高K介质膜层结构及其应用与制造方法与流程

文档序号:12599004阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高K介质膜层结构,其特征在于:所述高K介质膜层结构包括至少两组高K介质循环结构,每组高K介质循环结构均包括至少两个高K介质循环单元;相邻两组高K介质循环结构之间通过一漏电流阻挡层隔离。

2.根据权利要求1所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述高K介质循环单元包括ZrxO1-x层及AlyO1-y层,其中,0<x<1,0<y<1,且所述ZrxO1-x层的K值为20-30,所述AlyO1-y层的K值为5-10,所述高K介质循环结构包括10-200个所述高K介质循环单元。

3.根据权利要求2所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述高K介质循环单元选自ZrxO1-x/AlyO1-y/ZrxO1-x叠层结构、AlyO1-y/ZrxO1-x/AlyO1-y/ZrxO1-x/AlyO1-y叠层结构、ZrxO1-x/AlyO1-y/ZrxO1-x/AlyO1-y叠层结构及AlyO1-y/ZrxO1-x/AlyO1-y/ZrxO1-x叠层结构中的任意一种或任意两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述叠层结构中,每一层ZrxO1-x层的厚度范围是1-10nm,每一层AlyO1-y层的厚度范围是1-10nm。

5.根据权利要求2所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述漏电流阻挡层的材质包括氧化硅,所述漏电流阻挡层的厚度范围是0.1-3nm,并且所述漏电流阻挡层的厚度小于所述高K介质循环单元中单层ZrxO1-x层及单层AlyO1-y层的厚度。

6.根据权利要求1所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述高K循环介质单元中掺杂有氮化硅及氮氧化硅中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述高K介质膜层结构更包括一第一粘附层及一第二粘附层,所述第一粘附层连接于位于顶层的高K介质循环结构上方,用于与电容器的上极板连接;所述第二粘附层连接于位于底层的高K介质循环结构下方,用于与电容器的下极板连接。

8.根据权利要求7所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述第一粘附层包括氧化硅层、氧化铝层及氧化钛层中的任意一种或任意两种以上的组合;所述第二粘附层包括氧化硅层、氧化铝层及氧化钛层中的任意一种或任意两种以上的组合。

9.根据权利要求7所述的高K介质膜层结构,其特征在于:所述漏电流阻挡层更形成于所述第一粘附层与位于顶层的高K介质循环结构之间,同时也形成于所述第二粘附层与位于底层的高K介质循环结构之间;或者所述漏电流阻挡层更形成于所述第一粘附层与位于顶层的高K介质循环结构之间,但未形成于所述第二粘附层与位于底层的高K介质循环结构之间;或者所述漏电流阻挡层更形成于所述第二粘附层与位于底层的高K介质循环结构之间,但未形成于所述第一粘附层与位于顶层的高K介质循环结构之间。

10.一种电容器,其特征在于:所述电容器包括如权利要求1-9任意一项所述的高K介质膜层结构。

11.根据权利要求10所述的电容器,其特征在于:所述电容器用于动态随机存取存储器中,与所述动态随机存取存储器中的晶体管连接,以存储电荷;所述电容器包括上极板、下极板以及形成于所述上极板与下极板之间的所述高K介质膜层结构,其中,所述上极板上连接有上电极,所述下极板下连接有下电极。

12.根据权利要求11所述的电容器,其特征在于:所述下极板至少有一个剖面为U型,所述高K介质膜层结构及所述上极板的相应剖面均为M型,构成双面电容器结构。

13.一种高K介质膜层结构的制造方法,其特征在于:所述高K介质膜层结构包括至少两组高K介质循环结构,每组高K介质循环结构均包括至少两个高K介质循环单元;相邻两组高K介质循环结构之间通过一漏电流阻挡层隔离;所述高K介质循环单元包括ZrxO1-x层及AlyO1-y层,其中,0<x<1,0<y<1,且所述ZrxO1-x层的K值为20-30,所述AlyO1-y层的K值为5-10;其中,在所述ZrxO1-x层或AlyO1-y层的形成过程中,采用包含O3的氧源,且O3的浓度为100-1000g/Nm3,O3处理时间为5-400s。

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