电极/电介质阻隔材料构成及结构的制作方法

本公开大体上涉及半导体装置及方法，且更特定来说涉及在电极与电介质之间形成阻隔材料以减少电介质材料中的氧空位并增加电介质的击穿电压。

背景技术：

1、存储器装置通常提供为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，尤其包含随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、同步动态随机存取存储器(sdram)、铁电式随机存取存储器(feram)、磁性随机存取存储器(mram)、电阻式随机存取存储器(reram)及快闪存储器。一些类型的存储器装置可为非易失性存储器(例如，reram)且可用于需要高存储器密度、高可靠性及低功率消耗的广范围的电子应用。易失性存储器胞(例如，dram胞)需要电力来保持其经存储数据状态(例如，经由刷新过程)，与在无电力的情况下保持其经存储状态的非易失性存储器胞(例如，快闪存储器胞)相反。然而，可比各种非易失性存储器胞(例如快闪存储器胞)更快地操作(例如，编程、读取、擦除等等)各种易失性存储器胞(例如dram胞)。

技术实现思路

技术特征：

1.一种方法，其包括：

2.根根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述底部电极上形成所述阻隔材料作为氮氧化钛(tioxny)膜材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括在介于350°(摄氏；c)到550℃之间的范围内的温度下在所述底部电极上形成所述tioxny膜材料。

4.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括形成所述tioxny膜材料以使所述tioxny膜材料中的氧含量在所述tioxny膜材料的3到60原子％之间的范围内。

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其进一步包括使所述阻隔材料形成为3到20埃之间的范围内的厚度。

6.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其进一步包括形成所述阻隔材料以贯穿所述阻隔材料具有均匀氧含量。

7.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其进一步包括使所述阻隔材料形成为具有不同氧含量的层的双层材料。

8.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其进一步包括使所述阻隔材料形成为在所述电介质材料与所述顶部电极之间具有氧含量的梯度。

9.一种方法，其包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括使用原子层沉积(ald)过程来沉积所述阻隔材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其中沉积所述阻隔材料包括在介于0到600秒(s)之间的时间范围内与使钛或氮前驱体流动交错迭代地在所述ald过程中使氧流动到半导体处理腔室中。

12.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的方法，其中沉积所述顶部电极材料包括使所述顶部电极形成为具有在介于10埃到40埃之间的范围内的厚度。

13.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的方法，在单面支柱电容器上形成所述阻隔材料。

14.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的方法，在双面电容器上形成所述阻隔材料。

15.一种方法，其包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述第一及所述第二阻隔材料包括形成tioxny膜作为所述阻隔材料以增加所述电介质材料的击穿电压。

17.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述第一及所述第二阻隔材料包括：

18.根据权利要求15到17中任一权利要求所述的方法，其中形成所述第一及所述第二阻隔材料减少电介质材料泄漏。

19.根据权利要求15到17中任一权利要求所述的方法，其中形成所述阻隔材料包括：

20.一种设备，其包括：

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述tioxny膜具有在介于3到20埃之间的范围内的厚度。

22.根据权利要求20所述的设备，其中所述tioxny膜具有在所述tioxny膜的3到60原子％之间的范围内的氧含量。

技术总结
本发明描述与在电极与电介质材料之间形成阻隔材料有关的方法、设备及系统。一种实例方法包含在半导体制作过程中在存储节点的底部电极材料上形成电介质材料。所述方法进一步包含在所述电介质材料上形成阻隔材料以减少所述电介质材料中的氧空位。所述方法进一步包含在所述阻隔材料上形成顶部电极。

技术研发人员：S·S·克尔克,C·W·佩茨,金道俊,M·N·洛克莱,B·D·克劳斯
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13