【技术实现步骤摘要】
本公开总体涉及半导体处理方法和系统领域，以及集成电路制造领域。具体而言，本文公开了存储器元件、其部件以及适于形成存储器元件和可编程逻辑器件的方法和系统。
技术介绍
1、用于逻辑和存储器应用的下一代金属-绝缘体-金属(mim)电容器受到泄漏电流强烈影响。降低泄漏电流成为能够缩小电介质上的尺寸从而实现高电容密度的关键方面。降低泄漏电流的一些策略是采用高功函数电极、添加除氧阻挡层或以某种方式降低电介质内部的陷阱密度。这些替代方案中的每个都有其各自的缺点。因此，需要进一步的策略来减少缩放mim电容器中的泄漏。
2、此外，三维(3d)动态随机存取存储器(dram)最终将需要包含介电常数(k)大于50的介电材料的电容器，而传统解决方案达不到这些数值，尤其是在考虑到需要良好的c-v线性时。然而，一些具有如此高介电常数的材料可能会遭受高泄漏电流。因此，需要具有高介电常数和低泄漏的改进的金属-绝缘体-金属(mim)电容器。
技术实现思路
1、本公开的一些方面涉及使用半导体(例如半导体氧化物，例如诸如氧化镍的宽带隙半导体氧化物)，以用作电子势垒来减少mim电容器中的泄漏。
2、本文描述了一种结构，包括近端触点、近端势垒、高k电介质和远端触点；近端触点邻近近端势垒；近端势垒位于近端触点和高k电介质之间，高k电介质位于近端势垒和远端触点之间；其中近端势垒被构造和布置成当第一电场沿第一电场方向施加在近端触点和远端触点之间时，抑制来自高k电介质的普尔-弗伦克尔(poole-frenke
3、在一些实施例中，结构还包括远端势垒，远端势垒位于高k电介质和远端触点之间，远端势垒被构造和布置成当第二电场沿第二电场方向施加在近端触点和远端触点之间时，抑制来自高k电介质的普尔-弗伦克尔发射，第二电场方向与第一电场方向相反。
4、在一些实施例中，远端势垒和近端势垒中的至少一个包括多个纳米颗粒。
5、在一些实施例中，高k电介质具有高k电介质带隙，其中近端势垒具有近端势垒带隙，并且可选地其中远端势垒具有远端势垒带隙。
6、在一些实施例中，近端势垒带隙和远端势垒带隙中的至少一个小于高k电介质带隙。
7、在一些实施例中，远端势垒带隙和高k电介质带隙限定远端价带偏移，可选地其中近端势垒带隙和高k电介质带隙限定近端价带偏移。
8、在一些实施例中，近端价带偏移和远端价带偏移中的至少一个大于0.5ev。
9、在一些实施例中，远端势垒带隙和高k电介质带隙还限定远端导带偏移，可选地其中近端势垒带隙和高k电介质带隙还限定近端导带偏移；并且其中远端价带偏移大于远端导带偏移，和/或其中近端价带偏移大于近端导带偏移。
10、在一些实施例中，远端势垒带隙和高k电介质带隙限定远端导带偏移，可选地其中近端势垒带隙和高k电介质带隙限定近端导带偏移。
11、在一些实施例中，近端导带偏移和远端导带偏移中的至少一个大于0.5ev。
12、在一些实施例中，远端势垒带隙和高k电介质带隙还限定远端价带偏移，可选地其中近端势垒带隙和高k电介质带隙还限定近端价带偏移；并且其中远端导带偏移大于远端价带偏移，和/或其中近端导带偏移大于近端价带偏移。
13、本文还描述了一种形成结构的方法，该方法包括：向反应室提供衬底，衬底包括远端触点；在远端触点上形成远端势垒；在远端势垒上形成高k电介质；在高k电介质上形成近端势垒；以及在近端势垒上形成近端触点。在一些实施例中，该结构是如本文所述的结构。
14、在一些实施例中，远端势垒和近端势垒中的至少一个包括执行循环沉积过程，循环沉积过程包括多个沉积循环，多个沉积循环中的沉积循环包括前体脉冲和反应物脉冲，前体脉冲包括使衬底与前体接触，反应物脉冲包括使衬底与反应物接触，后续脉冲可选地通过吹扫分离。
15、在一些实施例中，远端势垒和近端势垒中的至少一个包括以下中的一个或多个：氧化镍、氮化铝、氧化镁、氧化钪、氧化镧、氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化锶钛和氧化钛。
16、在一些实施例中，高k电介质包括铪、锆和氧。
17、在一些实施例中，远端触点和近端触点中的至少一个包括过渡金属氮化物。
18、在一些实施例中，近端势垒和远端势垒中的至少一个对由高k电介质、远端触点、近端触点以及近端势垒和远端势垒中的一个或多个形成的电容器的等效氧化物厚度没有实质贡献。
19、本文进一步描述了一种系统，该系统包括反应室、前体源、反应物源和控制器，其中该系统被构造和布置用于执行如本文所述的方法。
20、提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下本公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
【技术保护点】
1.一种结构，包括近端触点、近端势垒、高k电介质和远端触点；
2.根据权利要求1所述的结构，还包括远端势垒，远端势垒位于所述高k电介质和远端触点之间，远端势垒被构造和布置成当第二电场沿第二电场方向施加在所述近端触点和远端触点之间时，抑制来自高k电介质的普尔-弗伦克尔发射，所述第二电场方向与所述第一电场方向相反。
3.根据权利要求1或2所述的结构，其中，所述远端势垒和近端势垒中的至少一个包括多个纳米颗粒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构，其中，所述高k电介质具有高k电介质带隙，其中，所述近端势垒具有近端势垒带隙，并且可选地其中，所述远端势垒具有远端势垒带隙。
5.根据权利要求4所述的结构，其中，所述近端势垒带隙和远端势垒带隙中的至少一个小于所述高k电介质带隙。
6.根据权利要求5或6所述的结构，其中，所述远端势垒带隙和高k电介质带隙限定远端价带偏移，可选地其中，所述近端势垒带隙和高k电介质带隙限定近端价带偏移。
7.根据权利要求6所述的结构，其中，所述近端价带偏移和远端价带偏移中的至少一个大于0.5e
8.根据权利要求6或7所述的结构，其中，所述远端势垒带隙和高k电介质带隙还限定远端导带偏移，可选地其中，所述近端势垒带隙和高k电介质带隙还限定近端导带偏移；并且其中，所述远端价带偏移大于远端导带偏移，和/或其中，所述近端价带偏移大于近端导带偏移。
9.根据权利要求4或5所述的结构，其中，所述远端势垒带隙和高k电介质带隙限定远端导带偏移，可选地其中，所述近端势垒带隙和高k电介质带隙限定近端导带偏移。
10.根据权利要求9所述的结构，其中，所述近端导带偏移和远端导带偏移中的至少一个大于0.5eV。
11.根据权利要求9或10所述的结构，其中，所述远端势垒带隙和高k电介质带隙还限定远端价带偏移，可选地其中，所述近端势垒带隙和高k电介质带隙还限定近端价带偏移；并且其中，所述远端导带偏移大于远端价带偏移，和/或其中，所述近端导带偏移大于近端价带偏移。
12.一种形成结构的方法，该方法包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述结构是根据权利要求1至11中任一项所述的结构。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述远端势垒和近端势垒中的至少一个包括执行循环沉积过程，循环沉积过程包括多个沉积循环，多个沉积循环中的沉积循环包括前体脉冲和反应物脉冲，前体脉冲包括使衬底与前体接触，反应物脉冲包括使衬底与反应物接触，后续脉冲可选地通过吹扫分离。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的结构或方法，其中，所述远端势垒和近端势垒中的至少一个包括以下中的一个或多个：氧化镍、氮化铝、氧化镁、氧化钪、氧化镧、氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化锶钛和氧化钛。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的结构或方法，其中，所述高k电介质包括铪、锆和氧。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的结构或方法，其中，所述远端触点和近端触点中的至少一个包括过渡金属氮化物。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的结构或方法，其中，所述近端势垒和远端势垒中的至少一个对由所述高k电介质、远端触点、近端触点以及近端势垒和远端势垒中的一个或多个形成的电容器的等效氧化物厚度没有实质贡献。
19.一种系统，包括反应室、前体源、反应物源和控制器，其中，所述系统被构造和布置用于执行根据权利要求12至18中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种结构，包括近端触点、近端势垒、高k电介质和远端触点；
2.根据权利要求1所述的结构，还包括远端势垒，远端势垒位于所述高k电介质和远端触点之间，远端势垒被构造和布置成当第二电场沿第二电场方向施加在所述近端触点和远端触点之间时，抑制来自高k电介质的普尔-弗伦克尔发射，所述第二电场方向与所述第一电场方向相反。
3.根据权利要求1或2所述的结构，其中，所述远端势垒和近端势垒中的至少一个包括多个纳米颗粒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构，其中，所述高k电介质具有高k电介质带隙，其中，所述近端势垒具有近端势垒带隙，并且可选地其中，所述远端势垒具有远端势垒带隙。
5.根据权利要求4所述的结构，其中，所述近端势垒带隙和远端势垒带隙中的至少一个小于所述高k电介质带隙。
6.根据权利要求5或6所述的结构，其中，所述远端势垒带隙和高k电介质带隙限定远端价带偏移，可选地其中，所述近端势垒带隙和高k电介质带隙限定近端价带偏移。
7.根据权利要求6所述的结构，其中，所述近端价带偏移和远端价带偏移中的至少一个大于0.5ev。
8.根据权利要求6或7所述的结构，其中，所述远端势垒带隙和高k电介质带隙还限定远端导带偏移，可选地其中，所述近端势垒带隙和高k电介质带隙还限定近端导带偏移；并且其中，所述远端价带偏移大于远端导带偏移，和/或其中，所述近端价带偏移大于近端导带偏移。
9.根据权利要求4或5所述的结构，其中，所述远端势垒带隙和高k电介质带隙限定远端导带偏移，可选地其中，所述近端势垒带隙和高k电介质带隙限定近端导带偏移。
10.根据权利要求9所述的结构，其中，所述近端导带偏移和远端导带偏移中的至少一个大于0...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·莱昂哈特，V·沙尔玛，V·K·穆瑟里，L·卢科塞，A·伊利贝里，J·伊诺森，A·乔汉，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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