[发明专利]电容器、存储装置、电子装置和金属氮化物膜制造方法

说明书

本申请公开了一种电容器、存储装置、电子装置和金属氮化物膜的制造方法，其中该电容器包括：下电极，包括由MM'N表示的金属氮化物；在下电极上的电介质层；界面层，在下电极与电介质层之间并且包括由MM'ON表示的金属硝酸盐；以及在电介质层上的上电极，其中M是金属元素，M'是不同于M的元素，N是氮，O是氧。

技术领域

本公开涉及制造金属氮化物膜的方法以及包括该金属氮化物膜的电子装置。

背景技术

随着集成电路装置的缩小，电容器所占据的空间减小。电容器包括上电极和下电极以及插置在这些电极之间的电介质膜。为了使电容器表现出高电容，使用具有高介电常数的电介质材料。电容器的性能受电极材料和制造工艺以及电介质材料的介电常数影响。在制造电容器时的用于薄膜沉积的高温工艺期间，可能发生电极材料的劣化，从而使电容器的性能退化。

发明内容

提供了制造包括少量杂质的金属氮化物膜的方法。

提供了具有良好电性能的电容器，其中金属氮化物用作电极材料。

另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从该描述中将是明显的或者可以通过实践本公开的所呈现的实施方式而获悉。

根据一实施方式的一方面，一种电容器包括：下电极，其包括由MM'N表示的金属氮化物；在下电极上的电介质层；在下电极与电介质层之间的界面层，并且该界面层包括由MM'ON表示的金属硝酸盐；以及在电介质层上的上电极，其中M是金属元素，M'是不同于M的元素，N是氮，O是氧。

在一些实施方式中，下电极中的碳杂质的含量可以为1％或更少。

在一些实施方式中，界面层中的碳杂质的含量可以为1％或更少。

在一些实施方式中，M可以是Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po、Fr、Ra、Ac、Th、Pa和U中的一种。

在一些实施方式中，M'可以是H、Li、Be、B、N、O、Na、Mg、Al、Si、P、S、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po、Fr、Ra、Ac、Th、Pa和U中的一种。

在一些实施方式中，金属氮化物可以表示为M_xM'_yN_z，其中可以满足0x≤2、0y≤2和0z≤4。

在一些实施方式中，在电容器中，电容C相对于偏置电压的变化范围可以由C_min≦C≦C_max表示，并且C_min/C_max可以是0.9或更大。

根据另一实施方式的一方面，一种集成电路装置包括：衬底；以及在衬底上的上述电容器之一。

在一些实施方式中，衬底可以包括：半导体衬底；形成在半导体衬底上的至少一个导电区域；以及使所述至少一个导电区域彼此绝缘的绝缘膜。

在一些实施方式中，一种存储装置可以包括连接到字线的上述电容器之一。

在一些实施方式中，一种存储系统可以包括所述存储装置，电容器可以连接到晶体管，并且电容器和晶体管可以是存储单元的一部分。