[发明专利]电容器及其形成方法、存储单元及存储器

说明书

一种电容器及其形成方法、存储单元及存储器，所述电容器包括：下电极；上电极；位于所述下电极与所述上电极之间的电容介电层，所述电容介电层包括主介电层、位于所述主介电层与所述上电极之间的牺牲层。所述电容器的性能得到提高。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种电容器及其形成方法、存储单元及存储器。

背景技术

电容器是半导体集成电路中的重要器件，电容器的性能对于半导体集成电路有重要影响。随着尺寸微缩，使用高介电常数材料取代传统的SiO₂材料作为介电层，不仅可以维持足够的驱动电流，还可以在保持相同等效氧化层厚度(equivalent oxide thickness,EOT)的情况下，增加介电层的实际物理厚度，能够有效抑制量子隧穿效应。

电容器在存储器中作为电荷存储器件，对电容器的高电容值以及低漏电流有更高的要求。随着存储器尺寸不断的缩小，现有的高介电常数材料，例如ZrO_x、AlO_x等，以及现有的高介电常数材料的堆迭方式，例如ZrO_x-AlO_x-ZrO_x，已无法满足目前存储器对高电容值与低漏电流的要求。

如何进一步在提高电容值的同时降低漏电流，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种电容器及其形成方法、存储单元及存储器，在形成高电容值的基础上，降低漏电流。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电容器，包括：下电极；上电极；位于所述下电极与所述上电极之间的电容介电层，所述电容介电层包括主介电层、位于所述主介电层与所述上电极之间的牺牲层。

可选的，所述电容介电层还包括位于所述主介电层与所述上电极之间的漏电流阻挡层。

可选的，所述牺牲层的材料为含氧高K介电材料。

可选的，所述牺牲层的材料包括氧化锆、氧化钛、氧化镧、氧化铪以及氧化钽中的至少一种。

可选的，所述漏电流阻挡层的材料的禁带宽度大于或等于所述主介电层的材料的禁带宽度。

可选的，所述漏电流阻挡层的材料包括氧化铝、氧化镁及二氧化硅中的至少一种。

可选的，所述牺牲层位于所述漏电流阻挡层和上电极之间。

可选的，所述牺牲层的厚度小于1nm，所述漏电阻挡层的厚度小于1nm。

可选的，所述主介电层包括依次堆叠的氧化锆层、氧化铝层和氧化锆层。

本发明的技术方案还提供一种电容器的形成方法，包括：形成下电极；在所述下电极表面形成电容介电层，所述电容介电层包括位于所述下电极表面的主介电层、位于所述主介电层表面的牺牲层；在所述电容介电层表面形成上电极。

可选的，所述在所述下电极表面形成电容介电层，包括：采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺在所述下电极表面形成电容介电层。

可选的，所述在所述下电极表面形成电容介电层，包括：在所述主介电层表面形成漏电流阻挡层；在所述漏电流阻挡层表面形成所述牺牲层。

可选的，所述漏电流阻挡层的材料的禁带宽度大于或等于所述主介电层的材料的禁带宽度。

可选的，所述主介电层包括依次堆叠的氧化锆层、氧化铝层和氧化锆层；所述漏电流阻挡层的材料包括氧化铝、氧化镁及二氧化硅中的至少一种；所述牺牲层的材料为含氧高k介电材料。

本发明的技术方案还包括一种存储单元，包括：上述任一项所述的电容器。