[发明专利]电容介质结构、电容器阵列结构及制备方法

权利要求书

1.一种电容介质结构，形成于下电极层和上电极层之间，其特征在于，所述电容介质结构包括：

多晶型电容介质层、中间层禁带宽度层、侧边禁带宽度层和掺杂型电容介质层，所述中间层禁带宽度层间设于所述多晶型电容介质层和所述掺杂型电容介质层之间，所述侧边禁带宽度层间设于所述下电极层和所述多晶型电容介质层之间，所述中间层禁带宽度层的禁带宽度大于所述侧边禁带宽度层的禁带宽度；其中，

所述掺杂型电容介质层包括本征材料层及掺杂物，所述本征材料层与所述多晶型电容介质层的材料相同，且所述掺杂物的介电常数大于所述多晶型电容介质层的介电常数；

所述侧边禁带宽度层包含氧化铝层，所述掺杂型电容介质层包含掺杂氧化钡的氧化锆层。

2.根据权利要求1所述的电容介质结构，其特征在于，所述多晶型电容介质层包含氧化锆层，所述中间层禁带宽度层包含氧化硅层，构成所述下电极层的材料包含氮化钛。

3.根据权利要求1所述的电容介质结构，其特征在于，所述电容介质结构还包括缓冲型电容介质层，间设于所述中间层禁带宽度层和所述掺杂型电容介质层之间。

4.根据权利要求3所述的电容介质结构，其特征在于，所述多晶型电容介质层包括多晶氧化层，所述缓冲型电容介质层包括非晶型氧化层。

5.根据权利要求4所述的电容介质结构，其特征在于，所述电容介质结构的总厚度介于4nm至10nm之间，所述掺杂型电容介质层的厚度占所述电容介质结构总厚度的8%-15%，所述侧边禁带宽度层的厚度占所述电容介质结构总厚度的1%-4%，所述中间层禁带宽度层的厚度占所述电容介质结构总厚度的1%-3%，所述多晶型电容介质层的厚度占所述电容介质结构总厚度的63%-80%，所述缓冲型电容介质层的厚度占所述电容介质结构总厚度的10%-15%。

6.一种电容介质结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）提供一具有下电极层的载体；

2）在所述下电极层的表面上形成侧边禁带宽度层、多晶型电容介质层、中间层禁带宽度层和掺杂型电容介质层，所述侧边禁带宽度层间设于所述下电极层和所述多晶型电容介质层之间，所述中间层禁带宽度层间设于所述多晶型电容介质层和所述掺杂型电容介质层之间；其中，

所述掺杂型电容介质层的材料包括本征材料及掺杂物，所述本征材料与所述多晶型电容介质层的材料相同，且所述掺杂物的介电常数大于所述多晶型电容介质层的介电常数，所述侧边禁带宽度层包含氧化铝层，所述掺杂型电容介质层包含掺杂氧化钡的氧化锆层；及，

3）在所述掺杂型电容介质层上形成上电极层。

7.根据权利要求6所述的电容介质结构的制造方法，其特征在于，所述中间层禁带宽度层的禁带宽度大于所述侧边禁带宽度层的禁带宽度。

8.根据权利要求6所述的电容介质结构的制造方法，其特征在于：所述多晶型电容介质层的材料包含氧化锆，所述中间层禁带宽度层的材料包含氧化硅。

9.根据权利要求6所述的电容介质结构的制造方法，其特征在于，在形成所述掺杂型电容介质层之前，还包括在所述中间层禁带宽度层的上表面形成缓冲型电容介质层的步骤，所述缓冲型电容介质层的材料包含氧化锆层。

10.根据权利要求9所述的电容介质结构的制造方法，其特征在于，所形成的所述多晶型电容介质层的材料包括结晶氧化锆，所形成的所述缓冲型电容介质层的材料包括非晶氧化锆。