一种存储器件的制造设备及其方法技术

本发明专利技术公开了一种存储器件的制造设备及其方法，包括：在第一沉积腔对待处理衬底进行第一沉积层的沉积；通过传送模块在真空状态下将衬底从第一沉积腔传送到第二沉积腔；以及在第二沉积腔对衬底进行第二沉积层的沉积。该方法可以避免衬底在转移过程中与空气或其他杂质接触，从而显著改善材料层之间的界面状态，进而提高最终形成的器件性能。

A kind of storage device manufacturing equipment and method

【技术实现步骤摘要】
一种存储器件的制造设备及其方法
本专利技术涉及存储器的制造领域。具体而言，本专利技术涉及一种存储器件的制造设备及其方法。
技术介绍
铁电存储器是一种特殊工艺的非易失性的存储器。当电场被施加到铁晶体管时，中心原子顺着电场停在第一低能量状态位置，而当电场反转被施加到同一铁晶体管时，中心原子顺着电场的方向在晶体里移动并停在第二低能量状态。大量中心原子在晶体单胞中移动耦合形成铁电畴，铁电畴在电场作用下形成极化电荷。铁电畴在电场下反转所形成的极化电荷较高，铁电畴在电场下无反转所形成的极化电荷较低，这种铁电材料的二元稳定状态使得铁电可以作为存储器。当移去电场后，中心原子处于低能量状态保持不动，存储器的状态也得以保存不会消失，因此可利用铁电畴在电场下反转形成高极化电荷，或无反转形成低极化电荷来判别存储单元是在“1”或“0”状态。铁电畴的反转不需要高电场，仅用一般的工作电压就可以改变存储单元是在“1”或“0”的状态；也不需要电荷泵来产生高电压数据擦除，因而没有擦写延迟的现象。这种特性使铁电存储器在掉电后仍能够继续保存数据，写入速度快且具有无限次写入寿命，不容易写坏。并且，与现有的非易失性内存技术比较，铁电存储器具有更高的写入速度和更长的读写寿命。铁电性是铁电存储器的一个关键因素。具有较好结晶度、较低缺陷的薄膜和材料将显著改进铁电存储器的铁电性，从而获得更好的器件性能。现有技术的铁电存储器的沉积系统和方法通常在一个处理腔室内完成所有的处理工艺，例如多种材料层的沉积。这样，前一材料层中的元素必然或多或少的残留在腔室中，导致一层与二层材料的交叉污染，从而影响器件性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种形成MIM(metalinsulatormetal金属-绝缘体-金属)电容铁电存储器件或MIS(Metal-Insulator-Semiconductor金属-绝缘体-半导体)铁电存储器件的方法，该存储器件的铁电材料与电极之间的界面具有零或最小化的界面区。零界面结构的氧型空穴和陷阱减少，提高薄膜结晶质量，从而显著改善器件的电学性能。根据本专利技术的一个方面，提供一种存储器件的制造方法，包括：在第一沉积腔对待处理衬底进行第一沉积层的沉积；通过传送模块在真空状态下将所述衬底从第一沉积腔传送到第二沉积腔；以及在第二沉积腔对所述衬底进行第二沉积层的沉积。在本专利技术的一个实施例中，进行第一沉积层的沉积之前还包括：在刻蚀腔对所述衬底进行刻蚀；以及通过传送模块在真空状态下将所述衬底从刻蚀腔传送到第一沉积腔。在本专利技术的一个实施例中，所述第一沉积层是高K铁电氧化物。在本专利技术的一个实施例中，所述第一沉积层是以下材料中的一种或多种：HfOx、AlOx、ZrOx、LaOx、TaOx、NbOx、GdOx、YOx、SiOx、SrOx或这些材料的复合。在本专利技术的一个实施例中，所述第二沉积层是电极层，所述第二沉积层是以下材料中的一种或多种：TiNx、TaNx、TiAlNx、TiCNx、TaAlNx、TaCNx、AlNx、Ru、RuOx、Ir、IrOx、W、WCNx、Wsix、Pt、Au、Ni、Mo或这些材料的复合。在本专利技术的一个实施例中，该存储器件的制造方法还包括：通过传送模块在真空状态下将所述衬底从第二沉积腔传送到第一沉积腔；以及在第一沉积腔对所述衬底进行第三沉积层的沉积。在本专利技术的一个实施例中，所述第一沉积层和第三沉积层是电极层，所述第一沉积层和第三沉积层是以下材料中的一种或多种：TiNx、TaNx、TiAlNx、TiCNx、TaAlNx、TaCNx、AlNx、Ru、RuOx、Ir、IrOx、W、WCNx、Wsix、Pt、Au、Ni、Mo或这些材料的复合。在本专利技术的一个实施例中，所述第二沉积层是高K铁电氧化物。在本专利技术的一个实施例中，所述第二沉积层是以下材料中的一种或多种：HfOx、AlOx、ZrOx、LaOx、TaOx、NbOx、GdOx、YOx、SiOx、SrOx或这些材料的复合。根据本专利技术的另一个方面，提供一种存储器件制造设备，其包括：第一沉积腔，用于对待处理晶圆进行第一材料层的沉积；第二沉积腔，用于待处理晶圆进行第二材料层的沉积；以及传送模块，其中所述传送模块分别与第一沉积腔和第二沉积腔相连，用于在第一沉积腔与第二沉积腔之间传送晶圆，其中传送过程中传送模块为真空状态。在本专利技术的另一个实施例中，该存储器件制造设备还包括：刻蚀腔，用于对晶圆表面杂质层进行刻蚀以去除杂质层，其中所述传送模块与所述刻蚀腔相连，所述传送模块用于在刻蚀腔与第一沉积腔或第二沉积腔之间传送晶圆，其中传送过程中传送模块为真空状态。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1示出根据本专利技术的一个实施例的原位沉积真空系统的示意图。图2A至图2E示出根据本专利技术的一个实施例的形成高介电常数铁电栅极场效应晶体管的过程的截面图。图3示出根据本专利技术的一个实施例的形成高介电常数铁电栅极场效应晶体管的流程图。图4示出通过现有工艺形成的TiN层和高K铁电氧化物层之间的界面层的电镜图像。图5示出根据本专利技术的实施例形成的TiN层和高K铁电氧化物层的电镜图像。图6A至图6F示出根据本专利技术的一个实施例的形成高介电常数铁电电容器件的过程的截面图。图7示出根据本专利技术的一个实施例的形成高介电常数铁电电容器件的流程图。具体实施方式在以下的描述中，参考各实施例对本专利技术进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本专利技术的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，本专利技术可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。一般来说，术语可以至少部分地根据上下文中的使用来理解。例如，在此使用的术语“一个或多个”，至少部分地根据上下文，可用于以单数形式来描述任何特征、结构或特性，或以复数形式来描述特征、结构或特性的组合。类似地，诸如“一个”、“一”、或“该”之类的术语又可以至少部分地根据上下文被理解为表达单数用法或表达复数用法。能容易地理解的是，“在……上”、“在……之上”、以及“在……上方”在本专利技术中的含义应该以最宽泛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器件的制造方法，包括：/n在第一沉积腔对待处理衬底进行第一沉积层的沉积；/n通过传送模块在真空状态下将所述衬底从第一沉积腔传送到第二沉积腔；以及/n在第二沉积腔对所述衬底进行第二沉积层的沉积。/n

【技术特征摘要】
1.一种存储器件的制造方法，包括：
在第一沉积腔对待处理衬底进行第一沉积层的沉积；
通过传送模块在真空状态下将所述衬底从第一沉积腔传送到第二沉积腔；以及
在第二沉积腔对所述衬底进行第二沉积层的沉积。


2.如权利要求1所述的存储器件的制造方法，其特征在于，进行第一沉积层的沉积之前还包括：
在刻蚀腔对所述衬底进行刻蚀；以及
通过传送模块在真空状态下将所述衬底从刻蚀腔传送到第一沉积腔。


3.如权利要求1所述的存储器件的制造方法，其特征在于，所述第一沉积层是高K铁电氧化物。


4.如权利要求1所述的存储器件的制造方法，其特征在于，所述第一沉积层是以下材料中的一种或多种：HfOx、AlOx、ZrOx、LaOx、TaOx、NbOx、GdOx、YOx、SiOx、SrOx或这些材料的复合。


5.如权利要求1所述的存储器件的制造方法，其特征在于，所述第二沉积层是电极层，所述第二沉积层是以下材料中的一种或多种：TiNx、TaNx、TiAlNx、TiCNx、TaAlNx、TaCNx、AlNx、Ru、RuOx、Ir、IrOx、W、WCNx、Wsix、Pt、Au、Ni、Mo或这些材料的复合。


6.如权利要求1所述的存储器件的制造方法，其特征在于，还包括：
通过传送模块在真空状态下将所述衬底从第二沉积腔传送到第一沉积腔；以及
在第一沉积腔对所述衬底进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕震宇，
申请(专利权)人：无锡拍字节科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32