【技术实现步骤摘要】
一种三维铁电存储器结构及制造方法
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三维铁电存储器结构及制造方法。
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...
【技术保护点】
1.一种三维铁电存储器结构，包括：/n半导体衬底，所述半导体衬底包括铁电存储单元区，所述铁电存储单元区具有晶体管的源区、漏区、栅极区、器件间隔离区以及各个功能区上方的电极和/或互连金属；/n第一互连结构，所述第一互连结构设置在半导体衬底上，且包括第一导电柱和第一导电柱之间的第一介质层，所述第一导电柱包括电容器导电柱和位线导电柱，所述电容器导电柱用于将铁电存储单元区的晶体管与电容器形成电连接，位线导电柱用于将铁电存储单元区的晶体管与位线形成电连接；/n第一金属层，所述金属层设置在第一互连结构的第一导电柱的顶面并与之形成电连接，所述第一金属层包括与电容器导电柱相连的电容器金属盘...
【技术特征摘要】
1.一种三维铁电存储器结构，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底包括铁电存储单元区，所述铁电存储单元区具有晶体管的源区、漏区、栅极区、器件间隔离区以及各个功能区上方的电极和/或互连金属；
第一互连结构，所述第一互连结构设置在半导体衬底上，且包括第一导电柱和第一导电柱之间的第一介质层，所述第一导电柱包括电容器导电柱和位线导电柱，所述电容器导电柱用于将铁电存储单元区的晶体管与电容器形成电连接，位线导电柱用于将铁电存储单元区的晶体管与位线形成电连接；
第一金属层，所述金属层设置在第一互连结构的第一导电柱的顶面并与之形成电连接，所述第一金属层包括与电容器导电柱相连的电容器金属盘、与位线导电柱相连的位线；
层叠在第一介质层上的第二介质层，所述第二介质层中具有一个或多个贯穿第二介质层顶面和底面的深孔，所述深孔的底部暴露出所述电容器金属盘；
铁电电容器，包括依次沉积在所述深孔的侧壁和底部的第一电极层、铁电材料层和第二电极层；
第二互连结构，所述第二互连结构在铁电电容器上方，所述第二互连结构包括第二导电柱和第二导电柱之间的第三介质层，所述第二导电柱中的一个或多个第二导电柱与第二电极电连接；以及
第二金属层，其形成于第三介质层上并通过第二互连结构连接到所述铁电电容器的第二电极，并形成铁电存储器的板线。
2.如权利要求1所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，还包括填充在深孔中的填充金属层，所述填充金属层与所述铁电电容器的第二电极层电连接。
3.如权利要求2所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，所述第二导电柱中的一个或多个与填充金属层电连接。
4.如权利要求1所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，还包括在板线上方的第四介质层以及第四介质层内部和/或表面形成的金属互连及外接焊盘。
5.如权利要求1所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，所述第一金属层、第二金属层为金属铝，所述填充金属层为金属钨。
6.如权利要求1所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，其还包括电路区，在电路区，所述第二互连结构包括第二介质层和第三介质层以及其中形成的导电柱，导电柱连接电路区的第一金属层和第二金属层。
7.如权利要求6所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，所述电路区的导电柱包括位于第二介质层的与第一金属层连接的导电柱和位于第三介质层的与第二金属层连接的导电柱。
8.如权利要求1所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，所述铁电材料为高K铁电氧化物材料。
9.如权利要求8所述的三维铁电存储器结构，其特征在于，所述高K铁电氧化物材料为选自HfOx、AlOx、ZrOx、LaOx、TaOx、NbOx、GdOx、YOx、SiOx、SrOx或这些材料的任意一种或多种复合组成的材料。
10.一种三维...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡禺石，孙坚华，
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
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