存储器的制造方法和存储器技术

本发明专利技术提供了一种存储器的制造方法，通过这种方法可以提高从存储单元读取信号的强度。这种存储器的制造方法包括以下工序：通过对形成于第１电极膜上的存储材料膜的一部分进行规定厚度的蚀刻，形成存储部和被蚀刻的薄膜部的工序；以至少覆盖存储材料膜的薄膜部的方式形成绝缘膜的工序；在绝缘膜上的规定区域形成蚀刻掩膜之后，使其作为蚀刻掩膜，通过对绝缘膜与存储材料膜的薄膜部进行蚀刻来将绝缘膜与存储材料膜的薄膜部图形化的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储器的制造方法和存储器，尤其涉及含铁电膜和超巨磁电阻(CMRcolossal magnetoresistance)膜等存储材料膜的存储器的制造方法和存储器。
技术介绍
目前，由于铁电膜元件具有铁电性等的特性，因此被期待广泛应用于电子学等众多领域。例如，正在研究利用极化磁滞现象制造非易失性存储器的铁电存储器。这种铁电存储器例如已经在特开2001-210795号公报中公开。此外，目前已经提出利用超巨磁阻材料的非易失性存储器等的方案，这种超巨磁阻材料由脉冲施加电压引起其电阻大幅度变化。在使用该超巨磁阻材料的非易失性存储器中，利用夹在上部电极与下部电极之间的超巨磁阻材料膜的电阻值之差来保存数据。在使用铁电膜的非易失性存储器中，通过夹在上部电极与下部电极之间的铁电材料的自发极化来保存数据。作为这种铁电存储器，单晶体管单电容器型的铁电存储器已为大家所知，它是通过一个铁电电容器与一个开关晶体管而构成一个存储单元。但是，在这种单晶体管单电容器型的铁电存储器中，由于需要在各个存储单元设置开关晶体管，所以很难提高集成度。因此，目前由单纯矩阵式(交叉点式)铁电存储器构成的非易失性存储器已被提出，该单纯矩阵式(交叉点式)铁电存储器的一个存储器单元只由一个铁电电容器构成。在这种单纯矩阵式铁电存储器中，由于一个存储单元只由一个铁电电容器构成，因此，可以使存储单元的面积缩小，其结果就可使集成度提高。图16是表示现有单纯矩阵式铁电存储器的结构的截面图。参照图16，在现有单纯矩阵式铁电存储器中，在基片101上形成下部电极102。在下部电极102上的规定区域内，通过铁电膜103形成上部电极104。下部电极102例如与字线(图中未示)连接，而上部电极104例如与位线(图中未示)连接。由这些下部电极102、铁电膜103及上部电极104构成铁电电容器110。而且，仅由一个该铁电电容器构成一个存储单元。图17和图18，是为了说明图16所示的现有单纯矩阵式铁电存储器制造过程的截面图。下面，参照图16～图18，对现有单纯矩阵式铁电存储器的制造过程进行说明。首先，如图17所示，在基片101上依次层压下部电极102、铁电膜103及上部电极104。然后，在上部电极104的规定区域内形成光致抗蚀剂膜105。而且，把光致抗蚀剂膜105作为掩膜，通过对上部电极104及铁电膜103进行蚀刻，从而使下部电极102露出。由此，上部电极104与铁电膜103就如图18所示被图形化。然后，通过除去光致抗蚀剂膜105，形成图16所示的现有单纯矩阵式铁电存储器。在图16所示的现有单纯矩阵式铁电存储器中，存在如下问题，由于上部电极104与铁电膜103被图形化成相同的形状，因此，铁电膜103只存在于上部电极104的下方，形成上部电极104的斜下方不存在铁电膜103的状态。在这种情况下，该结构中，上部电极104横向露泄的电场引起铁电膜103极化成分的作用消失。这样，如果上部电极104横向泄露的电场引起铁电膜103极化成分的作用消失，则铁电膜103的剩余极化量就会减少，因此，从铁电电容器110读出的信号的强度降低。其结果，提高读出信号的检测精度就很困难。另外，如果使用超巨磁阻材料来代替铁电膜103，也同样会产生上述问题。即，由于上部电极104横向露泄的电场使超巨磁阻材料的电阻成分的作用消失，从而导致检测信号的精度降低。因此，为了解决上述问题，考虑出一种方法，即，在图18所示的工序中，只对上部电极104进行蚀刻，而不对铁电膜103进行蚀刻。但是，使用这种方法又会产生新的问题，如果把光致抗蚀剂膜105作为掩膜，通过只对上部电极104进行蚀刻而只图形化上部电极104的话，例如，铁电膜103露出的表面就会被由Pt等构成的上部电极104进行蚀刻时的氯系蚀刻气体腐蚀。这样，如果铁电膜103露出的表面被腐蚀，则该腐蚀部分就不具有作为铁电膜103的功能，因此，就很难获得上部电极104横向露泄的电场所导致的铁电膜103极化成分。这个问题在使用超巨磁阻材料来代替铁电膜103时也会同样产生。其结果，提高读出信号的检测精度就很困难。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种存储器，通过提高从存储单元读取信号的强度，使读取信号的精度能够提高。本专利技术的另一个目的在于提供一种存储器的制造方法，通过这种方法可以很容易地制造出一种存储器，该存储器通过提高从存储单元读取信号的强度，使读取信号的精度能够提高。本专利技术的第1方面的存储器的制造方法包括以下工序在第1电极膜上形成存储材料膜的工序；通过对存储材料膜的一部分进行规定厚度的蚀刻，形成存储部和被蚀刻的薄膜部的工序；以至少覆盖存储材料膜的薄膜部的方式形成绝缘膜的工序；在绝缘膜上的规定区域形成蚀刻掩膜之后，通过将蚀刻掩膜作为掩膜，对绝缘膜及存储材料膜的薄膜部进行蚀刻，将绝缘膜与存储材料膜的薄膜部图形化的工序。如上所述，在该第1方面的存储器的制造方法中，通过对存储材料膜的一部分进行规定厚度的蚀刻，形成存储部与薄膜部。由此，例如，对形成于存储部上的第2电极膜进行蚀刻时，存储材料膜的表面被氯系蚀刻气体所腐蚀，此时由于可以除去该存储材料膜的表面，因此，对于来自第2电极膜横向的电场，可以把存储特性保持在薄膜部上。这样，就能够提高从存储单元读取信号的强度，从而能够提高读取信号的精度。此外，以至少覆盖存储材料膜的薄膜部的方式形成绝缘膜之后，在该绝缘膜上的规定区域内形成蚀刻掩膜，并将绝缘膜和存储材料膜的薄膜部图形化，就可以防止蚀刻掩膜与存储材料膜接触。这样，例如，使用光致抗蚀剂膜作为蚀刻掩膜，同时使用一旦与光致抗蚀剂膜接触后，光致抗蚀剂膜就很难取除的铁电膜作为存储材料膜，在这种情况下，在薄膜部图形化之后，可以很容易除去光致抗蚀剂膜。上述第1方面的存储器的制造方法中，形成存储部和薄膜部的工序优选包括以下工序，即，对存储材料膜的一部分进行蚀刻，使薄膜部平均厚度达到存储材料膜厚度的15％以上的工序。如果采用这种结构，就可以防止发生以下问题，即，由于在晶片表面内的存储材料膜的层压膜厚的不均匀以及蚀刻速率的偏差，引起薄膜部全部被蚀刻，第1电极膜露出。还有，在第1电极膜露出并被蚀刻的情况下，由于其蚀刻化合物附着在存储材料膜的侧面，从而导致短路发生等。对存储材料膜的一部分进行蚀刻，使上述薄膜部的平均厚度达到存储材料膜的15％以上，包括这种蚀刻工序的存储器的制造方法中，形成存储部和薄膜部的工序优选包括对存储部的一部分进行蚀刻，使薄膜部的平均厚度在存储材料膜厚度的95％以下的工序。如果采用这种结构，对形成于存储部上的第2电极膜进行蚀刻时，在存储材料膜的表面被氯系蚀刻气体所腐蚀的情况下，可以将该存储材料膜表面的约5％以上的区域除去，从而能够确实地除去存储材料膜的被腐蚀的表面。对存储材料膜的一部分进行蚀刻，使薄膜部平均厚度达到存储材料膜的15％以上，包括这种蚀刻工序的存储器的制造方法中，形成存储部与薄膜部的工序优选包括使用不包含氯系气体的蚀刻气体对存储材料膜的一部分进行蚀刻的工序。如果采用这种结构，就可以防止在对存储材料膜进行蚀刻时，氯系的蚀刻气体腐蚀存储材料膜的表面。在上述第1方面的存储器的制造方法中，存储器优选进一步具有，形成存储材料膜的存储单元阵列区域、外围电路区域以及连接存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器，其特征在于，包括：第１电极膜；存储材料膜，在所述第１电极膜上形成，包括存储部和薄膜部，其中，所述薄膜部厚度小于所述存储部的厚度，而且所述薄膜部的平均厚度在所述存储部厚度的１５％以上；第２电极膜，在所述存储 材料膜的存储部上形成；存储单元阵列区域，包含具有所述第１电极膜、所述存储材料膜、所述第２电极膜的单纯矩阵式的多个存储单元；外围电路区域，在从平面上看与所述存储单元阵列区域不同的区域上形成，包含晶体管；以及抑制氢的扩散 的绝缘膜，以实质上全面覆盖所述存储单元阵列区域的形成有所述存储单元的区域的方式形成，不形成于包含所述晶体管的外围电路区域。

【技术特征摘要】
JP 2003-3-25 2003-0816711.一种存储器，其特征在于，包括第1电极膜；存储材料膜，在所述第1电极膜上形成，包括存储部和薄膜部，其中，所述薄膜部厚度小于所述存储部的厚度，而且所述薄膜部的平均厚度在所述存储部厚度的15％以上；第2电极膜，在所述存储材料膜的存储部上形成；存储单元阵列区域，包含具有所述第1电极膜、所述存储材料膜、所述第2电极膜的单纯矩阵式的多个存储单元；外围电路区域，在从平面上看与所述存储单元阵列区域不同的区域上形成，包含晶体管；以及抑制氢的扩散的绝缘膜，以实质上全面覆盖所述存储单元阵列区域的形成有所述存储单元的区域的方式形成，不形成于包含所述晶体管的外围电路区域。2.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述薄膜部的平均厚度为所述存储材料膜的存储部厚度的95％...

【专利技术属性】
技术研发人员：本间运也，松下重治，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]