铁电存储器元件及其制造方法技术

技术编号:3200212 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种铁电层不受铁电存储器元件形成过程产生氢气的还原损害的铁电存储器元件及其制造方法。该铁电存储器元件及其制造方法的特征在于,用氢屏障膜覆盖铁电电容器的同时,也在设置于该铁电电容器上电极上的接触孔内壁上覆盖氢屏障膜,从而防止氢气从该接触孔向铁电电容器浸入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁电存储器元件的制造方法。
技术介绍
利用铁电体特有的自发极化特性的非易失性存储器元件(铁电存储器元件),从其可高速读写、低电压动作的特征来看,它是一种隐含具有替代从现有非易失性存储器元件到SDAM、DRAM等绝大多数存储器元件的可能性的终极存储器,因而备受瞩目。作为铁电体材料来说,可以举出很多的例子,其中,以锆钛酸铅PZT为首的钙钛矿型氧化物和SrBi2Ta2O9等的铋层状化合物,因为具有极其优异的铁电特性,而备受瞩目。一般,将上述的氧化物材料作为电容器绝缘层来使用时,形成上电极后,以各存储器元件间的电绝缘为主要目的,使用SiO2等的层间绝缘膜来覆盖。作为该成膜方法,一般使用段差覆盖性优异的CVD法(Chemical Vapor Deposition)。可是,使用这样的成膜方法,生成了反应的副产物氢。性能特别活跃的氢,如果透过SiO2和上电极到达铁电薄膜,由于其还原作用,使铁电体的结晶性受损,从而显著劣化电特性。此外,由于元件制造步骤中发生的单晶硅中的结晶缺陷,导致作为开关元件的MOS晶体管的特性劣化,因此,需要在最后阶段,在氢氮混合气体中实施热处理。而该步骤中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁电存储器元件,其特征在于,包括:1)铁电电容器,其由在半导体衬底上形成的下部电极、氧化物铁电薄膜以及上部电极构成;2)层间绝缘膜,其形成在所述铁电电容器上;3)接触孔,其在所述层间绝缘膜的所述上部电极上开口;以 及4)布线层,其通过所述接触孔与所述上部电极连接;并且,在所述接触孔的内壁设置具有氢屏障功能的薄膜。

【技术特征摘要】
JP 2004-3-26 2004-0920131.一种铁电存储器元件,其特征在于,包括1)铁电电容器,其由在半导体衬底上形成的下部电极、氧化物铁电薄膜以及上部电极构成;2)层间绝缘膜,其形成在所述铁电电容器上;3)接触孔,其在所述层间绝缘膜的所述上部电极上开口;以及4)布线层,其通过所述接触孔与所述上部电极连接;并且,在所述接触孔的内壁设置具有氢屏障功能的薄膜。2.根据权利要求1所述的铁电存储器元件,其特征在于,在所述层间绝缘膜上形成具有氢屏障功能的薄膜。3.根据权利要求1或2所述的铁电存储器元件,其特征在于,所述布线层的表面被具有氢屏障功能的薄膜覆盖。4.根据权利要求1至3中任一项所述的铁电存储器元件,其特征在于,所述布线层的侧面被具有氢屏障功能的薄膜覆盖。5.根据权利要求1至4中任一项所述的铁电存储器元件,其特征在于,所述布线层由贵金属构成。6.根据权利要求5所述的铁电存储器元件,其特征在于,在所述布线层的最下层设置铱的氧化物。7.根据权利要求1至6中任一项所述的铁电存储器元件,其特征在于,所述铁电电容器的侧壁被具有氢屏障功能的薄膜覆盖。8.根据权利要求1至7中任一项所述的铁电存储器元件,其特征在于,在所述铁电电容器的下部设置具有氢屏障功能的薄膜。9.根据权利要求1至8中任一项所述的铁电存储器元件,其特征在于,所述具有氢屏障功能的薄膜是包括铝、钛、铪、锆、镁或钽中的至少一种元素的氧化物。10.根据权利要求1至9中任一项所述的铁电存储器元件,其特征在于,所述层间绝缘膜的与所述铁...

【专利技术属性】
技术研发人员:田村博明田川辉男
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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