铁电内存胞元之制造方法技术

一种铁电内存胞元之制造方法，其首先决定连结层之氧化速率，以及，利用连结层之氧化速率，将连结层材料（举例来说，钛金属）之氧扩散系数决定为温度之函数。接着，决定钛硅铱（ＴｉＳｉＩｒ）层由钛层形成之速率，以及，利用钛硅铱（ＴｉＳｉＩｒ）之形成速率，将扩散系数决定为温度之函数。接着，预定之钛金属层厚度便可以利用温度相关之扩散系数及氧化速率，计算快速形成钛硅铱（ＴｉＳｉＩｒ）层所需要之最佳温度，亦即：较同时形成之绝缘钛硅氧（ＴｉＳｉＯ）区域更快，藉以维持层系统之导电状态。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系有关于一种根据堆栈原理以制造铁电内存胞元之方法，其中，连结层系形成于储存电容器之下电容器电极、及储存电容器下方之导电复晶硅插塞间，用以将下电容器电极电性连接至选择晶体管之晶体管电极，其中，选择晶体管系形成在半导体晶圆内部或表面，并且，氧扩散层系形成于连结层上方，并且，在铁电物质沉积后，在氧气环境中执行快速热处理(RTP)。在根据堆栈原理制造之铁电内存胞元之例子中，晶体管通常会制造于半导体晶圆之内部或表面。随后，中间氧化层系沉积于整个半导体晶圆上方。铁电电容器模块系制造于中间氧化层表面。铁电电容器模块系利用插塞连接至晶体管，其在堆栈胞元原理之例子中，系正好位于电容器模块之下方。为了调整铁电电容器模块之铁电层，根据堆栈胞元原理制造之铁电内存胞元必须在大于800℃之氧气环境中，执行铁电物质之退火步骤。在铁电物质之退火步骤期间，插塞(通常是复晶硅或钨)必须避免氧化现象，否则，下电容器电极及晶体管间之电性连接将会不可逆地中断。另外，电极、铁电物质、及插塞间之反应亦应避免，藉以不至于对芯片功能造成负面影响。目前，市面供应之所有铁电层产品均是根据偏移胞元原理制造，并且，仅仅具有数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据堆栈原理制造铁电内存胞元之方法，其中，一连结层（２、３）系形成于一铁电储存电容器之一下电容器电极（６）及形成于该铁电储存电容器下方之一导电插塞（１）间，用以电性连接该电容器电极（６）及一选择晶体管之一晶体管电极，该选择晶体管系形成于一半导体晶圆内部或表面，以及，一氧扩散屏障（４、５）系形成于该连结层（２、３）上方，以及，在铁电已形成后，在一氧气环境中执行一快速热处理步骤，该方法之特征在于：（Ａ）将该连结层（２、３）之氧气比例及该连结层（２、３）材料之氧扩散系数 （Ｄ↓［ｏｘｙｇｅｎ］（Ｔ））决定为温度（Ｔ）之一函数；（Ｂ）将该连结层（２、３）材料之硅扩散系数（Ｄ↓［ｓｉｌ...

【技术特征摘要】
DE 2001-3-23 10114406.71.一种根据堆栈原理制造铁电内存胞元之方法，其中，一连结层(2、3)系形成于一铁电储存电容器之一下电容器电极(6)及形成于该铁电储存电容器下方之一导电插塞(1)间，用以电性连接该电容器电极(6)及一选择晶体管之一晶体管电极，该选择晶体管系形成于一半导体晶圆内部或表面，以及，一氧扩散屏障(4、5)系形成于该连结层(2、3)上方，以及，在铁电已形成后，在一氧气环境中执行一快速热处理步骤，该方法之特征在于(A)将该连结层(2、3)之氧气比例及该连结层(2、3)材料之氧扩散系数(Doxygen(T))决定为温度(T)之一函数；(B)将该连结层(2、3)材料之硅扩散系数(Dsilicon(T))决定为温度(T)之一函数；以及(C)利用两扩散系数(Doxygen(T)及Dsilicon(T))，计算该快速热处理(RTP)步骤之一最佳温度范围，其中，两扩散系数(Doxygen及Dsilicon)系由一层系统之预定层厚度(dBARR)及层宽度(bBARR)预先决定，且其中，该层系统系包括该连结层(2、3)及该氧扩散屏障(4、5)，藉此，在该快速热处理(RTP)步骤期间，该连结层之硅化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：I卡斯科，M克罗恩科，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]