本揭露是关于一种铁电记忆体装置、半导体结构及其形成方法，铁电记忆体装置包括底部电极、上覆底部电极的铁电结构、及上覆铁电结构的顶部电极，其中底部电极包括钼。其中底部电极包括钼。其中底部电极包括钼。
【技术实现步骤摘要】
铁电记忆体装置、半导体结构及其形成方法
[0001]本揭露关于铁电记忆体装置、半导体结构及其形成方法。
技术介绍
[0002]许多现代电子装置含有用以储存数据的电子记忆体。电子记忆体可是挥发性记忆体或非挥发性记忆体。挥发性记忆体在通电时储存数据，而非挥发性记忆体能够在断电时储存数据。铁电随机存取记忆体(ferroelectric random
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access memory，FRAM)装置是下一代非挥发性记忆体技术的一个潜在候选装置。这是因为FRAM装置提供许多优点，包括快速写入时间、高耐久性、低功耗、及对辐射损伤的低敏感性。
技术实现思路
[0003]根据本揭露的一些实施例，一种铁电记忆体装置包含一底部电极、一铁电结构以及一顶部电极。铁电结构上覆于底部电极。顶部电极上覆于铁电结构，其中底部电极包含钼。
[0004]根据本揭露的一些实施例，一种半导体结构包含一半导体基板、一存取装置以及一互连结构。存取装置上覆于半导体基板并部分地由半导体基板形成。互连结构上覆于并电耦合至存取装置，其中互连结构包含金属层与连通柱层的一交替堆叠。互连结构中的一金属
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铁电
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金属装置，垂直位于该交替堆叠的一对相邻金属层之间，其中该金属
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铁电
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金属装置包含一底部电极、一顶部电极、及该底部电极与该顶部电极之间的一铁电结构。底部电极层与氧的反应性小于顶部电极层，且底部电极包含沿底部电极的一顶表面延伸的一富氮层，其中富氮层相对于底部电极的其余部分具有升高的氮浓度。
[0005]根据本揭露的一些实施例，一种形成半导体结构的方法包含：沉积一底部电极层；沉积一铁电层上覆于该底部电极层；沉积一顶部电极层上覆于该铁电层；图案化该底部电极层、该顶部电极层、及该铁电层以形成一金属
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铁电
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金属装置；及其中该底部电极层沉积为包含钼的材料。
附图说明
[0006]本揭露的态样在与随附附图一起研读时自以下详细描述内容来最佳地理解。应注意，根据行业中的标准规范，各种特征未按比例绘制。实际上，各种特征的尺寸可为了论述清楚经任意地增大或减小。
[0007]图1A图示带有增强型底部电极的金属
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铁电
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金属(metal
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ferroelectric
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metal，MFM)装置的一些实施例的横截面图；
[0008]图1B图示图1A的MFM装置的一些替代实施例的横截面图，其中底部电极包含沿底部电极的顶表面的富氮层；
[0009]图2A图示半导体结构的一些实施例的横截面图，其中带有增强型底部电极的MFM装置嵌入互连结构中；
[0010]图2B至图2D图示图2A的半导体结构的一些替代实施例的横截面图；
[0011]图3图示图2A的半导体结构的一些实施例的展开横截面图，其中MFM装置电耦合至场效晶体管(field
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effect transistor，FET)的栅电极以形成MFM FET；
[0012]图4图示图3的半导体结构的一些替代实施例的横截面图，其中增强型底部电极与栅电极整合在一起；
[0013]图5图示图3的半导体结构的一些替代实施例的横截面图，其中MFM装置电耦合至FET的源极或漏极区，以代替形成一晶体管一电容(one
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transistor,one
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capacitor，1T1C)记忆体装置；
[0014]图6图示包含多个1T1C记忆体装置的半导体结构的一些实施例的横截面图，各个1T1C记忆体装置如图5中所示；
[0015]图7至图19图示用于形成半导体结构的方法的一些实施例的一系列横截面图，其中记忆体单元包括带有增强型底部电极的MFM装置；
[0016]图20图示图7至图19的方法的一些实施例的流程图。
[0017]【符号说明】
[0018]100a～100b:横截面图
[0019]102:下部介电结构
[0020]102b:宽度
[0021]104:下部金属特征
[0022]104b:顶部电极厚度
[0023]106:中间介电结构
[0024]106b:铁电厚度
[0025]108:底部电极
[0026]108b:底部电极厚度
[0027]108n:富氮层
[0028]110:铁电结构
[0029]112:顶部电极
[0030]112n:富氮层
[0031]114:侧壁间隔物
[0032]116:蚀刻终止层
[0033]118:保护层
[0034]120:遮罩
[0035]122:上部介电结构
[0036]124:导电连通柱
[0037]126:上部金属特征
[0038]128:互连结构
[0039]130:MFM装置
[0040]200a～200d:半导体结构
[0041]202:基板
[0042]204:存取装置
[0043]204a:源极区
[0044]204b:栅极介电质
[0045]204c:栅电极
[0046]204d:漏极区
[0047]204e:栅极间隔物
[0048]206:导电触点
[0049]300:半导体结构
[0050]400:半导体结构
[0051]402:导电衬里
[0052]404:导电插头
[0053]406:BEVA
[0054]500:横截面图
[0055]600:半导体结构
[0056]602a:第一MFM装置
[0057]602b:第二MFM装置
[0058]604a:第一存取装置
[0059]604b:第二存取装置
[0060]700～1900:横截面图
[0061]1002:蚀刻剂
[0062]1004:上部宽度
[0063]1006:下部宽度
[0064]1008:开口
[0065]1010:经图案化掩蔽层
[0066]1102:底部电极层
[0067]1104h:水平延伸表面
[0068]1104s:弯曲侧壁
[0069]1104u:顶表面
[0070]1106:凹槽
[0071]1202:铁电层
[0072]1204h:水平延伸表面
[0073]1204s:弯曲侧壁
[0074]1204u:顶表面
[0075]1206:凹槽
[0076]1302:顶部电极层
[0077]1304p:共同点
[0078]1304s:弯曲内部侧壁
[0079]1304u:上表面
[008本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铁电记忆体装置，其特征在于，包含：一底部电极；一铁电结构，上覆于该底部电极；及一顶部电极，上覆于该铁电结构，其中该底部电极包含钼。2.如权利要求1所述的铁电记忆体装置，其特征在于，该底部电极基本上由钼组成。3.如权利要求2所述的铁电记忆体装置，其特征在于，该顶部电极基本上由钼组成。4.如权利要求2所述的铁电记忆体装置，其特征在于，该顶部电极不含钼。5.如权利要求2所述的铁电记忆体装置，其特征在于，该顶部电极包含氮化钛、铂、铝铜、金、钛、钽、氮化钽、或钨、氮化钨。6.如权利要求1所述的铁电记忆体装置，其特征在于，该铁电结构直接接触该底部电极及该顶部电极。7.如权利要求1所述的铁电记忆体装置，其特征在于，该底部电极具有一U形轮廓。8.如权利要求7所述的铁电记忆体装置，其特征在于，该铁电结构及该顶部电极围绕该底部电极的一顶部边缘包覆。9.一种半导体结构，其特征在于，包含：一半导体基板；一存取装置，上覆于该半导体基板并部分地由该半导体基板...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄学理，张富宸，陈姿妤，石昇弘，涂国基，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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