| 主权项 |
1.一种铁电记忆体装置,包含: 一半导体基板,设置有一电晶体之复数元件; 一第一内夹绝缘层,系形成于该半导体基板上; 一储存节点接点,系藉由通过该第一内夹绝缘层而 连接于该电晶体的复数元件; 一障壁层,系同时与该储存节点接点及第一内夹绝 缘层接触; 一下边电极,系含有一用以隔离该第一内夹绝缘层 的空间且系形成于该障壁层上; 一胶层,系形成于该第一内夹绝缘层上且在填充该 空间时包围该下边电极的复数横向侧边; 一第二内夹绝缘层,系用以露出该下边电极的表面 且包围该胶层; 一铁电层,系形成于包含该第二内夹绝缘层的胶层 上;以及 一上边电极,系形成于该铁电层上。 2.如申请专利范围第1项之铁电记忆体装置,其中该 储存节点接点具有与该第一内夹绝缘层表面相同 的平面位准,而该障壁金属系依单层形式形成于该 储存节点接点上 3.如申请专利范围第1项之铁电记忆体装置,其中该 储存节点接点的高度与该第一内夹绝缘层的高度 不同,且该障壁层系包含:一第一障壁层,在被填充 以上述高度差异形成的部分时具有和该第一内夹 绝缘层之表面相同的平面位准;以及一第二障壁层 ,其藉由形成于该第一障壁层上而接触至与该第一 内夹绝缘层。 4.如申请专利范围第1项之铁电记忆体装置,其中用 以填充该空间的胶层厚度和包围下边电极之部分 胶层的厚度,以及形成于该第一内夹绝缘层上的胶 层厚度相同。 5.如申请专利范围第1项之铁电记忆体装置,其中该 胶层是以选自由三氧化二铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2) 、二氧化铪(HfO2)、三氧化二铋(Bi2O3)、五氧化二钽 (Ga2O5)、二氧化钛(TiO2)及氮化矽构成之族群中的任 何一种或更多种材料所制成。 6.如申请专利范围第1项之铁电记忆体装置,其中该 储存节点接点系一钨栓塞或是一多晶矽栓塞。 7.如申请专利范围第1项之铁电记忆体装置,其中该 下边电极具有比该障壁层宽的面积。 8.一种用于制造铁电记忆体装置的方法,包含下列 步骤: 形成一储存节点接点,以藉由通过形成于一半导体 基板上的第一内夹绝缘层而接触该半导体基板; 形成一由连接至该储存节点接点及一下边电极上 之障壁层的堆叠图案; 藉由选择性地移除该障壁层的复数侧边,以形成一 在该下边电极与第一内夹绝缘层之间的空间; 同时形成一胶层在填充该空间时包围该下边电极 的复数侧边; 形成一第二内夹绝缘层,在侧向包围该胶层时露出 该下边电极的表面; 于包含该下边电极的第二内夹绝缘层上形成一铁 电层;以及 于该铁电层上形成一上边电极。 9.如申请专利范围第8项之用于制造铁电记忆体装 置的方法,其中形成该储存节点接点的步骤包含下 列步骤: 藉由蚀刻该第一内夹绝缘层以形成一可局部露出 部分半导体基板的储存节点接点孔; 于含有该储存节点接点孔的第一内夹绝缘层上沉 积一栓塞层; 透过对该栓塞层执行下凹回蚀制程以形成一局部 填充部分储存节点接点孔的储存节点接点栓塞; 于含有该储存节点接点栓塞的第一内夹绝缘层上 沉积一第二障壁层;以及 透过化学机械抛光制程平坦化该第二障壁层,藉此 具有与该第一内夹绝缘层相同的表面位准。 10.如申请专利范围第9项之用于制造铁电记忆体装 置的方法,其中形成障壁层之堆叠图案的步骤包含 下列步骤: 于含有该第二障壁层的第一内夹绝缘层上沉积一 第一障壁层; 于该第二障壁层上形成用以形成该下边电极的导 电层; 于该导电层上形成用以定义该下边电极的遮罩;以 及 藉由使用该遮罩当作蚀刻遮罩蚀刻该导电层及第 二障壁层以形成该第一障壁层和下边电极的堆叠 图案。 11.如申请专利范围第10项之用于制造铁电记忆体 装置的方法,其中在形成该导电层之前使该第一障 壁层遭受回蚀制程或化学机械抛光制程。 12.如申请专利范围第8项之用于制造铁电记忆体装 置的方法,其中在该下边电极与第一内夹绝缘层之 间形成空间的步骤,执行一种使用可选择性地分解 该第一障壁层之溶液的湿式蚀刻制程。 13.如申请专利范围第12项之用于制造铁电记忆体 装置的方法,其中该蚀刻溶液使用选自由硫酸(H2SO4 )、硝酸(HNO3)及磷酸(H3PO4)之族群中至少一种以上 的溶液,或是藉由将双氧水(H2O2)或氢氧化铵(NH4OH) 加到上述选择溶液所得到混合溶液。 14.如申请专利范围第8项之用于制造铁电记忆体装 置的方法,其中同时形成一胶层及第二内夹绝缘层 的步骤进一步包含下列步骤: 于该下边电极和第一内夹绝缘层上形成一胶层直 到其厚度可填满该空间; 于该胶层上形成一第二内夹绝缘层;以及 平坦化该第二内夹绝缘层和胶层直到露出该下边 电极的表面。 15.如申请专利范围第14项之用于制造铁电记忆体 装置的方法,其中在平坦化该第二内夹绝缘层及胶 层的步骤中,使该第二内夹绝缘层及胶层一同遭受 化学机械抛光制程,或是该第二内夹绝缘层先进行 化学机械抛光制程接着对之后露出的胶层执行回 蚀制程。 16.如申请专利范围第8项之用于制造铁电记忆体装 置的方法,其中形成该储存节点接点的步骤包含下 列步骤: 藉由蚀刻该第一内夹绝缘层以形成一可局部露出 部分半导体基板的储存节点接点孔; 于含有该储存节点接点孔的第一内夹绝缘层上沉 积一栓塞层;以及 透过对该栓塞层执行下凹回蚀制程以形成一完全 填充储存节点接点孔的储存节点接点栓塞。 17.如申请专利范围第16项之用于制造铁电记忆体 装置的方法,其中形成由障壁层之堆叠图案的步骤 包含下列步骤: 于含有该储存节点接点孔的第一内夹绝缘层上沉 积一障壁层; 形成用以于该障壁层上形成该下边电极的导电层; 形成以定义于该导电层上之该下边电极的遮罩;以 及 藉由使用该遮罩当作蚀刻遮罩蚀刻该导电层及障 壁层形成该障壁层和下边电极的堆叠图案。 18.如申请专利范围第8项之用于制造铁电记忆体装 置的方法,其中该胶层使用的是选自由三氧化二铝 (Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)、二氧化铪(HfO2)、三氧化二 铋(Bi2O3)、五氧化二钽(Ta2O5)、二氧化钛(TiO2)及氮 化矽构成之族群中的任何一种或更多种材料所制 成。 图式简单说明: 第1图系用以显示一种具有拼合顶板(MTP)结构之习 知铁电型随机存取记忆体(FeRAM)装置的截面图示。 第2图系用以显示一种根据本发明第一实施例之 FeRAM装置的截面图示。 第3A到3E图系用以显示一种用于制造根据本发明第 一实施例之FeRAM装置之方法的截面图示。 第4图系用以显示一种根据本发明第二实施例之 FeRAM装置的截面图示。 第5A到5E图系用以显示一种用于制造根据本发明第 二实施例之FeRAM装置之方法的截面图示。 |
