发明名称 铁电记忆体装置及其制造方法
摘要 本铁电记忆体装置具有复数个电容器元件,每一电容器形成于一半导体基板上,并且由一下部电极、一位于下部电极上以铁电材料制成之电容器绝缘膜、以及一形成于电容器绝缘膜上之上部电极所组成。每一个下部电极系埋于一埋入绝缘膜(burying insulating film)之中以具有一平面化之上表面,该下部电极之上表面对应于该埋入绝缘膜之上表面而言系为平面化的;该下部电极并具有一平面结构,以致从该下部电极上表面之上之一任意位置到离此最近之末端部分之距离为0.6μm或更少。
申请公布号 TW511282 申请公布日期 2002.11.21
申请号 TW090127021 申请日期 2001.10.31
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 三河巧;久都内知惠;十代勇治
分类号 H01L27/108;H01L21/8242 主分类号 H01L27/108
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种铁电记忆体装置,其包含: 复数之电容器元件,其形成于一半导体基板上,并 以一下部电极、一形成于该下部电极上且以一铁 电材料制成之电容器绝缘膜以及一形成于该电容 器绝缘膜上之上部电极组成; 每一该下部电极系埋于一埋入绝缘膜之中,以具有 一平面化之上表面,该下部电极之上表面对应于该 埋入绝缘膜之上表面而言系为平面化的,该下部电 极并具有一平面结构,以致从该下部电极上表面之 上之一任意位置至离此最近之末端部分之距离约 为0.6m或更少。2.如申请专利范围第1项之铁电记 忆体装置,其中一用以保护每一该下部电极之保护 膜系形成于该下部电极之侧面上。3.如申请专利 范围第1项之铁电记忆体装置,其中每一该电容器 元件具有一接触栓形成于该下部电极之下并电气 连接至该下部电极。4.如申请专利范围第3项之铁 电记忆体装置,其中一虚设记忆体单元系放置于一 记忆体单元放置区域之周边部分之内,其虚设记忆 体单元具有一虚设电容器元件,其虚设电容器元件 包含一下部电极,其下部电极不为电气动作,其记 忆体单元放置区域放置有该电容器元件;以及 一接触栓形成于该虚设电容器元件之下部电极之 下,其系连接至该虚设电容器元件之下部电极并且 具有几乎与每一该电容器元件之接触栓相同之结 构与材料。5.如申请专利范围第3项之铁电记忆体 装置,其中该接触栓之总面积相对于该记忆体单元 放置区域之面积之一比率数値约为0.3或更少。6. 如申请专利范围第1项之铁电记忆体装置,其中该 下部电极系以铂,铱,钌,一至少包含铂、铱、与钌 其中之一之合金,或者铱或钌之一氧化物所制成。 7.一种制造一铁电记忆体装置之方法,其包含: 一第一步骤,其为于一半导体基板上形成一下部电 极成形膜并且将该已成形之下部电极成形膜加以 图样化,自此以形成复数之下部电极,其每一该下 部电极具有一特定之外部大小以致于一凹陷不因 一腐蚀现象所形成; 一第二步骤,其为沉积一埋入绝缘膜于半导体基板 之整个表面上,以致于该下部电极为该埋入绝缘膜 所覆盖; 一第三步骤,其为对该埋入绝缘膜执行化学机械抛 光,直到该下部电极曝露出来; 一第四步骤,其为对该一已曝露出之下部电极与该 埋入绝缘膜执行过抛光,以使该下部电极与该埋入 绝缘膜之个别上表面平面化; 一第五步骤,其为于该已平面化之下部电极与埋入 绝缘膜之上,形成一以铁电材料制成之电容器绝缘 膜成形膜; 一第六步骤,其为形成一上部电极成形膜于该电容 器绝缘膜成形膜上; 一第七步骤,其为将该电容器绝缘膜成形膜加以图 样化,从而自此形成之电容器绝缘膜,其电容器绝 缘膜系个别对应于该下部电极;以及 一第八步骤,其为将该上部电极成形膜加以图样化 从而自此形成之上部电极,其上部电极系对应于个 别该电容器绝缘膜。8.如申请专利范围第7项之方 法,其第五步骤中该电容器绝缘膜成形膜系以旋转 涂布形成。9.如申请专利范围第7项之方法,于第一 步骤之前,进一步包含一步骤为: 一接触栓之形成步骤,其形成于该个别下部电极之 下,其接触栓利用化学机械抛光被电气连接至该下 部电极,并于其中 一接触栓系用于一不为电气动作之虚设单元,其接 触栓系放置于一记忆体单元放置区域之周边部分 之内,其记忆体单元放置区域之内放置有该接触栓 。10.如申请专利范围第7项之方法,于第一步骤与 第二步骤之间进一步包含一步骤为: 一保护膜之形成步骤,其保护膜系用以于该下部电 极之个别侧面上保护该下部电极。11.如申请专利 范围第10项之方法,其中该保护膜系以沉积一保护 膜成形膜于该半导体基板与该下部电极之整个表 面之上,并以回覆蚀刻该已沉积之保护膜成形膜之 方法而形成。12.如申请专利范围第10项之方法,其 中该保护膜系从一生成物所形成,其生成物系产生 于该下部电极成形膜之图样化之期间。13.如申请 专利范围第7项之方法,于第四步骤与第五步骤之 间进一步包含一步骤为: 执行蚀刻于该已形成之下部电极之个别上表面,其 系利用一蚀刻剂,其蚀刻剂系用于该埋入绝缘膜。 14.如申请专利范围第7项之方法,于该第一步骤中 之下部电极成形膜系以铂,铱,钌,一至少含有铂、 铱、与钌其中之一之合金,或者铱或钌之一氧化物 所制成。图式简单说明: 图1为一剖面图,其概要地显示一依据本发明第一 个具体实施例之铁电记忆体装置。 图2为一剖面图,其概要地显示该依据第一具体实 施例之铁电记忆体装置中一包含虚设单元之区域 。 图3为一图表,其显示该依据第一具体实施例之铁 电记忆体装置中一抛光周期与一利用接触栓图样 密度之腐蚀深度间之关系。 图4A至4C为剖面图,其说明一制造方法之个别程序 步骤,该制造方法系用以制造该依据第一具体实施 例之铁电记忆体装置。 图5A至5C为剖面图,其说明上述制造方法之个别程 序步骤,该制造方法系用以制造该依据第一具体实 施例之铁电记忆体装置。 图6A至6C显示该依据第一具体实施例之铁电记忆体 装置,其中图6A系为一紧随于下部电极曝露出之后 之剖面图;图6B为一对于该下部电极执行充份之过 抛光后之剖面图;而图6C为一图表,其显示当充份之 过抛光得以执行时,一凹陷之深度相对于该下部电 极平面大小之图表。 图7A与7B为平面图,其分别显示于该依据第一具体 实施例之铁电记忆体装置中之下部电极。 图8为一剖面图,其概要地显示一依据本发明第二 具体实施例之铁电记忆体装置。 图9A至9C为剖面图,其说明一制造方法之个别程序 步骤,该制造方法系用以制造该依据第二具体实施 例之铁电记忆体装置。 图10A与10B为剖面图,其说明上述制造方法之个别程 序步骤,该制造方法系用以制造该依据第二具体实 施例之铁电记忆体装置。 图11A与11B显示一传统铁电记忆体装置,其中图11A为 一剖面图,其概要地显示凹陷藉由过抛光形成于下 部电极中;而图11B为一剖面图,其概要地显示一包 含虚设单元之区域。
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