[發明專利]存儲器的制造方法和存儲器

有效

• 申請號: 200710109088.0
• 申請日: 2004-03-25
• 公開（公告）號: CN101093836A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 本間運也;松下重治
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01L27/112
• 分類號: H01L27/112;H01L27/22;H01L43/08;G11C11/22;G11C11/15;G11C11/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

本申請是2004年3月25日提出的申請號為200410008536.4的同名申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及存儲器的制造方法和存儲器，尤其涉及含鐵電膜和超巨磁電阻(CMR：colossal?magnetoresistance)膜等存儲材料膜的存儲器的制造方法和存儲器。

背景技術

目前，由于鐵電膜元件具有鐵電性等的特性，因此被期待廣泛應用于電子學等眾多領域。例如，正在研究利用極化磁滯現象制造非易失性存儲器的鐵電存儲器。這種鐵電存儲器例如已經在特開2001-210795號公報中公開。此外，目前已經提出利用超巨磁阻材料的非易失性存儲器等的方案，這種超巨磁阻材料由脈沖施加電壓引起其電阻大幅度變化。在使用該超巨磁阻材料的非易失性存儲器中，利用夾在上部電極與下部電極之間的超巨磁阻材料膜的電阻值之差來保存數據。

在使用鐵電膜的非易失性存儲器中，通過夾在上部電極與下部電極之間的鐵電材料的自發極化來保存數據。作為這種鐵電存儲器，單晶體管單電容器型的鐵電存儲器已為大家所知，它是通過一個鐵電電容器與一個開關晶體管而構成一個存儲單元。但是，在這種單晶體管單電容器型的鐵電存儲器中，由于需要在各個存儲單元設置開關晶體管，所以很難提高集成度。因此，目前由單純矩陣式(交叉點式)鐵電存儲器構成的非易失性存儲器已被提出，該單純矩陣式(交叉點式)鐵電存儲器的一個存儲器單元只由一個鐵電電容器構成。在這種單純矩陣式鐵電存儲器中，由于一個存儲單元只由一個鐵電電容器構成，因此，可以使存儲單元的面積縮小，其結果就可使集成度提高。

圖16是表示現有單純矩陣式鐵電存儲器的結構的截面圖。參照圖16，在現有單純矩陣式鐵電存儲器中，在基片101上形成下部電極102。在下部電極102上的規定區域內，通過鐵電膜103形成上部電極104。下部電極102例如與字線(圖中未示)連接，而上部電極104例如與位線(圖中未示)連接。由這些下部電極102、鐵電膜103及上部電極104構成鐵電電容器110。而且，僅由一個該鐵電電容器構成一個存儲單元。

圖17和圖18，是為了說明圖16所示的現有單純矩陣式鐵電存儲器制造過程的截面圖。下面，參照圖16～圖18，對現有單純矩陣式鐵電存儲器的制造過程進行說明。

首先，如圖17所示，在基片101上依次層壓下部電極102、鐵電膜103及上部電極104。然后，在上部電極104的規定區域內形成光致抗蝕劑膜105。而且，把光致抗蝕劑膜105作為掩膜，通過對上部電極104及鐵電膜103進行蝕刻，從而使下部電極102露出。由此，上部電極104與鐵電膜103就如圖18所示被圖形化。然后，通過除去光致抗蝕劑膜105，形成圖16所示的現有單純矩陣式鐵電存儲器。

在圖16所示的現有單純矩陣式鐵電存儲器中，存在如下問題，由于上部電極104與鐵電膜103被圖形化成相同的形狀，因此，鐵電膜103只存在于上部電極104的下方，形成上部電極104的斜下方不存在鐵電膜103的狀態。在這種情況下，該結構中，上部電極104橫向露泄的電場引起鐵電膜103極化成分的作用消失。這樣，如果上部電極104橫向泄露的電場引起鐵電膜103極化成分的作用消失，則鐵電膜103的剩余極化量就會減少，因此，從鐵電電容器110讀出的信號的強度降低。其結果，提高讀出信號的檢測精度就很困難。

另外，如果使用超巨磁阻材料來代替鐵電膜103，也同樣會產生上述問題。即，由于上部電極104橫向露泄的電場使超巨磁阻材料的電阻成分的作用消失，從而導致檢測信號的精度降低。

因此，為了解決上述問題，考慮出一種方法，即，在圖18所示的工序中，只對上部電極104進行蝕刻，而不對鐵電膜103進行蝕刻。但是，使用這種方法又會產生新的問題，如果把光致抗蝕劑膜105作為掩膜，通過只對上部電極104進行蝕刻而只圖形化上部電極104的話，例如，鐵電膜103露出的表面就會被由Pt等構成的上部電極104進行蝕刻時的氯系蝕刻氣體腐蝕。這樣，如果鐵電膜103露出的表面被腐蝕，則該腐蝕部分就不具有作為鐵電膜103的功能，因此，就很難獲得上部電極104橫向露泄的電場所導致的鐵電膜103極化成分。這個問題在使用超巨磁阻材料來代替鐵電膜103時也會同樣產生。其結果，提高讀出信號的檢測精度就很困難。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種存儲器，通過提高從存儲單元讀取信號的強度，使讀取信號的精度能夠提高。