[發明專利]一種存儲器件的結構及其制造方法

有效

• 申請號: 202010218012.7
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111403417B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 呂震宇
• 申請（專利權）人: 無錫舜銘存儲科技有限公司
• 主分類號: H10B51/30
• 分類號: H10B51/30;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

1.一種存儲器件的制造方法，包括：

在襯底上形成第一電極層；

通過原位沉積真空系統，在第一電極層上依次形成第一應力調節層、鐵電材料層和第二應力調節層，包括：在第一沉積腔進行第一應力調節層的沉積，通過傳送模塊在真空狀態下將所述襯底從第一沉積腔傳送到第二沉積腔，在第二沉積腔進行鐵電材料層的沉積，通過傳送模塊在真空狀態下將所述襯底從第二沉積腔傳送到第一沉積腔，以及在第一沉積腔進行第二應力調節層的沉積；

在第二應力調節層上形成第二電極層，

所述鐵電材料層包括以下材料中的一種或多種：HfO_x、AlO_x、ZrO_x、LaO_x、TaO_x、NbO_x、GdO_x、YO_x、SiOx、SrO_x或這些材料的復合，

其中進行第一應力調節層的沉積之前還包括：在原位沉積真空系統的刻蝕腔內對所述襯底進行刻蝕；以及通過傳送模塊在真空狀態下將所述襯底從刻蝕腔傳送到第一沉積腔，

其中第一應力調節層和第二應力調節層通過原子層沉積工藝形成，所述第一應力調節層和所述第二應力調節層包括以下材料中的一種或多種：TiNx、TaNx、TiAlNx、TiCNx或這些材料的復合，

第一應力調節層和第二應力調節層與鐵電材料層具有銳利的界面，兩者之間沒有用于過渡的無定型界面層，并且第一應力調節層和第二應力調節層與鐵電材料層的界面處沒有氧、氮共存區。

2.如權利要求1所述的存儲器件的制造方法，其特征在于，通過調節原子層沉積工藝的溫度、氣體流量、壓強和/或等離子功率來調節第一應力調節層和第二應力調節層內的應力。

3.如權利要求1所述的存儲器件的制造方法，其特征在于，所述第一電極層和第二電極層包括以下材料中的一種或多種：TiNx、TaNx、TiAlNx、TiCNx、TaAlNx、TaCNx、AlNx、Ru、RuOx、Ir、IrOx、W、WCNx、WSix、Pt、Au、Ni、Mo或這些材料的復合。

4.如權利要求1所述的存儲器件的制造方法，其特征在于，所述第一應力調節層和所述第二應力調節層的厚度在1nm至20nm的范圍內。

5.一種使用權利要求1-4中任一項所述方法制造的存儲器件，包括：

第一電極層；

設置在所述第一電極層上方的第一應力調節層；

設置在所述第一應力調節層上方的鐵電材料層；

設置在所述鐵電材料層上方的第二應力調節層；以及

設置在所述第二應力調節層上方的第二電極層。

6.如權利要求5所述的存儲器件，其特征在于，所述第一應力調節層和/或所述第二應力調節層具有內應力。