[發明專利]鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)器件及其形成方法

在審

• 申請號: 202110256000.8
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113675202A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 李璧伸;衛怡揚;林杏蓮;匡訓沖;蔡正原;金海光
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11507
• 分類號: H01L27/11507
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種形成鐵電隨機存取存儲器器件的方法，包括：

形成底部電極層；

在所述底部電極層上方沉積第一鐵電層，其中，第一鐵電層是非晶的；

在所述第一鐵電層上方沉積第二鐵電層，其中，所述第二鐵電層具有多晶結構；

在所述第二鐵電層上方沉積第三鐵電層，其中，所述第三鐵電層是非晶的；

在所述第三鐵電層上方沉積頂部電極層；以及

圖案化所述頂部電極層、所述第三鐵電層、所述第二鐵電層、所述第一鐵電層和所述底部電極層，以形成鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)單元。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一鐵電層和所述第二鐵電層在相同晶圓溫度下沉積。

3.根據權利要求1所述的方法，還包括，在所述第三鐵電層上方沉積第四鐵電層，其中，所述第四鐵電層具有附加多晶結構。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一鐵電層具有第一結晶溫度，并且所述第二鐵電層具有低于所述第一結晶溫度的第二結晶溫度。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二鐵電層包括從所述第二鐵電層的頂部延伸到底部的晶粒。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，沉積所述第一鐵電層和沉積所述第二鐵電層包括沉積不同的材料。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，沉積所述第一鐵電層和沉積所述第二鐵電層包括沉積相同的材料。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一鐵電層使用原子層沉積(ALD)來沉積，并且沉積所述第一鐵電層包括多于3個原子層沉積循環。

9.一種鐵電隨機存取存儲器器件，包括：

鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)單元，包括：

底部電極；

層疊鐵電層，所述層疊鐵電層包括：

第一非晶鐵電層，位于所述底部電極上方；

第一多晶鐵電層，位于所述第一非晶鐵電層上方；

第二非晶鐵電層，位于所述第一多晶鐵電層上方；和

第二多晶鐵電層，位于所述第二非晶鐵電層上方；以及

頂部電極，位于所述第二多晶鐵電層上方。

10.一種鐵電隨機存取存儲器器件，包括：

底部電極；

第一多個鐵電層，位于所述底部電極上方，其中，所述第一多個鐵電層由具有第一結晶溫度的第一材料形成；

第二多個鐵電層，位于所述底部電極上方，其中，所述第一多個鐵電層和所述第二多個鐵電層交替堆疊，并且其中，所述第二多個鐵電層由具有第二結晶溫度的第二材料形成；并且所述第二結晶溫度低于所述第一結晶溫度；以及

頂部電極，位于所述第一多個鐵電層和所述第二多個鐵電層上方。