[發明專利]一種鐵電存儲器及其制造方法

在審

• 申請號: 202110684214.5
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113421882A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 陶謙
• 申請（專利權）人: 無錫拍字節科技有限公司
• 主分類號: H01L27/11507
• 分類號: H01L27/11507;H01L27/11512;H01L23/48;H01L21/768
• 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: 張瑞瑩;張東梅

1.一種鐵電存儲器結構，其特征在于，包括：

襯底，包括源區、漏區、柵極區以及器件間隔離區；

鐵電電容，通過第一互連結構連接至所述襯底的源區和/或漏區，以及第二互連結構連接至板線，且所述鐵電電容包括：

鐵電材料層；以及

電極層，分別設置于所述鐵電材料層的上下表面；以及

保護層，包括：

第一保護層，其設置于所述鐵電電容的下表面，但不覆蓋所述第一互連結構；以及

第二保護層，其設置于所述鐵電電容的側面及上表面，但不覆蓋所述第二互連結構。

2.如權利要求1所述的鐵電存儲器結構，其特征在于，所述第一互連結構包括第一導電柱及第一導電柱之間的第一介質層，所述第一導電柱的一端連接至所述襯底的源區和/或漏區，另一端與所述鐵電電容接觸，形成電連接。

3.如權利要求2所述的鐵電存儲器結構，其特征在于，所述第一互連結構還包括第二導電柱，其設置于所述第一介質層表面對應于所述第一導電柱的位置，且所述第二導電柱的截面積大于所述第一導電柱，所述第二導電柱的一端連接至所述第一導電柱，另一端與所述鐵電電容接觸，形成電連接。

4.如權利要求1所述的鐵電存儲器結構，其特征在于，所述第二互連結構包括第三導電柱及第三導電柱之間的第二介質層，所述第三導電柱為“⊥”形，且其一端連接至板線，另一端與所述鐵電電容接觸，形成電連接。

5.如權利要求1所述的鐵電存儲器結構，其特征在于，所述保護層的材料為AlOx或AlNx或SiNx，或這些材料的復合。

6.一種鐵電存儲器的制造方法，其特征在于，包括步驟：

在襯底上形成第一互連結構，其中，所述第一互連結構包括第一介質層以及第一導電柱；

第一導電柱露頭；

在所述第一介質層表面形成第一保護層；

研磨所述第一保護層，露出第一導電柱表面；

在所述第一保護層表面，對應于第一導電柱的位置沉積電極層及鐵電材料層，形成鐵電電容；

在所述鐵電電容的頂面及側面形成第二保護層，包覆所述鐵電電容；以及

在所述第二保護層上形成第二互連結構。

7.一種如權利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一互連結構的形成包括：

在所述襯底的晶體管層上沉積第一介質層，所述第一介質層包括N層結構；以及

在所述N層結構的每層與前一層的第一導電柱對應的位置形成第一通孔和第一導電柱，所述第一通孔對應于晶體管源極或漏極，其中，N為自然數。

8.一種鐵電存儲器的制造方法，其特征在于，包括步驟：

在襯底上形成第一介質層以及第一導電柱；

在所述第一介質層表面，對應于第一導電柱的位置形成第二導電柱；

在所述第一介質層及第二導電柱表面形成第一保護層；

研磨所述第一保護層，以露出第二導電柱表面；

在所述第一保護層表面，對應于所述第二導電柱的位置沉積電極層及鐵電材料層，形成鐵電電容；

在所述鐵電電容的頂面及側面形成第二保護層，包覆所述鐵電電容；以及

在所述第二保護層上形成第二互連結構。

9.如權利要求6-8任一所述的制造方法，其特征在于，所述第二互連結構的形成包括：

在所述第二保護層上沉積第二介質層；

在所述第二介質層上形成第二通孔；

經由所述第二通孔，在所述第二保護層上進行橫向刻蝕，形成第三通孔，所述第三通孔半徑大于所述第二通孔；以及

在所述第二通孔及第三通孔內填充金屬。

10.如權利要求6-8任一所述的制造方法，其特征在于，所述第二互連結構的形成包括：

在所述第二保護層上形成第三通孔，并填充金屬；

在所述第二保護層表面沉積第二介質層；

在所述第二介質層上，對應于所述第三通孔的位置，形成第二通孔，且所述第二通孔半徑小于所述第三通孔；以及

在所述第二通孔內填充金屬。