[发明专利]包括聚合物电极的铁电聚合物存储器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及铁电聚合物存储器件以及制备这些器件的方法。

背景技术

铁电器件(例如铁电聚合物存储器件)可以包括夹在多层电极之间的一层或多层铁电材料。形成器件(例如铁电聚合物存储器件)的方法可改变，但一种方法可包括在第一电极层上沉积一层铁电聚合物，然后在铁电聚合物层的实质部分上沉积并形成第二电极层的图案。

现有技术使用减法金属集成方案(subtractive metalintegration scheme)以形成聚合物存储器件。减法金属集成要求首先毯式沉积金属层，之后是光致抗蚀剂旋涂/曝光/显影，然后是金属蚀刻、抗蚀剂去除、湿法清洗。在金属顶部上减法地图案化导电聚合物引起许多缺点。首先，当光致抗蚀剂可以在毯式金属上被旋转铸造、显影、以及通过湿法或干法工艺技术从毯式金属上化学地去除时，对于毯式导电聚合物层却不是这样。例如，如果导电聚合物可以溶解在用于旋转铸造光致抗蚀剂的溶剂中，则在光致抗蚀剂旋涂在覆盖了一层毯式导电聚合物的毯式金属层的顶部上的工艺期间，光致抗蚀剂溶液会轻易地冲洗掉导电聚合物。然而，即使如果选择了适合的导电聚合物以避免在光致抗蚀剂中溶解，并且可以在导电聚合物的顶部上旋转铸造一层光致抗蚀剂，而不损伤它，UV曝光的光致抗蚀剂的化学显影也将破坏显影剂溶解聚合物的区域中的导电聚合物。这是因为用于曝光和显影的化学工艺化学地放大了光致抗蚀剂。UV光分解光致抗蚀剂中的酸基团，使得被曝光部分可以溶解在TMAH(四甲基氢氧化铵)的基本溶液中。一旦该基本溶液从被UV曝光的光致抗蚀剂区域被冲洗掉，在下面的导电聚合物将被暴露到基本溶液。导电聚合物掺杂酸，因此，显影剂TMAH将通过中和掺杂酸来去掺杂(de-dope)聚合物，或简单地全部溶解聚合物，甚至凹割未被显影的光致抗蚀剂，因此从衬底上去除所有的导电聚合物。最后，即使假设存在避免上述提出的缺点的装置，最终，图案化的导电聚合物也仅存在于图案化的金属顶部上，这是不够的，因为图案化的金属线侧壁将继续暴露于铁电聚合物，该铁电聚合物随后将被旋转铸造在图案化的衬底上。铁电聚合物和侧壁上的金属会发生化学反应，损伤铁电聚合物。

因此，需要一种形成铁电聚合物存储器件的改进方法，解决至少一些上述关心的问题。

附图说明

认作所要求主题的实施例的主题被特别指出，并在说明书的结束部分中被清楚地要求。然而，所要求主题的实施例还关于操作的组织和方法，与本发明的目的、特征和优点一起，可通过在阅读附图时参考以下的详细说明更好地理解，其中：

图1a和1b是根据本发明第一实施例的铁电存储模块的横截面图；

图2a和2b是根据本发明第二实施例的铁电存储模块的横截面图；

图3a-3i是根据本发明实施例制备铁电存储模块的初始阶段的横截面图；

图3j′-3q′是根据本发明第一实施例制备铁电存储模块的最后阶段的横截面图；

图3j″-3p″是根据本发明第二实施例制备铁电存储模块的最后阶段的横截面图；

图4是根据本发明实施例的铁电存储器件的示意性描述；

图5是根据本发明实施例制备存储模块的方法的流程图；

图6是根据本发明实施例制备存储模块的方法的流程图；和

图7是示出了根据本发明实施例并入铁电存储器件的系统的框图。

具体实施方式

所要求保护的主题的实施例可以包括制备具有导电聚合物电极的铁电存储模块的方法、根据该方法制备的铁电存储模块和包括该铁电存储器件的系统。

在即刻的描述中，任何涉及到“一个实施例”或“实施例”指的是连同实施例一起描述的特定特征、结构或特性被包含在所要求保护的主题的至少一个实施例中。在说明书的各个位置出现的短语“在一个实施例中”不必都指同一实施例。

在此提出许多具体细节以提供对所要求保护的主题的实施例的全面理解。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节所要求主题的实施例也可以被实施。在其它情况下，公知的方法、工序、部件和电路没有详细地被描述，免得使所要求保护的主题的实施例不明显。可以意识到，在此公开的具体结构和功能细节可以是代表性的并且不必限制所要求保护的主题的范围。

要注意，在即刻的描述中，“存储模块”或“模块”指的是存储器件或系统的部件，该部件包括一个或多个存储单元。根据即刻的描述，单个模块可以组成存储器件，或者多个模块的堆叠可以组成存储器件。另外，在即刻的描述中，“层”可包括具有特定功能的一层或多层。例如，“ILD层”可包括一层ILD材料、多层(或堆叠)相同的ILD材料或不同的ILD材料，只要所得的结构是具有ILD功能的“层”。