存储器装置和该存储器装置的制造方法与流程

本公开总体上涉及一种存储器装置和该存储器装置的制造方法，更具体地，涉及一种包括铁电随机存取存储器单元的存储器装置和该存储器装置的制造方法。

背景技术：

1、存储器装置可以分类为当电源中断时存储的数据消失的易失性存储器装置或者即使当电源中断时存储的数据仍被保留的非易失性存储器装置。

2、非易失性存储器装置可以是nand闪存存储器、nor闪存存储器、电阻式随机存取存储器、相变随机存取存储器、磁阻式随机存取存储器、铁电随机存取存储器、自旋转移力矩随机存取存储器等。

3、铁电随机存取存储器(fram)单元可以将具有铁电特性的材料用于数据存储层。例如，可以在数据存储层的晶粒(grain)中形成畴(domain)，并且可以在畴中发生自发极化。因此，当构成数据存储层的晶粒的尺寸改变时，畴的尺寸也可能改变。当畴的尺寸改变时，fram单元的阈值电压分布可能改变。

技术实现思路

1、实施方式提供一种存储器装置和该存储器装置的制造方法，其能够改善铁电随机存取存储器单元的阈值电压分布。

2、根据本公开的一个方面，提供一种存储器装置，该存储器装置包括叠层结构，其包括彼此交替层叠的层间绝缘层和栅极线。数据存储层可以垂直贯穿叠层结构的层间绝缘层和栅极线。数据存储层可以包括多个铁电层。沟道层可以由数据存储层围绕。

3、根据本公开的另一方面，提供一种制造存储器装置的方法。该方法可以包括在下部结构上交替层叠层间绝缘层和栅极线。该方法可以包括形成在贯穿层间绝缘层和栅极线的同时暴露层间绝缘层和栅极线的侧表面的垂直孔。该方法可以包括沿着层间绝缘层和栅极线的侧表面在垂直孔中形成包括多个铁电层的数据存储层。该方法还可以包括沿着数据存储层的内侧表面形成沟道层。

4、根据本公开的又一方面，提供一种制造存储器装置的方法。该方法可以包括在下部结构上交替层叠层间绝缘层和栅极线，并且形成在贯穿层间绝缘层和栅极线的同时暴露层间绝缘层和栅极线的侧表面的垂直孔。该方法可以包括沿着层间绝缘层和栅极线的暴露的侧表面形成第一铁电层。该方法还可以包括沿着第一铁电层的内侧表面形成晶体控制层，并且执行第一结晶工艺以用于使第一铁电层结晶。该方法可以包括沿着晶体控制层的内侧表面形成第二铁电层，并且执行第二结晶工艺以使第二铁电层结晶。该方法还可以包括在由结晶的第二铁电层围绕的区域中形成沟道层。

技术特征：

1.一种存储器装置，所述存储器装置包括：

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，所述多个铁电层由pbzrtio3、srbi2ta2o9、bifeo3、hfo2、hfo2zro2和hfsio4中的至少一种材料形成。

3.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，所述多个铁电层包括：

4.根据权利要求1所述的存储器装置，所述存储器装置还包括形成在所述多个铁电层中的两个铁电层之间的晶体控制层。

5.根据权利要求4所述的存储器装置，其中，所述晶体控制层由非晶绝缘层形成。

6.根据权利要求4所述的存储器装置，其中，所述晶体控制层由非晶氧化硅层或非晶氧化铝层形成。

7.一种制造存储器装置的方法，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个铁电层中的每一个由pbzrtio3、srbi2ta2o9、bifeo3、hfo2、hfo2zro2和hfsio4中的至少一种材料形成。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，形成包括所述多个铁电层的所述数据存储层的步骤包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述形成包括所述多个铁电层的所述数据存储层的步骤还包括在所述第二铁电层上顺序地形成一个或更多个铁电层的步骤。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，通过原子层沉积ald工艺或区域选择性沉积asd工艺来执行形成所述第一铁电层和所述第二铁电层中的一个的步骤或形成所述第一铁电层和所述第二铁电层两者的步骤。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一结晶工艺和所述第二结晶工艺中的一个或两个作为退火工艺执行。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，

14.一种制造存储器装置的方法，所述方法包括以下步骤：

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述晶体控制层由非晶绝缘层形成。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述晶体控制层由非晶氧化硅层或非晶氧化铝层形成。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一铁电层和所述第二铁电层中的每一个由pbzrtio3、srbi2ta2o9、bifeo3、hfo2、hfo2zro2和hfsio4中的至少一种材料形成。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一结晶工艺和所述第二结晶工艺中的一个或两个作为退火工艺执行。

19.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

20.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括沿着所述沟道层的内侧表面形成芯柱的步骤。

技术总结
提供一种存储器装置和该存储器装置的制造方法。该存储器装置包括叠层结构，该叠层结构包括彼此交替层叠的层间绝缘层和栅极线。数据存储层可以被形成为垂直贯穿叠层结构。数据存储层可以包括多个铁电层。可以形成由数据存储层围绕的沟道层。

技术研发人员：尹盛铉,金大炫
受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6