DE10060665B4 - Nichtflüchtiger ferroelektrischer Speicher und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Nichtflüchtiger ferroelektrischer Speicher und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Abstract

Nichtflüchtiger ferroelektrischer Speicher mit:
– einem ersten und einem zweiten Transistor (T2, T2),
– einer ersten und einer zweiten Teilwortleitung (102, 102a), die mit bestimmten Intervallen in einer Richtung auf einem Substrat (100) ausgebildet sind, wobei die erste Teilwortleitung (102) mit einem Gate des ersten Transistors (T1) und die zweite Teilwortleitung (102a) mit einem Gate des zweiten Transistors (T2) verbunden ist,
– einer ersten Isolierschicht (105) auf den ersten und zweiten Teilwortleitungen (102, 102a),
– Kontaktpfropfen (107) in der ersten Isolierschicht (105), die mit Sourcebereichen der Transistoren (T1, T2) verbunden sind,
– einer ersten Elektrode (108) eines ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1), die auf der ersten Isolierschicht (105) über der zweiten Teilwortleitung (102a) ausgebildet und elektrisch mit dieser verbunden ist,
– einer ersten Elektrode (108a) eines zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2), die auf der ersten Isolierschicht (105) über der ersten Teilwortleitung (102) ausgebildet und elektrisch mit...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen nichtflüchtigen ferroelektrischen Speicher sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Ferroelektrische Speicher, d.h. FRAMs (ferroelectric random access memory = ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher) weisen im Allgemeinen eine ähnliche Datenverarbeitungsgeschwindigkeit wie DRAMs (dynamic random access memory = dynamischer Direktzugriffsspeicher) auf, und sie halten Daten selbst dann aufrecht, wenn die Spannung abgeschaltet wird. Aus diesem Grund ziehen nichtflüchtige ferroelektrische Speicher als Speicherbauteile der nächsten Generation viel Aufmerksamkeit auf sich.
  • FRAMs und DRAMs sind Speicherbauteile mit beinahe gleicher Struktur, und sie verfügen über einen ferroelektrischen Kondensator mit hoher Restpolarisation, der es ermöglicht, dass Daten selbst dann nicht gelöscht werden, wenn ein zu deren Einspeicherung verwendetes elektrisches Feld weggenommen wird.
  • 1 zeigt die Hystereseschleife eines üblichen ferroelektrischen Materials.
  • Wie es in 1 dargestellt ist, werden selbst dann, wenn die durch ein elektrisches Feld im Ferroelektrikum induzierte Polarisation abnimmt, Daten in gewissem Ausmaß (Zustände d und a) wegen des Vorliegens von Restpolarisation (oder spontaner Polarisation) ohne Löschung aufrechterhalten. Diese Zustände d und a entsprechen Zuständen 1 bzw. 0 bei Anwendung auf eine Speicherzelle.
  • Nachfolgend sind unter Speichern nichtflüchtige ferroelektrische Speicher zu verstehen, solange nichts anderes speziell angegeben ist.
  • Nun wird ein bekannter Speicher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen 2 bis 5 erläutert. Dabei veranschaulicht 2 eine Einheitszelle des bekannten Speichers. Wie es in 2 dargestellt ist, verfügt der bekannte Speicher über Folgendes: Eine in einer Richtung ausgebildete Bitleitung B/L; eine rechtwinklig zur Bitleitung ausgebildete Wortleitung W/L; eine Plattenleitung P/L, die in einer Richtung mit der der Wortleitung beabstandet von dieser ausgebildet ist; einen Transistor T1, dessen Gate mit der Wortleitung verbunden ist und dessen Source mit der Bitleitung verbunden ist; und einen ferroelektrischen Kondensator FC1, dessen erster Anschluss mit der Source des Transistors T1 verbunden ist und dessen zweiter Anschluss mit der Plattenleitung P/L verbunden ist.
  • Nun wird ein Daten-Eingabe/Ausgabe-Vorgang mit diesem bekannten Speicher unter Bezugnahme auf die 3a und 3b veranschaulicht, die jeweils ein zeitbezogenes Diagramm für den Betrieb des bekannten Speichers im Schreib- bzw. Lesemodus zeigen.
  • Beim Schreibvorgang wird ein extern zugeführtes Chipfreigabesignal CSBpad vom hohem auf den niedrigen Zustand aktiviert. Wenn ein Schreibfreigabesignal WEBpad vom hohen in den niedrigen Zustand überführt wird, startet gleichzeitig der Schreibmodus. Anschließend wird, wenn ein Adressendecodiervorgang im Schreibmodus startet, ein an eine entsprechende Wortleitung angelegter Impuls vom niedrigen auf den hohen Zustand überführt, damit eine Zelle ausgewählt wird. An eine entsprechende Plattenleitung werden in einer Periode, in der die Wortleitung im hohen Zustand gehalten wird, ein hohes Signal in einer bestimmten Periode und ein niedriges Signal in einer bestimmten Periode sequenziell angelegt. Um den logischen Wert 1 oder 0 in die ausgewählte Zelle zu schreiben, wird ein mit dem Schreibfreigabesignal WEBpad synchronisiertes hohes oder niedriges Signal an eine entsprechende Bitleitung angelegt. Anders gesagt, wird ein hohes Signal an die Bitleitung angelegt, und wenn das Signal niedrig ist, das an die Plattenleitung in einer Periode angelegt wird, in der das an die Wortleitung angelegte Signal hoch ist, wird in den ferroelektrischen Kondensator der logische Wert 1 eingeschrieben. Wenn dagegen ein niedriges Signal an die Bitleitung angelegt wird und das an die Plattenleitung angelegte Signal hoch ist, wird in ihn der logische Wert 0 eingeschrieben.
  • Nachfolgend wird ein Lesevorgang für einen Datenwert be schrieben, der durch den obigen Vorgang im Schreibmodus in eine Zelle eingespeichert wurde.
  • Wenn das extern angelegte Chipfreigabesignal CSBpad vom hohen in den niedrigen Zustand aktiviert wird, erhalten alle Bitleitungen durch ein Ausgleichssignal dasselbe niedrige Potenzial, bevor eine entsprechende Wortleitung augewählt wird. Dann wird die jeweilige Bitleitung inaktiv und es wird ein Adressendecodiervorgang ausgeführt. Das niedrige Signal wird auf der entsprechenden Wortleitung durch die decodierte Adresse in ein hohes Signal überführt, damit die entsprechende Zelle ausgewählt wird. An die Plattenleitung der ausgewählten Zelle wird ein hohes Signal angelegt, um den dem logischen Wert 1, der in den ferroelektrischen Speicher eingespeichert wurde, entsprechenden Datenwert zu zerstören. Wenn dagegen der logische Wert 0 in den ferroelektrischen Speicher eingespeichert ist, wird der entsprechende Datenwert nicht zerstört.
  • Der zerstörte und der nicht zerstörte Datenwert werden durch das o.g. Prinzip der Hystereseschleife als verschiedene Werte ausgegeben, so dass ein Leseverstärker den logischen Wert 1 oder 0 wahrnimmt. Anders gesagt, wird, wenn der Datenwert zerstört wird, der Zustand d in den Zustand f überführt, wie es in der Hystereseschleife der 1 dargestellt ist. Wenn der Datenwert nicht zerstört wird, wird der Zustand a in den Zustand f überführt. So wird, wenn der Leseverstärker aktiviert wird, nachdem eine bestimmte Zeit verstrichen ist, der logische Wert 1 dann ausgegeben, wenn der Datenwert zerstört wurde, während der logische Wert 0 ausgegeben wird, wenn der Datenwert nicht zerstört wurde.
  • Wie oben angegeben, werden, nachdem der Leseverstärker einen Datenwert ausgegeben hat, die Plattenleitung vom hohen in den niedrigen Zustand deaktiviert, während ein hohes Signal an die entsprechende Wortleitung angelegt wird, um den ursprünglichen Datenwert wieder herzustellen.
  • Nun werden die Konstruktion dieses bekannten Speichers sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben erläutert. 4a zeigt dazu das Layout des bekannten Speichers.
  • Wie es in 4a dargestellt ist, ist der bekannte Speicher mit Folgendem versehen: Einem ersten aktiven Bereich 41 und einem zweiten aktiven Bereich 41a, die beabstandet voneinander asymmetrisch ausgebildet sind; einer zweiten Wortleitung W/L1, die über den ersten aktiven Bereich 41 hinweg ausgebildet ist; einer zweiten Wortleitung W/L2, die über den zweiten aktiven Bereich 41a hinweg ausgebildet ist und von der ersten Wortleitung W/L1 beabstandet ist; einer ersten Bitleitung B/L1, die über die erste und zweite Wortleitung auf einer Seite des ersten aktiven Bereichs 41 hinweg ausgebildet ist; einer zweiten Bitleitung B/L2, die über die erste und zweite Wortleitung auf einer Seite des zweiten aktiven Bereichs 41a hinweg ausgebildet ist; einem ersten ferroelektrischen Kondensator FC1, der elektrisch mit dem ersten aktiven Bereich verbunden ist und auf der ersten und zweiten Wortleitung W/L1 und W/L2 ausgebildet ist; einem zweiten ferroelektrischen Kondensator FC2, der elektrisch mit dem zweiten aktiven Bereich 41a verbunden ist und auf der ersten und zweiten Wortleitung W/L1 und W/L2 ausgebildet ist, einer ersten Plattenleitung P/L1, die elektrisch mit dem ersten ferroelektrischen Kondensator FC1 verbunden ist und auf der ersten Wortleitung W/L1 ausgebildet ist; und einer zweiten Plattenleitung P/L2, die elektrisch mit dem zweiten ferroelektrischen Kondensator FC2 verbunden ist und auf der zweiten Wortleitung W/L2 ausgebildet ist.
  • Beim Layout einer Einheitszelle gemäß 4a sind der erste und der zweite Kondensator FC1 und FC2 entlang einer Bitlei tung ausgebildet, die erste Plattenleitung P/L1 ist auf der ersten Wortleitung W/L1 ausgebildet und die zweite Plattenleitung P/L2 ist auf der zweiten Wortleitung W/L2 ausgebildet.
  • Nun wird dieser bekannte Speicher im Einzelnen auf 4b beschrieben, die einen Schnitt entlang der Linie I-I' in 4a zeigt.
  • Wie es in 4b dargestellt ist, ist der bekannte Speicher mit Folgendem versehen: Einem Substrat 51, in dem ein aktiver Bereich und ein Feldbereich festgelegt sind; einer ersten Wortleitung 54 und einer zweiten Wortleitung 54a, die auf einer ersten Isolierschicht 53 auf dem aktiven Bereich und dem Feldbereich ausgebildet sind; einem ersten Source- und einem ersten Drain-Fremdstoffbereich 55 und 56, die zu beiden Seiten der ersten Wortleitung 54 ausgebildet sind; einem zweiten Source- und einem zweiten Drain-Fremdstoffbereich (nicht dargestellt), die zu beiden Seiten der zweiten Wortleitung 54a ausgebildet sind; einer zweiten Isolierschicht 57, die auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten Wortleitung 54 und 54a ausgebildet ist und ein Kontaktloch zum Freilegen des ersten Drainfremdstoffbereichs 56 aufweist; einer ersten Kontaktpfropfenschicht 58a, die in das Kontaktloch eingebettet ist; einer ersten Metallschicht 59 zum Verbinden der ersten Kontaktpfropfenschicht 58a mit einer ersten Bitleitung (nicht dargestellt), einer dritten Isolierschicht 60, die auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten Metallschicht 59 ausgebildet ist und ein Kontaktloch zum Freilegen des ersten Sourcefremdstoffbereichs 55 aufweist; einer zweiten Kontaktpfropfenschicht 62, die in das Kontaktloch eingebettet ist; einer Barrieremetallschicht 63, die elektrisch mit der zweiten Kontaktpfropfenschicht 62 verbunden ist und auf der ersten Wortleitung 54 und der zweiten Wortleitung 54a ausge bildet ist; einer unteren Elektrode 64 des ersten ferroelektrischen Kondensators FC1, die auf der Barrieremetallschicht 63 ausgebildet ist; einem ferroelektrischen Film 65 und einer oberen Elektrode 66 des zweiten ferroelektrischen Kondensators, die aufeinanderfolgend auf der unteren Elektrode 64 des ersten ferroelektrischen Kondensators abgeschieden sind; einer vierten Isolierschicht 67, die auf der gesamten Fläche einschließlich der oberen Elektrode 66 des zweiten ferroelektrischen Kondensators ausgebildet ist; einer ersten Plattenleitung 68, die über die vierte Isolierschicht 67 elektrisch mit der oberen Elektrode 66 des ersten ferroelektrischen Kondensators FC1 verbunden ist und an einer der Oberseite der ersten Wortleitung 54 entsprechenden Position ausgebildet ist; und einer zweiten Plattenleitung 68a, die an einer der Oberseite der zweiten Wortleitung 54a entsprechenden Position beabstandet von der ersten Plattenleitung 68 ausgebildet ist.
  • Nun wird ein Verfahren zum Herstellen des bekannten Speichers unter Bezugnahme auf die 5a bis 5f beschrieben, die Schnittansichten entlang der Linie I-I' in 4a sind.
  • Wie es in 5a dargestellt ist, wird das Halbleitersubstrat 51 teilweise geätzt, um einen Graben auszubilden, und dann wird in diesen Graben eine Isolierschicht eingebettet, um eine Bauteil-Isolierschicht 52 auszubilden. Auf einem aktiven Bereich einschließlich der Bauteil-Isolierschicht 52 wird auf dem Substrat 51 eine erste Isolierschicht 53 hergestellt. Auf dieser wird eine Wortleitungsmaterialschicht hergestellt, die dann strukturiert wird, um eine erste und zweite Wortleitung 54 und 54a beabstandet voneinander auszubilden.
  • Wie es in 5b dargestellt ist, werden durch Fremdstoff ionen-Implantation unter Verwendung der Wortleitungen 54 und 54a als Masken Source- und Drain-Fremdstoffbereiche 55 und 56 mit einem Leitungstyp entgegengesetzt zu dem des Substrats 51 hergestellt. Diese Bereiche sind der Source- bzw. Drain-Fremdstoffbereich eines ersten Transistors T1, der die erste Wortleitung 54 als Gateelektrode verwendet. Anschließend wird auf der gesamten Oberfläche des Substrats 51 einschließlich der ersten und zweiten Wortleitung 54 und 54a eine zweite Isolierschicht 55 hergestellt, auf der dann ein Fotoresist (nicht dargestellt) abgeschieden und strukturiert wird. Die zweite Isolierschicht 55 wird durch einen Ätzprozess unter Verwendung des strukturierten Fotoresists als Maske selektiv entfernt, um den Drain-Fremdstoffbereich 56 freizulegen, damit ein Kontaktloch 58 ausgebildet wird.
  • Wie es in 5c dargestellt ist, wird in das Kontaktloch ein leitendes Material eingebettet, um eine erste Kontaktpfropfenschicht 58a auszubilden, und es wird eine erste Metallschicht 59 zum Verbinden der ersten Kontaktpfropfenschicht 58a mit der ersten Bitleitung B/L1 hergestellt. Dabei wird die zweite Bitleitung B/L2 elektrisch mit dem Drain-Fremdstoffbereich eines zweiten Transistors T2 (nicht dargestellt) verbunden.
  • Anschließend wird, wie es in 5d dargestellt ist, auf der gesamten Oberfläche einschließlich der ersten Metallschicht 59 eine dritte Isolierschicht 60 hergestellt, auf der dann ein Fotoresist (nicht dargestellt) abgeschieden und strukturiert wird. Die dritte Isolierschicht 60 wird durch einen Ätzprozess unter Verwendung des strukturierten Fotoresists als Maske selektiv entfernt, um den Source-Fremdstoffbereich 55 freizulegen, damit ein Kontaktloch 61 ausgebildet wird.
  • Wie es in 5e dargestellt ist, wird leitendes Material in das Kontaktloch 61 eingebettet, um eine zweite Kontaktpfrop fenschicht 62 herzustellen, die elektrisch mit dem Source-Fremdstoffbereich 55 verbunden ist. Anschließend wird eine Barrieremetallschicht 63 so hergestellt, dass sie elektrisch mit der zweiten Kontaktpfropfenschicht 62 verbunden ist. Auf der Barrieremetallschicht 63 werden eine untere Elektrode 64 eines ersten ferroelektrischen Kondensators FC1, ein ferroelektrischer Film 65 sowie eine obere Elektrode 66 des ersten ferroelektrischen Kondensators sequenziell hergestellt.
  • Wie es in 5f dargestellt ist, wird auf der oberen Elektrode 66 des ersten ferroelektrischen Kondensators eine vierte Isolierschicht 67 hergestellt, die dann durch einen Fotolithografieprozess selektiv geätzt wird, um die obere Elektrode 66 des ersten ferroelektrischen Kondensators teilweise freizulegen, damit ein Kontaktloch ausgebildet wird. Abschließend wird die erste Plattenleitung 68 hergestellt, die über das Kontaktloch elektrisch mit der oberen Elektrode 66 des ersten ferroelektrischen Kondensators verbunden ist. Damit ist das Verfahren zum Herstellen des bekannten Speichers abgeschlossen. Die nicht erläuterte Bezugszahl 68a kennzeichnet eine zweite Plattenleitung.
  • Ein derartiger Speicher ist beispielsweise in der DE 100 53 962 A1 beschrieben, die erst nach dem Anmeldetag des vorliegenden Patents veröffentlicht wurde.
  • Jedoch bestehen beim bekannten Speicher und beim Verfahren zu seiner Herstellung mehrere Probleme. Da in jeder Einheitszelle eine Wortleitung und eine Plattenleitung hergestellt werden, steht zum Herstellen der Plattenleitung nur begrenzter Raum zur Verfügung, in dem die Wortleitung einer benachbarten Zelle und die Plattenleitung voneinander getrennt sind. Dies verkompliziert die Herstellschritte. Ferner ist die Anzahl der Masken zum Herstellen des Kontaktlochs zwischen der oberen Elektrode des ferroelektrischen Kondensators und der Plattenleitung erhöht, was die Herstellkosten erhöht.
  • Wie es in 6 dargestellt ist, verfügt die Einheitszelle eines beispielsweise aus der DE 199 22 437 A1 bekannten anderen Speichers über Folgendes: Eine erste und eine zweite Teilwortleitung SWL1 und SWL2, die mit einem bestimmten Intervall in Zeilenrichtung ausgebildet sind; eine erste und eine zweite Bitleitung B/L1 und B/L2, die über die erste und zweite Teilwortleitung SWL1 und SWL2 hinweg ausgebildet sind; einen ersten Transistor T1, dessen Gate mit der ersten Teliwortleitung SWL1 verbunden ist und dessen Drain mit der ersten Bitleitung B/L1 verbunden ist; einen ersten ferroelektrischen Kondensator FC1, der zwischen die Source des ersten Transistors T1 und die zweite Teilwortleitung SWL2 geschaltet ist; einen zweiten Transistor T2, dessen Gate mit der zweiten Teilwortleitung SWL2 verbunden ist und dessen Drain mit der zweiten Bitleitung B/L2 verbunden ist; und einen zweiten ferroelektrischen Kondensator FC2, der zwischen die Source des zweiten Transistors T2 und die erste Teilwortleitung SWL1 geschaltet ist.
  • Gemäß dem vereinfachten Schaltbild der 7 ist eine Anzahl von Teilwortleitungspaaren mit jeweils einer ersten und einer zweiten Teilwortleitung SWL1 und SWL2 in Zeilenrichtung ausgebildet. Eine Anzahl von Bitleitungen B/L1 und B/L2 ist über die Teilwortleitungspaare hinweg ausgebildet, wobei zwei benachbarte Bitleitungen als Paar ausgebildet sind. Zwischen benachbarten Bitleitungen sind Leseverstärker SA ausgebildet, die über die Bitleitungen übertragene Daten erfassen und die erfassten Daten an eine Datenleitung DL oder eine inverse Datenleitung/DL übertragen. Dabei sind ferner ein Leseverstärker-Freigabeabschnitt und ein Auswählschaltabschnitt CS vorhanden. Der Leseverstärker-Freigabeabschnitt gibt ein Leseverstärker-Freigabesignal SEN zum Freigeben der Leseverstärker SA aus, und der Auswählschaltabschnitt CS schaltet wahlweise Bitleitungen und Datenleitungen.
  • Nun wird der Betrieb dieses Speichers unter Bezugnahme auf das zeitbezogene Diagramm der 8 beschrieben.
  • Eine Periode T0 in 8 ist eine Periode vor dem Aktivieren der ersten und der zweiten Teilwortleitung SWL1 und SWL2 auf hoch (H). In dieser Periode T0 werden alle Bitleitungen auf einen bestimmten Pegel vorab geladen.
  • T1 bezeichnet eine Periode, in der die erste und die zweite Teilwortleitung SWL1 und SWL2 alle auf H gebracht werden. In dieser Periode T1 wird der Datenwert eines ferroelektrischen Kondensators in einer Hauptzelle an die Hauptbitleitung übertragen, damit der Bitleitungspegel variiert. Dabei wird im Fall eines ferroelektrischen Kondensators mit dem logischen Wert hoch die Polarität des Ferroelektrikums zerstört, da elektrische Felder mit entgegengesetzten Polaritäten an die Bitleitung und die Teilwortleitung angelegt werden, so dass viel Strom fliesst, wodurch in der Bitleitung eine hohe Spannung induziert wird. Wenn dagegen der ferroelektrische Kondensator den logischen Wert niedrig hat, wird die Polarität des Ferroelektrikums nicht zerstört, da elektrische Felder mit derselben Polarität an die Bitleitung und die Teilwortleitung angelegt werden, so dass wenig Strom fliesst, wodurch eine kleine Spannung in der Bitleitung induziert wird.
  • Wenn der Zellendatenwert ausreichend auf die Bitleitung geladen ist, wird das Leseverstärker-Freigabesignal SEN auf hoch überführt, um den Leseverstärker zu aktivieren. Im Ergebnis wird der Bitleitungspegel verstärkt.
  • Der logische Datenwert H in einer zerstörten Zelle kann nicht wieder hergestellt werden, während sich die erste und zweite Teilwortleitung SWL1 und SWL2 auf hohem Potenzial befinden, jedoch kann er in Perioden T2 und T3 wieder hergestellt werden. In der Periode T2 wird die erste Teilwortleitung SWL1 auf niedrig überführt, die zweite Teilwortleitung SWL2 wird auf dem hohen Pegel gehalten und der zweite Transistor T2 wird eingeschaltet. Dabei wird, wenn die entsprechende Datenleitung hoch liegt, ein hoher Datenwert an eine Elektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators FC2 übertragen, so dass der logische Wert 1 wieder hergestellt wird. In der Periode T3 wird die erste Teilwortleitung SWL1 auf hoch überführt, die zweite Teilwortleitung SWL2 wird auf niedrig überführt und der erste Transistor T1 wird eingeschaltet. Dabei wird, wenn die entsprechende Bitleitung hoch liegt, ein hoher Datenwert an eine Elektrode des ersten ferroelektrischen Kondensators FC2 übertragen, so dass der logische Wert 1 wieder hergestellt wird.
  • Der nichtflüchtige ferroelektrische Speicher vom Typ 2T/2C weist ferroelektrische Kondensatoren auf, deren erste Elektroden auf leitfähigen Barriereschichten über Teilwortleitungen angeordnet sind, sodass die ersten Elektroden über die leitfähigen Barriereschichten mit den jeweiligen Teilwortleitungen verbunden sind. Die unteren Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren sind also über ihre volle Länge mit den Teilwortleitungen verbunden.
  • Aus der DE 198 46 264 A1 ist ein nichtflüchtiger ferroelektrischer Speicher vom Typ 2T/2C bekannt, wobei die Gates der Transistoren von einer gemeinsamen Wortleitung angesteuert werden, während die Kondensatoren mit einer ihrer Elektroden mit einer gemeinsamer Plattenleitung verbunden sind.
  • Die Kondensatoren sind auf einer ersten Isolationsschicht unter den Bitleitungen angeordnet und in eine weitere Isolationsschicht eingebettet. Die untere Elektrode ist durch ein Kontaktloch in der ersten Isolationsschicht mit einem Source- oder Drain-Bereich verbunden, während die obere Elektrode der Kondensatoren durch ein Kontaktloch in der weiteren Isolationsschicht hindurch mit einer Zellenplattenleitung in elektrischer Verbindung steht.
  • Ferner zeigt die DE 198 46 264 einen nichtflüchtigen ferroelekrischen Speicher vom Typ 2T/2C, bei dem die Gates des ersten und zweiten Transistors mit einer ersten beziehungsweise zweiten Teilwortleitung verbunden sind. Die zweite Teilwortleitung bildet dabei die untere Plattenelektrode für den ersten Kondensator, während die erste Teilwortleitung die untere Plattenelektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators darstellt. Die obere (Knoten-) Elektrode ist jeweils über der Plattenelekrode einstückig mit einem Kontaktpfropfen ausgebildet, der sich durch ein entsprechendes Kontaktloch in einer Isolationsschicht hindurch erstreckt, um die obere inselförmige (Knoten-) Elektrode mit dem entsprechenden Source-Drain-Bereich des entsprechenden Transistors zu verbinden. Auch hier ist der Kondensator unter der Bitleitungsstruktur vorgesehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nichtflüchtigen ferroelektrischen Speicher zu schaffen, für dessen Herstellung eine verringerte Anzahl von Masken bei größerer Prozesstoleranz erforderlich ist, sodass die einzelnen Herstellschritte einfacher ausführbar sind. Außerdem soll eine entsprechendes Herstellverfahren angegeben werden.
  • Diese Aufgaben sind durch den Speicher gemäß Patentanspruch 1 sowie das Verfahren gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
  • 1 zeigt die Hystereseschleife eines üblichen Ferroelektrikums;
  • 2 zeigt ein Schaltbild eines bekannten Speichers;
  • 3a zeigt ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen des Betriebs im Schreibmodus des bekannten Speichers;
  • 3b zeigt ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen des Betriebs im Lesemodus des bekannten Speichers;
  • 4a zeigt das Layout des bekannten Speichers;
  • 4b zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie I-I' in 4a;
  • 5f zeigen Schnittansichten zum Veranschaulichen eines bekannten Verfahrens zum Herstellen eines Speichers;
  • 6 zeigt ein Schaltbild einer Einheitszelle eines bekannten Speichers;
  • 7 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines bekannten Speichers;
  • 8 zeigt ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen des Betriebs Speichers nach 6 und 7;
  • 9 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Speichers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 10a bis 10i zeigen Layouts zum Veranschaulichen eines Speichers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 11a bis 11i zeigen Schnittansichten entlang der Linie I-I in den 10a bis 10i;
  • 12 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Speichers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 13a bis 13i zeigen Layouts zum Veranschaulichen eines Speichers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 14a bis 14i zeigen Schnittansichten entlang der Linie I-I' in den 13a bis 13i zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Speichers.
  • Gemäß der Konstruktions-Schnittansicht der 9 verfügt ein erfindungsgemäßer Speicher mit einem Schaltungsaufbau wie in den 6 und 7 gezeigt über ein Halbleitersubstrat 100, in dem ein aktiver Bereich und ein Feldbereich festgelegt sind. Auf dem Halbleitersubstrat ist im aktiven Bereich eine erste Teilwortleitung 102 ausgebildet, während auf ihm im Feldbereich eine zweite Teilwortleitung 102a ausgebildet ist. Im Substrat sind zu beiden Seiten der ersten Teilwortleitung 102 ein erster Sourcebereich 103 und ein erst er Drainbereich 104 ausgebildet. Im Substrat sind zu beiden Seiten der Teilwortleitung 102a ein zweiter Sourcebereich 103a und ein zweiter Drainbereich 104a (nicht dargestellt) ausgebildet. Mit dem ersten Drainbereich ist ein erster Kontaktpfropfen 106 über eine erste Isolierschicht 105 verbunden (ein zweiter Drainbereich 104a und ein mit ihm verbundener erster Kontaktpfropfen 106 sind nicht dargestellt). Mit dem ersten Sourcebereich 103 ist ein zweiter Kontaktpfropfen 107 über die erste Isolierschicht 105 verbunden (ein zweiter Sourcebereich 103a und ein mit diesem verbundener zweiter Kontaktpfropfen 107 sind nicht dargestellt). Auf der ersten Isolierschicht 105 auf der ersten Teilwortleitung 102 ist eine erste Elektrode 108a eines zweiten ferroelektrischen Kondensators ausgebildet, während eine erste Elektrode 108 eines ersten ferroelektrischen Kondensators auf der ersten Isolierschicht 105 auf der zweiten Teilwortleitung 102a ausgebildet ist. Auf der ersten Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators ist eine erste ferroelektrische Schicht 109 ausgebildet, während auf der ersten Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators eine zweite ferroelektrische Schicht 109a ausgebildet ist. Auf der ersten und zweiten ferroelektrischen Schicht 109 und 109a sind eine zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators bzw. eine zweite Elektrode 110a (nicht dargestellt) des zweiten elektrischen Kondensators asymmetrisch parallel zueinander entlang der ersten und zweiten Teilwortleitung ausgebildet. Eine erste leitende Schicht 111 ist elektrisch mit der zweiten Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators und dem mit dem ersten Sourcebereich 103 verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 verbunden. Eine zweite leitende Schicht 111a (nicht dargestellt) ist elektrisch mit der zweiten Elektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators und dem mit dem Sourcebereich verbundenen zweiten Kontaktpfropfen verbunden. Auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten leiten den Schicht ist eine zweite Isolierschicht 112 ausgebildet. Ein dritter Kontaktpfropfen 113 ist über die zweite Isolierschicht 112 mit dem ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden. Eine erste Bitleitung 114 ist über die erste und zweite Teilwortleitung 102 und 102a hinweg ausgebildet und mit dem dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden. Eine zweite Bitleitung 114a (nicht dargestellt) ist über die erste und zweite Teilwortleitung 102 und 102a hinweg ausgebildet und mit dem dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden. Ferner ist zwischen den ersten Kontaktpfropfen und den zweiten Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren eine Barriereschicht ausgebildet.
  • Die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators ist mit dem Sourcebereich (erster Sourcebereich) eines ersten Transistors T1 verbunden, während die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators mit dem Sourcebereich (zweiter Sourcebereich) eines zweiten Transistors verbunden.
  • Anhand der 10a bis 10i wird nun ein Layoutprozess für den beschriebenen Speicher im Einzelnen erläutert.
  • Wie es in 10a dargestellt ist, werden ein erster aktiver Bereich 100a und ein zweiter aktiver Bereich 100b mit einem bestimmten Intervall und asymmetrisch, parallel zueinander auf einem Halbleitersubstrat von erstem Leitungstyp ausgebildet. In anderen Bereichen als den aktiven Bereichen 100a und 100b wird durch einen Grabenisolierprozess ein Feldbereich (Bauteile-Isolierschicht) 100c ausgebildet.
  • Wie es in 10b dargestellt ist, werden über die aktiven Bereiche hinweg erste und zweite Teilwortleitungen (SWL1) 102 und (SWL2) 102a hergestellt, um jeden der aktiven Bereiche 100a und 100b zweizuteilen. Dabei wird die erste Teil wortleitung 102 die Gateelektrode des ersten Transistors T1, während die zweite Teilwortleitung 102a die Gateelektrode des zweiten Transistors T2 wird. Anschließend werden in das Substrat zu beiden Seiten der ersten Teilwortleitung 102 Fremdstoffionen für einen Leitungstyp entgegengesetzt zu dem des Substrats implantiert, um einen ersten Source- und einen ersten Drainbereich herzustellen (nicht dargestellt). Dabei werden ein zweiter Source- und ein zweiter Drainbereich zu beiden Seiten der zweiten Teilwortleitung 102a im Substrat ausgebildet.
  • Wie es in 10c dargestellt ist, werden die ersten Kontaktpfropfen 106 so hergestellt, dass sie mit dem ersten bzw. zweiten Drain-Fremdstoffbereich verbunden sind. Auch werden die zweiten Kontaktpfropfen 107 so hergestellt, dass sie mit dem ersten bzw. zweiten Source-Fremdstoffbereich verbunden sind.
  • Wie es in 10b dargestellt ist, wird die erste Elektrode 102a des zweiten ferroelektrischen Kondensators auf der ersten Teilwortleitung 102 hergestellt, während die erste Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators auf der zweiten Teilwortleitung 102a hergestellt wird. Dabei weisen die ersten Elektroden 108 und 108a des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators Breiten auf, die kleiner als oder gleich groß wie die der ersten und zweiten Teilwortleitung sind.
  • Die erste Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators ist elektrisch mit der zweiten Teilwortleitung verbunden, während die erste Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators elektrisch mit der ersten Teilwortleitung verbunden ist.
  • Wie es in 10e dargestellt ist, wird die erste ferroelek trische Schicht 109 auf der ersten Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators hergestellt, während die zweite ferroelektrische Schicht 109a auf der ersten Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators hergestellt wird. D.h., dass die ferroelektrischen Schichten auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten Elektroden 108 und 108a des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators hergestellt und dann so strukturiert werden, dass sie auf der ersten Elektrode des ersten ferroelektrischen Kondensators und der ersten Elektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators verbleiben.
  • Wie es in 10f dargestellt ist, wird auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten ferroelektrischen Schicht 109 und 109a ein zweites Elektrodenmaterial der ferroelektrischen Kondensatoren abgeschieden, das dann so strukturiert wird, dass die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators auf der ersten ferroelektrischen Schicht 109 auf einer Seite des zweiten aktiven Bereichs 100b ausgebildet wird und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators auf der zweiten ferroelektrischen Schicht 109a auf einer Seite des ersten aktiven Bereichs 100a ausgebildet wird.
  • Dabei werden die erste und zweite Elektrode 110 und 110a des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators so strukturiert, dass sie auf dem Feldbereich verbleiben. D.h., dass die zweiten Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren auf dem Feldbereich zu beiden Seiten des aktiven Bereichs dadurch ausgebildet werden, dass das Material der zweiten Elektrode der ferroelektrischen Kondensatoren, wie auf dem aktiven Bereich ausgebildet, geätzt wird.
  • Danach werden, wie es in 10g dargestellt ist, die erste leitende Schicht 111 und die zweite leitende Schicht 111a hergestellt. Die erste leitende Schicht 111 verbindet den mit dem ersten Sourcebereich 103 verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 elektrisch mit der zweiten Elektrode 111 des ersten ferroelektrischen Kondensators. Die zweite leitende Schicht 111a verbindet den mit dem zweiten Sourcebereich 103a verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 elektrisch mit der zweiten Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators.
  • Die zweite Elektrode des ferroelektrischen Kondensators wird durch den aktiven Bereich unterteilt, so dass für eine Prozesstoleranz gesorgt werden kann, wenn die erste leitende Schicht 111 und die zweite leitende Schicht 111a hergestellt werden. Anders gesagt, werden die zweiten Elektroden zu beiden Seiten der aktiven Bereiche ausgebildet, da der zweite aktive Bereich asymmetrisch vom ersten aktiven Bereich beabstandet ist. Demgemäß müssen die erste und die zweite leitende Schicht nicht benachbart zueinander liegen, wodurch eine Prozesstoleranz erzielt wird.
  • Ferner wird, wenn die erste und die zweite leitende Schicht hergestellt werden, die zweite Elektrode des ferroelektrischen Kondensators unmittelbar mit dem zweiten Kontaktpfropfen, also nicht durch ein Kontaktloch hindurch, verbunden. So kann der Prozess vereinfacht werden.
  • Anschließend wird, wie es in 10h dargestellt ist, die zweite Isolierschicht (nicht dargestellt) auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten leitenden Schicht 111 und 111a hergestellt und dann durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) eingeebnet. Dann wird der dritte Kontaktpfropfen 113 so hergestellt, dass er mit den ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden ist, die mit dem ersten und zweiten Drainbereich 104 und 104a verbunden sind.
  • Wie es in 10i dargestellt ist, werden die erste Bitleitung 114 und die zweite Bitleitung 114a über die erste und zweite Teilwortleitung 102 und 102a hinweg hergestellt. Die erste Bitleitung 114 wird elektrisch mit dem mit dem ersten Drainbereich 104 verbundenen dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden. Die zweite Bitleitung 114a wird elektrisch mit dem mit dem zweiten Drainbereich 104a verbundenen dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden.
  • So wird der Layoutprozess für den Speicher des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung abgeschlossen.
  • Nun wird ein Verfahren zum Herstellen dieses Speichers unter Bezugnahme auf die 11a bis 11i beschrieben.
  • Wie es in 11a dargestellt ist, werden im Halbleitersubstrat 100 die aktiven Bereiche 100a und 100b sowie der Feldbereich 100c ausgebildet. Der Feldbereich wird dabei durch einen Grabenisolierprozess hergestellt.
  • Wie es in 11b dargestellt ist, werden die erste Teilwortleitung 102 und die zweite Teilwortleitung 102a auf der Gateisolierschicht 101 hergestellt, die auf den aktiven Bereichen und dem Feldbereich hergestellt wurde. Die erste Teilwortleitung 102 wird als Gateelektrode des ersten Transistors T1 verwendet, während die zweite Teilwortleitung 102a als Gateelektrode des zweiten Transistors T2 verwendet wird. Danach werden die Fremdstoffbereiche unter Verwendung der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a als Masken in das Substrat implantiert. So werden der erste Source- und der erste Drainbereich 103 und 104 sowie der zweite Source- und zweite Drainbereich (nicht dargestellt) ausgebildet. Der erste Source- und der erste Drainbereich 103 und 104 werden als Source und Drain des ersten Transistors T1 verwendet, während der zweite Source- und der zweite Drain bereich als Source bzw. Drain des zweiten Transistors T2 verwendet werden.
  • Wie es in 11c dargestellt ist, wird die erste Isolierschicht 105 auf der gesamten Fläche des Substrats einschließlich der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a hergestellt. Dabei wird als Isolierschicht 105 eine ILD-Schicht verwendet. Anschließend wird diese erste Isolierschicht 105 durch einen CMP-Prozess eingeebnet und dann strukturiert, um den ersten und zweiten Sourcebereich 103 und 103a sowie den ersten und zweiten Drainbereich 104 und 104a freizulegen, damit ein Kontaktloch ausgebildet wird. In dieses Kontaktloch wird Polysilicium oder ein Metall wie Wolfram eingebettet, um die ersten Kontaktpfropfen 106 und die zweiten Kontaktpfropfen 107 auszubilden. Die ersten Kontaktpfropfen 106 sind mit dem ersten und zweiten Drainbereich 104 und 104a verbunden, die als Drains des ersten bzw. zweiten Transistors T1 und T2 verwendet werden. Die zweiten Kontaktpfropfen 107 sind mit dem ersten und zweiten Sourcebereich 103 und 103a verbunden, die als Sources des ersten bzw. zweiten Transistors T1 und T2 verwendet werden. Für die Kontaktpfropfen wird Polysilicium oder ein Metall wie Wolfram verwendet.
  • Wie es in 11d dargestellt ist, wird das Material der ersten Elektrode des ferroelektrischen Kondensators auf der gesamten Fläche einschließlich der Kontaktpfropfen hergestellt und dann so strukturiert, dass es auf der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a verbleibt. So wird die erste Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators auf der ersten Teilwortleitung 102 hergestellt, und die erste Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators wird auf der zweiten Teilwortleitung 102 hergestellt. Bevor die ersten Elektroden hergestellt werden, kann die Barriereschicht hergestellt werden.
  • Wie es in 11e dargestellt ist, wird die erste ferroelektrische Schicht 109 auf der Oberfläche der ersten Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators hergestellt, und die zweite ferroelektrische Schicht 109a wird auf der Oberfläche der ersten Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators hergestellt. D.h., dass die ferroelektrischen Schichten so hergestellt werden, dass sie die Oberseite und die beiden Seitenflächen der ersten Elektroden umgeben.
  • Wie es in 11f dargestellt ist, wird eine Materialschicht für die zweite Elektrode des ferroelektrischen Kondensators auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten ferroelektrischen Schicht 109 und 109a hergestellt und dann strukturiert, um die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode 110a (nicht dargestellt) des zweiten ferroelektrischen Kondensators auszubilden. Die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators wird auf der Oberfläche der ersten ferroelektrischen Schicht 109 hergestellt, und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators wird auf der Oberfläche der zweiten ferroelektrischen Schicht 109a hergestellt.
  • Dabei wird die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators so strukturiert, dass sie nur auf einer Seite des zweiten aktiven Bereichs 110b auf der ersten ferroelektrischen Schicht 109 verbleibt. Die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators wird so strukturiert, dass sie nur auf einer Seite des ersten aktiven Bereichs 100a auf der zweiten ferroelektrischen Schicht 109a verbleibt. D.h., dass das auf dem aktiven Bereich hergestellte Material für die zweite Elektrode des ferroelektrischen Kondensators so entfernt wird, dass die zweiten Elektroden nur auf dem Feldbereich verbleiben.
  • Da 11f eine Schnittansicht entlang der Linie I-I' der 10f ist, ist darin die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators nicht erkennbar.
  • Wie es in 11g dargestellt ist, werden die erste leitende Schicht 111 und die zweite leitende Schicht 111a hergestellt. Die erste leitende Schicht 111 verbindet den mit dem ersten Sourcebereich 103 verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 elektrisch mit der zweiten Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators. Die zweite leitende Schicht 111a verbindet den mit dem zweiten Sourcebereich 103a verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 elektrisch mit der zweiten Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators. In der Zeichnung ist nur die erste leitende Schicht 111 dargestellt.
  • Wenn die zweiten Elektroden des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators hergestellt werden, ohne dass die erste und zweite leitende Schicht 111 und 111a hergestellt werden, kann die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators mit ausreichender Breite zum Verbinden mit dem mit dem ersten Sourcebereich 103 verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 hergestellt werden, und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators kann mit ausreichender Breite zum Verbinden mit dem mit dem zweiten Sourcebereich 103a verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 hergestellt werden.
  • Wie es in 11h dargestellt ist, wird die zweite Isolierschicht 112 auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten leitenden Schicht 111 und 111a hergestellt. Die Oberfläche der zweiten Isolierschicht 112 wird durch einen CMP-Prozess eingeebnet, und dann wird die zweite Iso lierschicht 112 selektiv entfernt, um den mit dem ersten Drainbereich 104 verbundenen ersten Kontaktpfropfen 106 und den mit dem zweiten Drainbereich 104a verbundenen ersten Kontaktpfropfen 106 freizulegen, damit ein Kontaktloch ausgebildet wird. In dieses Kontaktloch wird ein leitendes Material eingebettet, um die dritten Kontaktpfropfen 113 herzustellen, die jeweils mit den ersten Kontaktpfropfen verbunden sind. In der Zeichnung ist der mit dem ersten Kontaktpfropfen 106 verbundene dritte Kontaktpfropfen 113 nicht dargestellt.
  • Wie es in 11i dargestellt ist, wird auf der gesamten Oberfläche mit dem dritten Kontaktpfropfen 113 eine Bitleitungsmaterialschicht hergestellt, die dann strukturiert wird, um die erste Bitleitung 114 und die zweite Bitleitung 114a (nicht dargestellt) auszubilden. Die erste Bitleitung 114 und die zweite Bitleitung 114a werden jeweils mit den dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden. Dabei wird die erste Bitleitung 114 mit dem mit dem ersten Drainbereich 104 verbundenen ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden, und die zweite Bitleitung 114a wird mit dem mit dem zweiten Drainbereich 104a verbundenen ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden.
  • Die erste und die zweite Bitleitung 114 und 114a werden über die erste und zweite Teilwortleitung 102 und 102a hinweg ausgebildet.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der geschnittenen Konstruktionsansicht der 12 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel in der Position der zweiten Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren.
  • Anders gesagt, werden beim ersten Ausführungsbeispiel die zweiten Elektroden des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators dadurch hergestellt, dass das Material für die se zweite Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren auf den aktiven Bereichen weggeätzt wird, so dass es nur auf dem Feldbereich verbleibt. Dabei werden die zweite Elektrode des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators asymmetrisch hergestellt.
  • Jedoch werden die zweite Elektrode des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators beim zweiten Ausführungsbeispiel mit quadratischer Form parallel zueinander hergestellt. D.h., dass der erste und der zweite aktive Bereich in Spaltenrichtung parallel zueinander hergestellt werden und die zweiten Elektroden des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators in Zeilenrichtung vom ersten zum zweiten aktiven Bereich hergestellt werden.
  • Nun wird anhand der geschnittenen Konstruktionsansicht der 12 ein Speicher gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dieser Speicher verfügt über ein Halbleitersubstrat 100, in dem ein aktiver Bereich und ein Feldbereich festgelegt sind. Auf dem Halbleitersubstrat im Feldbereich ist eine erste Teilwortleitung 102 ausgebildet, während auf dem Halbleitersubstrat im aktiven Bereich eine zweite Teilwortleitung 102a ausgebildet ist. Im aktiven Bereich sind zu beiden Seiten der ersten Teilwortleitung 102 ein erster Source- und ein erster Drainbereich 103 und 104 ausgebildet. Im aktiven Bereich sind zu beiden Seiten der zweiten Teilwortleitung 102a ein zweiter Source- und ein zweiter Drainbereich 103a und 104a (nicht dargestellt) ausgebildet. Ein erster Kontaktpfropfen 106 ist über eine erste Isolierschicht 105 mit dem ersten Drainbereich 104 verbunden (ein zweiter Drainbereich und ein erster Kontaktpfropfen, der mit diesem verbunden ist, sind nicht dargestellt). Ein zweiter Kontaktpfropfen 107 ist über die erste Isolier schicht 105 mit dem ersten Sourcebereich 103 verbunden. (Ein zweiter Sourcebereich und ein zweiter Kontaktpfropfen, der mit diesem verbunden ist, sind nicht dargestellt.) Eine erste Elektrode 108a eines zweiten ferroelektrischen Kondensators ist auf der ersten Isolierschicht 105 auf der ersten Teilwortleitung 102 hergestellt, während eine erste Elektrode 108 eines ersten ferroelektrischen Kondensators auf der ersten Isolierschicht auf der zweiten Teilwortleitung 102a hergestellt ist. Eine erste ferroelektrische Schicht 109 ist auf der ersten Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators hergestellt, während eine zweite ferroelektrische Schicht 109a auf der ersten Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators hergestellt ist. Eine zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators ist auf der ersten ferroelektrischen Schicht 109 hergestellt, und eine zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators wird auf der zweiten ferroelektrischen Schicht 109a hergestellt. Eine erste leitende Schicht 111 verbindet den mit dem ersten Sourcebereich 103 verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 mit der zweiten Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators, und eine zweite leitende Schicht 111a (nicht dargestellt) verbindet elektrisch den mit dem zweiten Sourcebereich verbundenen zweiten Kontaktpfropfen mit der zweiten Elektrode 111a. Eine zweite Isolierschicht 112 ist auf der gesamten Oberfläche einschließlich der ersten und zweiten leitenden Schicht 111 und 111a ausgebildet. Ein dritter Kontaktpfropfen 113 ist elektrisch mit dem mit dem ersten Drainbereich 104 verbundenen ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden. (Ein dritter Kontaktpfropfen, der mit dem mit dem zweiten Drainbereich verbundenen ersten Kontaktpfropfen verbunden ist, ist nicht dargestellt.) Eine erste Bitleitung 114 und eine zweite Bitleitung 114a (nicht dargestellt) sind jeweils mit dem dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden.
  • Nun werden unter Bezugnahme auf die Layoutdarstellungen der 13a bis 13i ein Speicher und ein Verfahren zum Herstellen desselben gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben.
  • Wie es in 13a dargestellt ist, werden aktive Bereiche 100a und 100b auf einem Halbleitersubstrat von erstem Leitungstyp festgelegt. Die aktiven Bereiche 100a und 100b sind voneinander beabstandet und asymmetrisch parallel zueinander angeordnet. Im Halbleitersubstrat wird in einem von den aktiven Bereichen 100a und 100b abweichenden Bereich durch einen Grabenisolierprozess ein Feldbereich (Bauteile-Isolierschicht) hergestellt.
  • Wie es in 13b dargestellt ist, werden eine erste und eine zweite Teilwortleitung (SWL1) 102 und (SWL2) 102a über die aktiven Bereiche hinweg hergestellt, um diese aktiven Bereiche 100a und 100b zweizuteilen. Dabei wird die erste Teilwortleitung 102 die Gateelektrode des ersten Transistors T1, während die zweite Teilelektrode 102a die Gateelektrode des zweiten Transistors T2 wird. Anschließend werden Fremdstoffionen für einen Leitungstyp entgegengesetzt zu dem des Substrats zu beiden Seiten der ersten Teilwortleitung 102 in den ersten aktiven Bereich implantiert, um einen ersten Source- und einen ersten Drainbereich auszubilden. Gleichzeitig werden im zweiten aktiven Bereich zu beiden Seiten der zweiten Teilwortleitung 102a ein zweiter Source- und ein zweiter Drainbereich ausgebildet.
  • Wie es in 13c dargestellt ist, werden die ersten Kontaktpfropfen 106 so hergestellt, dass sie jeweils mit dem ersten und zweiten Drainbereich verbunden sind. Auch werden die zweiten Kontaktpfropfen 107 so hergestellt, dass sie jeweils mit dem ersten und zweiten Sourcebereich verbunden sind.
  • Wie es in 13d dargestellt ist, wird die erste Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators auf der ersten Teilwortleitung 102 hergestellt, während die erste Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators auf der zweiten Teilwortleitung 102a hergestellt wird. Dabei verfügen die ersten Elektroden 108 und 108a des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators über Breiten, die kleiner sind als oder gleich groß sind wie diejenigen der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a. Die erste Elektrode 108 des ersten elektrischen Kondensators ist elektrisch mit der zweiten Teilwortleitung 102a verbunden, während die erste Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators elektrisch mit der ersten Teilwortleitung 102 verbunden ist.
  • Wie es in 13e dargestellt ist, wird die erste ferroelektrische Schicht 109 auf der ersten Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators hergestellt, während die zweite ferroelektrische Schicht 109a auf der ersten Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators hergestellt wird. D.h., dass auf der gesamten Fläche einschließlich den ersten Elektroden 108 und 108a des ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensators ein ferroelektrisches Material abgeschieden wird, das dann so strukturiert wird, dass es auf der ersten Elektrode des ersten ferroelektrischen Kondensators und der ersten Elektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators verbleibt.
  • Wie es in 13f dargestellt ist, wird ein Material für die zweite Elektrode der ferroelektrischen Kondensatoren auf der gesamten Oberfläche einschließlich der ersten und zweiten ferroelektrischen Schicht 109 und 109a abgeschieden. Dann wird dieses Material für die zweiten Elektroden strukturiert, um die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators auszubilden. Die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators wird von einem Bereich zwischen dem Source- und dem Drainbereich des zweiten aktiven Bereichs bis zum Feldbereich unter dem ersten aktiven Bereich ausgebildet, und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators wird vom Feldbereich am zweiten aktiven Bereich bis zu einem Bereich zwischen dem Source- und dem Drainbereich des ersten aktiven Bereichs ausgebildet. Demgemäß werden die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators entlang der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a asymmetrisch und parallel zueinander ausgebildet.
  • Anschließend werden, wie es in 13g dargestellt ist, die erste leitende Schicht 111 und die zweite leitende Schicht 111a hergestellt. Die erste leitende Schicht 111 verbindet den mit dem ersten Sourcebereich 103 verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 elektrisch mit der zweiten Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators. Die zweite leitende Schicht 111a verbindet den mit dem zweiten Sourcebereich 103a verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 elektrisch mit der zweiten Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators. Wenn die erste und die zweite leitende Schicht hergestellt werden, werden die zweiten Elektroden direkt, nicht über ein Kontaktloch, mit den zweiten Kontaktpfropfen verbunden. So ist der Prozess vereinfacht.
  • Anschließend wird, wie es in 13h dargestellt ist, die zweite Isolierschicht (nicht dargestellt) auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten leitenden Schicht 111 und 111a hergestellt und dann durch einen CMP-Prozess eingeebnet. Dann werden die dritten Kontaktpfropfen 113 so hergestellt, dass sie jeweils mit den ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden sind, die ihrerseits mit dem ersten und zweiten Drainbereich 104 und 104a verbunden sind.
  • Wie es in 13i dargestellt ist, werden die erste Bitleitung 114 und die zweite Bitleitung 114a über die erste und zweite Teilwortleitung 102 und 102 hinweg hergestellt. Die erste Bitleitung 114 wird elektrisch mit dem mit dem ersten Drainbereich 104 dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden. Die zweite Bitleitung 114a wird elektrisch mit dem mit dem zweiten Drainbereich 104a verbundenen dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden.
  • Damit ist der Layoutprozess für den Speicher gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung abgeschlossen.
  • Nun wird ein Verfahren zum Herstellen dieses Speichers unter Bezugnahme auf die 14a bis 14i beschrieben.
  • Wie es durch 14a veranschaulicht ist, werden im Halbleitersubstrat 100 aktive Bereiche 100a und 100b sowie der Feldbereich 100c festgelegt. Der Feldbereich wird durch einen Grabenisolierprozess hergestellt.
  • Wie es durch 14b veranschaulicht ist, werden die erste Teilwortleitung 102 und die zweite Teilwortleitung 102a auf der Gateisolierschicht 101 hergestellt, die auf den aktiven Bereichen und dem Feldbereich ausgebildet ist. Die erste Teilwortleitung 102 wird als Gateelektrode des ersten Transistors T1 verwendet, während die zweite Teilwortleitung 102a als Gateelektrode des zweiten Transistors T2 verwendet wird. Danach werden Fremdstoffionen unter Verwendung der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a als Masken in das Substrat implantiert. So werden der erste Source- und der erste Drainbereich 103 und 104 sowie der zweite Source- und der zweite Drainbereich 103a und 104a (nicht dargestellt) ausgebildet. Der erste Source- und der erste Drain bereich 103 und 104 werden als Source bzw. Drain des ersten Transistors T1 verwendet, während der zweite Source- und der zweite Drainbereich 103a und 104a als Source bzw. Drain des zweiten Transistors T2 verwendet werden.
  • Wie es in 14c dargestellt ist, wird die erste Isolierschicht 105 auf der gesamten Fläche des Substrats einschließlich der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a hergestellt und dann durch einen CMP-Prozess eingeebnet, woraufhin sie strukturiert wird, um den ersten und zweiten Sourcebereich 103 und 103a und den ersten und zweiten Drainbereich 104 und 104a freizulegen, damit ein Kontaktloch ausgebildet wird. In das Kontaktloch wird Polysilicium oder ein Metall wie Wolfram eingebettet, um die ersten Kontaktpfropfen 106 und die zweiten Kontaktpfropfen 107 auszubilden. Die ersten Kontaktpfropfen 106 werden hergestellt, um eine Verbindung zum ersten und zweiten Drainbereich 104 und 104a herzustellen. Die zweiten Kontaktpfropfen 107 werden hergestellt, um eine Verbindung zum ersten und zweiten Sourcebereich 103 und 103a herzustellen.
  • Wie es in 14d dargestellt ist, wird das Material für die ersten Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren auf der gesamten Oberfläche einschließlich der ersten und zweiten Kontaktpfropfen hergestellt und dann so strukturiert, dass es auf der ersten und zweiten Teilwortleitung 102 und 102a verbleibt. So wird die erste Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators auf der ersten Teilwortleitung 102 hergestellt, und die erste Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators wird auf der zweiten Teilwortleitung 102a hergestellt.
  • Die erste Teilwortleitung 102 und die erste Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators sind elektrisch miteinander verbunden. Die zweite Teilwortleitung 102a und die erste Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators sind elektrisch miteinander verbunden.
  • Indessen kann vor dem Herstellen der ersten Elektroden eine Barriereschicht hergestellt werden.
  • Anschließend wird, wie es durch 14e veranschaulicht ist, die erste ferroelektrische Schicht 109 auf der Oberfläche der ersten Elektrode 108 des ersten ferroelektrischen Kondensators hergestellt, und die zweite ferroelektrische Schicht 109a wird auf der Oberfläche der ersten Elektrode 108a des zweiten ferroelektrischen Kondensators hergestellt. D.h., dass die ferroelektrischen Schichten so hergestellt werden, dass sie die Oberseite und die beiden Seitenflächen der ersten Elektroden umgeben.
  • Wie es in 14f dargestellt ist, wird die Materialschicht für die zweiten Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten ferroelektrischen Schicht 109 und 109a hergestellt und dann strukturiert, um die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators auszubilden. Die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators wird auf der Oberfläche der ersten ferroelektrischen Schicht 109 hergestellt, und die zweite Elektrode 100a des zweiten ferroelektrischen Kondensators wird auf der Oberfläche der zweiten ferroelektrischen Schicht 109a hergestellt.
  • Dabei wird die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators von einem Bereich zwischen dem Source- und dem Drainbereich des zweiten aktiven Bereichs 100b bis in den Feldbereich unter dem ersten aktiven Bereich 100a ausgebildet, und die zweite Elektrode 110a des zweiten fer roelektrischen Kondensators wird von einem Bereich zwischen dem Source- und dem Drainbereich des ersten aktiven Bereichs 100a bis in den Feldbereich auf dem zweiten aktiven Bereich 100b ausgebildet. Demgemäß werden die zweite Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators symmetrisch und parallel voneinander beabstandet ausgebildet.
  • Wie es in 14g dargestellt ist, werden die erste leitende Schicht 111 und die zweite leitende Schicht 111a (nicht dargestellt) hergestellt. Die erste leitende Schicht 111 verbindet den mit dem ersten Sourcebereich 103 verbundenen zweiten Kontaktpfropfen 107 elektrisch mit der zweiten Elektrode 110 des ersten ferroelektrischen Kondensators. Die zweite leitende Schicht 111a verbindet den mit dem zweiten Sourcebereich (nicht dargestellt) verbundenen zweiten Kontaktpfropfen (nicht dargestellt) elektrisch mit der zweiten Elektrode 110a des zweiten ferroelektrischen Kondensators.
  • Da 14g eine Schnittansicht entlang der Linie I-I' in 13g ist, ist die zweite leitende Schicht nicht dargestellt.
  • Anschließend wird, wie es durch 14h veranschaulicht ist, die zweite Isolierschicht 112 auf der gesamten Fläche einschließlich der ersten und zweiten leitenden Schicht 111 und 111a hergestellt. Die Oberseite der zweiten Isolierschicht 112 wird durch einen CMP-Prozess eingeebnet, und dann wird diese Schicht selektiv entfernt, um den mit dem ersten Drainbereich 104 verbundenen ersten Kontaktpfropfen 106 und den mit dem zweiten Drainbereich 104a (nicht dargestellt) verbundenen ersten Kontaktpfropfen 106 (nicht dargestellt) freizulegen, damit ein Kontaktloch ausgebildet wird. In dieses Kontaktloch wird ein leitendes Material eingebettet, um die dritten Kontaktpfropfen 113 auszubilden, die jeweils mit dem ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden sind. In der Zeichnung sind der mit dem zweiten Drainbereich verbundene erste Kontaktpfropfen und der mit dem ersten Kontaktpfropfen 106 verbundene dritte Kontaktpfropfen 113 nicht dargestellt.
  • Wie es durch 11i veranschaulicht ist, wird auf der gesamten Fläche einschließlich der dritten Kontaktpfropfen 113 eine Bitleitungsmaterialschicht hergestellt und dann strukturiert, um die erste Bitleitung 114 und die zweite Bitleitung 114a (nicht dargestellt) auszubilden. Die erste Bitleitung 114 und die zweite Bitleitung 114a sind jeweils mit den dritten Kontaktpfropfen 113 verbunden. Dabei ist die erste Bitleitung 114 mit dem mit dem ersten Drainbereich 104 verbundenen dritten Kontaktpfropfen 113 über den ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden, und die zweite Bitleitung 114a ist mit dem mit dem zweiten Drainbereich verbundenen dritten Kontaktpfropfen 113 über den ersten Kontaktpfropfen 106 verbunden.
  • Die erste und die zweite Bitleitung 114 und 114a werden über die erste und zweite Teilwortleitung 102 und 102a hinweg ausgebildet.
  • Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die erste Elektrode des ersten ferroelektrischen Kondensators und die zweite Elektrode des zweiten ferroelektrischen Kondensators symmetrisch und parallel entlang der zweiten Teilwortleitung bzw. der ersten Teilwortleitung ausgebildet.
  • Wie oben angegeben, weisen der Speicher und das Verfahren zum Herstellen desselben gemäß der Erfindung die folgenden Vorteile auf:
    • – Erstens kann für eine Prozesstoleranz gesorgt werden, die es gewährleistet, die zweiten Elektroden der ferroelektri schen Kondensatoren elektrisch mit dem Substrat zu verbinden. Dabei sind die Prozessschritte vereinfacht. D.h., dass die Prozesstoleranz zum Herstellen der ersten und der zweiten leitenden Schicht, die die zweiten Elektroden mit den mit dem Substrat verbundenen zweiten Kontaktpfropfen verbinden, gewährleistet werden kann, da die zweiten Elektroden der Kondensatoren parallel zueinander asymmetrisch hergestellt werden.
    • – Zweitens können die Prozessschritte vereinfacht werden und die Anzahl von Masken kann verringert werden, was Kosten spart, da die erste und zweite leitende Schicht, die die zweiten Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren mit den mit dem Substrat verbundenen zweiten Kontaktpfropfen verbinden, so hergestellt werden, dass eine direkte Verbindung mit den zweiten Elektroden, also nicht eine solche durch ein Kontaktloch hindurch, besteht.
    • – Schließlich ist es möglich, die Layoutfläche einer Zelle wirkungsvoll zu verkleinern.

Claims (11)

  1. Nichtflüchtiger ferroelektrischer Speicher mit: – einem ersten und einem zweiten Transistor (T2, T2), – einer ersten und einer zweiten Teilwortleitung (102, 102a), die mit bestimmten Intervallen in einer Richtung auf einem Substrat (100) ausgebildet sind, wobei die erste Teilwortleitung (102) mit einem Gate des ersten Transistors (T1) und die zweite Teilwortleitung (102a) mit einem Gate des zweiten Transistors (T2) verbunden ist, – einer ersten Isolierschicht (105) auf den ersten und zweiten Teilwortleitungen (102, 102a), – Kontaktpfropfen (107) in der ersten Isolierschicht (105), die mit Sourcebereichen der Transistoren (T1, T2) verbunden sind, – einer ersten Elektrode (108) eines ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1), die auf der ersten Isolierschicht (105) über der zweiten Teilwortleitung (102a) ausgebildet und elektrisch mit dieser verbunden ist, – einer ersten Elektrode (108a) eines zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2), die auf der ersten Isolierschicht (105) über der ersten Teilwortleitung (102) ausgebildet und elektrisch mit dieser verbunden ist, – einer ersten ferroelektrischen Schicht (109), die auf der Oberfläche der ersten Elektrode (108) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) ausgebildet ist, – einer zweiten ferroelektrischen Schicht (109a), die auf der Oberfläche der ersten Elektrode (108a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2) ausgebildet ist, – einer zweiten Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1), die auf der Oberfläche der ersten ferroelektrischen Schicht (109) ausgebildet ist, – einer zweiten Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2), die auf der Oberfläche der zweiten ferroelektrischen Schicht (109a) ausgebildet ist, – einer ersten leitenden Schicht (111) zum Verbinden der zweiten Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) über den Kontaktpfropfen (107) mit dem Sourcebereich des ersten Transistors (T1) auf dem Substrat (100) auf einer Seite der ersten Teilwortleitung (102), – einer zweiten leitenden Schicht (111a) zum Verbinden der zweiten Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2) über den Kontaktpfropfen (107) mit dem Sourcebereich des zweiten Transistors (T2) auf dem Substrat (100) auf einer Seite der zweiten Teilwortleitung (102a), – einer zweiten Isolierschicht (112) auf den zweiten Elektroden (110, 110a) der ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensatoren (FC1, FC2) sowie auf den ersten und zweiten leitenden Schichten (111, 111a), – einer ersten Bitleitung (114) auf der zweiten Isolierschicht (112), die mit dem Drainbereich des ersten Transistors (T1) auf dem Substrat auf der anderen Seite der ersten Teilwortleitung (102) verbunden ist, und – einer zweiten Bitleitung (114a) auf der zweiten Isolierschicht (112), die mit dem Drainbereich des zweiten Transistors (T2) auf dem Substrat auf der anderen Seite der zweiten Teilwortleitung (102a) verbunden ist.
  2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Bitleitung (114) durch einen Kontaktpfropfen (113) in der zweiten Isolierschicht (112) und einen Kontaktpfropfen (106) in der ersten Isolierschicht (105) mit dem Drainbereich des ersten Transistors (T1) verbunden ist, und – die zweite Bitleitung (114a) durch einen Kontaktpfropfen (113) in der zweiten Isolierschicht (112) und einen Kontaktpfropfen (106) in der ersten Isolierschicht (105) mit dem Drainbereich des zweiten Transistors (T2) verbunden ist.
  3. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste leitende Schicht (111) die zweite Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) direkt mit dem mit dem Sourcebereich (103) des ersten Transistors (T1) verbundenen Kontaktpfropfen (107) verbindet, während – die zweite leitende Schicht (111a) die zweite Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2) direkt mit dem mit dem Sourcebereich (103a) des zweiten Transistors (T2) verbundenen Kontaktpfropfen (107) verbindet.
  4. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Elektroden (110, 110a) der ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensatoren (FC1, FC2) über Feldbereichen zu beiden Seiten der Source- und Drainbereice der ersten und zweiten Transistoren (T1, T2) ausgebildet sind.
  5. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) symmetrisch zur und parallel entlang der zweiten Teilwortleitung (102a) ausgebildet ist, und – die zweite Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators symmetrisch zur und parallel entlang der ersten Teilwortleitung (102) ausgebildet ist.
  6. Verfahren zum Herstellen eines nichtflüchtigen ferroelektrischen Speichers, mit folgenden Schritten: – Festlegen eines ersten aktiven Bereichs (100a) für einen ersten Transistor (T1) und eines zweiten aktiven Bereichs (100b) für einen zweiten Transistor (T2) in einem Halbleitersubstrat (100) durch Ausbilden eines isolierenden Feldbereichs; – Herstellen einer ersten und einer zweiten Teilwortleitung (102, 102a) mit bestimmten Intervallen in einer Richtung auf dem Substrat (100), wobei die erste Teilwortleitung (102) über den ersten aktiven Bereich (100a) hinweg ausgebildet und mit einem Gate des ersten Transistors (T1) verbunden ist und wobei die zweite Teilwortleitung (102a) über den zweiten aktiven Bereich hinweg ausgebildet und mit einem Gate des zweiten Transistors (T2) verbunden ist, – Herstellen erster Source- und Drainbereiche (103, 104) im ersten aktiven Bereich zu beiden Seiten der ersten Teilwortleitung sowie zweiter Source- und Drainbereiche (103a, 104a) im zweiten aktiven Bereich zu beiden Seiten der zweiten Teilwortleitung; – Herstellen einer ersten Isolierschicht (105) auf den ersten und zweiten Teilwortleitungen (102, 102a), – Herstellen erster Kontaktpfropfen (106), die durch Kontaktlöcher in der ersten Isolierschicht (105) mit den Drainbereichen (104, 104a) der ersten und zweiten Transistoren (T1, T2) verbunden sind, und zweiter Kontaktpfropfen (107), die durch Kontaktlöcher in der ersten Isolierschicht (105) mit den Sourcebereichen (103, 103a) der ersten und zweiten Transistoren (T1, T2) verbunden sind; – Herstellen einer ersten Elektrode (108) eines ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) auf der ersten Isolierschicht (105) über der zweiten Teilwortleitung (102a), die elektrisch mit dieser verbunden ist, und einer ersten Elektrode (108a) eines zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2) auf der ersten Isolierschicht (105) über der ersten Teilwortleitung (102), die elektrisch mit dieser verbunden ist; – Herstellen einer ersten ferroelektrischen Schicht (109) auf der Oberfläche der ersten Elektrode (108) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) und einer zweiten ferroelektrischen Schicht (109a) auf der Oberfläche der ersten Elektrode (108a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2); – Herstellen einer zweiten Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) auf der Oberfläche der ersten ferroelektrischen Schicht (109) und einer zweiten Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2) auf der Oberfläche der zweiten ferroelektrischen Schicht (109a); – Herstellen einer ersten leitenden Schicht (111) zum Verbinden der zweiten Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) über einen der zweiten Kontaktpfropfen (107) mit dem Sourcebereich des ersten Transistors (T1) auf dem Substrat (100) auf einer Seite der ersten Teilwortleitung (102) und einer zweiten leitenden Schicht (111a) zum Verbinden der zweiten Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2) über einen der zweiten Kontaktpfropfen (107) mit dem Sourcebereich des zweiten Transistors (T2) auf dem Substrat (100) auf einer Seite der zweiten Teilwortleitung (102a); – Herstellen einer zweiten Isolierschicht (112) auf den zweiten Elektroden (110, 110a) der ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensatoren (FC1, FC2) sowie auf den ersten und zweiten leitenden Schichten (111, 111a); – Herstellen dritter Kontaktpfropfen (113), die durch Kontaktlöcher in der zweiten Isolierschicht (112) mit den ersten Kontaktpfropfen (106) verbunden sind; und – Herstellen einer ersten und einer zweiten Bitleitung (114, 114a) auf der zweiten Isolierschicht (112), wobei die erste Bitleitung (114) über erste und dritte Kontaktpfropfen (106, 113) mit dem Drainbereich des ersten Transistors (T1) auf dem Substrat auf der anderen Seite der ersten Teilwortleitung (102) verbunden ist und die zweite Bitleitung (114a) über erste und dritte Kontaktpfropfen (106, 113) mit dem Drainbereich des zweiten Transistors (T2) auf dem Substrat auf der anderen Seite der zweiten Teilwortleitung (102a) verbunden ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen der zweiten Elektroden (110, 110a) der ersten und zweiten ferroelektrischen Kondensatoren (FC1, FC2) die folgenden Teilschritte ausgeführt werden: – Herstellen einer Materialschicht für die zweiten Elektroden der ferroelektrischen Kondensatoren (FC1, FC2) auf der gesamten Fläche einschliesslich der ersten und zweiten ferroelektrischen Schichten (109, 109a); und – selektives Entfernen der Materialschicht für die zweiten Elektroden (110, 110a), um diese auf den ersten und zweiten ferroelektrischen Schichten (109, 109a) auszubilden.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Herstellen der ersten und zweiten leitenden Schichten (111, 111a) die folgenden Teilschritte enthält: – Herstellen einer leitenden Materialschicht auf der gesamten Fläche einschliesslich der zweiten Elektroden (110, 110a) der ersten und zweiten ferroelekt rischen Kondensatoren (FC1, FC2); und – selektives Entfernen der leitenden Materialschicht zum Herstellen der ersten und zweiten leitenden Schicht (111, 111a), wobei die erste leitende Schicht unmittelbar mit der zweiten Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators und dem mit dem ersten Sourcebereich (103) verbundenen zweiten Kontaktpfropfen (107) verbunden ist, und die zweite leitende Schicht (111a) direkt mit der zweiten Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators und dem mit dem zweiten Sourcebereich (103a) verbundenen zweiten Kontaktpfropfen (107) verbunden ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) und die zweite Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators jeweils über Feldbereichen neben den aktiven Bereichen hergestellt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht zum Herstellen der zweiten Elektroden (110, 110a) der ferroelektrischen Kondensatoren (FC1, FC2) derart selektiv entfernt wird, dass die zweite Elektrode (110) des ersten ferroelektrischen Kondensators (FC1) symmetrisch zur und parallel entlang der zweiten Teilwortleitung (102a) ausgebildet wird, und die zweite Elektrode (110a) des zweiten ferroelektrischen Kondensators (FC2) symmetrisch zur und parallel entlang der ersten Teilwortleitung (102) ausgebildet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Herstellen der ersten und zweiten Kontaktpfropfen (106, 107) eine Barrieremetallschicht hergestellt wird.
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