[发明专利]一种铁电存储器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于铁电存储器的铁电薄膜电容，属于铁电薄膜技术领域。

背景技术

基于半导体的非易失性存储器在数据存储和作为转盘存储器的替代物的方面是有用的。已发现基于闪存EEPROM单元的存储器越来越多地用在计算机和消费者装置例如照相机、mp3播放器和PDA中。闪存EEPROM存储器的成本已降低到这种存储器正在计算机中用作磁盘驱动器的替代物的程度。因为半导体磁盘驱动器需要显著较低的功率、防震、并且典型地比在膝上计算机系统中利用的常规磁盘驱动器更快，所以半导体磁盘驱动器是对膝上计算机特别有吸引力的。

铁电存储器是一种特殊工艺的非易失性的存储器，它采用人工合成的铅锆钛PZT材料形成存储器结晶体。铁电存储器在掉电后仍然能够继续保存数据，写入速度快且具有无限次写入寿命，不容易写坏。因此，与闪存和EEPROM等较早期的非易失性内存技术比较，铁电存储器具有更高的写入速度和更长的读写寿命。

PZT铁电电容作为铁电存储器的主要存储介质，具有较大的疲劳速率和较差的漏电流特性，由于在金属Pt上制备的铁电薄膜结晶性能较差，使得PZT铁电电容的性能差，漏电流大。同时，当前的铁电存储器还具有很多缺点。存储器的成本依据很高，读写寿命不够长久，容易损坏等问题。

发明内容

本发明在铅锆钛(PzT)材料中掺入有机材料，使得铁电膜具有如下良好性能：与电极结合得好，结晶性能好，漏电流小，疲劳特性优良，读写速度快，增加铁电存储器的寿命，而使得铁电存储器不容易损坏。

本发明公开了一种铁电存储器的铁电薄膜电容的制造方法，包括：设置基底层1，上电极层2、上电极缓冲层3、铁电薄膜层4、下电极缓冲层5、下电极层6、粘结层7和阻挡层8按照从上至下的顺序顺次粘结固定在一起，阻挡层8粘结固定在硅基底层1上。其中噻吩或噻吩衍生物的聚合物形成粉末，掺杂到铅锆钛薄膜层中，形成铁电薄膜层4，作为噻吩或噻吩衍生物的聚合物，可列举具有可用下述式(1)表示的重复单元的聚合物。

式(1)中，R1和R2分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的卤代烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数6～40的芳基氨基、取代或未取代的核碳原子数6～40的芳基、或取代或未取代的核碳原子数2～40的杂环基，相邻的取代基也可以彼此互相结合而形成环。

附图说明

图1为本发明铁电存储器的铁电薄膜电容的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更清楚的理解本发明的技术方案，下面结合附图描述其具体实施方式。

铁电存储器的铁电薄膜电容，硅基底层1，它还包括上电极层2、上电极缓冲层3、铁电薄膜层4、下电极缓冲层5、下电极层6、粘结层7和阻挡层8。

本发明在铅锆钛(PZT)材料中掺入有机材料，发明的图示的结构为一般铁电存储器的铁电薄膜电容结构的剖面图。

其中掺入的有机材料表述如下：

本说明书中的“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和与其对应的“甲基丙烯酸酯”。同样地，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和与其对应的“甲基丙烯酸”，“(甲基)丙烯酰基”是指“丙烯酰基”和与其对应的“甲基丙烯酰基”。

作为掺杂物质，可列举噻吩或噻吩衍生物的聚合物、苯胺或苯胺衍生物的聚合物。具体可使用聚亚乙二氧基噻吩、聚己基噻吩、聚苯胺等。另外，可以使用“CLEVIOS P”(世泰科(H.C.Starck)公司制造，商品名)、“SEPLEGYDA OC-U1”(信越聚合物株式会社制造，商品名)等市售品。

作为噻吩或噻吩衍生物的聚合物，可列举具有可用下述式(1)表示的重复单元的聚合物。

式(1)中，R1和R2分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的卤代烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数6～40的芳基氨基、取代或未取代的核碳原子数6～40的芳基、或取代或未取代的核碳原子数2～40的杂环基，相邻的取代基也可以彼此互相结合而形成环。另外，作为聚合物的末端基，分别可列举氢原子、或者取代或未取代的一价基团。

上述式(1)的R1和R2中，作为卤素原子，例如可列举氟、氯、溴、和碘等。