[发明专利]一种铁电存储器的结构及其制造方法

权利要求书

1.一种铁电存储器，其特征在于，包括：

第一电极层、第二电极层和设置于第一电极层和第二电极层之间的铁电材料层，其还包括设置于第一电极层和铁电材料层之间的第一界面层和/或设置于铁电材料层和第二电极层之间的第二界面层，其中第一界面层的晶粒尺寸小于第一电极层的晶粒尺寸，第二界面层的晶粒尺寸小于第二电极层的晶粒尺寸。

2.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述第一电极层和/或第一界面层和/或第二界面层和/或第二电极层包括以下材料中的一种或多种：TiN、TiSiNx、TiAlNx、TaNx、TaSiNx、TaAlNx、WNx、WSix、WCx、TaSiNx、Ru、RuOx、Ir、IrOx。

3.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述铁电材料层包括以下材料中的一种或多种：HfOx、AlOx、ZrOx、LaOx、TaOx、NbOx、GdOx、YOx、SiOx、SrOx。

4.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述第一电极层和/或第二电极层的晶粒尺寸大于10纳米。

5.如权利要求4所述的铁电存储器，其特征在于，所述第一界面层和/或第二界面层的晶粒尺寸小于10纳米。

6.一种如权利要求1至5任一所述的铁电存储器的制造方法，其特征在于，包括步骤：

在衬底上形成第一电极层、第二电极层和位于第一电极层和第二电极层之间的铁电材料层；

其还包括：在第一电极层和铁电材料层之间形成第一界面层，其中，所述第一界面层的晶粒尺寸小于所述第一电极层的晶粒尺寸；和/或

在所述第二电极层和铁电材料层之间形成第二界面层，其中，所述第二界面层的晶粒尺寸小于所述第二电极层的晶粒尺寸。

7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一电极层及第一界面层的形成包括：

在第一沉积腔，采用物理气相沉积工艺对待处理衬底进行第一电极层的沉积；

通过传送模块在真空状态下将所述衬底从第一沉积腔传送到第二沉积腔；以及

在第二沉积腔，采用原子层沉积或化学气相沉积工艺对所述衬底进行第一界面层的沉积。

8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：所述第一电极层及第一界面层的形成包括：

在第一沉积腔，采用物理气相沉积工艺对待处理衬底进行第一电极层的沉积；

在第一或第二沉积腔，采用物理气相沉积工艺对所述衬底进行第一界面层的沉积，其中，第一界面层的沉积采用更低的溅射能量和/或加热温度。

9.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：所述第一电极层及第一界面层的形成包括：

在第一沉积腔，采用化学气相沉积工艺对待处理衬底进行第一电极层的沉积；

在第一或第二沉积腔，采用原子层沉积或化学气相沉积工艺对所述衬底进行第一界面层的沉积，其中，第一界面层的沉积采用更低的沉积能量。

10.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一电极层及第一界面层的形成包括：

在衬底上形成第一电极层；

对第一电极层进行后处理，包括：

采用惰性气体或掺杂剂，将第一电极层表面的晶体分解为较小尺寸，形成第一界面层；或

通过高能量溅射，在所述第一电极层表面形成薄金属层，以破坏所述第一电极层的晶粒尺寸，形成第一界面层。

11.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一电极层和第二电极层为非真空原位沉积方式形成，所述第一界面层和/或第二界面层以及铁电材料层为真空原位沉积方式形成。