| 主权项 |
1.一种铁电记忆电晶体,包含: 基体,具有源区、闸区与汲区; 闸堆叠,位于闸区上,包括: 高-k绝缘体单元,包括第一高-k杯与第二高-k杯; 铁电单元,其中该铁电单元被包封在该高-k绝缘体 单元内;以及 顶电极,位于该高-k绝缘体单元的顶部; 钝性氧化物层,位于基体与闸堆叠的上方;以及 覆以金属,以形成分别到达源区、汲区及闸堆叠的 接点。 2.如申请专利范围第1项的铁电记忆电晶体,其中, 形成该高-k绝缘体单元的材料可选用自HfO2、ZrO2、 HfZrOx。 3.如申请专利范围第1项的铁电记忆电晶体,其中, 该高-k绝缘体单元的厚度大约在2奈米到10奈米之 间。 4.如申请专利范围第1项的铁电记忆电晶体,其中, 形成该铁电单元的材料可选用自PGO、PZT、BTO、SBTO 及SBTN。 5.如申请专利范围第1项的铁电记忆电晶体,其中, 形成该顶电极的材料可选用自铜、铝、铱、铂。 6.如申请专利范围第1项的铁电记忆电晶体,其中, 形成该顶电极的材料可选用自铜、铝、铱、铂。 7.一种形成铁电记忆电晶体的方法,包含: a)准备一基体,包括形成源区、闸区、汲区及氧化 物装置隔离区; b)在基体上沈积牺牲氧化物层; c)在牺牲氧化物层上沈积闸位置固定层; d)遮罩位于闸区上的闸位置固定层与牺牲氧化物 层,并去除源区、汲区及氧化物装置隔离区上方的 闸位置固定层与牺牲氧化物层; e)在步骤a)到d)所得到的结构上沈积一层氧化物,其 厚度大约是闸位置固定层的两倍; f)整平步骤)a到e)所得到的结构直到闸位置固定层 的平面; g)去除闸区的闸位置固定层及牺牲氧化物层以形 成闸位置固定结构; h)在步骤a)到g)所得到的结构上沈积高-k绝缘体层 以形成第一高-k杯; i)以铁电材料填入第一高-k杯以形成铁电单元; j)整平铁电单元直到氧化物层的上平面; k)在步骤a)到j)所得到的结构上沈积另一高-k绝缘 体层,以在铁电单元上形成第二高-k杯; l)在第二高-k杯上沈积顶电极以形成闸电极与闸堆 叠; m)在步骤a到l)所得到的结构上沈积一层钝性氧化 物; n)蚀刻钝性氧化物以形成分别到达源区、汲区及 闸堆叠的接触通道;以及 o)在步骤a)到n)所得到的结构上覆以金属。 8.如申请专利范围第7项的方法,其中,沈积高-k绝缘 体层与沈积第一高-k杯的该步骤g)包括在HfO2、ZrO2 、HfZrOx中选用高-k绝缘体材料。 9.如申请专利范围第7项的方法,其中,沈积高-k绝缘 体层与沈积第一高-k杯的该步骤g)包括沈积一层厚 度大约2奈米到10奈米的高-k材料层。 10.如申请专利范围第7项的方法,其中,以铁电材料 填入第一高-k杯的该步骤h)包括在PGO、PZT、BTO、 SBTO及SBTN中选用铁电材料。 11.如申请专利范围第7项的方法,其中,以铁电材料 坟人第一高-k杯的该步骤h)包括在第一高-k杯内填 入厚度大约100奈米到600奈米的铁电材料。 12.如申请专利范围第7项的方法,其中,在第二高-k 杯上沈积顶电极以形成闸电极及闸堆叠的该步骤k )包括在铜、铝、铱、铂中选用顶电极的材料。 13.如申请专利范围第7项的方法,其中,沈积闸位置 固定层的该步骤c)包括沈积一层选用自氮化矽及 复矽之材料。 图式简单说明: 图1是习知电晶体10的概图。 图2描绘图1之铁电电容器被规划到低临限电压状 态且闸在接地状态时之记忆保持期间电荷与场的 分布。 图3a是解释电荷被陷住时的概图。 图3b是另一解释电荷被陷住时的概图。 图4是按照本发明之铁电记忆电晶体50的概图。 图5描绘本发明之铁电记忆电晶体的状态。 图6-10描绘制造本发明之铁电记忆电晶体之方法的 连续步骤。 |
