发明名称 铁电场效电晶体制造方法
摘要 本案系指一种铁电场效电晶体制造方法,其系应用于金属/铁电薄膜/绝缘层/半导体(MFIS)结构的闸极电容元件制作上,该方法乃藉由在该绝缘层上沈积一铋系铁电薄膜,并经由一高温热处理后,再镀上一上电极层于该铋系铁电薄膜上,俾得致该铁电场效电晶体结构。
申请公布号 TW554524 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW091111381 申请日期 2002.05.28
申请人 国立交通大学 发明人 陈三元;孙嘉良;荆凤德
分类号 H01L27/13 主分类号 H01L27/13
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中正区忠孝东路一段一七六号九楼
主权项 1.一种铁电场效电晶体制造方法,其系应用于金属/铁电薄膜/绝缘层/半导体(MFIS)结构的闸极电容元件制作上,该方法乃藉由在该绝缘层上沈积一铋系铁电薄膜,并经由一高温热处理后,再镀上一上电极层于该铋系铁电薄膜上,俾得致该铁电场效电晶体的闸极电容结构。2.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该绝缘层之材质系为氧化铝。3.如申请专利范围第2项所述之制造方法,其中该绝缘层包含在高温时或其与该半导体结构之界面所形成之矽铝氧化物。4.如申请专利范围第3项所述之制造方法,其中该绝缘层系为锆或铋掺杂或取代氧化铝或矽铝氧化物所形成之高介电常数闸极介电层。5.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该绝缘层系藉由一物理性溅镀法形成。6.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该绝缘层系藉由一金属氧化物化学气相沈积镀膜法形成。7.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该铋系铁电薄膜中含铋离子前驱化合物、镧离子前驱化合物及钛离子先驱化合物。8.如申请专利范围第7项所述之制造方法,其中该铋离子前驱化合物、镧离子前驱化合物及钛离子先驱化合物的Bi3+:La3+:Ti4+莫耳比可为(4-X):X:3,其中0<X<1.9。9.如申请专利范围第7项所述之制造方法,其中该铋系铁电薄膜中之镧金属离子前驱化合物可以用钒金属离子前驱化合物来取代。10.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该铋系铁电薄膜系藉由一化学溶液旋转镀膜法形成。11.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中该化学溶液系由醋酸铋、醋酸镧和异丙醇钛溶于醋酸和2-甲氧基乙醇的混合溶剂所组成。12.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中该化学溶液中包含有一有机金属前趋物及一有机溶剂。13.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该有机金属前趋物系由选自下列铋金属、镧金属和钛金属的各种短碳链或长碳链的金属有机前趋物所组成。14.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该有机溶剂系用来溶解金属有机物。15.如申请专利范围第14项所述之制造方法,其中该有机溶剂包含有各种醇类、短碳链或长碳链的碳酸所组成之溶剂。16.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该铋系铁电薄膜系藉由一物理性溅镀法形成。17.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该铋系铁电薄膜系藉由一金属氧化物化学气相沈积镀膜法以形成。18.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该热处理温度介在600-1000℃之间。图式简单说明:第一图(a):钛酸铋陶瓷之结构图。第一图(b):镧取代钛酸铋陶瓷之结构图。第二图:合成镧取代钛酸铋化学溶液之流程图。第三图:镧取代钛酸铋(BLT)铁电薄膜经(a)700℃、(b)850℃和(c)950℃热建理后之表面影像。第四图:镧取代钛酸铋铁电薄膜经700-950℃热处理后之X光绕射图案。第五图:镧取代钛酸铋铁电薄膜/氧化铝缓冲层/矽基板电容结构经700-950℃热处理后之记忆窗値对外加电压作图。第六图:镧取代钛酸铋铁电薄膜/氧化铝缓冲层/矽基板电容结构经700-950℃热处理后之漏电流密度对外加电压作图。
地址 新竹市东区大学路一○○一号