專利名稱：一種鐵電電容器和鐵電場(chǎng)效應(yīng)管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵電電容器和鐵電場(chǎng)效應(yīng)管，具體涉及包含鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的鐵電電容器及應(yīng)用此電容結(jié)構(gòu)的鐵電場(chǎng)效應(yīng)管。
背景技術(shù)：
目前的非揮發(fā)鐵電薄膜存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)主要是以MFM(金屬/鐵電/金屬)和MFIS(金屬/鐵電/絕緣/半導(dǎo)體)二種為主，它們都與硅半導(dǎo)體工藝結(jié)構(gòu)兼容。市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)的產(chǎn)品是MFM結(jié)構(gòu)，以1T1C/2T2C電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，采用電荷積分的方法，通過對(duì)參考電容上電壓的讀取來判斷電疇的反轉(zhuǎn)與否，從而來識(shí)別存儲(chǔ)單元中的邏輯信息。所以，它的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)讀取是破壞性的，另外，隨著存儲(chǔ)密度的提高，每個(gè)鐵電單元中的電容面積會(huì)越來越小，用于電路中可比較的電荷量(正比于電容器面積)會(huì)越來越少，導(dǎo)致了信號(hào)識(shí)別的困難(一般不小余20mV)。
MFIS結(jié)構(gòu)早在1963年就由Moll和Tarui提出[1]，通過電場(chǎng)的作用(門電壓的施加)誘導(dǎo)電疇二種不同的取向作為邏輯單元來存儲(chǔ)邏輯信息，信號(hào)的讀取是通過電疇的不同取向來影響半導(dǎo)體內(nèi)源極和漏極之間的電流來實(shí)現(xiàn)的。這種設(shè)計(jì)不僅保持了原有MFM設(shè)計(jì)所具有的優(yōu)點(diǎn)，還擁有與CMOS工藝同步發(fā)展器件尺寸上的任意減小性(scalability)和邏輯信息非破壞性讀取的優(yōu)點(diǎn)，從而大幅提高了器件的存儲(chǔ)密度和操作的可靠性。但是，目前該器件發(fā)展的最大困難是它的邏輯信息的保持時(shí)間，一般不超過幾天。而市場(chǎng)上對(duì)其要求則不小于10年。它的工作機(jī)理與FLASH閃存有著某種相似。在MFIS結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)在鐵電和絕緣體之間的是通過電疇的翻轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的剩余極化電荷，電疇翻轉(zhuǎn)發(fā)生的時(shí)間極短(亞納秒或更快)，該極化電荷產(chǎn)生的電勢(shì)同樣也可以調(diào)節(jié)半導(dǎo)體內(nèi)溝道電流。和FLASH一樣，如果該絕緣層太薄，存儲(chǔ)的位移電荷會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象；如果該層太厚，在外加電場(chǎng)下絕大部分電壓降落在了絕緣層上，導(dǎo)致了在正常寫電壓下電疇反轉(zhuǎn)的困難和記憶窗口(memory window)電壓的減小，信號(hào)識(shí)別困難。這是因?yàn)榻^緣層的介電常數(shù)一般要遠(yuǎn)小于鐵電材料的值[2]。另外，絕緣層的存在會(huì)在外加電場(chǎng)去除之后在鐵電層上引起一個(gè)的逆向電場(chǎng)。如果該場(chǎng)過高，會(huì)導(dǎo)致了部分電疇的逆向反轉(zhuǎn)，存儲(chǔ)的電荷量會(huì)大幅減少[3]。目前該阻擋層厚度一般為3～30nm，能夠存儲(chǔ)的有效電荷密度不到鐵電體飽和極化強(qiáng)度的十分之一[4]。
參考文獻(xiàn)
L.Moll and Y.Tarui，IEEE Trans.Electron Devices ED-10(1963)338.
A.Q.Jiang，M.Dawber，J.F.Scott，C.Wang，P.Migliorato，and M.Gregg，，Jpn.J.Appl.Phys.Part 142(2003)6973.
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M.Liu and H.K.Kim，J.Appl.Phys.91(2002)9.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種可提高邏輯保持時(shí)間的鐵電電容器和鐵電場(chǎng)效應(yīng)管及其制備方法。
本發(fā)明提出的鐵電電容，其結(jié)構(gòu)包括n型或p型半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上設(shè)置的包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)；以及在包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)上設(shè)置的上電極。
有時(shí)為了避免鐵電或反鐵電材料向第一電極擴(kuò)散，可以在半導(dǎo)體襯底與包含鐵電層與反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一層絕緣材料層。
本發(fā)明提出的一種制作鐵電電容器的方法，其中包括形成n型或p型半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底形成包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)；以及在包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)上形成上電極。有時(shí)為了避免鐵電或反鐵電材料向第一電極擴(kuò)散，可以在第一電極與包含鐵電層與反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)之間形成一層絕緣材料層。
本發(fā)明提出的鐵電場(chǎng)效應(yīng)管，其存儲(chǔ)單元為前述鐵電電容器，即包含n型或p型半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上設(shè)置的包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)；以及在包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)上設(shè)置的柵電極。有時(shí)為了避免鐵電或反鐵電材料向第一電極擴(kuò)散，可以在第一電極與包含鐵電層與反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一絕緣材料層。
本發(fā)明提出的一種制作鐵電場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其中包括形成所需要的n型或p型半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)；在包含鐵電層與反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)上形成柵電極。有時(shí)為了避免鐵電或反鐵電材料向第一電極擴(kuò)散，可以在第一電極與包含鐵電層與反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)之間形成一絕緣材料層。
本發(fā)明中，鐵電電容器和鐵電場(chǎng)效應(yīng)管中的反鐵電層和鐵電層的厚度必須滿足兩個(gè)條件1)VFE-AF-Vc＜0，2)VAF-FE+Vc＜Vappl；這里，VFE-AF，VAF-FE，Vc，Vappl分別指的是反鐵電薄膜正向前置矯頑電壓，反鐵電薄膜正向后置矯頑電壓，鐵電薄膜矯頑電壓，外加正向電壓。
本發(fā)明中，所述絕緣層是任一合適的材料，根據(jù)設(shè)計(jì)的目的和需要，可以采用不同形狀，不同結(jié)構(gòu)，以及不同材料組分。
本發(fā)明中，所述的反鐵電和鐵電層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)是反鐵電層和鐵電層根據(jù)設(shè)計(jì)的目的和需要，相互疊加在一起的一種結(jié)構(gòu)。
前述的鐵電層指的是任何具有且能保持自發(fā)極化，并且在外加電場(chǎng)的作用下，其自發(fā)極化的方向會(huì)發(fā)生改變的材料。
所述的反鐵電層是指的是任何在高場(chǎng)的作用下，體內(nèi)的反鐵電疇和鐵電疇極化方向一致，對(duì)外表現(xiàn)出鐵電性，當(dāng)外加電壓降至某一數(shù)值及以下時(shí)，反鐵電疇的極化方向會(huì)翻轉(zhuǎn)至與鐵電疇極化方向相反，削弱乃至抵消鐵電疇的極化作用的材料。
鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要可以采用不同的形狀，結(jié)構(gòu)以及材料構(gòu)成。
所述的上電極是一切可能使用的電極，包括不同形狀，不同結(jié)構(gòu)，以及不同材料組分。
所述的絕緣層是為了防止鐵電或反鐵電材料向襯底擴(kuò)散設(shè)置的，根據(jù)設(shè)計(jì)的目的和需要，也可以不采用。如果采用，該絕緣層可以使用一切合適的絕緣材料，包括不同形狀，不同結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提出的鐵電電容器及鐵電效應(yīng)管可有效提高邏輯保持時(shí)間。


結(jié)合附圖，通過下面本發(fā)明的典型實(shí)施例進(jìn)行說明，使得本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)變得更加顯而易見，并且，本發(fā)明并不限于所述典型實(shí)施例。應(yīng)該注意，并非所有可能的本發(fā)明的實(shí)施例必須顯示出在此說明的每一和各個(gè)或任一優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的包含鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的一種鐵電電容器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明設(shè)計(jì)的包含鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的另一種鐵電電容器結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3A是反鐵電薄膜材料在外加正向電壓下的電疇翻轉(zhuǎn)示意圖。
圖3B是反鐵電薄膜材料在外加正向電壓撤去后的電疇翻轉(zhuǎn)示意圖。
圖4A是包含反鐵電層和鐵電層雙層結(jié)構(gòu)在外加正向電壓作用下的電疇翻轉(zhuǎn)示意圖。
圖4B是包含反鐵電層和鐵電層雙層結(jié)構(gòu)在外加正向電壓撤去后的電疇翻轉(zhuǎn)示意圖。本圖說明，在滿足VFE-AF-Vc＜0的情況下，鐵電層和反鐵電層內(nèi)電疇翻轉(zhuǎn)情況。
圖5A運(yùn)用本發(fā)明設(shè)計(jì)的包含鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的鐵電場(chǎng)效應(yīng)管的一種情況的原理性示意圖。
圖5B是運(yùn)用本發(fā)明設(shè)計(jì)的包含鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的鐵電場(chǎng)效應(yīng)管的另一種情況的原理性示意6虛線是反鐵電薄膜的P-V滯回曲線(虛線)和本發(fā)明設(shè)計(jì)的包含鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的鐵電電容器的P-V滯回曲線(實(shí)線)。在此，電滯回曲線的測(cè)量是采用上下金屬式(MFM)電極結(jié)構(gòu)，即金屬電極/鐵電層/反鐵電層/金屬電極。
圖中標(biāo)號(hào)200為襯底，202為絕緣層，204為反鐵電層，206為鐵電層，208為上電極，200’為襯底，202’為絕緣層，204’為鐵電層，206’為反鐵電層，208’為上電極；510為襯底，512為漏極區(qū)域，514為源極區(qū)域，502為絕緣層，504為反鐵電層，506為鐵電層，508為上電極；510’為襯底，512’為漏極區(qū)域，514’為源極區(qū)域，502’為絕緣層，504’為鐵電層，506’為反鐵電層，508’為上電極。
具體實(shí)施例方式
在一實(shí)施例中，提供一種鐵電電容器。圖1說明本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種包含鐵電層和反鐵電層的鐵電電容器結(jié)構(gòu)。該鐵電電容器包括n型或p型半導(dǎo)體襯底200；所述鐵電電容器還包含在第一電極200上設(shè)置的絕緣層202；在絕緣層202上設(shè)置的反鐵電層204和在反鐵電層上設(shè)置的鐵電層206；此鐵電電容器還包括在鐵電層206上設(shè)置的上電極208。
絕緣層202可以是任一合適材料，比如ZrO2、HfO2、TiO2、Al2O3。該絕緣層并非本發(fā)明提出的電容結(jié)構(gòu)中必須存在的結(jié)構(gòu)組成。在本例中設(shè)置這一層的目的是為了防止反鐵電材料向基底中擴(kuò)散，出于這個(gè)目的，該絕緣層材料必須均勻致密。為了不影響鐵電層和反鐵電層中的電疇翻轉(zhuǎn)，該絕緣層最好是高介電常數(shù)材料，且其厚度必須控制在很小的范圍內(nèi)，比如說，絕緣層的厚度是鐵電層和反鐵電層的總厚度的1/10-1/30(如1/10，或者1/20)，或者1/30)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)鐵電電容器所希望的性能要求和工藝水平進(jìn)行厚度的選擇。通過任一合適的技術(shù)來制作高介電常數(shù)層202，例如原子層淀積技術(shù)，濺射，或通過不限于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那些傳統(tǒng)的合適技術(shù)。
反鐵電層204是任一合適材料，諸如鋯酸鉛鹽PbZrO3(雖然未必限制如此組成)，鋯鈦酸鉛鹽PbZrTiO3(然而未必限制如此組成)，摻鑭，錫的鋯鈦酸鉛鹽Pb(Zr，Ti，Sn)LaO3(然而未必限制如此組成)，摻鎳，錫的鋯鈦酸鉛鹽Pb(Zr，Ti，Nb，Sn)O3(然而未必限制如此組成)。能夠使用任一合適的技術(shù)來制作反鐵電層，例如濺射，CVD(包括有機(jī)金屬CVD)，溶膠-凝膠法，有或沒有在氧氣環(huán)境中的后期退火處理，或通過不限于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那些傳統(tǒng)的合適技術(shù)。
鐵電層206是任一合適的材料，諸如鋯鈦酸鉛鹽PbZrTiO3(然而未必限制如此組成)，鉍鉭酸鍶鹽SrBiTa2O9(盡管未必如此組成)，(BiLa)4Ti3O12(雖然未必如此組成)或者鍶鈦酸鋇鹽(BST)也稱作BaSrTiO3(雖然未必如此組成)。能夠使用任一合適的技術(shù)來制作鐵電層，例如濺射，CVD，溶膠-凝膠法，有或沒有在氧氣環(huán)境中的后期退火處理，或通過不限于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那些傳統(tǒng)的合適技術(shù)。
反鐵電層和鐵電層的厚度滿足以下兩個(gè)條件1)VFE-AF-Vc＜0，2)VAF-FE+Vc＜Vappl.
這里，VFE-AF，VAF-FE，Vc，Vappl分別指的是反鐵電薄膜正向前置矯頑電壓，反鐵電薄膜正向后置矯頑電壓，鐵電薄膜矯頑電壓，外加正向電壓。一個(gè)反鐵電體，見圖6虛線，當(dāng)外加正向電壓逐漸增大到它的前置矯頑電壓VAF-FE時(shí)，電疇會(huì)從反鐵電態(tài)轉(zhuǎn)變成鐵電態(tài)；反之，當(dāng)外加電壓逐漸減小到小于它的后置矯頑電壓VFE-AF時(shí)，電疇又會(huì)從鐵電態(tài)轉(zhuǎn)變成到原先的反鐵電態(tài)，同時(shí)釋放出它的飽和極化電荷，薄膜上電壓降恢復(fù)為0。只有當(dāng)外加總電壓Vappl大于VAF-FE+Vc時(shí)，反鐵電體內(nèi)電疇才會(huì)由反鐵電態(tài)轉(zhuǎn)化為鐵電態(tài)，見圖4A。當(dāng)外加總電壓Vc小于VFE-AF-Vc時(shí)，反鐵電體內(nèi)電疇又會(huì)由鐵電態(tài)反回到原先的反鐵電態(tài)。通過調(diào)節(jié)反鐵電薄膜和鐵電薄膜的膜厚比使得VFE-AF-Vc＜0，這樣即使在外加電壓去除之后，反鐵電體內(nèi)的飽和極化電荷也不會(huì)釋放，鐵電態(tài)不會(huì)恢復(fù)到原先的反鐵電態(tài)，同時(shí)在體內(nèi)保持了一個(gè)大小為VFE-AF的電壓降，和鐵電體內(nèi)電壓大小相等，符號(hào)相反，對(duì)外表現(xiàn)的總電壓降為0，見圖4B。
在另一實(shí)施例中，提供了鐵電電容的另一種可能的結(jié)構(gòu)。圖2說明本發(fā)明設(shè)計(jì)的另一種包含鐵電層和反鐵電層的鐵電電容器結(jié)構(gòu)。該鐵電電容器包括n型或p型半導(dǎo)體襯底200`；所述鐵電電容器還包含在半導(dǎo)體襯底200`上設(shè)置的絕緣層202`；在絕緣層202`上設(shè)置的鐵電層204`，在鐵電層204’上設(shè)置的反鐵電層206`；此鐵電電容器還包括在鐵電層206`上設(shè)置的第二電極208`。
本例中，除了鐵電層和反鐵電層在鐵電電容器中的結(jié)構(gòu)位置不同之外，其他所有材料的選擇，組分，結(jié)構(gòu)，形成工藝都和上一例中提到的鐵電電容器完全一樣。
在另一實(shí)施例中，提供一種包括基底和在基底上設(shè)置電荷存儲(chǔ)單元的鐵電場(chǎng)效應(yīng)管，每一存儲(chǔ)單元包括在基底上設(shè)置的阻擋層，在阻擋層上設(shè)置的反鐵電層，在反鐵電層上設(shè)置的鐵電層，以及在鐵電層上設(shè)置的柵極。圖5A說明典型鐵電場(chǎng)效應(yīng)管的原理性結(jié)構(gòu)示圖。該存儲(chǔ)器單元設(shè)置在基底510上并且包含晶體管結(jié)構(gòu)和鐵電電容器結(jié)構(gòu)。該晶體管結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在n型或p型半導(dǎo)體襯底510；設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的漏極區(qū)域512和源極區(qū)域514，和設(shè)置在漏極區(qū)域512和源極區(qū)域514之上和之間的存儲(chǔ)單元。該存儲(chǔ)器單元包括諸如圖2所示的鐵電電容器520，該存儲(chǔ)單元包括半導(dǎo)體襯底510；設(shè)置在第一電極510上的絕緣層502(例如，ZrO2、HfO2、TiO2、Al2O3或其他合適的高介電常數(shù)絕緣體)；設(shè)置在絕緣層502上的反鐵電層504；設(shè)置在反鐵電層504上的鐵電層506；以及設(shè)置在鐵電層506上的上電極508(也就是柵電極，諸如Au、Pt、IrO2或其他合適的柵極材料)。絕緣層502，反鐵電層504和鐵電層506以及第二電極508能夠以與圖2中鐵電電容器所述的同樣材料和組成來形成。特別地，與鐵電層206和反鐵電層204一樣，鐵電場(chǎng)效應(yīng)管中鐵電層和反鐵電層的厚度必須滿足如鐵電電容器所述的相同條件1)VFE-AF-Vc＜0，2)VAF-FE+Vc＜Vappl.
使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的傳統(tǒng)技術(shù)，可以制作鐵電場(chǎng)效應(yīng)管。例如，可以用原子層淀積技術(shù)在基底510上淀積高介電常數(shù)層。然后，進(jìn)行平版印刷團(tuán)成型(lithographic，patterning)和刻蝕，以制成柵極520。然后，使用柵極520座位自調(diào)整掩模(self-aligned mask)進(jìn)行離子注入，已是形成源極區(qū)域514和漏極區(qū)域512(用合適的掩模以防止其他區(qū)域被注入。然后，在柵極520上分別淀積反鐵電層，鐵電層和柵電極(用合適的掩模以防止其他區(qū)域被淀積)。最后進(jìn)行圖案成型(patterning)和金屬化。
圖5B為鐵電電容器的又一實(shí)例。圖5B所示的存儲(chǔ)單元520`包括n型或p型半導(dǎo)體襯底510`；在半導(dǎo)體襯底上形成一層高介電常數(shù)絕緣層502`；在高介電常數(shù)絕緣層502`上形成鐵電層504`；在鐵電層504`上形成反鐵電層506`；以及在反鐵電層上形成上電極(柵電極)。與圖5A相比，鐵電層和反鐵電層在鐵電場(chǎng)效應(yīng)管中的相應(yīng)位置發(fā)生改變，但是，所有材料的選擇，組分，以及工藝方法并沒有區(qū)別。在本發(fā)明提出的提高場(chǎng)效應(yīng)管的電荷保持時(shí)間的性能方面也沒有明顯的差別。
應(yīng)當(dāng)理解，任一利用鐵電電容器的FRAM結(jié)構(gòu)類型中使用在此公開的具有包括鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的鐵電電容器，都應(yīng)該被視為與本發(fā)明相關(guān)。
在此所述的具有鐵電層和反鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的鐵電電容器和使用此電容器的鐵電場(chǎng)效應(yīng)管，具有超過傳統(tǒng)裝置的優(yōu)點(diǎn)，所述傳統(tǒng)裝置由單一的鐵電層和上下電極構(gòu)成。首先，反鐵電層和鐵電層的飽和極化強(qiáng)度大小相當(dāng)(取決于合適的材料選擇)，凡鐵電層厚度可以大到與鐵電層厚度相比擬，即使在正常邏輯寫電壓下，鐵電體和反鐵電體內(nèi)電疇都可以完全轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)理論上所能夠達(dá)到的記憶窗口電壓；其次，反鐵電層相對(duì)厚度的大幅提高，能夠大大地降低了絕緣層漏電流，不會(huì)明顯改變總的寫電壓(3V或更小)，數(shù)據(jù)保持時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。所以，使用在此描述的反鐵電層和鐵電層雙層結(jié)構(gòu)的鐵電電容結(jié)構(gòu)有利于增加鐵電場(chǎng)效應(yīng)管的電荷保持時(shí)間，或者說是邏輯信息的保持時(shí)間。
在此描述的實(shí)施例僅僅是說明性的，無論如何也不能認(rèn)為是限制性的。通過所附權(quán)利要求而非先前的描述來給出發(fā)明的范圍，并且屬于權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改變和變更均包含于此。
權(quán)利要求
1.一種鐵電電容器，其特征在于包括n型或p型半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上的反鐵電和鐵電層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)；在反鐵電和鐵電層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)上的上電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電電容器，其特征在于在半導(dǎo)體襯底與反鐵電和鐵電層雙層結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵電電容器，其特征在于所述的反鐵電層和鐵電層的厚度必須滿足兩個(gè)條件1)VFE-AF-Vc＜0，2)VAF-FE+Vc＜Vappl；這里，VFE-AF，VAF-FE，Vc，Vappl分別指的是反鐵電薄膜正向前置矯頑電壓，反鐵電薄膜正向后置矯頑電壓，鐵電薄膜矯頑電壓，外加正向電壓。
4.一種鐵電場(chǎng)效應(yīng)管，其特征在于存儲(chǔ)單元包括權(quán)利要求1或2或3所述的鐵電電容器。
5.一種制作鐵電電容器的方法，其特征在于包括形成n型或p型半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成反鐵電和鐵電層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)；在反鐵電和鐵電層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)上形成上電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵電容器的制備方法，其特征在于在半導(dǎo)體襯底與反鐵電和鐵電層雙層結(jié)構(gòu)之間形成一絕緣層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鐵電電容器和鐵電場(chǎng)效應(yīng)管及其制備方法。該鐵電電容器包括n型或p型半導(dǎo)體襯底，在該襯底上設(shè)置的包含鐵電層和反鐵電層的雙層結(jié)構(gòu)，以及在該雙層結(jié)構(gòu)設(shè)置的上電極，必要時(shí)，在襯底和雙層鐵電結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一絕緣層。鐵電場(chǎng)效管是上述鐵電電容器作為存儲(chǔ)單元。按常規(guī)工藝，依次制備襯底、絕緣層、鐵電雙層結(jié)構(gòu)和上電極。本發(fā)明設(shè)計(jì)的鐵電電容器和鐵電場(chǎng)效管可有效提高邏輯保持時(shí)間。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101047189SQ20071003940
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者江安全, 費(fèi)瑾文, 湯庭鰲 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)