[發明專利]具有超順電性柵極絕緣體的半導體器件有效
| 申請號： | 200580043631.0 | 申請日： | 2005-12-13 |
| 公開（公告）號： | CN101084581A | 公開（公告）日： | 2007-12-05 |
| 發明（設計）人： | 古川裕希子;科內利斯·A·H·A·穆特塞爾斯 | 申請（專利權）人： | 皇家飛利浦電子股份有限公司 |
| 主分類號： | H01L29/51 | 分類號： | H01L29/51 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 | 代理人： | 陳瑞豐 |
| 地址： | 荷蘭艾*** | 國省代碼： | 荷蘭;NL |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 具有 超順電性 柵極 絕緣體 半導體器件 | ||
1.一種半導體器件，包括：
半導體的溝道區(18)；
與溝道區(18)相鄰的導電柵電極(12)；以及
在導電柵電極(12)和溝道區(18)之間的柵極電介質(10)；
其中，柵極電介質(10)是由在體材料中是鐵電性的材料形成的超順電性柵極電介質。
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，柵極電介質材料是分子式為AXO3的、在體材料中是鈣鈦礦的材料，其中A是I族元素、II族元素、或者稀土元素，而X是鈦、鈮、鋯和/或鉿。
3.根據權利要求1或2所述的半導體器件，其中，柵極電介質(10)包括用于阻止疇生長的摻雜劑，所述摻雜劑在柵極電介質材料中不形成固溶體。
4.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，摻雜劑是Nb、La、Zr、Pb、Sr、Mn、W或稀土元素的氧化物。
5.根據權利要求1、2和4中任一項所述的半導體器件，其中，柵極電介質(10)的厚度小于100nm。
6.根據權利要求1、2和4中任一項所述的半導體器件，其中，柵極電介質(10)的材料是化學計量的BaTiO3。
7.根據權利要求1、2和4中任一項所述的半導體器件，其中，柵極電介質(10)的介電常數在30到200的范圍內。
8.一種制作半導體器件的方法，包括：
形成半導體的溝道區(18)；
沉積柵極電介質(10)；以及
沉積柵極導體(12)，將柵極電介質夾在溝道區和柵極導體之間；
其中，在沉積柵極電介質(10)的步驟中，柵極電介質(10)形成為在體材料中是鐵電性的材料的超順電性柵極電介質。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，柵極電介質材料是分子式為AXO3的鈣鈦礦材料，其中A是I族元素、II族元素、或者稀土元素，而X是鈦、鈮、鋯和/或鉿。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，使用分子束外延、脈沖激光沉積或原子層沉積在襯底溫度不高于300℃下沉積柵極電介質(10)。
11.根據權利要求8任一項所述的方法，包括：在柵極電介質(10)中形成摻雜劑以阻止疇生長。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，摻雜劑是不與柵極電介質(10)材料形成固溶體的氧化物。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，摻雜劑是Si、Ca、Al、Nb、La、Zr、Pb、Sr、Mn、W或稀土的氧化物，或者這些氧化物的組合。
14.根據權利要求9至13任一項的方法，其中柵極電介質(10)的材料是BaTiO3。
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