[發(fā)明專利]晶體管、存儲器單元及半導體構造

在審

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• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN104798200A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 尼馬爾·拉馬斯瓦米;柯爾克·D·普拉爾;韋恩·肯尼
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 路勇

1.一種半導體構造，其包括：

半導體基底；

柵極，其延伸到所述基底中；與所述柵極鄰近的所述基底的第一區(qū)域為導電摻雜源極區(qū)域；且與所述柵極鄰近且與所述第一區(qū)域隔開的所述基底的第二區(qū)域為導電摻雜漏極區(qū)域；

柵極電介質，其包括介于所述源極區(qū)域與所述柵極之間的第一區(qū)段、介于所述漏極區(qū)域與所述柵極之間的第二區(qū)段及介于所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段之間的第三區(qū)段；且

其中所述柵極電介質的至少一部分包括鐵電材料。

2.根據權利要求1所述的半導體構造，其中所述鐵電材料包括Hf、Zr、Si、O、Y、Ba、Mg及Ti中的一或多者。

3.根據權利要求1所述的半導體構造，其中所述鐵電材料在所述第一區(qū)段、所述第二區(qū)段及所述第三區(qū)段內。

4.根據權利要求3所述的半導體構造，其中：

所述柵極電介質沿橫截面經配置為其中具有所述柵極的開口向上的容器；

所述柵極電介質的所述第一區(qū)段包括所述容器的第一實質上垂直腳，所述柵極電介質的所述第二區(qū)段包括所述容器的第二實質上垂直腳，且所述柵極電介質的所述第三區(qū)段包括所述容器的底部；

所述柵極電介質包括第一材料，其作為所述容器的外邊界且直接抵靠所述半導體基底；

所述柵極電介質包括第二材料，其介于所述第一材料與所述柵極之間；

所述第二材料為所述鐵電材料；且

所述第一材料為非鐵電材料。

5.根據權利要求4所述的半導體構造，其中所述第一材料沿所述容器的整體具有實質上一致的厚度。

6.根據權利要求4所述的半導體構造，其中所述第一材料沿所述容器的所述底部比沿所述容器的所述第一實質上垂直腳及所述第二實質上垂直腳厚。

7.根據權利要求4所述的半導體構造，其中所述非鐵電材料由二氧化硅或氮化硅組成。

8.根據權利要求1所述的半導體構造，其中所述鐵電材料僅在所述第一區(qū)段內。

9.根據權利要求1所述的半導體構造，其中所述鐵電材料僅在所述第三區(qū)段內。

10.根據權利要求1所述的半導體構造，其中所述源極區(qū)域包括摻雜劑梯度，其中與所述源極區(qū)域內的相對淺的位置中的摻雜劑濃度相比，所述源極區(qū)域內的相對深的位置中的摻雜劑濃度較低。

11.根據權利要求1所述的半導體構造，其中所述漏極區(qū)域比所述源極區(qū)域的至少一些更重摻雜。

12.根據權利要求1所述的半導體構造，其中所述漏極區(qū)域的所述整體比所述源極區(qū)域的任何部分更重摻雜。

13.根據權利要求1所述的半導體構造，其進一步包括電耦合到所述漏極區(qū)域的電荷存儲裝置。

14.一種晶體管，其包括：

柵極；

源極區(qū)域；

漏極區(qū)域；

溝道區(qū)域，其介于所述源極區(qū)域與所述漏極區(qū)域之間；及

柵極電介質，其介于所述柵極與所述源極區(qū)域、所述漏極區(qū)域及所述溝道區(qū)域之間；所述柵極電介質包括介于所述源極區(qū)域與所述柵極之間的鐵電材料。

15.根據權利要求14所述的晶體管，其中所述鐵電材料包括Hf、Zr、Si、O、Y、Ba、Mg及Ti中的一或多者。

16.根據權利要求14所述的晶體管，其中所述柵極電介質由沿介于所述柵極電介質與所述漏極區(qū)域之間的界面的整體的非鐵電材料組成。

17.根據權利要求14所述的晶體管，其中所述柵極電介質由沿介于所述柵極電介質與所述源極區(qū)域之間的界面的至少一部分的鐵電材料組成。

18.根據權利要求14所述的晶體管，其中所述柵極電介質包括介于所述源極區(qū)域與所述柵極之間的第一區(qū)段、介于所述漏極區(qū)域與所述柵極之間的第二區(qū)段及介于所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段之間的第三區(qū)段；其中所述第一區(qū)段的僅一部分由鐵電材料組成；且其中所述第一區(qū)段的剩余部分與所述第二區(qū)段及所述第三區(qū)段的整體一起由非鐵電材料組成。

19.根據權利要求18所述的晶體管，其中所述第一區(qū)段的所述部分直接接觸所述柵極及所述源極區(qū)域的兩者。