[發(fā)明專利]鐵電膜層的制造方法、鐵電隧道結(jié)單元、存儲器元件及其寫入與讀取方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710447991.1 | 申請日： | 2017-06-14 |
| 公開（公告）號： | CN109087997A | 公開（公告）日： | 2018-12-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉福洲 | 申請（專利權(quán)）人： | 薩摩亞商費洛儲存科技股份有限公司 |
| 主分類號： | H01L45/00 | 分類號： | H01L45/00;H01L27/24;G11C11/22;G11C11/56 |
| 代理公司： | 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003 | 代理人： | 馮志云;王芝艷 |
| 地址： | 薩摩亞*** | 國省代碼： | 薩摩亞;WS |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鐵電膜層 摻雜物 隧道結(jié)單元 基底材料 鐵電 讀取 存儲器元件 第二電極 第一電極 氧化物 寫入 過渡金屬氧化物 堿土金屬氧化物 矯頑電場 氮化鈦 氮化鉭 氮原子 硅原子 鋁原子 鈦原子 鉭原子 鑭原子 夾設(shè) 可調(diào) 制造 應(yīng)用 | ||
1.一種鐵電隧道結(jié)單元，其特征在于，所述鐵電隧道結(jié)單元包括：一第一電極、一第二電極以及一夾設(shè)于所述第一電極與所述第二電極之間的鐵電膜層，構(gòu)成所述鐵電膜層的材料至少包括一基底材料以及一摻雜物，且所述基底材料包括兩個氧化物，每一個所述氧化物是一堿土金屬氧化物以及一過渡金屬氧化物兩者之中的至少一種，且所述摻雜物包括鋁原子、硅原子、鈦原子、鉭原子、氮原子、鑭原子、氮化鉭、氮化鈦或其組合。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵電隧道結(jié)單元，其特征在于，所述基底材料包括氧化鉿以及氧化鋯，且所述摻雜物是氧化硅、氧化鋁或其組合。
3.如權(quán)利要求2所述的鐵電隧道結(jié)單元，其特征在于，所述基底材料的通式為HfxZr(1-x)Oy，其中，x是介于0.25至0.75之間，且y是介于1.8至2.2之間。
4.如權(quán)利要求3所述的鐵電隧道結(jié)單元，其特征在于，所述摻雜物中的硅原子或者鋁原子的比例是介于1％至5％之間。
5.如權(quán)利要求3所述的鐵電隧道結(jié)單元，其特征在于，所述摻雜物是氮化鈦或者氮化鉭，且所述摻雜物的比例是介于1％至10％之間。
6.如權(quán)利要求2所述的鐵電隧道結(jié)單元，其特征在于，所述基底材料的通式為HfxZr(1-1.25x)Oy，其中，x是介于0.2至0.6之間，且y是介于1.8至2.2之間，其中，所述摻雜物是硅原子，且所述氧化鉿的鉿原子的原子數(shù)目與所述硅原子的原子數(shù)目的比值是介于4至9之間。
7.如權(quán)利要求1所述的鐵電隧道結(jié)單元，其特征在于，構(gòu)成所述第一電極與所述第二電極的材料為氮化鈦、氮化鉭或者重摻雜半導(dǎo)體。
8.一種鐵電膜層的制造方法，其特征在于，所述鐵電膜層的制造方法包括：
形成一積層體，所述積層體包括一第一基底材料疊層結(jié)構(gòu)以及至少一摻雜材料結(jié)構(gòu)，其中，所述第一基底材料疊層結(jié)構(gòu)包括至少一種氧化物，所述氧化物是一堿土金屬氧化物以及一過渡金屬氧化物兩者之中的至少一種，所述摻雜材料結(jié)構(gòu)包括一摻雜物，所述摻雜物包括鋁原子、硅原子、鈦原子、鉭原子、氮原子、鑭原子、氮化鉭、氮化鈦或其組合；以及
對所述積層體施以一熱處理步驟，以使所述基底材料疊層結(jié)構(gòu)內(nèi)的原子與所述摻雜材料結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述摻雜物交互擴散，而形成所述鐵電膜層。
9.如權(quán)利要求8所述的鐵電膜層的制造方法，其特征在于，所述摻雜物是氧化硅、氧化鋁、氮化鈦、氮化鉭或其組合。
10.如權(quán)利要求9所述的鐵電膜層的制造方法，其特征在于，所述第一基底材料疊層結(jié)構(gòu)包括一第一氧化物層以及一與所述第一氧化物層直接連接的第二氧化物層，所述第一氧化物層與所述第二氧化物層分別包括一氧化物，且每一個所述氧化物是所述堿土金屬氧化物以及過渡金屬氧化物兩者之中的至少一種。
11.如權(quán)利要求9所述的鐵電膜層的制造方法，其特征在于，所述第一基底材料疊層結(jié)構(gòu)包括兩層彼此連接的第一氧化物層。
12.如權(quán)利要求11所述的鐵電膜層的制造方法，其特征在于，所述積層體還包括一第二基底材料疊層結(jié)構(gòu)，且所述摻雜材料層夾設(shè)于所述第一基底材料疊層結(jié)構(gòu)與所述第二基底材料疊層結(jié)構(gòu)之間。
13.如權(quán)利要求12所述的鐵電膜層的制造方法，其特征在于，所述第二基底材料疊層結(jié)構(gòu)包括兩層彼此連接的第二氧化物層，且所述第一氧化物層與所述第二氧化物層分別包括一氧化物，且每一個所述氧化物是所述堿土金屬氧化物以及過渡金屬氧化物兩者之中的至少一種。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于薩摩亞商費洛儲存科技股份有限公司，未經(jīng)薩摩亞商費洛儲存科技股份有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201710447991.1/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
