[發明專利]一種高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器及制備工藝

有效

• 申請號: 201810348937.6
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108538850B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 廖佳佳;曾斌建;彭強祥;廖敏;周益春
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H01L27/1159
• 分類號: H01L27/1159;H01L21/28
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊唯

1.一種高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于，具體步驟包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成的隔離層；

在所述襯底上形成的有源區；

在所述有源區上形成經過平坦化的表面；

在所述平坦化過的有源區上形成的源區和漏區；

所述平坦化過的硅表面形成的溝道層；

在所述溝道層上形成的絕緣層-鐵電層-電極(MFIS)柵堆垛結構；

在所述源區和漏區上形成的金屬焊盤Pad。

2.根據權利要求1中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：平坦化工藝實施在源區及漏區的離子注入之前。

3.根據權利要求1中高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：平坦化工藝中包括Ar中退火、Ar/H₂混合氣體中退火、HF處理+H₂中退火、H₂O與O₂含量極低的真空爐中退火、形成薄SiO₂犧牲層+Ar中退火等中至少一種工藝方法。

4.根據權利要求1中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：平坦化處理溫度為700-1200℃。

5.根據權利要求1中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：襯底為硅基板、SOI基板。

6.根據權利要求1中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：柵堆垛結構為經過表面平坦化的Si-絕緣層-鐵電層-金屬。

7.根據權利要求6中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：絕緣層包括SiO₂、SiON、HfO₂、HfSiON。

8.根據權利要求6中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：絕緣層的厚度為0.7nm-5nm。

9.根據權利要求6中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：鐵電層為HfO₂、ZrO₂、或含Al、Si、Y、Sr、La、Lu、Gd、Sc、Nd、Ga、N中一種或多種雜質的HfO₂基或者ZrO₂鐵電薄膜。

10.根據權利要求6中所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝，其特征在于：鐵電層的厚度為5-30nm。

11.一種高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器，起特征在于，由如權利要求1-10任一所述的高抗疲勞性的鐵電柵場效應晶體管存儲器的制備工藝制備而得。