[發明專利]一種鐵電膜的制作方法和半導體器件的制作方法

在審

• 申請號: 202210192395.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114628235A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 羅慶;王淵;姜鵬飛;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/336;H01L49/02;C23C14/35;C23C14/34;C23C14/06;C23C14/58;C23C28/04;C23C28/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

1.一種鐵電薄膜的制作方法，其特征在于，包括：

通過濺射工藝濺射靶材，制備鐵電薄膜，其中，所述靶材包括二氧化鉿靶材和鋯單質靶材。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵電薄膜的厚度范圍為3nm～70nm。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過濺射工藝濺射靶材，形成鐵電薄膜，包括：

在將所述靶材安裝至所述濺射工藝的濺射設備上之后，通過控制所述靶材的濺射功率濺射所述靶材，制備所述鐵電薄膜，其中，所述鋯單質靶材的濺射功率范圍為6W～100W，所述二氧化鉿靶材的濺射功率范圍為30W～200W。

4.一種半導體器件的制作方法，其特征在于，所述半導體器件為鐵電場效應晶體管，所述方法包括：

在襯底中形成源極區和漏極區；

在所述襯底之上形成柵極介電層；

通過權利要求1-3任一項所述的鐵電薄膜的制作方法，在所述柵極介電層上形成所述鐵電薄膜；

在所述鐵電薄膜之上形成柵電極，其中，所述柵極介電層、所述鐵電薄膜和所述柵電極均介于所述源極區和漏極區之間。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述柵極介電層的材質包括但不限于：氧化硅或氮化硅。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述柵電極的材質包括但不限于：氮化鈦、氮化鉭、鎢、銅或含金屬材料。

7.一種半導體器件的制作方法，其特征在于，所述半導體器件為鐵電電容器，所述方法包括：

在襯底之上形成下電極層；

通過權利要求1-3任一項所述的鐵電薄膜的制作方法，在所述下電極層之上形成所述鐵電薄膜；

在所述鐵電薄膜之上形成上電極層。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于：

在襯底之上形成下電極層之后，在所述下電極層之上形成所述鐵電薄膜之前，還包括：在所述下電極層之上形成介質層；

和/或，在所述下電極層之上形成所述鐵電薄膜之后，在所述鐵電薄膜之上形成上電極層之前，還包括：在所述鐵電薄膜之上形成所述介質層。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述下電極層的材質包括但不限于：氮化鈦、氮化鉭、鎢、高導硅、銥或釕。

10.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述鐵電薄膜之上形成上電極層之后，還包括：

對所述鐵電電容器進行退火處理，其中，所述退火處理的溫度范圍為350℃～700℃。