[發(fā)明專利]包括電荷陷阱位點的半導體器件及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210858453.2
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN116209276A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 具元泰;徐東益
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H10B53/30
• 分類號: H10B53/30
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 許偉群;李少丹

1.一種半導體器件，包括：

第一電極；

鐵電層，設置在所述第一電極之上；

介電層，設置在所述鐵電層之上；

電荷陷阱位點，設置在所述介電層中；以及

第二電極，設置在所述介電層之上。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述電荷陷阱位點集中在所述介電層內的區(qū)域中。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述電荷陷阱位點包括摻雜劑顆?；蚪饘兕w粒。

4.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，所述摻雜劑顆粒在所述介電層的內部區(qū)域中的位置處具有峰值濃度，所述位置與在所述鐵電層和所述介電層之間的界面間隔預定距離。

5.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，所示金屬顆粒設置在與在所述鐵電層和所述介電層之間的界面間隔預定距離的平面上。

6.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，所述摻雜劑顆粒包括選自包括硼B(yǎng)、鋁Al、鎵Ga、銦In、磷P、砷As、銻Sb、鉍Bi和硅Si的組中的至少之一。

7.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，所述金屬顆粒包括選自包括鈷Co、鎳Ni、銅Cu、鐵Fe、鉑Pt、金Au、銀Ag、銥Ir、釕Ru、鈀Pd和錳Mn的組中的至少之一。

8.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述鐵電層包括選自鉿氧化物和鉿鋯氧化物中的至少之一。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中，所述鐵電層包括至少一種摻雜劑，以及

其中，所述摻雜劑包括選自包括碳C、硅Si、鎂Mg、鋁Al、釔Y、氮N、鍺Ge、錫Sn、鍶Sr、鉛Pb、鈣Ca、鋇Ba、鈦Ti、鋯Zr、釓Gd和鑭La的組中的至少之一。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述介電層包括選自鉿氧化物和鉿鋯氧化物中的至少之一。

11.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述電荷陷阱位點根據施加在所述第一電極和所述第二電極之間的電壓的極性來俘獲或釋放電子。

12.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述鐵電層和所述介電層中的每一個具有1nm至4nm的厚度。

13.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括第一阻擋絕緣層，所述第一阻擋絕緣層設置在所述鐵電層和所述介電層之間。

14.根據權利要求13所述的半導體器件，其中，所述第一阻擋絕緣層包括選自鋁氧化物、釔氧化物和鎂氧化物中的至少之一。

15.根據權利要求13所述的半導體器件，還包括第二阻擋絕緣層，

其中，所述第二阻擋絕緣層設置在第一位置和第二位置中的至少之一處，所述第一位置在所述第一電極與所述鐵電層之間，以及所述第二位置在所述第二電極與所述介電層之間。

16.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述鐵電層和所述介電層彼此串聯(lián)電連接。

17.一種半導體器件，包括：

襯底；

存儲節(jié)點電極，設置在所述襯底之上；

板電極，設置為與所述存儲節(jié)點電極間隔開；

鐵電層和介電層，設置在所述存儲節(jié)點電極和所述板電極之間；以及

電荷陷阱位點，設置在所述介電層中，

其中，所述鐵電層與所述介電層彼此串聯(lián)電連接。

18.根據權利要求17所述的半導體器件，其中，所述電荷陷阱位點包括摻雜劑顆粒或金屬顆粒。