[發(fā)明專利]一種基于高K界面層的高性能和高可靠性FeFET器件在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310505301.9 | 申請日： | 2023-05-06 |
| 公開（公告）號： | CN116487422A | 公開（公告）日： | 2023-07-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 程然;曾億琴;金成吉;陳冰;彭悅;韓根全 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué);之江實(shí)驗(yàn)室 |
| 主分類號： | H01L29/51 | 分類號： | H01L29/51;H01L29/78 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224 | 代理人： | 王琛 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 界面 性能 可靠性 fefet 器件 | ||
1.一種基于高K界面層的高性能和高可靠性FeFET器件，包括硅襯底、源極以及漏極；其特征在于：在單個(gè)器件區(qū)域的硅襯底上源極和漏極位于左右兩側(cè)，中間為溝道，溝道上設(shè)有絕緣界面層，絕緣界面層上設(shè)有HZO鐵電層，HZO鐵電層上設(shè)有柵極金屬，源極和漏極上分別設(shè)有源極金屬和漏極金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FeFET器件，其特征在于：所述絕緣界面層采用包括SiON、HfON、ZrO2等在內(nèi)的高介電常數(shù)K材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FeFET器件，其特征在于：所述絕緣界面層的厚度為1～5納米，所述HZO鐵電層的厚度為5～10納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FeFET器件，其特征在于：所述柵極金屬、源極金屬和漏極金屬采用包括鉑、錫、鎢在內(nèi)的常見金屬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FeFET器件，其特征在于：所述絕緣界面層與傳統(tǒng)SiO2界面層的物理厚度相同或是EOT相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FeFET器件，其特征在于：所述HZO鐵電層為采用HfxZryO2材料構(gòu)成的薄膜層，y＝1-x，x取值范圍為0.3～0.7。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FeFET器件，其特征在于：所述HZO鐵電層具有鐵電性質(zhì)，即其具有極化強(qiáng)度P隨施加電場E之間變化的回滯曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的FeFET器件，其特征在于：采用高介電常數(shù)K材料的絕緣界面層可通過化學(xué)氣相沉積法、等離子增強(qiáng)氣相沉積法、原子層沉積法等方法制得。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FeFET器件，其特征在于：所述HZO鐵電層可通過原子層沉積法制得。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個(gè)電位躍變勢壘或表面勢壘的半導(dǎo)體器件；具有至少一個(gè)電位躍變勢壘或表面勢壘，例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器；半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過對一個(gè)不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過施加于器件的磁場變化可控的
