半导体铁电存储晶体管及其制造方法技术

提供即使是200nm以下的铁电体膜厚存储窗也大且具有优异的数据保持特性和优异的脉冲重写耐性等的FeFET(铁电场效应晶体管)。所述FeFET具有在有源极区(12)和漏极区(13)的半导体基体(10)上依次层叠有绝缘体(11)和栅电极导体(4)的结构，绝缘体(11)是在基体(10)上依次层叠第一绝缘体(1)、第二绝缘体(2)而构成，第二绝缘体(2)的主成分为锶和钙和铋和钽的氧化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体铁电存储晶体管、半导体铁电存储器以及半导体铁电存储晶体管的制造方法，特别是涉及晶体管自身具有存储器的功能的半导体铁电存储晶体管及其制造方法。
技术介绍
在栅极绝缘材料中含有铁电体的场效应晶体管(以下称为铁电栅极场效应晶体管；FeFET)，近年来应用于64千比特的NAND型闪速存储器阵列式芯片等，取得了重要的技术性发展。与以往类型的NAND闪速存储器相比，将FeFET应用于NAND闪速存储器(称为Fe-NAND)时，能够使写入电压变为约三分之一，重写次数的耐性格外好。即，Fe-NAND具有作为节能且高重写耐性的存储器的优点。为了作为高集成存储器的存储单元使用，要求FeFET的尺寸缩小。为了实现栅极长度Lg小的FeFET，在制作工艺方面通常需要也减薄含有铁电体的栅极绝缘体的厚度。相对于Lg＝1μm，即使栅极绝缘体的厚度Li为Li＝400nm，栅极绝缘体截面的纵横比也低为A＝Li/Lg＝0.4，阶差形成蚀刻、阶差被覆成膜等的制作工艺的困难度小，但若变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体铁电存储晶体管，具有在有源极区和漏极区的半导体基体上依次层叠有绝缘体和栅电极导体的结构，该半导体铁电存储晶体管的特征在于，所述绝缘体包含铁电性绝缘体，所述铁电性绝缘体包含锶和钙和铋和钽的氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.05 JP 2012-1276501.一种半导体铁电存储晶体管，具有在有源极区和漏极区的半导体基
体上依次层叠有绝缘体和栅电极导体的结构，该半导体铁电存储晶体管的
特征在于，所述绝缘体包含铁电性绝缘体，所述铁电性绝缘体包含锶和钙
和铋和钽的氧化物。
2.根据权利要求1所述的半导体铁电存储晶体管，其特征在于，所述
绝缘体是在所述基体上依次层叠第一绝缘体、第二绝缘体而构成，所述第
二绝缘体的主成分为所述锶和钙和铋和钽的氧化物。
3.根据权利要求1所述的半导体铁电存储晶体管，其特征在于，所述
绝缘体是在所述基体上依次层叠第一绝缘体、第二绝缘体、第三绝缘体而
构成，所述第二绝缘体的主成分为所述锶和钙和铋和钽的氧化物。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的半导体铁电存储晶体管，其特征
在于，在所述锶和钙和铋和钽的氧化物中，钙元素相对于锶元素的比率为
三分之二以下。
5.根据权利要求1～3的任一项所述的半导体铁电存储晶体管，其特征
在于，所述锶和钙和铋和钽的氧化物具有铋层状钙钛矿型的晶体结构。
6.根据权利要求2或3所述的半导体铁电存储晶体管，其特征在于，
所述第一绝缘体为铪氧化物、铪和铝的氧化物、含有铪的氧化物、锶和钛
的氧化物、这些氧化物中的任意两种以上的复合氧化物、或者这些氧化物
中的任意两...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井滋树，张，高桥光惠，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP