一种铁电场效应晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁电场效应晶体管，包括：衬底；在所述衬底上形成的源极区；在所述衬底上且同所述源极区分离形成的漏极区；在所述衬底上且在所述源极区和所述漏极区之间形成的绝缘层；在所述绝缘层上形成的铁电薄膜层；在所述铁电薄膜层上形成的栅电极；在所述源极区上形成的源电极；以及在所述漏极区上形成的漏电极。本发明专利技术在晶体管中引入氧化铪基材料作为晶体管的栅介质材料，HfN作为绝缘层，使得该晶体管在制作工艺上与现有硅工艺兼容，且可以获得较低功耗、减小漏电流、实现长时间保持，可用于高性能、低功耗大规模存储集成电路。

Iron electric field effect transistor and preparation method thereof

The invention discloses a ferroelectric field effect transistor includes: a substrate; forming on the substrate of the source region; on the substrate and the source region from the drain region is formed on the substrate; and in the source region and the drain region is formed between the insulating layer; the insulating layer is formed on the ferroelectric thin film layer on the gate electrode; formed on the ferroelectric thin film layer; a source electrode is formed in the source regions; and a drain electrode formed on the drain region in the. The invention introduces hafnium oxide based materials in the transistor transistor as the gate dielectric material, HfN as the insulating layer, the transistor is compatible with existing silicon technology in the production process, and can get a lower power consumption, reduced leakage current, long time, can be used for high performance and low power consumption of large-scale storage integrated circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种铁电场效应晶体管及其制备方法
本专利技术涉及一种晶体管及其制备方法，尤其是一种铁电场效应晶体管及其制备方法。
技术介绍
电子信息产业对于扩大社会就业、推动经济增长、增强国际竞争力和维护国家安全具有极其重要的作用。存储器，作为信息计算和存储的基石，肩负着各国信息安全的重任，其发展所需的新材料、新结构和新工艺一直都被各半导体强国列入重点发展对象。铁电存储器是最具潜力的新型存储器之一，采用铁电薄膜作为存储介质，通过微电子工艺技术与半导体集成所制成的非挥发性存储器。与传统的存储器如Flash相比，铁电存储器具备高的读写速度、抗疲劳性能突出、低功耗以及优异的抗辐射性能等优点，已经在许多领域已经得到了应用。作为其组成单元的铁电场效应晶体管，则已经成为目前器件研究领域的重要研究课题。然而，传统铁电存储器存在的主要问题是：(1)FeRAM存储密度低，目前最大容量是128Mbit；(2)与硅工艺平台不兼容；一方面，由于传统钙钛矿结构的铁电薄膜材料中含有高化学活性重金属离子，而重金属离子是导致集成电路失效的一个致命的污染源；另一方面，传统铁电薄膜的制备温度较高，这在提高了工艺难度的同时，也增加了铁电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁电场效应晶体管，其特征在于，包括：衬底；在所述衬底上形成的源极区；在所述衬底上且同所述源极区分离形成的漏极区；在所述衬底上且在所述源极区和所述漏极区之间形成的绝缘层；在所述绝缘层上形成的铁电薄膜层；在所述铁电薄膜层上形成的栅电极；在所述源极区上形成的源电极；以及在所述漏极区上形成的漏电极。

【技术特征摘要】
1.一种铁电场效应晶体管，其特征在于，包括：衬底；在所述衬底上形成的源极区；在所述衬底上且同所述源极区分离形成的漏极区；在所述衬底上且在所述源极区和所述漏极区之间形成的绝缘层；在所述绝缘层上形成的铁电薄膜层；在所述铁电薄膜层上形成的栅电极；在所述源极区上形成的源电极；以及在所述漏极区上形成的漏电极。2.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述铁电薄膜层由氧化铪基材料组成，所述氧化铪基材料为Zr掺杂HfO2材料、Si掺杂HfO2材料、Al掺杂HfO2材料、Y掺杂HfO2材料中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述铁电薄膜层的厚度为5nm～30nm。4.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述衬底由硅材料组成。5.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述绝缘层由HfN材料组成。6.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述栅电极的厚度为10nm～100nm。7.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述源电极的厚度为10nm～120nm，所述漏电极的厚度为10nm～120nm。8.一种如权利要求1～7任一项所述的铁电场效应晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖敏，肖文武，周益春，彭强祥，钟向丽，王金斌，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43