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用于侧壁应变工程的带间隔体的铁电或反铁电沟槽电容器制造技术

技术编号:26732779 阅读:32 留言:0更新日期:2020-12-15 14:37
提供了用于侧壁应变工程的带间隔体的铁电或反铁电沟槽电容器。描述了一种基于铁电的电容器,其通过沿着基于铁电/反铁电的电容器的铁电或反铁电材料的平面(例如,x轴)提供拉伸应力,来改进铁电存储器的可靠性。由包括金属、半金属或氧化物(例如,Al、Ti、Hf、Si、Ir或N中的一种或多种的金属或氧化物)的间隔体提供拉伸应力。所述拉伸应力向铁电材料提供极性正交相,并且向反铁电材料提供四方相。照此,铁电/反铁电氧化物薄膜的记忆窗口和可靠性得以改进。

【技术实现步骤摘要】
用于侧壁应变工程的带间隔体的铁电或反铁电沟槽电容器
技术介绍
器件——诸如用于后端的高电荷容量电容器(例如,金属-绝缘体-金属(MIM)电容器)可以形成为无源电路元件、或者用于前端的晶体管(例如,金属-氧化物-半导体(MOS)晶体管)可以形成为有源电路元件。无源电路元件可以用于提供电荷存储和共享,而有源电路元件可以用于使能实现低电压和高电流电源。薄膜电容器使能实现低电压操作。然而,传统的薄膜铁电电容器由于强去极化而具有低保留(retention)以及还有弱极化。期望新的材料和/或堆叠设计来使得铁电电容器能够具有较长的保留和高的电荷密度。这里提供的背景描述是出于总体地呈现本公开的上下文的目的。除非这里另有指示,否则本部分中描述的材料不是对本申请中权利要求的现有技术,并且不通过包含在本部分中而被承认为是现有技术。附图说明从下面给出的详细描述以及从本公开的各种实施例的附图中,将更完全地理解本公开的实施例,然而,本公开的各种实施例不应当被视为将本公开限制于具体实施例,而是仅仅用于解释和理解。图1A图示了铁电电容器(FE-Cap)的示意图。...

【技术保护点】
1.一种用于存储数据的装置,所述装置包括:/n包括金属的第一结构;/n包括金属的第二结构;/n包括铁电或反铁电材料的第三结构,其中第三结构在第一和第二结构之间并且与第一和第二结构相邻;以及/n与第一结构相邻的第四结构,其中第四结构用于向铁电或反铁电材料提供拉伸应力,其中第四结构包括金属、半金属或氧化物。/n

【技术特征摘要】
20190613 US 16/4406091.一种用于存储数据的装置,所述装置包括:
包括金属的第一结构;
包括金属的第二结构;
包括铁电或反铁电材料的第三结构,其中第三结构在第一和第二结构之间并且与第一和第二结构相邻;以及
与第一结构相邻的第四结构,其中第四结构用于向铁电或反铁电材料提供拉伸应力,其中第四结构包括金属、半金属或氧化物。


2.根据权利要求1所述的装置,其中第四结构包括Al、Ti、Hf、Si、Ir或N中的一种或多种的氧化物。


3.根据权利要求1所述的装置,其中第四结构具有在5A至100A的范围中的厚度。


4.根据权利要求1所述的装置,包括与第一结构相邻的第五结构,其中第五结构包括阻挡体材料,所述阻挡体材料包括Ta和N。


5.根据权利要求1所述的装置,其中铁电材料包括Hf或Zr中的一种或多种,并且其中铁电材料具有极性正交相,或者其中反铁电材料具有四方相。


6.根据权利要求1所述的装置,其中铁电材料包括Pb、Ti、Zr、Ba、N、Si、La、Al或Hf中的一种或多种;并且其中铁电材料具有极性正交相。


7.根据权利要求1所述的装置,其中铁电材料具有在2nm至30nm的范围中的厚度。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其中铁电材料是第一材料和第二材料的超晶格,其中第一材料包括PbTiO3(PTO)、SrZrO3或FeO3中的一种,并且其中第二材料包括SrTiO3(STO)、BaZrO3或YTiO3中的一种。


9.一种用于存储数据的装置,所述装置包括:
位线;
字线;
耦合到位线和字线的晶体管;以及
位线之上电容器(COB),其中COB耦合到地和晶体管,其中COB包括:
包括金属的第一结构;
包括金属的第二结构;
包括铁电材料的第三结构,其中第三结构在第一和第二结构之间并且与第一和第二结构相邻;以及
与第一结构相邻的第四结构,其中第四结构用于向铁电材料提供拉伸应力,并且其中第四结构包括金属、半金属或氧化物。


10.根据权利要求9所述的装置,其中第四结构包括Al、Ti、Hf、Si、Ir或N中的一种或多种的氧化物。


11.根据权利要求9所述的装置,其中第四结构具有在5A至200A的范围中的厚度。


12.根据权利要求9所述的装置,包括:
与第一结构相邻的第一阻挡体结构;和
与第一结构相邻的第二阻挡体结构,其中第一和第二阻挡体结构包括Ta和N。


13.根据权利要求12所述的装置,包括与第一阻挡体相邻的第一互连;和与第二阻挡体相邻的第二互连。
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【专利技术属性】
技术研发人员:N哈拉蒂波尔SC常林家庆J卡瓦列罗斯U阿夫奇I扬
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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