铁电薄膜结构以及包括该铁电薄膜结构的电子器件制造技术

提供一种铁电薄膜结构以及包括该铁电薄膜结构的电子器件，该铁电薄膜结构包括半导体基板、在半导体基板上的第一铁电层和在半导体基板上的第二铁电层。第二铁电层与第一铁电层间隔开并具有与第一铁电层不同的介电常数。第一铁电层和第二铁电层可以在其中包含的掺杂剂的量方面彼此不同，并可以在应用于晶体管时表现出不同的阈值电压。表现出不同的阈值电压。表现出不同的阈值电压。

【技术实现步骤摘要】
铁电薄膜结构以及包括该铁电薄膜结构的电子器件


[0001]这里阐述的实施方式涉及铁电薄膜结构以及包括该铁电薄膜结构的电子器件。

技术介绍

[0002]随着集成电路器件按比例缩小，在其中的由电子器件(例如晶体管和电容器)占据的空间急剧减小。
[0003]为了获得铁电性，最近已经使用HfO2，因为HfO2是能够克服这样的空间限制并表现出良好的工作特性的材料。当与诸如Zr的另外的元素一起使用时，HfO2表现出铁电性，引起负电容效应，因此，在用于逻辑器件的晶体管、用于存储器件的晶体管等中采用HfO2的电子器件中，功耗可以被极大地降低。
[0004]当各种类型的晶体管被包括在集成电路中时，需要根据用途设定适合于集成电路中的晶体管的阈值电压，从而降低集成电路的总功耗。

技术实现思路

[0005]提供一种用于容易地调节多个晶体管的阈值电压的铁电薄膜结构。
[0006]另外的方面将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地将从该描述是明显的，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施方式而被了解。
[0007]根据一实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁电薄膜结构，包括：半导体基板；在所述半导体基板上的第一铁电层；和在所述半导体基板上的第二铁电层，所述第二铁电层与所述第一铁电层间隔开，所述第二铁电层的介电常数不同于所述第一铁电层的介电常数。2.根据权利要求1所述的铁电薄膜结构，其中所述第一铁电层和所述第二铁电层包括基于HfO2的电介质材料。3.根据权利要求2所述的铁电薄膜结构，其中所述第一铁电层包括Hf
x
Zr
(1-x)
O，其中0<x<1，以及所述第二铁电层包括掺有掺杂剂的Hf
x
Zr
(1-x)
O，其中0＜x＜1。4.根据权利要求3所述的铁电薄膜结构，其中所述掺杂剂包括Si、Hf、Zr、Al、La、Y、Sr和Gd中的一种。5.根据权利要求3所述的铁电薄膜结构，其中所述第一铁电层包括：包含HfO2的至少一个第一原子层；以及包含ZrO2的至少一个第二原子层。6.根据权利要求3所述的铁电薄膜结构，其中所述第二铁电层包括：包含HfO2的至少一个第一原子层；包含ZrO2的至少一个第二原子层；以及至少一个第三原子层，包含掺有所述掺杂剂的HfO2或掺有所述掺杂剂的ZrO2。7.根据权利要求6所述的铁电薄膜结构，其中所述至少一个第三原子层具有10nm或更小的厚度。8.根据权利要求3所述的铁电薄膜结构，其中所述掺杂剂的量在1％至10％的范围内。9.一种电子器件，包括：半导体基板，包括第一沟道区、每个连接到所述第一沟道区的第一源极和第一漏极、第二沟道区以及每个连接到所述第二沟道区的第二源极和第二漏极；第一晶体管，包括所述第一沟道区、所述第一源极、所述第一漏极、在所述第一沟道区上的第一铁电层以及在所述第一铁电层上的第一栅电极；以及第二晶体管，包括所述第二沟道区、所述第二源极、所述第二漏极、在所述第二沟道区上的第二铁电层以及在所述第二铁电层上的第二栅电极，所述第二铁电层的介电常数不同于所述第一铁电层的介电常数。10.根据权利要求9所述的电子器件，其中所述第一铁电层和所述第二铁电层包括基于HfO2的电介质材料。11.根据权利要求10所述的电子器件，其中所述第一铁电层包括Hf
x
Zr
(1-x)
O，其中0<x<1，以及所述第二铁电层包括掺有掺杂剂的Hf
x
Zr
(1-x)
O，其中0＜x＜1。12.根据权利要求11所述的电子器件，其中所述掺杂剂包括Si、Al、La、Y、Sr和Gd中的一种。13.根据权利要求11所述的电子器件，其中所述第一铁电层包括：包含HfO2的至少一个第一原子层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李润姓，许镇盛，金尚昱，文泰欢，赵常玹，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：