包含具固有铁电性Hf-Zr的膜制造技术

所公开并要求保护的主题涉及结晶铁电材料，其包含氧化铪及氧化锆的混合物，具有大量(即约40％或更多)或大部分的该材料在沉积时(即不需要进一步加工诸如后续覆盖或退火)呈铁电相及用于制备及沉积这些材料的方法。铁电相及用于制备及沉积这些材料的方法。铁电相及用于制备及沉积这些材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】HfZrO Film”，IEEE Journal of the Electron Devices Society，第5卷，第5期，第378至383页，2017年9月，doi:10.1109/JEDS.2017.2732166。看来此行为由于如与更薄膜相比表面能效应的减少及延长的热暴露所致，热暴露充当退火的功能等效物，以产生此厚度的膜。然而，此研究承认本领域一般已知的是：薄膜(约20nm或更少)在不存在升高的温度下的退火(单独或与掺杂组合)及以上提及的覆盖方法下将不展示铁电行为。
[0007]因此，获得所需铁电相传统上依赖于以下的复杂及复合组合：(i)材料自身的沉积条件，(ii)掺杂物、接口，重要地上接口的选择，及(iii)于沉积后的热处理。如可容易了解，此种因素组合对这些材料关于可能基板、夹层、电极、组合物及工艺的有用性产生重大限制。的确，实施这些铁电材料的装置的热曲线可不与铁电材料可以有用的所有必要或所需应用兼容。例如，已观察到，可需要特定电极来调节电子功函数，可需要接口以创造抵抗化学反应及原子扩散的障壁层，及可通过于多层堆叠体中的其他层中引入的应力来限制热加工条件。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含氧化铪及氧化锆的薄膜结晶材料，其中该结晶材料在沉积时展示铁电行为。2.根据权利要求1的结晶材料，其中(i)大于40％的该结晶材料的总体积呈铁电相；及(ii)小于60％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。3.根据权利要求1的结晶材料，其中小于50％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。4.根据权利要求1的结晶材料，其中小于40％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。5.根据权利要求1的结晶材料，其中小于30％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。6.根据权利要求1的结晶材料，其中小于25％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。7.根据权利要求1的结晶材料，其中小于20％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。8.根据权利要求1的结晶材料，其中小于15％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。9.根据权利要求1的结晶材料，其中小于10％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。10.根据权利要求1的结晶材料，其中小于5％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分。11.根据权利要求1的结晶材料，其中(iii)小于60％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。12.根据权利要求11的结晶材料，其中小于50％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。13.根据权利要求11的结晶材料，其中小于40％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。14.根据权利要求11的结晶材料，其中小于30％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。15.根据权利要求11的结晶材料，其中小于25％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。16.根据权利要求11的结晶材料，其中小于20％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。17.根据权利要求11的结晶材料，其中测量时小于15％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。18.根据权利要求11的结晶材料，其中测量时小于10％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。19.根据权利要求11的结晶材料，其中测量时小于5％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。
20.根据权利要求1的结晶材料，其中(i)大于50％的该结晶材料的总体积呈铁电相；(ii)小于50％的该结晶材料的总体积构成非铁电相组分；及(iii)小于25％的该结晶材料的总体积构成非铁电单斜晶相组分。21.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中氧化铪与氧化锆比率介于约1:3与约3:1之间。22.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有低于约6原子百分比的碳含量。23.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有低于约5原子百分比的碳含量。24.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有低于约4原子百分比的碳含量。25.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有低于约3原子百分比的碳含量。26.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有低于约2原子百分比的碳含量。27.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有低于约1原子百分比的碳含量。28.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有介于约1原子百分比与约6原子百分比之间的碳含量。29.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有介于约1原子百分比与约5原子百分比之间的碳含量。30.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有介于约1原子百分比与约4原子百分比之间的碳含量。31.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有介于约1原子百分比与约3原子百分比之间的碳含量。32.根据权利要求1至20中任一项的结晶材料，其中该结晶材料具有介于约1原子百分比与约2原子百分比之间的碳含量。33.根据权利要求1至32中任一项的结晶材料，其中该结晶材料衍生自一种或多种茂金属前体，其具有式I：或式II：
其中(i)M选自Zr及Hf且(ii)R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8各独立地选自C1‑
C6直链烷基、C1‑
C6支链烷基、C1‑
C6卤代直链烷基及C1‑
C6卤代支链烷基。34.根据权利要求1至32中任一项的结晶材料，其中该结晶材料衍生自一种或多种茂金属前体，其具有式I：或式II：其中(i)M选自Zr及Hf且(ii)R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8各独立地为C1‑
C6直链烷基。35.根据权利要求1至32中任一项的结晶材料，其中该结晶材料衍生自一种或多种茂金属前体，其具有式I：
或式II：其中(i)M选自Zr及Hf且(ii)R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8各为甲基。36.一种沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：