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【技术实现步骤摘要】
本揭示涉及半导体装置制造及集成电路,尤其涉及铁电场效应晶体管的结构以及形成铁电场效应晶体管的结构的方法。
技术介绍
1、场效应晶体管通常包括源极、漏极、在该源极与漏极之间提供沟道区的半导体本体,以及与该沟道区叠置的栅极电极。当向该栅极电极施加超过特征阈值电压的控制电压时,在该源极与漏极之间的该沟道区中发生载流子流,从而产生装置输出电流。铁电场效应晶体管是一种金属-绝缘体-半导体场效应晶体管,其中,栅极介电质由包含铁电材料的层所替代。该铁电场效应晶体管的阈值电压依赖于铁电层的极化状态。
2、需要改进的铁电场效应晶体管的结构以及形成铁电场效应晶体管的结构的方法。
技术实现思路
1、在本专利技术的一个实施例中,提供一种铁电场效应晶体管的结构。该结构包括栅极堆叠,该栅极堆叠包括铁电层、第一导体层,以及在该第一导体层与该铁电层之间沿垂直方向设置的第二导体层。该第一导体层包括第一材料,该第二导体层包括不同于该第一材料的第二材料,且该第二导体层与该铁电层直接接触。
2、在本专利技术的一个实施例中,提供一种形成铁电场效应晶体管的结构的方法。该方法包括形成栅极堆叠,该栅极堆叠包括铁电层、第一导体层,以及在该第一导体层与该铁电层之间沿垂直方向设置的第二导体层。该第一导体层包括第一材料,该第二导体层包括不同于该第一材料的第二材料,且该第二导体层与该铁电层直接接触。
【技术保护点】
1.一种铁电场效应晶体管的结构,其特征在于,该结构包括:
2.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该第一导体层的该第一材料经配置以吸除活性物质。
3.如权利要求2所述的结构,其特征在于,该活性物质为氧,且该铁电层包括氧化铪。
4.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该铁电层包括氧化铪,该第一材料为铝,以及该第二材料为氮化钛。
5.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该第一导体层设置于离该铁电层小于或等于0.5纳米且大于或等于0.1纳米的距离内。
6.如权利要求5所述的结构,其特征在于,该第二导体层具有等于该距离的厚度。
7.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该栅极堆叠还包括第三导体层,该第一导体层在该第三导体层与该第二导体层间沿该垂直方向设置,且该第三导体层厚于该第二导体层。
8.如权利要求7所述的结构,其特征在于,该第三导体层包括该第二材料。
9.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该栅极堆叠还包括第三导体层以及在该第三导体层与该第一导体层间沿该垂直方向设置的第四导体层,该第三导体
10.如权利要求9所述的结构,其特征在于,该第一导体层设置于离该铁电层小于或等于0.5纳米且大于或等于0.1纳米的第一距离内,以及该第三导体层设置于离该铁电层大于或等于1.5纳米的第二距离内。
11.如权利要求9所述的结构,其特征在于,该第一材料为铝。
12.如权利要求11所述的结构,其特征在于,该第二材料为氮化钛。
13.如权利要求9所述的结构,其特征在于,该第一材料完全为铝。
14.如权利要求1所述的结构,其特征在于,还包括:
15.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该铁电层具有大于或等于5纳米的厚度,且该铁电层是具有铁电正交相的晶体。
16.一种形成铁电场效应晶体管的结构的方法,其特征在于,该方法包括:
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,该铁电层包括氧化铪,该第一材料为铝,以及该第二材料为氮化钛。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,该第一导体层设置于离该铁电层小于或等于0.5纳米且大于或等于0.1纳米的距离内。
19.如权利要求16所述的方法,其特征在于,该栅极堆叠还包括第三导体层以及在该第三导体层与该第一导体层间沿该垂直方向设置的第四导体层,该第三导体层包括该第一材料,且该第四导体层包括该第二材料。
20.如权利要求19所述的结构,其特征在于,该第一导体层设置于离该铁电层小于或等于0.5纳米且大于或等于0.1纳米的第一距离内,以及该第三导体层设置于离该铁电层大于或等于1.5纳米的第二距离内。
...【技术特征摘要】
1.一种铁电场效应晶体管的结构,其特征在于,该结构包括:
2.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该第一导体层的该第一材料经配置以吸除活性物质。
3.如权利要求2所述的结构,其特征在于,该活性物质为氧,且该铁电层包括氧化铪。
4.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该铁电层包括氧化铪,该第一材料为铝,以及该第二材料为氮化钛。
5.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该第一导体层设置于离该铁电层小于或等于0.5纳米且大于或等于0.1纳米的距离内。
6.如权利要求5所述的结构,其特征在于,该第二导体层具有等于该距离的厚度。
7.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该栅极堆叠还包括第三导体层,该第一导体层在该第三导体层与该第二导体层间沿该垂直方向设置,且该第三导体层厚于该第二导体层。
8.如权利要求7所述的结构,其特征在于,该第三导体层包括该第二材料。
9.如权利要求1所述的结构,其特征在于,该栅极堆叠还包括第三导体层以及在该第三导体层与该第一导体层间沿该垂直方向设置的第四导体层,该第三导体层包括该第一材料,且该第四导体层包括该第二材料。
10.如权利要求9所述的结构,其特征在于,该第一导体层设置于离该铁电层小于或等于0.5纳米且大于或等于0.1纳米的第一距离内,以及该第三导体层设置于离该...
【专利技术属性】
技术研发人员:H·穆劳斯马诺维奇,S·邓克尔,S·拜尔,J·梅茨格,R·宾德尔,
申请(专利权)人:格罗方德半导体德累斯顿第一模数有限责任及两合公司,
类型:发明
国别省市:
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