[发明专利]一种铁/压电场效应管及其的制备方法在审
| 申请号： | 201910159715.4 | 申请日： | 2019-03-04 |
| 公开（公告）号： | CN110034181A | 公开（公告）日： | 2019-07-19 |
| 发明（设计）人： | 陕皓 | 申请（专利权）人： | 上海华力集成电路制造有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/423 | 分类号： | H01L29/423;H01L29/43;H01L21/336;H01L29/78 |
| 代理公司： | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人： | 戴广志 |
| 地址： | 201203 上海市浦*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基底 高介电层 制备 铁电材料层 压电材料层 氮化钛层 氮化钽层 铁电材料 压电材料 硅基板 效应管 压电场 漏极 源极 场效应晶体管 电致伸缩效应 二氧化硅层 亚阈值摆幅 电容效应 电压放大 二氧化硅 工作电压 工作功耗 降低器件 依次层叠 掺杂P型 源漏极 离子 引入 | ||
1.一种铁/压电场效应管，其特征在于，至少包括：
基底；
位于所述基底两侧的源极和漏极；
位于所述基底上方、所述源极和漏极之间的栅极；所述栅极包括：由下而上依次层叠的二氧化硅层、高介电层、压电材料层、氮化钛层、铁电材料层和氮化钽层。
2.根据权利要求1所述的铁/压电场效应管，其特征在于：所述基底为P型基底。
3.根据权利要求1所述的铁/压电场效应管，其特征在于：所述高介电层包括HfO2、ZrO2、Ta2O5、TiO2中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的铁/压电场效应管，其特征在于：所述压电材料层为电致伸缩材料，包括氮化铝/氮化镓、钛酸铅、钛酸钡、铌酸铅中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的铁/压电场效应管，其特征在于：所述铁电材料层包括HfO2、HfAlO2、HfZrO2中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：所述场效应管为NMOS管。
7.一种铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：
步骤一、提供硅基板，在所述硅基板中掺杂P型离子，形成基底；
步骤二、在所述基底的两侧形成源极和漏极；
步骤三、在所述基底上方、所述源极和漏极之间依次形成二氧化硅层和高介电层；
步骤四、在所述高介电层上依次形成压电材料层、氮化钛层、铁电材料层和氮化钽层。
8.根据权利要求7所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：步骤三中形成所述二氧化硅层和高介电层的方法为原子沉积法。
9.根据权利要求7所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：所述高介电层包括HfO2、ZrO2、Ta2O5、TiO2中的任意一种。
10.根据权利要求7所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：步骤四中形成所述压电材料层的方法为原子沉积法。
11.根据权利要求7所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：步骤四中形成所述氮化钛层的方法为物理气相沉积法或原子沉积法。
12.根据权利要求7所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：步骤四中形成所述铁电材料层的方法为原子沉积法。
13.根据权利要求7所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：步骤四中形成所述氮化钽层的方法为物理气相沉积法。
14.根据权利要求7所述的铁/压电场效应管的制备方法，其特征在于：步骤四中所述压电材料层为电致伸缩材料，包括氮化铝/氮化镓、钛酸铅、钛酸钡、铌酸铅中的任意一种。
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