[发明专利]集成芯片、铁电存储器器件及其形成方法

说明书

本发明的各种实施例针对铁电存储器器件。铁电存储器器件包括：一对源极/漏极区，设置在衬底中。栅极电介质，设置在衬底上方以及源极/漏极区之间。栅极电极，设置在栅极电介质上。极化切换结构，设置在栅极电极上。一对侧壁间隔件，设置成位于衬底上方、并且沿着栅极电极和极化切换结构的相对侧壁。本发明的实施例还提供了集成芯片和形成铁电FinFET存储器器件的方法。

技术领域

本申请的实施例涉及铁电存储器器件和集成芯片以及形成铁电FinFET存储器器件的方法。

背景技术

许多现代电子器件包括非易失性存储器。非易失性存储器是能够在没有电源的情况下存储数据的电子存储器。用于下一代非易失性存储器的有前途的候选者是铁电场效应晶体管(FeFET)，在一些情况下也称为负电容场效应晶体管(NCFET)。FeFET具有相对简单的结构，并且与互补金属氧化物半导体(CMOS)逻辑制造工艺兼容。

发明内容

根据本申请的一个实施例，提供了一种铁电存储器器件，包括：一对源极/漏极区，设置在衬底中；栅极电介质，设置在衬底上方以及源极/漏极区之间；栅极电极，设置在栅极电介质上；极化切换结构，设置在栅极电极上；以及一对侧壁间隔件，设置成位于衬底上方、并且沿着栅极电极和极化切换结构的相对侧壁。

根据本申请的另一个实施例，提供了一种集成芯片(IC)，包括：逻辑区和存储器区，集成在衬底中；逻辑器件，设置在逻辑区中，并且包括设置在衬底上方的逻辑器件栅极堆叠件；铁电FinFET存储器器件，设置在存储器区中，并且包括位于衬底上方的存储器器件栅极堆叠件和设置在存储器器件栅极堆叠件上的极化切换结构；第一自对准接触(SAC)掩模，设置在逻辑器件栅极堆叠件和存储器器件栅极堆叠件上，并且邻近极化切换结构；以及侧壁间隔件，设置成沿着存储器器件栅极堆叠、极化切换结构、和第一自对准接触掩模的侧壁。

根据本申请的又一个实施例，提供了一种形成铁电FinFET存储器器件的方法，包括：形成包括位于衬底上方的栅极电介质和位于栅极电介质上方的牺牲栅极的初始栅极堆叠件；形成位于衬底上方、并且沿着初始栅极堆叠的侧面的侧壁间隔件；去除牺牲栅极、并且用金属栅极替代牺牲栅极；使金属栅极凹进，以形成位于侧壁间隔件的上部之间的凹进空间；形成位于凹进空间中的自对准接触(SAC)掩模；形成穿过自对准接触掩模暴露金属栅极的开口；以及用极化切换结构填充开口。

本申请的实施例涉及嵌入式铁电FINFET存储器器件。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了铁电FinFET存储器器件的一些实施例的示意图；

图2示出了沿着X方向的图1的铁电FinFET存储器器件的一些实施例的截面图；

图3示出了沿着Y方向的图1的铁电FinFET存储器器件的一些实施例的截面图；

图4-图10示出了FeFET堆叠件的一些实施例的截面图；

图11示出了铁电FinFET存储器器件的一些实施例的示意图；

图12A示出了沿着X方向包括逻辑器件和铁电FinFET存储器器件的集成电路的一些实施例的截面图；

图12B示出了沿着Y方向包括逻辑器件和铁电FinFET存储器器件的集成电路的一些实施例的截面图；

图12C示出了包括逻辑器件和铁电FinFET存储器器件的集成电路的一些实施例的俯视图；

图12D示出了包括逻辑器件和铁电FinFET存储器器件的集成电路的一些其他的实施例的俯视图；