[发明专利]具有三维铁电电容器的铁电随机存取存储器

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

衬底；

鳍，在所述衬底之上突出；

栅极结构，位于所述鳍之上；

底部电极，位于所述栅极结构之上并与所述栅极结构电耦合；

铁电层，围绕所述底部电极；以及

顶部电极，围绕所述铁电层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述底部电极的纵轴垂直于所述衬底的主上表面。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述铁电层接触所述底部电极的侧壁和所述底部电极的上表面，并沿着所述底部电极的侧壁和所述底部电极的上表面延伸。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述顶部电极接触所述铁电层的侧壁并沿着所述铁电层的侧壁延伸。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述顶部电极进一步接触所述铁电层的上表面并沿着所述铁电层的上表面延伸。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，在所述顶部电极的背离所述底部电极的外部侧壁之间测量的第一宽度与在所述铁电层的背离所述底部电极的外部侧壁之间测量的第二宽度相同。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述顶部电极包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料沿着所述铁电层的侧壁延伸，所述第二导电材料沿着所述铁电层的上表面延伸，其中，所述第一导电材料与所述第二导电材料不同。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述底部电极和所述铁电层设置在位于所述鳍之上的第一电介质层中，其中，所述半导体器件还包括：

第二电介质层，位于所述第一电介质层之上；

第一通孔，位于所述第二电介质层中并与所述铁电层实体接触；以及

第二通孔，位于所述第二电介质层中与所述第一通孔相邻，其中，所述第一通孔的宽度大于所述第二通孔的宽度。

9.一种半导体器件，包括：

鳍，在衬底之上突出；

第一栅极结构，位于所述鳍之上；以及

第一铁电电容器，位于所述第一栅极结构之上并与所述第一栅极结构电耦合，其中，所述第一铁电电容器包括：

第一底部电极，位于所述第一栅极结构之上并与所述第一栅极结构电耦合；

第一铁电膜，围绕所述第一底部电极，其中，所述第一铁电膜沿着所述第一底部电极的侧壁和顶表面延伸；以及

第一顶部电极，围绕所述第一铁电膜。

10.一种形成半导体器件的方法，所述方法包括：

在突出于衬底上的鳍之上形成栅极结构；

在所述栅极结构之上形成第一电介质层；

在所述第一电介质层中形成第一通孔，所述第一通孔电耦合至所述栅极结构；以及

在所述第一电介质层之上形成铁电电容器，其中，形成所述铁电电容器包括：

在所述第一电介质层之上形成底部电极，所述底部电极在所述第一电介质层的远离所述衬底的上表面上突出，所述底部电极电耦合至所述第一通孔；

在所述底部电极之上并在所述第一电介质层的上表面之上共形地形成铁电膜；

在所述铁电膜之上共形地形成顶部电极层；以及

执行各向异性刻蚀工艺，以去除所述顶部电极层的沿着所述铁电膜的背离所述衬底的上表面延伸的第一部分，其中，在所述各向异性刻蚀工艺之后，所述顶部电极层的第二部分保留并沿着所述铁电膜的侧壁延伸。