JP2007531329A - ポリマーメモリ装置の金属窒化物電極及び金属酸化物電極内への電子トラップ生成 - Google Patents
ポリマーメモリ装置の金属窒化物電極及び金属酸化物電極内への電子トラップ生成 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ここで、HfTaはタンタル格子位置でのタンタルのハフニウムでの置き換えを表す。電子がタンタル電極510から注入されると、それは窒化タンタル520内の正孔と再結合する。この機構によって、タンタル格子に生成された点欠陥は電子と再結合する正孔を発生することが可能であり、それよって、電子が強誘電性ポリマー材料と相互作用することが抑制される。
ここで、VTaは窒化タンタル520格子内の負に帯電されたカチオン空孔(cation vacancy)である。このような手法で堆積された窒化タンタル520内の正孔は、タンタル電極510から注入された電子に対する電子トラップとしての役割を果たす。
先に導入されたように、VTaは酸化タンタル540格子内の負に帯電されたカチオン空孔である。このような手法で堆積された酸化タンタル540内の正孔は、タンタル電極550から注入された電子の電子トラップとしての役割を果たす。
Claims (46)
- 第1金属電極層;
前記第1金属電極層に隣接する金属窒化物層;
前記金属窒化物層に隣接するポリマー強誘電体層;
前記ポリマー強誘電体層に隣接する金属酸化物層;及び
前記金属酸化物層に隣接する第2金属電極層;
を有する装置であって:
前記金属窒化物層及び前記金属酸化物層が、前記第1金属電極層及び前記第2金属電極層から注入される電子と再結合する過剰正孔を包含することを特徴とする装置。 - 前記第1金属電極層及び前記第2金属電極層がタンタルであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンと三フッ化エチレンとのコポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記金属窒化物層が窒化タンタルであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記窒化タンタルが該窒化タンタル格子内に過剰正孔を生成するハフニウムでドーピングされていることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記窒化タンタルがおよそ1020cm-3と1021cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記窒化タンタルが該窒化タンタル格子内に過剰正孔を生成する過剰窒素の存在下で堆積されていることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記窒化タンタルがおよそ1.8×1021cm-3と5.4×1021cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記金属酸化物層が酸化タンタルであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記酸化タンタル層が該酸化タンタル格子内に過剰正孔を生成するハフニウムでドーピングされていることを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記酸化タンタルがおよそ1020cm-3と1021cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 前記酸化タンタル層が該酸化タンタル格子内に過剰正孔を生成する過剰酸素の存在下で堆積されていることを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記酸化タンタルがおよそ7×1021cm-3と2.1×1022cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 第1金属電極層を堆積する工程;
前記第1金属電極層に隣接する金属窒化物層を堆積する工程;
前記金属窒化物層に隣接するポリマー強誘電体層を堆積する工程;
前記ポリマー強誘電体層に隣接する金属酸化物層を堆積する工程;及び
前記金属酸化物層に隣接する第2金属電極層を堆積する工程;
を有する方法であって:
前記金属窒化物層及び前記金属酸化物層が、前記第1金属電極層及び前記第2金属電極層から注入される電子と再結合する過剰正孔を包含することを特徴とする方法。 - 前記第1金属電極層及び前記第2金属電極層がタンタルであることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンと三フッ化エチレンとのコポリマーであることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記金属窒化物層が窒化タンタルであることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記窒化タンタルを該窒化タンタル格子内に過剰正孔を生成するハフニウムでドーピングする工程をさらに有する請求項19に記載の方法。
- 前記窒化タンタルがおよそ1020cm-3と1021cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記窒化タンタルを該窒化タンタル格子内に過剰正孔を生成する過剰窒素の存在下で堆積する工程をさらに有する請求項19に記載の方法。
- 前記窒化タンタルがおよそ1.8×1021cm-3と5.4×1021cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記金属酸化物層が酸化タンタルであることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記酸化タンタル層を該酸化タンタル格子内に過剰正孔を生成するハフニウムでドーピングする工程をさらに有する請求項24に記載の方法。
- 前記酸化タンタルがおよそ1020cm-3と1021cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記酸化タンタル層を該酸化タンタル格子内に過剰正孔を生成する過剰酸素の存在下で堆積する工程をさらに有する請求項24に記載の方法。
- 前記酸化タンタルがおよそ7×1021cm-3と2.1×1022cm-3との間の正孔密度を有することを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 金属窒化物層;
前記金属窒化物層に隣接するポリマー強誘電体層;及び
前記ポリマー強誘電体層に隣接する金属酸化物層;
を有する装置であって:
前記金属窒化物層及び前記金属酸化物層が複数の電子トラップを包含することを特徴とする装置。 - 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンと三フッ化エチレンとのコポリマーであることを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記金属窒化物層が窒化タンタルであることを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記窒化タンタルが該窒化タンタル格子内に電子トラップを生成するハフニウムでドーピングされていることを特徴とする請求項32に記載の装置。
- 前記窒化タンタルが該窒化タンタル格子内に電子トラップを生成する過剰窒素の存在下で堆積されていることを特徴とする請求項32に記載の装置。
- 前記金属酸化物層が酸化タンタルであることを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記酸化タンタル層が該酸化タンタル格子内に電子トラップを生成するハフニウムでドーピングされていることを特徴とする請求項35に記載の装置。
- 前記酸化タンタル層が該酸化タンタル格子内に電子トラップを生成する過剰酸素の存在下で堆積されていることを特徴とする請求項35に記載の装置。
- 金属窒化物層を堆積する工程;
前記金属窒化物層に隣接するポリマー強誘電体層を堆積する工程;及び
前記ポリマー強誘電体層に隣接する金属酸化物層を堆積する工程;
を有する方法であって:
前記金属窒化物層及び前記金属酸化物層が複数の電子トラップを包含することを特徴とする方法。 - 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項38に記載の方法。
- 前記ポリマー強誘電体層がポリフッ化ビニリデンと三フッ化エチレンとのコポリマーであることを特徴とする請求項38に記載の方法。
- 前記金属窒化物層が窒化タンタルであることを特徴とする請求項38に記載の方法。
- 前記窒化タンタルを該窒化タンタル格子内に電子トラップを生成するハフニウムでドーピングする工程をさらに有する請求項41に記載の方法。
- 前記窒化タンタルを該窒化タンタル格子内に電子トラップを生成する過剰窒素の存在下で堆積する工程をさらに有する請求項41に記載の方法。
- 前記金属酸化物層が酸化タンタルであることを特徴とする請求項38に記載の方法。
- 前記酸化タンタル層を該酸化タンタル格子内に電子トラップを生成するハフニウムでドーピングする工程をさらに有する請求項44に記載の方法。
- 前記酸化タンタル層を該酸化タンタル格子内に電子トラップを生成する過剰酸素の存在下で堆積する工程をさらに有する請求項44に記載の方法。
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