KR20210011510A - 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 - Google Patents
강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210011510A KR20210011510A KR1020217002274A KR20217002274A KR20210011510A KR 20210011510 A KR20210011510 A KR 20210011510A KR 1020217002274 A KR1020217002274 A KR 1020217002274A KR 20217002274 A KR20217002274 A KR 20217002274A KR 20210011510 A KR20210011510 A KR 20210011510A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ferroelectric
- oxide
- composite stack
- metal oxide
- zirconium
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 159
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 78
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 70
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- -1 Ta x O y Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 229910019895 RuSi Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004121 SrRuO Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ARZRWOQKELGYTN-UHFFFAOYSA-N [V].[Mn] Chemical compound [V].[Mn] ARZRWOQKELGYTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052454 barium strontium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- ILCYGSITMBHYNK-UHFFFAOYSA-N [Si]=O.[Hf] Chemical compound [Si]=O.[Hf] ILCYGSITMBHYNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KRYNIUBBTNJWSY-UHFFFAOYSA-N [Si]=O.[Hf].[Zr] Chemical compound [Si]=O.[Hf].[Zr] KRYNIUBBTNJWSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KQHQLIAOAVMAOW-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+) oxygen(2-) zirconium(4+) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Zr+4].[Hf+4] KQHQLIAOAVMAOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 25
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- STHAQIJXOMGURG-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene;dimethylazanide;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].C[N-]C.C[N-]C.C[N-]C.C=1C=C[CH-]C=1 STHAQIJXOMGURG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- YALAVAYMNJCEBU-UHFFFAOYSA-N n-(2-chloro-3-formylpyridin-4-yl)-2,2-dimethylpropanamide Chemical compound CC(C)(C)C(=O)NC1=CC=NC(Cl)=C1C=O YALAVAYMNJCEBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/55—Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/516—Insulating materials associated therewith with at least one ferroelectric layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28088—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being a composite, e.g. TiN
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28097—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being a metallic silicide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/401—Multistep manufacturing processes
- H01L29/4011—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes
- H01L29/40111—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes the electrodes comprising a layer which is used for its ferroelectric properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4966—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a composite material, e.g. organic material, TiN, MoSi2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4966—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a composite material, e.g. organic material, TiN, MoSi2
- H01L29/4975—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a composite material, e.g. organic material, TiN, MoSi2 being a silicide layer, e.g. TiSi2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/517—Insulating materials associated therewith the insulating material comprising a metallic compound, e.g. metal oxide, metal silicate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/6684—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a ferroelectric gate insulator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/78391—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate the gate comprising a layer which is used for its ferroelectric properties
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B51/00—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory transistors
- H10B51/30—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory transistors characterised by the memory core region
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B53/00—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors
- H10B53/30—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors characterised by the memory core region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
- H01L2924/143—Digital devices
- H01L2924/1434—Memory
- H01L2924/1435—Random access memory [RAM]
- H01L2924/1441—Ferroelectric RAM [FeRAM or FRAM]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
전도성 재료 및 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법은 기판 위에 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료를 형성하는 단계를 포함한다. 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택이 기판 위에 형성된다. 복합재 스택은 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖는다. 복합재 스택은 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료가 강유전성이 되게 하도록 사용된다. 전도성 재료는 복합재 스택 및 절연체 재료 위에 형성된다. 제작 방법과 관계없는 강유전성 커패시터 및 강유전성 전계 효과 트랜지스터가 또한 개시된다.
Description
본 명세서에 개시된 실시형태는 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터(ferroelectric field effect transistor: FeFET), 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법에 관한 것이다.
메모리는 집적 회로의 하나의 유형이고, 그리고 데이터를 저장하기 위해 컴퓨터 시스템에서 사용된다. 메모리는 개별적인 메모리 셀의 하나 이상의 집합체로 제조될 수도 있다. 메모리 셀은 디지트선(digit line)(또한 비트선, 데이터선, 감지선, 또는 데이터/감지선으로서 지칭될 수도 있음) 및 액세스선(또한 워드선으로서 지칭될 수도 있음)을 사용하여, 기록되거나, 판독될 수도 있다. 디지트선은 집합체의 열을 따라 메모리 셀과 전도성으로 상호연결될 수도 있고, 그리고 액세스선은 집합체의 행을 따라 메모리 셀과 전도성으로 상호연결될 수도 있다. 각각의 메모리 셀은 디지트선과 액세스선의 조합을 통해 특유의 방법으로 처리될 수도 있다.
메모리 셀은 휘발성 또는 비휘발성일 수도 있다. 비휘발성 메모리 셀은 컴퓨터가 꺼졌을 때를 포함한 연장된 시간 기간 동안 데이터를 저장할 수 있다. 휘발성 메모리는 소멸되고 그리고 따라서 많은 예에서 시간당 복수 회, 복원/재기록될 것을 요구한다. 그럼에도 불구하고, 메모리 셀은 적어도 2개의 상이한 선택 가능한 상태로 메모리를 간직하거나 저장하도록 구성된다. 2원 시스템에서, 상태는 "0" 또는 "1"로서 간주된다. 다른 시스템에서, 적어도 일부의 개별적인 메모리 셀은 2개 초과의 정보의 레벨 또는 상태를 저장하도록 구성될 수도 있다.
커패시터는 메모리 셀에 사용될 수도 있는 전자 부품의 하나의 유형이다. 커패시터는 전기적으로 절연성 재료에 의해 분리된 2개의 전기 전도체를 갖는다. 에너지는 전기장으로서 이러한 재료 내에 정전기적으로 저장될 수도 있다. 커패시터의 하나의 유형은 절연성 재료의 적어도 일부로서 강유전성 재료를 가진 강유전성 커패시터이다. 강유전성 재료는 2개의 안정된 분극 상태를 갖는 것을 특징으로 하고 이에 따라 메모리 셀의 프로그램 가능한 재료를 포함할 수 있다. 강유전성 재료의 분극 상태는 적합한 프로그래밍 전압의 인가에 의해 변화될 수 있고, 그리고 프로그래밍 전압의 제거 후 (적어도 잠시) 유지된다. 각각의 분극 상태는 다른 것과는 상이한 전하-저장된 커패시턴스를 갖고, 그리고 이는 이상적으로 메모리 상태를 분극 상태를 반전시키지 않고 이러한 것이 반전되는게 목적될 때까지 기록(즉, 저장) 및 판독하도록 사용될 수 있다. 덜 바람직하게는, 강유전성 커패시터를 가진 일부 메모리에서, 메모리 상태를 판독하는 작용은 분극을 반전시킬 수 있다. 따라서, 분극 상태를 결정할 시, 메모리 셀의 재기록은 그 결정 직후 메모리 셀을 미리 판독된 상태로 들어가도록 수행된다. 그럼에도 불구하고, 강유전성 커패시터를 포함하는 메모리 셀은 이상적으로 커패시터의 일부를 형성하는 강유전성 재료의 쌍안정 특성에 기인하여 비휘발성이다. 메모리 셀의 하나의 유형은 강유전성 커패시터와 직렬로 전기적으로 연결된 선택 디바이스를 갖는다.
전계 효과 트랜지스터는 메모리 셀에서 사용될 수도 있는 전자 부품의 또 다른 유형이다. 이 트랜지스터는 전도성 소스/드레인 구역 사이에 반전도성 채널 구역을 가진 전도성 소스/드레인 구역의 쌍을 포함한다. 전도성 게이트는 채널 구역과 인접하고 그리고 박형 게이트 절연체 재료에 의해 채널 구역으로부터 분리된다. 게이트로의 적합한 전압의 인가는 전류가 소스/드레인 구역 중 하나로부터 다른 하나로 채널 구역을 통해 흐르게 한다. 전압이 게이트로부터 제거될 때, 전류는 대체로 채널 구역을 통해 흐르는 것이 방지된다. 전계 효과 트랜지스터는 또한 부가적인 구조체, 예를 들어, 게이트 구성체(gate construction)의 일부로서 가역적으로 프로그램 가능한 전하 저장 구역을 포함할 수도 있다. 전계 효과 트랜지스터와는 다른 트랜지스터, 예를 들어 양극성 트랜지스터는 부가적으로 또는 대안적으로 메모리 셀 내에 사용될 수도 있다.
트랜지스터의 하나의 유형은 게이트 구성체의 적어도 일부분이 강유전성 재료를 포함하는, 강유전성 전계 효과 트랜지스터이다. 다시, 이러한 재료는 2개의 안정된 분극 상태를 특징으로 한다. 전계 효과 트랜지스터의 이 상이한 상태는 트랜지스터에 대한 상이한 문턱 전압(Vt) 또는 선택된 작동 전압에 대한 상이한 채널 전도도를 특징으로 할 수도 있다. 강유전성 재료의 분극 상태는 적합한 프로그래밍 전압의 인가에 의해 변화될 수도 있고, 그리고 이는 고 채널 컨덕턴스 또는 저 채널 컨덕턴스 중 하나를 발생시킨다. 강유전성 분극 상태에 의해 야기된, 고 컨덕턴스 및 저 컨덕턴스는 프로그래밍 게이트 전압의 제거 후 (적어도 잠시) 유지된다. 채널 컨덕턴스의 상태는 강유전성 분극을 방해하지 않는 작은 드레인 전압을 인가함으로써 판독될 수 있다.
커패시터 및 트랜지스터는 메모리 회로와는 다른 회로 내에서 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 단계 뒤의 처리 단계 시 도 1의 기판의 도면.
도 3은 도 2에 도시된 단계 뒤의 처리 단계 시 도 2의 기판의 도면.
도 4는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 6은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 7은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 8은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 9는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 10은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 단계 뒤의 처리 단계 시 도 1의 기판의 도면.
도 3은 도 2에 도시된 단계 뒤의 처리 단계 시 도 2의 기판의 도면.
도 4는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 6은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 7은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 8은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 9는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
도 10은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 공정 시 기판 부분, 및 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 기판 부분의 개략적인 단면도.
본 발명의 실시형태는 전도성 재료 및 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법을 포함한다. 본 발명의 실시형태는 또한 제작 방법과 관계없는 강유전성 커패시터를 포함한다. 본 발명의 실시형태는 또한 제작 방법과 관계없는 강유전성 전계 효과 트랜지스터를 포함한다.
도 1을 참조하면, 방법 실시형태는 처음에 기저 기판(12)을 포함하고, 그리고 반도체 기판을 포함할 수도 있는 예시적인 기판 부분(10)에 대하여 기술될 것이다. 이 문서의 맥락에서, 용어 "반도체 기판" 또는 "반전도성 기판"은, 대용량 반전도성 재료 예컨대, 반전도성 웨이퍼(단독으로 또는 상부에 다른 재료를 포함한 조립체로), 및 반전도성 재료 층을 (단독으로 또는 다른 재료를 포함한 조립체로) 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 반전도성 재료를 포함한 모든 구성을 의미하는 것으로 규정된다. 용어 "기판"은 상기에 기술된 반전도성 기판을 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 모든 지지 구조체를 지칭한다. 재료는 도 1에 도시된 재료에 대해 상승하여 내향으로, 또는 상승하여 외향으로, 떨어져 있을 수도 있다. 예를 들어, 집적 회로의 다른 부분적으로 또는 전적으로 제조된 부품은 부분(10) 주위 또는 내부 어딘가에 제공될 수도 있다.
기판(12)은 전도성/전도체(즉, 본 명세서에서 전기적임), 반전도성, 또는 절연성/절연체(즉, 본 명세서에서 전기적임) 재료 중 임의의 하나 이상을 포함할 수도 있다. 이 문서의 맥락에서, 전도체/전도성 재료는 다른 경우라면 본질적으로 절연성인 박형 재료를 통한 양전하 또는 음전하의 이동에 의해 발생할 수 있는 전기 전도도가 아니라 적어도 3 × 104 S/㎝(즉, 본 명세서의 모든 곳에서 20 ℃)의 구성 고유 전기 전도도를 갖는다. 절연체/절연성 재료는 1 × 10-9 S/㎝(Siemens/㎝) 이하의 구성 고유 전기 전도도를 갖는다(즉, 전도성 또는 반전도성이 아니라 전기적으로 저항성임). 본 명세서에 기술된 재료, 구역, 및 구조체 중 임의의 하나는 균일 또는 불균일할 수도 있고, 그리고 그럼에도 불구하고 이러한 것이 위에 가로 놓이는 임의의 재료에 걸쳐 연속적 또는 불연속적일 수도 있다. 또한, 달리 언급되지 않는 한, 각각의 재료는 실시예인 원자층 증착법, 화학적 기상 증착법, 물리적 기상 증착법, 에피택셜 성장법(epitaxial growth), 확산 도핑법, 및 이온 주입법을 포함한, 임의의 적합한 또는 아직 개발되지 않은 기법을 사용하여 형성될 수도 있다.
비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)가 기판(12) 위에 형성된다. 임의의 적합한 기존의 또는 아직 개발되지 않은 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료가 사용될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 비-강유전성 절연체 재료는 전이 금속 산화물, 지르코늄, 지르코늄 산화물, 하프늄, 하프늄 산화물, 납 지르코늄 티탄산염, 탄탈륨 산화물, 스트론튬 산화물, 스트론튬 티타늄 산화물, 티타늄 산화물, 및 바륨 스트론튬 티탄산염 중 하나 이상을 포함하고, 그리고 이는 실리콘, 알루미늄, 란타늄, 이트륨, 에르븀, 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 루테튬, 디스프로슘, 가돌리늄, 프라세오디뮴, 크롬, 니오븀, 탄탈륨, 하프늄, 지르코늄, 바나듐 망간, 코발트, 니켈, 탄소 및 임의의 다른 희토류 원소 중 하나 이상을 포함하는 도펀트를 내부에 가질 수도 있다. 하나의 특정한 실시예는 내부에 적합한 도펀트를 가진 하프늄 및 지르코늄계 산화물을 포함한다. 다른 실시예는 내부에 적합한 도펀트를 가진 하프늄 및 실리콘계 산화물; 내부에 적합한 도펀트를 가진 이트륨 및 지르코늄계 산화물; 및 하프늄, 실리콘, 및 지르코늄계 산화물을 포함한다. 절연체 재료(14)는 임의의 상(예를 들어, 비결정질 또는 결정질)으로 증착될 수도 있고 그리고 이 상은 차후의 처리 동안 유지되거나 변화될 수도 있다. 실시예로서, 미국 특허 제7,709,359호(발명자: Boeske 외) 및/또는 미국 특허 제8,304,823호(발명자: Boeske)에 기술된 임의의 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료가 사용될 수도 있고, 그리고 이러한 참조는 본 명세서에 참고로 편입된다.
절연체 재료(14)의 예시적인 두께는 약 10Å 내지 약 200Å, 그리고 하나의 실시형태에서 약 30Å 내지 약 90Å이다. 문서에서, "두께" 자체(이전의 방향 형용사가 아님)는 상이한 조성의 바로 인접한 재료 또는 바로 인접한 구역의 가장 가까운 표면으로부터 수직인 미리 결정된 재료 또는 구역을 통하는 평균 직선 거리로서 규정된다. 부가적으로, 본 명세서에 기술된 다양한 재료 및 구역은 상당히 일정한 두께 또는 가변적인 두께일 수도 있다. 가변적인 두께라면, 두께는 달리 나타내지 않는 한, 평균 두께를 지칭하고, 그리고 이러한 재료 또는 구역은 두께가 가변적이기 때문에 일부 최소 두께 및 일부 최대 두께를 가질 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "상이한 조성"은 단지 예를 들어 이러한 재료 또는 구역이 균일하지 않다면, 화학적으로 그리고/또는 물리적으로 상이하도록 서로 바로 옆에 있을 수도 있는 2개의 언급된 재료 또는 구역의 이 부분을 요구한다. 2개의 언급된 재료 또는 구역이 서로 바로 옆에 있지 않는다면, "상이한 조성"은 단지 서로 가장 가까운 2개의 언급된 재료 또는 구역의 이 부분이 이러한 재료 또는 구역이 균일하지 않다면 화학적으로 그리고/또는 물리적으로 상이할 것을 요구한다. 문서에서, 재료, 구역, 또는 구조체는, 언급된 재료, 구역, 또는 구조체의 서로에 대한 적어도 일부의 물리적으로 닿는 접촉이 있을 때, 또 다른 것의 "바로 옆에 있다." 그에 반해서, "바로"가 앞에 없는, "위", "상", "인접한", "따라", 및 "옆에"는, "바로 옆에 있는"뿐만 아니라 개재된 재료(들), 구역(들), 또는 구조체(들)가 서로에 대해 언급된 재료, 구역, 또는 구조체의 물리적으로 닿는 접촉이 없는 구조를 포함한다.
도 2를 참조하면, 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택(composite stack)(16)이 기판(12) 위에 형성되고, 그리고 하나의 실시형태에서 금속 산화물-함유 절연체 재료(14) 위에 도시된 바와 같다. 이 문서의 맥락에서, "복합재 스택"은 각각의 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물이 상이한 층이고 그리고 층에 바로 인접한 적어도 일부의 혼합을 못하게 하는, 다수의 층을 포함한 구성을 의미한다. "층" 및 "층들"의 사용은 하부 재료 위의 이러한 것의 덮기 또는 완전한 커버리지(coverage)를 요구하지 않고, 그리고 이러한 것은 불연속적일 수도 있거나 하부 재료 위에만 부분적으로 수용될 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 복합재 스택은 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖는다. 하나의 실시형태에서, 복합재 스택은 1 × 103 S/㎝ 이하의 총 전도도를 갖는다. 복합재 스택(16)의 예시적인 총 두께는 약 5Å 내지 약 50Å, 그리고 하나의 실시형태에서 약 10Å 내지 약 20Å이다.
하나의 이상적인 실시형태에서 그리고 도시된 바와 같이, 복합재 스택(16) 및 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)는 서로 바로 옆에 형성된다. 하나의 실시형태에서, 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물 각각은 적어도 1 × 102 S/㎝의 전도도를 갖는다. 하나의 실시형태에서, 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물 중 적어도 하나는 적어도 1 × 102 S/㎝의 전도도를 갖지 않는다(즉, 다른 비-강유전성 금속 산화물 재료(들)의 조성 및 용적은, 전체 복합재 스택이 적어도 1 × 102 S/㎝의 전도도를 갖도록 충분함). 하나의 실시형태에서, 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물은 TiOx, AlOx, Al2O3, ScOx, Sc2O3, ZrOx, YOx, Y2O3, MgOx, MgO, HfOx, SrOx, SrO, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, 및 LuOx 중에서 선택되고, 산화물을 위해 본 명세서의 실험식에서 사용된 바와 같이 "x"는 재료의 적어도 일부가 분자 산화물을 포함하도록 임의의 적합한 수이지만, 이는 재료 전반에 걸쳐 반드시 전체가 화학량론적일 필요가 없거나 심지어 이러한 재료의 다수가 화학량론적일 필요가 없을 수도 있다. 목적하는 전도도/저항률은 조성(들)에서 금속 원자 및 산소 원자의 양에 따라 달성될 수 있다.
도 2는 4개의 층(18, 20, 22, 및 24)을 포함하는 것으로서 복합재 스택(16)를 도시하고, 층 각각은 실시예로서 단지 동일한 일정한 두께인 것으로서 도시된다. 더 적은 층이 사용될 수도 있거나(즉, 상이한 조성의 적어도 2개의 층) 또는 4개 초과의 층이 사용될 수도 있고, 그리고 각각의 두께가 동일하든, 각각의 두께가 상이하든, 두께가 동일하거나 상이하게 가변적이든, 등의 여부는 관계가 없다. 하나의 실시형태에서, 복합재 스택은 오직 2개의 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물(예를 들어, 오직 2개의 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물은 상기 것에 대해 TiOx, AlOx, Al2O3, ScOx, Sc2O3, ZrOx, YOx, Y2O3, MgOx, MgO, HfOx, SrOx, SrO, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, 및 LuOx 중에서 선택됨)을 포함하도록 형성된다. 하나의 실시형태에서, 복합재 스택은 2개의 교번층, 그리고 하나의 실시형태에서 2개의 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물 각각의, 오직 2개의 교번층(예를 들어, A/B/A/B, 여기서 A 및 B는 TiOx, AlOx, Al2O3, ScOx, Sc2O3, ZrOx, YOx, Y2O3, MgOx, MgO, HfOx, SrOx, SrO, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, 및 LuOx 중 오직 2개의 상이한 것임)을 포함하도록 형성된다. 하나의 실시형태에서, 복합재 스택은 본질적으로 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물로 이루어지도록 형성된다. 그러나 또 다른 실시형태에서, 복합재 스택은 부가적인 재료를 포함하도록, 예를 들어 부가적으로 SiOx를 (예를 들어, 복합재 스택의 상승된 최외측 또는 최내측 층 내에 그리고/또는 상승된 최외측 또는 최내측 층으로서) 포함하여 형성된다.
도 3을 참조하면, 전도성 재료(26)는 복합재 스택(16) 및 절연체 재료(14) 위에 형성되고, 그리고 하나의 실시형태에서 복합재 스택(16) 바로 옆에 도시된 바와 같다. 하나의 실시형태에서, 복합재 스택(16)은 전도성 재료(26)보다 더 낮은 전도도를 갖는다. 전도성 재료(26)의 예시적인 두께는 50Å이다. 임의의 적합한 전도성 재료(들)가 사용될 수도 있고, 실시예인 원소 금속, 2 이상의 원소 금속의 합금, 전도성 금속 화합물, 및 전도성으로 도핑된 반전도성 재료를 갖는다.
방법 실시형태에 따르면, 복합재 스택(16)은 절연체 재료(14)를 포함한 비-강유전성 금속 산화물이 강유전성이 되게 하도록 사용된다. 복합재 스택(16)은 완성된 회로 구성에서 비-강유전성으로 유지된다. 재료(14)는 비-강유전성으로부터 강유전성으로의 변화 전 및 후 양자 시 절연성이다. 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택은 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)가 강유전성이 되게 한다. 하나의 실시형태에서, 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)는 임의의 전도성 재료(26)를 형성하기 전에 강유전성이 된다. 대안적으로, 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)는 전도성 재료(26)의 일부 또는 전부를 형성하기 전에 강유전성이 된다.
하나의 실시형태에서, 복합재 스택(16)은 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)가 절연체 재료(14) 위의 복합재 스택(16)의 증착 동안 강유전성이 되게 하도록 사용된다. 하지만, TiOx와 ZrOx의 교번층이 되도록 복합재 스택(16)을 증착할 시 화학적 기상 증착 방법에서 하나의 실시예에 대해, 펜타메틸 사이클로펜타다이에닐 티타늄 트리메톡사이드, 트리스(다이메틸아미노) 사이클로펜타다이에닐 지르코늄, 및 오존이 티타늄, 지르코늄, 및 산소, 각각을 위한 전구체로서 사용될 수도 있다. 예시적인 각각의 유량은 100 내지 2,000sccm, 100 내지 2,000sccm, 그리고 1,000 내지 20,000sccm이다. 예시적인 온도 및 압력는 200℃ 내지 350℃ 그리고 0.1Torr 내지 5Torr이다. 플라즈마(직접 플라즈마 또는 원격 플라즈마이든)가 사용될 수도 있거나 사용되지 않을 수도 있다. 이러한 예시적인 증착 조건은 비-강유전성 재료(14)가 복합재 스택(16)의 증착 동안 강유전성이 되게 하도록 충분할 것이다. 대안적인 조건(일부는 상이한 전구체를 포함함)이 당업자에 의해 결정될 수도 있고 그리고 선택될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 복합재 스택(16)은 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)가 절연체 재료(14) 위의 복합재 스택(16)의 증착 동안 강유전성이 되게 하도록 사용된다. 예시적인 이러한 조건은 적어도 350℃의 주위 온도 또는 기판 온도, 0.1Torr 내지 7,600Torr의 압력을 가진 불활성 분위기를 사용하는 노(furnace) 내의 적어도 5초 동안의 어닐링을 포함한다. 복합재 스택(16)은 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)가 복합재 스택(16)의 증착 동안 부분적으로 그리고 증착 후 부분적으로 강유전성되게 하도록 사용될 수도 있다.
도 1 내지 도 3에 대해 상기에 기술되고 도시된 것에 전자 부품을 형성할 시 사용되는 대안적인 실시형태 방법이 도 4 및 기판 부분(10a)을 참조하여 다음에 기술된다. 상기에 기술된 실시형태로부터 유사한 숫자가 적절하다면 사용되고, 일부 구성의 차이는 접미사 "a" 또는 상이한 숫자로 나타낸다. 기판 부분(10a)은 전자 부품을 포함한 완성된 회로 구성에서 비-강유전성인, 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연성 재료(28)를 포함한다. 따라서, 도 1에 대하여 상기에 기술된 처리는, 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)가 절연성 재료(28) 위에, 그리고 하나의 실시형태에서 절연성 재료(28) 바로 옆에 형성된다는 점에서 다소 상이할 것이다. 예시적인 비-강유전성 절연성 재료(28)는 단락 [0025]의 임의의 절연성 비-강유전성 금속 산화물(들)을 포함한다. 절연성 재료(28)의 예시적인 두께 범위는 약 1Å 내지 약 10Å, 그리고 하나의 실시형태에서 약 2Å 내지 약 5Å이다. 절연성 재료(28)는 처음에 형성된 바와 같이 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)에 그리고/또는 강유전성이 된 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)(즉, 강유전성이 될 시)에 목적하는 결정질 구조체를 야기하도록 가능하게 할 수도 있거나 사용될 수도 있다. 상기에 기술되고/되거나 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 임의의 다른 속성(들) 또는 양상(들)이 도 4의 실시형태에서 사용될 수도 있다.
이하에 기술된 바와 같은 차후의 처리가 기판 부분(10/10a)에 대해 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 5는 강유전성 전계 효과 트랜지스터(35)의 강유전성 게이트 구성체(30)를 형성하도록 절연체 재료(14), 복합재 스택(16), 및 전도성 재료(26)로 이루어진 패터닝을 도시하고, 강유전성 재료(14)는 게이트 절연체로서 기능한다. 기저 기판(12)은 반전도성 채널(32)을 게이트 구성체(30)에 영향을 주게끔 근접하게 그리고 소스/드레인 구역(34)의 쌍을 각각의 맞은편에 제공하도록 적합하게 도핑된 반전도성 재료를 포함할 수도 있다. 비-강유전성 재료(14)를 강유전성이 되게 하는 것은 도 5에 도시된 패터닝 전 또는 후에 발생할 수도 있다. 또한, 그리고 그럼에도 불구하고, 단순한 평면의 그리고 수평인 강유전성 전계 효과 트랜지스터(35)가 도시되지만, 기존에 있는 것이거나 아직 개발되지 않은 것이든, 수직인, 오목한, 비선형 채널 구성, 등이 형성될 수도 있다. 이 문서에서, "수평"은 제조 동안 처리되는 기판에 대하여 주 표면을 따른 일반적인 방향을 지칭하고, 그리고 "수직"은 표면에 대해 일반적으로 직교하는 방향이다. 또한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 "수직" 및 "수평"은 3차원 공간에서 기판의 배향과는 관계없이 서로에 대하여 일반적으로 수직 방향이다. 또한, 이 문서에서, "상승된", "상부", "하부", "상단", "하단", 및 "아래"는 상부에 회로가 제조되는 기저 기판에 대한 수직 방향에 관한 것이다.
상기에 기술된 처리는 복합재 스택(16)을 형성하기 전에 절연체 재료(14)를 형성하였다. 대안적으로, 복합재 스택(16)이 절연체 재료(14)를 형성하기 전에 형성될 수도 있다. 하나의 이러한 실시형태에서, 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택이 기판 위에 형성된다. 복합재 스택은 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖는다. 다른 방식으로 상기 복합재 스택의 존재 없이(즉, 없다면) 동일한 조건(예를 들어, 동일한 프로세서의 모든 조건은 - 모델, 전구체, 유량, 온도, 압력, 시간, 등임) 하에서 형성된 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료를 강유전성이 되게 하도록 복합재 스택을 사용함으로써 금속 산화물-함유 절연체 재료의 초기 형성 시 강유전성이 되게 하기 위해 하나의 실시예에서 그리고 복합재 스택 위에 금속 산화물-함유 절연체 재료가 형성된다. 하지만, 이러한 강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료를 형성하는 하나의 실시예로서, 화학적 기상 증착법이 임의의 적합한 전구체, 그리고 200℃ 내지 350℃ 및 0.1Torr 내지 5Torr의 온도 및 압력 범위를 사용하여, 그리고 플라즈마를 사용하거나 사용하지 않고 수행될 수도 있다. 전도성 재료는 복합재 스택 및 절연체 재료 위에 형성된다. 상기에 도시되고/되거나 기술된 임의의 다른 속성(들) 또는 양상(들)이 사용될 수도 있다.
도 6은 강유전성 전계 효과 트랜지스터(35b)의 예시적인 대안적인 강유전성 게이트 구성체(30b)를 도시한다. 상기에 기술된 실시형태로부터 유사한 숫자가 적절하다면 사용되고, 일부 구성의 차이는 접미사 "b"로 나타낸다. 복합재 스택(16)은 채널(32) 위에, 그리고 하나의 실시형태에서 채널(32) 바로 옆에, 그리고 절연체 재료(14)의 형성 전에 형성되는 것으로 도시된다. 전도성 재료(26)는 절연체 재료(14) 위에, 그리고 하나의 실시형태에서 절연체 재료(14) 바로 옆에 형성된다. 상기에 도시되고/되거나 기술된 임의의 다른 속성(들) 또는 양상(들)이 사용될 수도 있다.
발명의 방법 실시형태를 사용하여 제조될 수도 있는 대안적인 예시적인 구성은 기판 부분(10c)에 대하여 도 7에 도시된다. 상기에 기술된 실시형태로부터 유사한 숫자가 적절하다면 사용되고, 일부 구성의 차이는 접미사 "c" 또는 상이한 숫자로 나타낸다. 기판(10c)은 강유전성 커패시터(40)를 포함한다. 강유전성 커패시터는 전도체 재료(42) 위에 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)를 형성하기 전에 도 1의 기저 기판(12) 위에 전도체 재료를 형성함으로써 제조될 수도 있다. 전도체 재료(42)는 전도성 재료(26)에 대해 상기에 기술된 재료 중 임의의 재료를 포함할 수도 있고, 그리고 전도체 재료(42)와 전도성 재료(26)는 서로에 대해 동일한 조성 또는 상이한 조성(그리고 동일하거나 상이한 두께)일 수도 있다. 처리는 상기에 기술된 방식 중 임의의 방식으로 달리 발생할 수도 있다. 전도성 재료(26), 복합재 스택(16), 절연체 재료(14), 및 전도체 재료(42)는 결국 강유전성 커패시터 구성체(40)로 패터닝되는 것으로서 도시된다. 복합재 스택(16)은 절연체 재료(14)가 도 7에 도시된 예시적인 패터닝 전, 후, 동안, 또는 양자에 강유전성이 되게 하도록 사용될 수도 있다.
도 8은 복합재 스택(16)이 절연체 재료(14)를 형성하기 전에 형성되는, 상기의 예시적인 방법 실시형태에 따라 제작된 대안적인 실시형태의 강유전성 커패시터(40d)를 도시한다. 상기에 기술된 실시형태로부터 유사한 숫자가 적절하다면 사용되고, 일부 구성의 차이는 접미사 "d"로 나타낸다. 상기에 도시되고/되거나 기술된 임의의 다른 속성(들) 또는 양상(들)이 사용될 수도 있다.
상기에 기술된 실시형태는 단일의 복합재 스택 구역(16)을 형성한다. 도 9는 2개의 복합재 스택(16)을 포함한 대안적인 예시적인 강유전성 커패시터 구성체(40e)를 도시한다. 상기에 기술된 실시형태로부터 유사한 숫자가 적절하다면 사용되고, 일부 구성의 차이는 접미사 "e"로 나타낸다. 복합재 스택(16)은 서로에 대해 동일한 구성 및/또는 조성일 필요가 없고, 그리고 이상적으로 서로에 대해 상이한 구성 및/또는 조성일 수도 있다. 상기에 도시되고/되거나 기술된 임의의 다른 속성(들) 또는 양상(들)이 사용될 수도 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 1개 초과의 복합재 스택 구역(16)을 구비한 게이트 구성체(35f)를 가진 강유전성 전계 효과 트랜지스터(30f)가 또한 제조될 수도 있다. 상기에 기술된 실시형태로부터 유사한 숫자가 적절하다면 사용되고, 일부 구성의 차이는 도 10에서 접미사 "f"로 나타낸다. 상기에 도시되고/되거나 기술된 임의의 다른 속성(들) 또는 양상(들)이 사용될 수도 있다.
본 발명의 실시형태는 제작 방법과 관계없는 강유전성 커패시터, 여전히 예를 들어 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 강유전성 커패시터(40, 40d, 및 40e)를 포함한다. 본 발명의 디바이스 실시형태에 따른 이러한 강유전성 커패시터는 사이에 강유전성 재료(예를 들어, 강유전성 절연체 재료(14), 그리고 이러한 것이 산화물 재료를 포함하는지 포함 안 하는지 관계없음)를 가진 2개의 전도성 커패시터 전극(예를 들어, 재료(26 및 42))을 포함한다. 비-강유전성 재료는 전도성 커패시터 전극 중 적어도 하나와 강유전성 재료 사이에 있다. 비-강유전성 재료는 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물의 복합재 스택(예를 들어, 복합재 스택(16))을 포함한다. 비-강유전성 재료는 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖고 그리고 비-강유전성 재료에 더 근접한 전도성 커패시터 전극(예를 들어, 도 7의 전극(26) 및 도 8의 전극(42))보다 더 낮은 전도도이다. 강유전성 재료는 전도성 커패시터 전극 중 단 하나와 강유전성 재료 사이에 있을 수도 있거나(예를 들어, 도 7 또는 8), 또는 전도성 커패시터 전극 각각과 강유전성 재료 사이에 있을 수도 있다(예를 들어, 도 9). 방법 실시형태에서 상기에 기술된 바와 같은 임의의 다른 속성이 제작 방법과 관계없는 본 발명에 따른 강유전성 커패시터 디바이스 구성에 사용될 수도 있거나 또는 적용될 수도 있다.
본 발명의 실시형태는 제작 방법과 관계없는 강유전성 전계 효과 트랜지스터를 포함한다. 이러한 트랜지스터는 사이에 반전도성 채널(예를 들어, 채널(32))을 가진 소스/드레인 구역의 쌍(예를 들어, 구역(34))을 포함한다. 이러한 강유전성 전계 효과 트랜지스터는 또한 강유전성 게이트 절연체 재료(예를 들어, 재료(14), 그리고 산화물 재료를 포함하는지 포함 안 하는지와 관계없음) 및 전도성 게이트 전극(예를 들어, 재료(26))을 포함한 게이트 구성체(예를 들어, 구성체(30/30b/30f))를 포함한다. 강유전성 전계 효과 트랜지스터는 또한 a) 강유전성 게이트 절연체 재료와 전도성 게이트 전극, 및 b) 강유전성 게이트 절연체 재료와 채널 중 적어도 하나 사이에 비-강유전성 재료를 포함한다. 비-강유전성 재료는 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물의 복합재 스택(예를 들어, 복합재 스택(16))을 포함한다. 비-강유전성 재료는 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖고 그리고 게이트 전극보다 더 낮은 전도도이다. 도 5, 도 6, 및 도 10이 3개의 이러한 예시적인 실시형태를 도시하지만, 방법 실시형태에 대하여 상기에 기술된 바와 같은 임의의 다른 속성이 제작 방법과 관계없는 본 발명에 따른 강유전성 전계 효과 트랜지스터 디바이스 구성에 채용될 수도 있다.
복합재 스택(16)을 포함하지 않는 구성을 형성하는 이전의 공정은 나중에 강유전성이 되도록 증착될 때, 그리고 이에 따라 TiN을 형성하는 동안 그리고/또는 후, 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료(14)를 위해 전도성 재료(26)의 조성이 TiN이 되게 요구했다. TiN은 모든 완성된 회로 구성에서 바람직하지 않을 수도 있고, 그리고 복합재 스택(16)의 제공은 TiN과는 다른 전도성 재료(26)를 위한 조성의 사용을 가능하게 한다(예를 들어, 전도성 금속 산화물, 예컨대, IrOx, SrRuO3, RuOx, 및 LSCO; 규화물, 예컨대, TiSix, TaSix, 및 RuSix; WNxSiy; Ru; 및 다른 전도성 금속 질화물, 예컨대, TiAlN, TaN, WNx, TiSixNy, TaSixNy, RuSixNy, 및 RuSixTiyNz). TiN과는 다른 전도성 재료를 사용하는 것은 기판의 요구된 전체 열처리를 감소시킬 수도 있다. 또한, TiN과는 다른 전도성 전극 재료를 사용하는 것은 전체 전자 부품에서 강유전성 재료의 성능을 개선시킬 수도 있다. 그러나, 하나의 실시형태에서 전도성 재료(26)는 TiN을 포함하고 그리고 또 다른 실시형태에서는 TiN이 없다. 이 발명의 범위 외에 있는, 전도성 재료(26)와 절연체 재료(14) 사이의 비-강유전성 금속 산화물 재료의 단일의 조성만을 제공하는 것은, 처음에 비결정질 상이든 또는 처음에 원치 않은 결정질 상이든 목적하는 결정질 상으로의 전환의 더 낮은 정도를 생산하는 것 및/또는 특정 목적의 증착 후 어닐링을 요구하는 것으로서 필요하다.
본 명세서에 기술된 바와 같은 복합재 스택의 사용은 듀티 사이클 성능(duty cycle performance)을 개선할 수도 있다. 예를 들어, 이전의 기법(즉, 본 명세서에 기술된 바와 같이 복합재 스택의 부재 시 전극 간의 단일의 균일한 절연체 조성)을 따라 제작된, 사이에 65Å의 강유전성 커패시터 절연체를 가진 TiN 상단 전극과 하단 전극을 포함하는 강유전성 커패시터를 고려하라. 동일한 65Å 강유전성 커패시터 절연체를 포함하고 그리고 부가적으로 상단 TiN 커패시터 전극과 65Å 강유전성 커패시터 절연체 사이의 재료(A)와 재료(B)의 4개의 교번층을 포함하는 복합재 스택을 가진 본 발명에 따라 제작된 구성을 고려하라, 여기서 재료(A)와 재료(B)는 TiOx, AlOx, ScOx, ZrOx, YOx, MgOx, HfOx, SrOx, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, and LuOx 중 2개의 상이한 것이다. 나타낸 본 발명에 따라 제작된 이러한 구성은 듀티 사이클 성능을 개선했다.
결론
일부 실시형태에서, 전도성 재료 및 강유전성 재료를 포함한 전자 부품을 형성할 시 사용된 방법은 기판 위에 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료를 형성하는 것을 포함한다. 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택이 기판 위에 형성된다. 복합재 스택은 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖는다. 복합재 스택은 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료가 강유전성되게 하도록 사용된다. 전도성 재료는 복합재 스택 및 절연체 재료 위에 형성된다.
일부 실시형태에서, 전도성 재료 및 강유전성 재료를 포함한 전자 부품을 형성할 시 사용된 방법은 기판 위에 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택을 형성하는 것을 포함한다. 복합재 스택은 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖는다. 다른 방식으로 복합재 스택의 존재 없이 동일한 조건 하에서 형성된 비-강유전성 금속 산화물-함유 절연체 재료를 강유전성이 되게 하도록 복합재 스택을 사용함으로써 금속 산화물-함유 절연체 재료의 초기 형성 시 강유전성이 되게 하기 위해서 그리고 복합재 스택 위에 금속 산화물-함유 절연체 재료가 형성된다. 전도성 재료는 복합재 스택 및 절연체 재료 위에 형성된다.
일부 실시형태에서, 강유전성 커패시터는 사이에 강유전성 재료를 가진 2개의 전도성 커패시터 전극을 포함한다. 비-강유전성 재료는 전도성 커패시터 전극 중 적어도 하나와 강유전성 재료 사이에 있다. 비-강유전성 재료는 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택을 포함한다. 비-강유전성 재료는 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖고 그리고 비-강유전성 재료에 더 근접한 전도성 커패시터 전극보다 더 낮은 전도도이다.
일부 실시형태에서, 강유전성 전계 효과 트랜지스터는 사이에 반전도성 채널을 가진 소스/드레인 구역의 쌍을 포함한다. 또한, 트랜지스터의 게이트 구성체는 강유전성 게이트 절연체 재료 및 전도성 게이트 전극을 포함한다. 게이트 구성체는 또한 a) 강유전성 게이트 절연체 재료와 전도성 게이트 전극, 그리고 b) 강유전성 게이트 절연체 재료와 채널 중 적어도 하나 사이에 비-강유전성 재료를 포함한다. 비-강유전성 재료는 적어도 2가지 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택을 포함한다. 비-강유전성 재료는 적어도 1 × 102 S/㎝의 총 전도도를 갖고 그리고 게이트 전극보다 더 낮은 전도도이다.
규정에 따라, 본 명세서에 개시된 주제는 구조적 및 체계적인 특징에 관해서 더 많이 또는 더 적게 구체적으로 언어로 기술된다. 그러나, 본 명세서에 개시된 수단이 예시적인 실시형태를 포함하기 때문에, 청구항이 도시되고 기술된 특정한 특징으로 제한되지 않는 것이 이해된다. 따라서 청구항에는 문자 그대로 쓰인 바와 같이 전체 범위가 제공되고, 그리고 등가 원칙에 따라 적절히 해석된다.
Claims (12)
- 강유전성 커패시터로서,
사이에 강유전성 재료를 가진 2개의 전도성 커패시터 전극; 및
기판 위에 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택(composite stack) - 상기 상이한 조성의 비-강유전성 금속 산화물은 TiOx, AlOx, Al2O3, ScOx, Sc2O3, ZrOx, YOx, Y2O3, MgOx, MgO, HfOx, SrOx, SrO, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, 및 LuOx 중에서 선택됨 -
을 포함하는, 강유전성 커패시터. - 제1항에 있어서,
상기 복합재 스택은 부가적으로 SiO2를 포함하는, 강유전성 커패시터. - 강유전성 커패시터로서,
사이에 강유전성 금속-산화물 재료를 가진 2개의 전도성 커패시터 전극 - 상기 강유전성 금속-산화물 재료는 전이 금속 산화물, 지르코늄, 지르코늄 산화물, 하프늄, 하프늄 산화물, 납 지르코늄 티탄산염, 탄탈륨 산화물, 스트론튬 산화물, 스트론튬 티타늄 산화물, 티타늄 산화물, 및 바륨 스트론튬 티탄산염으로 구성된 군 중 하나 이상의 요소를 포함하며, 실리콘, 알루미늄, 란타늄, 이트륨, 에르븀, 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 루테튬, 디스프로슘, 가돌리늄, 프라세오디뮴, 크롬, 니오븀, 탄탈륨, 하프늄, 지르코늄, 바나듐 망간, 코발트, 니켈, 탄소 및 임의의 다른 희토류 원소 중 하나 이상을 포함하는 도펀트를 내부에 가질 수 있음 -; 및
상기 전도성 커패시터 전극 중 적어도 하나와 상기 강유전성 금속-산화물 재료 사이의 비-강유전성 재료 - 상기 비-강유전성 재료는 TiOx, AlOx, Al2O3, ScOx, Sc2O3, ZrOx, YOx, Y2O3, MgOx, MgO, HfOx, SrOx, SrO, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, 및 LuOx 로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 2개의 상이한 비-강유전성 금속 산화물 조성을 포함하는 복합재 스택을 포함하며, 상기 비-강유전성 재료는 상기 비-강유전성 재료에 더 가까운 상기 전도성 커패시터 전극의 전도도보다 더 낮은 총 전도도를 가짐 -
를 포함하는, 강유전성 커패시터. - 제3항에 있어서,
상기 전도성 커패시터 전극 각각은 IrOx, SrRuO3, RuOx, LSCO, TiSix, TaSix, RuSix, WNxSiy, Ru, TiAlN, TaN, WNx, TiSixNy, TaSixNy, RuSixNy, 및 RuSixTiyNz로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 독립적으로 포함하는, 강유전성 커패시터. - 제3항에 있어서,
상기 비-강유전성 금속 산화물 조성은 TiOx, AlOx, ZrOx, MgOx, HfOx, 및 NbOx로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는, 강유전성 커패시터. - 제5항에 있어서,
상기 비-강유전성 금속 산화물 조성 중 적어도 하나는 NbOx인, 강유전성 커패시터. - 제6항에 있어서,
상기 강유전성 금속-산화물 재료는 지르코늄, 지르코늄 산화물, 하프늄, 하프늄 산화물, 납 지르코늄 티탄산염, 탄탈륨 산화물, 스트론튬 산화물, 및 스트론튬 티타늄 산화물로 구성되는 군의 하나 이상의 요소를 포함하는, 강유전성 커패시터. - 강유전성 전계 효과 트랜지스터(ferroelectric field effect transistor: FeFET)로서,
사이에 반전도성 채널을 가진 소스/드레인 구역의 쌍; 및
게이트 구성체(gate construction)로서,
지르코늄, 지르코늄 산화물, 하프늄, 하프늄 산화물, 납 지르코늄 티탄산염, 탄탈륨 산화물, 스트론튬 산화물, 및 스트론튬 티타늄 산화물로 구성되는 군의 하나 이상의 요소를 포함하는 강유전성 게이트 절연체 재료;
전도성 게이트 전극; 및
TiOx, AlOx, Al2O3, ScOx, Sc2O3, ZrOx, YOx, Y2O3, MgOx, MgO, HfOx, SrOx, SrO, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, 및 LuOx 로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 2개의 비-강유전성 금속 산화물 조성을 포함하는 복합재 스택 - 상기 복합재 스택은 상기 전도성 게이트 전극의 전도도보다 더 낮은 총 전도도를 가짐 - 을 포함하는, 상기 게이트 구성체;
를 포함하는, 강유전성 전계 효과 트랜지스터. - 제8항에 있어서,
상기 강유전성 게이트 절연체 재료는 상기 복합재 스택에 바로 접하는, 강유전성 전계 효과 트랜지스터. - 제8항에 있어서,
상기 복합재 스택은 TiOx, AlOx, ZrOx, MgOx, HfOx, 및 NbOx로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 비-강유전성 금속 산화물 조성을 포함하는, 강유전성 전계 효과 트랜지스터. - 제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 비-강유전성 금속 산화물 조성은 NbOx인, 강유전성 전계 효과 트랜지스터. - 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법으로서,
제1 비-강유전성 금속 산화물 및 상기 제1 비-강유전성 금속 산화물의 위에 있는 제2 비-강유전성 금속 산화물을 포함하는 복합재 스택을 형성하는 단계 - 상기 제1 비-강유전성 금속 산화물 및 상기 제2 비-강유전성 금속 산화물은 서로 상이한 조성이며, 각각 TiOx, AlOx, Al2O3, ScOx, Sc2O3, ZrOx, YOx, Y2O3, MgOx, MgO, HfOx, SrOx, SrO, TaxOy, NbOx, GdOx, MoOx, RuOx, LaOx, VxOy, IrOx, CrOx, ZnOx, PrOx, CeOx, SmOx, 및 LuOx 로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 조성임 -;
상기 복합재 스택 바로 위에 절연체 재료를 포함하는 비-강유전성 금속 산화물을 형성하는 단계 - 상기 비-강유전성 금속 산화물은 최초 형성 시에 강유전성이 되는 절연체 재료와 이트륨, 지르코늄 산화물, 하프늄 지르코늄 산화물, 하프늄 실리콘 산화물, 및 하프늄 지르코늄 실리콘 산화물로 구성되는 군의 적어도 하나의 요소를 포함함 -;
상기 복합재 스택 및 상기 절연체 재료 위에 전도성 재료를 형성하는 단계를 포함하는, 전자 부품의 형성에 사용되는 방법.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/958,182 US9876018B2 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Ferroelectric capacitor, ferroelectric field effect transistor, and method used in forming an electronic component comprising conductive material and ferroelectric material |
US14/958,182 | 2015-12-03 | ||
KR1020207023614A KR102208970B1 (ko) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 |
PCT/US2016/063046 WO2017095678A1 (en) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | Ferroelectric capacitor, ferroelectric field effect transistor, and method used in forming an electronic component comprising conductive material and ferroelectric material |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020207023614A Division KR102208970B1 (ko) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210011510A true KR20210011510A (ko) | 2021-02-01 |
KR102415069B1 KR102415069B1 (ko) | 2022-06-30 |
Family
ID=58797884
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187017520A KR20180076369A (ko) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 |
KR1020207023614A KR102208970B1 (ko) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 |
KR1020217002274A KR102415069B1 (ko) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187017520A KR20180076369A (ko) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 |
KR1020207023614A KR102208970B1 (ko) | 2015-12-03 | 2016-11-21 | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US9876018B2 (ko) |
EP (1) | EP3384532A4 (ko) |
JP (2) | JP6883038B2 (ko) |
KR (3) | KR20180076369A (ko) |
CN (2) | CN113644194A (ko) |
TW (1) | TWI600057B (ko) |
WO (1) | WO2017095678A1 (ko) |
Families Citing this family (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017027744A1 (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | James Lin | Integrated circuit including ferroelectric memory cells and methods for manufacturing |
US11120884B2 (en) | 2015-09-30 | 2021-09-14 | Sunrise Memory Corporation | Implementing logic function and generating analog signals using NOR memory strings |
US9876018B2 (en) | 2015-12-03 | 2018-01-23 | Micron Technology, Inc. | Ferroelectric capacitor, ferroelectric field effect transistor, and method used in forming an electronic component comprising conductive material and ferroelectric material |
US9786345B1 (en) * | 2016-09-16 | 2017-10-10 | Micron Technology, Inc. | Compensation for threshold voltage variation of memory cell components |
US10957807B2 (en) * | 2017-04-19 | 2021-03-23 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | PLZT thin film capacitors apparatus with enhanced photocurrent and power conversion efficiency and method thereof |
US10319426B2 (en) * | 2017-05-09 | 2019-06-11 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor structures, memory cells and devices comprising ferroelectric materials, systems including same, and related methods |
CN109087997A (zh) * | 2017-06-14 | 2018-12-25 | 萨摩亚商费洛储存科技股份有限公司 | 铁电膜层的制造方法、铁电隧道结单元、存储器元件及其写入与读取方法 |
WO2018236361A1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | Intel Corporation | FERROELECTRIC FIELD EFFECT TRANSISTORS (FEFET) HAVING INTERFACE LAYER DESIGNED AS A BAND |
WO2018236360A1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | Intel Corporation | PHASE FIELD EFFECT TRANSISTORS HAVING FERROELECTRIC GRID DIELECTRICS |
US10950384B2 (en) | 2017-08-30 | 2021-03-16 | Micron Technology, Inc. | Method used in forming an electronic device comprising conductive material and ferroelectric material |
DE102018108152A1 (de) * | 2017-08-31 | 2019-02-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. | Halbleiterbauelement und herstellungsverfahren davon |
DE112017008132T5 (de) | 2017-09-29 | 2020-07-02 | Intel Corporation | Mehrschichtiger isolatorstapel für ferroelektrischen transistor undkondensator |
US10930751B2 (en) | 2017-12-15 | 2021-02-23 | Micron Technology, Inc. | Ferroelectric assemblies |
US10553673B2 (en) | 2017-12-27 | 2020-02-04 | Micron Technology, Inc. | Methods used in forming at least a portion of at least one conductive capacitor electrode of a capacitor that comprises a pair of conductive capacitor electrodes having a capacitor insulator there-between and methods of forming a capacitor |
US10748931B2 (en) | 2018-05-08 | 2020-08-18 | Micron Technology, Inc. | Integrated assemblies having ferroelectric transistors with body regions coupled to carrier reservoirs |
US11502103B2 (en) | 2018-08-28 | 2022-11-15 | Intel Corporation | Memory cell with a ferroelectric capacitor integrated with a transtor gate |
US10707298B2 (en) | 2018-09-05 | 2020-07-07 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming semiconductor structures |
US10790145B2 (en) | 2018-09-05 | 2020-09-29 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming crystallized materials from amorphous materials |
US11018229B2 (en) | 2018-09-05 | 2021-05-25 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming semiconductor structures |
US20200098926A1 (en) * | 2018-09-26 | 2020-03-26 | Intel Corporation | Transistors with ferroelectric gates |
KR20200071852A (ko) * | 2018-12-04 | 2020-06-22 | 삼성전자주식회사 | 강유전층을 포함하는 전자 소자 |
US11476260B2 (en) * | 2019-02-27 | 2022-10-18 | Kepler Computing Inc. | High-density low voltage non-volatile memory with unidirectional plate-line and bit-line and pillar capacitor |
CN113454779A (zh) | 2019-03-06 | 2021-09-28 | 美光科技公司 | 具有耦合到载流子槽结构的晶体管主体区域的集成组合件;以及形成集成组合件的方法 |
US10971500B2 (en) * | 2019-06-06 | 2021-04-06 | Micron Technology, Inc. | Methods used in the fabrication of integrated circuitry |
US11063131B2 (en) * | 2019-06-13 | 2021-07-13 | Intel Corporation | Ferroelectric or anti-ferroelectric trench capacitor with spacers for sidewall strain engineering |
US11335790B2 (en) * | 2019-09-20 | 2022-05-17 | Sandisk Technologies Llc | Ferroelectric memory devices with dual dielectric confinement and methods of forming the same |
KR20210035553A (ko) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 삼성전자주식회사 | 도메인 스위칭 소자 및 그 제조방법 |
US11139315B2 (en) * | 2019-10-31 | 2021-10-05 | Qualcomm Incorporated | Ferroelectric transistor |
US11515309B2 (en) | 2019-12-19 | 2022-11-29 | Sunrise Memory Corporation | Process for preparing a channel region of a thin-film transistor in a 3-dimensional thin-film transistor array |
KR102336608B1 (ko) * | 2019-12-30 | 2021-12-09 | 울산과학기술원 | 트랜지스터, 이를 포함하는 삼진 인버터, 및 트랜지스터의 제조 방법 |
WO2021137432A1 (ko) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 울산과학기술원 | 트랜지스터, 이를 포함하는 삼진 인버터, 및 트랜지스터의 제조 방법 |
US11424268B2 (en) * | 2020-01-08 | 2022-08-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
WO2021159028A1 (en) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Sunrise Memory Corporation | High capacity memory circuit with low effective latency |
KR20210138993A (ko) * | 2020-05-13 | 2021-11-22 | 삼성전자주식회사 | 박막 구조체 및 이를 포함하는 반도체 소자 |
US11569382B2 (en) * | 2020-06-15 | 2023-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
US11980037B2 (en) | 2020-06-19 | 2024-05-07 | Intel Corporation | Memory cells with ferroelectric capacitors separate from transistor gate stacks |
US11581335B2 (en) * | 2020-06-23 | 2023-02-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Ferroelectric tunnel junction devices with metal-FE interface layer and methods for forming the same |
US12051749B2 (en) * | 2020-06-23 | 2024-07-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Interfacial dual passivation layer for a ferroelectric device and methods of forming the same |
US11302529B2 (en) * | 2020-07-09 | 2022-04-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Seed layer for ferroelectric memory device and manufacturing method thereof |
US20220140146A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | Applied Materials, Inc. | Ferroelectric devices enhanced with interface switching modulation |
US11545506B2 (en) * | 2020-11-13 | 2023-01-03 | Sandisk Technologies Llc | Ferroelectric field effect transistors having enhanced memory window and methods of making the same |
US11996462B2 (en) | 2020-11-13 | 2024-05-28 | Sandisk Technologies Llc | Ferroelectric field effect transistors having enhanced memory window and methods of making the same |
US11594553B2 (en) | 2021-01-15 | 2023-02-28 | Sandisk Technologies Llc | Three-dimensional ferroelectric memory device containing lattice-matched templates and methods of making the same |
US20220278115A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Ferroelectric Memory Device and Method of Manufacturing the Same |
US11557609B2 (en) * | 2021-03-04 | 2023-01-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Integrated circuit structure and method of forming the same |
TW202310429A (zh) | 2021-07-16 | 2023-03-01 | 美商日升存儲公司 | 薄膜鐵電電晶體的三維記憶體串陣列 |
US12069862B2 (en) * | 2021-07-23 | 2024-08-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor dies including low and high workfunction semiconductor devices |
EP4365901A4 (en) * | 2021-08-27 | 2024-08-28 | Huawei Tech Co Ltd | FERROELECTRIC MEMORY AND METHOD FOR FORMING SAME, AND ELECTRONIC DEVICE |
WO2023065195A1 (zh) * | 2021-10-21 | 2023-04-27 | 华为技术有限公司 | 铁电器件、存储装置及电子设备 |
CN114023876B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-08-25 | 华中科技大学 | 一种基于HfO2/ZrO2或HfO2/Al2O3超晶格铁电忆阻器及其制备 |
US20240008287A1 (en) * | 2022-07-04 | 2024-01-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09186376A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-15 | Sharp Corp | 強誘電体薄膜、強誘電体薄膜被覆基板、キャパシタ構造素子、及び強誘電体薄膜の製造方法 |
US20080001254A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US20090261395A1 (en) * | 2008-04-21 | 2009-10-22 | Qimonda Ag | Integrated Circuit Including a Ferroelectric Memory Cell and Method of Manufacturing the Same |
KR20140004855A (ko) * | 2012-07-03 | 2014-01-14 | 서울대학교산학협력단 | 음의 커패시턴스를 가지는 강유전체를 이용한 커패시터 소자 |
Family Cites Families (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5444008A (en) * | 1993-09-24 | 1995-08-22 | Vlsi Technology, Inc. | High-performance punchthrough implant method for MOS/VLSI |
US5753934A (en) | 1995-08-04 | 1998-05-19 | Tok Corporation | Multilayer thin film, substrate for electronic device, electronic device, and preparation of multilayer oxide thin film |
JP3310881B2 (ja) | 1995-08-04 | 2002-08-05 | ティーディーケイ株式会社 | 積層薄膜、電子デバイス用基板、電子デバイスおよび積層薄膜の製造方法 |
JP3435966B2 (ja) * | 1996-03-13 | 2003-08-11 | 株式会社日立製作所 | 強誘電体素子とその製造方法 |
JPH10182292A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-07-07 | Sony Corp | 酸化物積層構造およびその製造方法 |
KR100219522B1 (ko) * | 1997-01-10 | 1999-09-01 | 윤종용 | 단결정 강유전체막을 구비하는 반도체장치 및 그 제조방법 |
JP3103916B2 (ja) | 1997-07-09 | 2000-10-30 | ソニー株式会社 | 強誘電体キャパシタおよびその製造方法並びにそれを用いたメモリセル |
JP3098474B2 (ja) * | 1997-10-31 | 2000-10-16 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP3212930B2 (ja) * | 1997-11-26 | 2001-09-25 | 日本電気株式会社 | 容量及びその製造方法 |
US6509601B1 (en) * | 1998-07-31 | 2003-01-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor memory device having capacitor protection layer and method for manufacturing the same |
US6339238B1 (en) | 1998-10-13 | 2002-01-15 | Symetrix Corporation | Ferroelectric field effect transistor, memory utilizing same, and method of operating same |
US6172385B1 (en) | 1998-10-30 | 2001-01-09 | International Business Machines Corporation | Multilayer ferroelectric capacitor structure |
US6236076B1 (en) * | 1999-04-29 | 2001-05-22 | Symetrix Corporation | Ferroelectric field effect transistors for nonvolatile memory applications having functional gradient material |
US6495878B1 (en) | 1999-08-02 | 2002-12-17 | Symetrix Corporation | Interlayer oxide containing thin films for high dielectric constant application |
KR20020015048A (ko) * | 1999-06-10 | 2002-02-27 | 시메트릭스 코포레이션 | 높은 유전상수 어플리케이션용 금속 옥사이드 박막 |
US6318647B1 (en) | 1999-08-18 | 2001-11-20 | The Procter & Gamble Company | Disposable cartridge for use in a hand-held electrostatic sprayer apparatus |
DE19946437A1 (de) | 1999-09-28 | 2001-04-12 | Infineon Technologies Ag | Ferroelektrischer Transistor |
JP2002198495A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Sony Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US7700454B2 (en) | 2001-07-24 | 2010-04-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of forming integrated circuit electrodes and capacitors by wrinkling a layer that includes a high percentage of impurities |
JP2003133531A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Fujitsu Ltd | 電子装置とその製造方法 |
US6878980B2 (en) | 2001-11-23 | 2005-04-12 | Hans Gude Gudesen | Ferroelectric or electret memory circuit |
US6773930B2 (en) | 2001-12-31 | 2004-08-10 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming an FeRAM capacitor having a bottom electrode diffusion barrier |
US7053433B1 (en) * | 2002-04-29 | 2006-05-30 | Celis Semiconductor Corp. | Encapsulated ferroelectric array |
US7164165B2 (en) * | 2002-05-16 | 2007-01-16 | Micron Technology, Inc. | MIS capacitor |
JP4331442B2 (ja) | 2002-06-14 | 2009-09-16 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法並びに強誘電体メモリ |
JP3840207B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2006-11-01 | 株式会社東芝 | 絶縁膜及び電子素子 |
US7314842B2 (en) * | 2002-10-21 | 2008-01-01 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Substituted barium titanate and barium strontium titanate ferroelectric compositions |
DE10303316A1 (de) * | 2003-01-28 | 2004-08-12 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Schneller remanenter Speicher |
KR20040070564A (ko) * | 2003-02-04 | 2004-08-11 | 삼성전자주식회사 | 강유전체 커패시터 및 그 제조방법 |
JP4901105B2 (ja) | 2003-04-15 | 2012-03-21 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP3892424B2 (ja) * | 2003-07-24 | 2007-03-14 | 松下電器産業株式会社 | 強誘電体容量素子の製造方法 |
US7015564B2 (en) | 2003-09-02 | 2006-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capacitive element and semiconductor memory device |
JP2005101517A (ja) | 2003-09-02 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 容量素子及び半導体記憶装置 |
JP2005294308A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Fujitsu Ltd | 強誘電体膜を含んだ電子素子とその製造方法 |
JP4025316B2 (ja) | 2004-06-09 | 2007-12-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
US7180141B2 (en) * | 2004-12-03 | 2007-02-20 | Texas Instruments Incorporated | Ferroelectric capacitor with parallel resistance for ferroelectric memory |
US7220600B2 (en) | 2004-12-17 | 2007-05-22 | Texas Instruments Incorporated | Ferroelectric capacitor stack etch cleaning methods |
JP4690234B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-06-01 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
US7772014B2 (en) | 2007-08-28 | 2010-08-10 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor device having reduced single bit fails and a method of manufacture thereof |
US7709359B2 (en) | 2007-09-05 | 2010-05-04 | Qimonda Ag | Integrated circuit with dielectric layer |
US20090087623A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Brazier Mark R | Methods for the deposition of ternary oxide gate dielectrics and structures formed thereby |
US9041082B2 (en) * | 2010-10-07 | 2015-05-26 | International Business Machines Corporation | Engineering multiple threshold voltages in an integrated circuit |
US8796751B2 (en) | 2012-11-20 | 2014-08-05 | Micron Technology, Inc. | Transistors, memory cells and semiconductor constructions |
JP2014103226A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Mitsubishi Materials Corp | 強誘電体薄膜の製造方法 |
US20140147940A1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-05-29 | Texas Instruments Incorporated | Process-compatible sputtering target for forming ferroelectric memory capacitor plates |
US9053801B2 (en) * | 2012-11-30 | 2015-06-09 | Micron Technology, Inc. | Memory cells having ferroelectric materials |
WO2015052690A1 (en) | 2013-10-10 | 2015-04-16 | Yandex Europe Ag | Methods and systems for indexing references to documents of a database and for locating documents in the database |
US9269785B2 (en) * | 2014-01-27 | 2016-02-23 | Globalfoundries Inc. | Semiconductor device with ferroelectric hafnium oxide and method for forming semiconductor device |
WO2015141625A1 (ja) | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 株式会社 東芝 | 不揮発性記憶装置 |
US9147689B1 (en) | 2014-04-16 | 2015-09-29 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming ferroelectric capacitors |
US9755041B2 (en) * | 2014-04-30 | 2017-09-05 | Purdue Research Foundation | NEMS devices with series ferroelectric negative capacitor |
US10242989B2 (en) * | 2014-05-20 | 2019-03-26 | Micron Technology, Inc. | Polar, chiral, and non-centro-symmetric ferroelectric materials, memory cells including such materials, and related devices and methods |
US9530833B2 (en) * | 2014-06-17 | 2016-12-27 | Globalfoundaries Inc. | Semiconductor structure including capacitors having different capacitor dielectrics and method for the formation thereof |
CN105139886B (zh) | 2015-07-24 | 2018-05-08 | Tcl移动通信科技(宁波)有限公司 | 一种应用转接装置的音乐播放方法及系统 |
US9876018B2 (en) | 2015-12-03 | 2018-01-23 | Micron Technology, Inc. | Ferroelectric capacitor, ferroelectric field effect transistor, and method used in forming an electronic component comprising conductive material and ferroelectric material |
-
2015
- 2015-12-03 US US14/958,182 patent/US9876018B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-21 CN CN202110941803.7A patent/CN113644194A/zh active Pending
- 2016-11-21 KR KR1020187017520A patent/KR20180076369A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-11-21 KR KR1020207023614A patent/KR102208970B1/ko active IP Right Grant
- 2016-11-21 CN CN201680070615.9A patent/CN108369956B/zh active Active
- 2016-11-21 WO PCT/US2016/063046 patent/WO2017095678A1/en active Application Filing
- 2016-11-21 KR KR1020217002274A patent/KR102415069B1/ko active IP Right Grant
- 2016-11-21 JP JP2018527999A patent/JP6883038B2/ja active Active
- 2016-11-21 EP EP16871282.6A patent/EP3384532A4/en not_active Withdrawn
- 2016-12-02 TW TW105139886A patent/TWI600057B/zh active
-
2017
- 2017-12-13 US US15/840,251 patent/US10748914B2/en active Active
-
2020
- 2020-08-10 US US16/989,218 patent/US11552086B2/en active Active
-
2021
- 2021-02-17 JP JP2021023418A patent/JP7265570B2/ja active Active
-
2022
- 2022-11-30 US US18/072,546 patent/US11856790B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09186376A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-15 | Sharp Corp | 強誘電体薄膜、強誘電体薄膜被覆基板、キャパシタ構造素子、及び強誘電体薄膜の製造方法 |
US20080001254A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US20090261395A1 (en) * | 2008-04-21 | 2009-10-22 | Qimonda Ag | Integrated Circuit Including a Ferroelectric Memory Cell and Method of Manufacturing the Same |
KR20140004855A (ko) * | 2012-07-03 | 2014-01-14 | 서울대학교산학협력단 | 음의 커패시턴스를 가지는 강유전체를 이용한 커패시터 소자 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018536998A (ja) | 2018-12-13 |
EP3384532A1 (en) | 2018-10-10 |
KR102208970B1 (ko) | 2021-01-29 |
US20180102374A1 (en) | 2018-04-12 |
TWI600057B (zh) | 2017-09-21 |
US11856790B2 (en) | 2023-12-26 |
US10748914B2 (en) | 2020-08-18 |
JP7265570B2 (ja) | 2023-04-26 |
US20200373314A1 (en) | 2020-11-26 |
CN108369956B (zh) | 2021-08-31 |
TW201730922A (zh) | 2017-09-01 |
US20230121892A1 (en) | 2023-04-20 |
US11552086B2 (en) | 2023-01-10 |
EP3384532A4 (en) | 2019-07-17 |
US9876018B2 (en) | 2018-01-23 |
US20170162587A1 (en) | 2017-06-08 |
CN113644194A (zh) | 2021-11-12 |
KR20180076369A (ko) | 2018-07-05 |
KR20200100213A (ko) | 2020-08-25 |
JP6883038B2 (ja) | 2021-06-02 |
KR102415069B1 (ko) | 2022-06-30 |
CN108369956A (zh) | 2018-08-03 |
JP2021073747A (ja) | 2021-05-13 |
WO2017095678A1 (en) | 2017-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102208970B1 (ko) | 강유전성 커패시터, 강유전성 전계 효과 트랜지스터, 및 전도성 재료와 강유전성 재료를 포함하는 전자 부품의 형성에 사용되는 방법 | |
CN109196654B (zh) | 铁电装置及形成铁电装置的方法 | |
US11469043B2 (en) | Electronic device comprising conductive material and ferroelectric material | |
US8722504B2 (en) | Interfacial layer for DRAM capacitor | |
US9147689B1 (en) | Methods of forming ferroelectric capacitors | |
US8787066B2 (en) | Method for forming resistive switching memory elements with improved switching behavior | |
KR101942606B1 (ko) | 저항성 스위칭 메모리 소자들을 형성하는 방법 | |
KR102433698B1 (ko) | 커패시터 절연체를 사이에 갖는 전도성 커패시터 전극 쌍을 포함하는 커패시터의 적어도 하나의 전도성 커패시터 전극의 적어도 일 부분을 형성하는데 사용되는 방법 및 커패시터를 형성하는 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |