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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN104471702A
(43)申请公布日2015.03.25
(21)申请号CN201380030192.4
(22)申请日2013.05.30
(71)申请人独立行政法人产业技术综合研究所
地址日本东京都
(72)发明人酒井滋树张*高桥光惠
(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所
代理人刘航
(51)Int.CI
H01L21/8246
C23C14/08
H01L27/105
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
半导体铁电存储晶体管及其制造方
法
(57)摘要
提供即使是200nm以下的铁电体膜
厚存储窗也大且具有优异的数据保持特性
和优异的脉冲重写耐性等的FeFET(铁电场
效应晶体管)。所述FeFET具有在有源极区
(12)和漏极区(13)的半导体基体(10)上依次
层叠有绝缘体(11)和栅电极导体(4)的结
构，绝缘体(11)是在基体(10)上依次层叠第
一绝缘体(1)、第二绝缘体(2)而构成，第二
绝缘体(2)的主成分为锶和钙和铋和钽的氧
化物。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种半导体铁电存储晶体管，具有在有源极区和漏极区的半导体基
体上依次层叠有绝缘体和栅电极导体的结构，该半导体铁电存储晶体管的
特征在于，所述绝缘体包含铁电性绝缘体，所述铁电性绝缘体包含锶
和钙和铋和钽的氧化物。
2.根据权利要求1所述的半导体铁电存储晶体管，其特征在于，所述
绝缘体是在所述基体上依次层叠第一绝缘体、第二绝缘体而构成，所述第
二绝缘体的主成分为所述锶和钙和铋和钽的氧化物。
3.根据权利要求1所述的半导体铁电存储晶体管，其特征在于，所述
绝缘体是在所述基体上依次层叠第一绝缘体、第二绝缘体、第三绝缘体而
构成，所述第二绝缘体的主成分为所述锶和钙和铋和钽的氧化物。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的半导体铁电存储晶体管，其特征
在于，在所述锶和钙和铋和钽的氧化物中，钙元素相对于锶元素的比率为
三分之二以下。
5.根据权利要求1～3的任一项所述的半导体铁电存储晶体管，其特征
在于，所述锶和钙和铋和钽的氧化物具有铋层状钙钛矿型的晶体结构。
6.根据权利要求2或3所述的半导体铁电存储晶体管，其特征在于，
所述第一绝缘体为铪氧化物、铪和铝的氧化物、含有铪的氧化物、锶和钛
的氧化物、这些氧化物中的任意两种以上的复合氧化物、或者这些氧
化物中的任意两种以上的氧化物的层叠氧化物。
7.根据权利要求3所述的半导体铁电存储晶体管，其特征在于，所述
第三绝缘体为铪氧化物、铪和铝的氧化物、含有铪的氧化物、锶和钛的氧
化物、这些氧化物中的任意两种以上的复合氧化物、或者这些氧化物
中的任意两种以上的氧化物的层叠氧化物。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的半导体铁电存储晶体管，其特征
在于，所述绝缘体的膜厚为250nm以下。
9.根据权利要求2～8的任一项所述的半导体铁电存储晶体管，其特征
在于，所述第一或第三绝缘体的膜厚为15nm以
下。
10.一种半导体铁电存储晶体管的制造方法，所述半导体铁电存储晶
体管具有在有源极区和漏极区的半导体基体上依次层叠有绝缘体和栅电极
导体的结构，所述绝缘体包含铁电性绝缘体，所
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