[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于，包含：

一基材；

一通道层配置于该基材上；

一阻障层配置于该通道层上，该阻障层具有一凹槽，且该凹槽下方的该阻障层具有一厚度，其中该厚度介于1-10nm；

一漏极和一源极配置于该阻障层上；

一电荷陷阱层覆盖该凹槽的一底面；

一经极化的铁电材料配置于该电荷陷阱层上；以及

一栅极配置于该经极化的铁电材料上，

其中该半导体装置的临界电压大于5V。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，还包含一第一介电层配置于该凹槽的该底面和该电荷陷阱层之间。

3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，还包含一第二介电层配置于该经极化的铁电材料和该栅极之间。

4.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，该第一介电层具有一能隙，该能隙介于7-12eV。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该经极化的铁电材料为BaTiO₃、KH₂PO₄、HfZrO₂、SrBi₂Ta₂O₉或PbZrTiO₃。

6.一种制造半导体装置的方法，其特征在于，包含：

提供一基材；

形成一通道层于该基材上；

形成一阻障层于该通道层上；

形成一源极和一漏极于该阻障层上；

形成一凹槽于该阻障层中，该凹槽具有一底面，该凹槽下方的该阻障层具有一厚度，其中该厚度介于1-10nm；

形成一电荷陷阱层覆盖该凹槽的该底面；

形成一铁电材料于该电荷陷阱层上；

将该铁电材料加热至一第一温度，该第一温度大于该铁电材料的一结晶温度，其中该第一温度介于400-600℃；

将该铁电材料降温至一第二温度，使该铁电材料结晶，其中该第二温度介于25-100℃；以及

形成一栅极于该铁电材料上，其中该半导体装置的临界电压大于5V。

7.如权利要求6所述的制造半导体装置的方法，其特征在于，在形成一凹槽于该阻障层后，还包含形成一第一介电层于该凹槽的该底面。

8.如权利要求6所述的制造半导体装置的方法，其特征在于，形成该铁电材料的方法包含等离子辅助原子层沉积、化学气相沉积或物理气相沉积。