[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体基底；

在所述半导体基底上形成的第一绝缘膜；

在所述第一绝缘膜上形成的铁电膜；以及

在所述铁电膜上形成的第一栅极电极；

其中所述铁电膜包括第一氧化铪膜，以及

其中所述第一绝缘膜具有比氮化硅的介电常数高的介电常数。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

在所述半导体基底的上表面中形成的源极区和漏极区，使得所述第一栅极电极被插入在所述源极区和所述漏极区之间。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述第一绝缘膜是包括第二氧化铪膜的顺电膜。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述铁电膜具有比所述第一绝缘膜的厚度大的厚度。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述铁电膜中包括的多个第一晶体的平均晶粒直径大于所述第一绝缘膜中包括的多个第二晶体的平均晶粒直径。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述铁电膜的上表面具有比所述第一绝缘膜的上表面的不均匀性大的不均匀性。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述铁电膜和所述第一绝缘膜包括相同的材料。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，

其中所述铁电膜包括具有正交晶相的第一晶体，而所述第一绝缘膜包括具有非正交晶相的第二晶体。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述第一绝缘膜具有比所述铁电膜的杂质浓度低的杂质浓度。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，在所述铁电膜和所述第一栅极电极之间，还形成有金属膜。

11.根据权利要求2所述的半导体器件，还包括：

第二栅极电极，所述第二栅极电极经由第二绝缘膜而被提供在所述半导体基底的所述上表面上，所述第二栅极电极经由所述第一绝缘膜和所述铁电膜与所述第一栅极电极的一个侧表面相邻，

其中所述第一栅极电极、所述第二栅极电极以及所述源极区和所述漏极区被包括在非易失性存储元件中。

12.根据权利要求11所述的半导体器件，还包括：

突出部分，所述突出部分是所述半导体基底的一部分，所述突出部分从所述半导体基底的所述上表面突出，并且在沿着所述半导体基底的所述上表面的第一方向上延伸，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极中的每个栅极电极在与所述第一方向正交的第二方向上延伸，以及

其中所述源极区和所述漏极区被形成在所述突出部分的顶表面中，使得包括所述第一栅极电极和所述第二栅极电极的图案在所述第一方向上被插入在所述源极区和所述漏极区之间。

13.一种制造半导体器件的方法，包括如下步骤：

(a)提供半导体基底；

(b)在所述半导体基底上形成无定形状态下的第一绝缘膜；

(c)进行第一热处理以使所述第一绝缘膜结晶；

(d)在步骤(c)之后，在所述第一绝缘膜上形成无定形状态下的第二绝缘膜；

(e)通过将微波施加到所述第二绝缘膜来进行第二热处理，以使所述第二绝缘膜结晶并且形成铁电膜；以及

(f)在所述铁电膜上形成第一栅极电极；

其中所述铁电膜包括氧化铪膜，以及

其中所述第一绝缘膜具有比氮化硅的介电常数高的介电常数。