[发明专利]铁电电容器、晶体管、存储器件以及制造铁电器件的方法

权利要求书

1.一种铁电电容器，包括：

第一电极；

面对所述第一电极的第二电极；

在所述第一电极与所述第二电极之间的铁电层，所述铁电层包括基于铪的氧化物；以及

界面层，其中所述界面层在所述铁电层与所述第一电极或所述第二电极中的一个电极之间，

其中所述界面层包括HfO₂。

2.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述第一电极和所述第二电极各自独立地包括TiN、TaN、RuO₂、Ir/IrOx、Ti、TiCN、TiSiN、WSiN、TiAlN、TaAlN、TiAlCN、Ti-W、Ru-TiN、RuCN、Pt、Au或Al。

3.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述第一电极和所述第二电极两者包括TiN。

4.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述铁电层包括铪锆氧化物、铪钛氧化物或铪硅氧化物。

5.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述铁电层包括氧化物，所述氧化物进一步包括铪锆氧化物。

6.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述铁电层的铁电材料包括具有正交晶体结构的o相。

7.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述铁电层具有在约至约的范围内的厚度。

8.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中

所述铁电电容器被配置为使得在由所述界面层引起的氧原子在所述界面层、所述第一电极和所述铁电层中的每个之间或在所述界面层、所述第二电极和所述铁电层中的每个之间移动的同时，在接触所述界面层的所述第一电极、所述第二电极或所述铁电层中的至少一个与所述界面层的界面处产生氧空位。

9.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述界面层在所述铁电层与所述第一电极之间。

10.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述界面层在所述铁电层与所述第二电极之间。

11.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述界面层包括

在所述铁电层与所述第一电极之间的第一界面层，以及

在所述铁电层与所述第二电极之间的第二界面层。

12.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述界面层具有在约至约的范围内的厚度。

13.根据权利要求1所述的铁电电容器，其中所述铁电电容器的剩余极化在约15μC/cm²至约25μC/cm²的范围内。

14.一种铁电场效应晶体管，包括：

包括源极区和漏极区的半导体层；

在所述半导体层上的铁电层，所述铁电层包括基于铪的氧化物；

在所述铁电层上的栅电极；以及

在所述铁电层与所述栅电极之间的界面层，

其中所述界面层包括HfO₂。

15.根据权利要求14所述的铁电场效应晶体管，其中所述铁电层包括铪锆氧化物。

16.根据权利要求14所述的铁电场效应晶体管，其中所述栅电极包括TiN。

17.一种铁电存储器件，包括：

根据权利要求1所述的铁电电容器；以及

晶体管，包括：

包括源极区和漏极区的半导体层，

在所述半导体层上的电介质层，以及

在所述电介质层上的栅电极，

其中所述铁电电容器电连接到所述应晶体管。