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包含鐵電材料的凹陷晶體管的制作方法

文檔序號(hào):12514005閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種晶體管構(gòu)造,其包括:

第一絕緣結(jié)構(gòu),其內(nèi)襯在基底內(nèi)的凹槽中;

第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu),其內(nèi)襯在所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的內(nèi)部中;

鐵電結(jié)構(gòu),其內(nèi)襯在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的內(nèi)部中;

第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),其位于所述鐵電結(jié)構(gòu)的下部區(qū)域內(nèi);所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的最上表面下方的最上表面;

第二絕緣結(jié)構(gòu),其位于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方且位于所述鐵電結(jié)構(gòu)內(nèi);及

一對(duì)源極/漏極區(qū)域,其相鄰于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的上部區(qū)域且位于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的彼此對(duì)置側(cè)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)僅內(nèi)襯在所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的一部分中,其中所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的上部分未內(nèi)襯有所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體管構(gòu)造,其中所述鐵電結(jié)構(gòu)內(nèi)襯在整個(gè)所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中且內(nèi)襯在所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的所述上部分中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括金屬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括金屬氮化物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括氮化鈦及氮化鉭中的一或兩者。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一絕緣結(jié)構(gòu)包括氧化物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一絕緣結(jié)構(gòu)包括二氧化硅。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述鐵電結(jié)構(gòu)包括金屬氧化物。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管構(gòu)造,其中所述鐵電結(jié)構(gòu)含括鋁、鋇、鈣、鉺、鉿、鑭、鉛、鎂、鈮、鍶、鈦、釔及鋯中的一或多者。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括金屬。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括鎢及氮化鈦中的一或兩者。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管構(gòu)造,其中所述基底包括單晶硅;其中所述源極/漏極區(qū)域是所述基底的所述單晶硅的n型摻雜區(qū)域;且其中所述源極/漏極區(qū)域之間的溝道區(qū)域是所述基底的所述單晶硅的p型摻雜區(qū)域。

14.一種晶體管構(gòu)造,其包括:

開口向上的容器形狀的第一絕緣結(jié)構(gòu),其位于基底內(nèi);

開口向上的容器形狀的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu),其嵌套在所述容器形狀的第一絕緣結(jié)構(gòu)的下部區(qū)域內(nèi);

開口向上的容器形狀的鐵電結(jié)構(gòu),其位于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)且位于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方;

第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),其位于所述容器形狀的鐵電結(jié)構(gòu)的下部區(qū)域內(nèi);所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的最上表面下方的最上表面;

第二絕緣結(jié)構(gòu),其位于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方且位于所述容器形狀的鐵電結(jié)構(gòu)內(nèi);

一對(duì)源極/漏極區(qū)域,其相鄰于所述容器形狀的第一絕緣結(jié)構(gòu)的上部區(qū)域且位于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的彼此對(duì)置側(cè)上;及

溝道材料,其沿著所述容器形狀的第一絕緣結(jié)構(gòu)的外部區(qū)域且從所述源極/漏極區(qū)域中的一者延伸到另一者。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管構(gòu)造,其中所述溝道材料是p型摻雜單晶硅基底的部分。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一導(dǎo)電構(gòu)造包括氮化鈦及氮化鉭中的一或兩者。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管構(gòu)造,其中所述鐵電結(jié)構(gòu)包括金屬氧化物。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的晶體管構(gòu)造,其中所述鐵電結(jié)構(gòu)含括鋁、鋇、鈣、鉺、鉿、鑭、鉛、鎂、鈮、鍶、鈦、釔及鋯中的一或多者。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一絕緣結(jié)構(gòu)包括二氧化硅。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括鎢及氮化鈦中的一或兩者。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第二絕緣結(jié)構(gòu)包括氮化硅。

22.一種晶體管構(gòu)造,其包括:

半導(dǎo)體基底,其具有在其內(nèi)延伸的凹槽;

第一絕緣材料,其內(nèi)襯在所述凹槽中,所述第一絕緣材料經(jīng)配置為具有開口向上容器形狀的第一絕緣結(jié)構(gòu);

第一導(dǎo)電材料,其位于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi);所述第一導(dǎo)電材料沿著所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的所述開口向上容器形狀的下部區(qū)域且未沿著所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的所述開口向上容器形狀的上部區(qū)域;所述第一導(dǎo)電材料經(jīng)配置為具有開口向上容器形狀的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)且嵌套在所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的所述開口向上容器形狀的所述下部區(qū)域內(nèi);

鐵電材料,其位于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)及所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)內(nèi);所述鐵電材料經(jīng)配置為具有開口向上容器形狀的鐵電結(jié)構(gòu);所述鐵電結(jié)構(gòu)容器形狀的上部區(qū)域位于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方且直接抵靠所述第一絕緣結(jié)構(gòu),且所述鐵電結(jié)構(gòu)的下部區(qū)域嵌套在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述開口向上容器形狀內(nèi);

第二導(dǎo)電材料,其位于所述鐵電結(jié)構(gòu)的所述開口向上容器形狀的下部區(qū)域內(nèi);所述第二導(dǎo)電材料經(jīng)配置為第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu);所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的最上表面下方的最上表面;

第二絕緣材料,其位于所述第二導(dǎo)電材料上方且位于所述鐵電結(jié)構(gòu)的所述開口向上容器形狀內(nèi);及

一對(duì)源極/漏極區(qū)域,其相鄰于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的所述開口向上容器形狀的所述上部區(qū)域且位于所述第一絕緣結(jié)構(gòu)的彼此對(duì)置側(cè)上。

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的晶體管構(gòu)造,其中所述基底包括單晶硅;其中所述源極/漏極區(qū)域是所述基底的所述單晶硅的n型摻雜區(qū)域;且其中所述源極/漏極區(qū)域之間的溝道區(qū)域是所述基底的所述單晶硅的p型摻雜區(qū)域。

24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的晶體管構(gòu)造,其中:

所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括氮化鈦及氮化鉭中的一或兩者;

所述鐵電結(jié)構(gòu)包括金屬氧化物且含括鋁、鋇、鈣、鉺、鉿、鑭、鉛、鎂、鈮、鍶、鈦、釔及鋯中的一或多者;

所述第一絕緣結(jié)構(gòu)包括二氧化硅;且

所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括鎢及氮化鈦中的一或兩者。

25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一絕緣結(jié)構(gòu)具有從約到約的范圍內(nèi)的厚度。

26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有從約到約的范圍內(nèi)的厚度。

27.根據(jù)權(quán)利要求24的晶體管構(gòu)造,其中所述鐵電結(jié)構(gòu)具有從約到約的范圍內(nèi)的厚度。

28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的晶體管構(gòu)造,其中所述第二絕緣材料包括氮化硅。

29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的晶體管構(gòu)造,其中所述凹槽延伸到所述基底內(nèi)的深度,所述深度在從約到約的范圍內(nèi)。

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