TW535179B - Electronic device with electrode and its manufacture - Google Patents

Description

535179 發明説明（ ， 相關申請案之交互參考 本申請案係以2001年10月26日所申請之日本專利申請 案2001-329688為基礎並請求其優先權，其之完整 么明 併於此以供參考。 發明背景 1 ·發明範疇 本發明係有關一種具有一鐵電層之電子元件及其势迕 方法，本發明更有關一種具有結晶學位向之鐵電層的 元件及其製造方法。 2 相關技藝之說明 半導體記憶體係已廣為人知，其中—記憶晶胞传由— 電晶體與-電容器所組成…動態隨機存取記憶體（dram) 之電谷器係具有-由順電材料所形成之電容器介電層。儲 存於電容器中之電荷會漸漸地降 „ ^ ^ 具乃因電荷的漏電（甚 至於在電晶體被關上時仍會發生）。因 火 从匕 萄'一* 4共兮己 憶晶胞之電壓被移除後，儲存於其中 /、 ° 後會消失。 中〜會縮少且不久 甚至於在電源切斷後’-可保留該其中所儲存之資吼 的记憶體係被稱之為非短暫性之記 體（n〇rvv〇latile 〇「y)。當為一非短暫性記憶體時，〇σ 一雷六时亦丨』、 一早一電晶體/單 M ^ , 奄材科所形成之電容器 (FeRAM)。 _機存取記憶體 釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙 規格⑵0Χ2·: -4> 五、發明説明（2 ) ㈤鳩錢用鐵電材料之殘餘極化作用作為健存於 八中之貧訊。FeRAM係控制一施用至一對鐵電電容' 電極間之㈣的極性’目而控制殘餘極化作用的。。 若-極化之方向為“ V’而其他為“〇”的話，可儲存二元資k 訊。當殘餘極化作用在所提供之電極自其移除時仍存在於 鐵電電谷5時’可實現該非短暫性記憶體。於非短暫性 憶體中，資訊可重寫一足夠之次數，即101。到1012次曰。非 短暫性記憶體亦具有一數十亳微秒等級之重寫速度且提供 一高速操作性。 ' 於鐵電材料中，以錯為主之具有一㈣確結構之氧化 物鐵電材料及㈣為主之具有H结構之氧化物鐵電材 料係為已知。以鉛為主之鐵電材料的典型例子係為 pbZrxTi1.x〇3 (PZT) ^ PbyLa1.yZrxTil.x〇3 (PLZT)f 〇 為主之氧化物鐵電材料的典型例子為SrBi2Ta2〇9 (BST)。 當鐵電材料之極化作用較大時，鐵電電容器係提供一 幸乂回的電荷保留能力，且可保留該具較低電容之電位能。 詳言之，FeRAM可以高集積方式來製造。再者，當鐵電 材料的極化作用變大時·，極化作用的方向可區別的更為清 楚（甚至於在一低的讀出電壓下亦然），因此，可使鐵電記 憶體在一低電壓下被驅動。 為了增加鐵電材料之極化作用的量，鐵電結晶之位向 的均勻排列是有效的。舉例言之，於“journal of Applied

Physics” 1991, vol. 70, No· 1，之第 382至 388 頁中所揭 不者係為一獲致一（111)_位向鐵電薄膜的技術，其中由鉑 本紙張尺度適用中國國家標準（OJS) A4規格（210X297公釐） 535179

發明説明 ㈣與銥（丨「)之金屬所製成之金屬薄膜係㈣代下沈積， 以獲得-⑴1)-位向之金屬薄膜，且一鐵電薄膜（諸如ρζτ) J—----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 係在室溫下沈積於此金屬薄腺μ 蜀潯朕上，而後將該已沈積之鐵電 薄膜加熱至650〇C至700。〇範圍η 缺工 、 乾固間。然而，該允許用以製 造FeRAM之方法的最高溫度—般係為62〇。〇。 一具有四角簡單飼鈦礦結構之鐵電材料（諸如ΡΖΤ)係 具有一沿c軸<〇〇1>之極化軸。因此，當鐵電層沿一_) 平面（此後稱為位向）而近乎定向時，極化量會達最 大值。當鐵電層為（111)-位向時，一產生於<〇〇1>方向之 極化組成係僅約<111>方向（其為鐵電層之厚度方㈣ 1/1.73。雖然極化作用可藉校準位向而增加，但其可能將 極化作用增加至最大值。 、一叮丨 本發明之概述 丨：線- 本發明之一目的係在提供一可存在一鐵電層之電子元 件及其製造方法，該鐵電層具有一大的極化量。 本發明之另-目的係在提供一設置有一 _ )-位向之 鐵電層的電子元件及其製造方法。 本發明之再-目的係在提供一設置有一鐵電電容器之 電子元件及其製造方法，該鐵電電容器具有—層以 作為至少一電極。 依本發明之一實施態樣，其提供一電子元件，其包括： -具有(〇〇”位向之_3層；以及一具有鈣鈦礦結構之氧 化物鐵電層，該氧化物鐵電層係形成於Re〇3層上且具有 本紙張尺度適用中國國豕標準（〇^)入4規格（21〇乂297公羞·） 535179 五、發明説明（4 ) 一（001)位向。 依本發明之另一實施態樣，其提供-製造電子元件的 方法，其包括下列步驟：製備一具有_)位向之Re〇3r 以及於層上形成-具有努鈦礦結構之氧化物鐵電田， 層，忒氧化物鐵電層具有一（〇 〇 1 )位向。 _ )-位向之MgO層較佳係使用以作為Re〇3層之下 層。 可進行_)_位向之Re〇3層與具有触礦結構之 位向的氧化物鐵電層的晶格對位；因此，具有舞鈦 礦結構之⑽1)-位向的氧化物鐵電層可形成於⑴叫位向 之Re〇3層上。

Mg〇層可輕易地被_)_定向。可進行_)_位向之 MgO層與(〇〇”-位向之Re〇3層的晶格對位。因此， 位向之Re〇3層與具有躬欽礦結構之位向之氧化物 鐵電層可依序形成於（〇〇1)_位向之Mg〇層上。 使用於此“Re〇3”名詞係包括加入Re以外之金屬的 Re〇3，以用於控制其晶格常數。 於前述方式下，其可能形成—可進行較大極化作用之 鐵電電容器。 圖式簡要說明 第1A圖係、為—電子元件的概要橫戴面圖；第_ 係為-概要方塊圖’其顯示一金屬有機化學蒸汽沈積1 (MQCVD)之裝置的構成；圖係為—顯示當採用—堆 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 535179 A7 I------ -----B7_ 五、發明説明 -：~^ 疊結構時，其電子元件之上電極的概要橫截面圖；以及第 圖係^使用單一結晶_〇層時之電子元件的概要 域面，其等圖#皆係用以說明本發明之具體實施例。 第2A與2B圖係為一顯示Mg(DPM)2與μρ「◦之結構 的結構圖。 第3 Α與3 Β圖係為一電子元件之基本實施例的橫截 面圖，，亥電子元件具有本發明之具體實施例的鐵電電容 ； 較佳具體貫施例之詳細說明 方、後’將參照圖式以說明本發明之具體實施例。 第1A圖係顯示本發明之一重要具體實施例的鐵電電 谷益結構。一氧化矽層彳彳係形成於3丨·基材1〇上。該氧化 矽層11可藉矽的熱氧化作用、化學蒸汽沈積法（CVD)等來 形成。氧化矽層11亦可藉由其他方法來形成。氧化矽層w 具有一非晶系相。一（001)·位向之|^9〇層12係形成於氧化 矽層11上，一（001)4立向之Re〇3層13係形成於Mg〇層12 上’且一（001)·位向之PZT層彳4係形成於Re〇3層13上。 該（001)·位向之Mg〇層12、位於Mg〇層12上之（〇〇1卜 位向的Re〇3層13與位於Re〇3層13上之（001)-位向的Ρζτ 層該PZT層14係為一具有鈣鈦礦結構之鐵電層）可藉金 屬有機化學蒸汽法（MOCVD)而沈積，該方法係使用一金 屬有機（MO)材料。 第1 B圖係以圖式方式顯示一藉M〇CVD方式而沈積 本紙張尺度姻中國國家鮮（⑽）A4規格⑵〇X297公楚) "

訂_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 535179

發明説明 一薄膜所使用之裝晉的έ士姚 置的、、、口構。一液體容器21 :::::::屬有機材_。…心::使 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) W而饋达至液體容器2"中，該導管係開口 一空間，因此可將溶液供給 一 / ^〇〇 , 力被/衣入擠入溶液中之莫 必1。供給之溶液的流速係由一質量 卿-1所控制’且溶液係經一導 ； 汽化器27_1。 做1…、°至一 一載氣導管26係連接至汽化器27-1。該供庫 器27·1之液體原料溶液與載氣Ν顧汽化器27_Γ而气化 且供應至導管28-1。 、一t— 液體容器21_2、導管22_2、質量流量控制器24_2、 導管25-2、汽化器27_2與導管28·2係具有與前述之液體 谷态21-1、導官22-1、質量流量控制器Μ·)、導管Μ」、 汽化器27-1與導管28-1相似的結構。再者，可提供任何 數目之相似的原料供應系統。 汽化器27_1可與其他具有與液體容器21-1、導管 22-1、質量流量控制器24_彳及導管“-彳相似結構之液態 原料供應系統相連接。其他汽化器亦可設置有任何數量之 液態原料供應系統。 反應室30係具有原料導管，諸如一氣體導管四以及 液態原料導管28-1、28-2…，且可由噴射頭32供應原料氣 體。一可控制溫度之感受器34係設置於反應室3〇的下部 位’且一由矽基材（其設置有一氧化矽層）所構成之基材35 係設置於該感受器34上。

535179 A7 —~ ---— _ 五、發明説明（7 ) ^ -— 於前述内容中’其顯示一備有多個原料供應系統的 例：；然而’亦可使用單一系統。再者，雖顯示一單—反 應室之例子，但仍可提供多個反應室。 有關於-包含於液體容器中之金屬有機材料(如_ 原料）’其可使用一將Mg(DPM)2 (其中dpm係為二叔戊酿 曱烷酯）溶解於四氫呋喃汀^^)所得之溶液。 、第2A圖係為一顯示Mg(DPM)2之化學結構的化學 式。二叔戊醯甲烷酯（DPM)係鍵結至!^9原子的各邊。DpM 係為單價且DPMs之η個結合點可鍵結至…價原子。 當為一Re材料時，可使用將Re(DPM)2溶解於thf 中所得之溶液。Re(DPM)2化學式係同等於以Re取代第2A 圖中所示之化學式中之Mg所得之化學式。 當為一Pb材料時，可使用將Pb(DPM)2溶解於THF 中所得之溶液。Pb(DPM)2之結構係同等於以pb取代第2A 圖中所示之化學式中之Mg所得之化學式。 當為一Zr材料時，可使用將忑「（[)卩|\/|)4溶解於丁hf中 所得之溶液。Zr(DPM)4具有一結構，該結構之四個〇[3|^3 係鍵結圍繞一 Zr原子。· 當為一 Ti材料時，可使用將丁丨·（j_pr〇)2(DpM)2 (其 中i-Pr〇為一異-丙氧基）溶解於thf中所得之溶液。Ti (卜 Pr〇）2(DPM)2之結構係同等於以丁丨取代第2A圖中所示結構 中之Mg且鍵結二個顯示於第2B圖中之異-丙氧基至丁丨所得 之結構。注意該金屬有機（M〇）材料係不限於此等實施例 所述者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂丨 五、發明説明（8 ) 〃為了沈積該顯示於第1A圖中之㈣層口，加壓之氦 (He)氣係被饋达至含有溶液之液體容器、汽化且承載 :載氣N2上，，亥洛液係藉將Mg(DpM)2溶於中而得， 且使溶液通過該於260QC下加熱之汽化器27。 、原料（其中叱係用以作為其載氣）係經導管28而饋 進，噴射頭32中，並與ο?氣體同時供應至位於基材犯上 之氧化吩薄膜，〇2氣體係由導管29所供給。將氧化石夕薄 膜加熱至560。〇、分解所供應之金屬有機氣體且將分解之 氣體與氧結合，因而沈積一（〇〇1H立向之Mg〇層。（〇〇1卜 4向之Mg〇層之厚度係设定在如5〇至1 〇〇门⑺的範圍間。 沈積溫度係不限於560QC。沈積作用係在62〇χ之基 材溫度或更低之溫度下進行。因此，沈積步驟可與__ 裝置之其他製造步驟共協調之。 接下來將描述一將以〇3層13沈積於（〇〇1卜位向之 Mg〇層12上的例子。為了沈積以〇3層13，故使用將 Re(DPM)2溶解於THF所得之液態原料，其包容於液體容 器21中，且依前述方法中之相同方式，將承載於載氣上 之金屬有機材料饋送至噴射頭32。ο?氣體、〇2氣體與Μ〕 氣體之混合氣體等係同時被供給至噴射頭32。 藉使用一感受器34，而將其上具有（〇〇1卜位向之 MgO層12的基材35維持在560〇C之恆溫下。原料氣體係供 應於（001)_位向之Mg〇層12上，該Mg〇層12係維持在 560oC下，藉此以沈積（〇〇1卜位向之Re〇^ 13。（〇〇1卜位 向之Re〇3層1 3的厚度係設定在如20至50 nm的範圍間。

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 535179 A7 ____B7_ 五、發明説明（9 ) 於沈積（001)-位向之Re〇3層13後，再於其上形成一 PZT層14。就PZT而言，當使用一 Pb原料時，係使用一將 Pb(DPM)2溶解於THF中所得之溶液；當使用〜原料時， 係使用一將Zr(DPM)4溶解於THF中所得之溶液，且當使用 Ti原料時，係使用一將Tj (卜Pr〇）2(DPM)2溶解於THF中所 得之溶液。將加壓之氦氣饋進此三個含有液態原料的液體 容器中，且藉一或三個汽化器汽化該等液態原料並將之供 至噴射頭32。 基材溫度係維持於560oC，且將Pb(DPM)2氣體、 Zr(DPM)4氣體、Ti(i-Pr〇）2(DPM)2氣體及氧同時吹至基材 上，因此於（001)·位向Re〇3層13上沈積Pb(Zr, Ti)〇3 (Ρζτ) 層14。所沈積之PZT層14亦具有（001)之位向。（〇〇1卜位 向之PZT層14的厚度係設定在如80至150 nm的範圍内。 如前所述，一 Mg〇層係藉MOCVD法而沈積於一非 晶系氧化矽層11上，以獲得一（001 )·位向之1\/19〇層’ 2。於 該（001)-位向之Mg〇層12上可沈積一（〇〇1)_位向之Re〇3層 13，其位向係為如其下層（即Mg〇層12)之位向。再者，於 (〇〇1卜位向之[^〇3層13上可沈積卩7丁層14，其位向係為 如其下層（即Mg〇層12與Re03層13)之位向。 於PZT層14上形成一上電極15。該上電極15係不需 為（001)-位向且可由迄今所公知之電極材料所形成。例 如，藉MOCVD法沈積一丨「〇2層。於此例子中，丨「作為一原 料，其可使用一將Ir(DPM)3溶解於THF中所得之溶液。片 化該材料之方法係相似於前述之方法。基材溫度係維持 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公董） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-12- 535179 A7 •---— _B7__ 五、發明説明（IQ ) 560 C，且|「（DPM)3氣體與氧係同時吹至其上，因此，可 使該由1「〇2所製成之上電極15(其亦稱為丨「〇2層）沈積於 PZT層14上。丨「〇2層15之厚度係設定在如1〇〇至15〇 nm的 範圍間。 舉例說明者為一形成丨「〇2層之上電極彳5的例子， 然而，各種材料皆可使用於上電極，而不論鐵電層的位向 為何。 如第1 C圖所示，就上電極而言，其可使用一堆疊層 15，其係藉堆疊一丨「〇2層15_彳與一 SrRu〇^ 15 2而獲得。 亦可使用其他非MQCVD法之沈積方法。 舉例言之，丨「〇2層15_1可藉使用一丨「〇2靶材之濺鍍法 來沈積。於此例子中，基材係保持於室溫下，且靶材係在 3χ10-4 Torr之真空程度下，藉使用作用氣體Α「而濺鍍之， 因而沈積該lr〇2層15-1。該|「〇2層15」之厚度係設定在如 100至150 nm的範圍間。 一欲沈積於丨「〇2層15_1上之SrRu〇3層15-2亦可藉濺 鍍法而沈積。SrRu〇3係使用以作為一靶材，該基材係保 持於室溫下，真空度設定於3x1 〇_4 Torr，且以Ar作為一 作用氣體。於前述之條件下，濺鍍該靶材，且因而沈積該 SrRu〇3層15-2。SrRu〇3層15-2之厚度係設定在如1〇至3〇 nm的範圍間。

雖然前例之描述係以使用PZT作為一鐵電材料，但亦 可應用其他具有鈣鈦礦結構之氧化物鐵電材料。例如，可 使用 PbyLaLyZiVnhC^ (PLZT)、Pbi a b X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) " --- -13-

:i f (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 訂— 五、發明説明（11 )

Tix〇3 (PLSCZT)等。 再者，已描述該僅使用〇2氣體作為一種氣體的例子。 然而，亦可使用〇2與其他氣體之混合氣體，例如，〇2/ν$、 〇2/Ar、〇2/He|^〇2/N2〇。 在300°K下，加有少量其他金屬之Re〇3係顯示一1〇_6 Ω · m之電阻係數。只要其電阻係數係等於或小於彳〇_5 ω · m，該使用以作為電極之金屬層係可有效地被利用。因此， 該加有其他金屬（金屬雜質）之Re〇3可有效地利用以作為 此鐵電電容器之電極。 必須注意的是，Mg〇層係沈積於非晶系氧化矽層巧” 上，因而形成該（001)-位向之Mg〇層12,然而，明顯地單 一結晶Mg〇之一（〇〇1)平面係可用以取代沈積的Mg〇層。 第1D圖係顯示一 Re〇3層13與一具有鈣鈦礦結構之 鐵電層14依序蠢晶生長於一具有一（Qoi)平面之單一纟士晶

Mg〇層12上，且而後一上電極15形成於鐵電層14上之例 子。 再者，其可能藉一使用其他原料之CVD來沈積該 (001卜位向之1\/19〇層12、1^〇3層13與鐵電層14，以取代 5亥使用金屬有機（Μ〇）原料之C V D製程。相同的，其可能 藉濺鑛而沈積前述之（001)-位向層。 鐵電層14為（001)-位向，因此可使該藉提供_電塵 而造成之極化作用排列成為一垂直於電極表面的方向。因 此，其可最有效地利用鐵電層的極化作用。 第3Α與3Β圖係顯示電子元件之基本實施例，其各 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐) '" --- -14- 535179 A7 -- -----_— B7__ 五、發明説明（12 ) ' ~"-- 係使用前述之鐵電電容器。 第3A圖係顯示電極設於鐵電電容器之上與下表面外 的例子。一 7L件分隔區域40係藉淺槽分隔法0 丁丨）而形成 於-Si基材10的表面上。：M〇Sf晶體係形成於由元件 刀^區域4G所界定之作用區域中。：Mqs電晶體係具有 一作為一般區域之源極/汲極區域46與其他位於其二側上 之源極/汲極區域45,其等係各自與鐵電電容器相連接。 於一位於源極/汲極區域間之通道區域上設置一絕緣 閘極（其係由-閘極絕緣薄膜41所形成）、一多晶體閘極^ 與一金屬矽化物閘極43。一側空間44係形成於一絕緣閘 極的側壁上。一由氧化石夕等所形成之非晶系絕緣層]巧係 形成於半導體元件形成的表面上。再者，一（刚）_位向之 Mg〇層12係形成於非晶系絕緣層1彳之一表面上。 為了於各二側源極/汲極區域45形成一萃取電極， 一接觸洞係形成以通過該Mg〇層12與非晶系絕緣層杓。 一由如障蔽金屬48與一鎢（W)插塞49所構成之萃取插塞係 形成於接觸洞中。而後，藉化學機械拋光法（CMp)以移除 Mg〇層12上之不必要的電極層。隨後，於Mg〇層彳2上形 成一鐵電電容器，其係由下|^0〇3層13、具有鈣鈦礦結構“ 之鐵電層14與上電極15所構成。

Mg〇W2係為（001H立向，因此，使其可形成該 (001)-位向之下Re〇3層13與具有鈣鈦礦結構之⑴〇1卜位向 的鐵電層14。 於形成鐵電電谷為'後，沈積一由氧化矽等材料所製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚）

、^τ— (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 容

.........---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ *可 535179 五、發明説明（l3 / 成之絕緣層50，以覆蓋其表面。 η Φ ^ ^ ^ 丹考’一接觸洞係形成 以牙過该絕緣層50,且而後將— 成 箄姑粗跖制々 人β 、’屬層51與一由w m 傳導層52埋設於接觸洞内，因而形 成卒取電極。於形成萃取電極後，移除絕緣層50上之 ==極層，且形成上佈線M與55。上佈線54與55 之表面係由一絕緣層60所覆蓋。 第3B圖係顯示一構造’其中二電極係設於鐵電電 K上表面外。一由石夕的局部氧化作用_〇S)所形成 之乳化以件分隔區域4G係形成於Si基材1Q的表面上。 - Μ Ο S電晶體係形成於一由元件分隔區域* 〇所界定之作 用區域中。 於一通道區域上設置—由閑極絕緣薄膜叫形成之 絕緣閘極、一多晶體閘極42與一多晶體金屬石夕化物閘極 仏-側空間44係形成於絕緣間極之一側壁上。源極/沒 2區域45與46係藉離子植入等方法而形成於間極的二側 、—一由氧化矽等材料所製成之非晶系絕緣層4 8係形成 以覆蓋MOS電晶體。形成一用於驅動源極/汲極區域似 46之插塞49。一具有如一非晶系相之氮化石夕層59係形成 於非晶系絕緣層48的表面上，穿過非晶系絕緣層利之表 面而形成該等插塞49,因而形成一氧遮蔽層。 於該非晶系氮化矽層59上形成一（001)_位向之Mg〇 層12。可相信的是，只要其下層為非晶系時，該⑴〇仏位 向之MgO層12可被沈積。於（001)_位向之!^〇層12上形成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公羡） -16- 535179 A7 -- - B7 五、發明説明1"T4 ) "~ ^---~ -鐵電電容器’其係由一(001)_位向之_3層13、一具 ㈣鈦礦結構之_)_位向的鐵電層14與_上電極15所構 成。下電極13係沿一垂直於拉片之方向拉出。一由 氧化石夕等材料所製成之絕緣層18係形成以覆蓋鐵電電容 器。 絕緣層18、M.g〇層12與氮化矽層59之所欲部分.係藉 蝕刻而移除，以形成接觸洞。而後，一區域佈線19係將 暴露於接觸洞中之插塞49連接至上電極彳5。再形成_絕 緣層50以覆蓋區域佈線1 9。穿透該絕緣層5〇而形成一開 口’其係用於暴露該位於其他源極/汲極區域46上之插塞 49。形成其他佈線55並填充該開口。 圍繞鐵電電容器與圍繞電晶體之前述結構（其等係 各自顯示於第3 A與3 B圖中）係僅為一實施例而無限制之 意。可使用各種替代例及變化。多層佈線結構可藉眾所皆 知之技術來形成。如前所述，可製造一具有鐵電電容器之 電子元件（例如一半導體積體電路）。 雖然本發明係已依具體實施例而描述，但本發明並 不僅限於此等具體實施例。明顯地，熟於此技者可進行各 種變化、改良與組合。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -17- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

535179 A7 B7 五、發明説明（l5 ) 元件編號對照表 10 Si基材 11 氧化矽層 12 Mg〇層 13 Re〇3層 14 PZT層 15 上電極（堆疊層） 15-1 1「〇2層 15-2 SrRu〇3層 19 區域佈線 21-1 、 21 -2 液體容器 22-1 、22-2、25-1、25-2、28-1、28-2 導管 24-1 、24-2 質量流量控制器（MFC) 26 載氣導管 27-1、27-2 汽化器 28-1 > 28-2... 液態原料導管 29 氣體導管 30 反應室 32 喷射頭 34 感受器 35 基材 40 元件分隔區域 41 閘極絕緣薄膜 42 多晶體閘極 43 金屬石夕化物閘極 44 側空間 45、46 源極/ >及極區域 48 障蔽金屬 49 插塞 18、 50、60 絕緣層 51 障蔽金屬層 52 金屬傳導層 54、 55 上佈線 59 氮化矽層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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Claims (1)

1. 535179 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 2. 3. 5. 6. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種電子元件，其包含： 一具有一（001)位向之Re〇3層；以及 一具有一鈣鈦礦結構之氧化物鐵電層’該氧化物 鐵電層係形成於該Re〇3層上且具有—（〇〇1)位向。 如申請專利範圍第1項之電子元件，#更包含—具有 - (001)位向之Mgo層’其中該Re0』係形成於該 Mg〇層上。 如申請專利範圍第2項之電子元件，#更包含一非晶 系層，其中該Mg〇層係形成於該非晶系層上。 如申請專利範圍第3項之電子元件，其更包含一上 極’其形成於該氧化物鐵電層上。 如申請專利範圍第4項之電子元件， 其中该非晶系層係由一絕緣層所形成，其係形 以覆蓋一形成於一半導體基材上之半導體構件，以 一傳導性插塞係提供以電氣連接該半導體構件 該傳導性插塞係穿越該絕緣層。 如申請專利範圍第5項之電子元件，其中該Re〇 係形成於該絕緣層與該傳導性插塞上。 如申請專利範圍第5項之電子元件，其更包含： 覆蓋於该上電極上之内層絕緣層； 多個孔口，其等係穿透該内層絕緣層且暴露 傳導性插塞與該上電極；以及 一區域佈線，其經由該等孔口而連接該傳導 塞與該上電極。 電 成 及 層 出該 性插 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂·· %· J · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格咖χ 297公爱） 19 535179 A8 B8 C8 D8

   8. 如申請專利範圍第2項之電子元件，其中該Mg〇層 係為一具有—（0〇1)平面之單一結晶Mg〇層。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 9. 如申請專利範圍第）項之電子元件，#中該如〇3層 係添加有非Re之金屬。 10_如申請專利範圍第4項之電子元件，其中該上電極係 由一丨「〇2層或一 |r〇2層與SrRu〇3層之堆疊結構所 形成。 11 · 一種製造一電子元件的方法，其包含下列步驟： (a) 製備一具有一（001)位向之Re〇3層；以及 (b) 於该Re〇3層上形成一具有一辦鈦礦結構與一 (001)位向之氧化物鐵電層。 訂丨 1 2.如申請專利範圍第11項之製造一電子元件的方法， 其中該步驟（a)係將該Re〇3層沈積於一具有（〇〇1)位 向之單一結晶Mg〇層上。 1 3·如申請專利範圍第11項之製造一電子元件的方法， 其中該步驟（a)更包括下列步驟： (a-1) 製備一具有（001)位向之Mg〇層；以及 (a-2) 於該Mg〇層上形成該具有（001)位向之 Re〇3層。 14·如申請專利範圍第13項之製造一電子元件的方法， 其中該步驟（a-1)係包括下列步驟： (a -1 · 1) 製備·一非晶系層；以及 (a -1 - 2)於該非晶系層上形成該具有（〇 〇 1)位向之 Mg〇層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 20 535179 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 15. 如申請專利範圍第14項之製造一電子元件的方法， 其中步驟（a-[2)、（a_2)與⑼之至少之一係藉金屬有 機化學蒸汽沈積法（MOCVD)來進行。 16. 如申請專利15工員之製造一電子元件的方法其中所有（a_l-2)、（a_2)與（b)步驟係由MOCVD來 行。 17·如申請專利範圍第15項之製造一電子元件的方法， 其中該MOCVD係在一 62CTC或更低之基材溫度下 進行。 1 8.如申請專利範圍第巧5項之製造一電子元件的方法， 其中忒MOCVD係使用一金屬之二叔戊醯甲燒酯(DPM)化合物或一金屬之異丙氧（μρ「〇）化合物以作為 一有機金屬原料。 1 9，如申請專利範圍第彳4項之製造一電子元件的方法， 其中该步驟（a-1-2)、（a-2)與（b)之至少一步驟係 鍍來進行。 20.如申請專利範圍第彳彳項之製造一電子元件的方g 其更包含下列步驟：（c)於該氧化物鐵電層上形成至 少一上電極層。 進 i請先閲讀背面之法意事項#填寫本買) 訂— 由錢 法

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 21