[发明专利]半导体元件及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体元件，包括：

一基底；

一鳍件，位在该基底上；

一栅极结构，位在该鳍件上；

一对源极/漏极区，位在该鳍件的两侧上；以及

一磁性存储结构，位在该漏极区上并邻近该栅极结构；

其中，该存储结构包含一下铁磁层、一通道阻障层以及一上铁磁层，该下铁磁层位在该漏极区上且具有可变磁极、该通道阻障层位在该下铁磁层上，该上铁磁层位在该通道阻障层上且具有固定磁极。

2.如权利要求1所述的半导体元件，还包括一下电极，位在该下铁磁层下方并邻近该栅极结构，其中该下电极的一宽度大于该下铁磁层的一宽度。

3.如权利要求2所述的半导体元件，还包括一上电极，位在该上铁磁层上方并邻近该栅极结构，其中该上电极包含氮化钛、氮化钽、钛、钽或其组合。

4.如权利要求3所述的半导体元件，还包括一存储节点接触点，电性耦接该下电极及该漏极区；二存储间隙子，位在该栅极结构的两侧。

5.如权利要求4所述的半导体元件，其中该栅极结构包括一栅极隔离层、一栅极导电层以及一栅极填充层，该栅极隔离层位在该鳍件上，该栅极导电层位在该栅极隔离层上，该栅极填充层位在该栅极导电层上。

6.如权利要求5所述的半导体元件，还包括一位元线接触点，位在该对源极/漏极的一源极区上；一抗铁磁层，设置在该上铁磁层与该通道阻障层之间。

7.如权利要求1所述的半导体元件，还包括：

多个鳍件，沿着一第一方向延伸；

多个栅极结构，位在该多个鳍件上，并沿着一第二方向延伸，该第二方向不同于该第一方向；以及

多个存储结构，沿着该第二方向而被一隔离材料所分开，并位在二相邻栅极结构之间。

8.如权利要求7所述的半导体元件，其中该多个栅极结构具有多个平坦上表面以及多个突部，所述突部朝向位在二相邻鳍件之间的该基底。

9.一种半导体元件，包括：

一基底；

多个纳米线，位在该基底的一表面上，并平行于该基底的该表面，其中该多个纳米线包括多个通道区以及多个源极/漏极区，而所述源极/漏极区位在每一通道区的两侧上；

一栅极堆叠，围绕所述通道区设置；以及

一磁性存储结构，位在该多个纳米线的其中一漏极区上，并位在邻近该栅极堆叠处；

其中，该存储结构包括一下铁磁层、一通道阻障层以及一上铁磁层，该下铁磁层位在该漏极区上，该通道阻障层位在该下铁磁层上，该上铁磁层位在该通道阻障层上。

10.如权利要求9所述的半导体元件，其中该多个纳米线垂直设置。

11.如权利要求10所述的半导体元件，还包括一下电极，位在该下铁磁层下方并位在邻近该栅极堆叠处，该下电极的一宽度大于一下导电层的一宽度，该下铁磁层的一厚度介于大约到大约之间。

12.如权利要求11所述的半导体元件，还包括二存储间隙子，位在该上铁磁层的两侧、该通道阻障层的两侧以及该下铁磁层的两侧上。

13.如权利要求12所述的半导体元件，还包括二接触点，位在该栅极堆叠的两侧上，并围绕该多个纳米线的所述源极/漏极区。

14.如权利要求13所述的半导体元件，还包括二栅极间隙子，位在该二接触点与该栅极堆叠之间，该通道阻障层的一厚度介于大约0.5纳米到大约2.0纳米之间。

15.如权利要求14所述的半导体元件，还包括多个覆盖层，位在该多个纳米线的所述通道区与该栅极堆叠之间，其中该多个覆盖层的一能隙小于该多个纳米线的一能隙。