[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

绝缘材料层，位于衬底上方；以及

铁电场效应晶体管，位于所述绝缘材料层上方，其中，所述铁电场效应晶体管从底部至顶部或从顶部至底部包括：

栅电极；

栅极电介质，包括铁电介电层、富金属的金属氧化物层和介电金属氮化物层的堆叠件；以及

金属氧化物半导体层，包括半导体沟道。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述金属氧化物半导体层位于所述栅电极上面。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述栅电极位于所述金属氧化物半导体层上面。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，还包括：

源极区域，接触所述金属氧化物半导体层的从所述栅电极横向偏移的第一部分；以及

漏极区域，接触所述金属氧化物半导体层的从所述栅电极和所述源极区域横向偏移的第二部分。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述富金属的金属氧化物层包括金属元素的非化学计量且富金属的氧化物。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其中，所述介电金属氮化物层包括所述金属元素的介电金属氮化物。

7.根据权利要求5所述的半导体结构，其中，所述金属元素选自Hf、Al、Ti、Zr和Ga。

8.根据权利要求5所述的半导体结构，其中，所述铁电介电层包括与所述金属元素不同的过渡金属的介电金属氧化物。

9.一种形成半导体结构的方法，包括：

在衬底上方的绝缘材料层的上部中或上形成栅电极；

在所述栅电极上沉积铁电介电材料层；

在所述铁电介电材料层上形成富金属的金属氧化物材料层；

在所述富金属的金属氧化物层上形成介电金属氮化物材料层；

在所述介电金属氮化物材料层上方沉积金属氧化物半导体材料层；

图案化所述金属氧化物半导体材料层、所述介电金属氮化物材料层、所述富金属的金属氧化物材料层和所述铁电介电材料层；以及

在所述金属氧化物半导体材料层的图案化部分上形成源极区域和漏极区域。

10.一种形成半导体结构的方法，包括：

在衬底上方的绝缘材料层上沉积金属氧化物半导体材料层；

在所述金属氧化物半导体材料层上形成介电金属氮化物材料层；

在所述介电金属氮化物材料层上方形成富金属的金属氧化物材料层；

在所述富金属的金属氧化物材料层上方沉积铁电介电材料层；

在所述铁电介电材料层上沉积栅电极材料层；

图案化所述栅电极材料层、所述铁电介电材料层、所述富金属的金属氧化物材料层、所述介电金属氮化物材料层和所述金属氧化物半导体材料层；以及

在所述金属氧化物半导体材料层的图案化部分上形成源极区域和漏极区域。