公开(公告)号：US07256429B2

公开(公告)日：2007-08-14

申请号：US11314222

申请日：2005-12-21

申请人： Sheng Teng Hsu ,  Tingkai Li ,  Fengyan Zhang ,  Wei Pan ,  Wei-Wei Zhuang ,  David R. Evans ,  Masayuki Tajiri

发明人： Sheng Teng Hsu ,  Tingkai Li ,  Fengyan Zhang ,  Wei Pan ,  Wei-Wei Zhuang ,  David R. Evans ,  Masayuki Tajiri

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C13/0007 ,  G11C13/0069 ,  G11C2013/0073 ,  G11C2213/31 ,  G11C2213/51 ,  G11C2213/56 ,  G11C2213/79 ,  H01L27/2436 ,  H01L45/04 ,  H01L45/12 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： A method is provided for forming a buffered-layer memory cell. The method comprises: forming a bottom electrode; forming a colossal magnetoresistance (CMR) memory film overlying the bottom electrode; forming a memory-stable semiconductor buffer layer, typically a metal oxide, overlying the memory film; and, forming a top electrode overlying the semiconductor buffer layer. In some aspects of the method the semiconductor buffer layer is formed from YBa2Cu3O7−X (YBCO), indium oxide (In2O3), or ruthenium oxide (RuO2), having a thickness in the range of 10 to 200 nanometers (nm). The top and bottom electrodes may be TiN/Ti, Pt/TiN/Ti, In/TiN/Ti, PtRhOx compounds, or PtIrOx compounds. The CMR memory film may be a Pr1−XCaXMnO3 (PCMO) memory film, where x is in the region between 0.1 and 0.6, with a thickness in the range of 10 to 200 nm.

摘要翻译： 提供了一种用于形成缓冲层存储单元的方法。 该方法包括：形成底部电极; 形成覆盖底部电极的巨大磁阻（CMR）记忆膜; 形成存储器稳定的半导体缓冲层，通常为覆盖存储膜的金属氧化物; 并且形成覆盖半导体缓冲层的顶部电极。 在该方法的一些方面，半导体缓冲层由YBa 2 N 3 O 7-X（YBCO），氧化铟（In 2或2 O 3）或氧化钌（RuO 2 N 2），其厚度在10-200纳米（nm）的范围内。 顶部和底部电极可以是TiN / Ti，Pt / TiN / Ti，In / TiN / Ti，PtRhOx化合物或PtIrOx化合物。 CMR存储器膜可以是Pr 1-X C x MnO 3（PCMO）存储膜，其中x在0.1之间的区域 和0.6，厚度在10至200nm的范围内。

公开(公告)号：US07226504B2

公开(公告)日：2007-06-05

申请号：US10062336

申请日：2002-01-31

申请人： Jer-Shen Maa ,  Douglas James Tweet ,  Tingkai Li ,  Jong-Jan Lee ,  Sheng Teng Hsu

发明人： Jer-Shen Maa ,  Douglas James Tweet ,  Tingkai Li ,  Jong-Jan Lee ,  Sheng Teng Hsu

IPC分类号： C30B33/02

CPC分类号： H01L21/3247 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/02532 ,  H01L21/02694 ,  H01L21/324

摘要： A method of forming a SiGe layer having a relatively high germanium content and a relatively low threading dislocation density includes preparing a silicon substrate; depositing a layer of SiGe to a thickness of between about 100 nm to 500 nm, wherein the germanium content of the SiGe layer is greater than 20%, by atomic ratio; implanting H+ ions into the SiGe layer at a dose of between about 1·1016 cm−2 to 5·1016 cm−2, at an energy of between about 20 keV to 45 keV; patterning the SiGe layer with photoresist; plasma etching the structure to form trenches about regions; removing the photoresist; and thermal annealing the substrate and SiGe layer, to relax the SiGe layer, in an inert atmosphere at a temperature of between about 650° C. to 950° C. for between about 30 seconds and 30 minutes.

摘要翻译： 形成具有较高锗含量和较低穿透位错密度的SiGe层的方法包括制备硅衬底; 将SiGe层沉积至约100nm至500nm的厚度，其中SiGe层的锗含量按原子比大于20％; 将H +离子以约1.10×16cm -2至0.0010±0.2cm的剂量注入SiGe层中， SUP>，在约20keV至45keV之间的能量; 用光致抗蚀剂图案化SiGe层; 等离子体蚀刻结构以形成关于区域的沟槽; 去除光致抗蚀剂; 以及对基板和SiGe层进行热退火，以在惰性气氛中在约650℃至950℃的温度下放置SiGe层约30秒至30分钟。

公开(公告)号：US07098496B2

公开(公告)日：2006-08-29

申请号：US11184659

申请日：2005-07-18

申请人： Tingkai Li ,  Sheng Teng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Sheng Teng Hsu

IPC分类号： H01L29/76 ,  H01L29/94 ,  H01L31/113 ,  H01L31/119

CPC分类号： H01L21/28291 ,  H01L29/78391

摘要： The present invention discloses a novel ferroelectric transistor design using a resistive oxide film in place of the gate dielectric. By replacing the gate dielectric with a resistive oxide film, and by optimizing the value of the film resistance, the bottom gate of the ferroelectric layer is electrically connected to the silicon substrate, eliminating the trapped charge effect and resulting in the improvement of the memory retention characteristics. The resistive oxide film is preferably a doped conductive oxide in which a conductive oxide is doped with an impurity species. The doped conductive oxide is most preferred to be In2O3 with the dopant species being hafnium oxide, zirconium oxide, lanthanum oxide, or aluminum oxide.

摘要翻译： 本发明公开了一种使用电阻氧化膜代替栅极电介质的新型铁电晶体管设计。 通过用电阻氧化膜代替栅极电介质，并且通过优化膜电阻的值，铁电层的底栅电连接到硅衬底，消除了捕获的电荷效应并导致存储保持率的提高 特点 电阻氧化膜优选为其中掺杂有杂质物质的导电氧化物的掺杂导电氧化物。 掺杂的导电氧化物最优选为掺杂物质为氧化铪，氧化锆，氧化镧或氧化铝的In 2 N 3 O 3。

公开(公告)号：US07098101B1

公开(公告)日：2006-08-29

申请号：US11297242

申请日：2005-12-07

申请人： Tingkai Li ,  Lawrence J. Charneski ,  Sheng Teng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Lawrence J. Charneski ,  Sheng Teng Hsu

IPC分类号： H01L21/8234

CPC分类号： H01L45/1616 ,  C23C16/40 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： A method of forming PrXCa1-xMnO3 thin films having a PMO/CMO super lattice structure using metalorganic chemical vapor deposition includes preparing organometallic compounds and solvents and mixing organometallic compounds and solvents to form PMO and CMO precursors. The precursors for PMO and CMO are injected into a MOCVD chamber vaporizer. Deposition parameters are selected to form a nano-sized PCMO thin film or a crystalline PCMO thin film from the injection of PMO and CMO precursors, wherein the PMO and CMO precursors are alternately injected into the MOCVD chamber vaporizer. The selected deposition parameters are maintained to deposit the PCMO thin film species having a desired Pr:Ca concentration ratio in a specific portion of the PCMO thin film. The resultant PCMO thin film is annealed at a selected temperature for a selected time period.

摘要翻译： 使用金属有机化学气相沉积法形成具有PMO / CMO超晶格结构的Pr 1 x 1 Mn x Mn 3 O 3薄膜的方法包括制备 有机金属化合物和溶剂，并混合有机金属化合物和溶剂以形成PMO和CMO前体。 将PMO和CMO的前体注入到MOCVD室蒸发器中。 选择沉积参数以从注入PMO和CMO前体形成纳米尺寸的PCMO薄膜或结晶PCMO薄膜，其中PMO和CMO前体交替地注入到MOCVD室蒸发器中。 保持所选择的沉积参数以在PCMO薄膜的特定部分沉积具有所需Pr:Ca浓度比的PCMO薄膜种类。 所得PCMO薄膜在所选择的温度下退火选定的时间段。

公开(公告)号：US07060586B2

公开(公告)日：2006-06-13

申请号：US10836689

申请日：2004-04-30

申请人： Tingkai Li ,  Wei-Wei Zhuang ,  David R. Evans ,  Sheng Teng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Wei-Wei Zhuang ,  David R. Evans ,  Sheng Teng Hsu

IPC分类号： H01L21/20 ,  H01L29/00

CPC分类号： G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： PrCaMnO (PCMO) thin films with predetermined memory-resistance characteristics and associated formation processes have been provided. In one aspect the method comprises: forming a Pr3+1−xCa2+xMnO thin film composition, where 0.1

摘要翻译： 已经提供了具有预定的记忆电阻特性和相关的形成过程的PrCaMnO（PCMO）薄膜。 在一个方面，所述方法包括：形成Pr 3+ 1-x 2 Ca 2 O 3 x MnO薄膜 组成，其中0.1 _0.78Mn^{4+<​​/SUP>_0.22O2-_{2.96 组合， Mn和O离子的比例变化如下：O 2 - （2.96）; Mn（3+）+（（1-x）+ 8％）; 和Mn 4+（x-8％）。 在另一方面，该方法响应于晶体取向在PCMO膜中产生密度。 例如，如果PCMO膜具有（110）取向，则在垂直于（110）取向的平面中产生在每平方英尺5至6.76个Mn原子的范围内的密度。}}

公开(公告)号：US06833572B2

公开(公告)日：2004-12-21

申请号：US10229603

申请日：2002-08-27

申请人： Fengyan Zhang ,  Tingkai Li ,  Hong Ying ,  Yoshi Ono ,  Sheng Teng Hsu

发明人： Fengyan Zhang ,  Tingkai Li ,  Hong Ying ,  Yoshi Ono ,  Sheng Teng Hsu

IPC分类号： H01L2976

CPC分类号： H01L28/75 ,  H01L21/31604 ,  H01L21/31683 ,  H01L28/55

摘要： An electrode for use in a ferroelectric device includes a bottom electrode; a ferroelectric layer; and a top electrode formed on the ferroelectric layer and formed of a combination of metals, including a first metal take from the group of metals consisting of platinum and iridium, and a second metal taken from the group of metals consisting of aluminum and titanium; wherein the top electrode acts as a passivation layer and wherein the top electrode remains conductive following high temperature annealing in a hydrogen atmosphere. A method of forming a hydrogen-resistant electrode in a ferroelectric device includes forming a bottom electrode; forming a ferroelectric layer on the bottom electrode; depositing a top electrode on the ferroelectric layer; including depositing, simultaneously, a first metal taken from the group of metals consisting of platinum and iridium; and a second metal taken from the group of metals consisting of aluminum and titanium; and forming a passivation layer by annealing the structure in an oxygen atmosphere to form an oxide passivation layer on the top electrode.

摘要翻译： 用于铁电体器件的电极包括底部电极; 铁电层 以及形成在强电介质层上并由金属组合形成的顶部电极，其包括从由铂和铱组成的金属组中的第一金属取得的金属和从由铝和钛组成的金属组中的第二金属; 其中所述顶部电极用作钝化层，并且其中所述顶部电极在氢气氛中的高温退火之后保持导电。 在铁电体器件中形成耐氢电极的方法包括形成底电极; 在底部电极上形成铁电层; 在铁电层上沉积顶部电极; 包括同时从由铂和铱组成的金属组中取出的第一金属; 和从由铝和钛组成的金属组中获取的第二金属; 以及通过在氧气氛中对所述结构退火以在所述顶部电极上形成氧化物钝化层来形成钝化层。

公开(公告)号：US06503763B2

公开(公告)日：2003-01-07

申请号：US09819879

申请日：2001-03-27

申请人： Tingkai Li ,  Sheng Teng Hsu ,  Hong Ying ,  Bruce D. Ulrich ,  Yanjun Ma

发明人： Tingkai Li ,  Sheng Teng Hsu ,  Hong Ying ,  Bruce D. Ulrich ,  Yanjun Ma

IPC分类号： H01L2100

CPC分类号： H01L21/28291 ,  H01L29/516 ,  H01L29/78391

摘要： A MFMOS one transistor memory structure for ferroelectric non-volatile memory devices includes a high dielectric constant material such as ZrO2, HfO2, Y2O3, or La2O3, or the like, or mixtures thereof, to reduce the operation voltage and to increase the memory window and reliability of the device.

摘要翻译： 用于铁电非易失性存储器件的MFMOS单晶体管存储器结构包括诸如ZrO 2，HfO 2，Y 2 O 3或La 2 O 3等的高介电常数材料或其混合物，以减少操作电压并增加存储窗口， 设备的可靠性。

公开(公告)号：US06410346B1

公开(公告)日：2002-06-25

申请号：US10010186

申请日：2001-12-06

申请人： Tingkai Li ,  Fengyan Zhang ,  Yoshi Ono ,  Sheng Teng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Fengyan Zhang ,  Yoshi Ono ,  Sheng Teng Hsu

IPC分类号： H01L2100

CPC分类号： H01L21/02197 ,  C23C16/40 ,  H01L21/02271 ,  H01L21/31604 ,  H01L21/31691

摘要： A Pb3GeO5 phase PGO thin film is provided. This film has ferroelastic properties that make it ideal for many microelectromechanical applications or as decoupling capacitors in high speed multichip modules. This PGO film is uniquely formed in a MOCVD process that permits a thin film, less than 1 mm, of material to be deposited. The process mixes Pd and germanium in a solvent. The solution is heated to form a precursor vapor which is decomposed. The method provides deposition temperatures and pressures. The as-deposited film is also annealed to enhanced the film's ferroelastic characteristics. A ferroelastic capacitor made from the present invention PGO film is also provided.

摘要翻译： 提供Pb3GeO5相PGO薄膜。 该薄膜具有铁弹性，使其成为许多微机电应用或高速多芯片模块中的去耦电容器的理想选择。 该PGO膜在MOCVD工艺中唯一形成，其允许沉积小于1mm的薄膜。 该方法在溶剂中混合Pd和锗。 将溶液加热以形成分解的前体蒸汽。 该方法提供沉积温度和压力。 沉积的膜也被退火以增强膜的铁弹性特征。 还提供了由本发明PGO膜制成的铁弹性电容器。

公开(公告)号：US07968419B2

公开(公告)日：2011-06-28

申请号：US12234663

申请日：2008-09-21

申请人： Tingkai Li ,  Sheng Teng Hsu ,  David R. Evans

发明人： Tingkai Li ,  Sheng Teng Hsu ,  David R. Evans

IPC分类号： H01L21/20

CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L27/2409 ,  H01L29/66143 ,  H01L29/872 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： A method is provided for forming a metal/semiconductor/metal (MSM) back-to-back Schottky diode from a silicon (Si) semiconductor. The method deposits a Si semiconductor layer between a bottom electrode and a top electrode, and forms a MSM diode having a threshold voltage, breakdown voltage, and on/off current ratio. The method is able to modify the threshold voltage, breakdown voltage, and on/off current ratio of the MSM diode in response to controlling the Si semiconductor layer thickness. Generally, both the threshold and breakdown voltage are increased in response to increasing the Si thickness. With respect to the on/off current ratio, there is an optimal thickness. The method is able to form an amorphous Si (a-Si) and polycrystalline Si (polySi) semiconductor layer using either chemical vapor deposition (CVD) or DC sputtering. The Si semiconductor can be doped with a Group V donor material, which decreases the threshold voltage and increases the breakdown voltage.

摘要翻译： 提供了用于从硅（Si）半导体形成金属/半导体/金属（MSM）背对背肖特基二极管的方法。 该方法在底电极和顶电极之间沉积Si半导体层，并形成具有阈值电压，击穿电压和开/关电流比的MSM二极管。 响应于控制Si半导体层厚度，该方法能够修改MSM二极管的阈值电压，击穿电压和导通/截止电流比。 通常，响应于Si厚度的增加，阈值和击穿电压都增加。 关于开/关电流比，存在最佳厚度。 该方法能够使用化学气相沉积（CVD）或DC溅射形成非晶Si（a-Si）和多晶硅（polySi）半导体层。 Si半导体可以掺杂有V族施主材料，其降低阈值电压并增加击穿电压。

公开(公告)号：US07608514B2

公开(公告)日：2009-10-27

申请号：US11900999

申请日：2007-09-15

申请人： Sheng Teng Hsu ,  Tingkai Li

发明人： Sheng Teng Hsu ,  Tingkai Li

IPC分类号： H01L21/336

CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2463 ,  H01L29/66143 ,  H01L29/872 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： A metal/semiconductor/metal (MSM) binary switch memory device and fabrication process are provided. The device includes a memory resistor bottom electrode, a memory resistor material over the memory resistor bottom electrode, and a memory resistor top electrode over the memory resistor material. An MSM bottom electrode overlies the memory resistor top electrode, a semiconductor layer overlies the MSM bottom electrode, and an MSM top electrode overlies the semiconductor layer. The MSM bottom electrode can be a material such as Pt, Ir, Au, Ag, TiN, or Ti. The MSM top electrode can be a material such as Pt, Ir, Au, TiN, Ti, or Al. The semiconductor layer can be amorphous Si, ZnO2, or InO2.

摘要翻译： 提供金属/半导体/金属（MSM）二进制开关存储器件和制造工艺。 该器件包括存储器电阻器底部电极，存储器电阻器底部电极上方的存储器电阻器材料，以及存储器电阻器材料上的存储器电阻器顶部电极。 MSM底部电极覆盖存储电阻器顶部电极，半导体层覆盖在MSM底部电极上，并且MSM顶部电极覆盖半导体层。 MSM底部电极可以是诸如Pt，Ir，Au，Ag，TiN或Ti的材料。 MSM顶部电极可以是诸如Pt，Ir，Au，TiN，Ti或Al的材料。 半导体层可以是非晶Si，ZnO 2或InO 2。