一种铁电存储器及其铁电电容和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁电存储器及其铁电电容和制备方法，属于半导体存储器件领域。本发明专利技术在铁电电容中的铁电介质层生长前引入一层反铁电介质层，利用反铁电层作为种子层时，为铁电介质层提供结晶模板，从而提高铁电相占比更高，提升剩余极化强度进而提升存储窗口；同时利用反铁电层作为界面层时，具有比其他相更低的表面能和更稳定的电极接触界面，降低界面缺陷、漏电流，降低氧空位浓度，抑制电学循环过程中氧空位的生成，改善了耐久性，提升了存储器的可靠性。有利于铁电随机存储器的低功耗高性能高可靠性应用。性能高可靠性应用。性能高可靠性应用。

【技术实现步骤摘要】
一种铁电存储器及其铁电电容和制备方法


[0001]本专利技术属于集成电路
，具体涉及一种高存储窗口高可靠性的铁电存储器。

技术介绍

[0002]近年来，集成电路产业发展道路已经从“摩尔定律时代”步入“后摩尔定律时代”和“超越摩尔定律时代”。这意味微电子技术发展的目标已经从以特征尺寸缩小为中心转变到以降低功耗和提升算力为中心；从注重集成度提升转变到注重系统功能横向扩展与集成融合。
[0003]在传统计算架构中，为了平衡性能与成本，系统中存储采用了三层架构。随着与计算单元距离的增加，存储器从高速的静态随机存储器(SRAM)到动态随机存储器(DRAM)再到高密度的闪存存储器(Flash)。然而随着计算单元性能的飞速提升，以及物联网与可穿戴设备等应用的高速发展，原有存储器体系出现了性能与功耗的瓶颈。因此，更多新型存储器需要替代或补充原有的三层存储器架构。而铁电存储器具有非易失性、低功耗、高速的优点，有望部分取代或补充现有的存储器技术。
[0004]然而传统钙钛矿型铁电材料具有CMOS工艺不兼容、难集成等缺点，使铁电器件的发展受到了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁电存储器，包括一铁电电容和一个单元选择晶体管，铁电电容包括顶电极、铁电介质层和底电极，铁电电容的底电极与存储器板线相连，铁电电容的顶电极与单元选择晶体管的源端相连；单元选择晶体管的栅极与存储器字线相连，单元选择晶体管的漏端与存储器位线相连，其特征在于，在铁电介质层和底电极之间插入一反铁电介质层，该反铁电介质层采用T相占主导的反铁电材料或表面能最低的相占主导的反铁电材料。2.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述反铁电介质层选自纯ZrO2、Zr占比大于Hf占比的HfZrO、PbZrO3、或NH4H2PO4(ADP)型、(NH4)2SO4型、(NH4)2H3O6型、钙钛矿型以及RbNO3型的反铁电材料。3.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述反铁电介质层厚度在10nm以下。4.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述反铁电介质层选自纯ZrO2、Zr占比大于Hf占比的HfZrO、PbZrO3、或NH4H2PO4(ADP)型、(NH4)2SO4型、(NH4)2H3O6型、钙钛矿型以及RbNO3型的反铁电材料。5.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述铁电介质层选自传统钙钛矿型铁电材料、铁电聚合物或基于HfO2在掺杂、应力、退火处理下产生铁电性的新型铁电材料。6.如权利要求1所述的铁电存储器，其特征在于，所述铁电介质层的厚度在30nm以下。7.如权利要求1所述的铁电存储器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄芊芊，杨勐譞，黄如，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：