氮极型铁电氮化物多值存储电容及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮极型铁电氮化物多值存储电容，主要解决现有铁电存储电容可靠性差、存储效率低、存储密度低以及难以兼容CMOS工艺的问题。其自下而上包括衬底、缓冲层、接触层。接触层上方的中间部分设有铁电材料层，该材料层的半侧刻蚀为台面，以实现不同的存储状态的输出；接触层上方的两侧设有第一电极，以控制铁电材料层存储状态的改变；铁电材料层的上方设有原位生长的顶电极接触层和第二电极，以实现存储状态的传输和存储数据的输出。本发明专利技术利用不同厚度铁电材料层极化状态的非同步改变，实现了多值逻辑存储；利用高剩余极化、高居里温度、高击穿电压的单晶氮化物铁电材料，提高了铁电存储器的稳定性、存储效率与工艺兼容性，可用于数字存储电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，特别涉及一种氮极型铁电氮化物多值存储电容，可用于消费类电子、工业物联网、边缘计算以及自动驾驶领域的数字存储电路。

技术介绍

1、高密度集成化非易失性存储器在下一代消费类电子、工业物联网、边缘计算以及自动驾驶领域具有广泛应用。铁电存储器作为非易失性存储器的一种，具有读写速度快、功耗低以及抗辐射能力强的优点，在复杂环境下高性能非易失性存储领域具有重要应用前景。作为铁电存储器的核心元件，铁电存储电容利用铁电材料极化状态由外加电场可控的特性实现数据的存储与读取。目前主要使用氧化物铁电材料如钛酸锶钡、钛酸钡、掺杂氧化铪与锆钛酸铅等材料制作铁电存储器。氧化物铁电极化弱、居里温度低、铁电性能依赖氧空位导致高温稳定性差、器件可靠性差、电容性能退化，导致铁电存储单元易失效，不能满足复杂场景数据需要频繁读写的需求。目前，通过优化薄膜的晶体结构与界面性质、开发新的极化调控方法以及优化控制算法以提高存储单元的稳定性和可靠性。

2、现有的铁电存储电容结构，如图1所示，其自下而上包括金属电极、铁电材料层与金属电极。该结构需利用互连线与开关器件进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮极型铁电氮化物多值存储电容，包括衬底(1)、缓冲层(2)和接触层(3)，其特征在于：

2.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：

3.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：所述铁电材料层(4)一侧刻蚀的台面，其刻蚀厚度为铁电材料层(4)厚度的一半。

4.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：

5.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：

6.一种氮极型铁电氮化物多值存储电容的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：p>

7.如权利...

【技术特征摘要】

1.一种氮极型铁电氮化物多值存储电容，包括衬底(1)、缓冲层(2)和接触层(3)，其特征在于：

2.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：

3.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：所述铁电材料层(4)一侧刻蚀的台面，其刻蚀厚度为铁电材料层(4)厚度的一半。

4.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：

5.如权利要求1所述的氮极型铁电氮化物多值存储电容，其特征在于：

6.一种氮极型...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛军帅，李泽辉，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：