一种三维NAND型铁电存储器及其制备方法技术

技术编号：46411211 阅读：3 留言：0更新日期：2025-09-16 19:58

本申请提供一种三维NAND型铁电存储器及其制备方法，三维NAND型铁电存储器包括：位于衬底一侧的堆叠结构；堆叠结构包括交替层叠的栅极绝缘层和栅极金属层；堆叠结构中具有通孔；在堆叠结构指向通孔中心的方向上，具有依次层叠的第一阻挡层、电荷俘获层、第一铁电层、第二阻挡层、第二铁电层、界面氧化层、沟道层和隔离层。电荷俘获层不仅可俘获来自栅极金属层的电荷，还可加强铁电层中的极化，增大存储窗口。此外，第一阻挡层能够阻止被电荷俘获层俘获的电荷发生去俘获使窗口减小，从而改善保持特性。通过第二阻挡层将铁电层分隔为第一铁电层和第二铁电层，使得铁电层中的剩余极化强度增加，达到了拓宽了存储窗口的作用。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及存储器领域，特别涉及一种三维nand型铁电存储器及其制备方法。

技术介绍

1、随着大数据、人工智能(artificialintelligence，ai)及物联网技术的迅猛发展，存储设备亟需突破容量、速度与可靠性的协同瓶颈。三维nand闪存通过超百层堆叠突破密度极限，但是，存储单元间电荷耦合干扰呈指数增长，引发读写速度下降、阈值电压漂移及数据保持能力衰减等问题。

2、三维nand型铁电存储器以铁电场效应晶体管(ferroelectric field effecttransistor，fefet)作为存储单元实现数据存储。fefet因其具有低功耗、易微缩、高读写速度、非破坏性读取，以及与互补金属氧化物半导体(complementary metaloxidesemiconductor，cmos)工艺兼容等优势备受关注，被视作新型半导体存储器的重要发展方向。当下，用铁电层替代高k金属栅充当栅介质来构建fefet作为存储器的研究，已成为科研人员的热门探索领域。

3、但是，现有的三维nand型铁电存储器的存储窗口较...

【技术保护点】

1.一种三维NAND型铁电存储器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的三维NAND型铁电存储器，其特征在于，所述第一阻挡层的材料为Al2O3和SiO2的至少一种。

3.根据权利要求1所述的三维NAND型铁电存储器，其特征在于，所述电荷俘获层的材料为高K材料。

4.根据权利要求3所述的三维NAND型铁电存储器，其特征在于，所述电荷俘获层的材料为HfO2和ZrO2中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的三维NAND型铁电存储器，其特征在于，所述第一阻挡层或所述电荷俘获层的厚度范围为2nm-6nm。