[发明专利]一种三维NAND型铁电存储器、制作方法及操作方法有效
申请号: | 201910349696.1 | 申请日: | 2019-04-28 |
公开(公告)号: | CN110071116B | 公开(公告)日: | 2021-07-27 |
发明(设计)人: | 霍宗亮;李春龙;张瑜;洪培真;邹兴奇;靳磊 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H01L27/11597 | 分类号: | H01L27/11597;G11C11/22 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 王宝筠 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 三维 nand 型铁电 存储器 制作方法 操作方法 | ||
1.一种操作方法,其特征在于,所述操作方法应用于一种三维NAND型铁电存储器,所述三维NAND型铁电存储器包括:
基底;
设置在所述基底上的叠层结构,所述叠层结构包括主栅极材料层和隔离层,在垂直于所述基底的方向上,所述主栅极材料层和所述隔离层交叠排布,且相邻所述基底的底层为主栅极材料层,背离所述基底的顶层为隔离层;
贯穿所述叠层结构的多个通孔;
在每个所述通孔的侧壁上依次设置的主栅极缓冲层、铁电层、辅栅极材料层、介质层和沟道材料层,以形成多个操作单元;
所述操作方法包括:
确定每个所述操作单元中的非选择单元和选择单元;
在所述非选择单元的主栅极材料层施加第一电压,所述辅栅极材料层浮空,在所述选择单元的主栅极材料层施加读取电压,所述操作单元的位线端施加位线电压,所述操作单元的源端接地;
判断通过所述操作单元的电流大小;
若所述电流大于预设电流值,则所述操作单元处于擦除态;若所述电流小于所述预设电流值,则所述操作单元处于编程态;
在所述操作单元进行擦除操作时,所述辅栅极材料层施加擦除电压,所述操作单元的位线端和源端浮空,所述操作单元中的每个单元的主栅极材料层接地;
在所述操作单元进行编程操作时,所述辅栅极材料层接地,所述选择单元的主栅极材料层施加编程电压,所述操作单元的位线端和源端以及所述非选择单元的主栅极材料层均浮空;
在所述操作单元进行编程抑制操作时,所述辅栅极材料层施加编程抑制电压,所述选择单元的主栅极材料层施加编程电压,所述操作单元的位线端和源端以及所述非选择单元的主栅极材料层均浮空。
2.根据权利要求1所述的操作方法,其特征在于,所述通孔的形状为圆柱形;
其中,所述通孔的直径为90nm-110nm,包括端点值。
3.根据权利要求1所述的操作方法,其特征在于,所述主栅极材料层和所述辅栅极材料层的材料为多晶硅或W金属或金属氮化物。
4.根据权利要求1所述的操作方法,其特征在于,所述介质层的材料为硅的氧化物材料或氮氧化物材料。
5.根据权利要求1所述的操作方法,其特征在于,所述主栅极缓冲层的材料为TiN或TaN或RuO2。
6.根据权利要求1所述的操作方法,其特征在于,所述铁电层的材料为HZO。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的