[发明专利]一种三维NAND铁电存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种三维NAND铁电存储器，其特征在于，包括：

依次层叠设置的基底层(1)、导电层(2)和叠构层，所述叠构层包括交叠设置的多层隔离层和多层控制栅电极层；及

多个通道组(5)，所述多个通道组中每一个均包括两个通道，两个所述通道均贯穿所述叠构层设置，两个所述通道的底端嵌于所述导电层(2)，且两个所述通道的底端连通，两个所述通道之间设置有使两个所述通道的控制栅电极层分离开的分离层(6)，所述通道内壁上依次设置有缓冲层(7)、铁电薄膜层(8)、沟道层(9)，使两个所述通道形成多个铁电场效应晶体管(13)，所述多个铁电场效应晶体管(13)串联组成一个通道组(5)。

2.根据权利要求1所述的三维NAND铁电存储器，其特征在于，还包括，所述沟道层(9)的内壁设置有填充层(10)，以填满所述通道，所述填充层(10)的材料为二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)或氮氧化硅(SiON)。

3.根据权利要求1或2所述的三维NAND铁电存储器，其特征在于，所述基底层(1)材料为硅、锗、硅锗或砷化镓。

4.根据权利要求1或2所述的三维NAND铁电存储器，其特征在于，所述隔离层的材料为二氧化硅或介电常数小于二氧化硅的绝缘材料；所述控制栅电极层的材料为重掺杂多晶硅、氮化物金属电极或钨。

5.根据权利要求1或2所述的三维NAND铁电存储器，其特征在于，所述缓冲层(7)的材料为：二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化铪(HfO₂)、二氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、氧化镧(La₂O₃)、氮氧硅铪(HfSiON)及二氧化锗(GeO₂)中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1或2所述的三维NAND铁电存储器，其特征在于，所述沟道层(9)的材料为具有高载流子迁移率的氧化物半导体材料，是氧化铟镓锌(InGaZnO)、氧化铟锌(InZnO)、氧化铟锡锌(InSnZnO)、氧化锌锡(ZnSnO)、氧化锌铝锡(ZnAlSnO)、氧化硅锌锡(SiZnSnO)、氧化铟铝锌(InAlZnO)、氧化铟锆锌(InZrZnO)、氧化铟铪锌(InHfZnO)、氧化锌(ZnO)和氧化镓(Ga₂O₃)等中的任一种。

7.根据权利要求1或2所述的三维NAND铁电存储器，其特征在于，所述铁电薄膜层(8)为：

二氧化铪(HfO₂)；

掺杂的二氧化铪(HfO₂)，所述掺杂的二氧化铪的掺杂元素为硅、铝、锆、镧、铈、锶、镥、钆、钪、钕、锗、氮中的一种或多种；

二氧化锆(ZrO₂)；或

掺杂的二氧化锆(ZrO₂)。

8.根据权利要求1或2所述的三维NAND铁电存储器，其特征在于，所述沟道层(9)的厚度小于其耗尽层宽度。