[发明专利]非易失性存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种非易失性存储器，其特征在于，包括源电极、漏电极、以及从下而上依次堆叠设置的栅极、电荷阻挡层、电荷俘获层、电荷隧穿层和有源沟道层，所述源电极和所述漏电极分别设置于所述有源沟道层的两侧且包覆部分所述有源沟道层，所述电荷俘获层包括若干N型氧化物半导体薄膜和若干P型氧化物半导体薄膜，所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜交替堆叠设置；所述电荷俘获层包括至少一层所述N型氧化物半导体薄膜和至少一层所述P型氧化物半导体薄膜，所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜的设置层数相同或不同。

2.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜中的任意一种设置于所述电荷阻挡层的上表面，所述电荷隧穿层设置于所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜中的任意一种的上表面。

3.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，所述N型氧化物半导体薄膜的组成材料为ZnO、In₂O₃、Ga₂O₃、IGZO、InZnO、InSnO和SnO₂中的任意一种，所述P型氧化物半导体薄膜的组成材料为NiO、Cu₂O、CuAlO₂和SnO中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，所述电荷隧穿层设置于所述电荷阻挡层的上表面并包覆所述电荷俘获层。

5.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，还包括衬底，所述栅极设置于所述衬底的上表面。

6.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，所述电荷阻挡层的厚度范围为30nm-60nm。

7.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，所述电荷俘获层的厚度范围为10nm-30nm。

8.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，所述电荷隧穿层的厚度范围为5nm-15nm。

9.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，所述有源沟道层的厚度范围为20nm-60nm。

10.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其特征在于，若干所述N型氧化物半导体薄膜的厚度相同或不同，若干所述P型氧化物半导体薄膜的厚度相同或不同，所述N型氧化物半导体薄膜的厚度和所述P型氧化物半导体薄膜的厚度相同或不同。

11.根据权利要求1-10任一项所述的非易失性存储器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：形成所述栅极；

S2：在所述栅极的上表面形成所述电荷阻挡层；

S3：在所述电荷阻挡层的上表面形成若干所述N型氧化物半导体薄膜和若干所述P型氧化物半导体薄膜，且使所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜交替堆叠设置，以构成所述电荷俘获层；

S4：在所述电荷俘获层的上表面形成所述电荷隧穿层；

S5：在所述电荷隧穿层的上表面形成所述有源沟道层；

S6：在所述有源沟道层的两侧分别形成所述源电极和所述漏电极，且使所述源电极和所述漏电极包覆部分所述有源沟道层。

12.根据权利要求11所述的非易失性存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，在所述电荷阻挡层的上表面形成所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜，以构成所述电荷俘获层的步骤包括：

S31：在室温下采用反应磁控溅射方法在所述电荷阻挡层的上表面形成第一半导体薄膜，所述第一半导体薄膜是所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜中的一种；

S32：采用反应磁控溅射方法在所述第一半导体薄膜的上表面形成第二半导体薄膜，所述第二半导体薄膜是所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜中的另一种；

S33：重复采用反应磁控溅射方法形成半导体薄膜，使所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜交替设置，直至形成的所述N型氧化物半导体薄膜和所述P型氧化物半导体薄膜达到预设的层数；

S34：通过光刻与刻蚀工艺形成所述电荷俘获层。