半导体结构及其制造方法、存储器系统与流程

本公开涉及半导体，涉及但不限于一种半导体结构及其制造方法、存储器系统。

背景技术：

1、近年来，半导体集成电路行业经历了快速发展，半导体器件的特征尺寸不断缩小，存储器的集成密度也越来越高，其性能也越来越强大。目前存储器制造技术已经逐步从简单的平面结构过渡到较为复杂的三维结构，存储器中的叠层结构的堆叠层数越来越多，存储器的制造工艺越来越复杂。因此，如何兼顾存储器的尺寸和性能成为了业界亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本公开实施例提供半导体结构及其制造方法、存储器系统。

2、第一方面，本公开实施例提供一种半导体结构，包括：

3、堆叠结构，包括交替堆叠设置的栅极结构和第一介质层；

4、沟道结构，沿第一方向贯穿所述堆叠结构；所述沟道结构包括沿第二方向依次设置的沟道层、隧穿层、存储层、功能层和阻挡层；其中，所述第二方向与所述第一方向相交。

5、在一些实施例中，所述功能层中材料的极化方向不垂直于所述第二方向。

6、在一些实施例中，所述功能层的材料包括偶极子材料。

7、在一些实施例中，所述功能层的材料包括铁电材料和/或反铁电材料。

8、在一些实施例中，所述功能层的材料包括氧化铪、氧化锆和氧化铝中的至少一种。

9、在一些实施例中，所述功能层的厚度小于所述存储层的厚度。

10、在一些实施例中，所述功能层的厚度小于所述阻挡层的厚度。

11、在一些实施例中，所述栅极结构包括：

12、第一导电层，沿所述第二方向延伸；

13、第二导电层，位于所述第一导电层与所述第一介质层之间以及所述第一导电层与所述阻挡层之间；

14、第二介质层，位于所述第二导电层与所述第一介质层之间以及所述第二导电层与所述阻挡层之间。

15、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：

16、接触结构，在所述第一方向上连接所述沟道结构；

17、隔离结构，沿所述第一方向贯穿所述堆叠结构。

18、第二方面，本公开实施例提供一种半导体结构的制造方法，所述制造方法包括：

19、形成堆叠结构；所述堆叠结构包括交替堆叠设置的栅极结构和第一介质层；

20、形成沿第一方向贯穿所述堆叠结构的沟道结构；所述沟道结构包括沿第二方向依次层叠设置的沟道层、隧穿层、存储层、功能层和阻挡层；其中，所述第二方向与所述第一方向相交。

21、在一些实施例中，所述功能层中材料的极化方向不垂直于所述第二方向。

22、在一些实施例中，所述功能层的材料包括偶极子材料。

23、在一些实施例中，所述功能层的材料包括铁电材料和/或反铁电材料。

24、在一些实施例中，所述功能层的材料包括氧化铪、氧化锆和氧化铝中的至少一种。

25、在一些实施例中，所述功能层的厚度小于所述存储层的厚度。

26、在一些实施例中，所述功能层的厚度小于所述阻挡层的厚度。

27、在一些实施例中，所述形成堆叠结构包括：

28、形成交替堆叠设置的牺牲层和所述第一介质层；

29、去除所述牺牲层以形成空隙；

30、在所述空隙中形成所述栅极结构；

31、所述在所述空隙中形成所述栅极结构，包括：

32、形成覆盖所述空隙内壁的第二介质层；

33、形成覆盖所述第二介质层的第二导电层；

34、形成覆盖所述第二导电层的第一导电层。

35、在一些实施例中，所述制造方法还包括：

36、形成在所述第一方向上连接所述沟道结构的接触结构；

37、形成沿所述第一方向贯穿所述堆叠结构的隔离结构。

38、第三方面，本公开实施例提供一种存储器系统，包括：存储器装置，包括上述实施例中任一项所述的半导体结构；存储器控制器，耦接到所述存储器装置并且被配置为控制所述存储器装置。

39、本公开实施例中，半导体结构包括堆叠结构和贯穿堆叠结构的沟道结构，沟道结构包括位于存储层和阻挡层之间的功能层，且功能层可以对存储层中俘获的电荷产生吸引作用，以改善存储层电荷泄露的问题，进而提高存储器的数据保持能力。

1.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述功能层中材料的极化方向不垂直于所述第二方向。

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述功能层的材料包括偶极子材料。

4.根据权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述功能层的材料包括铁电材料和/或反铁电材料。

5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述功能层的材料包括氧化铪、氧化锆和氧化铝中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述功能层的厚度小于所述存储层的厚度。

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述功能层的厚度小于所述阻挡层的厚度。

8.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括：

9.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

10.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述功能层中材料的极化方向不垂直于所述第二方向。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述功能层的材料包括偶极子材料。

13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，其特征在于，所述功能层的材料包括铁电材料和/或反铁电材料。

14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述功能层的材料包括氧化铪、氧化锆和氧化铝中的至少一种。

15.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述功能层的厚度小于所述存储层的厚度。

16.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述功能层的厚度小于所述阻挡层的厚度。

17.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述形成堆叠结构包括：

18.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：

19.一种存储器系统，其特征在于，包括：