近年来，氧化物半导体作为下一代存储架构的潜力材料受到广泛关注，其关键优势在于可实现与后端互连工艺（BEOL）兼容的逻辑与存储器件。本文报道了基于氧化物半导体沟道的 BEOL 存储器件在近期取得的进展与面临的挑战，包括类 DRAM 的 1T-1C 存储单元、无电容增益单元以及非易失性铁电场效应晶体管（Ferroelectric FET）。文章分析了氧化物沟道的关键特性，重点关注在材料与器件工艺技术方面的进展，这些进展有助于提升存储器的核心指标，如耐久性、数据保持特性以及可扩展性。这些研究结果为优化基于氧化物半导体的存储器件、以满足下一代应用需求，提供了有价值的参考。引言生成式人工智能应用（如大语言模型，LLMs）的迅速普及，引发了向以数据为中心的计算范式转变，并对新型存储技术提出了前所未有的需求。这些存储技术必须具备更高的容量和带宽，并在能效方面表现更优，以支撑日益复杂的工作负载。为应对这些挑战，氧化物半导体（OS）沟道材料正成为创新型存储单元设计的重要候选。这类设计旨在与现有存储解决方案（如 SRAM、DRAM）形成互补，通过实现与 BEOL 兼容的存储架构，推动存储系统层级结构的变革。值得注意的是，基于氧化物半导体的存储器具备独特特性，例如单元覆盖外设（Cell-over-Peripheral，COP）设计，这得益于其与先进 CMOS 逻辑器件的单片集成能力。在 n 型氧化物半导体方面已取得显著进展，包括 IGZO、InWO、InSnO 以及 InO 等材料。由于其超低漏电特性以及与低于 400℃ 的低热预算工艺兼容，这些材料已成为 BEOL 存储单元接入晶体管的自然选择。然而，寻找性能可与之匹配的 p 型氧化物沟道材料仍然更具挑战性。该方向目前仍是一个活跃的研究领域，并且与 n 型氧化物半导体相结合，有望推动远超存储系统本身的新型应用。表 I 总结了当前正在密集研究的三类主要 BEOL 兼容、基于氧化物半导体沟道的存储器类型：