[發明專利]一種半導體存儲單元、器件及其制備方法

無效

• 申請號: 201010541156.2
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102468342A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 霍宗亮;劉明;金林;劉璟;張滿紅;李冬梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/788
• 分類號: H01L29/788;H01L29/49;H01L27/115;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種半導體存儲單元，其特征在于，包括：

襯底；

在所述襯底上溝道區兩端形成的源區和漏區；

在所述溝道區上方自下而上依次形成的隧穿層、具有深電子存儲勢阱的浮柵存儲層；

在所述浮柵存儲層上方形成的控制柵。

2.根據權利要求1所述的半導體存儲單元，其特征在于，所述具有深電子存儲勢阱的浮柵存儲層由下列材料中的一種構成：

采用P型摻雜手段處理的多晶硅浮柵；

采用碳C摻雜的多晶硅浮柵；

碳化硅SiC；

對采用C摻雜的多晶硅浮柵再進行P型摻雜形成的材料；

對SiC進行P型摻雜形成的材料。

3.根據權利要求2所述的半導體存儲單元，其特征在于，所述對采用C摻雜的多晶硅浮柵進一步進行P型摻雜形成的材料中，進行P型摻雜的材料為下列材料中的至少一種：為B、BF₂、B₂H₆。

4.根據權利要求2所述的半導體存儲單元，其特征在于，所述對SiC進一步進行P型摻雜形成的材料中，進行P型摻雜的材料為下列材料中的至少一種：Al，B，Be，Ga，O。

5.根據權利要求1所述的半導體存儲單元，其特征在于，所述隧穿層為由至少兩層隧穿子層所構成的隧穿勢壘結構。

6.根據權利要求5所述的半導體存儲單元，其特征在于，所述隧穿勢壘結構由三層隧穿子層構成，自溝道區自下向上依次為：

由能帶較寬且與襯底界面特性良好的材料制作而成的第一隧穿子層，所述能帶較寬且與襯底界面特性良好的材料為下列材料中的一種：SiO₂、HfSiO、HfLaON、Al₂O₃、；

能帶較窄且價帶位置較高的材料構成的第二隧穿子層，所述能帶較窄且價帶位置較高的材料為下列材料中的一種：Si₃N₄、HfO₂、SiO_xN_y；

由能帶較寬的材料構成第三隧穿子層，所述能帶較寬的材料為下列材料中的一種：SiO₂、HfSiO、HfLaON、HfAlO、Al₂O₃、。

7.根據權利要求5所述的半導體存儲單元，其特征在于，所述隧穿勢壘結構由三層隧穿子層構成，自溝道區自下向上依次為：

能帶較窄且價帶位置較高的材料構成的第一隧穿子層，所述能帶較窄且價帶位置較高的材料為下列材料中的一種：Si₃N₄、HfO₂、SiO_xN_y；

由能帶較寬的材料構成第二隧穿子層，所述能帶較寬的材料為下列材料中的一種：SiO₂、Al₂O₃、HfSiO、HfLaON、HfAlO。

能帶較窄且價帶位置較高的材料構成的第三隧穿子層，所述能帶較窄且價帶位置較高的材料為下列材料中的一種：Si₃N₄、HfO₂、SiO_xN_y。

8.根據權利要求5所述的半導體存儲單元，其特征在于，所述襯底為硅Si，所述隧穿勢壘結構為由兩層隧穿子層構成，自溝道區自下向上依次為：

由能帶較寬且與襯底界面特性良好的材料制作而成的第一隧穿子層，所述能帶較寬且與襯底界面特性良好的材料為下列材料中的一種：SiO₂、Al₂O₃、HfSiO、HfLaON；

能帶較窄且價帶位置較高的材料構成的第二隧穿子層，所述能帶較窄且價帶位置較高的材料為下列材料中的一種：Si₃N₄、Al₂O₃、HfO₂、SiO_xN_y；