[發明專利]具有分離氮化物存儲層的SONOS堆棧

有效

• 申請號: 201380016882.4
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104254921B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 斐德列克·杰能;克里希納斯瓦米·庫馬爾
• 申請（專利權）人: 經度快閃存儲解決方案有限責任公司
• 主分類號: H01L29/792
• 分類號: H01L29/792
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種存儲設備，包括：

溝道，所述溝道由覆蓋基于硅的半導體材料的襯底上的表面的半導體材料的薄膜形成，所述溝道連接所述存儲設備的源極和漏極，其中絕緣層設置在所述襯底的所述表面和所述溝道之間；

隧道氧化物，所述隧道氧化物覆蓋所述溝道；

分離電荷俘獲區，所述分離電荷俘獲區覆蓋所述隧道氧化物，所述分離電荷俘獲區包括底部電荷俘獲層和頂部電荷俘獲層，所述底部電荷俘獲層包括更靠近于所述隧道氧化物的氮化物，其中所述底部電荷俘獲層被包括氧化物的薄的反隧穿層從所述頂部電荷俘獲層分開，

其中，所述隧道氧化物和所述分離電荷俘獲區被布置成在所述溝道的三個側面上包圍，

以及其中，所述頂部電荷俘獲層包括富硅、貧氧氮化物，所述底部電荷俘獲層包括富氧氮化物，并且還包括覆蓋所述分離電荷俘獲區的阻擋介電層。

2.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述頂部電荷俘獲層包括分布在分離電荷俘獲區中的大多數電荷陷阱。

3.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述阻擋介電 層包括高K介質。

4.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述溝道由硅制造，所述硅具有相對于所述溝道的長軸的100表面結晶取向。

5.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述溝道包括多晶硅。

6.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述溝道包括再結晶的多晶硅。

7.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述溝道包括硅納米線。

8.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述隧道氧化物包括氮化的氧化物。

9.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述頂部電荷俘獲層包括高K介質。

10.根據權利要求1所述的存儲設備，其中，所述溝道凸出到所述襯底上的表面之上，并且還包括與所述溝道的至少一部分相交并覆蓋所述溝道的至少一部分的鰭片，所述鰭片包括所述隧道氧化物和覆蓋所述隧道氧化物的所述分離電荷俘獲區。

11.根據權利要求10所述的存儲設備，其中，所述頂部電荷俘獲層包括富硅、貧氧氮化物，所述底部電荷俘獲層包括富氧氮化物層，并且還包括覆蓋所述分離電荷俘獲區的阻擋氧化物層。

12.根據權利要求11所述的存儲設備，還包括覆蓋所述阻擋氧化物層的金屬柵極層。

13.一種存儲設備，包括：

垂直溝道，所述垂直溝道由半導體材料的薄的凸出形成，所述半導體材料的薄的凸出從在襯底的表面上形成的第一擴散區延伸到在所述襯底的表面上方形成的第二擴散區，所述垂直溝道將所述第一擴散區電連接到所述第二擴散區，其中所述第一擴散區和所述第二擴散區垂直排列；

隧道氧化物，所述隧道氧化物鄰接所述垂直溝道；

分離電荷俘獲區，所述分離電荷俘獲區鄰接所述隧道氧化物，所述分離電荷俘獲區包括第一電荷俘獲層和第二電荷俘獲層，所述第一電荷俘獲層包括更靠近所述隧道氧化物的富氧氮化物，所述第二電荷俘獲層包括覆蓋所述第一電荷俘獲層的富硅、貧氧氮化物，

其中，所述第二電荷俘獲層包括分布在分離電荷俘獲區中的大多數電荷陷阱，并且其中所述第一電荷俘獲層通過包含氧化物的薄的反隧穿層從所述第二電荷俘獲層分開。

14.根據權利要求13所述的存儲設備，其中，所述垂直溝道包括硅。

15.根據權利要求13所述的存儲設備，還包括鄰接所述分離電荷俘獲區的高K介質阻擋層。

16.根據權利要求13所述的存儲設備，還包括鄰接所述分離電荷俘獲區的高K介質阻擋層。