[發明專利]基于陷阱控制的半導體存儲器件及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201510272114.6
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104934436A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 陳海峰
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247;H01L29/06
• 代理公司: 四川君士達律師事務所 51216
• 代理人: 芶忠義

1.一種基于陷阱控制的的半導體存儲器件，其特征在于，包括襯底區，所述襯底區底部設有襯底電極層，所述襯底區在遠離所述襯底電極層方向的頂部設有凸臺狀的溝道區，所述溝道區兩側且位于襯底區頂部分別設有浮動電壓區以及漏區；所述浮動電壓區、溝道區上覆蓋氧化絕緣柵層，且所述氧化絕緣柵層部分覆蓋在漏區上；所述氧化絕緣柵層內且位于所述漏區與溝道區結合處的正上方設有浮柵區；

所述漏區上設有漏電極層，所述漏電極層與氧化絕緣柵層相鄰；所述氧化絕緣柵層上設有柵電極層。

2.如權利要求1所述的基于陷阱控制的的半導體存儲器件，其特征在于，所述襯底區為P型襯底。

3.如權利要求1所述的基于陷阱控制的的半導體存儲器件，其特征在于，所述襯底區為N型襯底。

4.權利要求1～3任一項所述的基于陷阱控制的的半導體存儲器件的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)選取高摻雜的N型或P型材料，通過離子注入法或擴散法形成與襯底區摻雜相反的浮動電壓區和漏區；

(2)在浮動電壓區和溝道區上生長氧化絕緣柵層，并在氧化絕緣柵層內且位于漏區與溝道區結合處的正上方嵌入浮柵層；

(3)通過金屬淀積工藝，分別形成柵電極層、漏電極層和襯底電極層。

5.權利要求2所述的基于陷阱效應的的半導體存儲器件的應用方法，其特征在于，該應用方法包括以下步驟：

(1)當浮柵區中為無注入電子，且漏端電壓大于0V時，柵電壓進行掃描，漏端電流曲線為一較大較寬的山峰狀；

(2)進入寫入狀態，即在浮柵區中注入電子，使用電子注入應力注入進浮柵中電子后，柵電壓進行掃描，漏端電流山峰狀曲線消失；

(3)進入擦除狀態，即將浮柵區中注入的電子清除，使用空穴隧穿注入狀態注入進浮柵區中，將浮柵區中所注入的電子中和掉，漏端電流曲線重現變回一較大較寬的山峰狀；

(4)重復的執行步驟(2)和步驟(3)，完成對存儲器執行信息的寫入和擦除工作。

6.權利要求3所述的基于陷阱效應的的半導體存儲器件的應用方法，其特征在于，該應用方法與權利要求5所述應用方法步驟相同，區別在于：進入寫入狀態時，注入空穴電荷至浮柵區中；進入擦除操作時，注入電子電荷至浮柵區中。