[發(fā)明專利]一種硅基電荷俘獲型存儲器件及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910192421.1
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN110047916B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 楊友斌;殷江
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/51;H01L27/11568;H01L21/285
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種硅基電荷俘獲型存儲器件，其特征在于，硅基電荷俘獲型存儲器件從下至上由p-Si/隧穿層介質(zhì)/電荷俘獲介質(zhì)層/阻擋層介質(zhì)/柵電極構(gòu)成；電荷俘獲介質(zhì)層的導帶底與p-Si的導帶底具有匹配的能帶結(jié)構(gòu)層；電荷俘獲介質(zhì)層是兩種單元氧化物的混合物，且與硅相比兩種單元氧化物均具有高的介電系數(shù)，兩種單元氧化物的介電系數(shù)為6~100；

制備的電荷俘獲介質(zhì)層具有非晶結(jié)構(gòu)，厚度為0.5~20nm；該電荷俘獲介質(zhì)層所包含的其中一種單元氧化物的導帶底的勢能比p-Si的導帶底的勢能高，另一種單元氧化物的導帶底的勢能比p-Si的導帶底的勢能低，電荷俘獲介質(zhì)層為(Al₂O₃)_0.3(TiO₂)_0.7，隧穿層介質(zhì)為Al₂O₃，隧穿層介質(zhì)厚度為1~5nm；

在p-Si襯底和隧穿層介質(zhì)Al₂O₃間增加一層熱氧化的SiO₂層；以減少p-Si襯底和Al₂O₃間界面態(tài)密度，SiO₂層加Al₂O₃層的總厚度為1~5nm；

該電荷俘獲介質(zhì)層的制備方法包括射頻磁控濺射方法、電子束蒸發(fā)方法、化學沉積方法或原子層沉積方法；

該電荷俘獲介質(zhì)層的導帶底的勢能與p-Si導帶底的勢能差值的范圍為-1.5eV~1.5eV。