專利名稱：永久性硅/氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永久性存儲(chǔ)器，且更具體地，是具有改善了容量的硅/氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅(SONSNOS)存儲(chǔ)器。
背景技術(shù)：
圖1示出了傳統(tǒng)的快閃電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的橫截面圖。這里，該快閃EEPROM，作為永久性存儲(chǔ)器，即使在切斷電源的狀態(tài)下，仍能保存數(shù)據(jù)。
參考圖1，一柵極17被置于包含一源極13和一漏極15的襯底11上，且一柵極氧化物21，一浮置柵極23以及一絕緣層25依次堆疊在該柵極17和襯底11之間。
通常，一閃存可以使用從該襯底11的一部分注入的熱離子編程，更詳細(xì)地說，是從在源極13和漏極15間形成的電子通道注入。熱離子注入機(jī)制包括將傳遞負(fù)電荷至浮置電極23的電子轉(zhuǎn)變成熱離子。此后，源極13和襯底11中相應(yīng)的部分接地，且在柵極17上施加一相對高的正電壓以形成一吸引電子的電場。此外，在漏極15上施加一適當(dāng)?shù)恼妷阂援a(chǎn)生熱離子。該熱離子通過柵極17的電場被注入到浮置電極23中。當(dāng)在該浮置電極23中積累起足夠量的負(fù)電荷時(shí)，該浮置電極23的負(fù)電動(dòng)勢被提高到場效應(yīng)晶體管(FET)的閾值電壓以阻礙電子通過該通道流動(dòng)。該讀電流的大小被用來決定是否該閃存是可編程的。該浮置電極的放電被認(rèn)為是擦除。在此，擦除是通過該浮置電極與該襯底間的一隧道機(jī)構(gòu)執(zhí)行的。從閃存中擦除數(shù)據(jù)的操作是通過當(dāng)一存儲(chǔ)單元的漏極浮置時(shí)，在源極上施加一高的正電壓且將柵極和襯底接地，來執(zhí)行的。
然而，由于閃存具有低保存性的缺點(diǎn)，一用于增加信息容量且改善工藝性能的硅/氧化物/氮化物/氧化物/硅(SONOS)存儲(chǔ)器在1987年第8卷第3期93頁的IEEE電子設(shè)備函件中被CHAN ETAL.引入。
圖2示出了傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器的截面圖。
參考圖2，一柵極37被置于包含一源極33和一漏極35的襯底31上，且作為絕緣層的氧化硅層41和45形成于襯底31和柵極37之間。此外，一用于捕獲電子的非導(dǎo)電性介電層43被插在氧化硅層41和45間。
當(dāng)每一單元包含2位的SONOS存儲(chǔ)器運(yùn)行時(shí)，該SONOS存儲(chǔ)器的2位，一左位和一右位，采用使用熱離子的傳統(tǒng)編程方法；然而，每一位在不同的方向以一相對低的柵極電壓讀取數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)將源極接地或在其上施加一低壓時(shí)，該SONOS存儲(chǔ)器的一右位通過在一柵極或一漏極上施加一編程電壓而被編程。因此，熱離子被充分地加速且注入到鄰近漏極的一非導(dǎo)電介電層的一個(gè)區(qū)域。然而，當(dāng)將漏極接地或在其上施加一低壓時(shí)，該SONOS存儲(chǔ)器通過在該柵極和該源極上以相反的方向施加一讀取電壓而被讀取。因此，一左位通過交換該源極和該漏極的電壓而被編程和讀取。當(dāng)一位被編程時(shí)，在另一位中的信息被保持。
該SONOS存儲(chǔ)器使用一相對低水平的柵極電壓在一相反的方向讀取數(shù)據(jù)，使得橫跨通道的勢位降大大地減小。因此，增加了電荷被捕獲進(jìn)本地捕獲區(qū)的效應(yīng)，使得能夠以較高的速率進(jìn)行SONOS存儲(chǔ)器的編程。此外，該SONOS存儲(chǔ)器能夠通過在柵極，右位的漏極和左位的源極上施加一適當(dāng)?shù)牟脸妷憾倪M(jìn)擦除機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步地，該SONOS存儲(chǔ)器通過防止SONOS存儲(chǔ)器在循環(huán)操作中的損壞，能夠延長該設(shè)備的使用壽命。
然而，不考慮SONOS存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)，仍需要與傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器相比具有更大的容量，且能夠以更高的速率編程的存儲(chǔ)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用硅/氧化物/氮化物/氧化物/硅(SONOS)存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)提供了一種具有高操作速率和高容量的存儲(chǔ)器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一硅/氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅(SONSNOS)存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層，分別形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的第一和第二介電層，和插入在第一和第二介電層間的一IV族半導(dǎo)體層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層，分別形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的第一和第二介電層，以及插入第一和第二介電層間的由一IV族半導(dǎo)體材料所組成的納米量子點(diǎn)。
這里，優(yōu)選地，該第一和第二絕緣層的每一層由從SiO2，Al2O3，TaO2和TiO2中選出的一種材料制成。
優(yōu)選地，該第一和第二介電層的每一層由Si3N4和PZT其中之一制成。
優(yōu)選地，該IV族半導(dǎo)體材料是Si和Ge的其中之一。
優(yōu)選地，該金屬是金(Au)和鋁(Al)的其中之一。
優(yōu)選地，該納米量子點(diǎn)由LPCVD方法和濺射方法其中之一制成。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一多SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該多SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層，形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的多個(gè)介電層，以及插入每個(gè)介電層間的多個(gè)IV族半導(dǎo)體層。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一多SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該多SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層，形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的多個(gè)介電層，以及插入每個(gè)介電層間的由一IV族半導(dǎo)體材料所組成的納米量子點(diǎn)。
這里，優(yōu)選地，該第一和第二絕緣層的每一層由從SiO2，Al2O3，TaO2和TiO2中選出的一種材料制成。
優(yōu)選地，該第一和第二介電層的每一層由Si3N4和PZT其中之一制成。
優(yōu)選地，該IV族半導(dǎo)體材料是Si和Ge的其中之一。
優(yōu)選地，該金屬是Au和Al的其中之一。
優(yōu)選地，該納米量子點(diǎn)由LPCVD方法和濺射方法其中之一制成。
根據(jù)本發(fā)明的SONSNOS存儲(chǔ)器增加了用于存儲(chǔ)電子以提高編程速率的捕獲地點(diǎn)，且通過插入硅層增加了該存儲(chǔ)器的容量。


本發(fā)明的上述方面和優(yōu)點(diǎn)將通過在優(yōu)選實(shí)施例中的詳細(xì)描述，并參考附圖，變得愈發(fā)明顯。其中圖1為一傳統(tǒng)閃存的剖面圖；圖2為一傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器的剖面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的硅/氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅(SONSNOS)存儲(chǔ)器的透視圖；圖4A為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器的透視圖；圖4B為圖4A中圈A部分的放大圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器的剖面圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器的剖面圖；圖7為對用于記錄和擦除記憶的柵極電壓的變化作出反應(yīng)時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器中和傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器中平帶電壓變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將結(jié)合附圖作完全地描述，其中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的硅/氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅(SONSNOS)存儲(chǔ)器的透視圖。
參考圖3，一柵極107被置于包含一源極103和一漏極105的襯底101上，且一多層ONSNO層被插入在襯底101和柵極107間以捕獲電子。一電子通道形成于源極和漏極103和105之間。這里，該柵極107可使用一半導(dǎo)體，如硅(Si)或金屬制成。
該ONSNO層包括分別位于襯底101上和柵極107下的第一和第二氧化物層111a和111b，分別位于第一氧化物層111a上和第二氧化物層111b下的第一和第二氮化物層113a和113b，以及插于第一氮化物層113a和第二氮化物層113b間的硅層115。
該第一和第二氧化物層111a和111b由一絕緣材料制成，如氧化硅(SiO)，氧化鋁(Al2O3)，氧化鉭(TaO2)，或氧化鈦(TiO2)，且該第一和第二氮化物層113a和113b由包括一捕獲位置的金屬制成，如氮化硅(Si3N4)或PZT，達(dá)到一大于1012/cm2的數(shù)量。此外，該硅層115能夠被一鍺層取代。
為了制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器，通過少量地向襯底101中注入離子形成通道區(qū)，且在該通道區(qū)上形成ONSNO層。此后，用于形成柵極107的半導(dǎo)體層被沉積在ONSNO層上，且通過使用照相工藝形成該半導(dǎo)體層圖形的方式來蝕刻柵極107。采用柵極107作為掩模，離子被深度和少量地(heavily and lightly)注入以形成源極和漏極103和105，使得柵極107完整。
為了在SONSNOS存儲(chǔ)器中存貯信息，當(dāng)將源極103接地或在源極103上施加一低壓時(shí)，在漏極105上施加一第一正電壓，且在柵極107上施加一高于第一正電壓的第二正電壓。在這種情況下，從源極103至漏極105形成一電子通道，通過因形成在柵極107中的電場所致的隧道穿過第一氧化物層111a，移動(dòng)至漏極105的電子被捕獲在第一氮化物層113a和硅層115間的交界面上，硅層115的缺陷中，或是硅層115和第二氮化物層113b間的交界面上。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器與傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器相比，增加了捕獲電子的位置，該SONSNOS存儲(chǔ)器因而其能夠確保更大的容量。
為了從該存儲(chǔ)器中讀取信息，低于第一正電壓的第三正電壓被施加在漏極105上，且該柵極107電壓被設(shè)置為第四電壓，其低于第三電壓。為讀取記錄的信息，基于存儲(chǔ)單元閾值電壓的極性，當(dāng)高于參考電流的一電流在源極和漏極103和105間流過時(shí)，賦予值為1的數(shù)據(jù)，而當(dāng)?shù)陀趨⒖茧娏鞯囊浑娏髟谠礃O和漏極103和105間流過時(shí)，賦予值為0的數(shù)據(jù)。
為了擦除存儲(chǔ)單元中的信息，在柵極107上施加0V，在源極103上施加一高電壓，且將漏極105開路。結(jié)果，電子被抽取回至源極區(qū)103使得存儲(chǔ)單元中的信息被擦除掉。
圖4A為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器的透視圖。
附圖標(biāo)記121代表襯底，123代表源極，125代表漏極，127代表柵極，131a代表第一氧化物層，131b代表第二氧化物層，133a代表第一氮化物層，133b代表第二氮化物層，135代表硅量子點(diǎn)(silicon quantum dot)。除了包含硅量子點(diǎn)135而不是硅層115之外，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)類似。這里，由金(Au)或鋁(Al)制成的金屬量子點(diǎn)可以代替硅量子點(diǎn)135。
圖4B為圖4A中圈A部分的放大圖。
該硅量子點(diǎn)135能夠被金屬量子點(diǎn)(metal quantum dot)取代，且該硅量子點(diǎn)135或金屬量子點(diǎn)能夠用物理或化學(xué)的方法制造。
制造硅量子點(diǎn)135或金屬量子點(diǎn)的物理方法的范例包括濺射法，真空合成法，氣相合成法，濃縮相合成法，采用離子群束的高沉積法，固化法，高速碾磨法，混合合金加工法，沉積法，以及溶膠-凝膠法。制造硅量子點(diǎn)135或金屬量子點(diǎn)的化學(xué)方法的范例包括低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)。
回到圖4A，為了制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器，離子被少量地注入襯底121以形成一通道區(qū)。在第一氧化物層131a和第一氮化物層133a被沉積后，采用物理或化學(xué)的方法在第一氮化物層133a上形成硅量子點(diǎn)135。此后，第二氮化物層133b，第二氧化物層131b，以及用于形成柵極127的半導(dǎo)體層被沉積在硅量子點(diǎn)135上，且這些層圖形形成和蝕刻如圖4A所示。使用柵極127的半導(dǎo)體層作為掩模，離子被大量注入。結(jié)果，形成了源極和漏極123和125，且形成了柵極127。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器的讀取，記錄和擦除操作與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器相同。然而，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器，通過形成硅量子點(diǎn)135或金屬量子點(diǎn)擴(kuò)大了存儲(chǔ)電子的捕獲位置，從而增大了容量。
為增大容量，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例和第四實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器中形成了多層氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅(ONSNOS)層。
圖5為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器的剖面圖。
參考圖5，一氧化物/氮化物/硅/氮化物/硅/氮化物/氧化物(ONSNSNO)層被插在襯底201和柵極207之間。一源極203和一漏極205形成于襯底201中。該ONSNSNO層包括分別位于襯底201上和柵極207下的第一和第二氧化物層211a和211b，分別位于第一氧化物層211a上和第二氧化物層211b下的第一和第二氮化物層213a和213b，分別在第一氮化物層213a上和在第二氮化物層213b下形成的第一和第二硅層215a和215b，以及插在第一和第二硅層215a和215b間的第三氮化物層213c。
圖6為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器的剖面圖。
參考圖6，除了用第一和第二硅量子點(diǎn)235a和235b取代第一和第二硅層215a和215b，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器具有與根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例相似的結(jié)構(gòu)。這里，第一和第二金屬量子點(diǎn)能夠形成用于取代第一和第二硅量子點(diǎn)235a和235b。該金屬量子點(diǎn)能夠由金或鋁制成。
與根據(jù)如圖3和4A所示的本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器相比，根據(jù)如圖5和6所示的本發(fā)明的第三和第四實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器具有多層存儲(chǔ)電子的捕獲區(qū)以增大容量。
圖7為對用于記錄和擦除記憶的柵極電壓的變化作出反應(yīng)，在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的多SONSNOS存儲(chǔ)器中和傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器中平帶電壓變化的曲線圖。
參考圖7，曲線f1示出了根據(jù)用于傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器記錄的柵極電壓的改變而導(dǎo)致的平帶電壓VFB的改變。曲線f2示出了根據(jù)用于傳統(tǒng)SONOS存儲(chǔ)器擦除的柵極電壓的改變而導(dǎo)致的平帶電壓VFB的改變。曲線g1示出了根據(jù)用于SONSNOS存儲(chǔ)器記錄的柵極電壓的改變而導(dǎo)致的平帶電壓VFB的改變。曲線g2示出了根據(jù)用于SONSNOS存儲(chǔ)器擦除的柵極電壓的改變而導(dǎo)致的平帶電壓VFB的改變。當(dāng)柵極電壓VG低于12V時(shí)，曲線f1的平帶電壓VFB和曲線f2的平帶電壓VFB之間的差異小于曲線g1的平帶電壓VFB和曲線g2的平帶電壓VFB之間的差異。因此，可以認(rèn)為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的SONSNOS存儲(chǔ)器的性能好于傳統(tǒng)的SONOS存儲(chǔ)器。
根據(jù)本發(fā)明的該SONSNOS存儲(chǔ)器形成了多氮化物層和多硅層，且具有采用硅量子點(diǎn)或金屬量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，以增加存儲(chǔ)電子的捕獲區(qū)。因此，當(dāng)SONSNOS存儲(chǔ)器具有改善了的信息記錄能力時(shí)，能夠以較高速率被編程。
當(dāng)本發(fā)明參考其優(yōu)選實(shí)施例被詳細(xì)地示出和描述時(shí)，那些本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解，在不背離如后附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明精神和范圍的前提下，在形式和細(xì)節(jié)上所做的各種改動(dòng)是可以的。
例如，用于形成納米尺寸量子點(diǎn)的納米尺寸粒子能夠由在單電子晶體管中使用的各種方法制備。
權(quán)利要求
1.一種硅/氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅(縮寫為SONSNOS)存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層；分別形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的第一和第二介電層；以及插入在第一和第二介電層間的一IV族半導(dǎo)體層。
2.一種SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層；分別形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的第一和第二介電層；以及插入第一和第二介電層間的由一IV族半導(dǎo)體材料所組成的納米量子點(diǎn)。
3.一種SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層；分別形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的第一和第二介電層；以及插入第一和第二介電層間的由一金屬組成的納米量子點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1，2和3任何一個(gè)中所述的SONSNOS存儲(chǔ)器，其中第一和第二絕緣層的每一層由從SiO2，Al2O3，TaO2和TiO2中選出的一種材料制成。
5.如權(quán)利要求1，2和3任何一個(gè)中所述的SONSNOS存儲(chǔ)器，其中第一和第二介電層的每一層由Si3N4和PZT其中之一制成。
6.如權(quán)利要求1所述的SONSNOS存儲(chǔ)器，其中該IV族半導(dǎo)體層由硅(Si)和鍺(Ge)其中之一制成。
7.如權(quán)利要求2所述的SONSNOS存儲(chǔ)器，其中該IV族半導(dǎo)體材料是硅(Si)和鍺(Ge)其中之一。
8.如權(quán)利要求3所述的SONSNOS存儲(chǔ)器，其中金屬是金(Au)和鋁(Al)之一。
9.如權(quán)利要求2和3任何一個(gè)中所述的SONSNOS存儲(chǔ)器，其中納米量子點(diǎn)由LPCVD方法和濺射方法中的一個(gè)制成。
10.一種多SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層；形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的多個(gè)介電層；以及插入每個(gè)介電層間的多個(gè)IV族半導(dǎo)體層。
11.一種多SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層；形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的多個(gè)介電層；以及由一IV族半導(dǎo)體材料制成的，且插入每個(gè)介電層間的納米量子點(diǎn)。
12.一種多SONSNOS存儲(chǔ)器，其具有一半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括被一預(yù)定距離隔離開的源極和漏極以及一用于在源極和漏極間移動(dòng)電子的通道，一形成于半導(dǎo)體襯底上用于控制源于通道的電子的輸入的柵極，該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層；形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的多個(gè)介電層；以及由金屬制成的，且插入每個(gè)介電層間的納米量子點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求10，11和12任何一個(gè)中所述的多SONSNOS存儲(chǔ)器，其中第一和第二絕緣層的每一層由從SiO2，Al2O3，TaO2和TiO2中選出的一種材料制成。
14.如權(quán)利要求10，11和12任何一個(gè)中所述的多SONSNOS存儲(chǔ)器，其中第一和第二介電層的每一層由Si3N4和PZT其中之一制成。
15.如權(quán)利要求10所述的多SONSNOS存儲(chǔ)器，其中該IV族半導(dǎo)體層由硅(Si)和鍺(Ge)其中之一制成。
16.如權(quán)利要求11所述的多SONSNOS存儲(chǔ)器，其中該IV族半導(dǎo)體材料是硅(Si)和鍺(Ge)其中之一。
17.如權(quán)利要求11所述的多SONSNOS存儲(chǔ)器，其中金屬是金(Au)和鋁(Al)之一。
18.如權(quán)利要求11和12任何一個(gè)中所述的多SONSNOS存儲(chǔ)器，其中納米量子點(diǎn)由LPCVD方法或?yàn)R射方法中的一個(gè)制成。
全文摘要
提供了一永久性硅/氧化物/氮化物/硅/氮化物/氧化物/硅(SONSNOS)存儲(chǔ)器。該SONSNOS存儲(chǔ)器包括堆疊在襯底通道上的第一和第二絕緣層，分別形成在第一絕緣層之上和第二絕緣層之下的第一和第二介電層，插入在第一和第二介電層間的一IV族半導(dǎo)體層，硅量子點(diǎn)，或金屬量子點(diǎn)。該SONSNOS存儲(chǔ)器提高了編程速率和存儲(chǔ)能力。
文檔編號H01L21/28GK1490876SQ03108490
公開日2004年4月21日 申請日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月14日
發(fā)明者蔡洙杜, 金柱亨, 金楨雨, 蔡熙順, 柳元壹 申請人:三星電子株式會(huì)社