[发明专利]半导体存储装置及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性半导体存储装置，具有多个非易失性存储器元件，该非易失性存储器元件具有与半导体基板表面接触形成的第1绝缘膜以及与该第1绝缘膜接触形成的第2绝缘膜，作为栅极绝缘膜，该非易失性半导体存储装置的特征在于，

在上述第1绝缘膜的至少与上述第2绝缘膜接触的区域中含有构成上述第2绝缘膜的元素的至少一种元素，作为电荷俘获点。

2.根据权利要求1所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，作为电荷俘获点而被包含在上述第1绝缘膜中的构成上述第2绝缘膜的元素(以下记作俘获点元素)具有向着上述半导体基板的表面浓度变低的浓度分布，且在上述第1绝缘膜的与上述半导体基板接触的区域中不含有上述俘获点元素。

3.根据权利要求1或2所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述第1绝缘膜的与上述第2绝缘膜接触的区域中的上述俘获点元素的密度是每1平方厘米1×10¹²个以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述俘获点元素的浓度分布按照靠近上述第2绝缘膜的区域具有最大值的大致的高斯分布。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述俘获点元素是金属元素。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述俘获点元素是铝。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，除了上述俘获点元素以外的上述第1绝缘膜是硅氧化膜。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述第1绝缘膜的膜厚为3nm以上、20nm以下。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述第2绝缘膜是含有铝的绝缘膜。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述第2绝缘膜是铝氧化膜、铝铪氧化膜、或铝硅氧化膜中的任一种。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述第2绝缘膜是膜厚为30nm以下的铝氧化膜，且上述俘获点元素的密度D是每1平方厘米1×10¹²个＜D＜5×10¹⁵个。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，层积有非晶质构造的第3绝缘膜，其与上述第2绝缘膜接触并形成在其上。

13.根据权利要求12所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述第3绝缘膜是硅氧化膜、铝氧化膜、铝铪氧化膜、或铝硅氧化膜中的任一种。

14.根据权利要求12或13所述的非易失性半导体存储装置，其特征在于，上述第2绝缘膜具有结晶构造。

15.一种非易失性半导体存储装置的制造方法，该非易失性半导体存储装置具有多个非易失性存储器元件，该非易失性存储器元件具有与半导体基板表面接触形成的第1绝缘膜以及与该第1绝缘膜接触形成的第2绝缘膜，作为栅极绝缘膜，该非易失性半导体存储装置的制造方法的特征在于，

具有：形成栅极绝缘膜的工序、形成栅电极的工序、形成源极/漏极区域的工序，

上述形成栅极绝缘膜的工序具有：(1)在半导体基板表面形成第1绝缘膜的工序；(2)在上述第1绝缘膜上形成第2绝缘膜的工序；(3)将不是构成上述第1绝缘膜的元素的元素、而是构成上述第2绝缘膜的元素向上述第1绝缘膜导入的工序。

16.根据权利要求15所述的非易失性半导体存储装置的制造方法，其特征在于，上述第(3)工序是进行热处理，使上述元素从上述第2绝缘膜向上述第1绝缘膜扩散的工序。

17.根据权利要求16所述的非易失性半导体存储装置的制造方法，其特征在于，上述第(3)工序在700℃以上、1200℃以下的温度进行。