[发明专利]具有共振隧道势垒的增强的多位非易失性存储器装置

权利要求书

1.一种非易失性存储器单元，其包括：

衬底，其具有一对源极/漏极区域；

栅极绝缘层堆叠，其形成于所述衬底上且位于所述源极/漏极对的区域之间，所述栅极绝缘层堆叠包括：

形成于所述衬底上的第一氧化物层；

在所述第一氧化物层上且与所述第一氧化物层相接触的硅或锗的第一非晶层；

形成于所述第一非晶层上且与所述第一非晶层相接触的锗或硅的第二非晶层，

其中所述第二非晶层不同于所述第一非晶层；及

形成于所述第二非晶层上且与所述第二非晶层相接触的第二氧化物层；

电荷捕捉层，其形成于所述栅极绝缘层堆叠上；

电荷阻挡层，其形成于所述电荷捕捉层上；及

栅极，其形成于所述电荷阻挡层上。

2.如权利要求1所述的单元，其进一步包含形成于所述电荷阻挡层与所述栅极之间的钝化层。

3.如权利要求1所述的单元，其中所述电荷捕捉层包含氮化物。

4.如权利要求1所述的单元，其中所述电荷阻挡层包含HfSiON或LaAlO₃。

5.如权利要求2所述的单元，其中所述钝化层包含TaN。

6.如权利要求1所述的单元，其中所述电荷阻挡层及所述电荷捕捉层包含高k材料。

7.一种存储器系统，其包括：

处理器，其产生控制信号；及

非易失性存储器装置，其耦合到所述处理器且响应于所述控制信号来操作，所述存储器装置包括：

存储器阵列，其具有形成于衬底中且排列成行及列构架的多个非易失性存储器单元，每一存储器单元包括：

一对掺杂到所述衬底中的源极/漏极区域；

共振隧道势垒，其形成于所述衬底上且位于所述源极/漏极对的区域之间，所述共振隧道势垒包括：

形成于所述衬底上的第一氧化物层；

形成于所述第一氧化物层上的硅或锗的第一非晶层；

形成于所述第一非晶层上且与所述第一非晶层接触的锗或硅的第二非晶层，其中所述第二非晶层不同于所述第一非晶层；及

形成于所述第二非晶层上且与所述第二非晶层接触的第二氧化物层；

高k电荷捕捉层，其形成于所述共振隧道势垒上；

高k介电电荷阻挡层，其形成于所述电荷捕捉层上；

钝化层，其形成于所述电荷阻挡层上；及

栅极，其形成于所述钝化层上。

8.如权利要求7所述的存储器系统，其中所述存储器装置进一步包含用于响应于所述处理器控制信号来执行存储器操作的控制电路。

9.如权利要求7所述的存储器系统，其中所述阵列的所述多个非易失性存储器单元耦合成NAND构架或NOR构架中的一者。