[发明专利]半导体存储元件

权利要求书

1.一种半导体存储元件，包括：

在半导体衬底上形成的隧道绝缘膜；

在所述隧道绝缘膜上形成的具有Bevan簇的HfON电荷存储 膜，Bevan簇结构包括萤石结构和在其阴离子位置的缺陷；

在所述HfON电荷存储膜上形成的阻挡膜；和

在所述阻挡膜上形成的栅电极。

2.根据权利要求1所述的半导体存储元件，

其中，所述HfON电荷存储膜包括属于斜方六面体空间组 No.148，-R3和斜方六面体空间组No.147，-P3中的至少其中一个的 晶体。

3.根据权利要求1所述的半导体存储元件，

其中，所述HfON电荷存储膜包括线性地形成从而连接所述 Bevan簇中的两个阴离子缺陷位置的链结构-V-M-V-C-V-M-V-C-V- M-V-C-...，其中，符号“V”表示无阴离子位置且符号“M”表示阳 离子位置，且符号“C”表示没有阳离子的中心位置。

4.根据权利要求2所述的半导体存储元件，

其中，所述HfON电荷存储膜包括萤石Hf₇O₁₄簇，从而被配置 为使得所述Bevan簇和所述萤石Hf₇O₁₄簇按层交替地堆叠。

5.根据权利要求4所述的半导体存储元件，

其中，所述HfON电荷存储膜包括线性地形成从而连接所述 Bevan簇中的两个阴离子缺陷位置的链结构-V-M-V-C-S-M-S-C-...， 其中符号“V”表示无阴离子位置且符号“M”表示阳离子位置，且 符号“C”表示没有阳离子的中心位置，且符号“S”表示阴离子位 置。

6.根据权利要求1所述的半导体存储元件，

其中，所述HfON电荷存储膜的氮含量被设置在0.5到21at.％ 的范围内。

7.根据权利要求6所述的半导体存储元件，

其中，所述HfON电荷存储膜的所述氮含量被设置在5到13 at.％的范围内。

8.根据权利要求7所述的半导体存储元件，

其中，所述HfON电荷存储膜的所述氮含量被设置在9到11 at.％的范围内。

9.根据权利要求1所述的半导体存储元件，

其中，所述半导体衬底是硅衬底且所述隧道绝缘膜是SiON隧道 绝缘膜。

10.根据权利要求9所述的半导体存储元件，

进一步包括Hf_xSi_1-XON膜，其中0＜X＜l，其形成在所述SiON 隧道绝缘膜和所述HfON电荷存储膜之间，以使得所述Hf_xSi_1-XON 膜的Hf成分和氮成分从所述SiON隧道绝缘膜到所述HfON电荷存 储膜地增加。

11.根据权利要求9所述的半导体存储元件，

其中，所述SiON隧道绝缘膜包括Hf元素。

12.根据权利要求9所述的半导体存储元件，

其中，通过在950℃或更高处加热所述HfON电荷存储膜，通过 热扩散将所述Hf元素包含在所述SiON隧道绝缘膜中。