[发明专利]非易失性存储元件及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性存储元件，包括：

半导体区；

源区和漏区，相互隔开地设置在所述半导体区中；

隧道绝缘膜，设置在所述源区与所述漏区之间的所述半导体区 上；

电荷存储层，设置在所述隧道绝缘膜上；

阻挡绝缘膜，设置在所述电荷存储层上；以及

控制栅电极，设置在所述阻挡绝缘膜上，

其中所述电荷存储层包括氧化物、氮化物或氧氮化物，所述氧化 物、氮化物或氧氮化物含有从组中选择的至少一种材料，所述组包括 Hf、Al、Zr、Ti和稀土金属，并且所述氧化物、氮化物或氧氮化物被 全部或者部分地晶化，以及

所述阻挡绝缘膜包括含有至少一种稀土金属的氧化物、氧氮化 物、硅酸盐或铝酸盐。

2.根据权利要求1的元件，其中所述阻挡绝缘膜被全部或部分地 晶化。

3.根据权利要求1的元件，其中所述电荷存储层包括第一绝缘层， 所述第一绝缘层设置在与所述隧道绝缘膜的界面上并且是非晶的。

4.根据权利要求3的元件，其中所述第一绝缘层包括氮化硅。

5.一种非易失性存储元件，包括：

半导体区；

源区和漏区，相互隔开地设置在所述半导体区中；

隧道绝缘膜，设置在所述源区与所述漏区之间的半导体区上；

电荷存储层，包括设置在所述隧道绝缘膜上的非晶的第一绝缘 层，以及颗粒状地形成在所述第一绝缘层中并且晶化的第二绝缘层；

阻挡绝缘膜，设置在所述电荷存储层上；以及

控制栅电极，设置在所述阻挡绝缘膜上，

其中所述第二绝缘层包括氧化物、氮化物或氧氮化物，所述氧化 物、氮化物或氧氮化物含有从组中选择的至少一种材料，所述组包括 Hf、Al、Zr、Ti和稀土金属，并且所述氧化物、氮化物或氧氮化物被 全部或者部分地晶化，以及

所述阻挡绝缘膜包括含有至少一种稀土金属的氧化物、氧氮化 物、硅酸盐或铝酸盐。

6.根据权利要求5的元件，其中所述第二绝缘层设置在与所述阻 挡绝缘膜的界面上。

7.根据权利要求5的元件，其中所述第一绝缘层包括氮化硅。

8.一种制造非易失性存储元件的方法，包括以下步骤：

在半导体区上形成隧道绝缘膜；

在所述隧道绝缘膜上形成电荷存储层；

通过执行第一热处理来晶化所述电荷存储层；

在所述电荷存储层上形成阻挡绝缘膜；

在所述阻挡绝缘膜上形成控制栅电极；

通过在所述半导体区中掺入杂质而在所述半导体区中形成杂质 区；以及

通过执行第二热处理来激活所述杂质区。

9.根据权利要求8的方法，其中所述第二热处理使所述阻挡绝缘 膜晶化。

10.根据权利要求8的方法，其中所述电荷存储层包括氧化物、 氮化物或氧氮化物，所述氧化物、氮化物或氧氮化物含有从组中选择 的至少一种材料，所述组包括Hf、Al、Zr、Ti和稀土金属，并且所述 氧化物、氮化物或氧氮化物被全部或者部分地晶化。

11.根据权利要求8的方法，其中所述阻挡绝缘膜包括含有至少 一种稀土金属的氧化物、氧氮化物、硅酸盐或铝酸盐。

12.根据权利要求8的方法，进一步包括以下步骤：在形成所述 隧道绝缘膜之后，形成非晶的第一绝缘层。

13.根据权利要求12的方法，其中所述第一绝缘层包括氮化硅。