[发明专利]用于电子装置的电子阻挡层

说明书

本发明是以下发明专利申请的分案申请：申请号：200980139673.2，申请日：2009年9月24日，发明名称：用于电子装置的电子阻挡层。

相关申请案的交叉参考

本专利文献主张2009年2月20日申请的第12/390,275号美国专利申请案及2008年10月8日申请的第12/247,917号美国专利申请案的优先权。第12/390,275号美国专利申请案为第12/247,917号美国专利申请案的部份接续申请案，第12/247,917号美国专利申请案为2007年12月12日申请的且主张2007年5月23日申请的第60/931,488号美国临时专利申请案及2007年5月1日申请的第11/743,085号美国专利申请案的优先权的第PCT/US2007/087167号PCT国际专利申请案的部份接续申请案，第11/743,085号美国专利申请案为2007年3月19日申请的第11/688,087号美国专利申请案的部份接续申请案，第11/688,087号美国专利申请案为2006年12月20日申请的第11/641,956号美国专利申请案的部份接续申请案，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及存储器装置，且更明确地说，涉及快闪存储器装置。

背景技术

例如快闪存储器装置等非易失性存储器装置为即使在未经供电时也可存储信息的存储器装置。快闪存储器装置将信息存储于与“控制栅极”分离的电荷存储层中。将电压施加到控制栅极以通过导致电子存储于电荷存储层中及从电荷存储层释放来编程及擦除存储器装置。

使用控制电介质以使控制栅极与电荷存储层隔离。需要使控制电介质阻隔电荷存储层与控制栅极之间的电荷流动。高k电介质层可用作高效电荷阻挡层。其已用作用于快闪存储器装置（例如，三星（Samsung）的TANOS装置）的控制电介质层，以使快闪存储器装置能够按比例缩小到低于40nm。控制电介质层可为单一Al₂O₃层，其通常具有小于20nm的厚度。然而，Al₂O₃不会完全阻隔电荷输送，且在较低电压窗下导致编程及擦除饱和。

需要具有改进的电荷阻隔特性的改进的且持久性较长的非易失性存储器装置。此外，存在多态存储器装置，其每存储器单元可存储一个以上信息位。需要改进的多态存储器装置，其在相对较大编程/擦除操作电压窗的情况下每单元可存储多个位。

发明内容

本文描述用于非易失性存储器装置的栅极堆叠，其可提供优于现有装置及方法的优点。

根据本发明的一个方面，提供一种存储器装置的栅极堆叠，所述栅极堆叠包含：在隧穿电介质层上的电荷存储层，所述电荷存储层包含局域化电荷捕集器；在所述电荷存储层上的第一电介质层，所述第一电介质层包含具有第一介电常数的第一氧氮化物；在所述第一电介质层上的第二电介质层，所述第二电介质层包含具有第二介电常数的氧化物；及在所述第二电介质层上的第三电介质层，所述第三电介质层包含具有第三介电常数的第二氧氮化物，其中所述第一及第三介电常数大于所述第二介电常数。

根据本发明的另一方面，提供一种存储器装置的栅极堆叠，所述栅极堆叠包含：在隧穿电介质层上的电荷存储层，所述电荷存储层包含多晶硅；在所述电荷存储层上的第一电介质层，所述第一电介质层包含具有第一介电常数的第一氧氮化物；在所述第一电介质层上的第二电介质层，所述第二电介质层包含具有第二介电常数的氧化物；及在所述第二电介质层上的第三电介质层，所述第三电介质层包含具有第三介电常数的第二氧氮化物，其中所述第一及第三介电常数大于所述第二介电常数，且其中所述存储器装置展现在250℃的温度下在24小时的周期内约85%或更大的电荷保留。

根据本发明的另一方面，提供一种存储器装置的栅极堆叠，所述栅极堆叠包含：在隧穿电介质层上的电荷存储层，所述电荷存储层包含氮化物；在所述电荷存储层上的第一电介质层，所述第一电介质层包含氧化物；在所述第一电介质层上的第二电介质层，所述第二电介质层包含氧氮化物，其中第二介电常数大于第一介电常数，且所述存储器装置展现在250℃的温度下在24小时的周期内约85%或更大的电荷保留。