[发明专利]非易失性半导体存储器件

权利要求书

1.一种非易失性半导体存储器件，包括：

半导体区；

在所述半导体区上的第一绝缘膜；

在所述第一绝缘膜上的电荷存储层；

在所述电荷存储层上的第二绝缘膜；以及

在所述第二绝缘膜上的控制栅电极，其中，

所述第二绝缘膜包含：与所述电荷存储层接触的底层（A）、与所述控制栅极接触的顶层（C）、以及在所述底层（A）与所述顶层（C）之间的中间层（B），

所述中间层（B）包含(SiO₂)_x(Si₃N₄)_1-x，其中，0.75≤x≤1，

所述底层（A）包含氧化铝、氮氧化铝、硅酸铝、氮化硅酸铝、氧化铪以及铝铪氧化物中之一，

所述顶层（C）包含氧化铝、氮氧化铝、硅酸铝、氮化硅酸铝以及氮化硅中之一。

2.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述顶层（C）包含(HfO₂)_x(Al₂O₃)_1-x，其中，0≤x≤0.81。

3.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述中间层（B）的成分、介电常数以及势垒高度在其厚度方向上连续地变化。

4.根据权利要求3所述的器件，其中，

所述中间层（B）在其厚度方向的中央包含SiO₂。

5.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述电荷存储层包含氮化硅、氮氧化硅、HfO₂、HfON、HfSiO_x、HfSiON、HfAlO_x、HfAlON、ZrO₂、ZrON、ZrSiO_x、ZrSiON、ZrAlO_x、ZrAlON中之一。

6.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述电荷存储层包含La。

7.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述电荷存储层是层叠膜。

8.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述电荷存储层包含第一层和第二层，

所述第一层包含氮化硅和氮氧化硅中之一，并且

所述第二层包含HfO₂、HfON、HfSiO_x、HfSiON、HfAlO_x、HfAlON、ZrO₂、ZrON、ZrSiO_x、ZrSiON、ZrAlO_x、ZrAlON中之一。

9.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述控制栅极包含多晶硅、硅化镍、硅化钴、硅化钽、T_aN和TiN中之一。

10.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述存储器件是NAND型非易失性半导体存储器。

11.根据权利要求1所述的器件，其中，

所述控制栅电极包含在所述第二绝缘膜上的第一层和在所述第一层上的第二层，

所述第一层包含TaN或TiN，并且

所述第二层包含W或WN。

12.一种非易失性半导体存储器件，包括：

半导体区；

在所述半导体区上的第一绝缘膜；

在所述第一绝缘膜上的电荷存储层；

在所述电荷存储层上的第二绝缘膜；以及

在所述第二绝缘膜上的控制栅电极，其中，

所述第二绝缘膜的成分、介电常数以及势垒高度在其厚度方向上连续地变化，

所述第二绝缘膜在其厚度方向的中央包含SiO₂，在其厚度方向的顶部和底部包含Al₂O₃。