[发明专利]基于HfxSi1‑xO2多元氧化物存储材料的电荷存储器件及其制备方法

权利要求书

1.一种电荷存储器件中的存储材料，其特征在于所述存储材料为Hf_xSi_1-xO₂多元氧化物，x取值分为两类，第一类x在0.1-0.2范围内取值(Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂)，第二类x在0.8-0.9范围内取值(Hf_0.8-0.9Si_1-xO₂)。

2.如权利要求1所述的电荷存储器件中的存储材料，其特征在于制备时选用HfO₂和SiO₂粉体，经过球磨机湿磨36小时后，烘干，利用压片机在20-25MPa的压力下成型，最后在1400℃下烧制10小时。

3.如权利要求1或2所述的电荷存储材料在非易失性电荷存储器中的应用，其特征在于借助磁控溅射在硅衬底上顺序生长Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂隧穿层、Hf_0.8-0.9Si_1-xO₂存储层、Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂阻挡层和Au电极。

4.如权利要求3所述的电荷存储材料在非易失性电荷存储器中的应用，其特征在于Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂隧穿层厚度为1.5-3.5nm、Hf_0.8-0.9Si_1-xO₂存储层厚度为4-10nm、Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂阻挡层厚度为6-12nm和金电极厚度为50-200nm。

5.如权利要求3或4所述的电荷存储器件，其特征在于隧穿层、存储层和阻挡层均使用Hf_xSi_1-xO₂多元氧化物薄膜。

6.如权利要求3或4所述的磁控溅射制备多元氧化物薄膜基电荷存储器的方法，其特征在于具体步骤如下：

a)利用磁控溅射在硅衬底表面生长一层Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂多元氧化物薄膜作为隧穿层；

b)利用磁控溅射在之前形成的Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂隧穿层表面生长一层Hf_0.8-0.9Si_1-xO₂多元氧化物薄膜作为电荷存储层；

c)利用磁控溅射在之前形成的Hf_0.8-0.9Si_1-xO₂存储层表面生长一层Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂多元氧化物薄膜作为阻挡层；

d)利用磁控溅射在之前形成的Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂阻挡层表面生长一层Au作为上电极。

7.如权利要求3-6所述的电荷存储器件，其特征在于以p-Si为衬底，Au为上电极，所述电荷存储器件的结构为p-Si/Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂/Hf_0.8-0.9Si_1-xO₂/Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂/Au。

8.权利要求5或6所述的p-Si/Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂/Hf_0.8-0.9Si_1-xO₂/Hf_0.1-0.2Si_1-xO₂/Au电荷存储器件在信息存储和非易失性半导体存储器件中的应用。