[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：

在半导体衬底上的彼此分开的源极/漏极层；

在源极/漏极层之间的沟道；

在沟道上的第一绝缘膜；

在第一绝缘膜上的电荷存储层；

设置在电荷存储层上、由多个层形成的第二绝缘膜；以及

在第二绝缘膜上的控制栅极，

其中该第二绝缘膜包括设置在电荷存储层上方并与该电荷存储 层接触的底层(A)、设置在控制栅极下方并与该控制栅极接触的顶 层(C)、以及设置在底层(A)与顶层(C)之间的中间层(B)，

中间层(B)具有比底层(A)和顶层(C)两者更高的势垒高度 和更低的介电常数，以及

中间层(B)的平均配位数比顶层(C)的平均配位数小，中间 层(B)的平均配位数比底层(A)的平均配位数小，并且中间层(B) 的平均配位数不大于3，

其中，中间层(B)由具有平均成分表示为(SiO₂)_x(Si₃N₄)_1-x(0.75≤x≤1)的化学计量成分的氧化硅膜和氮氧化硅膜中之一形成。

2.根据权利要求1所述的器件，

其中，底层(A)由金属氧化物、金属氮氧化物、金属硅酸盐、 以及金属氮化物硅酸盐中之一形成。

3.根据权利要求1所述的器件，

其中，顶层(C)由至少包括典型金属元素的金属氧化物、金属 氮氧化物、金属硅酸盐、以及金属氮化物硅酸盐中之一形成。

4.根据权利要求1所述的器件，

其中，顶层(C)由成分比表示为(HfO₂)_x(Al₂O₃)_1-x(0≤x≤0.81) 的氧化铝和铝酸铪中之一形成。

5.根据权利要求1所述的器件，

还包括电荷存储层与底层(A)之间的界面层，该界面层以形成 电荷存储层和底层(A)中任意一个的元素的部分或全部为基础。

6.根据权利要求1所述的器件，

还包括顶层(C)与控制栅极之间的反应防止层，该反应防止层 包括与形成顶层(C)和控制栅极两者的元素都不同的元素。

7.一种非易失性半导体存储器件，包括：

在半导体衬底上的彼此分开的源极/漏极层；

在源极/漏极层之间的沟道；

在沟道上的第一绝缘膜；

在第一绝缘膜上的电荷存储层；

设置在电荷存储层上、由多个层形成的第二绝缘膜；以及

在第二绝缘膜上的控制栅极，

其中该第二绝缘膜包括设置在电荷存储层上方并与该电荷存储 层接触的底层(A)、设置在控制栅极下方并与该控制栅极接触的顶 层(C)、以及设置在底层(A)与顶层(C)之间的中间层(B)，

中间层(B)由硅的成分比与底层(A)和顶层(C)两者相比更 大的氧化物和氮氧化物中之一形成，以及

中间层(B)的平均配位数不大于3，

其中，中间层(B)由具有平均成分表示为(SiO₂)_x(Si₃N₄)_1-x(0.75≤x≤1)的化学计量成分的氧化硅膜和氮氧化硅膜中之一形成。

8.根据权利要求7所述的器件，

其中，底层(A)由金属氧化物、金属氮氧化物、金属硅酸盐、 以及金属氮化物硅酸盐中之一形成。

9.根据权利要求7所述的器件，

其中，顶层(C)由至少包括典型金属元素的金属氧化物、金属 氮氧化物、金属硅酸盐、以及金属氮化物硅酸盐中之一形成。