[发明专利]一种混合型非易失存储单元及其制作方法

权利要求书

1.一种混合型非易失存储单元，其特征在于，该存储单元包括：

硅衬底(1)；

在硅衬底(1)上重掺杂的源导电区(8)和漏导电区(9)；

在源漏导电区之间载流子沟道上覆盖的隧穿介质层(2)；

在隧穿介质层(2)上覆盖的第一俘获层(3)；

在第一俘获层(3)上覆盖的多晶硅浮栅层(4)；

在多晶硅浮栅层(4)上覆盖的第二俘获层(5)；

在第二俘获层(5)上覆盖的控制栅介质层(6)；以及

在控制栅介质层(6)上覆盖的栅材料层(7)。

2.根据权利要求1所述的混合型非易失存储单元，其特征在于，所述隧穿介质层(2)选用宽禁带材料SiO₂，所述第一俘获层(3)或第二俘获层(5)选用禁带宽度比隧穿层窄的高K材料HfO₂或ZrO₂，所述控制栅介质层(6)选用高K材料Al₂O₃。

3.根据权利要求1所述的混合型非易失存储单元，其特征在于，所述第一俘获层(3)、多晶硅浮栅层(4)和第二俘获层(5)自下而上堆叠形成该存储单元的三层混合型电荷存储层。

4.根据权利要求1所述的混合型非易失存储单元，其特征在于，所述多晶硅浮栅层(4)选用多晶硅作为电荷连续性存储材料。

5.一种混合型非易失存储单元的制作方法，其特征在于，该方法包括：

A、在硅衬底上生长隧穿介质层；

B、在隧穿介质上生长第一俘获层；

C、在第一俘获层上淀积多晶硅浮栅层；

D、在多晶硅浮栅层上生长第二俘获层；

E、在第二俘获层上淀积控制栅介质层；

F、在控制栅介质层上形成栅电极并完成随后的源极和漏极的制作。

6.根据权利要求5所述的混合型非易失存储单元的制作方法，其特征在于，步骤A中所述生长的隧穿介质的方法采用热氧化方法、原子层沉 积方法或热氧化与原子层沉积的结合，该隧穿介质层选用SiO₂材料制作而成，其厚度为2nm至8nm。

7.根据权利要求5所述的混合型非易失存储单元的制作方法，其特征在于，步骤B和D中所述生长第一俘获层或第二俘获层采用化学气相淀积、原子层沉积或者磁控溅射方法，该第一俘获层或第二俘获层的厚度均为3nm至8nm。

8.根据权利要求5所述的电荷俘获型非易失存储单元的制作方法，其特征在于，步骤C中所述沉积多晶硅浮栅层采用化学气相淀积方法，该多晶硅浮栅层的厚度为6至50nm。

9.根据权利要求5所述的电荷俘获型非易失存储单元的制作方法，其特征在于，步骤E中所述淀积控制栅介质层采用原子层沉积方法或者磁控溅射方法，该控制栅介质层的厚度为15nm至30nm。