一种适合于半导体闪存器件的栅叠层结构及制备方法

摘要

本发明涉及一种适合于半导体闪存器件的栅叠层结构及其制备方法。该栅叠层结构以晶向为100的P型单晶硅片为衬底，自下而上依次为：Al2O3薄膜，作为电荷隧穿层；钌基RuOx纳米晶，作为第一电荷俘获层；高介电常数HfxAlyOz薄膜，作为第二电荷俘获层；Al2O3薄膜，充当电荷阻挡层；上电极层。本发明中，钌基RuOx纳米晶具有很好的热稳定性，在高温下不容易扩散；高介电常数HfxAlyOz薄膜具有较高的电荷陷阱密度；上电极采用金属钯，拥有较大的功函数。因此该栅叠层结构在纳米晶存储电容器中有广阔的应用前景。

主权项

一种适合于半导体闪存器件的栅叠层结构，其特征在于，包含有基于金属纳米晶和高介电常数薄膜的异质电荷俘获层；所述栅叠层结构中，由下至上依次设置有：晶向为100的P型单晶硅片，作为衬底；原子层淀积的Al2O3薄膜，作为电荷隧穿层，厚度为5～15纳米；所述异质电荷俘获层，其进一步包含有：所述金属纳米晶作为第一电荷俘获层，该纳米晶为钌和氧化钌的复合物，记为钌基RuOx纳米晶；原子层淀积的所述高介电常数薄膜作为第二电荷俘获层，厚度为3～20纳米；所述高介电常数介质为HfxAlyOz，其中x>0，z>0且y=0或y>0；原子层淀积的Al2O3薄膜，作为电荷阻挡层，厚度为15～40纳米；上电极层。