專利名稱：存儲(chǔ)器單元、電子系統(tǒng)、形成存儲(chǔ)器單元的方法及對(duì)存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器單元、電子系統(tǒng)、形成存儲(chǔ)器單元的方法及對(duì)存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程的方法。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)器裝置提供用于電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。一種類型的存儲(chǔ)器為被稱為快閃 存儲(chǔ)器的非易失性存儲(chǔ)器。快閃存儲(chǔ)器為EEPR0M(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)類型，其 可以塊進(jìn)行擦除及重新編程。許多現(xiàn)代個(gè)人計(jì)算機(jī)具有存儲(chǔ)于快閃存儲(chǔ)器芯片上的BIOS。 此BIOS有時(shí)被稱為快閃BIOS?？扉W存儲(chǔ)器還風(fēng)行于無(wú)線電子裝置中，因?yàn)槠涫怪圃焐棠軌?在新通信協(xié)議變得標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)支持新通信協(xié)議，且提供遠(yuǎn)程地升級(jí)裝置以用于增強(qiáng)特征的能 力。典型快閃存儲(chǔ)器包含包括以行及列形式而布置的大量非易失性存儲(chǔ)器單元的存 儲(chǔ)器陣列。通常將單元分組成塊?？赏ㄟ^(guò)對(duì)浮動(dòng)?xùn)艠O充電而電編程塊內(nèi)的單元中的每一者。 可通過(guò)塊擦除操作而將電荷從浮動(dòng)?xùn)艠O移除。將數(shù)據(jù)作為浮動(dòng)?xùn)艠O中的電荷而存儲(chǔ)于單元 中。NAND為快閃存儲(chǔ)器的基本架構(gòu)。NAND單元單位包含串聯(lián)地耦合到存儲(chǔ)器單元的 串聯(lián)組合(串聯(lián)組合通常被稱作NAND串)的至少一個(gè)選擇柵極。NAND串的柵極傳統(tǒng)上為 單級(jí)單元(SLC)，但制造商正轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍?duì)NAND串的柵極的多級(jí)單元(MLC)的利用。SLC僅 存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)位，而MLC存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)位。因此，通過(guò)從SLC轉(zhuǎn)變到MLC，可至少將存儲(chǔ)器陣 列密度加倍。在裝置的編程中，MLC不同于SLC。明確地說(shuō)，如果裝置經(jīng)編程以僅具有兩個(gè)存儲(chǔ) 器狀態(tài)(0或1)，則可將裝置編程為SLC，其中存儲(chǔ)器狀態(tài)中的一者對(duì)應(yīng)于浮動(dòng)?xùn)艠O處的一 個(gè)存儲(chǔ)電荷電平(例如，對(duì)應(yīng)于完全充電的裝置)且另一者對(duì)應(yīng)于浮動(dòng)?xùn)艠O處的另一存儲(chǔ) 電荷電平(例如，對(duì)應(yīng)于完全放電的裝置)?；蛘?，如果裝置經(jīng)編程以具有四個(gè)存儲(chǔ)器狀態(tài)， 則可將裝置編程為具有兩個(gè)存儲(chǔ)器位的MLC?？梢詮淖畹痛鎯?chǔ)電荷(例如，完全放電)到最 高存儲(chǔ)電荷(例如，完全充電)的次序而將存儲(chǔ)器狀態(tài)指定為11、01、00及10存儲(chǔ)器狀態(tài)。 因此，11狀態(tài)對(duì)應(yīng)于最低存儲(chǔ)電荷狀態(tài)，10狀態(tài)對(duì)應(yīng)于最高存儲(chǔ)電荷狀態(tài)，且01及00狀態(tài) 對(duì)應(yīng)于(例如)第一及第二中間存儲(chǔ)電荷電平。不管是將裝置用作MLC還是用作SLC，均存在避免寄生電容耦合效應(yīng)及應(yīng)力誘發(fā) 柵極漏泄且具有大存儲(chǔ)器窗口(存儲(chǔ)器窗口為使非易失性單元能夠被充電的電荷窗口，且 通過(guò)在給定時(shí)間內(nèi)在單元上的施加多少電荷來(lái)界定)的持續(xù)目標(biāo)。大存儲(chǔ)器窗口可使得能 夠清楚地將MLC裝置的多個(gè)存儲(chǔ)器狀態(tài)彼此分開。例如金屬電荷陷阱(MCT)的電荷捕獲材料有希望在非易失性存儲(chǔ)器單元中利用， 但在獲得大存儲(chǔ)器窗口、由非易失性裝置對(duì)電荷的良好保留及跨越NAND陣列的眾多裝置 的均一性(換句話說(shuō)，避免單元間西格馬(sigma)變化)方面存在困難。
需要開發(fā)藉以減輕或克服上文所論述的困難中的一者或一者以上及/或?qū)崿F(xiàn)上 文所論述的目標(biāo)中的一者或一者以上的結(jié)構(gòu)及制造工藝。


圖1為根據(jù)實(shí)施例的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖。圖2為根據(jù)實(shí)施例的NAND存儲(chǔ)器陣列的示意圖。圖3為說(shuō)明存儲(chǔ)器單元的實(shí)施例的半導(dǎo)體晶片的一部分的圖解橫截面圖。圖4為說(shuō)明存儲(chǔ)器單元的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體晶片的一部分的圖解橫截面圖。圖5到圖11說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的用于制造存儲(chǔ)器單元的工藝的各種階段。圖12為說(shuō)明存儲(chǔ)器單元的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體晶片的一部分的圖解橫截面圖。圖13為圖12的實(shí)施例的實(shí)例的能帶圖。圖14為說(shuō)明存儲(chǔ)器單元的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體晶片的一部分的圖解橫截面圖。圖15為圖14的實(shí)施例的實(shí)例的能帶圖。圖16為計(jì)算機(jī)實(shí)施例的圖解視圖。圖17為展示圖16的計(jì)算機(jī)實(shí)施例的主板的特定特征的框圖。圖18為電子系統(tǒng)實(shí)施例的高區(qū)框圖。圖19為存儲(chǔ)器裝置實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
具體實(shí)施例方式圖1為根據(jù)實(shí)施例的存儲(chǔ)器系統(tǒng)500的簡(jiǎn)化框圖。存儲(chǔ)器系統(tǒng)500包括集成電路 快閃存儲(chǔ)器裝置502 (例如，NAND存儲(chǔ)器裝置)，其包括浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)器單元陣列504、地址 解碼器506、行存取電路508、列存取電路510、控制電路512、輸入/輸出(I/O)電路514及 地址緩沖器516。存儲(chǔ)器系統(tǒng)500包括電連接到用于存儲(chǔ)器存取的存儲(chǔ)器裝置502以作為 電子系統(tǒng)的部分的外部微處理器520或其它存儲(chǔ)器控制器。存儲(chǔ)器裝置502經(jīng)由控制鏈路 522接收來(lái)自處理器520的控制信號(hào)。存儲(chǔ)器單元用以存儲(chǔ)經(jīng)由數(shù)據(jù)(DQ)鏈路524而存取 的數(shù)據(jù)。經(jīng)由地址鏈路526而接收地址信號(hào)，且在地址解碼器506處解碼地址信號(hào)以存取 存儲(chǔ)器陣列504。地址緩沖器電路516鎖存地址信號(hào)?？身憫?yīng)于控制信號(hào)及地址信號(hào)而存 取存儲(chǔ)器單元。圖2為NAND存儲(chǔ)器陣列200的示意圖。所述NAND存儲(chǔ)器陣列可為圖1的存儲(chǔ)器 陣列504的一部分。存儲(chǔ)器陣列200包括字線202i到202N，及交叉局部位線20+到204M。 字線202的數(shù)目與位線204的數(shù)目可各自為二的某次冪(例如，256個(gè)字線及4，096個(gè)位 線)。局部位線204可以多對(duì)一的關(guān)系而耦合到全局位線(未圖示)。存儲(chǔ)器陣列200包括NAND串206i到206M。每一 NAND串包括浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208i到208n。浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管位于字線202與局部位線204的交叉處。浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208表 示用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的非易失性存儲(chǔ)器單元。每一 NAND串206的浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208以串聯(lián) 源極到漏極的形式連接于源極選擇柵極210與漏極選擇柵極212之間。每一源極選擇柵極 210位于局部位線204與源極選擇線214的交叉處，而每一漏極選擇柵極212位于局部位線 204與漏極選擇線215的交叉處。每一源極選擇柵極210的源極連接到共用源極線216。每一源極選擇柵極210的漏極連接到對(duì)應(yīng)NAND串206的第一浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208的源極。舉例來(lái)說(shuō)，源極選擇柵極 210!的漏極連接到對(duì)應(yīng)NAND串206i的浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208i的源極。源極選擇柵極210連 接到源極選擇線214。每一漏極選擇柵極212的漏極在漏極接點(diǎn)228處連接到用于對(duì)應(yīng)NAND串的局部 位線204。舉例來(lái)說(shuō)，漏極選擇柵極212i的漏極在漏極接點(diǎn)228i處連接到用于對(duì)應(yīng)NAND串 206!的局部位線201。每一漏極選擇柵極212的源極連接到對(duì)應(yīng)NAND串206的最后浮動(dòng) 柵極晶體管208的漏極。舉例來(lái)說(shuō)，漏極選擇柵極212i的源極連接到對(duì)應(yīng)NAND串206i的 浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208n的漏極。浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208包括源極230及漏極232、浮動(dòng)?xùn)艠O234及控制柵極236。浮 動(dòng)?xùn)艠O晶體管208使其控制柵極236耦合到字線202。浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208的列為耦合到 給定局部位線204的那些NAND串206。浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管208的行為通常耦合到給定字線 202的那些晶體管。在一些實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器單元包含電荷捕獲區(qū)的垂直堆疊，個(gè)別區(qū)彼此 以電介質(zhì)材料分開。個(gè)別電荷捕獲區(qū)可包含一個(gè)或一個(gè)以上電荷捕獲材料層，且 在一些實(shí)施例中可包 含金屬材料。金屬材料可形成為鄰接層，或可形成為離散隔離島狀物。在一些實(shí)施例中， 島狀物中的至少一些可為納米粒子，納米粒子被理解為沿著最大橫截面小于或等于約1000 納米(且沿著橫截面常常小于10納米，或甚至小于3納米)的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，納 米粒子可具有從約1納米到約100納米的最大橫截面尺寸。納米粒子可經(jīng)配置以捕獲小于 或等于約20個(gè)電荷，且可(例如)經(jīng)配置以捕獲約1個(gè)電荷到約20個(gè)電荷。納米粒子可 大體上為球形，且在所述實(shí)施例中可被稱作納米點(diǎn)。使電荷捕獲區(qū)彼此分開的電介質(zhì)材料中的至少一些可為高k電介質(zhì)材料(“高k” 電介質(zhì)材料為具有大于二氧化硅的電介質(zhì)常數(shù)的電介質(zhì)常數(shù)的材料)。在一些實(shí)施例中，高 k電介質(zhì)材料中的一些為電荷捕獲材料(例如，氮化硅)，而在其它實(shí)施例中，高k電介質(zhì)材 料中的全體均不為電荷捕獲材料。高k電介質(zhì)材料可(例如)由各種氧化物及/或氮氧化 物組成(“氧化物”包括鋁酸鹽及硅酸鹽)。舉例來(lái)說(shuō)，高k材料可包含一種或一種以上氧 化物或氮氧化物，其包含鋁、鋯及鉿中的一者或一者以上。作為另一實(shí)例，高k材料可包含 一種或一種以上鑭系元素的一種或一種以上氧化物或氮氧化物(術(shù)語(yǔ)“鑭系元素”指具有 原子序數(shù)57-71的元素中的任一者；且明確地說(shuō)，La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、 Er、Tm、Yb及Lu中的任一者)。在一些實(shí)施例中，使電荷捕獲區(qū)彼此分開的電介質(zhì)材料中的僅一些為高k電介質(zhì) 材料，且剩余電介質(zhì)材料可包括任何合適組合物(例如，二氧化硅)。圖3中將包含垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)的存儲(chǔ)器單元的實(shí)例實(shí)施例說(shuō)明為半導(dǎo)體 構(gòu)造10的部分的非易失性存儲(chǔ)器單元15。半導(dǎo)體構(gòu)造包含基底12?；?2可(例如)包含輕微摻雜有本底ρ型摻雜劑的 單晶硅、基本上由輕微摻雜有本底P型摻雜劑的單晶硅組成或由輕微摻雜有本底P型摻雜 劑的單晶硅組成，且可被稱作半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體襯底的一部分。術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)電襯底”及“半 導(dǎo)體襯底”經(jīng)界定以意味著包含半導(dǎo)電材料(例如，硅及/或鍺)的任何構(gòu)造，半導(dǎo)電材料 包括(但不限于)例如半導(dǎo)電晶片(單獨(dú)的或以上面包含有其它材料的組合件的形式)的塊體半導(dǎo)電材料，及半導(dǎo)電材料層(單獨(dú)的或以包含其它材料的組合件的形式)。術(shù)語(yǔ)“襯 底”指包括(但不限于)上文所描述的半導(dǎo)電襯底的任何支撐結(jié)構(gòu)。柵極堆疊14由基底12支撐。柵極堆疊包括隧穿電介質(zhì)16、第一電荷捕獲區(qū)18、 第一電荷捕獲區(qū)上的第一主體電介質(zhì)材料20、第二電荷捕獲區(qū)22、第二電荷捕獲區(qū)上的第 二主體電介質(zhì)材料24、第三電荷捕獲區(qū)26、第三電荷捕獲區(qū)上的阻斷電介質(zhì)材料28，及阻 斷電介質(zhì)材料上的控制柵極30。所展示的實(shí)施例包含三個(gè)垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)(18、22及26)。其它實(shí)施例可 具有三個(gè)以上或三個(gè)以下垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)。在用于NAND存儲(chǔ)器陣列的非易失性存 儲(chǔ)器單元的實(shí)例實(shí)施例中，可存在兩個(gè)垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)到五個(gè)垂直堆疊式電荷捕獲 區(qū)。所展示的電荷捕獲區(qū)中的每一者包含電荷捕獲材料的多個(gè)離散島狀物(島狀物 在區(qū)18、22及26中分別經(jīng)標(biāo)記為19、23及27)。島狀物經(jīng)說(shuō)明成包含例如金屬的導(dǎo)電材料， 但在其它實(shí)施例中，島狀物中的至少一些可包含電荷捕獲電介質(zhì)材料。在一些實(shí)施例中，島 狀物可對(duì)應(yīng)于納米粒子(例如，納米點(diǎn))。電荷捕獲材料可包含金屬、經(jīng)導(dǎo)電摻雜半導(dǎo)體材 料(例如，經(jīng)導(dǎo)電摻雜硅或鍺)、電介質(zhì)中的金屬摻雜區(qū)域及/或氮化硅。利用金屬及/或 半導(dǎo)體材料的優(yōu)點(diǎn)在于所述金屬及/或半導(dǎo)體材料主要通過(guò)電子來(lái)編程及擦除；與通過(guò) 電子來(lái)編程但通過(guò)空穴來(lái)擦除的氮化硅形成對(duì)比。通過(guò)空穴的擦除可損害氮化硅，且損害 所述空穴所通過(guò)的其它材料。如果電荷捕獲島狀物包含含金屬材料，則所述材料可為任何合適形式，且可(例 如)對(duì)應(yīng)于金屬簇、金屬納米晶體、含經(jīng)摻雜金屬組合物，及/或經(jīng)金屬摻雜組合物。在一 些實(shí)施例中，電荷捕獲島狀物可包含以下各項(xiàng)中的一者或一者以上、基本上由以下各項(xiàng)中 的一者或一者以上組成或由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成AU、Ag、C0、Ge、Ir、Ni、Pd、 Pt、Re、Ru, Si, Ta, Te、Ti R W。區(qū)18、22及26的電荷捕獲材料可彼此相同或不同。在一些實(shí)施例中，一個(gè)區(qū)內(nèi) 的電荷捕獲材料在以下各項(xiàng)中的一者或一者以上方面不同于另一區(qū)內(nèi)的電荷捕獲材料大 小、分布、組成、密度(密度指納米粒子的群體密度，且明確地說(shuō)，指每單位面積的納米粒子 的數(shù)目)及捕獲能量(捕獲能量指陷阱的位能深度)。在一些實(shí)施例中，各種電荷捕獲區(qū)內(nèi) 的電荷捕獲材料之間的差異連同各種區(qū)距隧穿電介質(zhì)的距離的差異可使區(qū)能夠在非易失 性存儲(chǔ)器裝置的編程期間彼此大體上不同地表現(xiàn)。在其它實(shí)施例中，各種電荷捕獲區(qū)內(nèi)的 電荷捕獲材料之間的差異可使區(qū)能夠在非易失性存儲(chǔ)器裝置的編程期間彼此類似地表現(xiàn)， 而不管區(qū)距隧穿電介質(zhì)16的不同距離。在一些實(shí)施例中，最接近于隧穿電介質(zhì)16的區(qū)內(nèi)的電荷陷阱(在所展示的實(shí)施例 中為區(qū)18內(nèi)的電荷陷阱)與其它區(qū)中的電荷陷阱相比可相對(duì)較深；最遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)的 區(qū)內(nèi)的電荷陷阱(在所展示的實(shí)施例中為區(qū)26內(nèi)的電荷陷阱)與其它區(qū)中的電荷陷阱相 比可相對(duì)較淺；且距隧穿電介質(zhì)中間距離的區(qū)中的電荷陷阱(在所展示的實(shí)施例中為區(qū)22 內(nèi)的電荷陷阱)與其它區(qū)相比可具有中間深度。所述陷阱可致使區(qū)在非易失性存儲(chǔ)器單元 的編程期間彼此粗略地等效；且明確地說(shuō)，可使電荷到各種區(qū)的注入及/或電荷從各種區(qū) 的移位彼此可粗略地相當(dāng)，而不管區(qū)距隧穿電介質(zhì)的不同距離。主體電介質(zhì)材料20及24可包含任何合適組合物或組合物的組合，且可彼此相同或不同。在一些實(shí)施例中，電介質(zhì)材料20及24中的至少一者將包含高k電介質(zhì)材料。高k電介質(zhì)材料的至少一部分可為例如氮化硅的電荷捕獲材料；且高k電介質(zhì)材料因此可補(bǔ) 充電荷捕獲區(qū)的電荷捕獲特性。電荷捕獲電介質(zhì)可進(jìn)一步輔助在編程及擦除期間于不同電 荷捕獲區(qū)之間的載流子輸送以用于通過(guò)電子及空穴來(lái)存取全部存儲(chǔ)器堆疊。在其它實(shí)施例中，電介質(zhì)材料20及24中的至少一者將由不為電荷捕獲的高k電 介質(zhì)材料組成。在一些實(shí)施例中，直接在最接近于隧穿電介質(zhì)的電荷捕獲區(qū)上的主體電介 質(zhì)材料(在所展示的實(shí)施例中為主體電介質(zhì)材料20)將由不為電荷捕獲的高k電介質(zhì)材料 組成。舉例來(lái)說(shuō)，所述電介質(zhì)材料可由選自由以下各項(xiàng)組成的群組的一種或一種以上氧化 物組成鑭系元素氧化物、HfO2, A1203、HfAlxOy, HfSipOq, ZrO2及其混合物；其中x、y、ρ及q 大于零。或者，或另外，電介質(zhì)材料20及24中的至少一者可由例如PrON(根據(jù)組成元素來(lái) 展示，而非根據(jù)化學(xué)計(jì)量來(lái)展示)的鑭系元素氮氧化物組成。PrON可包含約40個(gè)原子百分 比的Pr、約10個(gè)原子百分比到約20個(gè)原子百分比的0，及約30個(gè)原子百分比到約50個(gè)原 子百分比的N。舉例來(lái)說(shuō)，PrON可包含約40個(gè)原子百分比的Pr、約20個(gè)原子百分比的0， 及約40個(gè)原子百分比的N。或者，或另外，所述高k電介質(zhì)材料還可包含鑭系元素硅酸鹽 (即，可包含鑭系元素、硅及氧)或鑭系元素鋁酸鹽(即，可包含鑭系元素、鋁及氧)。主體電介質(zhì)材料可另外或或者包含不為高k的電介質(zhì)材料，且可(例如)包含二 氧化硅、基本上由二氧化硅組成或由二氧化硅組成。然而，利用高k電介質(zhì)材料可使得能夠 將電介質(zhì)材料調(diào)諧到特定所要性能特性?？蓪⒅黧w電介質(zhì)材料形成為約0. 5納米到約30納米的厚度。在一些實(shí)施例中，可 將主體電介質(zhì)材料形成為約1納米到約10納米的有效二氧化硅厚度的厚度(術(shù)語(yǔ)“有效二 氧化硅厚度”意味著具有與二氧化硅的規(guī)定厚度等效的電介質(zhì)常數(shù)的厚度)；且在一些實(shí)施 例中，可將主體電介質(zhì)材料形成為約1納米到約3納米的有效二氧化硅厚度。在一些實(shí)施例中，可將材料20及24視為間隔材料，因?yàn)槠涫勾怪币莆坏碾姾刹东@ 區(qū)彼此隔開。間隔材料中的至少一者可包括以下各項(xiàng)中的一者或一者以上氮化硅、鑭系元 素氧化物、鑭系元素氮氧化物、氧化鉿、氧化鋁、氧化鋁鉿、硅酸鉿、氮氧化鉿硅、二氧化硅、 氮氧化鋯硅、鋁酸鋯、硅酸鋯、氧化鋯、鑭系元素硅酸鹽及鑭系元素鋁酸鹽。隧穿電介質(zhì)材料16可包含任何合適組合物或組合物的組合，且可(例如)包含以 下各項(xiàng)中的一者或一者以上、基本上由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成或由以下各項(xiàng)中 的一者或一者以上組成二氧化硅及各種鑭系元素氧化物?？蓪⑺泶╇娊橘|(zhì)材料形成為約 1納米到約7納米的等效二氧化硅厚度。阻斷電介質(zhì)材料28可包含上文對(duì)于主體電介質(zhì)材料20及24所論述的組合物中 的任一者。因此，阻斷電介質(zhì)材料可包含各種高k電介質(zhì)組合物中的任一者，高k電介質(zhì)組 合物包括(例如)氧化鋁、氮氧化鉿硅(HfSiON-其根據(jù)組成元素來(lái)展示，而非根據(jù)化學(xué)計(jì) 量來(lái)展示)、氧化鉿、鑭系元素硅酸鹽及鑭系元素鋁酸鹽中的一者或一者以上。阻斷電介質(zhì) 材料通常將具有比隧穿電介質(zhì)材料高的電介質(zhì)常數(shù)?？蓪⒆钄嚯娊橘|(zhì)材料形成為約0. 5納 米到約10納米的有效二氧化硅厚度?？刂茤艠O30可包含任何合適組合物或組合物的組合。舉例來(lái)說(shuō)，控制柵極可包含 各種金屬(例如，鎢、鈦，等等)、含金屬組合物(例如，金屬硅化物、金屬氮化物，等等)及經(jīng) 導(dǎo)電摻雜半導(dǎo)體材料(例如，經(jīng)導(dǎo)電摻雜硅，等等)中的一者或一者以上。在一些實(shí)施例中，控制柵極可包含直接相抵于阻斷電介質(zhì)材料的金屬氮化物鈍化層，且可包含金屬氮化物鈍 化層上的經(jīng)摻雜半導(dǎo)體材料。金屬氮化物鈍化可阻斷摻雜劑從經(jīng)摻雜半導(dǎo)體材料傳遞到阻 斷電介質(zhì)。金屬氮化物鈍化層可包含(例如)氮化鈦或氮化鉭。一對(duì)源極/漏極區(qū)域32形成于柵極堆疊14的相對(duì)側(cè)面上。在所展示的實(shí)施例中， 源極/漏極區(qū)域?yàn)榛?2的半導(dǎo)體材料的經(jīng)導(dǎo)電摻雜區(qū)域。區(qū)域32可為η型或ρ型多數(shù) 摻雜。圖3的非易失性存儲(chǔ)器單元15可用作SLC裝置或MLC裝置。在一些實(shí)施例中，將各種電荷捕獲區(qū)18、22及26作為單一電荷捕獲單元一起進(jìn)行 編程及擦除。明確地說(shuō)，可修整主體電介質(zhì)材料與電荷捕獲材料的組合，使得將所述區(qū)均充 電到適當(dāng)所要電位。舉例來(lái)說(shuō)，修整的部分可包括利用各種區(qū)內(nèi)的電荷捕獲材料，使得跨越 各種區(qū)18、22及26的電荷捕獲深度補(bǔ)償區(qū)距隧穿電介質(zhì)材料的不同距離。在存儲(chǔ)器單元 15的編程期間將電子注入到垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)中?？赏ㄟ^(guò)區(qū)22及26內(nèi)的電荷捕獲材 料來(lái)聚集通過(guò)區(qū)18的島狀物19之間的電子。相對(duì)于含有單一電荷捕獲層的單元來(lái)說(shuō)，此 可增加存儲(chǔ)器單元15的存儲(chǔ)器窗口，因?yàn)榭赏ㄟ^(guò)存儲(chǔ)器單元15的各種垂直堆疊式電荷捕 獲層來(lái)聚集比將通過(guò)單一電荷捕獲層聚集的電子多的電子。相對(duì)于僅具有單一電荷捕獲層 的存儲(chǔ)器單元來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)器單元15的額外電荷捕獲層也可改進(jìn)電荷保留。所述改進(jìn)可至少 部分地歸因于較高電荷保留容量在其它實(shí)施例中，各種電荷捕獲區(qū)18、22及26可經(jīng)受相對(duì)于彼此不同的編程電 壓，且可經(jīng)獨(dú)立地編程，使得物理地分開的電荷捕獲區(qū)對(duì)應(yīng)于MLC裝置的不同存儲(chǔ)器狀態(tài)。 最初提供將處于第一存儲(chǔ)器狀態(tài)中的MLC裝置。第一存儲(chǔ)器狀態(tài)可對(duì)應(yīng)于區(qū)18、22及24不 充電的狀態(tài)，或可對(duì)應(yīng)于一個(gè)或一個(gè)以上區(qū)攜載某一電荷但所述區(qū)不完全充電的狀態(tài)。施 加在第一電平下的編程電壓，在第一電平下，主要僅將電荷注入到三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的一 者(例如，最低編程電平可對(duì)應(yīng)于物理地較低的電荷捕獲區(qū)18)，且所述層變得帶電以將單 元的編程狀態(tài)從第一存儲(chǔ)器狀態(tài)升高到第二存儲(chǔ)器狀態(tài)。接著可將編程電壓增加到足以僅 對(duì)三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的兩者充電的電平(例如，較低的兩個(gè)編程電平可對(duì)應(yīng)于物理地較低 的兩個(gè)電荷捕獲區(qū)18及22)以將存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)從第二存儲(chǔ)器狀態(tài)升高到第三存 儲(chǔ)器狀態(tài)。最后，可將編程電壓增加到足以對(duì)所有三個(gè)電荷捕獲區(qū)充電的電平，且因此將存 儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)從第三存儲(chǔ)器狀態(tài)升高到第四存儲(chǔ)器狀態(tài)。在一些實(shí)施例中，可利用上文所描述的MLC編程以將存儲(chǔ)器陣列的各種存儲(chǔ)器單 元編程到相對(duì)于彼此不同的存儲(chǔ)器狀態(tài)。可如上文所描述經(jīng)由較低存儲(chǔ)器狀態(tài)而順序地進(jìn) 行存儲(chǔ)器單元到較高存儲(chǔ)器狀態(tài)的編程，或者，最初可提供在足以在單一編程步驟中獲得 較高存儲(chǔ)器狀態(tài)的電壓下的編程電壓。在存儲(chǔ)器陣列的多個(gè)存儲(chǔ)器單元經(jīng)編程的實(shí)施例 中，可將非易失性存儲(chǔ)器單元15視為并入于存儲(chǔ)器陣列的大量相同單元中的一者的實(shí)例。 陣列的編程可包含將單元的一個(gè)集合留置于第一存儲(chǔ)器狀態(tài)中、將單元的另一集合編程到 第二存儲(chǔ)器狀態(tài)、將單元的另一集合編程到第三存儲(chǔ)器狀態(tài)，及將單元的又一集合編程到 第四存儲(chǔ)器狀態(tài)。圖3展示具有垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)(其另外可能被稱作層)的非易失性存儲(chǔ)器單元的一個(gè)實(shí)施例。圖4中展示另一實(shí)施例。在參看圖4時(shí)，適當(dāng)時(shí)，將使用與上文在描述 圖3時(shí)所利用的編號(hào)類似的編號(hào)。
圖4展示包含非易失性存儲(chǔ)器單元40的半導(dǎo)體構(gòu)造10。存儲(chǔ)器單元40包含基底 12上的柵極堆疊42。柵極堆疊42包含隧穿電介質(zhì)材料16、第一電荷捕獲區(qū)18、主體電介質(zhì)材料20、第二電荷捕獲區(qū)22、第二主體電介質(zhì)材料24、第三電荷捕獲區(qū)26、阻斷電介質(zhì)材料28，及控制 柵極30。電荷捕獲區(qū)18、22及26分別包含層44、46及48。所述層可包含任何合適組合物 或組合物的組合，且因此可包含以下各項(xiàng)中的一者或一者以上、基本上由以下各項(xiàng)中的一 者或一者以上組成或由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成氮化硅及各種金屬(例如，選 自由鉬、釕、鈦及鎳組成的群組的金屬)。在圖4的所示橫截面中，圖4的電荷捕獲層跨越柵 極而鄰接，與圖3的不連續(xù)電荷捕獲層形成對(duì)比。可與上文參看圖3所論述的編程相同地編程圖4的電荷捕獲層。在一些實(shí)施例中，可形成具有垂直堆疊式電荷捕獲層的非易失性存儲(chǔ)器單元，所 述電荷捕獲層中的一者或一者以上對(duì)應(yīng)于圖3所示的類型的不連續(xù)層，且電荷捕獲層中的 一者或一者以上對(duì)應(yīng)于圖4所示的類型的鄰接層?？赏ㄟ^(guò)任何合適處理來(lái)形成圖3及圖4的非易失性存儲(chǔ)器單元。參看圖5到圖11 來(lái)描述用于形成具有垂直堆疊式電荷捕獲層的非易失性存儲(chǔ)器單元的實(shí)例工藝。在參看圖 5到圖11時(shí)，適當(dāng)時(shí)，將使用與上文在描述圖3時(shí)所利用的編號(hào)類似的編號(hào)。參看圖5，展示在處理階段的構(gòu)造10，其中跨越基底12而形成隧穿電介質(zhì)材料16， 且在隧穿電介質(zhì)材料上形成含金屬層50。參看圖6，使含金屬層經(jīng)受退火，退火將層分裂成多個(gè)離散島狀物19。島狀物19 對(duì)應(yīng)于第一電荷捕獲層(或區(qū))18。參看圖7，在島狀物19上且在島狀物19之間形成電介質(zhì)材料20，且在電介質(zhì)材料 20上形成含金屬層52。參看圖8，使含金屬層52經(jīng)受退火，退火將層分裂成離散島狀物23。島狀物23對(duì) 應(yīng)于第二電荷捕獲層(或區(qū))22。參看圖9，在島狀物23上且在島狀物23之間形成阻斷電介質(zhì)材料28，且在電介質(zhì) 材料上形成控制柵極30。電介質(zhì)材料16、20、28及30連同控制柵極及區(qū)18及22的電荷捕 獲材料形成柵極堆疊54。柵極堆疊54類似于圖3的柵極堆疊14，但僅包含兩個(gè)電荷捕獲 區(qū)，而非圖3所示的三個(gè)電荷捕獲區(qū)。參看圖10，將柵極堆疊54圖案化成柵極。所述圖案化可通過(guò)以下操作來(lái)完成 在柵極堆疊上提供經(jīng)圖案化掩模(未圖示)、將圖案從掩模轉(zhuǎn)印到柵極堆疊，且接著移除掩 模。掩?？砂?例如)經(jīng)光刻圖案化的光致抗蝕劑。參看圖11，通過(guò)將導(dǎo)電率增強(qiáng)摻雜劑植入到基底12中而在柵極的相對(duì)側(cè)面上形 成源極/漏極區(qū)域32。圖5到圖11的形成納米粒子方法為實(shí)例方法，且可在其它實(shí)施例中使用其它方 法。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)以下操作來(lái)形成納米粒子沉積薄膜(明確地說(shuō)，約1納米到約1. 2 納米的厚度的膜)、接著進(jìn)行電子束蒸發(fā)、共同濺射金屬與嵌入絕緣體、脈沖式凝核及/或 模板式自組裝(下文參看圖12更詳細(xì)地論述)。相對(duì)于常規(guī)非易失性存儲(chǔ)器單元，上文所論述的非易失性存儲(chǔ)器單元可提供眾多優(yōu)點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，可能存在由垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)所提供的電荷捕獲的增強(qiáng)機(jī)率。明確 地說(shuō)，多個(gè)陷阱層的存在可增加載流子捕獲事件的機(jī)率，且因此減小通過(guò)存儲(chǔ)器堆疊的彈 道電子噴出的機(jī)率。另一優(yōu)點(diǎn)可為多個(gè)陷阱層可使得大存儲(chǔ)器窗口能夠與非易失性存儲(chǔ) 器單元相關(guān)聯(lián)。此可通過(guò)用于給定閾值電壓的阻斷電介質(zhì)中的減小的電場(chǎng)來(lái)增強(qiáng)(歸因于 垂直分布的電荷)。另一優(yōu)點(diǎn)可為增強(qiáng)的電荷保留。明確地說(shuō)，所捕獲電荷的垂直分布性質(zhì) 可使得能夠在數(shù)據(jù)保留模式(零柵極偏壓)期間減小跨越隧穿及阻斷電介質(zhì)的電場(chǎng)下降， 此可導(dǎo)致增強(qiáng)的數(shù)據(jù)保留。相對(duì)于常規(guī)非易失性存儲(chǔ)器單元，另一優(yōu)點(diǎn)可為閾值電壓的減 小的單元間西格馬變化。明確地說(shuō)，閾值電壓可具有對(duì)捕獲中心的數(shù)目的相依性，且增加個(gè) 別裝置內(nèi)捕獲中心的總數(shù)目可降低每裝置的捕獲中心的總量的較小變化的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性。捕 獲中心的垂直堆疊可增加可用于個(gè)別存儲(chǔ)器單元的陷阱的總數(shù)目，且因此與陷阱的總數(shù)目 成比例地減小統(tǒng)計(jì)西格馬。垂直堆疊式捕獲層的各種優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)超過(guò)50納米節(jié)點(diǎn)的NAND 快閃定標(biāo)?？尚拚鎯?chǔ)器單元的垂直堆疊式捕獲層以用于特定應(yīng)用。舉例來(lái)說(shuō)，可堆疊多個(gè) 金屬電荷陷阱層，各種層的陷阱能量經(jīng)調(diào)諧以滿足各種所要性能特性(例如，所要數(shù)據(jù)保 留性能，等等)。最接近于隧穿電介質(zhì)的捕獲層可具有最深陷阱能量，且垂直堆疊內(nèi)的其它 捕獲層可具有較淺陷阱能量(陷阱能量通過(guò)選擇各種層的不同功函數(shù)來(lái)調(diào)整)。在一些實(shí)施例中，主體電介質(zhì)材料中的一者或一者以上還可包含電荷捕獲材料 (例如，氮化硅)。所述電荷捕獲電介質(zhì)材料可在存儲(chǔ)器單元的編程期間輔助捕捉電子。所 述電荷捕獲電介質(zhì)材料還可通過(guò)減小捕獲區(qū)之間的電場(chǎng)且減小各種捕獲區(qū)之間的電流來(lái) 輔助數(shù)據(jù)保留。在一些實(shí)施例中，可實(shí)現(xiàn)隧穿電介質(zhì)與阻斷電介質(zhì)之間的不對(duì)稱電介質(zhì)常數(shù)。圖12展示具有垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)的非易失性存儲(chǔ)器單元的另一實(shí)施例。明 確地說(shuō)，圖12展示包含非易失性存儲(chǔ)器單元102的半導(dǎo)體構(gòu)造100。存儲(chǔ)器單元102包含 基底12上的柵極堆疊104。柵極堆疊104包含隧穿電介質(zhì)材料106、第一電荷捕獲區(qū)108、主體電介質(zhì)材料
110、第二電荷捕獲區(qū)112、阻斷電介質(zhì)材料114，及控制柵極30。存儲(chǔ)器單元還包含源極/ 漏極區(qū)域32。第一電荷捕獲區(qū)108包含納米粒子109，且第二電荷捕獲區(qū)112包含納米粒子
111。納米粒子109與111可為納米點(diǎn)，且可在組成、大小(明確地說(shuō)，平均橫截面尺寸)及 群體密度方面彼此相同，或可在組成、平均橫截面尺寸或群體密度中的一者或一者以上方 面不同。納米粒子109及111可包含上文針對(duì)圖3的納米粒子所論述的組合物中的任一者， 且因此可包含以下各項(xiàng)中的一者或一者以上、基本上由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成 或由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成Au、Ag、Co、經(jīng)導(dǎo)電摻雜Ge、Ir、Ni、Pd、Pt、Re、Ru、 經(jīng)導(dǎo)電摻雜Si、Ta、Te、Ti及W。隧穿電介質(zhì)106可包含以下各項(xiàng)中的一者或一者以上、基本上由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成或由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成鑭系元素氧化物、鑭系元素硅 酸鹽及/或鑭系元素鋁酸鹽，且在特定實(shí)施例中可由氧化鐠組成。在一些實(shí)施例中，可認(rèn)為 鑭系元素氧化物基本上由一種或一種以上鑭系元素連同氧組成或由一種或一種以上鑭系 元素連同氧組成。在特定實(shí)施例中，隧穿電介質(zhì)可包含以下各項(xiàng)、基本上由以下各項(xiàng)組成或由以下各項(xiàng)組成Pr及0;Pr、Si及O ；或Pr、Al及O?？蓪⑺泶╇娊橘|(zhì)形成為從約2納米 到約5納米的等效氧化物厚度。鑭系元素氧化物、鑭系元素硅酸鹽及鑭系元素鋁酸鹽可將編程電壓相對(duì)于常規(guī)隧穿電介質(zhì)(明確地說(shuō)，二氧化硅)而有利地減小至少兩倍。另外，鑭系元素氧化物、鑭系元 素硅酸鹽及鑭系元素鋁酸鹽的大能帶隙可幫助存儲(chǔ)于納米粒子上的電荷的保留，尤其當(dāng)多 個(gè)電荷存儲(chǔ)于個(gè)別納米粒子上時(shí)。如果隧穿電介質(zhì)由鑭系元素及氧組成，則可利用臭氧、含鑭系元素前驅(qū)物(例如， 含有Pr的有機(jī)前驅(qū)物，例如，Pr(mmp))及水蒸氣的脈沖而通過(guò)原子層沉積(ALD)來(lái)形成 隧穿電介質(zhì)?？衫贸粞醯某跏济}沖來(lái)抑制存在于下伏表面上的任何懸空鍵(dangling bond)?？稍阼|系元素氧化物的逐層積聚期間維持氧的高分壓以維持所要化學(xué)計(jì)量?？稍?ALD期間進(jìn)行間歇快速熱退火到氮/氧混合物中約800°C到約1000°C的溫度，以避免O-H鍵 與Si-H鍵的合并，且使鑭系元素氧化物(例如，Pr2O3)穩(wěn)定。主體電介質(zhì)110可包含一種或一種以上鑭系元素氮氧化物、基本上由一種或一種 以上鑭系元素氮氧化物組成或由一種或一種以上鑭系元素氮氧化物組成，且在特定實(shí)施例 中可由氮氧化鐠組成?？蓪㈣|系元素氮氧化物視為含有鑭系元素、氧及氮的材料；且因此， 主體電介質(zhì)或者可被稱作包含一種或一種以上鑭系元素連同氧及氮、基本上由一種或一種 以上鑭系元素連同氧及氮組成或由一種或一種以上鑭系元素連同氧及氮組成。在特定實(shí)施 例中，主體電介質(zhì)可包含Pr、0及N、基本上由Pr、0及N組成或由Pr、0及N組成。主體電 介質(zhì)可具有在第一電荷捕獲區(qū)108與第二電荷捕獲區(qū)112之間約2納米到約5納米的等效 氧化物厚度的厚度。鑭系元素氮氧化物可具有合適能帶隙以幫助存儲(chǔ)于納米粒子上的電荷的電荷保 留，尤其當(dāng)多個(gè)電荷存儲(chǔ)于個(gè)別納米粒子上時(shí)。另外，鑭系元素氮氧化物可通過(guò)阻斷污染物 在后續(xù)處理期間遷移而提供用于下伏電介質(zhì)材料的組成穩(wěn)定性。阻斷電介質(zhì)114可包含上文對(duì)于圖3及圖4的阻斷電介質(zhì)28所論述的組合物中 的任一者。在一些實(shí)施例中，阻斷電介質(zhì)114可包含以下各項(xiàng)中的一者或一者以上氧化鉿 (HfO)、氮氧化鉿硅(HfSiON)、氧化鋯(ZrO)、氮氧化硅鋁(SiAlON)、氮氧化鋁鉿(AlHfON)、 氮氧化硅鉭(SiTaON)、氮氧化鋁鉭(AlTaON)、氮氧化鋯硅(ZrSiON)、鑭系元素硅氮氧化物 (例如，LaSiON)，及鑭系元素鋁氮氧化物(例如，LaSiON)。展示化學(xué)式以說(shuō)明由化合物所 包含的元素，而非用以說(shuō)明元素的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。可將阻斷電介質(zhì)形成為約30埃等效氧化 物厚度到約80埃等效氧化物厚度的厚度。在阻斷電介質(zhì)中利用含氮氧化物化合物的優(yōu)點(diǎn)可為所述化合物可防止可能存在 于控制柵極116中的摻雜劑或污染物遷移。所述化合物可防止摻雜劑或污染物到達(dá)下伏于 阻斷電介質(zhì)下的材料。在一些實(shí)施例中，如果在阻斷電介質(zhì)中利用含氮氧化物化合物，則可 從控制柵極116省略金屬氮化物鈍化層(上文參考圖3的控制柵極30所論述)。雖然電荷捕獲區(qū)108與112均經(jīng)展示成包含納米粒子，但在其它實(shí)施例中，電荷捕 獲區(qū)中的一者或兩者可包含連續(xù)層(例如，上文參看圖4所描述的連續(xù)層)。在電荷捕獲區(qū)108及112包含納米粒子的實(shí)施例中，所述納米粒子可通過(guò)任何合 適處理來(lái)形成。在一些實(shí)施例中，可利用納米粒子的自組裝方法，以便獲得納米粒子的均一 分布、大小及分開。自組裝可包含形成聚苯乙烯(PS)與聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的雙嵌段共聚物，接著進(jìn)行退火以在PS基質(zhì)中產(chǎn)生PMMA圓柱體?？梢瞥齈MMA，從而在下伏材料 上留置PS?？晌g刻下伏材料以形成硬掩模，且隨后，可在硬掩模上且在開口內(nèi)形成納米粒子 材料(例如，鉬)薄膜。如果硬掩模包含主體電介質(zhì)的所要材料，則可從開口之間移除過(guò)量 納米粒子材料以將納米粒子留置于主體電介質(zhì)材料中的開口內(nèi)。如果硬掩模包含不同于所 要主體電介質(zhì)材料的材料，則可并入有另一步驟以相對(duì)于納米粒子而選擇性地移除所述其 它材料，且接著利用所要主體電介質(zhì)材料來(lái)替換所述其它材料。除了 PMMA/PS方法以外或作為PMMA/PS方法的替代，可利用用于形成自組裝周期 性開口的其它方法。舉例來(lái)說(shuō)，首先可通過(guò)苯基三乙氧基硅烷(PTS)來(lái)處理表面以形成自 組裝單層，且接著，可施加伴護(hù)蛋白質(zhì)(chaperonin protein)溶液以在PTS的頂部上形成 有序蛋白質(zhì)圓柱體集合。環(huán)形形狀的自組裝蛋白質(zhì)接著可充當(dāng)用于選擇性蝕刻到下伏材料 中以在下伏材料內(nèi)形成周期性開口圖案的模板。所述開口接著可用于納米粒子的后續(xù)制 造。另一方法為直接在鑭系元素氧化物隧穿電介質(zhì)上形成自組裝聚合模板、通過(guò)氬來(lái) 離子植入絕緣體的經(jīng)暴露模板表面以增強(qiáng)及產(chǎn)生凝核中心、移除自組裝聚合物，且接著通 過(guò)濺射來(lái)共同沉積納米點(diǎn)材料(例如，鉬)與主體電介質(zhì)材料(例如，氮氧化鐠)。可進(jìn)行 后續(xù)退火以使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。圖13展示圖12的存儲(chǔ)器單元的特定實(shí)施例的能帶隙圖。圖13的實(shí)施例利用 PrO(根據(jù)元素組分來(lái)展示，而非根據(jù)特定化學(xué)計(jì)量來(lái)展示)隧穿電介質(zhì)106、Pr0N(根據(jù)元 素組分來(lái)展示，而非根據(jù)特定化學(xué)計(jì)量來(lái)展示)主體電介質(zhì)110，及HfSiON(根據(jù)元素組分 來(lái)展示，而非根據(jù)特定化學(xué)計(jì)量來(lái)展示)阻斷電介質(zhì)114。各種實(shí)例能級(jí)及轉(zhuǎn)變以電子伏 (eV)展示于圖13中。PrO作為隧穿電介質(zhì)的并入可提供極低漏泄，此可將電荷保留改進(jìn)許 多數(shù)量級(jí)。圖14展示具有垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)的非易失性存儲(chǔ)器單元的另一實(shí)施例。明 確地說(shuō)，圖14展示包含非易失性存儲(chǔ)器單元152的半導(dǎo)體構(gòu)造150。存儲(chǔ)器單元152包含 基底12上的柵極堆疊154。柵極堆疊154包含隧穿電介質(zhì)材料156、嵌入于保留材料160內(nèi)的第一電荷捕獲區(qū) 158、間隔材料162、嵌入于保留材料166內(nèi)的第二電荷捕獲區(qū)164、間隔材料168、嵌入于保 留材料172內(nèi)的第三電荷捕獲區(qū)170、阻斷電介質(zhì)材料174及控制柵極30。存儲(chǔ)器單元還 包含源極/漏極區(qū)域32。第一電荷捕獲區(qū)158包含納米點(diǎn)159，第二電荷捕獲區(qū)164包含納米點(diǎn)161，且第 三電荷捕獲區(qū)170包含納米點(diǎn)163。納米點(diǎn)159、161及163可在組成方面彼此相同，或可 在組成方面不同。在一些實(shí)施例中，納米點(diǎn)159、161及163可包含以下各項(xiàng)中的一者或一 者以上、基本上由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組成或由以下各項(xiàng)中的一者或一者以上組 成Au、kg、Co、經(jīng)導(dǎo)電摻雜 Ge、Ir、Ni、Pd、Pt、Re、Ru、經(jīng)導(dǎo)電摻雜 Si、Ta、Te、Ti 及 W。較遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)的電荷捕獲區(qū)內(nèi)的納米點(diǎn)小于較接近于隧穿電介質(zhì)的電荷 捕獲區(qū)內(nèi)的那些納米點(diǎn)。明確地說(shuō)，納米點(diǎn)159的群體的平均橫截面尺寸大于納米點(diǎn)161 的群體的平均橫截面尺寸，納米點(diǎn)161的群體的平均橫截面尺寸又大于納米點(diǎn)163的群體 的平均橫截面尺寸。在一些實(shí)施例中，在從一個(gè)電荷捕獲區(qū)到其上方的電荷捕獲區(qū)的前進(jìn) 中，納米點(diǎn)的平均橫截面尺寸可降低至少約10%。因此，納米點(diǎn)163的群體可具有比納米點(diǎn)161的群體小至少約10%的平均橫截面尺寸，納米點(diǎn)161的群體又可具有比納米點(diǎn)159的 群體小至少約10%的平均橫截面尺寸。在一些實(shí)施例中，納米點(diǎn)159、161及163的群體密 度可相對(duì)于彼此相差至少10%。與個(gè)別納米點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的捕獲能量、保留于個(gè)別納米點(diǎn)上的電荷量及納米點(diǎn)平面的 電荷存儲(chǔ)密度可與納米點(diǎn)的大小及組成有關(guān)。明確地說(shuō)，較小納米點(diǎn)具有比較大納米點(diǎn)淺 的電荷陷阱，且保留較少電荷；且較小納米點(diǎn)在以與較大納米點(diǎn)相同的距離隔開時(shí)仍然提 供較高平面電荷密度。至少在納米點(diǎn)具有約1納米到約10納米的直徑時(shí)，陷阱深度及保留 電荷量的改變可由量子限制及庫(kù)侖阻斷引起。量子限制描述電子性質(zhì)-電子可爬升或降落到的能級(jí)的組織-在納 米粒子的大小 足夠小時(shí)如何改變。此大小通常為10納米(nm)或更小。明確地說(shuō)，所述現(xiàn)象由電子及空 穴被擠壓到接近被稱為“激子玻爾半徑(exciton Bohr radius) ”的臨界量子測(cè)量的尺寸引 起。粒子大小越大，基態(tài)越低，且因此，電荷可被保留得越長(zhǎng)。粒子大小越小，電子停留在淺 能級(jí)中越容易，使得電子可更容易出來(lái)。庫(kù)侖阻斷為電流在低偏壓下歸因于由于基本電荷的存在而產(chǎn)生的相對(duì)靜電場(chǎng)的 抑制。納米粒子在其吸引電荷時(shí)變成電荷中心。納米粒子可捕獲多個(gè)電子。然而，每當(dāng)捕獲 電子時(shí)，納米粒子周圍的靜電場(chǎng)積聚到其排斥其它電子的點(diǎn)，因此抑制電子的輸送及存儲(chǔ)。 因此，額外傳入電子伴隨有較高能量狀態(tài)，且因此可漏出。因此，由納米點(diǎn)所捕獲的電子越 多，一些電子的電荷保留時(shí)間越少。電荷捕獲區(qū)158、164及170中的個(gè)別納米點(diǎn)可彼此以至少約3. 5納米隔開以避免 鄰近納米點(diǎn)之間的串?dāng)_。如果鄰近納米點(diǎn)之間的間隔在各種電荷捕獲區(qū)內(nèi)大約相同，則具 有較小納米點(diǎn)的區(qū)將具有比具有較大納米點(diǎn)的區(qū)高的納米點(diǎn)群體密度。通過(guò)隨著電荷捕獲區(qū)越遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)在電荷捕獲區(qū)內(nèi)放置越來(lái)越小的納米 點(diǎn)，可使各種電荷捕獲區(qū)的捕獲特性彼此匹配。明確地說(shuō)，如果較遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)的區(qū)具 有與較接近于隧穿電介質(zhì)的區(qū)相同的捕獲能量，則較遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)的區(qū)比較接近于隧 穿電介質(zhì)的區(qū)更難以放電(歸因于電子或空穴必須行進(jìn)以到達(dá)較遠(yuǎn)區(qū)的額外距離)。然而， 通過(guò)降低較遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)的區(qū)的捕獲能量，現(xiàn)在可通過(guò)與用以從較接近于隧穿電介質(zhì) 的區(qū)放電的能量相當(dāng)?shù)哪芰縼?lái)使所述區(qū)放電。因此，接著可通過(guò)類似能量來(lái)編程及擦除較 近電荷捕獲區(qū)及較遠(yuǎn)電荷捕獲區(qū)。較近電荷捕獲區(qū)與較遠(yuǎn)電荷捕獲區(qū)因此可一起在編程及 擦除操作期間操作以捕獲電荷。此可通過(guò)在每一存儲(chǔ)器單元內(nèi)提供大量陷阱，以使得少數(shù) 電荷陷阱的單元間變化對(duì)于個(gè)別單元的總性能較不重要而改進(jìn)跨越多個(gè)存儲(chǔ)器單元的編 程電壓的均一性?？缭蕉鄠€(gè)存儲(chǔ)器單元裝置的均一性的改進(jìn)可被稱作跨越裝置的電荷存儲(chǔ) 狀態(tài)的散布減小。較近電荷捕獲區(qū)及較遠(yuǎn)電荷捕獲區(qū)在編程及擦除期間作為單一實(shí)體的利 用還可增加個(gè)別存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器窗口。相對(duì)于用于較靠近于隧穿電介質(zhì)的電荷捕獲區(qū)的納米點(diǎn)的材料來(lái)說(shuō)，較遠(yuǎn)電荷捕 獲區(qū)相對(duì)于較靠近于隧穿電介質(zhì)的電荷捕獲區(qū)的捕獲能量改變可通過(guò)針對(duì)較遠(yuǎn)電荷捕獲 區(qū)的納米點(diǎn)利用較低功函數(shù)材料來(lái)增強(qiáng)。較遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)的區(qū)與較接近于隧穿電介質(zhì)的區(qū)的捕獲能量的匹配可通過(guò) 嵌有納米點(diǎn)的材料且通過(guò)提供于捕獲區(qū)之間的間隔材料來(lái)增強(qiáng)。舉例來(lái)說(shuō)，可將較遠(yuǎn)離于 隧穿電介質(zhì)的間隔材料形成為比較接近于隧穿電介質(zhì)的間隔材料更能滲透電子及/或空穴。當(dāng)材料較遠(yuǎn)離于隧穿電介質(zhì)時(shí)，可通過(guò)改變材料的組成及厚度中的一者或兩者來(lái)完成 滲透性改變。可在圖14的柵極堆疊154中利用的實(shí)例材料及厚度如下。隧穿電介質(zhì)156可由 形成為約3納米到約7納米厚度的二氧化硅組成，且可從約3納米到約3. 5納米。納米點(diǎn) 159可由鉬或釕組成，且可為具有使得捕獲能量為約5eV的直徑的球體。其內(nèi)嵌有納米點(diǎn) 159的材料160及材料162均可由二氧化硅組成，且可被形成為在納米點(diǎn)159的最上部表 面上約2納米到約2. 5納米的總厚度。納米點(diǎn)161可由鎢組成，且可為具有使得捕獲能量 為約4. 5eV的直徑的球體。其內(nèi)嵌有納米點(diǎn)161的材料166及材料168均可由氮氧化硅組 成，且可被形成為在納米點(diǎn)161的最上部表面上約2納米的總厚度。納米點(diǎn)163可由Au、經(jīng) 導(dǎo)電摻雜Ge或經(jīng)導(dǎo)電摻雜Si組成，且可為具有使得捕獲能量為約4eV的直徑的球體。其 內(nèi)嵌有納米點(diǎn)163的材料172及電荷阻斷材料174可由氧化鋁組成，且可具有在納米點(diǎn)163 上18納米的厚度(換句話說(shuō)，約8納米的等效氧化物厚度)。捕獲能量可受納米粒子大小影響；及/或受電介質(zhì)勢(shì)壘與納米粒子材料功函數(shù)的 關(guān)系影響。因此，可通過(guò)修整納米粒子大小而調(diào)諧陷阱深度及/或通過(guò)調(diào)諧納米粒子材料 /電介質(zhì)材料組合而調(diào)諧陷阱深度。針對(duì)材料166及168利用氮氧化硅可增強(qiáng)電荷捕獲，因?yàn)榈趸璞旧頌殡姾刹?獲材料。上文所論述的特定材料為用于圖14的實(shí)施例的納米點(diǎn)及層的實(shí)例材料。在其它 實(shí)施例中，除了所描述的特定材料以外，或作為所描述的特定材料的替代，可使用其它材 料。舉例來(lái)說(shuō)，上文相對(duì)于圖1到圖13所論述的間隔材料中的任一者可用于材料160、162、 166、168及172中的一者或一者以上；上文相對(duì)于圖1到圖13所論述的隧穿電介質(zhì)材料中 的任一者可用于隧穿電介質(zhì)156，上文相對(duì)于圖1到圖13所論述的電荷阻斷材料中的任一 者可用于電荷阻斷材料174，且上文相對(duì)于圖1到圖13所論述的納米點(diǎn)材料中的任一者可 用于納米點(diǎn)159、161及163。圖15展示圖14的存儲(chǔ)器單元實(shí)施例的實(shí)例的能帶隙圖?？蓪⑸衔脑趫D1到圖15中所論述的存儲(chǔ)器單元并入存儲(chǔ)器陣列中，且可將所述陣 列用作例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、相機(jī)、電話、汽車、時(shí)鐘等等的各種電子系統(tǒng)中的快閃存儲(chǔ)器。圖16說(shuō)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400的實(shí)施例。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400包括監(jiān)視器401或其它通 信輸出裝置、鍵盤402或其它通信輸入裝置，及主板404。主板404可攜載微處理器406或 其它數(shù)據(jù)處理單元及至少一個(gè)存儲(chǔ)器裝置408。存儲(chǔ)器裝置408可包含存儲(chǔ)器單元陣列，且 所述陣列可與尋址電路耦合以用于存取陣列中的個(gè)別存儲(chǔ)器單元。另外，存儲(chǔ)器單元陣列 可耦合到讀取電路以用于從存儲(chǔ)器單元讀取數(shù)據(jù)?？衫脤ぶ冯娐芳白x取電路以用于在存 儲(chǔ)器裝置408與處理器406之間傳送信息。此說(shuō)明于圖17所示的主板404的框圖中。在 所述框圖中，以410來(lái)說(shuō)明尋址電路且以412來(lái)說(shuō)明讀取電路。處理器裝置406可對(duì)應(yīng)于處理器模塊，且與模塊一起利用的相關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)器可包含 快閃結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)器裝置408可對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器模塊，且可包含快閃存儲(chǔ)器。圖18說(shuō)明電子系統(tǒng)700的高區(qū)組織的簡(jiǎn)化框圖。系統(tǒng)700可對(duì)應(yīng)于(例如)計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)、過(guò)程控制系統(tǒng)，或使用處理器及相關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)器的任何其它系統(tǒng)。電子系統(tǒng)700具有功能元件，包括處理器702、控制單元704、存儲(chǔ)器裝置單元706及輸入/輸出(I/O)裝置 708 (應(yīng)理解，在各種實(shí)施例中，系統(tǒng)可具有多個(gè)處理器、控制單元、存儲(chǔ)器裝置單元及/或 I/O裝置)。通常，電子系統(tǒng)700將具有本機(jī)指令集合，其指定待由處理器702對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行 的操作及處理器702、存儲(chǔ)器裝置單元706與I/O裝置708之間的其它交互?？刂茊卧?04 通過(guò)貫穿致使從存儲(chǔ)器裝置706提取指令且執(zhí)行指令的操作集合而連續(xù)地循環(huán)來(lái)協(xié)調(diào)處 理器702、存儲(chǔ)器裝置706及I/O裝置708的所有操作。存儲(chǔ)器裝置706可包括例如快閃卡 的快閃存儲(chǔ)器。圖19為電子系統(tǒng)800的簡(jiǎn)化框圖。系統(tǒng)800包括存儲(chǔ)器裝置802，其具有存儲(chǔ)器 單元陣列804、地址解碼器806、行存取電路808、列存取電路810、用于控制操作的讀取/寫 入控制電路812，及輸入/輸出電路814。存儲(chǔ)器裝置802進(jìn)一步包括功率電路816及傳感 器820(例如，用于確定存儲(chǔ)器單元是在低閾值傳導(dǎo)狀態(tài)中還是在高閾值非傳導(dǎo)狀態(tài)中的 電流傳感器)。所說(shuō)明的功率電路816包括電源電路880、用于提供參考電壓的電路882、用 于向第一字線提供脈沖的電路884、用于向第二字線提供脈沖的電路886，及用于向位線提 供脈沖的電路888。系統(tǒng)800還包括處理器822，或用于存儲(chǔ)器存取的存儲(chǔ)器控制器。存儲(chǔ)器裝置802在布線或金屬化線上接收來(lái)自處理器822的控制信號(hào)。存儲(chǔ)器裝 置802用以存儲(chǔ)經(jīng)由I/O線而存取的數(shù)據(jù)。處理器822或存儲(chǔ)器裝置802中的至少一者可 包括快閃存儲(chǔ)器。各種電子系統(tǒng)可在單一封裝處理單元中制造或甚至在單一半導(dǎo)體芯片上制造，以 便減小處理器與存儲(chǔ)器裝置之間的通信時(shí)間。電子系統(tǒng)可用于存儲(chǔ)器模塊、裝置驅(qū)動(dòng)器、功率模塊、通信調(diào)制解調(diào)器、處理器模 塊及專用模塊中，且可包括多層多芯片模塊。電子系統(tǒng)可為例如時(shí)鐘、電視、蜂窩電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)、汽車、工業(yè)控制系統(tǒng)、飛機(jī) 等等的廣泛范圍的系統(tǒng)中的任一者。
權(quán)利要求
一種存儲(chǔ)器單元，其包含彼此以包含含有鑭系元素、氧及氮的至少一種電介質(zhì)材料的區(qū)域隔開的一對(duì)電荷捕獲區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器單元，其進(jìn)一步包含所述電荷捕獲區(qū)中的一者與下伏 半導(dǎo)體襯底之間的隧穿電介質(zhì)，且其中所述隧穿電介質(zhì)包含含有鑭系元素及氧的至少一種 電介質(zhì)材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述對(duì)的所述電荷捕獲區(qū)中的至少一者包 含多個(gè)離散島狀物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述對(duì)的所述電荷捕獲區(qū)中的兩者包含多 個(gè)納米粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述對(duì)的所述電荷捕獲區(qū)中的兩者包含多 個(gè)納米點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器單元，所述電荷捕獲區(qū)中的一者的所述納米點(diǎn)具有第 一群體密度，且其中所述電荷捕獲區(qū)中的另一者的所述納米點(diǎn)具有第二群體密度，所述第 二群體密度與所述第一群體密度相差至少10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述電荷捕獲區(qū)中的一者的所有所述納米 點(diǎn)形成具有第一平均橫截面尺寸的第一群體；其中所述電荷捕獲區(qū)中的另一者的所有所述 納米點(diǎn)形成具有第二平均橫截面尺寸的第二群體；且其中所述第一平均橫截面尺寸與所述 第二平均橫截面尺寸相差至少10%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述電荷捕獲區(qū)相對(duì)于彼此垂直地堆疊，其中所述電荷捕獲區(qū)中的一者為下部電荷捕 獲區(qū)且另一者為上部電荷捕獲區(qū)；所述存儲(chǔ)器單元進(jìn)一步包含所述下部電荷捕獲區(qū)與下伏半導(dǎo)體襯底之間的隧穿電介 質(zhì)；且所述上部電荷捕獲區(qū)的所述納米點(diǎn)群體具有比所述下部電荷捕獲區(qū)的所述納米點(diǎn)群 體小的平均橫截面尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述對(duì)的所述電荷捕獲區(qū)在捕獲能量方面 彼此不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述對(duì)的所述電荷捕獲區(qū)在組成方面彼 此相同。
11.一種存儲(chǔ)器單元，其包含隧穿電介質(zhì)；所述隧穿電介質(zhì)上的第一納米點(diǎn)區(qū)，所述第一納米點(diǎn)區(qū)的納米點(diǎn)具有第一群體密度；所述第一納米點(diǎn)區(qū)上的第二納米點(diǎn)區(qū)，所述第二納米點(diǎn)區(qū)的納米點(diǎn)具有第二群體密 度，所述第二群體密度與所述第一群體密度相差至少約10% ；所述第一與第二納米點(diǎn)區(qū)之間的至少一種間隔材料；以及所述第二納米點(diǎn)區(qū)上的控制柵極。
12.—種存儲(chǔ)器單元，其包含隧穿電介質(zhì)；所述隧穿電介質(zhì)上的第一納米點(diǎn)區(qū)，所述第一納米點(diǎn)區(qū)的納米點(diǎn)具有第一平均橫截面尺寸；所述第一納米點(diǎn)區(qū)上的第二納米點(diǎn)區(qū)，所述第二納米點(diǎn)區(qū)的納米點(diǎn)具有第二平均橫截 面尺寸，所述第二平均橫截面尺寸與所述第一平均橫截面尺寸相差至少約10% ； 所述第一與第二納米點(diǎn)區(qū)之間的至少一種間隔材料；以及 所述第二納米點(diǎn)區(qū)上的控制柵極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述第二平均橫截面尺寸小于所述第一 平均橫截面尺寸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述至少一種間隔材料包括氮化硅、鑭 系元素鋁酸鹽、鑭系元素氧化物、鑭系元素氮氧化物、鑭系元素硅酸鹽、氧化鉿、氧化鋁、氧 化鉿鋁、硅酸鉿、氮氧化鉿硅、二氧化硅、氮氧化鋯硅、鋁酸鋯、硅酸鋯及氧化鋯中的一者或 一者以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器單元，其進(jìn)一步包含所述第二納米點(diǎn)區(qū)上的一個(gè)或 一個(gè)以上額外納米點(diǎn)區(qū)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)器單元，其中所述一個(gè)或一個(gè)以上額外納米點(diǎn)區(qū)中的 一者為第三納米點(diǎn)區(qū)，且其中所述第一、第二及第三納米點(diǎn)區(qū)在陷阱深度方面彼此不同。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)器單元，其包含總數(shù)目在3到5個(gè)的納米點(diǎn)區(qū)。
18.一種電子系統(tǒng)，其包含 處理器；以及與所述處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元；個(gè)別存儲(chǔ)器 單元中的至少一些包含 隧穿電介質(zhì)；所述隧穿電介質(zhì)上的第一電荷捕獲區(qū)； 所述第一電荷捕獲區(qū)上的間隔電介質(zhì)材料； 所述間隔電介質(zhì)材料上的第二電荷捕獲區(qū)； 所述第二電荷捕獲區(qū)上的阻斷電介質(zhì)； 所述阻斷電介質(zhì)上的控制柵極；其中所述第一及第二電荷捕獲區(qū)分別包含第一及第二納米粒子；且 其中所述第一及第二納米粒子分別形成第一及第二群體，所述第一與第二群體在群體 密度方面彼此不同。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子系統(tǒng)，其中所述阻斷電介質(zhì)包含氧化鉿及氧化鋯中的一者或兩者。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子系統(tǒng)，其中所述阻斷電介質(zhì)包含氮氧化鉿硅、氮氧化鋯硅、鋁酸鋯、二氧化硅、氮氧化硅鋁、氮氧化鋁鉿、氮氧化硅鉭及氮氧化鋁鉭中的一者或一 者以上。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子系統(tǒng)，其中所述個(gè)別存儲(chǔ)器單元中的所述至少一些除 了所述第一及第二區(qū)以外還包含至少另一個(gè)電荷捕獲區(qū)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子系統(tǒng)，其中所述個(gè)別存儲(chǔ)器單元中的所述至少一些除 了所述第一及第二區(qū)以外還包含至少另一個(gè)電荷捕獲區(qū)；且其中所有所述電荷捕獲區(qū)彼此 以含有一種或一種以上鑭系元素氮氧化物的間隔電介質(zhì)材料插入層隔開。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子系統(tǒng)，其中所述個(gè)別存儲(chǔ)器單元中的所述至少一些包 含總數(shù)目在3到5個(gè)的電荷捕獲區(qū)。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子系統(tǒng)，其中所述個(gè)別存儲(chǔ)器單元中的所述至少一些除了所述第一及第二區(qū)以外還包含第三電荷 捕獲區(qū)；所述第三電荷捕獲區(qū)在所述第二電荷捕獲區(qū)上；且所述第一、第二及第三電荷捕獲區(qū)在陷阱深度方面彼此不同；其中所述第一電荷捕獲 區(qū)具有最深陷阱深度，所述第三電荷捕獲區(qū)具有最淺陷阱深度，且所述第二電荷捕獲區(qū)具 有在所述第一電荷捕獲區(qū)的所述陷阱深度與所述第三電荷捕獲區(qū)的所述陷阱深度中間的 陷阱深度。
25.一種對(duì)各自具有三個(gè)垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)的多個(gè)存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程的方法， 其包含在所述存儲(chǔ)器單元中的至少一者中，將電子主要僅注入到所述電荷捕獲區(qū)中的最低者 中以實(shí)現(xiàn)一個(gè)存儲(chǔ)器狀態(tài)；在所述存儲(chǔ)器單元中的至少一者中，將電子注入穿過(guò)所述電荷捕獲區(qū)中的所述最低者 且進(jìn)入到所述電荷捕獲區(qū)中的所述最低者上方的電荷捕獲區(qū)中以實(shí)現(xiàn)另一存儲(chǔ)器狀態(tài)；以 及在所述存儲(chǔ)器單元中的至少一者中，將所述電子注入穿過(guò)所述電荷捕獲區(qū)中的最低兩 者且進(jìn)入到所述電荷捕獲區(qū)中的第三者中以實(shí)現(xiàn)第三存儲(chǔ)器狀態(tài)。
26.—種對(duì)存儲(chǔ)器單元陣列進(jìn)行編程的方法，其包含提供所述陣列的個(gè)別存儲(chǔ)器單元以包含彼此以電介質(zhì)材料分開的三個(gè)垂直堆疊式單 獨(dú)電荷捕獲區(qū)；通過(guò)將電荷主要僅提供到所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的一者而將所述存儲(chǔ)器單元中的至 少一者編程到第一存儲(chǔ)器狀態(tài)；通過(guò)將電荷主要僅提供到所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的兩者而將所述存儲(chǔ)器單元中的至 少一者編程到第二存儲(chǔ)器狀態(tài)；以及通過(guò)將電荷提供到所述電荷捕獲區(qū)中的所有三者而將所述存儲(chǔ)器單元中的至少一者 編程到第三存儲(chǔ)器狀態(tài)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述電介質(zhì)材料包含所述電荷捕獲區(qū)中的至少 兩者之間的高k電介質(zhì)材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的至少一者包含金屬。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的至少一者包含納米粒子。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)各自由納米粒子組成。
31.一種對(duì)存儲(chǔ)器單元陣列進(jìn)行編程的方法，其包含提供所述陣列的個(gè)別存儲(chǔ)器單元以包含彼此以電介質(zhì)材料分開的三個(gè)單獨(dú)電荷捕獲區(qū)；提供最初將處于第一存儲(chǔ)器狀態(tài)中的所述存儲(chǔ)器單元；通過(guò)將電荷主要僅注入到所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的一者而將所述存儲(chǔ)器單元中的至少一者的編程狀態(tài)從所述第一存儲(chǔ)器狀態(tài)升高到第二存儲(chǔ)器狀態(tài)；通過(guò)將電荷主要僅注入到所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的兩者而將所述存儲(chǔ)器單元中的至 少一者的編程狀態(tài)從所述第二存儲(chǔ)器狀態(tài)升高到第三存儲(chǔ)器狀態(tài)；以及通過(guò)將電荷注入到所述電荷捕獲區(qū)中的所有三者而將所述存儲(chǔ)器單元中的至少一者 的編程狀態(tài)從所述第三存儲(chǔ)器狀態(tài)升高到第四存儲(chǔ)器狀態(tài)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述電介質(zhì)材料包含所述電荷捕獲區(qū)中的至少 兩者之間的高k電介質(zhì)材料。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的至少一者包含金屬。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)中的至少一者包含納米粒子。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述三個(gè)電荷捕獲區(qū)各自由納米粒子組成。
全文摘要
一些實(shí)施例包括具有彼此以電介質(zhì)材料隔開的垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)的存儲(chǔ)器單元。所述電介質(zhì)材料可包含高k材料。所述電荷捕獲區(qū)中的一者或一者以上可包含金屬材料。所述金屬材料可作為例如納米點(diǎn)的多個(gè)離散隔離島狀物而存在。一些實(shí)施例包括形成存儲(chǔ)器單元的方法，其中兩個(gè)電荷捕獲區(qū)形成于隧穿電介質(zhì)上，其中所述區(qū)相對(duì)于彼此垂直地移位，且其中最接近于所述隧穿電介質(zhì)的區(qū)具有比另一區(qū)深的陷阱。一些實(shí)施例包括包含存儲(chǔ)器單元的電子系統(tǒng)。一些實(shí)施例包括對(duì)具有垂直堆疊式電荷捕獲區(qū)的存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程的方法。
文檔編號(hào)H01L27/115GK101821849SQ200880111060
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者D·V·尼馬爾·拉馬斯瓦米, 奎·S·民, 托馬斯·M·格雷廷格, 泰賈斯·克爾什納莫翰, 羅納德·A·韋默, 阿勒普·巴塔查里亞, 雷特·T·布魯爾 申請(qǐng)人:美光科技公司