[发明专利]对阻隔区具有屏障的电荷捕获结构

权利要求书

1.一种设备，其包括：

半导体柱，其可用于传导电流；

电荷捕获区，其通过隧道区与所述半导体柱分隔开；

介电阻隔区，其邻接于所述电荷捕获区；

栅极，其邻接于所述介电阻隔区且可用于控制电荷在电荷存储区中的存储；及

介电屏障，其在所述介电阻隔区与所述栅极之间，所述介电屏障包括与所述介电阻隔区的材料不同的材料，所述介电屏障的所述材料具有比氧化铝的介电常数大的介电常数。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述介电屏障的所述材料具有在12κ40的范围内的介电常数(κ)。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述介电屏障的所述材料具有比所述氧化铝低的电子亲和力。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述材料介电屏障具有在1.5eVχ2.5eV的范围内的电子亲和力。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述介电屏障的所述材料包含以下中的一或多者：氧化铪；氧化锆；或氧化铪及/或氧化锆与氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化钆、氧化铌或氧化钽中的一或多者的混合物。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述电荷捕获区包含介电氮化硅。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述栅极包含导电氮化钛。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述栅极包含在所述导电氮化钛上且接触所述导电氮化钛的钨。

9.一种存储器装置，其包括：

存储器单元串，其包含：

半导体材料的竖直柱；及

多个电荷存储装置，其沿所述竖直柱布置，所述多个电荷存储装置中的每一电荷存储装置包含：

电荷捕获区，其通过隧道区与所述竖直串的所述竖直柱分隔开；

介电阻隔区，其邻接于所述电荷捕获区；

栅极，其邻接于所述介电阻隔区且可用于控制电荷在电荷存储区中的存储；及

介电屏障，其在所述介电阻隔区与所述栅极之间，所述介电屏障的材料与所述介电阻隔区的材料不同，所述介电屏障的所述材料具有比氧化铝的介电常数大的介电常数。

10.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述介电屏障的所述材料包含氧化铪。

11.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述介电屏障的所述材料包含氧化锆。

12.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述介电屏障的所述材料包含氧化铪与氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化钆、氧化铌或氧化钽中的一或多者的混合物。

13.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述介电屏障的所述材料包含氧化锆与氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化钆、氧化铌或氧化钽中的一或多者的混合物。

14.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述介电屏障从所述介电阻隔区到所述栅极具有在约15埃至约50埃的范围内的厚度。

15.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述隧道区为三区隧道屏障。

16.根据权利要求15所述的存储器装置，其中所述三区隧道屏障为介电氧化物区、安置在所述介电氧化物上的介电氮化物区，及安置在所述介电氮化物区上的另一介电氧化物区。

17.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述隧道区为两区隧道屏障。

18.根据权利要求9所述的存储器装置，其中所述隧道区为一区隧道屏障。