The invention belongs to the technical field of capacitor, in particular to a rewritable metal insulator silicon capacitor structure. SiO2 film of the present invention are using high temperature dry thermal oxidation charge tunneling layer; atomic layer deposition of HfO2 / Al2O3 / HfO2 nano laminated sandwich as charge trapping layer Al2O3 thin films; atomic layer deposition charge barrier layer; the substrate using P type single crystal silicon; metal electrode by magnetic controlled HfN / TaN double layer metal film sputter preparation, including the HfN and the charge barrier layer in direct contact with Al2O3. The invention can effectively curb the electron blocking layer into the erase mode, significantly improve the storage characteristic of the capacitor, the capacitor has the characteristics of rapid programming / erasing, large memory window and high capacitance density, while there is no erase saturation phenomenon.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属电容器
，具体涉及一种高密度可擦写的金属-绝缘体-硅电容器结构。
技术介绍
便携式电子产品市场的日益膨胀大大刺激了非挥发存储器的研究发展。在众多非挥发 存储结构中，快闪存储器由于其出色的性能和很好的工艺兼容性独占鳌头、近些年来， 由于存储单元的不断縮小，基于二氧化硅/氮化硅/二氧化硅(ONO)介质结构的下一代快闪存 储器得到广泛的关注和研究1_4，因为多晶硅/ONO/硅(SONOS)结构具有较低的成本和耐 辐射特性。在通常的SONOS结构中，氮化硅作为电荷存储层，而二氧化硅作为阻挡氧化 层，然而擦除饱和、电荷捕获效率低是该结构中两个严重的缺陷5，6。此外，为了提高编程 /擦除速度，穿过隧穿氧化层的电场(ETO)应该加大，而穿过阻挡氧化层上的电场(EBO应该尽量减小，以避免Fowler-Nordheim(F-N)隧穿电流。前者可以通过降低隧穿氧化层厚度来 实现，比如减少到2纳米7，但是这也会带来大量的存储电荷泄漏，因为电子隧穿几率随 着隧穿氧化层的厚度减小成指数增长。后者可以通过加大阻挡氧化层的厚度来实现，但是 这会引起工作电压增大，同样也会使...
【技术保护点】
一种可擦写的金属－绝缘体－硅电容器结构，其特征在于依次采用高温干氧热氧化的ＳｉＯ↓［２］薄膜做电荷隧穿层；原子层淀积的ＨｆＯ↓［２］／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］／ＨｆＯ↓［２］三明治纳米叠层做电荷俘获层；原子层淀积的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］薄膜做电荷阻挡层；衬底采用Ｐ型单晶硅；金属电极采用磁控溅射反应制备的ＨｆＮ／ＴａＮ双层金属薄膜，其中ＨｆＮ与电荷阻挡层Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］直接接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁士进，陈玮，张敏，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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