含有电介质（比如氧化物）的至少一个薄的中间层或反隧穿层616c，其将贫氧的第二氮化 物层61化与富氧的第一氮化物层616a分开。如上文所提到，反隧穿层616c在从隧穿编程 到第一氮化物层616a内期间大体上减少在贫氧的第二氮化物层61化的边界处积聚的电子 电荷的概率。
[0089] 正如上文描述的实施方案，富氧的第一氮化物层616a和贫氧的第二氮化物层 61化中的任一个或两个可W包含娃氮化物或娃氮氧化物，并且可W例如通过包括W确定的 比例和流速的馬0/畑3和DCS/NHs气体混合物的CVD工艺来形成，W提供富娃且富氧的氮氧 化物层。然后，多层电荷存储结构的第二氮化物层在中间氧化物层上形成。贫氧的第二氮 化物层61化具有不同于富氧的第一氮化物层616a所具有的那种的氧、氮和/或娃的化学 计量组成，并且还可W通过CVD工艺使用包括W确定的比例和流速的DCS/NHs和N2O/NH3气 体混合物的工艺气体来形成或沉积W提供富娃、贫氧的顶部氮化物层。
[0090]在包括含有氧化物的中间层或反隧穿层616c的那些实施方案中，反隧穿层可W通过使用自由基氧化使底部氮氧化物层氧化到选定的深度来形成。例如，可W在1000-1100 摄氏度的温度下使用单个晶片工具进行自由基氧化，或可W在800-900摄氏度的温度下使 用间歇反应器工具进行自由基氧化。&气体和0 2气体的混合物可W在300-500托的压力下 被利用于分批工艺，或在10-15托的压力下使用单个蒸汽工具；使用单个晶片工具持续1-2 分钟的时间，或使用分批工艺持续30分钟-1小时的时间。
[0091] 最后，在包括含有氧化物的阻挡介质620的那些实施方案中，氧化物可W通过任 何适当的手段来形成或沉积。在一个实施方案中，阻挡电介质620的氧化物是按照HT0CVD 工艺沉积的高温氧化物。可选择地，阻挡电介质620或阻挡氧化物层可W被热生长，然而， 将理解的是，在此实施方案中，顶部的氮化物厚度可W被调整或增加，因为某些顶部的氮化 物在热生长阻挡氧化物层的过程期间实际上将被消耗或氧化。第=选择是使用自由基氧化 将第二氮化物层氧化到选定的深度。
[009引用于富氧的第一氮化物层616a的适当的厚度可W是从约30A到约160A(具有 某些允许的偏差，例如+ -10A)，其中约5-20A可W被自由基氧化消耗W形成反隧穿层 616c。用于贫氧的第二氮化物层61化的适当的厚度可W是至少30A。在某些实施方案中， 贫氧的第二氮化物层61化可W被形成直到noA厚，其中30-70A可w被自由基氧化消耗 W形成阻挡电介质620。在一些实施方案中，富氧的第一氮化物层616a和贫氧的第二氮化 物层61化之间的厚度比例是大约1:1，然而其他的比例也是可能的。
[0093] 在其他实施方案中，贫氧的第二氮化物层61化和阻挡电介质620中的任一个或两 个可W包含高K电介质。适当的高K电介质包括；給基材料，比如HfSiON、HfSiO或HfO;错 基材料，比如ZrSiON、ZrSiO或ZrO;W及锭基材料，比如Y2化。
[0094] 在图7A和7B中示出的另一个实施方案中，存储器晶体管可W包含由覆盖衬底表 面的半导体材料的薄膜形成的纳米线沟道区，该纳米线沟道区连接存储器晶体管的源极区 和漏极区。对于纳米线沟道区，其意指在晶体娃材料的薄带中形成的导电沟道区，该导电沟 道区具有约10纳米（nm)或更少并且更优选地少于约6nm的最大横截面尺寸。
[0095] 参考图7A，存储器晶体管700包含水平的纳米线沟道区702,其由在衬底706上的 表面上或覆盖衬底706上的表面的半导体材料的薄膜或层形成并且连接存储器晶体管的 源极区708和漏极区710。在示出的实施方案中，设备具有环栅（GAA)结构，其中纳米线沟 道区702在所有侧面上被设备的栅极712围住。栅极712的厚度（在从源极区到漏极区的 方向中测量）决定设备的有效沟道区长度。正如上文描述的实施方案，纳米线沟道区702 可W包含多晶娃或再结晶的多晶娃W形成单晶沟道区。任选地，在沟道区702包含晶体娃 的情况下，沟道区可W被形成为具有相对于沟道区的长轴的<100〉表面晶体取向。
[0096] 根据本公开，图7A的非平面的多栅存储器晶体管700可W包含高功函数栅电极和 多层电荷俘获区。图7B是包括衬底706、纳米线沟道区702W及栅极712的一部分的图7A 的非平面的存储器晶体管的一部分的横截面视图，示出高功函数栅电极714和多层电荷俘 获区716a-716c。参考图7B，栅极712还包含覆盖纳米线沟道区702的隧穿电介质层718 W及阻挡电介质层720。
[0097] 正如上文描述的实施方案，高功函数栅电极714包含按照低压CVD工艺形成或沉 积并且具有从约200A到约2000A的厚度的渗杂的多晶娃层。通过添加气体（比如磯 化氨、神化氨、己棚烧或BF2)，高功函数栅电极714的多晶娃层可W被直接形成或生长为渗 杂的多晶娃层，并且按照选择的浓度或剂量被渗杂使得从栅电极中除去电子需要的最小能 量是从至少约4. 8eV到约5. 3eV。在示例性实施方案中，高功函数栅电极714的多晶娃层按 照从约lel4cm-2到约leiecnT2的浓度被渗杂。
[0098] 多层电荷俘获区716a-716c包含靠近隧穿介质层718的含有氮化物的至少一个内 部的富氧的第一氮化物层716aW及覆盖富氧的第一氮化物层的外部的贫氧的第二氮化物 层71化。通常，外部的贫氧的第二氮化物层71化包含富娃、贫氧的氮化物层并且包含分布 在多层电荷俘获区中的电荷陷阱中的多数，然而富氧的第一氮化物层716a包含富氧的氮 化物或娃氮氧化物，并且相对于外部的贫氧的第二氮化物层是富氧的W减少其中电荷陷阱 的数目。
[0099] 在某些实施方案（比如示出的那种）中，多层电荷俘获区716还包括含有电介质 (比如氧化物）的至少一个薄的中间层或反隧穿层716c，其将外部的贫氧的第二氮化物层 71化与富氧的第一氮化物层716a分开。反隧穿层716c在从隧穿编程到富氧的第一氮化物 层716a内期间大体上降低在外部的贫氧的第二氮化物层71化的边界处积聚的电子电荷的 概率，该导致较低的泄漏电流。
[0100] 正如上文描述的实施方案，富氧的第一氮化物层716a和外部的贫氧的第二氮化 物层71化中的任一个或两个可W包含娃氮化物或娃氮氧化物，并且可W例如通过包括W 确定的比例和流速的馬0/畑3和DCS/NH3气体混合物的CVD工艺来形成W提供富娃且富氧 的氮氧化物层。然后，多层电荷存储结构的第二氮化物层在中间氧化物层上形成。外部的 贫氧的第二氮化物层71化具有不同于富氧的第一氮化物层716a所具有的那种的氧、氮和 /或娃的化学计量组成，并且还可W通过CVD工艺使用包括W确定的比例和流速的DCS/NHs 和N2O/NH3气体混合物的工艺气体来形成或沉积W提供富娃、贫氧的顶部氮化物层。
[0101] 在包括含有氧化物的中间层或反隧穿层716c的那些实施方案中，反隧穿层可W 通过使用自由基氧化使富氧的第一氮化物层716a氧化到选定的深度来形成。例如，可W在 1000-1100摄氏度的温度下使用单个晶片工具进行自由基氧化，或可W在800-900摄氏度 的温度下使用间歇反应器工具进行自由基氧化。&气体和0 2气体的混合物可W在300-500 托的压力下用于分批工艺，或在10-15托的压力下使用单个蒸汽工具；使用单个晶片工具 持续1-2分钟的时间，或使用分批工艺持续30分钟-1小时的时间。
[0102] 最后，在其中阻挡电介质720包含氧化物的那些实施方案中，氧化物可W通过任 何适当的手段来形成或沉积。在一个实施方案中，阻挡电介质层720的氧化物是按照HT0 CVD工艺沉积的高温氧化物。可选择地，阻挡电介质层720或阻挡氧化物层可W被热生长， 然而，将理解的是，在此实施方案中，外部的贫氧的第二氮化物层71化的厚度可能需要被 调整或增加，因为某些顶部的氮化物在热生长阻挡氧化物层的过程期间实际上将被消耗或 氧化。
[0103] 用于富氧的第一氮化物层716a的适当的厚度可W是从约3GA到约80A(具有 某些允许的偏差，例如±10A)，其中约5-20A可W通过自由基氧化消耗W形成反隧穿层 716c。用于外部的贫氧的第二氮化物层71化的适当的厚度可W是至少30A。在某些实施方 案中，外部的贫氧的第二氮化物层71化可W被形成直到7GA厚，其中30-70A可W通过自 由基氧化消耗W形成阻挡电介质层720。在一些实施方案中，富氧的第一氮化物层716a和 外部的贫氧的第二氮化物层71化之间的厚度的比例是大约1:1，然而其他的比例也是可能 的。
[0104] 在其他实施方案中，外部的贫氧的第二氮化物层71化和阻挡电介质层720中的任 一个或两个可W包含高K电介质。适当的高K电介质包括；給基材料，比如HfSiON、HfSiO 或HfO;错基材料，比如ZrSiON、ZrSiO或ZrO;W及锭基材料，比如Y2化。
[0105] 图7C示出被布置在位成本炬it-Cost)可扩展或BiCS架构726中的图7A的非平 面的多栅设备700的垂直串的横截面视图。架构726由非平面的多栅设备700的垂直串或 堆叠组成，其中每个设备或单元包含沟道区702,该沟道区702覆盖衬底706并且连接存储 器晶体管的源极区和漏极区（在此图中未示出）并且具有其中纳米线沟道区702在所有侧 面上被栅极712围住的环栅佑AA)结构。与层的简单堆叠相比，BiCS架构减少了关键的光 刻（lithography)步骤的数目，导致减少的每存储位的成本。
[0106] 在另一个实施方案中，存储器晶体管是或包括含有垂直的纳米线沟道区的非平面 的设备，该垂直的纳米线沟道区在半导体材料中或由半导体材料形成，该半导体材料在衬 底上的大量的导电半导体层之上突出或从在衬底上的大量的导电半导体层中突出。在图 8A中W剖面图示出的此实施方案的一个版本中，存储器晶体管800包含连接设备的源极区 804和漏极区806的被形成为半导体材料的圆柱体的垂直的纳米线沟道区802。沟道区802 被隧穿电介质层808、多层电荷俘获区810、阻挡电介质层812W及覆盖阻挡电介质层的高 功函数栅电极814包围W形成存储器晶体管800的控制栅。沟道区802可W在半导体材料 的大体上实屯、的圆柱体的外层中包含环状区，或可W包含形成于电介质填充物材料的圆柱 体之上的环状层。正如上文描述的水平的纳米线，沟道区802可W包含多晶娃或再结晶的 多晶娃W形成单晶沟道区。任选地，在沟道区802包含晶体娃的情况下，沟道区可W被形成 为具有相对于沟道区的长轴的<100〉表面晶体取向。
[0107] 正如上文描述的实施方案，高功函数栅电极814包含按照低压CVD工艺形成或沉 积并且具有从约200A到约2000A的厚度的渗杂的多晶娃层。通过添加气体（比如磯 化氨、神化氨、己棚烧或BF2)，高功函数栅电极814的多晶娃层可W被直接形成或生长为渗 杂的多晶娃层，并且按照选择的浓度或剂量被渗杂使得从栅电极中除去电子需要的最小能 量是从至少约4.8eV到约5. 3eV。在示例性实施方案中，高功函数栅电极814的多晶娃层按 照从约lel4cm-2到约leiecnT2的浓度被渗杂。
[010引在某些实施方案（比如图8B中示出的实施方案）中，多层电荷俘获区810包含最 靠近隧穿电介质层808的至少内部或富氧的第一氮化物层810aW及外部或贫氧的第二氮 化物层81化。任选地，如在示出的实施方案中，富氧的第一氮化物层810a和贫氧的第二氮 化物层81化被包含氧化物的中间氧化物层或反隧穿层810c分开。
[0109] 富氧的第一氮化物层810a和贫氧的第二氮化物层81化中的任一个或两个可W包 含娃氮化物或娃氮氧化物，并且可W例如通过包括W确定的比例和流速的N2O/NH3和DCS/ NH3气体混合物的CVD工艺来形成W提供富娃且富氧的氮氧化物层。
[0110] 最后，贫氧的第二氮化物层81化和阻挡电介质层812中的任一个或两个可W包含 高K电介质，比如HfSiON、HfSiO、册0、ZrSiON、ZrSiO、ZrO或Y203。
[0111] 用于富氧的第一氮化物层810a的适当的厚度可W是从约30A到约8OA(具有 某些允许的偏差，例如±10A)，其中约5-20A可W通过自由基氧化消耗W形成反隧穿层 820。用于贫氧的