闪存存储器存储单元制造技术

本发明专利技术公开一种闪存存储器存储单元，包含一基底、一存储器栅极，设于基底上、一电荷存储层，介于存储器栅极与基底间、一选择栅极，邻近存储器栅极、一选择栅极介电层，设于选择栅极与基底间、一第一氧化物‑氮化物间隙壁，介于存储器栅极与选择栅极间，及一第二氧化物‑氮化物间隙壁。选择栅极包含一上端部位及一下端部位。第二氧化物‑氮化物间隙壁仅介于第一氧化物‑氮化物间隙壁与选择栅极的上端部位间。

【技术实现步骤摘要】
闪存存储器存储单元
本专利技术涉及闪存存储器
，特别是涉及一种改良的分离栅极闪存存储器及其制作方法。
技术介绍
已知，分离栅极存储器是一种非挥发性闪存存储器，其中选择栅极被设置在与存储器栅极相邻的位置。在分离栅极存储器的编程期间，选择栅极被施加一相对较低的偏压，而存储器栅极被施加一高电压以提供热载流子注入所需的垂直电场。在选择栅极与存储器栅极间通常仅设置有一薄的氧化物-氮化物间隙壁。薄的氧化物-氮化物间隙壁可以帮助改善存储单元的饱和电流Idsat或读取电流。然而，另一方面，薄的氧化物-氮化物间隙壁也同时会增加存储器栅极与选择栅极间的电容，影响存储单元的操作速度。因此，该
目前仍需要一种改良的闪存存储器结构，可以兼顾存储单元的饱和电流Idsat以及存储单元的操作速度的改善。
技术实现思路
为达上述目的，本专利技术提供一种改良的闪存存储器存储单元结构，能够兼顾存储单元的饱和电流Idsat以及存储单元的操作速度的改善。本专利技术一实施例公开一种闪存存储器存储单元，包含一基底、一存储器栅极，设于该基底上、一电荷存储层，介于该存储器栅极与该基底间、一选择栅极，邻近该存储器栅极、一选择栅极介电层，设于该选择栅极与该基底间、一第一氧化物-氮化物间隙壁，介于该存储器栅极与该选择栅极间，及一第二氧化物-氮化物间隙壁。选择栅极包含一上端部位及一下端部位。第二氧化物-氮化物间隙壁仅介于第一氧化物-氮化物间隙壁与选择栅极的上端部位间。为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附的附图，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与附图仅供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。附图说明图1为依据本专利技术一实施例所绘示的一种闪存存储器的剖面示意图；图2至图7为依据本专利技术一实施例所绘示的制作图1中闪存存储器的存储单元的方法示意图。主要元件符号说明1闪存存储器10基底11阵列区离子阱12电荷存储层22选择栅极介电层30底切凹陷区域40光致抗蚀剂图案100a第一侧壁面100b第二侧壁面101介电盖层111第一轻掺杂漏极112第二轻掺杂漏极121下氧化硅层122中间氮化硅层123上氧化硅层201上端部位202下端部位411第一氧化硅层412第一氮化硅层421第二氧化硅层422第二氮化硅层431第三氧化硅层432第三氮化硅层441第四氧化硅层442第四氮化硅层C1存储单元C2存储单元S源极掺杂区D漏极掺杂区S1第一氧化物-氮化物间隙壁S2第二氧化物-氮化物间隙壁S3第一轻掺杂漏极间隙壁S4第二轻掺杂漏极间隙壁MG存储器栅极SG选择栅极h高度具体实施方式在下文中，将参照附图说明细节，该些附图中的内容也构成说明书细节描述的一部分，并且以可实行该实施例之特例描述方式来绘示。下文实施例已描述足够的细节使该领域的一般技术人士得以具以实施。当然，也可采行其他的实施例，或是在不悖离文中所述实施例的前提下作出任何结构性、逻辑性、及电性上的改变。因此，下文之细节描述不应被视为是限制，反之，其中所包含的实施例将由随附的权利要求来加以界定。请参阅图1，其为依据本专利技术一实施例所绘示的一种闪存存储器的剖面示意图。如图1所示，闪存存储器1包含一基底10，例如硅基底或P型硅基底。在基底10中可以形成有一阵列区离子阱11，例如，P型阱。为简化说明，图1中的闪存存储器仅显示两个左、右互相对称的存储单元C1及C2。存储单元C1及C2可以通过中间共用的漏极掺杂区D构成串联，但本专利技术不限于此组态。以下将仅介绍存储单元C1的结构。根据本专利技术一实施例，闪存存储器1的存储单元C1包含一存储器栅极MG，设于基底10上，以及一电荷存储层12，介于存储器栅极MG与基底10间。根据本专利技术一实施例，存储器栅极包含多晶硅，电荷存储层12包含一氧化物-氮化物-氧化物(oxide-nitride-oxide,ONO)层。例如，根据本专利技术一实施例，电荷存储层12包含一下氧化硅层121、一中间氮化硅层122及一上氧化硅层123，其中，中间氮化硅层122可以作为电荷存储媒介。根据本专利技术一实施例，闪存存储器1的存储单元C1包含一选择栅极SG，邻近存储器栅极MG。根据本专利技术一实施例，选择栅极SG可以包含多晶硅，但不限于此。根据本专利技术一实施例，存储器栅极MG具有一第一侧壁面100a及一相对于第一侧壁面100a的第二侧壁面100b。根据本专利技术一实施例，选择栅极SG仅位于第二侧壁面100b上。换言之，在存储器栅极MG的第一侧壁面100a上没有选择栅极。因此，闪存存储器1的存储单元C1本身是一个左、右不对称的结构。根据本专利技术一实施例，选择栅极SG包含一上端部位201及一下端部位202。根据本专利技术一实施例，上端部位201及下端部位202为结构上连续且在结构上为一体的。根据本专利技术一实施例，闪存存储器1的存储单元C1包含一选择栅极介电层22，设于选择栅极SG与基底10间。根据本专利技术一实施例，选择栅极介电层22可以是氧化硅层，但不限于此。在进行读、写操作时，选择栅极介电层22下方的通道可以被打开，让电流通过。根据本专利技术一实施例，闪存存储器1的存储单元C1包含一第一氧化物-氮化物(oxide-nitride)间隙壁S1，介于存储器栅极MG与选择栅极SG之间。根据本专利技术一实施例，闪存存储器1的存储单元C1包含一第二氧化物-氮化物间隙壁S2，介于第一氧化物-氮化物间隙壁S1与选择栅极SG的上端部位201之间。根据本专利技术一实施例，第二氧化物-氮化物间隙壁S2仅位于第一氧化物-氮化物间隙壁S1及选择栅极SG的上端部位201中间。换言之，第一氧化物-氮化物间隙壁S1及选择栅极SG的下端部位202中间不会有第二氧化物-氮化物间隙壁S2。根据本专利技术一实施例，于第二氧化物-氮化物间隙壁S2正下方与基底10之间设置有一底切凹陷区域30。根据本专利技术一实施例，选择栅极SG的下端部位202延伸至底切凹陷区域30内。根据本专利技术一实施例，选择栅极SG的下端部位202填满底切凹陷区域30。根据本专利技术一实施例，第一氧化物-氮化物层S1包含一第一氧化硅层411及一第一氮化硅层412，第二氧化物-氮化物层S2包含一第二氧化硅层421及一第二氮化硅层422。根据本专利技术一实施例，其中第二氧化硅层421直接接触第一氮化硅层412。第一氮化硅层412的底部可以直接接触到基底10。根据本专利技术一实施例，第一氧化硅层411具有一第一厚度，第二氧化硅层421具有一第二厚度，其中第二厚度比第一厚度厚。例如，第一厚度可以小于10纳米，而第二厚度可以介于10至30纳米。底切凹陷区域30具有一高度h，而所述高度h等于第二厚度。根据本专利技术一实施例，位于第二氧化物-氮化物层S2正下方，延伸至底切凹陷区域30内的选择栅极SG的下端部位202，仅会接触到第一氮化硅层412，而不会接触到第一氧化硅层411。根据本专利技术一实施例，存储器栅极MG、第一氧化物-氮化物层S1及第二氧化物-氮化物层S2具有约略共面的上表面，而选择栅极SG的上端部位201会稍微凸出于存储器栅极MG、第一氧化物-氮化物层S1及第二氧化物-氮化物层S2的上表面。根据本专利技术一实施例，在存储器栅极MG的第一侧壁面100a上设置有一第一轻掺杂漏极间隙壁S3，其中，在第一轻掺杂漏极间隙壁S3正下方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闪存存储器存储单元，包含：基底；存储器栅极，设于该基底上；电荷存储层，介于该存储器栅极与该基底间；选择栅极，邻近该存储器栅极，其中该选择栅极包含一上端部位及一下端部位；选择栅极介电层，设于该选择栅极与该基底间；第一氧化物‑氮化物间隙壁，介于该存储器栅极与该选择栅极间；及第二氧化物‑氮化物间隙壁，介于该第一氧化物‑氮化物间隙壁与该选择栅极的该上端部位间。

【技术特征摘要】
1.一种闪存存储器存储单元，包含：基底；存储器栅极，设于该基底上；电荷存储层，介于该存储器栅极与该基底间；选择栅极，邻近该存储器栅极，其中该选择栅极包含一上端部位及一下端部位；选择栅极介电层，设于该选择栅极与该基底间；第一氧化物-氮化物间隙壁，介于该存储器栅极与该选择栅极间；及第二氧化物-氮化物间隙壁，介于该第一氧化物-氮化物间隙壁与该选择栅极的该上端部位间。2.如权利要求1所述的闪存存储器存储单元，其中该存储器栅极具有一第一侧壁面及一相对于该第一侧壁面的第二侧壁面。3.如权利要求2所述的闪存存储器存储单元，其中该选择栅极仅位于该第二侧壁面上。4.如权利要求3所述的闪存存储器存储单元，其中该第二氧化物-氮化物间隙壁仅位于该第一氧化物-氮化物间隙壁及该选择栅极的该上端部位间。5.如权利要求4所述的闪存存储器存储单元，其中另包含一位于该第二氧化物-氮化物间隙壁下面的一底切凹陷区域。6.如权利要求5所述的闪存存储器存储单元，其中该选择栅极的该下端部位延伸至该底切凹陷区域内。7.如权利要求4所述的闪存存储器存储单元，其中在该存储器栅极的该第一侧壁面上设置有一第一轻掺杂漏极间隙壁，其中在该第一轻掺杂漏极间隙壁正下方的该基底中设置有一第一轻掺杂漏极。8.如权利要求7所述的闪存存储器存储单元，其中在邻近该第一轻掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘暐昌，陈震，王献德，向往，塔威，孙川，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71