非挥发性存储器结构制造技术

本发明专利技术公开一种非挥发性存储器结构，其包括基底与多个存储单元。存储单元堆叠设置在基底上。每个存储单元包括栅极结构与电荷捕捉层。电荷捕捉层位于栅极结构的一侧。相邻两个存储单元中的相邻两个电荷捕捉层实体上彼此分离。

【技术实现步骤摘要】
非挥发性存储器结构
本专利技术涉及一种存储器结构，且特别是涉及一种非挥发性存储器结构。
技术介绍
由于非挥发性存储器(non-volatilememory)可进行多次数据的存入、读取与抹除等操作，且具有当电源供应中断时，所存储的数据不会消失、数据存取时间短以及低消耗功率等优点，所以已成为个人计算机和电子设备所广泛采用的一种存储器。然而，对于非挥发性存储器而言，数据保存能力为其重要特性，因此如何提升非挥发性存储器元件的数据保存能力(dataretentioncapacity)为目前持续努力的方向。
技术实现思路
本专利技术提供一种非挥发性存储器结构，其可具有较佳的数据保存能力。本专利技术提出一种非挥发性存储器结构，包括基底与多个存储单元。存储单元堆叠设置在基底上。每个存储单元包括栅极结构与电荷捕捉层。电荷捕捉层位于栅极结构的一侧。相邻两个存储单元中的相邻两个电荷捕捉层实体上彼此分离。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，存储单元可在远离基底的方向上依序堆叠排列。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，电荷捕捉层的材料例如是氮化硅。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，每个存储单元还可包括第一介电层。第一介电层位于电荷捕捉层与栅极结构之间。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，每个存储单元还可包括第二介电层。第二介电层位于电荷捕捉层的远离栅极结构的一侧。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，第二介电层可延伸经过多个存储单元。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，栅极结构可包括金属栅极层与阻障层。阻障层位于金属栅极层与电荷捕捉层之间。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，还可包括多个介电层。介电层与栅极结构交互堆叠。电荷捕捉层位于相邻两个介电层之间。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，还可包括通道结构。通道结构设置在存储单元的一侧。电荷捕捉层位于通道结构与栅极结构之间。依照本专利技术的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，还可包括源极线与介电层。源极线设置在存储单元的另一侧。栅极结构位于源极线与电荷捕捉层之间。介电层位于源极线与栅极结构之间。基于上述，在本专利技术所提出的非挥发性存储器结构中，由于堆叠设置的相邻两个存储单元中的相邻两个电荷捕捉层实体上彼此分离，因此可提升存储器元件的数据保存能力，进而可提升存储器元件的可靠度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例的非挥发性存储器结构的剖视图。符号说明10：非挥发性存储器结构100：基底101掺杂区102：栅极结构104：电荷捕捉层106：金属栅极层108：阻障层110、112、114、120：介电层116：通道结构118：源极线122：接触窗BL：位线CSL：共用源极线D：方向MC：存储单元具体实施方式图1为本专利技术一实施例的非挥发性存储器结构的剖视图。在本实施例中，图1可为沿着位线BL的延伸方向的剖视图。请参照图1，非挥发性存储器结构10包括基底100与多个存储单元MC。非挥发性存储器结构10例如是具有垂直通道的三维反极栅闪存存储器(3DNANDflashmemory)。基底100可为半导体基底，如硅基底。此外，依据产品设计需求，可于基底100中形成所需的掺杂区，如掺杂区101与共用源极线CSL，但本专利技术并不以此为限。掺杂区101位于通道结构116下方的基底100中。掺杂区101可具有N型导电型，但本专利技术并不以此为限。共用源极线CSL位于源极线118下方的基底100中。存储单元MC堆叠设置在基底100上。举例来说，存储单元MC可在远离基底100的方向D上依序堆叠排列。每个存储单元MC包括栅极结构102与电荷捕捉层104。图1中的存储单元MC的堆叠数量仅为示意，但本专利技术并不以此为限。栅极结构102可包括金属栅极层106与阻障层108，但本专利技术并不以此为限。阻障层108位于金属栅极层106与电荷捕捉层104之间。金属栅极层106的材料例如是钨。阻障层108的材料例如是TiN、WN或TaN。电荷捕捉层104位于栅极结构102的一侧。相邻两个存储单元MC中的相邻两个电荷捕捉层104实体上彼此分离。亦即，相邻两个存储单元MC中的相邻两个电荷捕捉层104互不相连。电荷捕捉层104的材料例如是氮化硅。此外，每个存储单元MC还可包括介电层110与介电层112中的至少一者。电荷捕捉层104位于介电层110与介电层112之间。介电层110位于电荷捕捉层104与栅极结构102之间，且可作为阻挡层(blocklayer)。介电层110的材料例如氧化硅、氮氧化硅或其组合。介电层112位于电荷捕捉层104的远离栅极结构102的一侧，且可作为隧穿介电层。在本实施例中，介电层112可延伸经过多个存储单元MC，亦即多个存储单元MC可共用介电层112，但本专利技术并不以此为限。介电层112的材料例如氧化硅。此外，非挥发性存储器结构10还可包括介电层114、通道结构116、源极线118、介电层120、接触窗122与位线BL。介电层114与栅极结构102交互堆叠。电荷捕捉层104位于相邻两个介电层114之间。介电层114的材料例如氧化硅。通道结构116设置在存储单元MC的一侧。电荷捕捉层104位于通道结构116与栅极结构102之间。通道结构116可延伸至基底100中。通道结构116可为单层结构或多层结构。在本实施例中，通道结构116是以单层结构为例来进行说明。此外，通道结构116例如是实心柱状，但本专利技术并不以此为限。在一些实施例中，在通道结构116中可设置有介电柱(如，氧化柱(oxidepillar))(未示出)。通道结构116的材料例如是多晶硅或III-V族半导体材料。源极线118设置在存储单元MC的另一侧。栅极结构102位于源极线118与电荷捕捉层104之间。源极线118可延伸至基底100中。源极线118的材料例如是钨、铜或铝。介电层120位于源极线118与栅极结构102之间，由此源极线118与栅极结构102可彼此隔离。介电层120的材料例如是氧化硅、氮化硅或其组合。接触窗122耦接于通道结构116。接触窗122的材料例如是钨。位线BL耦接于接触窗122。位线BL的材料例如是铜、铝或钨。此外，接触窗122与位线BL可位于介电层(未示出)中。此外，非挥发性存储器结构10还可包括所属
具有通常知识者所周知的其他构件，于此不再说明。基于上述实施例可知，在非挥发性存储器结构10中，由于堆叠设置的相邻两个存储单元MC中的相邻两个电荷捕捉层104实体上彼此分离，因此可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非挥发性存储器结构，其特征在于，包括/n基底；以及/n多个存储单元，堆叠设置在所述基底上，其中每个存储单元包括：/n栅极结构；以及/n电荷捕捉层，位于所述栅极结构的一侧，其中相邻两个存储单元中的相邻两个电荷捕捉层实体上彼此分离。/n

【技术特征摘要】
20190515 TW 1081167561.一种非挥发性存储器结构，其特征在于，包括
基底；以及
多个存储单元，堆叠设置在所述基底上，其中每个存储单元包括：
栅极结构；以及
电荷捕捉层，位于所述栅极结构的一侧，其中相邻两个存储单元中的相邻两个电荷捕捉层实体上彼此分离。


2.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构，其中所述多个存储单元在远离所述基底的方向上依序堆叠排列。


3.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构，其中所述电荷捕捉层的材料包括氮化硅。


4.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构，其中每个存储单元还包括：
第一介电层，位于所述电荷捕捉层与所述栅极结构之间。


5.如权利要求4所述的非挥发性存储器结构，其中每个存储单元还包括：
第二介电层，位于所述电荷捕捉层的远离所述栅极结构的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子嵩，
申请(专利权)人：力晶积成电子制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71