使用高K材料与栅极间编程的非易失性存储单元制造技术

本发明专利技术揭示一种非易失性存储器装置，其具有一位于源极／漏极区之间的通道区、一浮动栅极、一控制栅极、一位于所述通道区与所述浮动栅极之间的第一介电区、一位于所述浮动栅极与所述控制栅极之间的第二介电区。所述第一介电区包含一高Ｋ材料。所述非易失性存储器装置是通过经由所述第二介电区在所述浮动栅极与所述控制栅极之间转移电荷来编程及／或擦除的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非易失性存储器装置。
技术介绍
半导体存储器装置愈来愈普遍地用于各种电子装置中。举例而言，非易失性半导体存储器可用在蜂窝式电话、数码相机、个人数字助理、移动计算装置、非移动计算装置及其它装置中。电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)及快闪存储器即是最受欢迎的非易失性半导体存储器。典型的EEPROM及快闪存储器利用具有一浮动栅极的存储单元，所述浮动栅极设置于一半导体衬底中一通道区上。所述浮动栅极通过一介电区与通道区隔离开。举例而言，所述通道区位于源极区与漏极区之间的一p-阱中。一控制栅极设置于浮动栅极上并与浮动栅极隔离开。存储单元的阈电压受浮动栅极上所保持的电荷量控制。换句话说，浮动栅极上的电荷电平决定在存储单元接通以容许其源极与漏极之间导通之前必须施加至控制栅极的最小电压值。某些EEPROM及快闪存储器装置具有一用于存储两个电荷范围的浮动栅极，且因此可在两种状态之间编程/擦除所述存储单元(例如二进制存储单元)。多位或多状态快闪存储单元是通过在一装置内识别多个不同阈电压范围来构建。每一不同的阈电压范围均对应于所述一组数据位的预定值。编程于存储单元内的数据与存储单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储装置，其包括：　　　　源极／漏极区；　　　　一位于所述源极／漏极区之间的通道区；　　　　一浮动栅极；　　　　一控制栅极；　　　　一位于所述通道区与所述浮动栅极之间的第一介电区，所述第一介电区包含一高Ｋ材料；及　　　　一位于所述浮动栅极与所述控制栅极之间的第二介电区，其中电荷经由所述第二介电区在所述浮动栅极与所述控制栅极之间转移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-1-21 10/762,1811.一种非易失性存储装置，其包括源极/漏极区；一位于所述源极/漏极区之间的通道区；一浮动栅极；一控制栅极；一位于所述通道区与所述浮动栅极之间的第一介电区，所述第一介电区包含一高K材料；及一位于所述浮动栅极与所述控制栅极之间的第二介电区，其中电荷经由所述第二介电区在所述浮动栅极与所述控制栅极之间转移。2.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述第二介电区包含隧穿氧化物。3.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述第二介电区包含氧化硅。4.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述控制栅极包含一多晶硅层、一氮化钨阻挡层及一钨金属层。5.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述控制栅极包含一低电阻率层。6.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述第一介电区、所述浮动栅极、所述第二介电区及所述控制栅极形成一堆叠；及所述非易失性存储装置进一步包括一位于所述堆叠的一侧处的第一间隔物及一位于所述堆叠的一第二侧处的第二间隔物。7.如权利要求6所述的非易失性存储装置，其进一步包括一环绕所述堆叠的氧化物区。8.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述第一介电区、所述浮动栅极、所述第二介电区及所述控制栅极形成一堆叠；及所述非易失性存储装置进一步包括一位于所述堆叠的一侧处的第一氧化物间隔物及一位于所述堆叠的一第二侧处的第二氧化物间隔物。9.如权利要求8所述的非易失性存储装置，其进一步包括一邻近所述第一氧化物间隔物的第一外延生长硅区；及一邻近所述第二氧化物间隔物的第二外延生长硅区。10.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述高K材料包含Al2O3。11.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述高K材料包含HfSiOx或HfSiON。12.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述高K材料包含如下材料中的任何一种硅化铪、氧化铪、氧氮化铪硅、氧化铝、氧化锆、上述所列材料的纳米层压板或适宜合金。13.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中电荷在所述浮动栅极与所述控制栅极之间的所述转移包括福勒一诺德汉隧穿。14.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中电荷在所述浮动栅极与所述控制栅极之间的所述转移包括通过将电子从所述浮动栅极转移至所述控制栅极来编程所述非易失性存储元件。15.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中电荷在所述浮动栅极与所述控制栅极之间的所述转移包括通过将电子从所述控制栅极转移至所述浮动栅极来擦除所述非易失性存储元件。16.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述浮动栅极具有修圆的边缘。17.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述非易失性存储装置是一快闪存储器装置。18.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述非易失性存储装置是一多状态快闪存储器装置。19.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中所述非易失性存储装置是一NAND快闪存储器装置。20.一种非易失性存储装置，其包括源极/漏极区；一位于所述源极/漏极区之间的通道区；一浮动栅极；一控制栅极；一位于所述通道区与所述浮动栅极之间的第一介电区，所述第一介电区包含一高K材料；及一位于所述浮动栅极与所述控制栅极之间的第二介电区，所述第二介电区提供所述浮动栅极与所述控制栅极之间的隧穿，以编程所述非易失性存储装置。21.如权利要求20所述的非易失性存储装置，其中所述第二介电区包含隧穿氧化物。22.如权利要求20所述的非易失性存储装置，其中所述第一介电区、所述浮动栅极、所述第二介电区及所述控制栅极形成一堆叠；及所述非易失性存储装置进一步包括一位于所述堆叠的一侧处的第一间隔物及一位于所述堆叠的一第二侧处的第二间隔物。23.如权利要求22所述的非易失性存储装置，其进一步包括一环绕所述堆叠的氧化物区。24.如权利要求22所述的非易失性存储装置，其进一步包括一邻近所述第一间隔物的第一外延生长硅区；及一邻近所述第二间隔层的第二外延生长硅区。25.如权利要求20所述的非易失性存储装置，其中所述隧穿包括通过将电子从所述浮动栅极转移至所述控制栅极来编程所述非易失性存储装置，及通过将电子从所述控制栅极转移至所述浮动栅极来擦除所述非易失性存储装置。26.如权利要求20所述的非易失性存储装置，其中所述非易失性存储装置是一快闪存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼玛穆赫莱斯，杰弗里W卢策，
申请(专利权)人：桑迪士克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]