闪存器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种闪存器件及其制造方法。闪存器件可以包括：第一存储栅极和第二存储栅极，位于衬底上；氧化物层，位于所述第一存储栅极和所述第二存储栅极的侧面，并且位于所述第一存储栅极和所述第二存储栅极外侧的所述衬底上；源极多层接触，在所述第一存储栅极和所述第二存储栅极之间；第一选择栅极和第二选择栅极，在所述第一存储栅极和所述第二存储栅极外侧；漏极区域，在所述第一选择栅极和所述第二选择栅极外侧；以及金属接触，位于所述漏极区域和所述源极多层接触上。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种。
技术介绍
闪存器件是一种非易失性存储器件，即使电源被切断，存储于其中的数据也不会 丢失。此外，闪存器件可以以相对高的速度记录、读取以及删除数据。 闪存器件可以用作个人电脑(PC)、机顶盒、打印机、以及网络服务器的基本输入输 出系统(Bios)以存储数据。目前，闪存器件已经用在数码相机、移动电话和其他便携式电 子产品中。 在闪存器件中，通常使用具有硅_氧化物_氮化物_氧化物_硅(S0N0S)结构的 半导体器件。 与具有包括多晶硅的浮置栅极的闪存器件不同的是，S0N0S存储器件是一种电荷 陷阱型的器件，其中栅极电压被施加于电荷以使电荷穿过形成在硅上的薄氧化物层。电荷 被注入到或者从形成在硅氮化物层中的陷阱中被释放出来。 根据现有技术，用于具有SONOS结构的存储单元的电子注入机制可以被分为福 勒-诺德海姆(FN)隧穿机制和沟道热电子注入机制。这两种机制既有优点也有缺点。FN 隧穿机制的优点是低编程电流，但是这种机制却需要几毫秒量级的编程时间。此外，隧道氧 化物层的厚度必须只能是在20!A到30 A之间，所以，FN隧穿机制就保持性(retention)而 言有缺点。此外，需要高栅极偏压，所以，高压器件、驱动电路和泵(pump)电路是必需的。 沟道热电子注入机制的优点是几微秒量级的高速编程，但是存储单元编程需要数 百个微安的高电流，所以，沟道热电子注入机制不适合用于具有高电量消耗的移动产品。 此外，如果使用具有l-Tr结构的存储单元，过度擦除有可能在擦除操作过程中产 生，所以可能需要恢复操作。为了避免过度擦除，所有的存储单元必须被控制为具有一致的 擦除速度。 在根据相关技术的存储阵列中，高压被施加于位线，所以，用于选择性地施加偏压到特定位线的x-解码器必须包括占据大面积的高压晶体管。 图1A和图1B是根据相关技术的闪存器件的制造步骤的剖视图。 参阅图1A，当分裂选择栅极(split select gate)被光照(photo)和蚀刻工艺限定，存储单元的选择栅极的长度可能会因为光照工艺中的覆盖位移(overlay misalign)而彼此不同(LI ^L2)，因此，左存储单元(A-Cell)的特性可能与右存储单元(B-Cell)的特性不同。 参阅图IB，在局部氮化物层被用作存储地点(site)的情况下，当分裂选择栅极 被光照和蚀刻工艺限定，存储单元可能会有不同的氮化物长度(L3 # L4)和选择栅极长度 (LI # L2)，这是由于光照工艺中的CD变化和覆盖位移。所以，左存储单元(A-Cell)和右 存储单元(B-Cell)的特性变化会增加。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种。闪存器件可以使用沟道热电子机制来获得快的编程时间，还可以有2-Tr结构使得编程电流通过使用选择栅极而减小。所以，可以阻止可能由选择栅极引起的过度擦除问题。此外，可以避免不必要的电路和不必要的操作，比如用于阻止过度擦除的恢复操作或者迭代(iteration)操作。 此外，闪存器件能够通过在操作期间调整选择栅极和漏极的偏压而容易地控制编程电流，同时实现低电量操作。 本专利技术提供一种闪存器件，所述闪存器件能够使用沟道热电子注入机制作为编程 机制，并且使用能带到能带隧穿(BTBT)热空穴机制作为擦除机制。因此，编程/擦除操作 可以在相对低的电压下进行，从而可以减少高压器件、高压驱动电路和高压泵电路的数量。 由此，周围区域的面积会显著的减小。 并且，实施例提供了一种具有自对准S0N0S结构的，其中可以使用自对准双间隔工艺取代光照和蚀刻工艺以形成存储单元。本专利技术可以解决关于CD和覆盖变化的问题，从而在阻止特性降低的同时获得存储单元的一致性。 此外，实施例提供了一种，其中可以形成自对准源极多层接触以减少源极多层回蚀刻工艺，从而简化制造工艺。 在本专利技术的一个实施例中，闪存器件可以包括第一存储栅极和第二存储栅极，位 于衬底上；氧化物层，沿着所述第一存储栅极的侧面，沿着所述第二存储栅极的侧面，在所 述第一存储栅极外侧的所述衬底上，以及在所述第二存储栅极外侧的所述衬底上；源极多 层接触(source poly contact)，在所述第一存储栅极和所述第二存储栅极之间；第一选 择栅极，在所述第一存储栅极外侧；第二选择栅极，在所述第二存储栅极外侧；多个漏极区 域，在所述第一选择栅极和所述第二选择栅极外侧；以及多个金属接触，位于所述多个漏极 区域和所述源极多层接触上。 在另一个实施例中，制造闪存器件的方法可以包括如下步骤在衬底上形成第一 氧化物层；在所述第一氧化物层上形成氮化物层；在所述氮化物层上形成第二氧化物层； 在所述第二氧化物层上形成第一多晶硅层；通过图案化所述氮化物层、所述第二氧化物层 以及所述第一多晶硅层形成第一存储栅极和第二存储栅极；在所述衬底上形成第三氧化物 层，包括在所述第一存储栅极和所述第二存储栅极上；在所述第一存储栅极和所述第二存 储栅极之间形成源极多层接触；在所述第一存储栅极外侧形成第一选择栅极，以及在所述 第二存储栅极外侧形成第二选择栅极；通过离子注入工艺，在所述第一选择栅极和所述第 二选择栅极外侧形成多个漏极区域；以及在所述多个漏极区域和所述源极多层接触上形成 多个金属接触。附图说明 图1A和图IB是示出根据相关技术的闪存器件的制造方法的剖视图； 图2A是根据本专利技术实施例的闪存器件的剖视图； 图2B是根据本专利技术实施例的闪存器件的存储单元阵列的示意图；以及 图3至图14是示出根据本专利技术实施例的闪存器件的制造方法的剖视图。具体实施例方式以下，将参考附图描述一种。 当这里使用术语"上"或者"之上"指称层、区域、图案或者结构时，应当理解的是， 层、区域、图案或者结构可以直接位于另一层或者结构上，或者也可存在中间层、区域、图案 或者结构。当这里使用术语"下"或者"之下"指称层、区域、图案或者结构时，应当理解的 是，层、区域、图案或者结构可以直接位于另一层或者结构下，或者也可存在中间层、区域、 图案或者结构。 图2A是根据本专利技术实施例的闪存器件的剖视图，是沿着图2B的线A-A'所截取的。 图2B是根据本专利技术实施例的闪存器件的存储单元阵列的示意图。 图14也是根据本专利技术实施例的闪存器件的剖视图。参阅图14，闪存器件可以包 括第一存储栅极20a和第二存储栅极20b，位于衬底10上；第三氧化物层25，在所述第一 存储栅极20a和所述第二存储栅极20b的内侧和外侧；源极多层接触29，在所述第一存储 栅极20a和所述第二存储栅极20b之间；第一选择栅极30a，在所述第一存储栅极20a外侧， 以及第二选择栅极30b，在所述第二存储栅极20b外侧；漏极区域34，在所述第一选择栅极 30a和所述第二选择栅极30b外侧；以及金属接触36，位于所述漏极区域和所述源极多层接 触29上。 以下，将参考图2A及图2B和表1描述根据实施例的闪存器件的操作。表1示出根据实施例的闪存器件中的编程、擦除和读出操作的条件。 表1编程擦除读出方法沟道热电子BTBT感应 热空穴反转最小操作单位位扇区位被W/L0VtOVVcc选公共的MGVPP-VPPVcc择公共的S/L0VPPVPPOV的B/L0ov0Vor浮置公共的体积 (Bulk)ovO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪存器件，包括：第一存储栅极和第二存储栅极，位于衬底上；氧化物层，沿着所述第一存储栅极的侧面，沿着所述第二存储栅极的侧面，位于所述第一存储栅极外侧的所述衬底上，以及位于所述第二存储栅极外侧的所述衬底上；源极多层接触，位于所述第一存储栅极和所述第二存储栅极之间；第一选择栅极，位于所述第一存储栅极外侧；第二选择栅极，位于所述第二存储栅极外侧；多个漏极区域，位于所述第一选择栅极和所述第二选择栅极外侧；以及多个金属接触，位于所述多个漏极区域和所述源极多层接触上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：权永俊，
申请(专利权)人：东部高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]