本发明专利技术提供了一种HIMOS?FLASH存储单元结构及其制造方法，其中，所述硅衬底中形成有沟道，所述栅氧层形成于所述沟道中，所述多晶硅浮栅形成于所述栅氧层上，也就是说，所述多晶硅浮栅埋于所述硅衬底中，由此，便可进一步缩小存储单元结构的面积。此外，由于所述沟道的存在，也可抑制结深，从而提高HIMOS?FLASH存储单元结构的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种HMOS FLASH存储单元结构及其制造方法。
技术介绍
闪存是现在发展最快、最有市场潜力的存储器芯片产品。它在通信领域、消费领域、计算机领域得到了普遍的应用。闪存的结构很多，有传统的堆栅结构(STACK GATESTRUCTURE)、分离栅结构(SPLIT GATE STRUCTURE)等等。随着技术的不断发展，更高密度、更低成本的闪存技 术不断涌现出来。HIMOS (High Injection M0S)结构是一个高性能的FLASH存储单元结构。该结构巧妙地结合了传统的堆栅和分离栅的优点，如图1所示，在分离栅结构的浮栅10上方增加了控制栅11，这样在没有额外增加存储单元的面积的前提下，大大增加了 “写”操作的效率和可靠性。“写”操作利用分离栅的源端沟道热电子注入，具有效率高，所需操作电压低的特点，这样有效降低了对外围高压产生电路面积的需求，从而整体上减小了芯片面积。“擦除”操作通过源端(SOURCE)的选择栅12置高压实现，利用了多晶硅对多晶硅的F-N隧穿原理，将电子从浮栅10中取出来，选择栅12的运用完全避免了传统的堆栅结构中出现的“过擦除”问题，这样就不需要在电路中增加额外的选择晶体管，因此节约了芯片面积。“读”操作通过分离栅和控制栅11上置低压实现，根据电流的大小可判断浮栅10处于“O”或“I”状态(如果电流大，说明浮栅10内没有电子，反之电流小，说明浮栅10内注入有电子)。浮栅10内有无电子能实现存储信息的表征，即完成对存储信息的获取。上述两种情况虽然能一定程度的减小芯片面积，但随着晶体管技术的不断发展，研制出面积更小的芯片、进一步缩小存储单元结构的面积从而满足晶体管技术的快速发展，是目前急待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种HMOS FLASH存储单元结构及其制造方法，以进一步缩小存储单元结构的面积。为此，本专利技术提供一种HMOS FLASH存储单元结构，包括硅衬底；形成于所述硅衬底中的源端连线、位线及沟道；形成于所述沟道中的栅氧层；形成于所述栅氧层上的多晶硅浮栅；形成于所述多晶硅浮栅上的多晶硅控制栅；及形成于所述多晶硅浮栅侧的多晶硅选择栅；其中，当所述HMOS FLASH存储单元结构进行“写”操作时，所述多晶硅选择栅上施加一定电压使所述沟道导通，所述多晶硅控制栅和位线接高电压，源端连线接低电压；电子从源端连线流向位线并在位线高电压作用下加速产生热电子，部分热电子穿过栅氧层进入多晶硅浮栅；当所述HMOS FLASH存储单元结构进行“擦”操作时，多晶硅控制栅接低电压，多晶硅选择栅接高电压，源端连线与位线接低电压，电子从多晶硅浮栅穿过栅氧层流入多晶硅选择栅。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构中，所述栅氧层通过热氧化工艺所形成。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构中，所述多晶硅浮栅和多晶硅控制栅之间形成有第一绝缘层。可选的，在所述的HIMOS FLASH存储单元结构中，所述第一绝缘层的材料为二氧化硅或者高K介质。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构中，所述多晶硅浮栅和多晶硅选择栅之间形成有第二绝缘层。可选的，在所述的HIMOS FLASH存储单元结构中，所述第二绝缘层的材料为二氧化硅。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构中，所述多晶硅浮栅和多晶硅控制栅的材料均为N型掺杂多晶硅。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构中，所述沟道的深度为2000埃 5000埃。 可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构中，所述多晶硅浮栅高出所述硅衬底100埃 3000埃。本专利技术还提供一种HMOS FLASH存储单元结构的制造方法，包括步骤10、提供硅衬底；步骤20、在所述硅衬底中形成沟道；步骤30、在所述沟道中形成栅氧层；步骤40、在所述栅氧层上形成多晶硅浮栅；步骤50、在所述多晶硅浮栅上形成多晶硅控制栅；步骤60、在所述多晶硅浮栅侧形成多晶硅选择栅；步骤70、在所述硅衬底中形成源端连线和位线；其中，当所述HMOS FLASH存储单元结构进行“写”操作时，所述多晶硅选择栅上施加一定电压使所述沟道导通，所述多晶硅控制栅和位线接高电压，源端连线接低电压；电子从源端连线流向位线并在位线高电压作用下加速产生热电子，部分热电子穿过栅氧层进入多晶硅浮栅；当所述HMOS FLASH存储单元结构进行“擦”操作时，多晶硅控制栅接低电压，多晶硅选择栅接高电压，源端连线与位线接低电压，电子从多晶硅浮栅穿过栅氧层流入多晶硅选择栅。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，通过热氧化工艺形成所述栅氧层。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，在步骤40之后，步骤50之前,还包括步骤41、在所述多晶硅浮栅上形成第一绝缘层。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，所述第一绝缘层的材料为二氧化硅或者高K介质。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，在步骤50之后，步骤60之前,还包括步骤51、在所述多晶硅浮栅侧形成第二绝缘层。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，所述第二绝缘层的材料为二氧化硅。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，所述多晶硅浮栅和多晶硅控制栅的材料均为N型掺杂多晶硅。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，所述沟道的深度为2000埃 5000埃。可选的，在所述的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法中，所述多晶硅浮栅高出所述硅衬底100埃 3000埃。在本专利技术提供的HMOS FLASH存储单元结构及其制造方法中，所述硅衬底中形成有沟道，所述栅氧层形成于所述沟道中，所述多晶硅浮栅形成于所述栅氧层上，也就是说，所述多晶硅浮栅埋于所述硅衬底中，由此，便可进一步缩小存储单元结构的面积。此外，由于所述沟道的存在，也可抑制结深，从而提高HMOS FLASH存储单元结构的性能。附图说明图1是现有技术提供的HIMOS自对准的分离栅结构示意`图2是本专利技术实施例提供的HMOS FLASH存储单元结构示意图；图3a 3i是本专利技术实施例提供的HMOS FLASH存储单元结构的制造方法所形成的器件的结构示意图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的HMOS FLASH存储单元结构及其制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图2，其为本专利技术实施例提供的HMOS FLASH存储单元结构示意图。如图2所示，所述HIMOS FLASH存储单元结构2包括硅衬底20 ;形成于所述硅衬底中的源端连线28、位线29及沟道21 ;形成于所述沟道21中的栅氧层22 ;形成于所述栅氧层22上的多晶硅浮栅23 ;形成于所述多晶硅浮栅23上的多晶硅控制栅25 ;及形成于所述多晶硅浮栅23侧的多晶硅选择栅27。在本实施例中，所述栅氧层22通过热氧化工艺所形成。由此，可修复所述硅衬底20表面的晶体结构，保证所述沟道21的可靠性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种HIMOS?FLASH存储单元结构，其特征在于，包括：硅衬底；形成于所述硅衬底中的源端连线、位线及沟道；形成于所述沟道中的栅氧层；形成于所述栅氧层上的多晶硅浮栅；形成于所述多晶硅浮栅上的多晶硅控制栅；及形成于所述多晶硅浮栅侧的多晶硅选择栅；其中，当所述HIMOS?FLASH存储单元结构进行“写”操作时，所述多晶硅选择栅上施加一定电压使所述沟道导通，所述多晶硅控制栅和位线接高电压，源端连线接低电压；电子从源端连线流向位线并在位线高电压作用下加速产生热电子，部分热电子穿过栅氧层进入多晶硅浮栅；当所述HIMOS?FLASH存储单元结构进行“擦”操作时，多晶硅控制栅接低电压，多晶硅选择栅接高电压，源端连线与位线接低电压，电子从多晶硅浮栅穿过栅氧层流入多晶硅选择栅。
【技术特征摘要】
1.一种HMOS FLASH存储单元结构，其特征在于，包括硅衬底；形成于所述硅衬底中的源端连线、位线及沟道；形成于所述沟道中的栅氧层；形成于所述栅氧层上的多晶硅浮栅；形成于所述多晶硅浮栅上的多晶硅控制栅；及形成于所述多晶硅浮栅侧的多晶硅选择栅;其中， 当所述HMOS FLASH存储单元结构进行“写”操作时，所述多晶硅选择栅上施加一定电压使所述沟道导通，所述多晶硅控制栅和位线接高电压，源端连线接低电压；电子从源端连线流向位线并在位线高电压作用下加速产生热电子，部分热电子穿过栅氧层进入多晶硅浮栅； 当所述HMOS FLASH存储单元结构进行“擦”操作时，多晶硅控制栅接低电压，多晶硅选择栅接高电压，源端连线与位线接低电压，电子从多晶硅浮栅穿过栅氧层流入多晶硅选择栅。2.如权利要求1所述的HMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述栅氧层通过热氧化工艺所形成。3.如权利要求1所述的HMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述多晶硅浮栅和多晶硅控制栅之间形成有第一绝缘层。4.如权利要求3所述的HIMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述第一绝缘层的材料为二氧化硅或者高K介质。5.如权利要求1所述的HMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述多晶硅浮栅和多晶硅选择栅之间形成有第二绝缘层。6.如权利要求5所述的HIMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述第二绝缘层的材料为二氧化硅。7.如权利要求1所述的HMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述多晶硅浮栅和多晶硅控制栅的材料均为N型掺杂多晶硅。8.如权利要求1至7中的任一项所述的HMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述沟道的深度为2000埃 5000埃。9.如权利要求1至7中的任一项所述的HMOSFLASH存储单元结构，其特征在于，所述多晶硅浮栅高出所述硅衬底100埃 3000埃。10.一种HMOS FLASH存储单元结构的制造方法，其特征在于，包括 步骤10、提供娃衬底； 步骤20、在所述硅衬底中形成沟道； 步骤3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张博，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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