[發明專利]非自我對準的非揮發性存儲器結構

無效

• 申請號: 201210161164.3
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103426885A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 林信章;黃文謙;范雅婷
• 申請（專利權）人: 億而得微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L29/792
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;李涵

技術領域

本發明是有關于一種存儲器的結構，特別是一種低成本非自我對準的非揮發性存儲器結構。

背景技術

隨著電子信息產業的進步，各種應用于日常生活的電子產品不斷推陳出新，在這些電子產品中設有存儲器以供儲存數據。如今，最常采用的存儲器為非揮發性存儲器（Non-volatile?memory，NVM），例如：快閃存儲器，其為大量使用于手機或數字相機等電子產品中的非揮發性存儲器。

詳細而言，互補式金屬氧化半導體（Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor，CMOS）工藝技術為特殊應用集成電路（application?specific?integrated?circuit，ASIC）的常用制造方法。在電腦信息產品發達的今天，電子式可清除程序化只讀存儲器（Electrically?Erasable?Programmable?Read?Only?Memory，EEPROM）由于具備有電性編寫和抹除數據的非揮發性存儲器功能，且在電源關掉后數據不會遺失，所以被廣泛地使用于電子產品上。

一般而言，非揮發性存儲器為可程序化的，其是用以儲存電荷以改變存儲器的晶體管的柵極電壓，或不儲存電荷以留下原存儲器的晶體管的柵極電壓。抹除操作則是將儲存在非揮發性存儲器中的所有電荷移除，使得所有非揮發性存儲器回到原存儲器的晶體管的柵極電壓。

現有技術提出的非揮發性存儲器有二種不同的硅材料結構，一是硅氧化氮氧化硅（SONOS）結構，一為目前主流的浮動柵極（Floating?Gate）結構。根據各家快閃存儲器廠的研究，浮動柵極有其技術上的限制，如：NOR晶片需在45納米以下、NAND晶片需在32納米以下，并且，非揮發性存儲器的柵極通常系為二個等寬的控制柵極（Control?gate）以及浮動柵極（Floating?gate）。因此，非揮發性存儲器在經過后續的熱工藝時，多需要使用額外的三至四道光罩，以滿足柵極線對線（line?to?line）的規格需求，于此，將大幅增加工藝的工序、復雜度與制作成本。

有鑒于此，本發明遂針對上述現有技術的缺失，提出一種低成本非自我對準的非揮發性存儲器結構，以有效克服上述的該等問題。

發明內容

本發明的主要目的是在提供一種非自我對準的非揮發性存儲器結構，其是通過一位在浮動柵極上方的控制閘的涵蓋兩個存儲器細胞，以同時控制兩個非自我對準的浮置柵極。

本發明的另一目的是在提供一種非自我對準的非揮發性存儲器結構，其是通過一位在浮動柵極上方的控制閘的涵蓋兩個存儲器細胞的結構，而形成無須控制柵極與浮置柵極的柵極線對線對準的非自我對準的柵極堆疊結構，解決現有非揮發性存儲器結構必須做到柵極線對線（line?to?line）對準的問題，由此大幅降低工藝的復雜度與工藝所需使用的光罩層數，進而降低生產成本。

為達上述的目的，本發明提供一種非自我對準的非揮發性存儲器結構，其主要包含有一半導體基底、一左浮動柵極存儲器晶胞與一右浮動柵極存儲器晶胞、一控制柵極，以及一柵極絕緣層。

左浮動柵極存儲器晶胞與右浮動柵極存儲器晶胞是形成于半導體基底上，且兩浮動柵極存儲器的漏極分別接到不同電壓準位，以達到獨立使用的目的。

控制柵極是位于左右兩浮動柵極存儲器晶胞上，且控制柵極涵蓋兩浮動柵極存儲器晶胞的浮動柵極，以同時控制兩浮動柵極。

柵極絕緣層是位于左浮動柵極存儲器晶胞、右浮動柵極存儲器晶胞與控制柵極之間。

實施時，該控制柵極非位于該左浮動柵極存儲器晶胞的浮動柵極與該右浮動柵極存儲器晶胞的浮動柵極上方的部分的左右邊界是各大于或等于該左浮動柵極存儲器晶胞的浮動柵極與該右浮動柵極存儲器晶胞的浮動柵極的外側邊界。

實施時，該柵極絕緣層的材質為四乙氧基硅烷氧化層。

實施時，該控制柵極的材質為多晶硅。

實施時，該半導體基板中更包括一井型區，且該左浮動柵極存儲器晶胞與該右浮動柵極存儲器晶胞是位于該井型區。

實施時，該左浮動柵極存儲器晶胞與該右浮動柵極存儲器晶胞各包含有：

一浮動柵極絕緣層，其是位于該半導體基板上；

一浮動柵極，其是位于該浮動柵極絕緣層上；以及

一漏極與一源極，其是位于該半導體基板中，且分別位于該浮動柵極絕緣層的二側，并與該浮動柵極絕緣層鄰接。

實施時，該右浮動柵極存儲器晶胞與該左浮動柵極存儲器晶胞的源極是共用的。