[發明專利]存儲器及其形成方法

有效

• 申請號: 201210161673.6
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102709290A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 張博
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種存儲器及其形成方法。

背景技術

電學多次可擦寫可編程存儲器（multiple?time?program，MTP）是一種較為常見的非易失性存儲器，且由于所述電學多次可擦寫可編程存儲器制造工藝簡單，成本低廉，得到了廣泛的應用，例如設置于嵌入式系統，PC及外設、電信交換機、蜂窩電話、網絡互聯等設備中，用于存儲語音、圖像或數據等信息。

請參考圖1至圖4，其中圖1為現有的多次可擦寫可編程存儲器俯視結構示意圖，圖2為圖1在AA’方向上的剖面結構圖，圖3為圖1在BB’方向上的剖面結構圖，圖4為圖1在CC’方向上的剖面結構圖，所述多次可擦寫可編程存儲器包括：

半導體襯底100；位于所述半導體襯底內的第一P型阱區101，以及與第一P型阱區101相隔離的第二P型阱區102；位于所述第一P型阱區101表面的第一柵介質層103；位于所述第一柵介質層103表面的第一柵極104；位于所述第一柵介質層103（如圖2）和第一柵極104兩側的第一源/漏區105，且所述第一源/漏區105為N型；位于所述第二P型阱區102表面的第二柵介質層106（如圖3）；位于所述第二柵介質層106表面的第二柵極107；位于所述第二柵介質層106和第二柵極107兩側的第二源/漏區108，且所述第二源/漏區108為N型；位于所述第一柵極104與第二柵極107之間的柵極連接層109，所述柵極連接層109使第一柵極104與第二柵極107電性連接，且所述柵極連接層109通過第一絕緣層110（如圖4）與半導體襯底100表面電性隔離。

覆蓋所述半導體襯底100、第一柵極104、第二柵極107和柵極連接層109表面的第二絕緣層（未示出）；且所述第二絕緣層、第一柵介質層103、第二柵介質層106和第一絕緣層110將所述第一柵極104、第二柵極107和柵極連接層109包圍，使所述第一柵極104、第二柵極107和柵極連接層109形成浮置柵。

需要說明的是，所述第一柵極104、第一柵介質層103和第一源/漏區105構成第一晶體管，所述第一晶體管用于作為存儲器工作時電子隧穿的隧道；所述第二柵極107、第二柵介質層106和第二源/漏區108構成第二晶體管，所述第二晶體管用于對所述存儲器進行編程或擦除操作。

需要說明的是，所述第一柵極104與第一柵介質層103的接觸面積大于第二柵極107與第二柵介質層106的接觸面積，則第二柵極107與第一柵極104之間的電壓耦合系數較小，存儲器的性能良好。

然而，現有的多次可擦寫可編程存儲器的電壓耦合系數仍舊偏高，需要對所述存儲器施加較高的工作電壓，因此多次可擦寫可編程存儲器的耗能較大、性能偏低。

更多的多次可擦寫可編程存儲器請參考專利號為US?7489005B2的美國專利文獻。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種存儲器及其形成方法，提高了多次可擦寫可編程存儲器的電壓耦合系數，從而提高存儲器的性能。

為解決上述問題，本發明提供一種存儲器，包括：

半導體襯底，位于所述半導體襯底內的第一阱區，以及與所述第一阱區隔離的第二阱區，且所述第一阱區和第二阱區均為第一導電類型；位于所述第一阱區表面的第一柵介質層；位于所述第一柵介質層表面的第一柵極；位于所述第一柵介質層和第一柵極兩側的第一阱區內的第一源/漏區，且所述第一源/漏區為第二導電類型；位于所述第二阱區表面的第二柵介質層；位于所述第二柵介質層表面的第二柵極；位于所述第二柵介質層和第二柵極兩側的第二阱區內的第二源/漏區，且所述第二源/漏區為第二導電類型；位于所述第一柵極與第二柵極之間的柵極連接層，所述柵極連接層使第一柵極與第二柵極電性連接，且所述柵極連接層通過第一絕緣層與半導體襯底表面電性隔離；位于所述第一柵極表面的層間介質層；位于所述層間介質層表面的金屬層；位于所述第一阱區表面的第一導電插塞使所述金屬層與第一阱區電性連接。

可選的，所述層間介質層的材料為氮化硅或高K材料。

可選的，所述層間介質層的電學厚度為300~500埃。

可選的，所述金屬層的材料為銅、鎢或鋁。

可選的，所述金屬層的厚度為1000~4000埃。

可選的，所述第一柵極、第二柵極和柵極連接層的材料為多晶硅。

可選的，位于所述第一柵極、第二柵極和柵極連接層內的自對準硅化物層，且所述自對準硅化物層的表面與第一柵極、第二柵極和柵極連接層的表面齊平。