[發明專利]HIMOS FLASH存儲單元結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201210576888.4
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103066077A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 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;H01L29/423;H01L29/10;H01L21/8247;H01L21/28
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，包括：硅襯底；形成于所述硅襯底中的源端連線、位線及溝道；形成于所述溝道中的柵氧層；形成于所述柵氧層上的多晶硅浮柵；形成于所述多晶硅浮柵上的多晶硅控制柵；及形成于所述多晶硅浮柵側的多晶硅選擇柵；其中，

當所述HIMOS?FLASH存儲單元結構進行“寫”操作時，所述多晶硅選擇柵上施加一定電壓使所述溝道導通，所述多晶硅控制柵和位線接高電壓，源端連線接低電壓；電子從源端連線流向位線并在位線高電壓作用下加速產生熱電子，部分熱電子穿過柵氧層進入多晶硅浮柵；

當所述HIMOS?FLASH存儲單元結構進行“擦”操作時，多晶硅控制柵接低電壓，多晶硅選擇柵接高電壓，源端連線與位線接低電壓，電子從多晶硅浮柵穿過柵氧層流入多晶硅選擇柵。

2.如權利要求1所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述柵氧層通過熱氧化工藝所形成。

3.如權利要求1所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述多晶硅浮柵和多晶硅控制柵之間形成有第一絕緣層。

4.如權利要求3所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述第一絕緣層的材料為二氧化硅或者高K介質。

5.如權利要求1所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述多晶硅浮柵和多晶硅選擇柵之間形成有第二絕緣層。

6.如權利要求5所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述第二絕緣層的材料為二氧化硅。

7.如權利要求1所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述多晶硅浮柵和多晶硅控制柵的材料均為N型摻雜多晶硅。

8.如權利要求1至7中的任一項所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述溝道的深度為2000埃~5000埃。

9.如權利要求1至7中的任一項所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構，其特征在于，所述多晶硅浮柵高出所述硅襯底100埃~3000埃。

10.一種HIMOS?FLASH存儲單元結構的制造方法，其特征在于，包括：

步驟10、提供硅襯底；

步驟20、在所述硅襯底中形成溝道；

步驟30、在所述溝道中形成柵氧層；

步驟40、在所述柵氧層上形成多晶硅浮柵；

步驟50、在所述多晶硅浮柵上形成多晶硅控制柵；

步驟60、在所述多晶硅浮柵側形成多晶硅選擇柵；

步驟70、在所述硅襯底中形成源端連線和位線；其中，

當所述HIMOS?FLASH存儲單元結構進行“寫”操作時，所述多晶硅選擇柵上施加一定電壓使所述溝道導通，所述多晶硅控制柵和位線接高電壓，源端連線接低電壓；電子從源端連線流向位線并在位線高電壓作用下加速產生熱電子，部分熱電子穿過柵氧層進入多晶硅浮柵；

當所述HIMOS?FLASH存儲單元結構進行“擦”操作時，多晶硅控制柵接低電壓，多晶硅選擇柵接高電壓，源端連線與位線接低電壓，電子從多晶硅浮柵穿過柵氧層流入多晶硅選擇柵。

11.如權利要求10所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構的制造方法，其特征在于，通過熱氧化工藝形成所述柵氧層。

12.如權利要求10所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構的制造方法，其特征在于，在步驟40之后，步驟50之前，還包括：

步驟41、在所述多晶硅浮柵上形成第一絕緣層。

13.如權利要求12所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層的材料為二氧化硅或者高K介質。

14.如權利要求10所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構的制造方法，其特征在于，在步驟50之后，步驟60之前，還包括：

步驟51、在所述多晶硅浮柵側形成第二絕緣層。

15.如權利要求14所述的HIMOS?FLASH存儲單元結構的制造方法，其特征在于，所述第二絕緣層的材料為二氧化硅。