[發明專利]非易失性存儲器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201310336991.6
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103904081A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 權永俊
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 俞波;毋二省

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年12月26日提交的申請號為10-2012-0153037的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

實施例涉及一種半導體器件制造技術，更具體而言，涉及一種非易失性存儲器件及其制造方法。

背景技術

由于近年來先進的數字媒體設備，生活環境正變得使任何人隨時隨地都可以方便地使用期望的信息。各種快速擴展的數字設備需要能夠方便地儲存捕獲的圖像、錄制的音樂以及各種數據的儲存媒介。為了滿足這種需求，隨著非存儲半導體朝向高集成度的趨勢，芯片上系統（SoC）領域越來越受到關注，并且半導體制造商競爭投資SoC領域以努力增強基于SoC的技術。SoC涉及集成在一個半導體中的系統技術。如果不能保證系統設計技術，則可能難以研發非存儲半導體。

集成有復雜技術的一種類型的SoC是嵌入式存儲器。在嵌入式存儲器中最突出的一種存儲器是快閃存儲器。快閃存儲器可以被分成“或非”型和“與非”型。或非型快閃存儲器主要用于嵌入式存儲器。此外，快閃存儲器可以被分成浮柵型和硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅（SONOS）型。近來，已經針對SONOS型進行了積極的研究。

圖1是說明傳統的非易失性存儲器件的截面圖。

參見圖1來描述傳統的SONOS型快閃存儲器件，層疊有存儲層105和柵電極106的存儲柵（MG）形成在襯底101上，并且間隔件107形成在存儲柵MG的兩個側壁上。源極/漏極區108形成在襯底101中存儲柵MG的兩側。存儲層105是順序層疊有第一氧化物層102、氮化物層103以及第二氧化物層104的氧化物-氮化物-氧化物（ONO）層。柵電極106用作控制柵。

在具有以上結構的快閃存儲器件中，會引起的問題在于過擦除可能發生在擦除操作中。為了解決這個問題，利用諸如恢復的額外操作，并且基于這個事實，外圍電路的尺寸可能增加。

另外，盡管傳統的快閃存儲器件使用熱載流子注入（Hot?Carrier?Injection，HCI）方案用于編程操作，但是由于HCI方案消耗大量電流用于編程，所以HCI方法不適用于嵌入式存儲器。

發明內容

各種實施例涉及一種可以防止過擦除的非易失性存儲器件及其制造方法。

此外，各種實施例涉及一種可以減小電流消耗的非易失性存儲器件及其制造方法。

在一個實施例中，非易失性存儲器件包括：存儲柵，所述存儲柵包括設置在襯底之上的存儲層和設置在存儲層之上的柵電極，存儲柵具有分別設置在存儲柵的第一側和第二側的對置的第一側壁和第二側壁；第一選擇柵和第二選擇柵，所述第一選擇柵和第二選擇柵被設置在存儲柵的第一側壁和第二側壁上；源極區，所述源極區被形成在襯底中與存儲柵的第一側壁相鄰；漏極區，所述漏極區被形成在襯底中與存儲柵的第二側壁相鄰；以及柵極接觸，所述柵極接觸與存儲柵的柵電極耦接，并且與第一選擇柵或第二選擇柵、或者與第一選擇柵和第二選擇柵耦接。

在一個實施例中，非易失性存儲器件包括：襯底，具有多個有源區，有源區沿著第一方向延伸；多個存儲柵，每個存儲柵包括層疊在襯底之上的存儲層和柵電極；多個選擇柵，每個選擇柵形成在一個存儲柵的至少兩個對置的側壁上；多個柵極接觸，每個柵極接觸將一個柵電極與相應的選擇柵耦接；多個字線，每個字線沿著與第一方向不同的第二方向延伸；多個源極區，每個源極區被形成在襯底中與存儲柵的第一側壁相鄰；多個漏極區，每個漏極區被形成在襯底中與存儲柵的第二側壁相鄰；多個位線，沿著第一方向延伸，每個位線與一個漏極區連接；以及多個源極線，每個源極線與一個源極區連接。

在一個實施例中，一種非易失性存儲器件包括襯底、被設置在襯底內的第一阱、以及被設置在第一阱上的多個存儲器單元，每個存儲器單元包括：存儲柵，其包括存儲層和設置在存儲層上的柵電極，存儲柵具有對置的第一側壁和第二側壁；第一選擇柵和第二選擇柵，設置在存儲柵的第一側壁和第二側壁上；源極區，被形成在襯底中與存儲柵的第一側壁相鄰；以及漏極區，被形成在襯底中與存儲柵的第二側壁相鄰。