[發明專利]非易失性存儲器件

有效

• 申請號: 201310579444.0
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104103642B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 樸圣根
• 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;H01L23/522
• 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;周曉雨

一種非易失性存儲器件包括：柵結構，所述柵結構包括形成在襯底之上的選擇柵以及形成在選擇柵的一個側壁上并具有P型溝道的存儲器柵；漏極區，所述漏極區形成在襯底中、位于柵結構的一個側壁處，并與存儲器柵的一部分重疊；以及源極區，所述源極區形成在襯底中、位于柵結構的另一個側壁處，并與選擇柵的一部分重疊。存儲器柵包括行和列的網格，具有選擇性地形成非易失性存儲器件中的存儲器的1和0的比特。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年4月8日提交的韓國專利申請第10-2013-0038041號的優先權，其全文通過引用并入于此。

技術領域

本發明的示例性實施例涉及一種半導體器件制造技術，更具體地，涉及一種非易失性存儲器件。

背景技術

近來已涌現出不論何時何地都可方便使用所需信息的數字媒體設備。受到認可的各種數字設備需要能將取得的影像、錄制的音樂及各種數據進行儲存的儲存媒介。因此，非存儲器半導體領域的芯片上系統（SoC）技術根據高集成趨勢而備受關注，全球半導體公司爭相改善SoC技術。SoC技術指的是將所有系統技術集成到一個半導體中的技術。當系統設計技術未分離時，將變得難以發展非存儲器半導體部分。

SoC領域中集成復雜技術的主要產品之一為嵌入式存儲器，在嵌入式存儲器中備受關注的是快閃存儲器。快閃存儲器可劃分為浮柵型及硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅（SONOS）控制柵型。近來，已迅速對SONOS型進行研究。作為參考，SONOS型快閃存儲器為非易失性存儲器件，其使用在材料層（例如，氮化物）的捕獲地址中捕獲電子或空穴、或從所述捕獲地址釋放電子或空穴的機制。

圖1為現有的非易失性存儲器件的剖面圖。

參見圖1，現有的SONOS型快閃存儲器件將敘述如下。層疊有存儲器層105和柵電極106的存儲器柵MG形成在襯底101之上。間隔件107形成在存儲器柵MG的兩個側壁上。源極和漏極區108形成在襯底101中、位于存儲器柵MG的兩側。存儲器層105包括順序層疊的隧穿絕緣層102、電荷捕獲層103及電荷阻擋層104。柵電極106作為控制柵。

然而，現有的非易失性存儲器件也就是SONOS型快閃存儲器件具有在擦除操作期間發生過度擦除的問題。為了解決此問題，可能需要除了基本操作（例如，編程/讀取/擦除操作）外的諸如恢復的額外操作及用于所述額外操作的外圍電路。因此，在減小非易失性存儲器件的尺寸時有所限制。作為參考，與具有數GB容量的獨立存儲器相比，嵌入式存儲器占據相對小的面積。因此，為了減小嵌入式存儲器的尺寸，更重要的是減小外圍電路（諸如，譯碼器、電荷泵、控制邏輯等）的面積（或尺寸）而非嵌入式存儲器的尺寸。

此外，現有的非易失性存儲器件在編程操作期間使用熱載流子注入（HCI）。然而，HCI所具有的問題在于電荷捕獲層103中所捕獲的電荷的分布寬，且電子及空穴在電荷捕獲層103內的分布不均勻，也就是發生電荷捕獲失配。因此，可使包括耐久性的可靠度劣化。

此外，HCI在編程操作期間消耗大量電流，并需要大尺寸的電荷泵來供應電流。因此，HCI可能不適于應用至嵌入式存儲器。

發明內容

本發明的各種示例性實施例針對一種可減小外圍電路的面積從而減小整個面積的非易失性存儲器件。

另外，本發明的各種示例性實施例針對一種可執行低功率操作同時改善可靠度的非易失性存儲器件。

根據本發明的一個示例性實施例，一種非易失性存儲器件包括：柵結構，所述柵結構包括形成在襯底之上的選擇柵以及形成在選擇柵的一個側壁上并具有P型溝道的存儲器柵；漏極區，所述漏極區形成在襯底中、位于柵結構的一個側壁處，并與存儲器柵的一部分重疊；以及源極區，所述源極區形成在襯底中、位于柵結構的另一個側壁處，并與選擇柵的一部分重疊。