[實用新型]包括具有隧道結構的非易失性存儲器單元的電子設備

有效

• 申請號: 201320644572.4
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN203659864U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: T·C·H·姚;G·J·斯歌特
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L29/36;H01L29/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 郭思宇

技術領域

本公開涉及一種電子設備以及形成電子設備的方法，尤其涉及一種包括具有隧道結構的非易失性存儲器單元的電子設備以及形成其的方法。?

背景技術

集成電路可以包括邏輯模塊，其包括諸如中央處理器、圖形處理單元等的數據處理單元，以及能夠存儲能夠由數據處理單元使用或者存儲在硬盤、存儲網絡或其它大型存儲器設備內的數據的存儲器模塊。該存儲器模塊可以包括易失性存儲器、非易失性存儲器或者其組合。與邏輯模塊內的晶體管相比，許多非易失性存儲器包括附加層。常規的非易失性存儲器可以包括部署在和底上的電荷存儲層以及覆蓋于電荷存儲層上的控制柵。該電荷存儲層可以包括浮柵層、氮化物層、納米晶體或納米簇層，等等。附加層增加了成本、增加了生產時間并且降低了產量。?

一些集成電路具有僅帶一個柵電極層的存儲器單元。這樣的集成電路可以使用單個棚極層來形成用于邏輯模塊內的晶體管以及非易失性存儲器的柵電極。不需要獨立的電荷存儲器和控制棚極層的組合。制造這樣的集成電路的處理被稱作單極處理，因為非易失性存儲器單元可以僅利用單層多晶硅制成。?

圖1包括能夠利用單極處理制造的常規非易失性存儲器陣列10的一部分的示意圖。非易失性存儲器陣列10包括按行和列排列的四個存儲器單元100、101、110和111。每個存儲器單元包括電容器12和14、狀態晶體管16以及訪問晶體管18。電容器12和14的電極以及狀態晶體管16的棚極在電浮動節點處相互連接。電容器12和14為p溝道金屬絕緣半導體場效應晶體管結構的形式。這樣的結構在這里被稱作“PMOS電容器”。狀態和訪問晶體管16和18是n溝道晶體管并且在每個非易失性存儲器單元內串聯連接。?

電容器12的其它電極電連接至控制線路140和141，并且電容器14的其它電極電連接至擦除線路130和131。狀態晶體管16的源極電連接至共用?接地端，并且訪問晶體管18的漏極電連接至位線170和171。訪問晶體管18的棚極電連接至訪問線路150和151。該存儲器陣列進一步包括p溝道晶體管1900和1901。p溝道晶體管1900和1901的漏極分別電連接至存儲器單元100和101內的訪問晶體管18的漏極，p溝道晶體管1900和1901的源極電連接至VDD線路180，并且p溝道晶體管1900和1901的柵極電連接至讀使能線路。?

圖2包括具有用來對存儲器單元100、101、110和111進行讀取、擦除和編程的電壓的表格。在圖2中，BL是指位線，AL是指訪問線路，CL是指控制線路，EL是指擦除線路，并且RD_en是指讀使能線路。如本說明書中隨后更為詳細討論的那樣，非易失性存儲器的架構及其使用會導致擦除干擾和可靠性的問題。?

實用新型內容

根據本實用新型的一個方面，提供—種包括具有隧道結構的非易失性存儲器單元的電子設備，包括：具有第一電極和第二電極的電容器，其中控制柵端子被耦合到第一電極；具有第一電極和第二電極的隧道結構，其中擦除端子被耦合到第一電極；第二電極的至少—部分具有笫—傳導性類型，并且該隧道結構包括：與第一電極目鄰的中度摻雜區，其中該中度摻雜區具有與第—傳導性類型相反的第二傳導性類型，具有第二傳導性類型和高于中度摻雜區的摻雜物濃度的摻雜物濃度的第一重度摻雜區；和具有第—傳導性類型和高于中度摻雜區的摻雜物濃度的摻雜物濃度的第二重度摻雜區，其中從頂部觀察，該第一重度摻雜區部署在中度摻雜區和第二重度摻雜區之間；狀態晶體管，包括源極區、漏極區和柵電極，其中用于非易失性存儲器單元的浮動柵電極包括柵電極、電容器的第二電極以及隧道結構的第二電極；以及訪問晶體管，包括源極區、漏極區和柵電極，其中該訪問晶體管的源極區被耦合到狀態晶體管的漏極區。?

在一個實施例中，第一重度摻雜區和第二重度摻雜區彼此電連接。?

在一個實施例中，該隧道結構進一步包括將第一重度摻雜區和第二重度摻雜區彼此電連接的含金屬部件。?

在一個實施例中，電容器的第二電極、隧道結構的第二電極、狀態晶體管的柵電極和訪問晶體管的柵電極由包括多晶硅或非結晶質硅的相同層形成。?

在一個實施例中，該電子設備進一步包括部署在浮動柵電極上方并且實質?上與浮動柵電極相連的含金屬部件。?

在一個實施例中，該電容器包括p溝道晶體管結構，該狀態晶體管為第一n溝道晶體管，并且該訪問晶體管為第二n溝道晶體管。?

在一個實施例中，該隧道結構的基本上所有第二電極都被n型摻雜。?