[發明專利]分裂柵非易失性存儲器單元

有效

• 申請號: 201410311292.0
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104347518B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: B·A·溫斯蒂亞德;洪全敏;姜盛澤;K·V·洛伊寇;J·A·耶特
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11568;H01L21/28;H01L29/423;H01L21/336;H01L29/788;H01L29/792
• 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: 劉倜

本發明涉及分裂柵非易失性存儲器單元。一種制造半導體結構(100)的方法使用具有第一類型的本底摻雜的襯底(102)。柵極結構具有位于襯底上的柵電介質(104)和位于柵電介質上的選擇柵極層(106)。將第二類型的摻雜劑注入到襯底的相鄰于第一末端的第一部分。注入在將任何摻雜劑注入第一部分的本底摻雜之前，其中第一部分變為第二導電類型的第一摻雜區域。NVM柵極結構具有選擇柵極(106)、具有位于第一摻雜區域上的第一部分的存儲層以及位于存儲層上的控制柵極(208)。以非垂直角度注入(304)第一類型的摻雜劑在選擇柵極下面形成了深摻雜區域(306)。注入第二類型的摻雜劑形成源極/漏極延伸(404)。

技術領域

本公開通常涉及制造半導體結構的方法，更具體地，涉及分裂柵非易失性存儲器單元。

背景技術

已經開發出了分裂柵非易失性存儲器(NVM)，其提供優于典型的控制柵極在浮柵之上的結構的優點。一個優點在于，減少了對未被選擇但卻在所選的行上或者在所選的列上的存儲器單元的編程干擾。通常，不管對所選擇的單元進行的操作如何，位于所選擇的行或所選擇的列上的單元最有可能存在干擾問題。隨著分裂柵存儲器單元已基本上解決了所選擇的行或列上的單元的編程干擾問題，在未選擇的行或未選擇的列上的單元的干擾問題可能成為問題。另一個問題是需要選擇柵極上有足夠高的閾值電壓以避免泄漏，這與控制柵極上期望的用來避免讀取干擾問題的低閾值電壓相沖突。

發明內容

根據本公開一個方面，提高了一種使用具有第一導電類型的本底摻雜的襯底制造半導體結構的方法，包括：形成包括在所述襯底上的柵電介質以及在所述柵電介質上的選擇柵極層的柵極結構，其中所述柵極層具有第一末端；利用所述第一末端作為掩模，將第二導電類型的摻雜劑注入與所述第一末端相鄰的所述襯底的第一部分，其中所述注入在將任何摻雜劑注入所述本底摻雜的所述第一部分之前，并且其中所述第一部分成為所述第二導電類型的第一摻雜區域；形成非易失性存儲器柵極結構，其包括所述選擇柵極層的選擇柵極、具有在所述第一摻雜區域之上的第一部分的存儲層、以及在所述存儲層之上的控制柵極，其中所述選擇柵極具有作為所述第一末端的第一側面和與所述第一側面相對的第二側面，其中所述存儲層具有在所述選擇柵極的第一側面和所述控制柵極的第一側面之間的第二部分；用第一導電類型的摻雜劑以非垂直角度進行注入以在基本上全部的所述選擇柵極下形成深摻雜區域；以及用第二導電類型的摻雜劑進行注入以在所述襯底中基本上與所述選擇柵極的所述第二側面對準地形成源極/漏極延伸部。

根據本公開另一方面，提供了一種使用具有第一導電類型的本底摻雜的襯底的分裂柵存儲器單元，包括：非易失性存儲器柵極結構，包括：柵電介質，位于所述襯底之上；選擇柵極，位于所述柵電介質之上并具有第一側面和第二側面；存儲層，沿著所述選擇柵極的第一側面以及在與所述選擇柵極的第一側面相鄰的所述襯底的第一部分之上；以及控制柵極，其具有在所述存儲層位于所述襯底的所述第一部分之上的位置處在所述存儲層之上的第一部分，其中所述控制柵極具有在所述存儲層沿著所述選擇柵極的第一側面的位置處與所述存儲層相鄰的第一側面，并且其中所述控制柵極具有與所述控制柵極的所述第一側面相對的第二側面；第一摻雜區域，其在所述襯底中，位于所述控制柵極的所述第一部分下面，其中所述摻雜區域具有足以使所述第一摻雜區域成為第二導電類型的第二導電類型的摻雜劑，并且所有所述第一導電類型的摻雜劑僅僅源自所述襯底的所述本底摻雜；第一導電類型的第二摻雜區域，其具有比位于所述選擇柵極下面的所述襯底中的所述本底摻雜大的濃度；第二導電類型的第三摻雜區域，其在所述襯底中基本上與所述選擇柵極的所述第二側面對準；以及第二導電類型的第四摻雜區域，其在所述襯底中與所述第一摻雜區域相鄰。