[發明專利]存儲器單元陣列及其形成方法和驅動方法

有效

• 申請號: 201410353747.5
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104091801B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 于濤
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247;G11C16/02;G11C16/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 應戰,駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種存儲器單元陣列及其形成方法和驅動方法。

背景技術

在目前的半導體產業中，集成電路產品主要可分為三大類型：邏輯、存儲器和模擬電路，其中存儲器件在集成電路產品中占了相當大的比例，如RAM(隨機存儲器)、DRAM(動態隨機存儲器)、ROM(只讀存儲器)、EPROM(可擦除可編程只讀存儲器)、FLASH(閃存)和FRAM(鐵電存儲器)等。

存儲器中，閃存的發展尤為迅速。它的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息，具有集成度高、較快的存取速度和易于擦除等多項優點，因而在微機、自動化控制等多項領域得到了廣泛的應用。閃存結構一般包括浮柵結構和位于所述浮柵結構上方的控制柵。

請參考圖1，為現有技術形成的閃存單元的結構示意圖。

所述閃存單元主要包括：半導體襯底10，位于半導體襯底10表面的浮柵介質層21、位于所述浮柵介質層21表面的浮柵極22、位于浮柵極22表面的控制柵介質層31、位于控制柵介質層31表面的控制柵極32，以及位于控制柵極32、控制柵介質層31、浮柵極22、浮柵介質層21側面的選擇柵40、位于所述選擇柵40和浮柵極22、浮柵介質層21、半導體襯底10之間的隧穿氧化層33，位于控制柵極32遠離選擇柵40一側的半導體襯底10內的源漏區11。

上述閃存單元包括位于選擇柵40兩側的兩個對稱的存儲單元：第一存儲單元和第二存儲單元。

請參考圖2，為現有閃存單元構成的閃存陣列。

所述閃存陣列包括若干字線(WLn、WLn+1、……)、若干第一控制線CG1、若干第二控制線CG2、與第一控制線CG1連接的若干第一存儲單元51、與第二控制線CG2連接的若干第二存儲單元52、若干平行排列的位線(BL1-n、BL1-2、BL1-1、BL1、BL2、BL2+1、BL2+2、BL2+n)與對應的源漏區之間通過接觸孔60連接，同一行的閃存單元中第一存儲單元51和第二存儲單元52共用一條與選擇柵連接的字線，第一控制線CG1和第二控制線CG2分別位于同一條字線的兩側且與其平行，字線和位線垂直且絕緣。相鄰閃存單元之間共用源漏極。

上述閃存陣列通過對字線、第一控制線、第二控制線以及源漏極區域施加不同的工作電壓以實現對閃存單元的讀取、編程和擦除操作。

上述閃存陣列在工作過程中，能耗較大，工作效率較低。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種存儲器單元陣列及其形成方法和驅動方法，可以減少所述存儲器單元陣列的能耗。

為解決上述問題，本發明提供一種存儲器單元陣列，包括：半導體襯底，所述半導體襯底內包括：若干平行排列的第一有源區、與第一有源區垂直的若干平行排列的第二有源區、包圍所述第一有源區和第二有源區的隔離結構；位于相鄰第二有源區之間的第一有源區上的若干存儲器單元，所述若干存儲器單元按矩陣排列，所述存儲器單元包括：沿第一有源區長度方向排列的第一存儲單元和第二存儲單元，所述第二存儲單元位于第一有源區上靠近第二有源區一側、位于第一存儲單元和第二存儲單元之間的選擇柵、位于所述第二存儲單元一側的第二有源區內的源極、位于所述第一存儲單元另一側的第一有源區內的漏極；若干平行排列的位線，位于同一個第一有源區上的存儲器單元的漏極通過金屬互連結構與同一位線連接；若干平行排列的第一控制線、第二控制線和字線，位于同一行的存儲單元的第一存儲單元通過金屬互連結構與同一根第一控制線連接，位于同一行的存儲器單元的第二存儲單元通過金屬互連結構與同一根第二控制線連接，位于同一行存儲器單元的選擇柵通過金屬互連結構與同一根字線連接。

可選的，所述第一存儲單元包括：位于選擇柵一側的第一有源區表面的第一浮柵結構和位于所述第一浮柵結構上的第一控制柵結構；所述第二存儲單元包括：位于選擇柵另一側的第一有源區表面的第二浮柵結構和位于所述第二浮柵結構上的第二控制柵結構。

可選的，還包括位于第一控制柵結構上和第二控制柵結構上的第一側墻；位于第一側墻、第一控制柵結構、第一浮柵結構側壁表面和所述第一側墻、第二控制柵結構、第二浮柵結構側壁表面的第二側墻。

可選的，所述位線位于第一有源區的上方且沿第一有源區的長度方向平行排列。

可選的，同一個第一有源區上的相鄰存儲單元之間共享同一漏極或同一源極。

可選的，所述第二有源區為源極，位于同一行的存儲器單元共享同一源極。