[發明專利]具有去耦合的電容器的非對稱密集非易失性存儲器

有效

• 申請號: 201480042080.5
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN105474383B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: A·E·霍奇
• 申請（專利權）人: 美商新思科技有限公司
• 主分類號: H01L21/8239
• 分類號: H01L21/8239;H01L27/105
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

一種非易失性存儲器(“NVM”)位單元包括電容器、非對稱地摻雜的晶體管和隧穿器件。電容器、晶體管和隧穿器件每個電耦合到不同的有源區和金屬接觸。這三個器件通過橫跨三個有源區的浮置柵極耦合。隧穿器件形成在有源區中以實現用于引起隧穿的電壓的更大的動態范圍。FN隧穿器件用于擦除器件，以實現更快的頁擦除并且從而實現功能的快速測試和驗證。非對稱晶體管結合電容器用于編程和讀取浮置柵極的邏輯狀態。電容器和浮置柵極電容性地耦合在一起，以消除執行讀取和寫入操作對于單獨的選擇器件的需要。

技術領域

本公開總體上涉及非易失性存儲器領域，特別地涉及非易失性存儲器位單元布局。

背景技術

非易失性存儲器(NVM)是指在不被供電時永久地存儲信息位的存儲器。非易失性存儲器位單元(NVM位單元)存儲單個數據位。一些類型的NVM位單元使用具有浮置柵極的晶體管來實現。浮置柵極上駐留的電荷的量決定位單元存儲邏輯“1”還是邏輯“0”。浮置柵極稱為“浮置”，因為柵極通過氧化物或電介質與周圍環境電隔離。一些NVM可以在位單元中存儲多于一個狀態。

為了擴展存儲器設備的應用并且降低其成本，理想的是，在給定區域中容納大量位單元。也理想的是，通過使用標準的互補金屬氧化物半導體制造工藝(“CMOS”工藝)來減小制造每個位單元的成本。當前可用的存儲器設備包括EEPROM和FLASH(以及eFLASH)，這二者都具有缺點。當前，FLASH具有非常小的位單元，但是除了標準的CMOS工藝還需要其他步驟，這增加了生產位單元的成本并且有可能改變所生產的器件的性能和特性。EEPROM與標準的CMOS工藝兼容，但是具有相對較大的位單元尺寸，并且因此僅適用于低位計數存儲器。

發明內容

一種非易失性存儲器(“NVM”)位單元包括電容器、非對稱摻雜的晶體管、以及隧穿器件，其每個布置在襯底內的電隔離有源區中。這三個器件通過橫跨三個有源區的單個浮置柵極而電耦合。隧穿器件形成在原生區域中以實現用于產生隧穿的電壓的更大的動態范圍。隧穿器件用于擦除器件，以實現更快的頁面擦除，并且因此實現功能的快速測試和驗證。非對稱晶體管結合電容器用于編程和讀取浮置柵極的邏輯狀態。電容器和浮置柵極電容性地耦合在一起，以消除用于執行讀取和寫入操作的單獨的選擇器件的需要。

附圖說明

圖1A圖示根據一個實施例的NVM位單元的俯視圖。

圖1B是根據一個實施例的沿著圖1A的線X-Y得到的NVM位單元的非對稱晶體管的橫截面視圖。

圖1C是根據一個實施例的沿著圖1A的線M-N得到的NVM位單元的電容器的橫截面視圖。

圖1D是根據一個實施例的沿著圖1A的線Q-R得到的NVM位單元的FN隧穿器件的橫截面視圖。

圖1E是根據一個實施例的沿著圖1A的線J-K得到的NVM位單元的橫截面視圖。

圖2是根據一個實施例的NVM位單元的非對稱晶體管的替選構造的橫截面視圖。

圖3是根據一個實施例的NVM位單元的FN隧穿器件的替選構造的俯視圖。

圖4A是根據一個實施例的NVM位單元的電容器的替選構造的俯視圖。

圖4B是根據一個實施例的沿著圖4A的線C-D得到的NVM位單元的電容器的替選構造的橫截面視圖。

圖5A圖示用于在襯底中形成P阱的計劃的光致抗蝕劑。

圖5B圖示用于在襯底中形成P阱的所得到的處理中的光致抗蝕劑。

圖6A圖示根據一個實施例的用于在襯底中形成P阱的計劃的光致抗蝕劑。

圖6B圖示根據一個實施例的用于在襯底中形成P阱的所得到的處理中的光致抗蝕劑。