[發明專利]具有金屬柵極的分裂柵極非易失性閃存存儲器單元及其制造方法

有效

• 申請號: 201680064295.6
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN108243625B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: C.蘇;F.周;J-W.楊;H.V.陳;N.杜
• 申請（專利權）人: 硅存儲技術公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11524;H01L29/423;H01L29/788;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;張金金

1.一種存儲器器件，包括：

具有上表面的硅襯底，其中：

所述上表面在所述硅襯底的存儲器單元區域中為平面的，

所述上表面包括在所述硅襯底的邏輯器件區域中向上延伸的硅鰭，并且

所述硅鰭包括一對側表面，所述一對側表面向上延伸且終止在頂表面處；

在所述邏輯器件區域中的邏輯器件，包括：

間隔開的第一源極區和第一漏極區，所述間隔開的第一源極區和第一漏極區形成在所述硅襯底中，其中所述硅襯底的第一溝道區在所述第一源極區和所述第一漏極區之間延伸，其中所述第一溝道區沿所述頂表面和所述一對側表面延伸，以及

導電邏輯門，所述導電邏輯門設置在所述頂表面之上且與所述頂表面絕緣，并且橫向設置為與所述一對側表面相鄰且與所述一對側表面絕緣；

在所述存儲器單元區域中的存儲器單元，包括：

間隔開的第二源極區和第二漏極區，所述間隔開的第二源極區和第二漏極區形成在所述硅襯底中，其中所述硅襯底的第二溝道區在所述第二源極區和第二漏極區之間延伸，

導電浮置柵極，所述導電浮置柵極設置在與所述第二源極區相鄰的所述第二溝道區的第一部分之上且與所述第二溝道區的所述第一部分絕緣，

導電字線柵極，所述導電字線柵極設置在與所述第二漏極區相鄰的所述第二溝道區的第二部分之上且與所述第二溝道區的所述第二部分絕緣，

導電控制柵極，所述導電控制柵極設置在所述浮置柵極之上且與所述浮置柵極絕緣，以及

導電擦除柵極，所述導電擦除柵極設置在所述第二源極區之上且與所述第二源極區絕緣。

2.根據權利要求1所述的存儲器器件，其中所述導電邏輯門通過高K材料層與所述頂表面絕緣且與所述一對側表面絕緣。

3.根據權利要求2所述的存儲器器件，其中所述導電邏輯門由金屬形成。

4.根據權利要求1所述的存儲器器件，其中所述字線柵極通過高K材料層與所述第二溝道區的所述第二部分絕緣。

5.根據權利要求1所述的存儲器器件，其中所述字線柵極通過高K材料層和氧化物層與所述第二溝道區的所述第二部分絕緣。

6.一種形成存儲器器件的方法，包括：

在硅襯底的存儲器單元區域中形成間隔開的第一源極區和第一漏極區，其中所述硅襯底的第一溝道區在所述第一源極區和第一漏極區之間延伸；

形成設置在與所述第一源極區相鄰的所述第一溝道區的第一部分之上且與所述第一溝道區的所述第一部分絕緣的導電浮置柵極；

形成設置在與所述第一漏極區相鄰的所述第一溝道區的第二部分之上且與所述第一溝道區的所述第二部分絕緣的導電字線柵極；

形成設置在所述浮置柵極之上且與所述浮置柵極絕緣的導電控制柵極；

形成設置在所述第一源極區之上且與所述第一源極區絕緣的導電擦除柵極；

在所述浮置柵極、所述控制柵極、所述擦除柵極和所述字線柵極之上形成材料的保護層；

通過移除邏輯器件區域中的所述硅襯底的部分，在所述硅襯底的所述邏輯器件區域中形成向上延伸的硅鰭，其中：

所述硅鰭包括一對側表面，所述一對側表面向上延伸且終止在頂表面處，并且

在所述浮置柵極、所述控制柵極、所述第一源極區、所述擦除柵極、所述字線柵極和所述保護層的所述形成之后，實行所述向上延伸的硅鰭的所述形成；

形成設置在所述頂表面之上且與所述頂表面絕緣并橫向地設置為與所述一對側表面相鄰且與所述一對側表面絕緣的導電邏輯門；以及

在硅襯底的所述邏輯器件區域中形成間隔開的第二源極區和第二漏極區，其中所述硅襯底的第二溝道區在所述第二源極區和第二漏極區之間延伸，其中所述第二溝道區沿所述頂表面和所述一對側表面延伸。

7.根據權利要求6所述的方法，還包括：

在所述硅鰭和所述邏輯門的所述形成之后移除所述保護層。

8.根據權利要求7所述的方法，其中在所述保護層的所述形成之前實行所述第一源極區的所述形成，并且在所述保護層的所述移除之后實行所述第一漏極區的所述形成。