[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201680064295.6
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN108243625B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: C.蘇;F.周;J-W.楊;H.V.陳;N.杜
• 申請（專利權(quán)）人: 硅存儲技術(shù)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

本發(fā)明提供了一種存儲器器件，包括硅襯底，該硅襯底具有在存儲器單元區(qū)域中的平面的上表面，以及在邏輯器件區(qū)域中的向上延伸的硅鰭。硅鰭包括向上延伸且終止于頂表面處的側(cè)表面。邏輯器件包括間隔開的源極區(qū)和漏極區(qū)，其中溝道區(qū)(沿頂表面和側(cè)表面)在源極區(qū)和漏極區(qū)之間延伸；以及設置在頂表面之上且橫向設置為與側(cè)表面相鄰的導電邏輯門。存儲器單元包括間隔開的源極區(qū)和漏極區(qū)，其中第二溝道區(qū)在源極區(qū)和漏極區(qū)之間延伸；設置在第二溝道區(qū)的一個部分之上的導電浮置柵極；設置在第二溝道區(qū)的另一部分之上的導電字線柵極；設置在浮置柵極之上的導電控制柵極；以及設置在源極區(qū)之上的導電擦除柵極。

相關(guān)申請

本申請要求2015年11月3日提交的美國臨時申請No.62/250,349的權(quán)益，并且該申請以引用方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有選擇柵極、浮置柵極、控制柵極和擦除柵極的非易失性閃存存儲器單元。

背景技術(shù)

具有選擇柵極、浮置柵極、控制柵極和擦除柵極的分裂柵非易失性閃存存儲器單元是本領(lǐng)域中眾所周知的。參見例如美國專利6,747,310和7,868,375。也已知在相同的硅片上形成邏輯器件(即，低電壓和/或高電壓邏輯器件)，并且這樣做共享用于形成存儲器和邏輯器件兩者的部分的處理步驟中的一些(例如，使用相同的多晶硅沉積方法形成存儲器單元和邏輯器件兩者的柵極)。然而，形成存儲器單元的其他處理步驟可不利地影響先前制備的邏輯器件，并且反之亦然，所以在相同的晶片上形成兩種類型的器件常常是困難和復雜的。

為了通過縮小光刻尺寸來解決減少的溝道寬度的問題，已經(jīng)提出了用于存儲器單元結(jié)構(gòu)的鰭式FET類型的結(jié)構(gòu)。在鰭式FET類型的結(jié)構(gòu)中，半導體材料的鰭形構(gòu)件將源極區(qū)連接到漏極區(qū)。鰭形構(gòu)件具有頂表面和兩個側(cè)表面。然后，從源極區(qū)到漏極區(qū)的電流可沿鰭形構(gòu)件的頂表面以及兩個側(cè)表面流動。因此，溝道區(qū)的有效寬度增加，從而增加了電流。然而，通過將溝道區(qū)“折疊”成兩個側(cè)表面增加溝道區(qū)的有效寬度而不犧牲更多的半導體基板面，從而減少溝道區(qū)的“覆蓋區(qū)”。已經(jīng)公開了使用此類鰭式FET的非易失性存儲器單元。現(xiàn)有技術(shù)的鰭式FET非易失性存儲器結(jié)構(gòu)的一些示例包括美國專利Nos.7,423,310、7,410,913和8,461,640。這些現(xiàn)有技術(shù)引用沒有設想的是形成在與非鰭式FET型配置的非易失性存儲器單元相同的晶片襯底上的用于邏輯器件的鰭式FET型配置。

發(fā)明內(nèi)容

通過存儲器器件來解決前述問題和需要，該存儲器器件包括硅襯底、形成在襯底的邏輯器件區(qū)域中的邏輯器件，以及形成在襯底的存儲器單元區(qū)域中的存儲器單元。襯底具有在硅襯底的存儲器單元區(qū)域中為平面的上表面，并且包括在硅襯底的邏輯器件區(qū)域中的向上延伸的硅鰭。硅鰭包括向上延伸且終止于頂表面處的一對側(cè)表面。邏輯器件包括間隔開的第一源極區(qū)和第一漏極區(qū)，間隔開的第一源極區(qū)和第一漏極區(qū)形成在硅襯底中，其中硅襯底的第一溝道區(qū)在第一源極區(qū)和第一漏極區(qū)之間延伸，其中第一溝道區(qū)沿頂表面和一對側(cè)表面延伸；以及導電邏輯門，該導電邏輯門設置在頂表面之上且與頂表面絕緣，并且橫向設置為與一對側(cè)表面相鄰且與一對側(cè)表面絕緣。存儲器單元包括間隔開的第二源極區(qū)和第二漏極區(qū)，間隔開的第二源極區(qū)和第二漏極區(qū)形成在硅襯底中，其中硅襯底的第二溝道區(qū)在第二源極區(qū)和第二漏極區(qū)之間延伸；導電浮置柵極，該導電浮置柵極設置在與第二源極區(qū)相鄰的第二溝道區(qū)的第一部分之上且與第二溝道區(qū)的第一部分絕緣；導電字線柵極，該導電字線柵極設置在與第二漏極區(qū)相鄰的第二溝道區(qū)的第二部分之上且與第二溝道區(qū)的第二部分絕緣；導電控制柵極，該導電控制柵極設置在浮置柵極之上且與浮置柵極絕緣；以及導電擦除柵極，該導電擦除柵極設置在第二源極區(qū)之上且與第二源極區(qū)絕緣。