[發(fā)明專利]1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710768034.9
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107527917B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許昭昭;錢文生;胡君
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/11568
• 分類號: H01L27/11568;H01L29/10;H01L29/423
• 代理公司: 31211 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭四華

1.一種1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器的單元結(jié)構(gòu)包括一個(gè)SONOS存儲器晶體管和一個(gè)選擇晶體管；

同一所述單元結(jié)構(gòu)的所述SONOS存儲器晶體管和所述選擇晶體管共用同一形成于P型半導(dǎo)體襯底表面的N型摻雜的溝道區(qū)；

所述SONOS存儲器晶體管的柵極結(jié)構(gòu)包括依次形成于所述溝道區(qū)表面的ONO層和第一多晶硅柵，所述ONO層為由依次形成于所述溝道區(qū)表面的第一氧化層、第二氮化層和第三氧化層組成的三層結(jié)構(gòu)；

所述選擇晶體管的柵極結(jié)構(gòu)包括依次形成于所述溝道區(qū)表面的第一柵介質(zhì)層和第二多晶硅柵；

所述第一多晶硅柵的第二側(cè)面和所述第二多晶硅柵的第一側(cè)面之間隔離有形成于所述第二多晶硅柵的第一側(cè)面的側(cè)墻；

由形成于P型半導(dǎo)體襯底表面的N+區(qū)組成的第一源漏區(qū)和所述第一多晶硅柵的第一側(cè)面自對準(zhǔn)，由形成于P型半導(dǎo)體襯底表面的N+區(qū)組成的第二源漏區(qū)和所述第二多晶硅柵的第二側(cè)面自對準(zhǔn)；所述溝道區(qū)位于所述第一源漏區(qū)和所述第二源漏區(qū)之間；

被所述第一多晶硅柵表面覆蓋的所述溝道區(qū)表面用于形成第一部分溝道；被所述第二多晶硅柵表面覆蓋的所述溝道區(qū)表面用于形成第二部分溝道，所述第一部分溝道和所述第二部分溝道串聯(lián)形成連接所述第一源漏區(qū)和所述第二源漏區(qū)的溝道；

所述第一多晶硅柵為N+摻雜，利用N+摻雜的所述第一多晶硅柵和N型摻雜的所述溝道區(qū)使在所述SONOS存儲器晶體管為擦除狀態(tài)下形成所述第一部分溝道的閾值電壓低于0V，使所述SONOS存儲器晶體管為耗盡型結(jié)構(gòu)；

所述第二多晶硅柵為P+摻雜，利用P+摻雜的所述第二多晶硅柵的功函數(shù)大于所述第一多晶硅柵的特征，使在共用N型摻雜的所述溝道區(qū)的條件下將形成所述第二部分溝道的閾值電壓提高到大于0V，使所述選擇晶體管為增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)，并通過共用的所述溝道區(qū)提高溝道的均勻性和一致性。

2.如權(quán)利要求1所述的1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器，其特征在于：所述P型半導(dǎo)體襯底為P型硅襯底。

3.如權(quán)利要求1所述的1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器，其特征在于：所述第二多晶硅柵的第一側(cè)面的側(cè)墻由延伸到所述第二多晶硅柵的第一側(cè)面的所述ONO層組成。

4.如權(quán)利要求1所述的1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器，其特征在于：所述SONOS存儲器晶體管為擦除狀態(tài)下形成所述第一部分溝道的閾值電壓為-0.75V；所述選擇晶體管形成所述第二部分溝道的閾值電壓為0.75V。

5.如權(quán)利要求1所述的1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器，其特征在于：在所述第二多晶硅柵表面形成有第四氧化層。

6.如權(quán)利要求1所述的1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器，其特征在于：在所述第一多晶硅柵的第一側(cè)面和所述第二多晶硅柵的第二側(cè)面也分別形成有側(cè)墻；

所述第一源漏區(qū)和所述第一多晶硅柵的第一側(cè)面的側(cè)墻自對準(zhǔn)，所述第二源漏區(qū)和所述第二多晶硅柵的第二側(cè)面的側(cè)墻自對準(zhǔn)。

7.如權(quán)利要求6所述的1.5T耗盡型SONOS非揮發(fā)性存儲器，其特征在于：所述第一多晶硅柵的第一側(cè)面和所述第二多晶硅柵的第二側(cè)面分別形成有LDD區(qū)和Halo注入?yún)^(qū)。