[發明專利]一種非易失性存儲器及其制作方法

有效

• 申請號: 201811354139.0
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN111192877B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 陳耿川
• 申請（專利權）人: 合肥晶合集成電路股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11517
• 分類號: H01L27/11517;H01L27/11521
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 劉星

本發明提供一種非易失性存儲器及其制作方法，該非易失性存儲器中，浮柵結構具有第一尖銳部與第二尖銳部，且浮柵結構的一側面與浮柵結構的一部分頂面所構成的一拐角未被控制柵結構遮蓋，拐角連接于第一尖銳部與第二尖銳部的一端之間，擦除柵結構的隧穿介電層包覆所述第一尖銳部、所述第二尖銳部及所述拐角的尖端部分。在擦除操作時，電子以FN隧穿的方式由浮柵結構的第一尖銳部、第二尖銳部及拐角的尖端注入擦除柵結構，可以顯著增強浮柵與擦除柵之間的FN隧穿效應，提高擦除效率。浮柵的尖銳部及未被控制柵結構覆蓋的拐角有利于增加擦除柵與浮柵之間的隧穿介質層的厚度，從而避免漏電流的發生，有助于提高數據保持力。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，涉及一種非易失性存儲器及其制作方法。

背景技術

非易失性存儲器(英語：non-volatile memory，縮寫為NVM)是指當電源關掉后，所存儲的數據不會消失者的電腦存儲器。非易失性存儲器中，依存儲器內的數據是否能在使用電腦時隨時改寫為標準，可分為二大類產品，即只讀內存(Read-only memory，簡稱ROM)和閃存(Flash memory)。只讀存儲器的特性是一旦存儲數據就無法再將之改變或刪除，且內容不會因為電源關閉而消失，在電子或電腦系統中，通常用以存儲不需經常變更的程序或數據。閃存是一種電子式可清除程序化只讀存儲器的形式，允許在操作中被多次擦或寫的存儲器，這種科技主要用于一般性數據存儲，以及在電腦與其他數字產品間交換傳輸數據，如儲存卡與U盤。

一般的單晶體管堆疊柵極結構的非易失性存儲器單元在過度擦除時會發生問題，舉例來說，當一個未被選取的單元已經發生過度地擦除操作時，該單元在讀取操作時會產生漏電流。為了解決這問題，需要提供一個具有擦除及讀取等功能驗證的復雜電路布圖，從而衍生另一個問題，亦即復雜電路布圖會導致較大的存儲器單元尺寸，不利于產品日益微縮化的需求。另一方面，可藉由導入額外可選取晶體管設計，即存儲器單元采用雙晶體管結構，藉以解決漏電流問題。然而，雙晶體管結構相較于單晶體管結構的存儲器單元尺寸明顯更大，存儲器單元尺寸問題并未獲得解決。

在美國專利號為US7868375B2的專利文件所揭露的技術方案中，已經提供一種解決過度擦除問題的分柵式存儲器結構，并且采用了雙晶體管結構，但在存儲器單元尺寸又相較于一般雙晶體管的存儲器單元尺寸要小。然而，美國專利號為US7868375B2的專利文件的技術方案仍存在一個問題，由于浮柵與擦除柵之間的隧穿效應有限，為了便于在小功率的情況下實現快捷擦除，浮柵與擦除柵之間的隧穿介質層的厚度一般比較薄，然而，現有的隧穿介質層的材料一般為氧化硅或氮化硅，當隧穿介質層的厚度比較薄時，很容易造成漏電流，保存于浮柵中的電荷會泄露到擦除柵而被擦除，從而存在數據保持力較差的問題。

因此，如何提供一種非易失性存儲器及其制作方法，用以獲得更小的存儲器單元尺寸，并且提高擦除效率，降低擦除電壓或提高數據保持力，成為本領域技術人員亟待解決的一個重要技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種分柵式非易失性存儲器及其制作方法，用于解決現有技術中存儲器擦除效率低、數據保持力差的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種非易失性存儲器，包括：

一襯底；

至少一淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構的頂面高于所述襯底的頂面，且所述淺溝槽隔離結構的下部嵌于所述襯底中，以在所述襯底中界定出多個有源區；

至少一浮柵結構，位于所述襯底上，自下而上依次包括第一柵介電層與第一導電層，所述第一導電層具有第一尖銳部與第二尖銳部，所述第一尖銳部與所述第二尖銳部分別依附于所述淺溝槽隔離結構的相對兩側壁，且所述第一尖銳部與所述第二尖銳部的尖端高于所述淺溝槽隔離結構的頂面；