[發明專利]具有不同絕緣柵極氧化物的分裂柵閃存存儲器單元及其形成方法

在審

• 申請號: 201980030337.8
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN112074958A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: N·多;蘇千乗;楊任偉
• 申請（專利權）人: 硅存儲技術股份有限公司
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66;H01L29/788
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳斌

本發明公開了一種存儲器設備，該存儲器設備包括：半導體襯底，該半導體襯底具有間隔開的源極區和漏極區，其中襯底的溝道區在該源極區與該漏極區之間延伸；多晶硅的浮柵，該浮柵設置在溝道區的第一部分上方并且通過具有第一厚度的絕緣材料與該第一部分絕緣，其中該浮柵具有終止于銳利邊緣的傾斜上表面；多晶硅的字線柵，該字線柵設置在溝道區的第二部分上方并且通過具有第二厚度的絕緣材料與該第二部分絕緣；以及多晶硅的擦除柵，該擦除柵設置在源極區上方并且通過具有第三厚度的絕緣材料與該源極區絕緣，其中該擦除柵包括包繞在浮柵的銳利邊緣周圍并與該銳利邊緣絕緣的凹口。該第三厚度大于該第一厚度，并且該第一厚度大于該第二厚度。

相關專利申請

本申請要求于2018年5月9日提交的美國臨時申請號62/669263和于2018年8月7日提交的美國專利申請號16/057750的權益。

技術領域

本發明涉及分裂柵非易失性存儲器單元。

背景技術

具有三個柵極的分裂柵非易失性存儲器單元是已知的。參見例如美國專利7315056，其公開了分裂柵存儲器單元，分裂柵存儲器單元各自具有：在半導體襯底中的源極區和漏極區，該半導體襯底具有在該源極區與該漏極區之間延伸的溝道區；位于溝道區的第一部分上方的浮柵；位于溝道區的第二部分上方的控制柵(也稱為字線柵)；以及位于源極區上方的P/E柵。

需要制造方法改進來更好地控制存儲器單元的各種元件的形成。

發明內容

上述問題和需求通過存儲器設備來解決，該存儲器設備包括：半導體襯底，該半導體襯底具有間隔開的源極區和漏極區，其中襯底的溝道區在該源極區與該漏極區之間延伸；多晶硅的浮柵，該浮柵設置在溝道區的第一部分上方并且通過具有第一厚度的絕緣材料與該第一部分絕緣，其中浮柵具有終止于銳利邊緣的傾斜上表面；多晶硅的字線柵，該字線柵設置在溝道區的第二部分上方并且通過具有第二厚度的絕緣材料與該第二部分絕緣；和多晶硅的擦除柵，該擦除柵設置在源極區上方并且通過具有第三厚度的絕緣材料與該源極區絕緣，其中擦除柵包括包繞在浮柵的銳利邊緣周圍并與該銳利邊緣絕緣的凹口。第三厚度大于第一厚度，并且第一厚度大于第二厚度。

存儲器設備包括半導體襯底，該半導體襯底具有源極區、第一漏極區和第二漏極區，其中襯底的第一溝道區在源極區與第一漏極區之間延伸，并且襯底的第二溝道區在源極區和第二漏極區之間延伸。多晶硅的第一浮柵設置在第一溝道區的第一部分上方并且通過具有第一厚度的絕緣材料與該第一部分絕緣，其中第一浮柵具有終止于第一銳利邊緣的傾斜上表面。多晶硅的第二浮柵設置在第二溝道區的第一部分上方并且通過具有第一厚度的絕緣材料與該第一部分絕緣，其中第二浮柵具有終止于第二銳利邊緣的傾斜上表面。多晶硅的第一字線柵設置在第一溝道區的第二部分上方并且通過具有第二厚度的絕緣材料與該第二部分絕緣。多晶硅的第二字線柵設置在第二溝道區的第二部分上方并且通過具有第二厚度的絕緣材料與該第二部分絕緣。多晶硅的擦除柵設置在源極區上方并且通過具有第三厚度的絕緣材料與該源極區絕緣，其中擦除柵包括第一凹口和第二凹口，該第一凹口包繞在第一浮柵的第一銳利邊緣周圍并與該第一銳利邊緣絕緣，該第二凹口包繞在第二浮柵的第二銳利邊緣周圍并與該第二銳利邊緣絕緣。第三厚度大于第一厚度，并且第一厚度大于第二厚度。

一種形成存儲器設備的方法包括：

在半導體襯底上形成具有第一厚度的第一絕緣層；

在第一絕緣層上形成第一多晶硅層；

在第一多晶硅層上形成間隔開的第一絕緣間隔物和第二絕緣間隔物；

移除第一多晶硅層的部分，使得第一多晶硅層的第一塊保持在第一絕緣間隔物下方，并且第一多晶硅層的第二塊保持在第二絕緣間隔物下方，其中第一多晶硅層的第一塊和第二塊中的每一者具有終止于銳利邊緣的傾斜上表面；

在襯底中形成源極區，該源極區被設置在位于第一多晶硅層的第一塊和第二塊之間的間隙下方；