[發明專利]具有非矩形的浮置柵極的非易失性存儲器位單元

在審

• 申請號: 202011155657.7
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112951832A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 王藍翔;陳學深;郭克文;蔡新樹;卓榮發
• 申請（專利權）人: 新加坡商格羅方德半導體私人有限公司
• 主分類號: H01L27/11517
• 分類號: H01L27/11517;H01L27/11521;H01L27/11519
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及具有非矩形的浮置柵極的非易失性存儲器位單元，揭示非易失性存儲器位單元的結構以及形成非易失性存儲器位單元的結構的方法。場效應晶體管具有溝道區以及位于該溝道區上方的第一柵極電極。電容器包括第二柵極電極，該第二柵極電極與該第一柵極電極耦接，以定義浮置柵極。該第一柵極電極具有非矩形形狀。

技術領域

本發明涉及集成電路及半導體裝置制造，尤其涉及非易失性存儲器位單元的結構以及形成非易失性存儲器位單元的結構的方法。

背景技術

非易失性存儲器用于各種電子產品例如蜂窩電話中。一次可編程(One-Time-Programmable；OTP)存儲器及多次可編程(Multiple-Time-Programmable；MTP)存儲器是常見的非易失性存儲器類型。這些非易失性存儲器類型之間的主要區別是：與僅可被編程一次的OTP存儲器相比，MTP存儲器能夠被重復編程并擦除。傳統的OTP存儲器及MTP存儲器的普遍缺點是它們的編程效率與裝置尺寸成比例，這可能導致較大的裝置尺寸，以提供令人滿意的編程效率。在制造期間，可能需要一個或多個額外的注入掩膜來優化單元結，以提高編程效率，這會增加制造復雜性。

需要改進的非易失性存儲器位單元的結構以及形成非易失性存儲器位單元的結構的方法。

發明內容

依據本發明的一個實施例，提供一種非易失性存儲器位單元的結構。該結構包括具有溝道區以及位于該溝道區上方的第一柵極電極的場效應晶體管。該結構還包括具有第二柵極電極的電容器。該第二柵極電極與該第一柵極電極耦接，以定義浮置柵極，且該第一柵極電極具有非矩形形狀。

依據本發明的另一個實施例，提供一種形成非易失性存儲器位單元的結構的方法。該方法包括：形成包括溝道區以及位于該溝道區上方的第一柵極電極的場效應晶體管；以及形成包括第二柵極電極的電容器。該第二柵極電極與該第一柵極電極耦接，以定義浮置柵極，且該第一柵極電極具有非矩形形狀。

附圖說明

包含于并構成本說明書的一部分的附圖示例說明本發明的各種實施例，并與上面所作的有關本發明的概括說明以及下面所作的有關該些實施例的詳細說明一起用以解釋本發明的該些實施例。在該些附圖中，類似的附圖標記表示不同視圖中類似的特征。

圖1顯示依據本發明的實施例的非易失性存儲器結構的頂視圖。

圖2顯示大體沿圖1中的線2-2所作的剖視圖。

圖2A顯示大體沿圖1中的線2A-2A所作的剖視圖。

圖3-9顯示依據本發明的替代實施例的非易失性存儲器結構的頂視圖。

具體實施方式

請參照圖1、圖2、圖2A并依據本發明的實施例，非易失性存儲器位單元的結構10包括利用襯底16形成的場效應晶體管12及電容器14。襯底16可由單晶半導體材料例如單晶硅組成，且可為由單晶半導體材料(例如單晶硅)組成的塊體晶圓。在從襯底16的頂部表面15向襯底16中延伸淺深度的溝槽中形成淺溝槽隔離區18。淺溝槽隔離區18可由介電材料例如二氧化硅組成，其被沉積于在襯底16中通過光刻及蝕刻圖案化的溝槽中并接著被平坦化。可用摻雜物例如p型摻雜物摻雜襯底16的半導體材料，以在場效應晶體管12下方形成阱20。可用摻雜物例如n型摻雜物摻雜襯底16的半導體材料，以在電容器14下方形成阱22。具有相反導電類型的阱20、22可通過例如分開的掩蔽離子注入形成。