[發明專利]存儲器結構及其操作方法

在審

• 申請號: 202110924150.1
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN114188336A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 許家榮;蕭婉勻;孫文堂
• 申請（專利權）人: 力旺電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11563
• 分類號: H01L27/11563;H01L27/11568;H01L27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種存儲器結構及其操作方法。上述存儲器結構包括基底、柵極結構、電荷存儲層與第一控制柵極。基底具有鰭部。部分柵極結構設置在鰭部上。柵極結構與鰭部彼此電性絕緣。電荷存儲層耦合于柵極結構。電荷存儲層與柵極結構彼此電性絕緣。第一控制柵極耦合于電荷存儲層。第一控制柵極與電荷存儲層彼此電性絕緣。上述存儲器結構可具有較佳的數據保存能力。

技術領域

本發明涉及一種半導體結構及其操作方法，尤其涉及一種存儲器結構及其操作方法。

背景技術

由于非易失性存儲器(non-volatile memory)具有存入的數據在斷電后也不會消失的優點，因此許多電器產品中必須具備此類存儲器，以維持電器產品開機時的正常操作。然而，在利用柵極(如，浮置柵極(floating gate))存儲電荷的存儲器中，由于位于柵極與基底之間的柵介電層通常較薄，因此存儲在柵極中的電荷容易流失，進而降低存儲器元件的數據保存能力(data retention capacity)。

發明內容

本發明提供一種存儲器結構及其操作方法，其可具有較佳的數據保存能力。

本發明提出一種存儲器結構，包括基底、柵極結構、電荷存儲層與第一控制柵極。基底具有鰭部。部分柵極結構設置在鰭部上。柵極結構與鰭部彼此電性絕緣。電荷存儲層耦合于柵極結構。電荷存儲層與柵極結構彼此電性絕緣。第一控制柵極耦合于電荷存儲層。第一控制柵極與電荷存儲層彼此電性絕緣。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，電荷存儲層未電連接至電壓源。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，電荷存儲層與柵極結構之間的介電材料的厚度可大于柵極結構與鰭部之間的介電材料的厚度。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，柵極結構可包括第一柵極與第二柵極。第一柵極設置在鰭部上。第一柵極與鰭部可彼此電性絕緣。第一柵極與第二柵極可彼此分離且彼此電連接。電荷存儲層耦合于第二柵極。電荷存儲層與第二柵極可彼此電性絕緣。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，還可包括隔離結構。隔離結構設置在基底上，且位于鰭部周圍。第二柵極、電荷存儲層與第一控制柵極可設置在隔離結構上。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，電荷存儲層可位于第二柵極的一側。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，電荷存儲層還可位于第二柵極的頂面上。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，第一控制柵極與電荷存儲層之間的總耦合面積(coupling area)可小于第二柵極與電荷存儲層之間的總耦合面積。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，可包括多個第二柵極與多個電荷存儲層。多個第二柵極可彼此電連接。多個電荷存儲層可彼此電連接。多個電荷存儲層耦合于多個第二柵極。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，柵極結構可包括柵極。柵極設置在鰭部上。柵極與鰭部可彼此電性絕緣。電荷存儲層可耦合于柵極。電荷存儲層與柵極可彼此電性絕緣。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，電荷存儲層可位于柵極的頂面上。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，還可包括第二控制柵極。第二控制柵極耦合于電荷存儲層。第二控制柵極與電荷存儲層可彼此電性絕緣。第一控制柵極與電荷存儲層之間的總耦合面積可小于第二控制柵極與電荷存儲層之間的總耦合面積。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，基底可具有多個鰭部。第一柵極可跨設在多個鰭部上。

依照本發明的一實施例所述，在上述存儲器結構中，還可包括接觸窗(contact)。接觸窗電連接至鰭部中的摻雜區。接觸窗與電荷存儲層可源自于同一個材料層。