[發(fā)明專利]閃存存儲器及其制造方法、操作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111150389.4
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113903789A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于濤
• 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: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L27/11521;G11C7/12;G11C8/14
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 周耀君

本發(fā)明提供一種閃存存儲器及其制造方法、操作方法，在所述閃存存儲器中，字線與第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之間僅采用第一側(cè)墻層進(jìn)行隔離，由此，可縮小所述閃存存儲器的尺寸，并提高第一浮柵層與第一控制柵層以及第二浮柵層與第二控制柵層之間的耦合效率，從而提高編程效率。此外，在所述閃存存儲器的操作方法中，通過對閃存存儲器的第一控制柵施加第一電壓、對阱區(qū)施加第二電壓以及對第二控制柵施加零電壓或使所述第二控制柵層空置，所述第一浮柵層中的電子可遂穿至所述阱區(qū)中，從而實(shí)現(xiàn)擦除所述第一浮柵層中的電子，即通過第一浮柵層與阱之間的FN遂穿效應(yīng)進(jìn)行擦除操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種閃存存儲器及其制造方法、操作方法。

背景技術(shù)

閃存(flash memory)是一種非易失性的存儲器，其具有即使斷電存儲數(shù)據(jù)也不會丟失而能夠長期保存的特點(diǎn)。故近年來閃存的發(fā)展十分迅速，并且具有高集成度、高存儲速度和高可靠性的閃存存儲器被廣泛應(yīng)用于包括電腦、手機(jī)、服務(wù)器等電子產(chǎn)品及設(shè)備中。在對閃存的性能進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化時(shí)，首先針對的就是構(gòu)成閃存存儲器的每個(gè)閃存單元的結(jié)構(gòu)或者操作原理?，F(xiàn)有技術(shù)中，閃存單元的編程操作大多是利用溝道或者常規(guī)源端熱電子注入進(jìn)行編程，但是在特征尺寸不斷減小的當(dāng)下，受物理尺寸的限制，閃存存儲器面臨著如何在減小器件尺寸的基礎(chǔ)上，提高編程效率等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種閃存存儲器及其制造方法、操作方法，以提高閃存存儲器的編程效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種閃存存儲器的制造方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底中形成有阱區(qū)；

在所述阱區(qū)上形成間隔的第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)，所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括自下而上依次層疊的第一浮柵層和第一控制柵層，所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括自下而上依次層疊的第二浮柵層和第二控制柵層；

形成第一側(cè)墻層，所述第一側(cè)墻層覆蓋所述第一柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁和所述第二柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁；

形成字線氧化層，所述字線氧化層覆蓋所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間的所述阱區(qū)；

形成字線，所述字線形成于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間，且所述字線覆蓋所述字線氧化層以及所述第一柵極結(jié)構(gòu)與所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間的第一側(cè)墻層；以及，

形成第一位線和第二位線，所述第一位線形成于所述第一柵極結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述字線的一側(cè)的所述阱區(qū)中，所述第二位線形成于所述第二柵極結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述字線的一側(cè)的所述阱區(qū)中。

可選的，在所述的閃存存儲器的制造方法中，所述第一柵極結(jié)構(gòu)還包括第一浮柵氧化層和第一柵間介質(zhì)層，所述第一浮柵氧化層形成于所述第一浮柵層與所述半導(dǎo)體襯底之間，所述第一柵間介質(zhì)層形成于所述第一浮柵層與所述第一控制柵層之間；所述第二柵極結(jié)構(gòu)還包括第二浮柵氧化層和第二柵間介質(zhì)層，所述第二浮柵氧化層形成于所述第二浮柵層與所述半導(dǎo)體襯底之間，所述第二柵間介質(zhì)層形成于所述第二浮柵層與所述第二控制柵層之間。

可選的，在所述的閃存存儲器的制造方法中，所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)的形成方法包括：

在所述阱區(qū)上依次形成浮柵氧化材料層和浮柵材料層，所述浮柵材料層中具有第一開口；

依次形成柵間介質(zhì)層、控制柵材料層和硬掩膜層，所述柵間介質(zhì)層覆蓋所述第一開口的底壁和側(cè)壁，并延伸覆蓋所述浮柵材料層，所述控制柵材料層填充所述第一開口并覆蓋所述柵間介質(zhì)層，所述硬掩膜層覆蓋所述控制柵材料層；