[發明專利]一種閃存器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202111428327.5
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114121973A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 曹子貴
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 周耀君

本發明提供一種閃存器件及其制備方法，包括：襯底，所述襯底上具有溝槽；控制柵層，位于所述溝槽中且向上延伸；兩個浮柵層，位于所述溝槽中且分別位于所述控制柵層的兩側；連接氧化層，位于所述漏區與所述控制柵層之間；字線層，位于一個所述浮柵層的外側，用于連接另一溝槽中的浮柵層。將所述控制柵層與所述浮柵層之間的耦合由平面結構改為立體結構，所述控制柵層與所述浮柵層之間在所述溝槽中垂直方向上的重疊面積不受所述浮柵層平面面積的限制，在保證所述控制柵層與所述浮柵層之間耦合系數的同時，縮小浮柵層在平面上的長度；于此同時本發明中兩個所述存儲位中的所述浮柵層共用同一個所述字線層，進一步縮小所述閃存器件的面積。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種閃存器件及其制備方法。

背景技術

閃存以其便捷、存儲密度高、可靠性好等優點成為非揮發性存儲器中研究的熱點。從二十世紀八十年代第一個閃存產品問世以來，隨著技術的發展和各類電子產品對存儲的需求，閃存被廣泛應用于手機、筆記本和U盤等移動通訊設備中。

閃存作為一種非易變性存儲器，其工作原理是通過改變晶體管或存儲單元的臨界電壓來控制門極通道的開關，以達到存儲數據的目的。一般而言，閃存分為分柵結構、堆疊結構和兩種結構的混合式結構，分柵式閃存由于其特殊的結構，相比堆疊式閃存在編程和擦寫的時候都有更獨特的性能優勢，分柵式閃存也因其較高的編程效率、字線結構避免過擦除等優點得到了廣泛的應用。但分柵式閃存采用存儲柵或源線結構與浮柵之間耦合以提供高電壓，從而實現浮柵的熱電子編程，因此，浮柵必須要有一定的長度來確保與控制柵或源線結構之間的耦合系數，圖1為一種閃存器件的掃描電鏡形貌圖，如圖1所示，控制柵層20與浮柵10重疊部分的長度占浮柵10長度的一半，編程時控制柵層20對浮柵10耦合產生高壓，吸引電子遂穿到浮柵10上，但較長的耦合面積限制了浮柵10平面空間的縮小，進而影響了閃存器件尺寸的縮小。

發明內容

本發明的目的在于提供一種閃存器件及其制備方法，在保證浮柵與源線結構之間耦合系數的同時，減小閃存器件的尺寸。

為了達到上述目的，本發明提供了一種閃存器件，包括襯底及位于所述襯底上的兩個存儲位，所述存儲位包括：

溝槽，位于所述襯底內；

漏區，位于所述溝槽底部；

連接氧化層，位于所述漏區上；

控制柵層，位于所述溝槽中且向上延伸；

兩個浮柵層，位于所述溝槽中并延伸覆蓋部分所述襯底，且兩個所述浮柵層分別位于所述控制柵層的兩側；

字線層，位于兩個所述存儲位之間，兩個所述存儲位共用所述字線層。

可選的，所述浮柵層位于所述襯底上的部分具有浮柵尖端，所述浮柵尖端對準所述字線層。

可選的，所述閃存器件利用熱電子注入方式進行編程操作，利用F-N遂穿效應進行擦除操作，利用電子從一個所述存儲位內的所述漏區流入另一個所述存儲位內的所述漏區進行讀取操作。

可選的，所述溝槽的深度為

基于同一種發明構思，本發明還提供一種閃存器件的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底內形成來兩個溝槽及兩個漏區，所述漏區位于對應的所述溝槽的底部；

在每個所述漏區上形成連接氧化層；

在每個所述溝槽內形成控制柵層及兩個浮柵層，所述控制柵層位于對應的所述溝槽中且向上延伸，兩個所述浮柵層位于對應的所述溝槽中并延伸覆蓋部分所述襯底，且兩個所述浮柵層分別位于對應的所述控制柵層的兩側，相對應的所述溝槽、漏區、控制柵層及兩個浮柵層構成一個存儲位；

在兩個所述存儲位之間的所述襯底上形成字線層，兩個所述存儲位共用所述字線層。