[發明專利]非易失性存儲單元及其相關陣列結構

在審

• 申請號: 202211208843.1
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN116156883A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳學威
• 申請（專利權）人: 力旺電子股份有限公司
• 主分類號: H10B41/30
• 分類號: H10B41/30;H10B41/40;H10B41/50;H10B41/20;G11C7/18;G11C16/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王銳

1.一種具可編程可抹除的單一多晶硅層非易失性存儲單元的陣列結構，該陣列結構制作于半導體基板上，該陣列結構包括：

隔離結構，形成于該半導體基板上，且該隔離結構將該半導體基板表面區分為第一區域與第二區域；

阱區，形成于該半導體基板的該第一區域表面下方；

第一柵極結構與第二柵極結構，形成于該第一區域表面上，且該第一柵極結構與該第二柵極結構將該第一區域表面區分為第一子區域、第二子區域與第三子區域；其中，該第一子區域位于該第一柵極結構的第一側，該第二子區域位于該第一柵極結構的第二側與該第二柵極結構的第一側之間，該第三子區域位于該第二柵極結構的第二側，該第一柵極結構連接至第一選擇柵極線，該第二柵極結構的分支經由該隔離結構表面向外延伸，該第二柵極結構的第一部分覆蓋于部分的該第二區域，且該第二柵極結構的第二部分覆蓋于部分的該第三子區域；

第一摻雜區、第二摻雜區與第三摻雜區，分別形成于該第一子區域、該第二子區域與該第三子區域表面下方，該第一摻雜區連接至第一源極線，且該第三摻雜區連接至第一位線；以及

第四摻雜區，形成于該第二區域表面下方，且該第四摻雜區連接至抹除線；

其中，該第一摻雜區、該第一柵極結構與該第二摻雜區形成第一選擇晶體管；該第二摻雜區、該第二柵極結構與該第三摻雜區形成第一浮動柵晶體管；該第二柵極結構的該第一部分與該第四摻雜區形成第一電容器；該第二柵極結構的該第二部分與該第三摻雜區形成第二電容器；以及，該陣列結構的第一存儲單元包括：該第一選擇晶體管、該第一浮動柵晶體管、該第一電容器與該第二電容器。

2.如權利要求1所述的陣列結構，其中該第一存儲單元中，該第一選擇晶體管的柵極端連接至該第一選擇柵極線，該第一選擇晶體管的第一漏/源端連接至該第一源極線，該第一浮動柵晶體管的第一漏/源端連接至該第一選擇晶體管的第二漏/源端，該第一浮動柵晶體管的第二漏/源端連接至該第一位線，該第一電容器的第一端連接至該第一浮動柵晶體管的浮動柵極，該第一電容器的第二端連接至該抹除線，該第二電容器的第一端連接至該第一浮動柵晶體管的該浮動柵極，該第二電容器的第二端連接至該第一位線。

3.如權利要求2所述的陣列結構，還包括第二存儲單元，包括：第二選擇晶體管、第二浮動柵晶體管、第三電容器與第四電容器，該第二選擇晶體管的柵極端連接至該第一選擇柵極線，該第二選擇晶體管的第一漏/源端連接至第二源極線，該第二浮動柵晶體管的第一漏/源端連接至該第二選擇晶體管的第二漏/源端，該第二浮動柵晶體管的第二漏/源端連接至第二位線，該第三電容器的第一端連接至該第二浮動柵晶體管的浮動柵極，該第三電容器的第二端連接至該抹除線，該第四電容器的第一端連接至該第二浮動柵晶體管的該浮動柵極，該第四電容器的第二端連接至該第二位線。

4.如權利要求2所述的陣列結構，還包括第二存儲單元，包括：第二選擇晶體管、第二浮動柵晶體管、第三電容器與第四電容器，該第二選擇晶體管的柵極端連接至第二選擇柵極線，該第二選擇晶體管的第一漏/源端連接至該第一源極線，該第二浮動柵晶體管的第一漏/源端連接至該第二選擇晶體管的第二漏/源端，該第二浮動柵晶體管的第二漏/源端連接至該第一位線，該第三電容器的第一端連接至該第二浮動柵晶體管的浮動柵極，該第三電容器的第二端連接至該抹除線，該第四電容器的第一端連接至該第二浮動柵晶體管的該浮動柵極，該第四電容器的第二端連接至該第一位線。

5.如權利要求1所述的陣列結構，其中該第一選擇晶體管與該第一浮動柵晶體管為n型晶體管。

6.如權利要求1所述的陣列結構，其中該第一柵極結構包括第一柵極氧化層與第一多晶硅柵極層，該第二柵極結構包括第二柵極氧化層與第二多晶硅柵極層。

7.如權利要求6所述的陣列結構，其中在該第三子區域內，輔助柵極區域的第一作用區位于該第二多晶硅柵極層下方；在該第二區域內，抹除柵極區域的第二作用區位于該第二多晶硅柵極層下方；該第一作用區的面積大于該第二作用區的面積。