具有OTP功能的非晶硅MONOS或MAS存储单元结构

摘要

一种包括具有一次可编程(OTP)功能的非晶硅(a-Si)金属-氧化物-氮化物-氧化物-硅(MONOS)或金属-氧化铝-硅(MAS)存储单元结构的半导体器件。所述器件包括衬底、覆盖衬底的第一介电层和嵌入所述第一介电层的一个或多个源极或漏极区，所述第一介电层具有n-型a-Si和所述第一介电层的共平面表面。另外，该器件包括p-i-n a-Si二极管结。所述器件还包括在所述a-Si p-i-n二极管结上的第二介电层，和覆盖所述第二介电层的金属控制栅极。任选地，所述具有OTP功能的器件包括在n-型a-Si层和金属控制栅极之间形成的导电通路。本发明提供一体制造该存储单元结构的方法，并且可以重复该方法以三维集成所述结构。

主权项

一种制造具有一次可编程OTP功能的非晶硅a‑Si金属‑氧化物‑氮化物‑氧化物‑半导体MONOS或金属‑氧化铝‑硅MAS存储单元结构的方法，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层上形成一个或多个源极或漏极区，所述一个或多个源极或漏极区的每一个包含第一表面并包括n‑型a‑Si层、势垒层和导电层，所述n‑型a‑Si层在所述势垒层上，所述势垒层覆盖所述导电层，所述第一表面由n‑型a‑Si构成；在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层包含第二表面，所述第二表面与所述第一表面共平面；形成覆盖所述第一表面和第二表面的i‑型a‑Si层；形成覆盖所述i‑型a‑Si层的p‑型a‑Si层；形成覆盖所述p‑型a‑Si层的第三绝缘层；形成覆盖所述第三绝缘层的金属层；通过图案化所述金属层形成一个或多个控制栅极；所述一个或多个控制栅极的每一个与一个源极区和一个漏极区相连；和在选定的一个或多个控制栅极的每一个和相连的漏极区之间施加一定的电压，以分别形成导电通路。