发明名称 快闪记忆体结构及其制造方法
摘要 一种快闪记忆体结构,系包含一半导体基材、一源极区、一汲极区、一第一绝缘介电层、一悬浮闸、一第二绝缘介电层以及一控制闸。其中,半导体基材具有一第一上表面以及一第二上表面,且第一上表面系高于第二上表面。源极区与汲极区系分别位于半导体基材之第二上表面以及第一上表面中,而连接于源极区与汲极区之间的半导体基材,则为一垂直式通道区。且垂直式通道区系为第一绝缘介电层、悬浮闸、第二绝缘介电层以及控制闸所依序包覆。
申请公布号 TWI246188 申请公布日期 2005.12.21
申请号 TW093124229 申请日期 2004.08.12
申请人 茂德科技股份有限公司 发明人 汤铭
分类号 H01L27/115;H01L21/8247 主分类号 H01L27/115
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号12楼
主权项 1.一种快阀记忆体结构,至少包含: 一半导体基材,且该半导体基材具有至少一第一上 表面以及一第二上表面,其中该第一上表面系高于 该第二上表面; 一源极区,位于该半导体基材之该第二上表面中; 一汲极区,位于该半导体基材之该第一上表面中, 且连接于该源极区以及该汲极区之间的该半导体 基材,系为一垂直式通道区; 一第一绝缘介电层,系共形于该垂直式通道区,而 将该垂直式通道区完整包覆; 一悬浮闸,系包覆该第一绝缘介电层; 一第二绝缘介电层,覆盖于该悬浮闸之上;以及 一控制闸,覆盖于该第二绝缘介电层之上。 2.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆体结构,其 中该悬浮闸系为一多晶矽层或为一氮化矽层。 3.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆体结构,其 中该源极区与该汲极区之间的该垂直式通道区系 具有一L型立体结构。 4.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆体结构,其 中该第一绝缘介电层系为一穿隧氧化层。 5.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆体结构,其 中该悬浮闸系包围该垂直式通道区的三侧面。 6.如申请专利范围第5项所述之快闪记忆体结构,其 中该悬浮闸系覆盖该垂直式通道区的一顶面。 7.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆体结构,其 中该控制闸系为一多晶矽层。 8.一种快闪记忆体结构之制造方法,至少包含: 图案化一半导体基材,以移除部分该半导体基材至 一深度,而形成至少一岛状区块于该半导体基材中 ,且该岛状区块与另一岛状区块之间,系为一沟渠 凹槽,其中该岛状区块之上表面系作为该半导体基 材之一第一上表面,而该沟渠凹槽之表面则成为该 半导体基材之一第二上表面; 形成一第一绝缘介电层共形于该半导体基材上,使 同时包覆该岛状区块以及该沟渠凹槽; 形成一电荷储存层图形于该第一绝缘介电层之上, 且该电荷储存层图形系填满于该沟渠凹槽中; 形成一第二绝缘介电层于该电荷储存层图形之上, 使覆盖该电荷储存层图形; 形成一导体层于该第二绝缘介电层之上,使覆盖该 第二绝缘介电层; 图案化该导体层、该第二绝缘介电层以及该电荷 储存层图形,以形成一闸极堆叠单元,使于该闸极 堆叠单元之两侧,分别暴露出部分该沟渠凹槽中的 该第一绝缘介电层,以及部分该岛状区块上的该第 一绝缘介电层,其中,该闸极堆叠一单元系至少跨 越部分该岛状区块之三侧面,而同时位于部分该沟 渠凹槽中,以及部分该岛状区块之上;以及 离子植入部分该半导体基材之该第一上表面以及 该第二上表面,以分别形成一汲极区以及一源极区 。 9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该第一绝 缘介电层系为一穿隧氧化层。 10.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该导体 层系为一多晶矽层。 11.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该电荷 储存层图形系为一多晶矽层或为一氮化矽层。 12.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该电荷 储存层图形系用以作为一悬浮闸,且该导体层系用 以作为一控制闸。 13.如申请专利范围第8项所述之方法,于该导体层 形成之后,以及图案化该导体层、该第二绝缘介电 层以及该电荷储存层图形之前,一更包含形成一氮 化物覆盖层于该导体层之上。 14.如申请专利范围第8项所述之方法,于该离子植 入步骤之前,更包含形成一间隙侧壁于该闸极堆叠 单元之一侧。 15.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该源极 区以及该汲极区之间的该半导体基材系为一垂直 式通道区。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该垂直 式通道区系具有一L型立体结构。 17.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该导体 层、该第二绝缘介电层以及该电荷储存层图形所 构成之该闸极堆叠单元系完整包覆该垂直式通道 区。 18.一种具垂直式通道区之快闪记忆体结构,至少包 含: 一半导体基材,且该半导体基材具有至少一第一上 表面以及至少一第二上表面,其中该第一上表面系 为该半导体基材中一岛状区块之上表面,而该第二 上表面系为该半导体基材中一沟渠之表面,且该第 二上表面低于该第一上表面; 一源极区,位于该半导体基材之该第二上表面中; 一汲极区,位于该半导体基材之该第一上表面中, 且连接于该源极区以及该汲极区之间的该半导体 基材,系为一垂直式通道区,其中该垂直式通道区 则至少包含该岛状区块之侧壁区; 一第一绝缘介电层,系共形于该垂直式通道区,而 将该垂直式通道区完整包覆; 一悬浮闸,系包覆该第一绝缘介电层,而足以环绕 该垂直式通道区的三侧面; 一第二绝缘介电层,覆盖于该悬浮闸之上;以及 一控制闸,覆盖于该第二绝缘介电层之上。 19.如申请专利范围第18项所述之快闪记忆体结构, 其中该源极区与该汲极区之间的该垂直式通道区 系具有一L型立体结构。 20.如申请专利范围第18项所述之快闪记忆体结构, 更包含: 一氮化物覆盖层,位于该控制闸之上;以及 二间隙侧壁,分别置于由该悬浮闸、该第二绝缘介 电层以及该控制闸所构成之一闸极堆叠单元的两 侧。 图式简单说明: 第1A~1D图系为依照本发明较佳实施例之一种快闪 记忆体结构之制作方法的流程剖面示意图;以及 第2图系为依照本发明较佳实施例之一种快问记忆 体立体结构之剖面示意图。
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