非揮發(fā)性內(nèi)存單元及非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元的結(jié)構(gòu)，包含一基板，具有一上表面，上表面上形成一溝渠結(jié)構(gòu)，溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義空間的一側(cè)墻及一底部?；逯性O(shè)置一源極區(qū)及一漏極區(qū)，其中源極區(qū)位于溝渠結(jié)構(gòu)之下。一穿隧介電層，形成于溝渠結(jié)構(gòu)的側(cè)墻與底部之上。一懸浮閘極區(qū)，形成于穿隧介電層的表面上，且懸浮閘極區(qū)的一部份位于溝渠結(jié)構(gòu)的空間中。一控制閘極區(qū)，形成于懸浮閘極區(qū)的表面上，且控制閘極區(qū)與懸浮閘極區(qū)以一第二介電層相絕緣。本發(fā)明能夠減輕閘極引發(fā)漏極漏電流效應(yīng)，并對導(dǎo)通電流大小有良好的控制，更能進(jìn)一步配合先進(jìn)制程縮小內(nèi)存單元的單位面積。
【專利說明】非揮發(fā)性內(nèi)存單元及非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種集成電路組件的結(jié)構(gòu)及其制造方法，特別是關(guān)于一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非揮發(fā)性內(nèi)存(non-volatile memory)具有體積小、重量輕、省電、且數(shù)據(jù)不隨供應(yīng)電源斷電而消失的優(yōu)點，因此非常適合手持式電子裝置的應(yīng)用。目前隨著手持式電子裝置的普及，非揮發(fā)性內(nèi)存確已被大量地采用，舉凡作為多媒體的儲存媒介，或是維持電子系統(tǒng)的正常操作皆有其應(yīng)用。非揮發(fā)性內(nèi)存目前正處于一個需求量逐年增大，成本與售價卻逐年降低的正循環(huán)，已為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中相當(dāng)重要的產(chǎn)品之一。
[0003]請參考美國專利號US4，698，787，其揭露的非揮發(fā)性內(nèi)存單元為一傳統(tǒng)的堆棧閘式(stack-gate)非揮發(fā)性內(nèi)存結(jié)構(gòu),具有一懸浮閘極區(qū)(floating gate)。在所述內(nèi)存進(jìn)行寫入“ I ”的操作時，是利用熱電子注入(hot-electron injection)的機(jī)制,將足夠數(shù)量的電子陷捕于所述懸浮閘極區(qū)內(nèi)，而使所述內(nèi)存單位的狀態(tài)為“ I”;而在所述內(nèi)存進(jìn)行寫入“O”或是抹除的操作時,利用福勒-諾德漢穿隧(Fowler-Nordheim tunneling)的機(jī)制,將電子排出所述懸浮閘極區(qū)之外，而使所述內(nèi)存單位的狀態(tài)為“O”。由于所述內(nèi)存單元的狀態(tài)，決定于是否有足夠多的電子陷捕于所述懸浮閘極區(qū)內(nèi)，因此即使移除供應(yīng)電源，所述內(nèi)存單元的狀態(tài)仍得以維持，故稱為非揮發(fā)性內(nèi)存。然而此一堆棧閘式的非揮發(fā)性內(nèi)存單元有以下缺點:第一、有過度抹除效應(yīng)。當(dāng)內(nèi)存單元進(jìn)行抹除的操作時，可能導(dǎo)致過多的電子排出懸浮閘極區(qū)之外，而造成所述內(nèi)存單元的等效晶體管組件，其臨界電壓為負(fù)電壓，亦即使得所述內(nèi)存單元常態(tài)為導(dǎo)通的狀態(tài)而造成不必要的漏電流。第二、進(jìn)行抹除的操作時，需要較大的操作電流；在內(nèi)存進(jìn)行抹除操作時，源極電壓遠(yuǎn)高于懸浮閘極區(qū)的電壓，因此會造成閘極引發(fā)漏極漏電流(gate-1nduced drain leakage, GIDL)效應(yīng),而產(chǎn)生從源極到基板的漏電流，因此操作上需要一個供電流能力較強(qiáng)的外接供應(yīng)電源，而使得整體電路的集成化不容易；另外，為了減輕所述漏電流的程度，所述源極乃以濃淡漸次摻雜(lightly-dopeddrain)的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)；然而當(dāng)制程能力愈先進(jìn)，而幾何尺寸愈小時，濃淡漸次摻雜的結(jié)構(gòu)卻也容易造成信道的碰穿效應(yīng)(punch-through effect)。因此在小于0.2微米的制程下制造堆棧閘式非揮發(fā)性內(nèi)存時，便舍棄濃淡漸次摻雜的結(jié)構(gòu)，而以深N型槽(deep
來隔離所述源極以及基板而避免漏電流。然而為了節(jié)省面積，在一個由堆棧閘式非揮發(fā)性內(nèi)存所形成的內(nèi)存矩陣中，會有多個內(nèi)存單元共享深N型槽；而所述共享深N型槽的多個內(nèi)存單元便由于結(jié)構(gòu)的限制，而必須同時進(jìn)行抹除的操作，因而犧牲了電路操作上的彈性。最后，在進(jìn)行寫入“I”的操作時，由于通道的電場強(qiáng)度較大，因此電子發(fā)生穿隧的機(jī)率較低，因而在操作上需要一較大的電流以增加操作速度。
[0004]請參考美國專利號US5，338，952，此現(xiàn)有技術(shù)為一分離閘式(split-gate)非揮發(fā)性內(nèi)存的結(jié)構(gòu)。與前述的現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有額外的一選擇閘極區(qū)。由于所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元的等效晶體管組件，其信道區(qū)的導(dǎo)通需要懸浮閘極區(qū)以及選擇閘極區(qū)同時存在大于臨界電壓(threshold)的正電壓，因此可藉由對選擇閘極區(qū)電壓的控制，而避免常態(tài)漏電流的缺陷。但由于懸浮閘極區(qū)以及選擇閘極區(qū)并未重迭，因此代價是具有較大的芯片面積。除此的外，其寫入與抹除操作的原理與堆棧閘式非揮發(fā)性內(nèi)存一致。
[0005]請參考美國專利號US7，407，857，此現(xiàn)有技術(shù)亦為一分離閘式非揮發(fā)性內(nèi)存的結(jié)構(gòu)，其中懸浮閘極區(qū)的底部存在一階梯狀結(jié)構(gòu)。所述發(fā)明與前述的現(xiàn)有技術(shù)相比有兩個優(yōu)點:第一、與前述的分離閘式非揮發(fā)性內(nèi)存的現(xiàn)有技術(shù)相比，此階梯狀結(jié)構(gòu)可降低懸浮閘極區(qū)與源極區(qū)之間的電容耦合程度，因此控制閘極區(qū)上所施加的電壓可以有較高比例耦合至懸浮閘極區(qū)，而使得內(nèi)存單元在進(jìn)行寫入或抹除操作時，能以較低的供應(yīng)電壓為的；第二、與前二個現(xiàn)有技術(shù)相比較，此改良的分離閘式非揮發(fā)性內(nèi)存結(jié)構(gòu)雖然不能完全避免在進(jìn)行抹除操作時，所造成的閘極引發(fā)漏極漏電流效應(yīng)，但其階梯狀結(jié)構(gòu)能降低源極與懸浮閘極區(qū)之間的電場強(qiáng)度，從而減輕所述源極到基板漏電流的程度，因此可避免使用濃淡漸次摻雜或是以深N型槽的制程，而使面積能進(jìn)一步縮小，降低成本。然而此非揮發(fā)性內(nèi)存單元的等效晶體管組件，其導(dǎo)通時導(dǎo)通電流大小將決定于所述階梯狀結(jié)構(gòu)所形成的較厚的閘極介電層，造成所述導(dǎo)通電流大小的變異較大，進(jìn)而影響內(nèi)存的良率。且所述階梯狀結(jié)構(gòu)浮動閘極較厚的穿隧介電層，易導(dǎo)致漏極與源極間的短通路現(xiàn)象，進(jìn)而大幅限制所述結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步微縮的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元、非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法及非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，能夠減輕閘極引發(fā)漏極漏電流效應(yīng)所造成的漏電流，并對導(dǎo)通時的導(dǎo)通電流大小有良好的控制，更能進(jìn)一步配合先進(jìn)制程縮小內(nèi)存單元的單位面積。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元，包含基板、第一介電層、穿隧介電層、選擇閘極區(qū)、懸浮閘極區(qū)、第二介電層、以及控制閘極區(qū)。所述基板為一半導(dǎo)體基板，通常為P型硅基板。所述基板具有一上表面，所述上表面上形成一溝渠結(jié)構(gòu)，所述溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義所述空間的一側(cè)墻及一底部。所述基板中以摻雜方式形成一源極區(qū)及一漏極區(qū)。源極區(qū)及漏極區(qū)通常為η型摻雜區(qū)，且所述源極區(qū)位于所述溝渠結(jié)構(gòu)之下。所述第一介電層形成于所述基板的所述上表面之上，且位于所述漏極區(qū)與所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻之間。所述穿隧介電層形成于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻與所述底部之上。所述選擇閘極區(qū)形成于所述第一介電層之上。所述懸浮閘極區(qū)形成于所述穿隧介電層的表面上，且所述懸浮閘極區(qū)的一部份位于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述空間中。所述第二介電層形成于所述懸浮閘極區(qū)的表面上。所述控制閘極區(qū)形成于所述懸浮閘極區(qū)的表面上，且所述控制閘極區(qū)與所述懸浮閘極區(qū)以所述第二介電層相絕緣。
[0008]一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，此方法的步驟首先為提供一基板。所述基板為一半導(dǎo)體基板，通常為P型硅基板，且所述基板具有上表面。接下來依次為形成第一介電層于所述基板的所述上表面之上。形成選擇閘極區(qū)于所述第一介電層之上。于所述基板的所述上表面上相鄰于所述選擇閘極區(qū)，形成一溝渠結(jié)構(gòu)，所述溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義所述空間的一側(cè)墻及一底部。于所述溝渠結(jié)構(gòu)下方的所述基板中，以摻雜方式形成一源極區(qū)，所述源極區(qū)通常為η型摻雜區(qū)。于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻與所述底部之上，形成一穿隧介電層。于所述穿隧介電層之上，形成一懸浮閘極區(qū)。于位于所述選擇閘極區(qū)一側(cè)的源極區(qū)中，再形成一不同濃度且范圍小于前述摻雜區(qū)的摻雜區(qū)，通常為η型摻雜區(qū)；并于位于所述選擇閘極區(qū)的另一側(cè)的所述基板中，以摻雜方式形成一漏極區(qū)，漏極區(qū)通常為η型摻雜區(qū)。于所述懸浮閘極區(qū)及所述選擇閘極區(qū)之上，形成一第二介電層。于所述第二介電層之上，形成一控制閘極區(qū)，且所述控制閘極區(qū)的一部份位于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述空間中。
[0009]另一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，此方法的步驟首先為準(zhǔn)備一基板。所述基板為一半導(dǎo)體基板，通常為P型硅基板，且所述基板具有上表面。接下來依次為形成第一介電層于所述基板的所述上表面之上。形成選擇閘極區(qū)于所述第一介電層之上。于所述基板的所述上表面上相鄰于所述選擇閘極區(qū)，形成一溝渠結(jié)構(gòu)，所述溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義所述空間的一側(cè)墻及一底部。于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻與所述底部之上，形成一穿隧介電層。于所述穿隧介電層之上，形成一懸浮閘極區(qū)。于位于所述選擇閘極區(qū)一側(cè)的所述溝渠結(jié)構(gòu)下方的所述基板中，利用摻雜兩種不同擴(kuò)散系數(shù)的離子，形成一摻雜區(qū)，通常為η型摻雜區(qū)；并于位于所述選擇閘極區(qū)的另一側(cè)的所述基板中，以摻雜方式形成一漏極區(qū)，漏極區(qū)通常為η型摻雜區(qū)。于所述懸浮閘極區(qū)及所述選擇閘極區(qū)之上，形成一第二介電層；同時利用此第二介電層形成步驟的高溫，使上述兩種不同擴(kuò)散系數(shù)的離子發(fā)生擴(kuò)散，形成一包含兩種不同摻雜濃度區(qū)域的一源極區(qū)。于所述第二介電層之上，形成一控制閘極區(qū)，且所述控制閘極區(qū)的一部份位于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述空間中。
[0010]一種非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣。所述非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣形成于一基板之上，所述基板為一半導(dǎo)體基板，通常為P型硅基板。所述非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣包含多個如前所述的具有溝渠結(jié)構(gòu)的非揮發(fā)性內(nèi)存單元。所述基板具有一上表面，所述多個非揮發(fā)性內(nèi)存單元位于所述基板的所述上表面，并延著兩個互相垂直的第一方向以及第二方向，形成棋盤狀的整齊排列。其中延著第一方向排列的同一列的非揮發(fā)性內(nèi)存單兀，其選擇閘極區(qū)在電性上互相連接。延著第二方向排列的同一欄的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其源極區(qū)兩兩共享，且位于同一列的共享的源極區(qū)延著第一方向在電性上互相連接。延著第二方向排列的同一欄的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其控制閘極區(qū)兩兩共享，且位于同一列的共享的控制閘極區(qū)延著第一方向在電性上互相連接。延著第二方向排列的同一欄的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其汲級區(qū)在電性上互相連接。
[0011]本發(fā)明所提供的非揮發(fā)性內(nèi)存單元、非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法及非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明的功效在于，由于非揮發(fā)性內(nèi)存單元的懸浮閘極區(qū)位于所述溝渠結(jié)構(gòu)之中，且源極區(qū)的形成，能充分利用所述溝渠結(jié)構(gòu)的寬度，并形成一漸次摻雜的源極的結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)所述非揮發(fā)性內(nèi)存進(jìn)行抹除操作時，源極區(qū)與P型硅基板之間的垂直電場強(qiáng)度能夠被有效地降低，進(jìn)而減小了閘極引發(fā)漏極漏電流效應(yīng)所造成的源極區(qū)到P型硅基板的漏電流，也進(jìn)而減低了供應(yīng)電源的供電流能力需求，使整體電路的積體化較易實現(xiàn)。另外，當(dāng)所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元的等效晶體管組件導(dǎo)通時，溝渠結(jié)構(gòu)的側(cè)墻定義了由懸浮閘極區(qū)所控制的晶體管通道部份，由于其在結(jié)構(gòu)上等效地被拉長，因此懸浮閘極區(qū)可以對導(dǎo)通電流作有效均勻地控制，減少其變異量，而改善了所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元的良率。此外，上述的改善也使得所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元的面積得以配合先進(jìn)制程而進(jìn)一步地被縮小，也進(jìn)一步地改善了成本和良率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的剖面示意圖。
[0013]圖2a為本發(fā)明的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的一制造方法的形成選擇閘級區(qū)以及第一絕緣層的示意圖。
[0014]圖2b為基于圖2a的結(jié)構(gòu)形成溝渠結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0015]圖2c為基于圖2b的結(jié)構(gòu)形成穿隧介電層以及η型摻雜區(qū)的示意圖。
[0016]圖2d為基于圖2c的結(jié)構(gòu)形成多晶硅層的示意圖。
[0017]圖2e為基于圖2d的結(jié)構(gòu)形成反應(yīng)性離子蝕刻后的多晶硅層的示意圖。
[0018]圖2f為基于圖2e的結(jié)構(gòu)形成懸浮閘極區(qū)、漏極區(qū)以及源極區(qū)的示意圖。
[0019]圖2g為基于圖2f的結(jié)構(gòu)形成第二介電層的示意圖。
[0020]圖2h為基于圖2g的結(jié)構(gòu)形成控制閘極區(qū)的示意圖。
[0021]圖3a為本發(fā)明的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的另一制造方法的形成選擇閘級區(qū)以及第一絕緣層的示意圖。
[0022]圖3b為基于圖3a的結(jié)構(gòu)形成溝渠結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖3c為基于圖3b的結(jié)構(gòu)形成穿隧介電層的示意圖。
[0024]圖3d為基于圖3c的結(jié)構(gòu)形成多晶硅層的示意圖。
[0025]圖3e為基于圖3d的結(jié)構(gòu)形成反應(yīng)性離子蝕刻后的多晶硅層的示意圖。
[0026]圖3f為基于圖3e的結(jié)構(gòu)形成懸浮閘極區(qū)以及漏極區(qū)的示意圖。
[0027]圖3g為基于圖3f的結(jié)構(gòu)形成第二介電層以及源極區(qū)的示意圖。
[0028]圖3h為基于圖3g的結(jié)構(gòu)形成控制閘極區(qū)的示意圖。
[0029]圖4為具有由本發(fā)明的多個非揮發(fā)性內(nèi)存單元所構(gòu)成的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣的P型硅基板，其上表面的頂視圖。
[0030]圖5為延著圖4中所示切線的多個非揮發(fā)性內(nèi)存單元的剖面示意圖。
[0031]【主要組件符號說明】
【權(quán)利要求】
1.一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其特征在于，所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元包含: 一基板，具有一上表面，所述上表面上形成一溝渠結(jié)構(gòu)，所述溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義所述空間的一側(cè)墻及一底部，且所述基板中設(shè)置一源極區(qū)及一漏極區(qū)；其中所述源極區(qū)位于所述溝渠結(jié)構(gòu)之下； 一第一介電層，形成于所述基板的所述上表面之上，且位于所述漏極區(qū)與所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻之間； 一穿隧介電層，形成于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻與所述底部之上； 一選擇閘極區(qū)，形成于所述第一介電層之上； 一懸浮閘極區(qū)，形成于所述穿隧介電層的表面上，且所述懸浮閘極區(qū)的一部份位于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述空間中； 一第二介電層，形成于所述懸浮閘極區(qū)的表面上；以及 一控制閘極區(qū)，形成于所述懸浮閘極區(qū)的表面上，且所述控制閘極區(qū)與所述懸浮閘極區(qū)以所述第二介電層相絕緣。
2.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其特征在于，所述源極是一濃淡漸次摻雜的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其特征在于，所述第一介電層的厚度介于10埃至100埃之間。
4.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其特征在于，所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述底部與所述基板的所述上表面的距離介于500埃至2000埃之間。
5.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其特征在于，所述穿隧介電層的厚度介于60埃至120埃之間。
6.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其特征在于，所述懸浮閘極區(qū)的厚度介于200埃至2000埃之間。
7.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其特征在于，所述第二介電層的厚度介于100埃至200埃之間。
8.一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法包含: 提供一基板，其中所述基板具有一上表面； 形成一第一介電層于所述基板的所述上表面之上； 形成一選擇閘極區(qū)于所述第一介電層之上； 于所述基板的所述上表面上相鄰于所述選擇閘極區(qū)，形成一溝渠結(jié)構(gòu)，其中所述溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義所述空間的一側(cè)墻及一底部； 于所述溝渠結(jié)構(gòu)下方的所述基板中，以摻雜方式形成一源極區(qū)； 于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻及所述底部之上，形成一穿隧介電層； 于所述穿隧介電層之上，形成一懸浮閘極區(qū)； 于位于所述選擇閘極區(qū)一側(cè)的源極區(qū)中，形成一不同濃度且范圍較小的摻雜區(qū)；并于位于所述選擇閘極區(qū)的另一側(cè)的所述基板中，形成另一摻雜區(qū)以作為一漏極區(qū)； 于所述懸浮閘極區(qū)之上，形成一第二介電層； 于所述第二介電層之上，形成一控制閘極區(qū)，且所述控制閘極區(qū)的一部份位于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述空間中。
9.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述源極區(qū)是一濃淡漸次摻雜的結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述第一介電層的厚度介于10埃至100埃之間。
11.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述底部與所述基板的所述上表面的距離介于500埃至2000埃之間。
12.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述穿隧介電層的厚度介于60埃至120埃之間。
13.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述懸浮閘極區(qū)的厚度介于200埃至2000埃之間。
14.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述第二介電層的厚度介于100埃至200埃之間。
15.一種非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法包含: 提供一基板，其中所述基板具有一上表面； 形成一第一介電層于所述基板的所述上表面之上； 形成一選擇閘極區(qū)于所述第一介電層之上； 于所述基板的所述上表面上相鄰于所述選擇閘極區(qū)，形成一溝渠結(jié)構(gòu)，所述溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義所述空間的一側(cè)墻及一底部； 于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻及所述底部之上，形成一穿隧介電層； 于所述穿隧介電層之上，形成一懸浮閘極區(qū)； 于位于所述選擇閘極區(qū)一側(cè)的所述溝渠結(jié)構(gòu)下方的所述基板中，利用摻雜兩種不同擴(kuò)散系數(shù)的離子，形成一摻雜區(qū)；并于位于所述選擇閘極區(qū)的另一側(cè)的所述基板中，形成另一摻雜區(qū)以作為一漏極區(qū)； 于所述懸浮閘極區(qū)之上，形成一第二介電層；并利用此步驟的高溫，使所述兩種不同擴(kuò)散系數(shù)的離子發(fā)生擴(kuò)散，形成一包含兩種不同摻雜濃度區(qū)域的一源極區(qū)； 于所述第二介電層之上，形成一控制閘極區(qū)，且所述控制閘極區(qū)的一部份位于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述空間中。
16.如權(quán)利要求15所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述源極是一濃淡漸次摻雜的結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求15所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述第一介電層的厚度介于10埃至100埃之間。
18.如權(quán)利要求15所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述底部與所述基板的所述上表面的距離介于500埃至2000埃之間。
19.如權(quán)利要求15所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述穿隧介電層的厚度介于60埃至120埃之間。
20.如權(quán)利要求15所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述懸浮閘極區(qū)的厚度介于200埃至2000埃之間。
21.如權(quán)利要求15所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述第二介電層的厚度介于100埃至200埃之間。
22.如權(quán)利要求15所述的非揮發(fā)性內(nèi)存單元的制造方法，其特征在于，所述兩種不同擴(kuò)散系數(shù)的離子是為磷原子以及砷原子。
23.一種非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，形成于一基板之上，并包含多個非揮發(fā)性內(nèi)存單元；所述基板具有一上表面；所述多個非揮發(fā)性內(nèi)存單元位于所述基板的所述上表面，并延著兩個互相垂直的第一方向以及第二方向，形成棋盤狀的整齊排列；其特征在于，所述非揮發(fā)性內(nèi)存單元包含: 一溝渠結(jié)構(gòu)，形成于所述上表面；所述溝渠結(jié)構(gòu)具有一空間，及定義所述空間的一側(cè)墻及一底部，且所述基板中設(shè)置一源極區(qū)及一漏極區(qū)，其中所述源極區(qū)位于所述溝渠結(jié)構(gòu)之下； 一第一介電層，形成于所述基板的所述上表面之上，且位于所述漏極區(qū)與所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻之間； 一穿隧介電層，形成于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述側(cè)墻與所述底部之上； 一選擇閘極區(qū)，形成于所述第一介電層之上； 一懸浮閘極區(qū)，形成于所述穿隧介電層的表面上，且所述懸浮閘極區(qū)的一部份位于所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述空間中，； 一第二介電層，形成于所述懸浮閘極區(qū)的表面上； 一控制閘極區(qū)，形成于所述懸浮閘極區(qū)的表面上，且所述控制閘極區(qū)與所述懸浮閘極區(qū)以所述第二介電層相絕緣。`
24.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，所述源極是一濃淡漸次摻雜的結(jié)構(gòu)。
25.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，所述第一介電層的厚度介于10埃至100埃之間。
26.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，所述溝渠結(jié)構(gòu)的所述底部與所述基板的所述上表面的距離介于500埃至2000埃之間。
27.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，所述穿隧介電層的厚度介于60埃至120埃之間。
28.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，所述懸浮閘極區(qū)的厚度介于200埃至2000埃之間。
29.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，所述第二介電層的厚度介于100埃至200埃之間。
30.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，延著第一方向排列的同一列的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其選擇閘極區(qū)在電性上互相連接。
31.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，延著第二方向排列的同一欄的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其源極區(qū)兩兩共享，且位于同一列的共享的源極區(qū)延著第一方向在電性上互相連接。
32.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，延著第二方向排列的同一欄的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其控制閘極區(qū)兩兩共享，且位于同一列的共享的控制閘極區(qū)延著第一方向在電性上互相連接。
33.如權(quán)利要求23所述的非揮發(fā)性內(nèi)存矩陣，其特征在于，延著第二方向排列的同一欄的非揮發(fā)性內(nèi)存單元，其汲級區(qū)`在電性上互相連接。
【文檔編號】H01L21/8247GK103794609SQ201210430816
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月1日
【發(fā)明者】范德慈, 呂榮章, 陳志民 申請人:北京芯盈速騰電子科技有限責(zé)任公司