[发明专利]存储单元阵列及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及半导体存储装置，更具体地涉及NOR闪存及其制造工艺。

背景技术

当前可以获得几种形式的非易失性存储器，包括电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、和闪存EEPROM。闪存已被广泛应用于例如存储卡、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话和MP3播放器的装置的高容量存储器中。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的改进了的半导体存储装置及其制造工艺。

本发明的另一目的是提供可以克服现有技术的局限和缺点的具有上述特性的半导体存储装置及其工艺。

根据本发明通过提供半导体存储阵列及其制造工艺可以实现这些和其它的目的，其中多个位线扩散形成于基底上，并且在位线扩散之间按对形成存储单元，各对单元具有相邻于位线扩散的第一和第二导体，在第一和第二导体侧部的浮置栅极、在浮置栅极之间的擦除栅极、和在擦除栅极下面的基底内的源极扩散，和电容耦合到浮置栅极的至少一个附加导体。

在一些公开的实施例中，相邻于位线扩散的导体是字线，并且附加导体由或者耦合到各自的浮置栅极的耦合栅极对或者是耦合到两个浮置栅极的单耦合栅极组成。

在另一实施例中，相邻于位线扩散的导体是编程线，并且第三导体是在垂直于编程线和扩散的方向上延伸的字线。

附图说明

图1是根据本发明的NOR闪存单元阵列的一实施例的俯视平面图。

图2是沿图1中2-2线所取的截面图。

图3是图1的实施例的6×4单元阵列的电路图。

图4A-4Q是示出根据本发明的制造图1的存储单元阵列的工艺的一实施例中的步骤的截面图。

图5是根据本发明的NOR闪存单元阵列的另一实施例的俯视平面图，耦合栅极以粗实线绘出以便更好地示出其轮廓。

图6是沿图5的6-6线所取的截面图。

图7是根据本发明的存储单元阵列的另一实施例的俯视平面图。

图8是沿图7中8-8线所取的截面图。

图9-12是沿图8中9-9、10-10、11-11、12-12线所取的截面图。

图13是图7的实施例的6×4单元阵列的电路图。

图14A-14N是示出根据本发明的制造图7的存储单元阵列的工艺的一实施例中的步骤的截面图。

具体实施方式

如在图1中所示出的，存储器包括NOR型裂栅闪存单元，各个单元具有根据单元的状态(“0”或“1”)或正或负充电的浮置栅极。阵列按行或按列布置，位线21垂直延伸并且源极线13、字线14、耦合栅极16、和擦除栅极17都水平延伸并且垂直于位线。阵列形成于基底19上，基底可以是P型硅基底或其中形成了P阱的N型硅基底。

如在图2中所示出的，在基底内的位线扩散21之间成对布置各列中的单元。除了浮置栅极11之外，各单元还包括字线14和耦合栅极16，字线位于浮置栅极和位线扩散之一之间并且耦合栅极通常位于浮置栅极上方。两个单元成对共享位于浮置栅极之间的公共源极扩散13和公共擦除栅极17。单元位于其中的列的位线12通过接触22连接到位线扩散。

相邻列中的单元通过浅沟槽隔离区20而相互分开和隔离，浅沟槽隔离区20在相邻单元内的浮置栅极和位线扩散之间延伸并且将其分开，同时允许源极线扩散、擦除栅极、控制栅极、字线、和位线穿过。

浮置栅极11由掺杂以剂量为10²⁰至10²¹/cm³的磷、砷或硼的多晶硅制造，并且具有至的量级的厚度或高度，浮置栅极的外边部与源极线扩散13的外边部对齐。

字线14和擦除栅极17也由掺杂以剂量为10²⁰至10²¹/cm³的磷、砷或硼的多晶硅制造，并且分别具有至量级的厚度或高度。擦除栅极直接位于源极线扩散上方并且通过具有至量级的厚度的氧化层23而被绝缘。字线14通过具有至量级的厚度的氧化层24而与基底的上表面隔离。

浮置栅极11通过具有量级厚度的氧化物层26与基底的上表面绝缘并且通过具有量级的厚度的氧化物层27、28与字线14和擦除栅极17的侧壁绝缘。通过化学气相沉积(CVD)形成并且具有至量级的厚度的氧化物或氮化物层29覆盖字线和擦除栅极。