[发明专利]存储器单元、形成存储器单元的方法及形成经编程的存储器单元的方法

权利要求书

1.一种对存储器单元进行编程的方法，其包含：

提供含有晶体管的存储器单元；所述晶体管包括通过栅极电介质而与沟道区域间 隔的晶体管栅极，包括位于所述沟道区域的一侧上的第一源极/漏极区域，且包括位 于所述沟道区域的与所述第一源极/漏极区域相反的一侧上的第二源极/漏极区域； 其中所述沟道区域包含邻近于所述第一源极/漏极区域的第一体积的可编程材料，且 包含邻近于所述第二源极/漏极区域的第二体积的可编程材料；

将所述第一源极/漏极区域用作源极且将所述第二源极/漏极区域用作漏极以引发 所述存储器单元的一种存储器状态；以及

将所述第二源极/漏极区域用作源极且将所述第一源极/漏极区域用作漏极以引发 所述存储器单元的另一种存储器状态；对所述存储器状态的所述引发包括：

在所述沟道区域内邻近于所述栅极电介质形成第一反转层，所述第一反转层在所 述第一体积的可编程材料内具有第一夹断区域；

利用所述第一夹断区域内的热载流子来改变所述第一体积的可编程材料内的相 位且借此实现第一存储器状态；

在所述沟道区域内邻近于所述栅极电介质形成第二反转层，所述第二反转层在所 述第二体积的可编程材料内具有第二夹断区域；以及

利用所述第二夹断区域内的热载流子来改变所述第二体积的可编程材料内的相 位且借此实现第二存储器状态。

2.一种形成经编程的存储器单元的方法，其包含：

形成晶体管，所述晶体管包括通过栅极电介质而与沟道区域间隔的晶体管栅极， 且其包括位于所述沟道区域一侧上的源极区域及位于所述沟道区域的与所述源极 区域相反的一侧上的漏极区域；其中所述沟道区域包含邻近于所述漏极区域的相变 材料；

在所述沟道区域内邻近于所述栅极电介质形成反转层，所述反转层在所述相变材 料内邻近于所述漏极区域而具有夹断区域；

利用所述夹断区域内的热载流子来改变所述相变材料内的相位；以及

其中所述相变材料用作数据存储元件。

3.根据权利要求2所述的方法，其中通过以下方式形成所述存储器单元：

在含硅的衬底上形成所述栅极电介质；

在所述栅极电介质上形成所述晶体管栅极，所述晶体管栅极具有一对相反侧壁；

仅在邻近于所述侧壁中的一者处蚀刻到所述衬底中以在所述衬底中形成凹进；

在所述凹进内形成所述相变材料；

沿所述晶体管栅极的所述相反侧壁形成一对间隔物；

在使用所述晶体管栅极及所述间隔物作为掩模的同时，将掺杂剂植入到所述衬底 中，所述所植入的掺杂剂在所述衬底内形成所述源极区域及所述漏极区域。

4.根据权利要求2所述的方法，其中通过以下方式形成所述存储器单元：

在半导体基底上形成栅极堆叠；所述沟道区域在所述基底内；所述栅极堆叠按从 所述基底的上升次序包含所述栅极电介质材料、所述晶体管栅极的导电栅极材料及 电绝缘覆盖材料；所述栅极堆叠具有一对相反侧壁；

沿所述对相反侧壁形成一对侧壁间隔物；

沿所述栅极堆叠的一侧在所述基底上形成掩模，且沿所述栅极堆叠的与所述一侧 呈相反关系的另一侧在所述基底的区域上不形成掩模；

蚀刻到所述基底的所述区域中以形成开口，所述开口延伸到所述侧壁间隔物中的 一者下方；

在所述开口内及在所述侧壁间隔物中的所述一者下方形成所述相变材料以部分 地填充所述开口；

在形成所述相变材料之后，在所述开口内外延生长半导体材料；以及

形成所述漏极区域以延伸到所述外延生长的半导体材料中。