[发明专利]非挥发性记忆体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种记忆体及其制造方法，特别是涉及一种非挥发性记忆体及其制造方法。

背景技术

记忆体为设计来储存资讯或资料的半导体元件。当电脑微处理器的功能变得越来越强，软件所进行的程序与运算也随之增加。因此，记忆体的容量需求也就越来越高。在各式的记忆体产品中，非挥发性记忆体，例如可电擦除可程序化只读记忆体(electrically era sable programmable readonly memory，EEPROM)允许多次的资料程序化、读取及擦除操作，且其中储存的资料即使在记忆体被断电后仍可以保存。基于上述优点，可电擦除可程序化只读记忆体已成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种记忆体。

然而，随着EEPROM的尺寸不断缩小，在对选定记忆胞进行程序化时，由二次热电子对相邻记忆胞所产生的干扰效应也更趋恶化。

由此可见，上述现有的非挥发性记忆体及其制造方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的非挥发性记忆体及其制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的非挥发性记忆体存在的缺陷，而提供一种新的非挥发性记忆体，所要解决的技术问题是使其可有效地防止在进行程序化时所产生的二次热电子的干扰效应，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的非挥发性记忆体存在的缺陷，而提供一种新的非挥发性记忆体，所要解决的技术问题是使其能抑制击穿(punch-through)现象与短通道效应(short channel effect)的产生，从而更加适于实用。

本发明的再一目的在于，克服现有的非挥发性记忆体的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的非挥发性记忆体的制造方法，所要解决的技术问题是使其可与现行工艺轻易地进行整合，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种非挥发性记忆体，包括基底、堆叠栅极结构、二个掺杂区及多个间隙壁。堆叠栅极结构设置于基底上，其中堆叠栅极结构从基底由下而上依序包括第一介电层、电荷储存层、第二介电层及导体层。掺杂区分别设置于堆叠栅极结构两侧的基底中，且掺杂区的底部与位于掺杂区下方的基底相邻接。间隙壁分别设置于各个掺杂区的各侧边与基底之间，且间隙壁的顶部低于掺杂区的顶部。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的电荷储存层例如是电荷捕捉层或浮置栅极层。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的电荷捕捉层的材料例如是氮化硅。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的浮置栅极层的材料例如是掺杂多晶硅。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的间隙壁的材料例如是介电材料。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种非挥发性记忆体，包括基底、堆叠栅极结构、半导体层、二个掺杂区及多个间隙壁。基底中包括二个开口。堆叠栅极结构设置于开口之间的基底上，其中堆叠栅极结构从基底由下而上依序包括第一介电层、电荷储存层、第二介电层及导体层。半导体层设置于开口中并填满开口，且半导体层的底部与位于半导体层下方的基底相邻接。掺杂区分别设置于堆叠栅极结构两侧的半导体层中。间隙壁分别设置于各个掺杂区的各侧边与基底之间，且间隙壁的顶部低于掺杂区的顶部。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的电荷储存层例如是电荷捕捉层或浮置栅极层。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的电荷捕捉层的材料例如是氮化硅。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的浮置栅极层的材料例如是掺杂多晶硅。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的半导体层更包括延伸设置于堆叠栅极结构与基底之间。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的半导体层的材料例如是非晶硅、多晶硅、磊晶硅或硅化锗。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的间隙壁的材料例如是介电材料。

前述的非挥发性记忆体，其中所述的半导体层的材料与基底的材料例如是互不相同。