[发明专利]分裂栅极非易失性存储器(NVM)单元及其方法

权利要求书

1.一种分裂栅极存储器结构，包括：

有源区的柱，具有设置在所述柱的第一端处的第一源极/漏极区、设置在所述柱的与所述第一端相对的第二端处的第二源极/漏极区、以及位于所述第一和第二源极/漏极区之间的沟道区，其中所述柱有延伸于所述第一端和所述第二端之间的主表面，其中所述主表面暴露所述第一源极/漏极区、所述沟道区和所述第二源极/漏极区；

选择栅极，与所述第一源极/漏极区和所述沟道区的第一部分相邻，其中所述选择栅极围绕所述柱的所述主表面；

电荷存储层，与所述第二源极/漏极区和所述沟道区的第二部分相邻，其中所述电荷存储层围绕所述柱的所述主表面；以及

控制栅极，与所述电荷存储层相邻，其中所述控制栅极围绕所述柱，并且其中所述电荷存储层位于所述控制栅极和所述柱之间。

2.根据权利要求1所述的分裂栅极存储器结构，还包括半导体层，其中所述有源区的柱从所述半导体层垂直地延伸。

3.根据权利要求2所述的分裂栅极存储器结构，其中所述第一源极/漏极区与所述半导体层物理接触。

4.根据权利要求1所述的分裂栅极存储器结构，其中所述控制栅极与所述选择栅极的一部分重叠，使得所述选择栅极的所述重叠部分位于所述控制栅极和所述柱之间。

5.根据权利要求4所述的分裂栅极存储器结构，其中所述电荷存储层位于所述控制栅极和所述选择栅极的所述重叠部分之间。

6.根据权利要求1所述的分裂栅极存储器结构，还包括：

位于所述选择栅极和所述柱之间的栅极电介质层，其围绕所述第一源极/漏极区和所述沟道区的所述第一部分。

7.根据权利要求1所述的分裂栅极存储器结构，其中所述柱的平均直径小于或等于1000埃。

8.一种分裂栅极存储器结构，包括：

半导体层；

柱，位于所述半导体层上并且垂直于所述半导体层，其中第一柱具有设置在所述半导体层上的该第一柱的第一端处的第一源极/漏极区、设置在所述第一柱的与所述第一端相对的第二端处的第二源极/漏极区、以及位于所述第一和第二源极/漏极区之间的沟道区；

选择栅极，位于所述半导体层之上并且与所述第一源极/漏极区和所述沟道区的第一部分相邻；

电荷存储层，与所述第二源极/漏极区和位于所述沟道区的所述第一部分上方的所述沟道区的第二部分相邻，并且位于所述选择栅极之上；以及

控制栅极，与所述电荷存储层、所述第二源极/漏极区以及所述沟道区的所述第二部分相邻，并且位于所述选择栅极之上。

9.根据权利要求8所述的分裂栅极存储器结构，其中所述电荷存储层位于所述控制栅极和所述选择栅极之间。

10.根据权利要求8所述的分裂栅极存储器结构，其中所述选择栅极与所述沟道区的所述第二部分以及所述第二源极/漏极区不相邻。

11.根据权利要求8所述的分裂栅极存储器结构，其中所述电荷存储层包括纳米晶体。

12.根据权利要求8所述的分裂栅极存储器结构，还包括：

位于所述选择栅极和所述第一柱之间的栅极电介质层。

13.根据权利要求8所述的分裂栅极存储器结构，其中所述选择栅极围绕所述第一源极/漏极区和所述沟道区的所述第一部分。

14.根据权利要求13所述的分裂栅极存储器结构，其中

所述电荷存储层围绕所述第二源极/漏极区、所述沟道区的所述第二部分以及所述选择栅极；以及

所述控制栅极围绕所述第二源极/漏极区、所述沟道区的所述第二部分以及所述选择栅极，其中所述电荷存储层位于所述控制栅极和所述第一柱之间以及在所述控制栅极和所述选择栅极之间。