[发明专利]存储单元以及其制作方法

说明书

本发明公开一种存储单元以及其制作方法。存储单元包含一基底、一栅极介电层、一图案物质层、一选择栅极以及一控制栅极。栅极介电层设置在基底。图案物质层设置在基底上且包含一水平部分以及一垂直部分。选择栅极设置在基底且位于垂直部分的一侧。控制栅极设置在水平部分上且位于垂直部分的另一侧。图案物质层的垂直部分突出于选择栅极的顶部。本发明提供了另外一种存储单元的实施方式以及其制作方法。

技术领域

本发明涉及一种存储单元以及其制作方法，更特别来说，是涉及一种具有L型图案物质层的存储单元以及其制作方法。

背景技术

通常用来存储数据的半导体存储器元件可分成挥发性元件以及非挥发性元件。当供应电源中断时，挥发性存储器元件中的存储数据会遗失，但非挥发性存储器元件即使供应电源已经中断，也会保存存储的数据。因此，当供应电源无法一直供应或是经常中断时，或是当元件仅能需求低电压时，例如是移动电话、存储音乐及\或影像的存储卡以及其他应用装置，大多会使用非挥发性存储器元件。

现有的非挥发性存储器是以掺杂的多晶硅(poly silicon)作为浮动栅极(floating gate)与控制栅极(control gate)。当存储器进行编程(program)时，注入浮动栅极的电荷会均匀分布于整个多晶硅浮动栅极中。然而，当多晶硅浮动栅极层下方的穿隧氧化层(tunneling oxide)有缺陷时，就会容易造成漏电流，影响元件的可靠度。近几年来，厂商研发出一种电荷捕捉层(charge trapping layer)以取代现有非挥发性存储器中的浮动栅极。此电荷捕捉层的材质通常是氮化硅(silicon nitride)。而在电荷捕捉层的上下通常各会设置有一层氧化硅(silicon oxide)，而形成一种具有氧化硅/氮化硅/氧化硅(oxide-nitride-oxide,ONO)的堆叠式结构(stacked structure)。具有这种堆叠式结构的非挥发式存储器可称为「硅/氧化硅/氮化硅/氧化硅/硅(silicon-oxide-nitride-oxide-silicon,SONOS)」存储单元。

现有的硅/氧化硅/氮化硅/氧化硅/硅存储单元可通过正向读取(forward read)与反向读取(reverse read)，将电子存储于电荷捕捉层的左侧或右侧。然而，随着半导体元件的日益缩小，电荷捕捉层的体积也逐渐缩小，所能存储的电荷也越来越少，而这将增加存储器在运作时读取或写入时的失误，而影响了产品的可靠度。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种存储单元以及其制作方法，以具有良好的可靠度。

根据本发明的一实施例，本发明提供了一种存储单元，包含一基底、一栅极介电层、一图案物质层、一选择栅极以及一控制栅极。栅极介电层设置在基底。图案物质层设置在基底上且包含一水平部分以及一垂直部分。选择栅极设置在基底且位于垂直部分的一侧。控制栅极设置在水平部分上且位于垂直部分的另一侧。图案物质层的垂直部分突出于选择栅极的顶部。

根据另一实施例，本发明提供了另一存储单元，包含一基底、一栅极介电层、一图案物质层、一选择栅极、一控制栅极、一间隙壁以及一金属硅化物层。栅极介电层设置在基底。图案物质层设置在基底上且包含一水平部分以及一垂直部分。选择栅极设置在基底且位于垂直部分的一侧。控制栅极设置在水平部分上且位于垂直部分的另一侧。图案物质层的垂直部分突出于选择栅极的顶部。间隙壁设置在垂直部分的侧壁。金属硅化物层设置在选择栅极以及控制栅极的顶部，使选择栅极以及控制栅极的顶部完全被间隙壁以及金属硅化物覆盖。

根据另一实施例，本发明提供了一种制作存储单元的方法。首先提供一基底，然后在基底上形成一图案化介电层、一图案化第一导电层以及一图案化掩模层。在图案化介电层、图案化第一导电层以及图案化掩模层上共形地形成一物质层以及一第二导电层，之后各向异性地移除第二导电层以及物质层。接着，移除部分的图案化介电层、部分的图案化第一导电层以及部分的图案化掩模层。最后，完全移除图案化掩模层，以形成两个对称的存储单元。