[发明专利]具有自对准的浮栅和擦除栅的非易失性存储器单元及其制造方法

权利要求书

1.一对存储器单元，包括：

半导体材料衬底，所述衬底具有第一导电类型和表面；

沟槽，所述沟槽形成到所述衬底的所述表面中并包括一对相对的侧壁；

第一区域，所述第一区域形成在所述衬底中位于所述沟槽下方；

一对第二区域，所述一对第二区域形成于所述衬底中，其中一对沟道区各自在所述衬底中位于所述第一区域与所述第二区域中一者之间，其中所述第一区域和所述第二区域具有第二导电类型，并且其中所述沟道区中的每一者包括沿所述相对沟槽侧壁中的一者延伸的第一部分和沿所述衬底表面延伸的第二部分；

一对导电浮栅，所述一对导电浮栅各自至少部分地设置在所述沟槽中、邻近所述沟道区第一部分中的一者且与其绝缘以控制所述一个沟道区第一部分的导电性，并且位于所述第一区域上面且与其绝缘；

导电擦除栅，所述导电擦除栅具有设置在所述沟槽中并且邻近所述浮栅设置且与所述浮栅绝缘的下部部分；

导电耦合栅，所述导电耦合栅设置在所述沟槽中、设置在所述浮栅之间且与其绝缘、设置在所述第一区域上面且与其绝缘、并且设置在所述擦除栅下方且与其绝缘；以及

一对导电控制栅，所述一对导电控制栅各自设置在所述沟道区第二部分中的一者上面且与其绝缘，以控制所述一个沟道区第二部分的导电性，

其中所述耦合栅通过比将所述浮栅与所述第一区域进行绝缘的绝缘材料更厚的绝缘材料与所述第一区域绝缘。

2.根据权利要求1所述的一对存储器单元，其中在所述控制栅对和所述浮栅对之间无垂直重叠。

3.根据权利要求1所述的一对存储器单元，其中所述擦除栅邻近所述浮栅设置并且借助具有允许进行福勒-诺德海姆隧穿的厚度的绝缘材料与其绝缘。

4.根据权利要求1所述的一对存储器单元，其中所述擦除栅包括一对凹口，并且所述浮栅中的每一者包括直接面向所述一对凹口中的一者并且与所述一对凹口中的所述一者绝缘的边缘。

5.根据权利要求4所述的一对存储器单元，其中所述擦除栅包括具有第一宽度的上部部分，并且其中所述擦除栅下部部分具有小于所述第一宽度的第二宽度。

6.根据权利要求5所述的一对存储器单元，其中所述一对凹口设置在所述擦除栅的所述上部部分和所述下部部分会合的位置处。

7.一种形成一对存储器单元的方法，包括：

在第一导电类型的半导体衬底的表面中形成沟槽，其中沟槽具有一对相对的侧壁；

在所述衬底中并且在所述沟槽下方形成第一区域；

在所述衬底中形成一对第二区域，其中一对沟道区各自限定在所述衬底中的所述第一区域与所述第二区域中一者之间，其中所述第一区域和所述第二区域具有第二导电类型，并且其中所述沟道区中的每一者包括沿所述相对沟槽侧壁中的一者延伸的第一部分和沿所述衬底的表面延伸的第二部分；

形成一对导电浮栅，所述一对导电浮栅各自至少部分地设置在所述沟槽中、邻近所述沟道区第一部分中的一者且与其绝缘以控制所述一个沟道区第一部分的导电性；

形成导电擦除栅，所述导电擦除栅具有设置在所述沟槽中并且邻近所述浮栅设置且与所述浮栅绝缘的下部部分；

形成导电耦合栅，所述导电耦合栅设置在所述沟槽中、设置在所述浮栅之间且与其绝缘、设置在所述第一区域上面且与其绝缘、并且设置在所述擦除栅下方且与其绝缘；以及

形成一对导电控制栅，所述一对导电控制栅各自设置在所述沟道区第二部分中的一者上面且与其绝缘，以控制所述一个沟道区第二部分的导电性，

其中所述耦合栅通过比将所述浮栅与所述第一区域进行绝缘的绝缘材料更厚的绝缘材料与所述第一区域绝缘。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述一对控制栅和所述一对浮栅之间无垂直重叠。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述擦除栅包括一对凹口，并且所述浮栅中的每一者包括直接面向所述一对凹口中的一者并且与所述一对凹口中的所述一者绝缘的边缘。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述擦除栅的形成包括：

形成所述擦除栅的具有第一宽度的上部部分；以及

形成所述擦除栅的具有第二宽度的所述下部部分，所述第二宽度小于所述第一宽度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述一对凹口设置在所述擦除栅的所述上部部分和所述下部部分会合的位置处。