[发明专利]非挥发性存储器结构

说明书

本发明公开一种非挥发性存储器结构，包括基底、选择栅极、控制栅极与电荷存储结构。在基底中具有沟槽。选择栅极设置在沟槽中。控制栅极设置在沟槽中，且位于选择栅极上。电荷存储结构设置在控制栅极与选择栅极之间以及控制栅极与基底之间。电荷存储结构包括氮化物层、第一氧化物层与第二氧化物层。氮化物层设置在选择栅极上与沟槽的两侧壁上。氮化物层为连续结构。第一氧化物层设置在氮化物层与选择栅极之间。第二氧化物层设置在控制栅极与氮化物层之间。

技术领域

本发明涉及一种存储器结构及其制造方法，且特别是涉及一种非挥发性存储器结构及其制造方法。

背景技术

由于非挥发性存储器(non-volatile memory)可进行多次数据的存入、读取与抹除等操作，且具有当电源供应中断时，所存储的数据不会消失、数据存取时间短以及低消耗功率等优点，所以已成为个人计算机和电子设备所广泛采用的一种存储器。

专利文献1(美国专利第7,592,224号(US 7,592,224 B2))公开了一种存储元件。专利文献1的存储元件具有垂直通道以及位于沟槽中的选择栅极与控制栅极，且利用不连续的存储构件(discontinuous storage elements，DSE)(如，硅纳米晶粒)来存储电荷。另外，专利文献2(美国专利第8,710,576号(US 8,710,576 B2))公开了一种闪存存储器(flash memory)。专利文献2的闪存存储器具有具有垂直通道，且利用氧化物/氮化物/氧化物(ONO)结构来存储电荷。

然而，如何能够进一步地提升存储器元件的电性效能(electrical performance)与集成度为目前业界持续努力的目标。

发明内容

本发明提供一种非挥发性存储器结构，其可有效地提升存储器元件的电性效能与集成度。

本发明提出一种非挥发性存储器结构，包括基底、选择栅极、控制栅极与电荷存储结构。在基底中具有沟槽。选择栅极设置在沟槽中。控制栅极设置在沟槽中，且位于选择栅极上。电荷存储结构设置在控制栅极与选择栅极之间以及控制栅极与基底之间。电荷存储结构包括氮化物层、第一氧化物层与第二氧化物层。氮化物层设置在选择栅极上与沟槽的两侧壁上。氮化物层为连续结构。第一氧化物层设置在氮化物层与选择栅极之间。第二氧化物层设置在控制栅极与氮化物层之间。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，选择栅极的材料例如是掺杂多晶硅。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，控制栅极可具有突出于基底的顶面的突出部。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，突出部的最大宽度可大于沟槽的最大宽度。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，还可包括间隙壁。间隙壁设置在突出部的侧壁上。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，间隙壁可为单层结构。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，间隙壁可为多层结构。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，部分控制栅极可位于基底的顶面上。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，控制栅极的剖面形状可为T形。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，控制栅极的材料例如是掺杂多晶硅。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，电荷存储结构可共形地设置在沟槽的两侧壁上与选择栅极的顶面上。

依照本发明的一实施例所述，在上述非挥发性存储器结构中，部分电荷存储结构可位于基底的顶面上。