TWI376791B - Flash memory having insulating liners between source/drain lines and channels - Google Patents

Flash memory having insulating liners between source/drain lines and channels Download PDF

Info

Publication number
TWI376791B
TWI376791B TW097110825A TW97110825A TWI376791B TW I376791 B TWI376791 B TW I376791B TW 097110825 A TW097110825 A TW 097110825A TW 97110825 A TW97110825 A TW 97110825A TW I376791 B TWI376791 B TW I376791B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
memory
forming
trenches
semiconductor
Prior art date
Application number
TW097110825A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200941713A (en
Inventor
Shaw Hung Ku
Teng Hao Yeh
Shih Chin Lee
Shang Wei Lin
Chia Wei Wu
Tzung Ting Han
Ming Shang Chen
Wen Pin Lu
Original Assignee
Macronix Int Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Macronix Int Co Ltd filed Critical Macronix Int Co Ltd
Publication of TW200941713A publication Critical patent/TW200941713A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI376791B publication Critical patent/TWI376791B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B43/00EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators
    • H10B43/30EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by the memory core region
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

1576791 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 之新型記憶胞架構之積 本發明係關於包含用於快閃記憶體 體電路技術。 〜 【先前技術】
10 15
20 ,於快閃記憶體所流行的架構,此記憶胞係被串列架構於一 參考線(例純ΑΝ〇快閃)之間,或被平行連接於位元 ,及參考線(例如腿或娜快閃)之間。.na 疋 =32㈣晶義被串列連接,且此讀取電流流經所有的串 ,連接胞。如此-來將大幅降低此讀取電流。通常,此讀取電流 =小於-微安培’且對於-個單_位元之崎機讀取操作 間可約為20微秒。 對於NOR及AND快閃,此記憶體電晶體係被平行連接, 故而較大的讀取電流可被提供(通常大於2G微安培”此較大的讀 取電流允許㈣的隨機存取讀取裝置(通常對於單_位元讀取需 70-100奈秒)。然而’相對高的電壓係被使用。故而,如同此元 件的尺寸變财小,所謂的短猶效應(例如擊穿)賴得困難掌 控。 一種用以控制此短通道效應之技術係基於,,口袋佈植,’技 術’亦稱作”通道阻隔佈植”,其係藉由佈植口袋於此源極及汲極 接面之通道附近’其中此接面係具有較高的摻雜濃度,又此摻雜 物係具有和此通道相同的導電態。例如,請參見於2〇〇5年八月 23 日公告之美國專利第 6 933,565 號,,Semiconductor device and method of manufacturing the same”、發明人為 Matsumoto et al.。 6 25 【發明内容】 本發明係提供-種記憶體元件,此元件係具有低阻值的源極 /汲極接面以及在其源極/紐接响邊具有絕雜Μ用來處理 短通道效應。此記憶體元件係適於使在N〇R或ΑΝ〇架構陣列, 且=架構亦在此被描述。-種用於製造此記憶體元件之方法亦在 此提供,此方法係可立即地利用於記憶體製造,並且適用於杏1 臨界尺寸因製造技術提升而持續減少之情況。 、爾八 -記憶懈列係在此被描述,其包含一具有複數個大略被平 行校正之溝渠之半導體主體。此溝渠係包含半導體㈣,例如推 雜的非晶矽,且其對於此記憶體陣列係作為源極/汲極線之用二 絕緣襯裡係位於此溝渠内之半導體材料以及此半導體主體之 間。複數個字元線(word line,WL)係覆蓋在此複數個溝渠及通道 區域之上,其中此通道區域係位於交又點陣列内此半導體主體之 内。電荷舰結構係佈置於此字元線以及此健^又點之通道區 域之間’以提供-快閃記憶胞之陣列。記憶體元件係被描述為在 此溝渠之間之具有一通道長度,其小於雇奈米,亦包含小於· 奈米之通道長度,且為-可支援至更小臨界尺寸之架構。此電荷 捕捉結構包含介電電荷捕捉結構,該電荷捕捉結構係 料的程式化及嫌。 Μ 在此在描述之實施例,此記憶胞係被平行地偶合於源極/汲 極線之間,其中此源極/汲極線之間係為屬於一 n〇r 構之快閃記憶體元件。 一 實施例在此描述’其中,在此溝渠内之此半導體材料包含摻 雜的非晶H實施例在此描述,其巾,在此溝_之此絕緣 襯裡係包各由一氧化石夕材質,例如二氧化石夕,組成之側壁塾片。 8 1376791 f此所描述之實施例中,絕緣襯裡係使用側壁墊片或其它架構沿 著此溝渠之側邊排列’但其尚未延伸至此半導體主體之此頂部表 面、。因此,此半導體主體可被描繪為具有一頂部表面,且此溝渠 係被半導體主體填滿至一高度,此高度至少大約等高於此通道之 5此頂部表面。於此溝渠内之此絕緣襯裡係覆蓋麟渠之側壁,但 尚未延伸至此通道之頂部表面(或在頂部表面附近變得極薄),因 此在此通道之頂部表面附近可擁有一小區域,此小區域可讓在此 溝渠内之此半導體材料與此半導體主體通電。 籲 在一大尺寸元件,整體位元線(global bitlines,GBL)係被提 10供且覆蓋於此複數個字元線上,且區塊選擇電晶體係被佈置以用 於連接此整體位元線以選擇於此陣列内之源極/汲極線。控制電 路係被提供以程式化此陣列内被選取之記憶胞,其中此選取動作 係藉由施加調整偏壓而達成’其中此偏壓係適用於此特定之電荷 儲存架構。對於介電電荷儲存架構’控制電路係被提供以施加調 15 整偏壓,其中此偏壓係誘發電子及/或電洞之穿隧。 在此係描述一介電電荷捕捉結構,其係適用於極小的通道長 度’其包含-穿隨層、-電荷捕捉層以及一阻擋層。在此所描述 之實施例,此穿隧層包含一能隙設計穿隧層,其包含一第一層, 其具有一電洞穿隧卩早礙南度,一第二層,其電洞穿隧障礙高度係 20 小於第一層,以及一第三層,其電洞穿隧障礙高度係大於第二層。 • 在此描述之此製造一記憶體陣列之方法包含提供一半導體 主體,且在此半導體主體内形成複數個溝渠,此溝渠係具有讎 且被大略地被平行地校正。此溝渠係被此半導體主體之一屋脊所 分隔,其中此屋脊係具有-寬度小於200奈米之頂部表面,或更 25佳地為100奈米之寬度,此寬度可用於高密度記憶體之實施例。 接著,在此溝渠之此側壁上形成絕緣襯裡,例如使用一側壁隔版 9 IJ76791 閃記蘭物於高密度快 閃記在此描鱗於高密度表 閃表示在辑對於高密度表 閃記姆1^_於高密度表 ίο 15 第7圖係為-對於具有及不具有非晶石夕 源臟極線之記憶體之關閉狀態電流對記憶體之 圖 第8圖係為-對於具有及不具有非晶石夕及絕緣 源極/沒極狀記舰之關狀魏流騎極龍之_。 -恕^的概要圖示以表示㈣輯體元件之另 一架構其包含在此描述之記憶胞。 f 1G圖係為-簡化的方塊圖示以表示—積體電路其包含一 及絕緣概裡之溝渠源極7汲極線之介電電荷儲存快閃 έ己憶胞之記憶體陣列。 仔(、Π 【實施方式】 本發明之實施例詳細的描述係可由參考第11〇圖而提供。 曰奶^、菩圖此記憶體陣列之部份之—戴面圖且包含使用非 子於此半導體主趙之通道區域旁。此描述之 20 1376791 體loo,其係使用-p型井於一隔離的基底井中,以用型通 道介電電荷捕捉元件。當然’η型井技術可被用於Ρ型通道元件。 複數個溝渠101a及101b於此半導體主體1〇〇係沿著垂直第1圖 之頁面之線被平行地佈置。此溝渠1〇〗3及1〇lb係被填滿摻雜的 5 非晶矽以提供此記憶體陣列源極/汲極線,其亦稱作區域位元 ,。其它的半導體材料及其它的矽型態亦可被使用,例如使用多 晶石夕、蟲晶矽以及鍺等等。絕緣襯裡1〇2&及1〇2b係,沿著此溝 渠l〇la之側壁,被栓塞於此半導體主體及此溝渠1〇la内之此摻 • 雜的非晶矽之間。同樣地,絕緣襯裡103a及103b係,沿著此溝 〇 渠101b之侧壁’被栓塞於此半導體主體及此溝渠101b内之此摻 雜的非晶矽之間。一字元線1〇4係覆蓋於填滿此溝渠之此非晶矽 之上,且以大略垂直此溝渠之方式被佈置❶一電荷儲存架構係被 實施於字元線104及此半導體主體100之間。此電荷儲存架構包 含一介電穿隧層105於此半導體主體1〇〇上,在此描述之實施例 15 中’其係包含一能隙設計之多層架構’此架構包含層l〇5a、l〇5b 及105c。一電荷儲存層106係覆蓋於此穿隧層1〇5之上。一介電 阻擋層107係覆蓋於此電荷儲存層ι〇6及此字元線1〇4之間。 • 於此字元線1〇4及此半導體主體之通道區域之交又點,且位 於此由非晶矽填滿之溝渠(例如101a及l〇lb)之間,記憶胞係被 20 形成,例如記憶胞110’其中,此字元線104係用於作為此閘極, 此電荷儲存架構包含層105、106及107,其係用於儲存電荷以建 . 立此記憶胞之臨界值,而此填滿溝渠101a及101b之非晶矽係用 於作為此源極及汲極。 如此所描述,此絕緣襯裡(例如襯裡l〇2b)覆蓋此被非晶石夕填 25 滿之溝渠之部份侧壁。在此所描述之實施例中,此半導體主體之 此通道區域具有一頂部表面,此表面係與此穿隧層105接觸。此 12 1376791 非晶矽填滿的溝渠係用非晶矽以填滿至一高度,其中此高度與此 通道區域之頂部表面共平面或接近共平面。此絕緣襯裡並不全延 伸至此通道之頂部表面,而留下一區域以允許此非晶矽填滿的溝 渠與此通道之導電。然而,此絕緣襯裡係用作阻擋此源極/汲極 線與此半導體主雜深部的通道之電場,否麻電場易引起短通 道效應。當通道長度111(此半導體主體與此非晶矽填滿的溝渠之 間的長度)小於200奈米時,此絕緣襯裡提供此記憶胞之效能大 幅的改善。在健的實施财,此通·度⑴制、於·奈米。 to 15 20 實施例可使用現今不同的先進佈局技術達成,其中此技術可實現 50奈米或更小的通道長度,此技術包含高數值孔徑及浸潤式微影 技術。 於此描述的實施例(在此未標示其尺 1G5’其包含一二氧切組成之第^ 二^膽奈米(例如大約為13埃),—氮化雜成之第 I、 一、厚又小於1 2.3 4奈米(例如大約為20埃),一二氧化石> 組成之第三層l〇5c ,其厚度小於3太夕 η杳价办丨士 •咖 又J於5 6不未(例如大約為25埃)。於 另一實_中,此穿隧層105可能包含 於 氧化矽或II氧化矽,其厚度係為2至4太:。列如二 13 25 1 厚度係大於3奈米(例如大約為70 2 埃),或其匕介電電荷捕捉材料,且此阻擋 二勺為7〇 3 之工作函數之材料可_加地㈣ ⑦。-更高 4 擋層107之多晶石夕,或是,例 銥皮,用^代替此接觸此阻 5 在此範例中其厚度係大於5奈糊如大‘=—魏石夕, 6 中’其實施可利用-多層的阻推層 〜^另一實施例 处〇3達成。又,此字元線可能包含p\ = 口=材料例如 7 等。 鈦麵、I化麵、氮化鍊等 1376791 第2圖係為-使用如第1圖所描述之記憶胞之n〇r或疆^ 架構之兄憶體陣列-簡化的概要圖示。代表的記憶胞135係利用 一標準的記號以表示方塊140為-電荷捕捉記憶胞且表示方塊 141為上述之非晶矽源極/汲極線内之絕緣襯裡。可知,區域位元 5線、120、12卜122、123及124(其係使用摻雜的非晶石夕將此溝渠 填滿以實施,如同先前所述)係大略地被平行佈置。字元線(1) 13卜132及133係垂直此區域位元線。區塊選擇電晶體例如電 晶體146係被佈置以連接此區域位元線,例如區域位元線12〇, φ 至整體位元線(15〇-丨54),例如整體位元線150,以回應線145上 10之區塊選擇訊號。在典型的實施例中,-類似的區塊^擇電晶體 (在此未表示)係被佈置於此區域位元線之另一端,以允許各:區 ,位元線對於存取被選定之記憶胞可作為源極或汲極之用。一給 定的記憶胞(例如,記憶胞135)其存取係藉由給予一偏壓至此被 輕合至其閘極之字元線(例如,字元線133)、在 &域位元_如區域位元線120)至一感應放大器、且麵=^ 位兀^(例如’區域位元線121)至源極電位,以進行存取操作。 如此範例陣列所描述,此記憶胞係被平行地佈置於區域位元線之 • 間。 第3-6圖表示參考第〗圖及第2圖所描述之一記憶體陣列之 2〇製程階段。由第3圖可知,溝渠201及202係藉由侧遮罩2〇3、 及05被形成於此半導體主體内。此餘刻遮罩203、204 及205包含狹窄的橫條,此橫條之材料係被選取為具有與半導體 100實財__特性。此狹窄的橫條之實施係藉由使用 25 贼其它的用以在此半導體主體⑽之上形成狹窄線條 0不米,若為50奈米或更小則更合適)之技術。奮此半導 产ϋ 100為硬時’一合適的触刻遮罩包含具有大約50奈米厚 化石夕。利用此姓刻遮罩’此溝渠201、202係藉由反應性 14 離子蝕刻或類似可提供在此溝渠上相對垂直之側壁之技術,被蝕 刻至半導體主體之内。此縣之深度及寬度係被選擇以提供足 夠的橫截Φ,故可實祕有相對似值之齡斑極線,且對於 代表性的高密度元件而言,其尺寸係在丨⑻至15()奈米之範圍。 =如,對於此通道長度約為10〇奈米之一實施例,此溝渠201之 見度可約為100奈米,且此溝渠2〇1之深度可約為12〇奈米。 如第4圖所述,一絕緣襯裡材料層2〇6,例如二氧化矽被沈 積其係至少相對地在此姓刻遮罩203、204、205及此溝渠201、 2〇2之表面上為順形’故而此側之厚度係近似此蚀刻遮照頂 4及此溝渠底部之厚度。當二氧化石夕係被使用作此絕緣襯裡一 TEOS沈積製程可被利用以形成此層2〇6,且其厚度例如可 為5至1〇奈米。 第5圖係描述此製程之另一階段,此階段係在非等相性蝕刻 此層206以留下侧壁架構以做為此溝渠2⑴内之絕緣襯裡⑴ 及102b且作為此溝渠2〇2之絕緣襯裡1〇3a及1〇3b。此蝕刻製程 係被調整以使得此絕緣襯裡在此溝渠底層附近相對地厚(例如8〇 至1〇〇奈米),而在此溝渠頂層附近相對地薄(例如〇至5奈米之 間)。在最佳的情況下,在此溝渠之頂部表面附近之區或僅留下 非常少的氧化物,故允許此通道可和此非晶轉滿的溝渠通電。 然,在此非晶石夕填滿之溝渠内之高濃度之摻雜物將會擴散穿過 -薄的氧化層’其巾此氧化層可能在此頂部表贿近殘留,故而 允許此通道从_/祕紅_通電。絲成錢緣概裡之 後,摻雜的非晶矽係被沈積於此溝渠内,且填滿此架構,其可使 用所沈積之摻雜非祕’或使n段流程,其巾未摻雜的非 晶石夕係被沈積且概被佈植射濃度之摻雜物。^沈積此摻雜之 非晶石夕之後化賴械研雜程,或其它合_製程,係被執 1376791 行以平坦化此架構。此平坦化製程可能留下此氮化魏刻遮罩 203、204及205 ’如第5圖所示。 ίο 15 20
第ό圖表示在移除此遮罩2〇3、2〇4、2〇5且形成此穿隨層 1〇5之後的架構。在此描述之實施例,於此半導體主體内此通道 之頂部表面210及此非晶石夕填滿之溝渠之頂部表面211係為共平 面或實質上共平面。於某些實施例中,此通道之此頂部表面⑽ 可能猶為高或低於非㈣填滿之溝渠之此頂部表面。於移除 罩之後,於此描述之實施例,係實施—多層的穿隧架構,包含二、 二氧化雜成之底層1()5a ’其具有小於15埃之厚度,例如13 埃或1〇埃:。接著’-氮化雜成之層職係被形成於此層齡 之上。此氮化雜紅層職具有小於3奈米之厚度且 於在小於2.5絲之情況。於此穿_之—Q 於3.5奈米之二氧切’且更適於在小於3奈米之情況。旱度! 此製程係接續沈積-電荷儲存層,例如一層厚度約為7奈米 H ’及一介電阻撐層’例如一廣二氧化石夕或氧化紹,其有 =化厚度約j 7至9奈米。最後,字元線圖形係在此陣列上被 11*如同ίΐ對第1圖所述的。又,層間介電層被形成於此字 體位70線亦被形成。如同第2圖所示,區塊選擇電 此元件之上’其係使採用以連接選定之區域位ί 線’其係由非晶销填滿之溝渠所形成,以及此整體位元線。 f 7,及第8圖係表示摸擬之結果,其表示,使 ===之f構可提供增強之性能,其中此絕物: 係,此接面湘域—側壁子(其標記為” w 此閘道寬度Lg在微米尺寸下(聽_ 此元件關_下之電流之作圖。由此圖可知;長= 25 丄376791 於大約0.8微米,一記憶胞之關閉狀態之電流,其中此記憶胞具 有如上所述之此絕緣觀裡,將低於一相對應但不具有此絕^襯^ 之元件之關閉狀態電流。當此閘道長度約為0 2微米(2〇〇奈米), 於關閉狀態之電流將有顯見的改善。此長度約於1〇〇奈米時可 知具有如上所述絕緣襯裡之元件與另一相對應但不^有此絕 緣襯裡之元件,其關閉狀態電流幾乎是小二個數量級。對於更合 適之7L件,其具有50奈米或更小之通道長度,可以預期會有類 似的表現之增強。 ’ • △第8圖係為-圖示,其表示汲極驗與—代表記憶胞關閉狀 10態電流之圖,其中此記憶胞具有一閘極長度約為0.1微米(100奈 米)。於此描述,當此元件係被偏壓於臨界值之下時,對於一 N〇R 或AND架構元件在一典型的操作範圍汲極偏壓介於15至 伏特之區間内’具有此絕緣襯裡之記憶胞的關閉狀態電流係遠小 於不具有絕緣襯裡者。 15 第9圖係表示另一 AND或NOR架構之簡化圖示,其包含 如第1圖所描述之記憶胞。代表之記憶胞335係以此標準標記表 示,其中一電荷捕捉記憶胞擁有上述之絕緣襯裡於非晶矽内的方 塊340及34卜由此圖可知,區域位元線32〇、321及322,其係 藉由使用之前所描述的摻雜非晶矽填滿上述溝渠以實施,係被大 20 略地平行佈置,且為一汲極/源極/汲極架構。尤其是,區域位元 線320及區域位元線322係被佈置作為沒極線,此汲極線係經由 區塊選擇電晶體被耦合,例如經由電晶體346耦合至整體位元線 350及351。區域位元線321係被佈置作為一源極線,且藉由一 源極選擇電晶體349被耦合至一源極線36〇。字元線、332 25及33:M系垂直於此區域位元線。區塊選擇電晶體,例如電晶體 346 ’係被佈置以連接此區域位元線,例如區域位元線32〇,至整 17 1376791 體位元線’例如整體位元線350,以回應線345上之區塊選擇訊 號。一類似的區塊選擇電晶體349係被佈置於此區域位元線321 之另一端,以做為連接此區域位元線至一源極參考線360,1中 此區域位元線係被佈置作一源極線,以回應線348上之源極選擇 5 訊號。一給定之記憶胞(例如記憶胞335)之存取係藉由給予一偏 壓至此字元線,其中此字元線係被耦合至其閘極(例如字元線 333)’藉由麵合此區域位元線(例如區域位元線wo)之一端至一^ 應放大器,且藉由輕合此區域位元線(例如區域位元線Mi)至進 魯 行存取操作時之源極電位。如同此範例陣列之描述,此記憶胞平 10 行地被佈置於區域位元線之間。 第10圖係為一簡化之一積體電路850之方塊圖示,其採用 一 NOR陣列800,在此所描述之記憶胞係具有低阻值的源極/汲 極接面以及在源極/沒極接面周圍具有絕緣襯裡以處理短通道效 應。一字元線(或列)及區塊選擇電路801係被耦合至,且與複數 15 個字元線802及區塊選擇線電性溝通,且沿著此記憶體陣列800 内之列被佈置。一位元線(行)解碼器及驅動器803係被耦合至, 且與複數個位元線8〇4電性溝通,其係沿著此記憶體陣列8〇〇内 響之行被佈置以讀取資料由,及寫入資料至,此記憶體陣列800之 此^憶胞。位址係藉由匯流排8〇5被提供至此字元線解碼器及驅 2〇 動器801以及位元解碼器803。於方塊800内之感應放大器及資 料輸入架構,其包含用於讀取、程式化及抹除模式之電流及電壓 源,係藉由資料匯流排8〇7被耦合至此位元線解碼器8〇3。資料 係’藉由此資料輸入線8丨〗,由在此積體電路85〇之輸入/輸出埠, 25或=於此積體電路内部其它的資料電路851,提供至方塊806内 25此資料輸入結構。在此描述之實施例,其它電路851係被包含於 =積體電路850内,例如一廣用處理器或專門的應用電路,或可 提供系統級晶片功能之一模組,其中此功能係由此記憶體陣列所 18 1376791 支援。資料之提供係’藉由此資料輸出線815,由在方塊8〇6内 之此感應放大器,提供至在此積體電路之輸入/輸出埠,或提供 至此積體電路850内部或外部之其它資料目地。 如上所述’此陣列800可擁有N0R或AND陣列架構或 其它的陣列賴,取決於各別的制以及此記憶胞所使用之架 構0 '、 10 15 20 控制器809係實施於此範例,利用一偏壓調整狀態機構, 其,制此偏壓輕供應電壓及m 8G8之應職置,例如用於 此子元線及位元線之讀取、程式化、抹除、抹除確認、程式化 認之,壓或糕’且存取控娜序喻制此字元線/源極 線^操作。此控制器809可藉由使用在此領域中既知的特殊 邏,電路實施之。在另-實施例中,此控㈣8G9包含一泛用處 理器其可在0冑體電路上被實施,其中此積體電路係一 電腦程式以㈣此元件之操作。在另—實施财,—特殊目的、羅 輯電路及-泛用處·之組合可被祕此控彻_之實施。匕 因此,-碰電路峨體元件係财桃含絲度之 憶緣襯㈣在導電之祕/汲極線及此記憶胞之通道區域 j被實施,此__可壓抑此半賴主_之邊緣電場 ,有助於㈣_道效應。聽馳裡具有良好的魏界擺幅參 數,低阻值接面且可不需通道阻隔口袋佈植亦可實施。此始 係特別合適概用在記龍_減上,例如N0R4 AMf加 構兀件’其中相對高的汲極偏塵係被使用此 = 能有短通道效應產生。 卞偁《兀件’其可 了解系田由參考此較佳實施例及範例之細節而被揭露,需 了解絲例健用於描狀用而非作為限縮之用。亦需 2 在此領域t具有财技藝者,在不麟本發明之精神及以下之申 19 25 1376791 請範圍内,當輕易地進行修改或組合。 【主要元件符號說明】 100半導體主體 5 101a 101b 溝渠 102a 102b 103a 103b 絕緣襯裡 104字元線 105穿隧層 105a二氧化矽組成之第一層 ίο 105b氮化石夕組成之第二層 105c二氧化矽組成之第三層 106電荷儲存層 107阻擋層 φ 111通道長度 15 120 121 122 123 124 區域位元線 - 131 132 133 字元線 135記憶胞 146區塊選擇電晶體 150-154整體位元線 2〇 145線(回應區塊選擇訊號) 201 202溝渠 20 1376791 203 204 205蝕刻遮罩 206襯裡材料組成之層 210通道之頂部 211非晶矽之頂部 5 320 321 322區域位元線 321源極線 335記憶胞 340 341代表絕緣襯裡之標記 346電晶體 ίο 348 線 349區塊選擇電晶體 350 351區域位元線 360源極參考線 φ 850積體電路 15 800具有非晶矽溝渠之源極/汲極線之陣列 801列解碼器 802複數個字元線 803行解碼器 804字元線 2〇 806感應放大器及資料輸入結構 807資料匯流排 21 1376791 809控制器 811資料輸入線 815資料輸出線 850積體電路 851其它電路

Claims (1)

1376791 中華民國發明專利申請案第097110825號 無劃線之申請專利範圍替換本 中華民國101年7月27曰送呈 〜年。7月27日修正本 十、申請專利範圍: 一種記憶體陣列,其包含: 一半導體主體; 複數個溝渠約平行對準於該半導體主體,該些溝渠包含具有 5 一第一導^類型之半導體材料作為該記憶體陣列的源極/汲極 線’且在該第-導電類型半導體材料及該半導體主體之間係存在 絕緣襯裡; 複數個字元線置於該複數個溝渠之上並與之交錯;以及 電荷捕捉結構於該字元線及該半導體主體之間以形成複數 10個記憶胞,藉由該字元線並聯,該電荷捕捉結構係用以儲存資料。 2之該& ====猶細,㈣該溝渠内 3. 15 20 如申明翻範圍第丨項所述之記憶 之該絕緣襯裡包含—氧切。 m内 ^具=^1]範圍第1項所述之記憶體陣列,其中該半導體主 1、表面’且該半導體材料填滿該溝渠至約等高於該頂表 度’且於該溝渠内之該絕緣襯裡至少覆蓋該些 線覆蓋於該魏之記㈣卩糊’其包含整體位元 接該整體位撕崎置為連 如申。"專她圍第1項所述之記憶體陣列,其包含控制電路 23 25 1376791 藉由施加調整偏壓輯魏之記憶胞來騎電子的穿隧,以程 化該陣助被選取之記憶胞,趟由施加婦偏壓至所選取之:己 憶胞來誘發電洞的?1¾ ’ u抹除神列峨選取之記憶胞。 7·如申請專利範圍第1項所述之記憶體陣列,其 結構包含一穿隧層、一電荷捕捉層以及一阻擋層 屯° 8. 如中請專利範圍第丨項所述之記紐_, =含-穿隨層、一介電電荷捕捉層以及一介電阻;^J 隨層包含-第-層’其具有一電洞穿隨障礙高度, 電洞穿購礙高度係小於該第—層,以及—第 =隊 障礙高度係大於該第二層。 八屯洞穿隨 9. 如申請專利範圍f 1項所述之記憶體降 15 =係小於奈米,故可提供具有通道長度小於Ml: 20 11· 一種用於製造一記憶體陣列之方法,其包含: 提供一半導體主體; 該些 溝渠編賴數觸,制平行地對準, 在該些溝渠之該侧壁上形成絕緣襯裡; 以 半導體㈣稿機歸_並駿在魏緣襯栖卜 做為忒汜憶體陣列之源極/及極線; 理上 24 25 1376791 ⑽的料導體找_上方形成電 何捕捉結構; =複數個字元線於該電荷她結構之上,且約與該源極/ 直’故而在—交會點陣列對應的源極/汲極線之間形成 記胞。 利範圍第U項所述之方法,其中用於填滿該些溝 ¥之《»亥半導體材料包含摻雜非晶發。 10 15 20 13.如申請專利範圍第u項所述之方法,苴匕 渠之該半導體材料包含非晶石夕,且包含佈植雜質至該非晶石 顧述之Μ,針雜縣内之該 =·如巾請專補圍㈣摘述之方法,其巾該半導體主體具 -頂表面’且$些溝渠具有纖且觀半導斷料填滿至 度,其至少延伸至該些溝渠之該頂表面。 。 16丰1申專利範圍第11項所述之方法,其中該形成絕緣襯裡 之步驟包含沈積-層絕緣材料於該些溝渠之上,且料向餘㈣ 絕緣材料層以在·溝_職健子覆蓋於該 2 份的該側壁。 一丹木I ^ 25 17.如申請專利範圍第u項所述之方法, 包含形成覆蓋於該複 25 18.如申請專利範圍帛u項所述之方法 ,憶體陣列中,其藉由施加調整賴至所 程式化該陣助被縣之記憶胞,且 i取之記=取之記鎌來雜電__,轉麟陣列内被 9·,申請專利範㈣U項所述之方法,其中該形成一電荷捕 ,構之步驟包含形成一穿隨層於該半導體㈣之上,形U 1〇電電荷敝層於該穿隨層之上,且形成—_層於該電荷捕捉芦 讥如申請專利範圍第U項所述之方法,其中該形成一電 捉結構之步驟包含形成—穿隨層於該半導體主體之上,形成一介 15電電荷捕捉層於該穿隨層之上,且形成-崎層於該電荷捕捉層 ,上’该穿隨層包含-第一層’其具有一電洞穿隨障礙高度,— 第二層,具有小於該第一層之電洞穿隧障礙高度,以及一第三 層,其具有大於該第二層之電洞穿隧障礙高度。 2〇 如申請專利範圍第u項所述之方法,其中該形成複數個溝 渠之步驟包含形成蝕刻遮罩於該半導體主體之上以定義複數條 線,其寬度小於200奈米,且使用該蝕刻遮罩以蝕刻該複數個^ 25 22.如申請專利範圍第π項所述之方法,其中該形成複數個溝 渠之步驟包含姓該複數個溝渠至一深度,其約為100奈米至15〇 奈米之範圍。 26
TW097110825A 2008-02-27 2008-03-26 Flash memory having insulating liners between source/drain lines and channels TWI376791B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/038,612 US7668010B2 (en) 2008-02-27 2008-02-27 Flash memory having insulating liners between source/drain lines and channels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200941713A TW200941713A (en) 2009-10-01
TWI376791B true TWI376791B (en) 2012-11-11

Family

ID=40998149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097110825A TWI376791B (en) 2008-02-27 2008-03-26 Flash memory having insulating liners between source/drain lines and channels

Country Status (3)

Country Link
US (2) US7668010B2 (zh)
CN (1) CN101521205B (zh)
TW (1) TWI376791B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8022547B2 (en) * 2008-11-18 2011-09-20 Seagate Technology Llc Non-volatile memory cells including small volume electrical contact regions
US8563386B2 (en) 2010-11-16 2013-10-22 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Integrated circuit system with bandgap material and method of manufacture thereof
US9793164B2 (en) * 2015-11-12 2017-10-17 Qualcomm Incorporated Self-aligned metal cut and via for back-end-of-line (BEOL) processes for semiconductor integrated circuit (IC) fabrication, and related processes and devices
US10128265B2 (en) * 2017-01-18 2018-11-13 Micron Technology, Inc. Memory cells, integrated structures and memory arrays
US10446681B2 (en) * 2017-07-10 2019-10-15 Micron Technology, Inc. NAND memory arrays, and devices comprising semiconductor channel material and nitrogen
US10297611B1 (en) 2017-12-27 2019-05-21 Micron Technology, Inc. Transistors and arrays of elevationally-extending strings of memory cells
US10559466B2 (en) 2017-12-27 2020-02-11 Micron Technology, Inc. Methods of forming a channel region of a transistor and methods used in forming a memory array
US11416416B2 (en) * 2019-01-13 2022-08-16 Ememory Technology Inc. Random code generator with non-volatile memory
WO2021248072A1 (en) * 2020-06-04 2021-12-09 Cerium Laboratories Llc System and method for forming radiation hardened circuitry
US11538919B2 (en) 2021-02-23 2022-12-27 Micron Technology, Inc. Transistors and arrays of elevationally-extending strings of memory cells

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963502A (en) * 1988-08-25 1990-10-16 Texas Instruments, Incorporated Method of making oxide-isolated source/drain transistor
US5258634A (en) * 1991-05-17 1993-11-02 United Microelectronics Corporation Electrically erasable read only memory cell array having elongated control gate in a trench
JPH09275196A (ja) * 1996-04-03 1997-10-21 Sony Corp 半導体装置及びその製造方法
TW360954B (en) * 1997-01-16 1999-06-11 United Microelectronics Corp Read-only memory structure and method of fabricating the same
US5990515A (en) * 1998-03-30 1999-11-23 Advanced Micro Devices, Inc. Trenched gate non-volatile semiconductor device and method with corner doping and sidewall doping
TW466704B (en) 1999-09-10 2001-12-01 Koninkl Philips Electronics Nv Integrated circuit
TW454307B (en) * 2000-03-24 2001-09-11 Vanguard Int Semiconduct Corp Method for manufacturing asymmetrical well regions of DRAM cell
JP4776755B2 (ja) * 2000-06-08 2011-09-21 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6368928B1 (en) * 2001-06-12 2002-04-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of forming an indium retrograde profile via use of a low temperature anneal procedure to reduce NMOS short channel effects
KR20030025315A (ko) * 2001-09-20 2003-03-29 주식회사 하이닉스반도체 플래쉬 메모리 소자 및 그 제조방법
US6812103B2 (en) * 2002-06-20 2004-11-02 Micron Technology, Inc. Methods of fabricating a dielectric plug in MOSFETS to suppress short-channel effects
US6858505B2 (en) * 2002-10-08 2005-02-22 Samsung Electronics Co. Ltd. Methods of forming transistor structures including separate anti-punchthrough layers
JP2005136258A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
TWI255553B (en) 2005-04-11 2006-05-21 Univ Nat Sun Yat Sen Silicon on partial insulator MOSFET and method for manufacturing the same
KR100777016B1 (ko) * 2006-06-20 2007-11-16 재단법인서울대학교산학협력재단 기둥 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 및 그제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20100120210A1 (en) 2010-05-13
US20090213656A1 (en) 2009-08-27
US7889556B2 (en) 2011-02-15
CN101521205B (zh) 2010-11-17
US7668010B2 (en) 2010-02-23
TW200941713A (en) 2009-10-01
CN101521205A (zh) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI376791B (en) Flash memory having insulating liners between source/drain lines and channels
US9035372B2 (en) Nonvolatile memory device, fabrication method thereof and memory system comprising the same
TWI361489B (en) Transistor with independent gate structures
TWI344195B (en) Non-volatile memory system formed on semiconductor and non-volatile memort cell array
US7205608B2 (en) Electronic device including discontinuous storage elements
US7619270B2 (en) Electronic device including discontinuous storage elements
US7226840B2 (en) Process for forming an electronic device including discontinuous storage elements
TW200847425A (en) Transistor, integrated circuit and method of forming an integrated circuit
CN107017258A (zh) 包括垂直存储器装置的集成电路装置及其制造方法
US7619275B2 (en) Process for forming an electronic device including discontinuous storage elements
US7642594B2 (en) Electronic device including gate lines, bit lines, or a combination thereof
US7211487B2 (en) Process for forming an electronic device including discontinuous storage elements
US8222067B2 (en) Method of manufacturing multibit electro-mechanical memory device having movable electrode
CN102315174B (zh) 含分离栅结构的sonos闪存存储器及其制作方法、操作方法
JP2009289822A (ja) 抵抗変化メモリ
US7582929B2 (en) Electronic device including discontinuous storage elements
EP3735705A1 (en) Twin bit non-volatile memory cells with floating gates in substrate trenches
JP2007517386A (ja) ブリッジ電界効果トランジスタメモリセル、上記セルを備えるデバイス、および、ブリッジ電界効果トランジスタメモリセルの製造方法
KR20040030705A (ko) 트랜지스터 장치, 트랜지스터 장치를 데이터 메모리로서작동시키는 방법 및 트랜지스터 장치의 제조 방법
CN105789214A (zh) 用于闪存单元的纳米硅尖薄膜
TWI250620B (en) Multilayered dual bit memory device with improved write/erase characteristics and method of manufacturing
CN103165612A (zh) 一种闪存存储器及其制作方法
KR20120085468A (ko) 3차원 비휘발성 메모리 소자, 그 동작 방법 및 그 제조 방법
JP2001035944A (ja) フラッシュメモリ素子、その製造方法及び消去方法
WO2007014115A1 (en) Electronic device including discontinuous storage elements