[发明专利]使用FinFET的非易失性存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性存储器，包括：

半导体鳍片，位于绝缘层上方；

沟道区，位于所述半导体鳍片的中间；

源/漏区，位于所述半导体鳍片两端；

浮栅，位于所述半导体鳍片的第一侧，并朝着远离所述半导体鳍片的方向延伸；以及

第一控制栅，位于所述浮栅的顶部或围绕所述浮栅的顶部和侧壁。

2.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其中所述半导体鳍片为硅鳍片。

3.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其中所述浮栅包括浮栅介质层和浮栅导体，所述浮栅导体与所述半导体鳍片由所述浮栅介质层隔离。

4.根据权利要求3所述的非易失性存储器，其中所述浮栅导体是阻挡层和浮栅导电材料层的叠层，并且所述阻挡层夹在所述浮栅导电材料层和所述浮栅介质层之间。

5.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其中所述第一控制栅包括中间介质层和第一控制栅导体。

6.根据权利要求5所述的非易失性存储器，其中所述第一控制栅导体由选自金属、掺杂多晶硅和导电氮化物中的至少一种组成。

7.根据权利要求6所述的非易失性存储器，其中所述第一控制栅导体是阻挡层和控制栅导电材料层的叠层，所述阻挡层夹在所述控制栅导电材料层和所述中间介质层之间。

8.根据权利要求1所述的非易失性存储器，其中所述绝缘层为绝缘体上半导体衬底中的掩埋绝缘层。

9.根据权利要求8所述的非易失性存储器，其中所述半导体鳍片由绝缘体上半导体衬底中的顶部半导体层形成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的非易失性存储器，进一步包括：

第二控制栅，位于所述半导体鳍片的第二侧，并朝着远离所述半导体鳍片的方向延伸，所述第一侧和所述第二侧彼此相对。

11.根据权利要求10所述的非易失性存储器，所述第二控制栅与所述浮栅由相同的介质材料和导电材料形成。

12.一种制造非易失性存储器的方法，包括以下步骤：

a)在绝缘层上方形成半导体鳍片；

b)沿着所述半导体鳍片的第一侧形成浮栅，所述浮栅朝着远离所述半导体鳍片的方向延伸；

c)在所述半导体鳍片两端形成源/漏区；以及

d)在所述浮栅的顶部或围绕所述浮栅的顶部和侧壁形成第一控制栅。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述绝缘层为绝缘体上半导体衬底中的掩埋绝缘层，所述步骤a)包括以下步骤：

a1)在绝缘体上半导体衬底上形成第一氧化物层；

a2)在所述第一氧化物层上形成第一氮化物层；以及

a3)采用掩模，对所述第一氮化物层、第一氧化物层和绝缘体上半导体衬底的顶部半导体层进行图案化，以形成上面覆盖有氧化物层和氮化物层的条状的半导体鳍片。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述步骤b)包括以下步骤：

b1)在整个表面上形成浮栅介质层；

b2)在浮栅介质层上形成阻挡层；

b3)在整个表面上覆盖形成浮栅导电材料层；

b4)对所述浮栅导电材料层进行平面化，以去除浮栅导电材料层、阻挡层和浮栅介质层位于鳍片的顶部的部分；以及

b5)采用掩模，对浮栅导电材料层和阻挡层进行图案化，以形成其延伸方向与鳍片的延伸方向基本垂直的条状的浮栅图案。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述步骤d)包括以下步骤：

d1)在所述浮栅上形成第二氮化物层；

d2)在所述第二氮化物层上形成第二氧化物层；

d3)在第二氮化物层和第二氧化物层中形成开口，该开口露出所述浮栅的顶部，或者露出所述浮栅的顶部和两侧；

d4)至少在开口的内壁上形成中间介质层；以及

d5)在所述开口内填充导电材料以形成第一控制栅导体。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，在步骤b)中，与所述浮栅同时形成第二控制栅，第二控制栅位于所述半导体鳍片的第二侧，并朝着远离所述半导体鳍片的方向延伸，所述第一侧和所述第二侧彼此相对。