[发明专利]8-bit半导体存储单元、制作方法及其存储单元阵列

权利要求书

1.一种8-bit半导体存储单元，包括设置在半导体衬底上的源极区和漏极区、半导体鳍状物、栅极区，以及在所述有源区和栅极区之间的、具有电荷俘获层的电荷存储复合层，其特征在于，所述半导体存储单元包括一个源极区、四个漏极区、四个栅极区、四条带状半导体鳍状物以及八个电荷存储复合层；

其中，所述四个漏极区在所述源极区外侧对称设置，且每个所述漏极区与所述源极区之间设置有具有沟道区域的带状半导体鳍状物；

所述四个栅极区的每一个设置在每两个相邻的所述带状半导体鳍状物之间，并且所述栅极区通过所述具有电荷俘获层的电荷存储复合层与该栅极区两侧半导体鳍状物之间的沟道区接触。

2.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述栅极区成直角折弯状，且所述直角折弯状栅极区的两端通过所述电荷存储复合层与该栅极两侧半导体鳍状物之间的沟道区接触。

3.根据权利要求1或2所述的存储单元，其特征在于，所述电荷存储复合层包括从所述半导体鳍状物沟道区侧至栅极区依次设置的隧道氧化物层、氮化物层和阻挡氧化物层。

4.根据权利要求1或2所述的存储单元，其特征在于，所述电荷存储复合层包括从源极区至栅极依次设置的隧道氧化物层、浮栅层和阻挡氧化物层。

5.根据权利要求3所述的存储单元，其特征在于，所述衬底为P型半导体衬底，所述氮化物层由Si₃N₄构成。

6.根据权利要求4所述的存储单元，其特征在于，所述衬底为P型半导体衬底，所述浮栅层由多晶硅构成。

7.根据权利要求1或2所述的存储单元，其特征在于，所述存储单元还包括设置在半导体衬底上的场氧化层，所述源极区和漏极区、半导体鳍状物、栅极区，以及电荷存储复合层设置于所述场氧化层之上。

8.根据权利要求1或2所述的存储单元，其特征在于，所述漏极区、半导体鳍状物、栅极区和电荷存储复合层外侧设置有氧化层。

9.一种8-bit半导体存储单元的形成方法，包括：

提供半导体衬底，并在所述半导体衬底上刻蚀形成四条半导体鳍状物；其中，所述四条半导体鳍状物具有一个公共端区域，且所述四条半导体鳍状物成带状，并以所述公共端区域为中心对称；

氧化所述半导体鳍状物，在所述半导体鳍状物上形成第一氧化层；

在所述任两条相邻带状半导体鳍状物之间沉积多晶硅，并刻蚀形成栅极区；

氧化所述栅极区，在所述栅极区上形成第二氧化层；

在所述栅极区与其两侧相邻带状半导体鳍状物之间沉积形成电荷俘获层；

对所述带状半导体鳍状物掺杂在所述公共端区形成源极区、在所述带状半导体鳍状物异于公共端区的一端形成漏极区，并在所述源极区与漏极区之间形成沟道区。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成四条半导体鳍状物的步骤包括：

在所述衬底上形成图案化的硬掩膜，所述图案化的硬掩膜呈十字型，对称的设置有四条带状区；

以所述硬掩膜对所述衬底进行刻蚀，形成具有公共端区且以所述公共端区域为中心对称的四条带状半导体鳍状物；

去除所述硬掩膜，在衬底上形成包围所述四条带状半导体鳍状物的场氧化层。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述场氧化层厚度小于所述半导体鳍状物厚度。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述形成栅极的步骤包括：

在场氧化层上、且在所述任两条相邻带状半导体鳍状物之间沉积多晶硅；

在所述多晶硅上形成图案化光刻胶，并以图案化光刻胶为掩膜刻蚀所述多晶硅，形成直角折弯状栅极区，且所述栅极区折弯的两端成凹形，所述凹形端包括突起部和中空部，并通过凹形栅极的突起部与所述栅极区两侧带状半导体鳍状物接触。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述氧化栅极包括将所述凹形栅极的突起部完全氧化的步骤。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述形成电荷俘获层的步骤包括在所述栅极区凹形端中空部沉积电荷俘获层材料。