[发明专利]非自我对准的非挥发性存储器结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种存储器的结构，特别是一种低成本非自我对准的非挥发性存储器结构。

背景技术

随着电子信息产业的进步，各种应用于日常生活的电子产品不断推陈出新，在这些电子产品中设有存储器以供储存数据。如今，最常采用的存储器为非挥发性存储器（Non-volatile memory，NVM），例如：快闪存储器，其为大量使用于手机或数字相机等电子产品中的非挥发性存储器。

详细而言，互补式金属氧化半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）工艺技术为特殊应用集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）的常用制造方法。在电脑信息产品发达的今天，电子式可清除程序化只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM）由于具备有电性编写和抹除数据的非挥发性存储器功能，且在电源关掉后数据不会遗失，所以被广泛地使用于电子产品上。

一般而言，非挥发性存储器为可程序化的，其是用以储存电荷以改变存储器的晶体管的栅极电压，或不储存电荷以留下原存储器的晶体管的栅极电压。抹除操作则是将储存在非挥发性存储器中的所有电荷移除，使得所有非挥发性存储器回到原存储器的晶体管的栅极电压。

现有技术提出的非挥发性存储器有二种不同的硅材料结构，一是硅氧化氮氧化硅（SONOS）结构，一为目前主流的浮动栅极（Floating Gate）结构。根据各家快闪存储器厂的研究，浮动栅极有其技术上的限制，如：NOR晶片需在45纳米以下、NAND晶片需在32纳米以下，并且，非挥发性存储器的栅极通常系为二个等宽的控制栅极（Control gate）以及浮动栅极（Floating gate）。因此，非挥发性存储器在经过后续的热工艺时，多需要使用额外的三至四道光罩，以满足栅极线对线（line to line）的规格需求，于此，将大幅增加工艺的工序、复杂度与制作成本。

有鉴于此，本发明遂针对上述现有技术的缺失，提出一种低成本非自我对准的非挥发性存储器结构，以有效克服上述的该等问题。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种非自我对准的非挥发性存储器结构，其是通过一位在浮动栅极上方的控制闸的涵盖两个存储器细胞，以同时控制两个非自我对准的浮置栅极。

本发明的另一目的是在提供一种非自我对准的非挥发性存储器结构，其是通过一位在浮动栅极上方的控制闸的涵盖两个存储器细胞的结构，而形成无须控制栅极与浮置栅极的栅极线对线对准的非自我对准的栅极堆叠结构，解决现有非挥发性存储器结构必须做到栅极线对线（line to line）对准的问题，由此大幅降低工艺的复杂度与工艺所需使用的光罩层数，进而降低生产成本。

为达上述的目的，本发明提供一种非自我对准的非挥发性存储器结构，其主要包含有一半导体基底、一左浮动栅极存储器晶胞与一右浮动栅极存储器晶胞、一控制栅极，以及一栅极绝缘层。

左浮动栅极存储器晶胞与右浮动栅极存储器晶胞是形成于半导体基底上，且两浮动栅极存储器的漏极分别接到不同电压准位，以达到独立使用的目的。

控制栅极是位于左右两浮动栅极存储器晶胞上，且控制栅极涵盖两浮动栅极存储器晶胞的浮动栅极，以同时控制两浮动栅极。

栅极绝缘层是位于左浮动栅极存储器晶胞、右浮动栅极存储器晶胞与控制栅极之间。

实施时，该控制栅极非位于该左浮动栅极存储器晶胞的浮动栅极与该右浮动栅极存储器晶胞的浮动栅极上方的部分的左右边界是各大于或等于该左浮动栅极存储器晶胞的浮动栅极与该右浮动栅极存储器晶胞的浮动栅极的外侧边界。

实施时，该栅极绝缘层的材质为四乙氧基硅烷氧化层。

实施时，该控制栅极的材质为多晶硅。

实施时，该半导体基板中更包括一井型区，且该左浮动栅极存储器晶胞与该右浮动栅极存储器晶胞是位于该井型区。

实施时，该左浮动栅极存储器晶胞与该右浮动栅极存储器晶胞各包含有：

一浮动栅极绝缘层，其是位于该半导体基板上；

一浮动栅极，其是位于该浮动栅极绝缘层上；以及

一漏极与一源极，其是位于该半导体基板中，且分别位于该浮动栅极绝缘层的二侧，并与该浮动栅极绝缘层邻接。

实施时，该右浮动栅极存储器晶胞与该左浮动栅极存储器晶胞的源极是共用的。