[发明专利]非挥发性存储器单元及其制造方法

权利要求书

1.一种非挥发性存储器单元，包括：

一半导体基板；

一浮动栅极，具有一顶面和一底面；

一控制栅极，设置于该浮动栅极上，其中，该浮动栅极的该顶面沿该非挥发性存储器单元的一通道方向的宽度小于该控制栅极沿该通道方向的宽度；

一穿隧氧化层，设置于该浮动栅极与该半导体基板之间；以及

一多晶硅间介电膜，设置于该浮动栅极与该控制栅极之间。

2.如权利要求1所述的非挥发性存储器单元，其中该浮动栅极包括一上半部分和一下半部分，其中该上半部分的体积小于该下半部分的体积。

3.如权利要求1所述的非挥发性存储器单元，其中该浮动栅极的一剖面为六边形以上的多边形。

4.如权利要求1所述的非挥发性存储器单元，其中该浮动栅极具有相邻该顶面的一对侧壁，该对侧壁与该顶面的夹角皆大于90度且小于180度。

5.如权利要求4所述的非挥发性存储器单元，其中该多晶硅间介电膜顺应性覆盖该浮动栅极的该顶面和该对侧壁。

6.如权利要求4所述的非挥发性存储器单元，其中该控制栅极覆盖该浮动栅极的该顶面和该对侧壁。

7.如权利要求1所述的非挥发性存储器单元，其中该控制栅极的宽度等于该浮动栅极的该底面的宽度。

8.如权利要求1所述的非挥发性存储器单元，其中该浮动栅极、该多晶硅间介电膜和该控制栅极共同构成一栅极堆叠结构。

9.如权利要求1所述的非挥发性存储器单元，还包括：

一对间隙壁，形成于该栅极堆叠结构的相对侧壁上；

一源极掺杂区和一漏极掺杂区，形成于该半导体基板内，且接近于该栅极堆叠结构的所述多个相对侧壁。

10.一种非挥发性存储器单元的制造方法，包括下列步骤：

提供一半导体基板；

于该半导体基板中形成沿一第一方向延伸的多个浅沟槽隔绝物；

于该半导体基板上形成一穿隧氧化层；

于该穿隧氧化层上形成一浮动栅极层；

于该半导体基板上，形成沿不同于该第一方向的一第二方向延伸的多个第一硬掩模图案；

进行一第一湿蚀刻工艺，移除未被所述多个第一硬掩模图案覆盖的部分该浮动栅极层，以于该浮动栅极层中形成多个第一开口；

于所述多个开口中填入一绝缘材料；

进行一平坦化工艺，移除部分该绝缘材料和所述多个第一硬掩模图案，使剩余的该绝缘材料与该浮动栅极层的一顶面共平面；

进行一第二湿蚀刻工艺，移除未被剩余的该绝缘材料覆盖的部分该浮动栅极层，该浮动栅极层中形成多个的第二开口；

进行一第三湿蚀刻工艺，移除剩余的该绝缘材料以及从该浮动栅极层的顶面移除一部分该浮动栅极层，直到露出该穿隧氧化层为止，以形成多个浮动栅极图案；

全面性于所述多个浮动栅极图案上依序形成一多晶硅间介电膜和一控制栅极层；

于所述多个浮动栅极图案的顶面的正上方形成沿该第二方向延伸的多个第二硬掩模图案；以及

移除未被所述多个第二硬掩模图案覆盖的该绝缘盖层、该多晶硅间介电膜、该控制栅极层和所述多个浮动栅极图案，以形成多个栅极堆叠结构。

11.如权利要求10所述的非挥发性存储器单元的制造方法，其中所述多个第一开口和所述多个第二开口沿该第一方向的剖面形状为V型。

12.如权利要求10所述的非挥发性存储器单元的制造方法，其中形成沿该第二方向延伸的多个第二硬掩模图案包括：

全面性于该控制栅极层上形成一绝缘盖层；

于所述多个浮动栅极图案的顶面的正上方形成沿该第二方向延伸的多个光致抗蚀剂图案；以及

移除未被所述多个光致抗蚀剂图案覆盖的该绝缘盖层，以形成所述多个第二硬掩模图案。

13.如权利要求10所述的非挥发性存储器单元的制造方法，还包括：

于该栅极堆叠结构的相对侧壁上形成一对间隙壁；

进行一掺杂工艺，于该半导体基板内形成一源极掺杂区和一漏极掺杂区。

14.如权利要求10所述的非挥发性存储器单元的制造方法，其中每一个所述多个栅极堆叠结构的所述多个浮动栅极图案具有一顶面和一底面，其中该顶面的宽度小于该底面的宽度。