[发明专利]用于闪存单元的纳米硅尖薄膜

权利要求书

1.一种闪存单元，包括：

半导体衬底；以及

量子纳米尖薄膜，被配置为捕获对应于单元数据的电荷，

其中，所述薄膜包括：

第一介电层，布置在所述半导体衬底上方；

第二介电层，布置在所述第一介电层上方；以及

量子纳米尖，布置在所述第一介电层上方并且延伸至所述第二介电层内，其中，所述量子纳米尖终止在所述第二介电层内的点，

一对源极/漏极区，嵌入在所述半导体衬底的顶面中；

控制栅极，布置在所述薄膜上方并且位于所述一对源极/漏极区之间；以及

选择栅极，横向地间隔在所述控制栅极和所述一对源极/漏极区中的一个区之间，其中，所述控制栅极包括在选择栅极的上方延伸的悬置部分，所述薄膜还在所述控制栅极和所述选择栅极相邻的表面之间延伸至所述控制栅极的悬置部分的远边，并且所述薄膜的边缘与所述控制栅极的边缘对齐。

2.根据权利要求1所述的闪存单元，其中，所述量子纳米尖具有金字塔形或锥形。

3.根据权利要求1所述的闪存单元，其中，所述量子纳米尖覆盖所述第一介电层的顶面，覆盖率大于或等于20％。

4.根据权利要求1所述的闪存单元，其中，所述量子纳米尖的高宽比大于或等于50％。

5.根据权利要求1所述的闪存单元，其中，所述第一介电层和所述第二介电层均包括氧化物，并且所述量子纳米尖包括硅。

6.根据权利要求1所述的闪存单元，其中，所述第一介电层的厚度小于100埃，而所述第二介电层的厚度小于200埃。

7.根据权利要求1所述的闪存单元，还包括：

间隔层，布置在所述选择栅极下面，并且在所述控制栅极和所述选择栅极的相邻侧壁之间延伸。

8.根据权利要求1所述的闪存单元，还包括：

选择栅极介电层，布置在所述选择栅极下面，其中，所述薄膜在所述控制栅极和所述选择栅极的相邻侧壁之间延伸。

9.一种用于制造闪存单元的方法，所述方法包括：

在半导体衬底上方形成第一介电层；

在所述第一介电层上方形成硅层；

实施热处理工艺以使所述硅层结晶并且使硅纳米点(SiND)生长在所述第一介电层上方；

将所述硅纳米点暴露于反应等离子体以将所述硅纳米点成型为纳米硅尖(SiNT)，所述纳米硅尖(SiNT)具有从所述第一介电层处开始逐渐减小的宽度并且终止于点；以及

在所述第一介电层和所述纳米硅尖上方形成第二介电层以形成存储膜，其中，所述存储膜包括所述第一介电层和所述第二介电层以及所述纳米硅尖；

在所述第二介电层上方形成控制栅极；

邻近所述控制栅极形成选择栅极，其中，所述控制栅极包括在所述选择栅极的上方延伸的悬置部分；以及

形成一对源极/漏极区，所述一对源极/漏极区嵌入在所述半导体衬底的位于所述控制栅极和所述选择栅极相对两侧的顶面内，其中，所述存储膜还在所述控制栅极和所述选择栅极相邻的表面之间延伸至所述控制栅极的悬置部分的远边，并且所述存储膜的边缘与所述控制栅极的边缘对齐。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

形成覆盖所述第一介电层的顶面的所述纳米硅尖，覆盖率大于或等于20％。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：

形成所述纳米硅尖，所述纳米硅尖的高宽比大于或等于50％。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括：

形成具有金字塔形或锥形的所述纳米硅尖。

13.根据权利要求9所述的方法，还包括：

形成厚度小于100埃的所述第一介电层；以及

形成厚度小于200埃的所述第二介电层。