[实用新型]非易失性存储单元与存储器件

说明书

技术领域

本实用新型一般地涉及电子器件，并且更特别地涉及其半导体结构以及半导体器件的形成方法。

背景技术

过去，半导体制造商已经制造了包含与存储器块耦接的逻辑块的集成电路。逻辑块典型地包括数据处理单元，例如，中央处理单元、图形处理单元，以及存储能够由数据处理单元使用的或者存储于硬盘、存储网络或其他存储器件内的数据的存储器块。在某些配置中，存储器块包括易失性存储器、非易失性存储器，或者它们的组合。常规的非易失性存储器包含布置于基板之上的电荷存储层以及覆盖于电荷存储层之上的控制栅极。电荷存储层可以已经包含浮置栅极层、氮化物层、纳米晶体或纳米团簇层等。附加层增加了制造存储器块的成本，以及制造存储器块的时间。另外，使用附加层增加了制造过程的复杂性，同时降低了产量。

某些集成电路具有使用单多晶工艺制造的存储单元，在该单多晶工艺中多晶硅单层被用来制造用于非易失性存储单元的以及在逻辑块内的晶体管的栅电极。在这些器件中，单独的电荷存储和控制栅极层被去除。存储器件已经在下列专利中进行过描述：在2013年4月2日颁予ThierryYao等人的，题目为“ProcessofForminganElectronicDeviceIncludingaNonvolatileMemoryCellhavingaFloatingGateElectrodeoraConductiveMemberwithDifferentPortions”的美国专利No.8,409,944B2；在2013年3月19日颁予ThierryYao等人的，题目为“ElectronicDeviceIncludingaTunnelingStructure”的美国专利No.8,399,918B2；以及在2012年10月2日颁予ThierryYao等人的，题目为“MethodofUsingaNonvolatileMemoryCell”的美国专利No.8,279,681B2。

因此，具有存储单元及其制造方法将是有利的。高成本效益地实施该结构和方法将是更有利的。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是具有适合于使用不会在例如基于p基板的半导体技术中增加制造成本的嵌入式低位计数的应用的非易失性存储单元。

根据本实用新型的一种实施例，提供了一种非易失性存储单元，包含：具有主表面的为第一导电类型的半导体材料；在半导体材料的第一部分内的第一隔离区以及在半导体材料的第二部分内的第二隔离区，第一隔离区具有第一及第二面，第二隔离区具有第一及第二面，其中半导体材料的与第一隔离区的第一面相邻的部分用作第一有源区，半导体材料的在第一隔离区的第二面与第二隔离区的第一面之间的部分用作第二有源区，并且半导体材料的与第二隔离区的第二面相邻的部分用作第三有源区；由第一有源区形成的第一电容器，第一电容器具有第一及第二电极，第一电容器的第一电极用作控制栅极；由第二有源区形成的隧穿增强型器件，该隧穿增强型器件具有第一电极和第二电极，隧穿增强型器件的第一电极用作擦除栅极，而隧穿增强型器件的第二电极与第一电容器的第二电极耦接以形成浮置栅极；以及由第三有源区形成的状态晶体管，该状态晶体管具有控制电极、第一载流电极和第二载流电极，状态晶体管的控制电极与浮置栅极直接耦接。

优选地，非易失性存储单元还包含形成于半导体材料的第三部分内的第三隔离结构，该第三隔离结构从表面延伸到半导体材料的第三部分之内并且具有第一面和第二面，半导体材料的在第二隔离区的第二面与第三隔离区的第一面之间的部分用作第四有源区；由第四有源区形成的为第一导电类型的第一掺杂区；以及与第一掺杂区接触的基板触头。