[发明专利]存储器单元、非易失性半导体存储装置及非易失性半导体存储装置的制造方法

权利要求书

1.一种存储器单元，其特征在于，包括：

半导体基板，由绝缘层覆盖；

鳍部，以从所述绝缘层突出的方式形成在所述半导体基板上；

存储器栅极构造体，层叠有下部存储器栅极绝缘膜、电荷存储层、上部存储器栅极绝缘膜及存储器栅极，并以横跨所述鳍部的方式形成在所述绝缘层上；

第一选择栅极构造体，在第一选择栅极绝缘膜上设置有第一选择栅极，沿形成在所述存储器栅极构造体的一侧侧壁的一侧壁隔板，以横跨所述鳍部的方式形成在所述绝缘层上；

第二选择栅极构造体，在第二选择栅极绝缘膜上设置有第二选择栅极，沿形成在所述存储器栅极构造体的另一侧侧壁的另一侧壁隔板，以横跨所述鳍部的方式形成在所述绝缘层上；

漏极区域，在与所述第一选择栅极构造体邻接的所述鳍部的表面，以与所述第一选择栅极绝缘的方式设置，并电连接有位线；

源极区域，在与所述第二选择栅极构造体邻接的所述鳍部的表面，以与所述第二选择栅极绝缘的方式设置，并电连接有源极线，

所述第一选择栅极构造体、所述存储器栅极构造体及所述第二选择栅极构造体设置在所述漏极区域与所述源极区域之间，

所述绝缘层被设置为，

从所述半导体基板到所述下部存储器栅极绝缘膜的下表面的距离大于从所述半导体基板到所述第一选择栅极绝缘膜和所述第二选择栅极绝缘膜的各下表面的距离，

所述第一选择栅极和所述第二选择栅极的各下表面位置配置在相比所述存储器栅极的下表面位置更靠近所述半导体基板的位置。

2.根据权利要求1所述的存储器单元，其特征在于，

所述绝缘层包括：

层状绝缘层，设置在所述半导体基板上；以及

凸部绝缘层，设置在设置有所述存储器栅极构造体的区域的所述层状绝缘层上。

3.根据权利要求2所述的存储器单元，其特征在于，

所述凸部绝缘层具有所述存储器栅极构造体、所述第一选择栅极构造体及所述第二选择栅极构造体横跨所述鳍部的方向的所述鳍部的宽度1/2以上的厚度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的存储器单元，其特征在于，

所述存储器栅极、所述第一选择栅极及所述第二选择栅极包含金属材料。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的存储器单元，其特征在于，

所述第一选择栅极沿所述一侧壁隔板以侧墙状形成，

所述第二选择栅极沿所述另一侧壁隔板以侧墙状形成。

6.一种非易失性半导体存储装置，其特征在于，

在存储器栅极上连接有存储器栅极线的存储器单元以矩阵状配置，

所述存储器单元为根据权利要求1所述的存储器单元，以矩阵状配置的多个所述存储器单元共用所述存储器栅极线。

7.一种非易失性半导体存储装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

鳍部形成工序，在由绝缘层覆盖的半导体基板上，形成从所述绝缘层突出的鳍部；

第一虚拟电极层形成工序，在覆盖所述半导体基板的所述绝缘层上和从所述绝缘层突出的鳍部上，依次层叠形成层状的下部存储器栅极绝缘膜形成层、电荷存储层形成层及第一虚拟电极层；

虚拟存储器栅极构造体形成工序，利用被图案化的抗蚀剂，对所述第一虚拟电极层、所述电荷存储层形成层及所述下部存储器栅极绝缘膜形成层进行图案化，由此以横跨所述鳍部的方式在所述绝缘层上形成依次层叠形成有下部存储器栅极绝缘膜、电荷存储层及虚拟存储器栅极的虚拟存储器栅极构造体；

侧壁隔板形成工序，通过形成层状的绝缘膜并进行回蚀，由此沿所述虚拟存储器栅极构造体相对的侧壁形成侧壁隔板，在形成所述侧壁隔板时，通过过度蚀刻将露出于外部的所述绝缘层消除；

虚拟选择栅极形成工序，以覆盖所述虚拟存储器栅极构造体的方式形成第二虚拟电极层，然后通过回蚀，沿位于所述虚拟存储器栅极构造体的侧壁的一所述侧壁隔板，以横跨所述鳍部的方式形成侧墙状的虚拟第一选择栅极，同时沿位于所述虚拟存储器栅极构造体的侧壁的另一所述侧壁隔板，以横跨所述鳍部的方式形成侧墙状的虚拟第二选择栅极；

虚拟电极露出工序，以覆盖所述虚拟存储器栅极、所述虚拟第一选择栅极及所述虚拟第二选择栅极的方式形成层间绝缘层，然后对所述层间绝缘层进行加工，使得所述虚拟存储器栅极、所述虚拟第一选择栅极及所述虚拟第二选择栅极的各上表面从所述层间绝缘层向外部露出；以及

金属栅极电极形成工序，去除所述虚拟存储器栅极、所述虚拟第一选择栅极及所述虚拟第二选择栅极，然后在形成有所述虚拟存储器栅极、所述虚拟第一选择栅极及所述虚拟第二选择栅极的各虚拟电极去除空间，形成构成上部存储器栅极绝缘膜、第一选择栅极绝缘膜及第二选择栅极绝缘膜的层状的绝缘膜，然后在被各所述虚拟电极去除空间的所述绝缘膜包围的空间，形成包含金属材料的存储器栅极、第一选择栅极及第二选择栅极。