[发明专利]半导体元件及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201711460739.0 申请日: 2017-12-28
公开(公告)号: CN109979943B 公开(公告)日: 2022-06-21
发明(设计)人: 曾暄君;萧学钧;张子云;黄启政;施秉嘉 申请(专利权)人: 联华电子股份有限公司
主分类号: H01L27/11568 分类号: H01L27/11568;H01L29/10;H01L29/423
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 陈小雯
地址: 中国台*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 半导体 元件 及其 制造 方法
【说明书】:

发明公开一种半导体元件及其制造方法。所述半导体元件包括基底、多个隔离结构、电荷存储层以及导体层。所述基底具有存储器区与逻辑区。所述存储器区的所述基底具有多个半导体鳍。所述隔离结构配置在所述基底中,以隔离所述半导体鳍。所述半导体鳍突出于所述隔离结构。所述电荷存储层覆盖所述半导体鳍。所述导体层横越所述半导体鳍与所述隔离结构,使得所述电荷存储层配置在所述导体层与所述半导体鳍之间。

技术领域

本发明涉及一种集成电路及其制造方法,且特别是涉及一种半导体元件及其制造方法。

背景技术

存储器是一种用于存储电脑或电子产品中的资料或数据的半导体元件,其概分为挥发性存储器(volatile memory)与非挥发性存储器(non-volatile memory)。非挥发性存储器因具有存入的数据在断电后也不会消失的优点,而被广泛地使用。

一般而言,具有硅-氧化物-氮化物-氧化物-半导体(silicon-oxide-nitride-oxide-semiconductor,SONOS)结构的非挥发性存储器具有工艺简单且容易结合至集成电路的周边电路区或逻辑电路区中的优点。然而,随着半导体元件的尺寸微缩,以立体式的存储器结构来取代平面式的存储器结构已然成为一种趋势。因此,如何提供一种立体式的SONOS存储器结构,使其具有高效能、工艺简单以及制造便宜等优点已然成为重要的一门课题。

发明内容

本发明提供一种半导体元件,其结合类似鳍状晶体管(FinFET-like)与SONOS存储器结构,以形成立体式的SONOS存储器结构,进而提升半导体元件的效能。

本发明提供一种半导体元件的制造方法,其工艺简单且成本低廉,进而提升半导体元件的商业竞争力。

本发明提供一种半导体元件,包括基底、多个隔离结构、电荷存储层以及导体层。所述基底具有存储器区与逻辑区。所述存储器区的所述基底具有多个半导体鳍。所述隔离结构配置在所述基底中,以隔离所述半导体鳍。所述半导体鳍突出于所述隔离结构。所述电荷存储层覆盖所述半导体鳍。所述导体层横越所述半导体鳍与所述隔离结构,使得所述电荷存储层配置在所述导体层与所述半导体鳍之间。

在本发明的一实施例中,所述隔离结构的顶面低于所述半导体鳍的顶面,且相距高度差。

在本发明的一实施例中,所述高度差介于20纳米至30纳米之间。

在本发明的一实施例中,所述存储器区的所述基底的顶面与所述逻辑区的所述基底的顶面为共平面。

在本发明的一实施例中,所述电荷存储层包括氧化物-氮化物-氧化物的堆叠层。

在本发明的一实施例中,所述半导体元件还包括选择栅极结构配置在逻辑区的所述基底上,并横越所述基底与所述隔离结构。

在本发明的一实施例中,所述导体层为控制栅极。

在本发明的一实施例中,所述半导体元件还包括掺杂区位于所述选择栅极结构与所述控制栅极之间的所述基底中,其中所述选择栅极结构与所述控制栅极共用所述掺杂区。

在本发明的一实施例中,所述半导体鳍的宽度介于5纳米至20纳米之间。

本发明提供一种半导体元件的制造方法,其步骤如下。提供基底,其包括存储器区与逻辑区。在所述存储器区与所述逻辑区的所述基底中形成多个隔离结构。在所述存储器区与所述逻辑区的所述基底上形成垫氧化物层。移除所述存储器区中的所述垫氧化物层,以凹陷所述隔离结构,使得所述存储器区中的所述基底的多个部分突出于所述隔离结构,以形成多个半导体鳍。形成电荷存储层以覆盖所述半导体鳍。形成导体层以横越所述半导体鳍与所述隔离结构,使得所述电荷存储层配置在所述导体层与所述半导体鳍之间。

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