[发明专利]非挥发性存储器结构及其制造方法

权利要求书

1.一种非挥发性存储器结构的制造方法，包括：

在基底内形成瓶状沟槽，其中所述瓶状沟槽具有邻接所述基底表面的颈部与连接所述颈部的瓶身部，所述颈部的宽度小于所述瓶身部的宽度；

进行第一离子注入制作工艺，以于所述瓶身部的底部的所述基底内形成源极区；

在所述瓶状沟槽的内表面形成电荷存储层；

在所述瓶状沟槽内形成瓶状栅极；以及

进行第二离子注入制作工艺，以于所述颈部旁的所述基底内形成漏极区。

2.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构的制造方法，其中形成所述瓶状沟槽的步骤包括：

在所述基底内形成颈部沟槽；

在所述颈部沟槽的侧壁形成间隙壁(spacer)；

各向异性蚀刻所述颈部沟槽内的所述基底，以形成深沟槽；

各向同性蚀刻所述深沟槽内的所述基底，以形成瓶身部沟槽；以及

移除所述间隙壁。

3.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构的制造方法，其中所述第一离子注入制作工艺与所述第二离子注入制作工艺包括N型离子注入制作工艺。

4.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构的制造方法，其中形成所述电荷存储层的步骤包括：

在所述瓶状沟槽的内表面共形地形成第一氧化层；

在所述第一氧化层的表面形成氮化硅层；以及

在所述氮化硅层的表面形成第二氧化层。

5.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构的制造方法，其中形成所述瓶状栅极的步骤包括：

在所述基底上全面地沉积导体材料，并填入所述瓶状沟槽内；以及

进行平坦化制作工艺，以去除所述瓶状沟槽外的所述导体材料。

6.如权利要求5所述的非挥发性存储器结构的制造方法，其中所述电荷存储层还包括形成于所述基底的表面，且进行所述平坦化制作工艺时，所述电荷存储层作为停止层(stoplayer)。

7.如权利要求6所述的非挥发性存储器结构的制造方法，其中在所述平坦化制作工艺之后还包括移除所述瓶状沟槽以外的所述电荷存储层。

8.如权利要求1所述的非挥发性存储器结构的制造方法，其中所述瓶身部的所述宽度与所述颈部的所述宽度相差10nm以上。

9.一种非挥发性存储器结构，其特征在于，包括：

基底；

瓶状栅极，设置于所述基底内，其中所述瓶状栅极具有邻接所述基底顶面的颈部与连接所述颈部的瓶身部，所述颈部的宽度小于所述瓶身部的宽度；

至少一源极区，位于所述瓶身部的底部的所述基底内；

至少一漏极区，位于所述颈部旁的所述基底内；以及

电荷存储层，位于所述瓶状栅极与所述基底之间。

10.如权利要求9所述的非挥发性存储器结构，其中所述颈部的所述宽度与所述瓶身部的所述宽度相差10nm以上。

11.如权利要求9所述的非挥发性存储器结构，其中所述电荷存储层包括氧化硅/氮化硅/氧化硅(ONO)复合层。

12.如权利要求9所述的非挥发性存储器结构，其中所述源极区与所述漏极区为N型掺杂区。

13.如权利要求9所述的非挥发性存储器结构，其中在所述基底的厚度方向，所述源极区与所述漏极区有部分重叠。

14.如权利要求9所述的非挥发性存储器结构，其中所述源极区的宽度大于所述颈部的所述宽度，且所述源极区的所述宽度大于所述瓶身部的所述宽度。

15.如权利要求9所述的非挥发性存储器结构，其中所述源极区的宽度等于所述颈部的所述宽度，且所述源极区的所述宽度小于所述瓶身部的所述宽度。