[发明专利]一种低操作电压半浮栅存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种低操作电压半浮栅存储器，其特征在于，包括：

半导体衬底(200)，其具有第一掺杂类型；

半浮栅阱区(201)，其具有第二掺杂类型，位于所述半导体衬底(200)的上层区域；

U型槽，贯穿所述半浮栅阱区(201)，其底部处于所述半浮栅阱区(201)的下边界；

第一栅极叠层，包括第一栅介质层(203)、第一金属栅(204)，其中，所述第一栅介质层(203)覆盖所述U型槽的表面，并在所述半浮栅阱区(201)形成开口；所述第一金属栅(204)覆盖所述第一栅介质层(203)并在所述开口处与所述半浮栅阱区(201)接触；

第二栅极叠层，包括第二栅介质层(205)和第二金属栅(206)，所述第二栅介质层(205)覆盖所述第一金属栅(204)表面和部分所述半浮栅阱区(201)表面；所述第二金属栅(206)覆盖所述第二栅介质层(205)，且所述第二栅介质层(205)和所述第二金属栅(206)在所述U型槽内部均有覆盖；

栅极侧墙(207)，位于所述第一栅极叠层和第二栅极叠层两侧；

源电极(208)和漏电极(209)，形成于所述半浮栅阱区(201)中，位于所述第一栅极叠层和所述第二栅极叠层两侧。

2.根据权利要求1所述的低操作电压半浮栅存储器，其特征在于，所述第一栅介质层(203)、所述第二栅介质层(205)是SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、HfZrO、HfO₂、HfAlO、HfSiO中的一种，或其中任意几种的组合。

3.根据权利要求1所述的低操作电压半浮栅存储器，其特征在于，所述第一金属栅(204)、所述第二金属栅(206)是TiN、TaN、Ru、Co中的一种，或其中任意几种的组合。

4.根据权利要求1所述的低操作电压半浮栅存储器，其特征在于，所述第一金属栅(204)的厚度介于3nm～5nm之间。

5.根据权利要求1所述的低操作电压半浮栅存储器，其特征在于，所述源电极(208)、所述漏电极(209)是NiSi、CoSi、TiSi、PtSi或NiPtSi。

6.一种低操作电压半浮栅存储器制备方法，其特征在于，具体步骤为：

提供具有第一掺杂类型的半导体衬底(200)；

在所述半导体衬底(200)的上层区域形成具有第二掺杂类型的半浮栅阱区(201)；

在所述半浮栅阱区(201)中刻蚀形成U型槽，使所述U型槽贯穿所述半浮栅阱区(201)，且底部处于所述半浮栅阱区(201)的下边界；

形成第一栅极叠层，依次形成第一栅介质层(203)和第一金属栅(204)，使所述第一栅介质层(203)覆盖所述U型槽的表面，并在所述半浮栅阱区(201)形成开口；所述第一金属栅(204)覆盖所述第一栅介质层(203)并在所述开口处与所述半浮栅阱区(201)接触；

形成第二栅极叠层，依次形成第二栅介质层(205)和第二金属栅(206)，使所述第二栅介质层包括第二栅介质层(205)和第二金属栅(206)，所述第二栅介质层(205)覆盖所述第一金属栅(204)表面和部分所述半浮栅阱区(201)表面，所述第二金属栅(206)覆盖所述第二栅介质层(205)，且所述第二栅介质层(205)和第二金属栅(206)在所述U型槽内部均有覆盖；

在所述第一栅极叠层和第二栅极叠层两侧形成栅极侧墙(207 )；

在所述半浮栅阱区(201)中，所述第一栅极叠层和第二栅极叠层两侧形成源电极(208)和漏电极(209 )。

7.根据权利要求6所述的低操作电压半浮栅存储器制备方法，其特征在于，所述第一栅介质层(203)、所述第二栅介质层(205)是SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、HfZrO、HfO₂、HfAlO、HfSiO中的一种，或其中任意几种的组合。