[发明专利]基于pn结和肖特基二极管的半浮栅存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于pn结和肖特基二极管的半浮栅存储器，其特征在于，包括：

半导体衬底（200），具有第一掺杂类型，设有U型槽；

半浮栅阱区（201），具有第二掺杂类型，位于所述半导体衬底（200）的上部的一侧，与所述U型槽相隔离；

第一栅极叠层，包括第一栅介质（203）、第一半导体层（204）、第二半导体层（205）以及浮栅（206），其中，第一栅介质覆盖所述U型槽的表面，并在所述半导体衬底（200）表面形成第一开口，在所述半浮栅阱区（201）表面形成第二开口；所述第一半导体层（204）形成在所述第一开口处的所述半导体衬底（200）上；所述第二半导体层（205）位于所述第一半导体层（204）上；所述浮栅（206）覆盖所述第一栅介质（203）、所述第二半导体层（205）以及部分所述半浮栅阱区（201）；所述半导体衬底（200）与所述第一半导体层（204）形成pn结；所述浮栅（206）和所述半浮栅阱区（201）构成肖特基二极管；所述第一半导体层（204）是具有第二掺杂类型的轻掺杂半导体，所述第二半导体层（205）是具有第二掺杂类型的重掺杂半导体；

第二栅极叠层，包括第二栅介质层（207）和控制栅（208），所述第二栅介质层（207）覆盖所述浮栅（206）；所述控制栅（208）覆盖所述第二栅介质层（207）；

栅极侧墙（209），位于所述第一栅极叠层和第二栅极叠层两侧；

源区（210）和漏区（211），具有第二掺杂类型，其中，所述源区（210）位于所述半导体衬底（200）中，所述漏区（211）位于所述半浮栅阱区（201）中。

2.根据权利要求1所述的基于pn结和肖特基二极管的半浮栅存储器，其特征在于，所述第一栅介质层（203）、所述第二栅介质层（207）的材料选自SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、HfO₂及其任意组合的一种。

3.根据权利要求1所述的基于pn结和肖特基二极管的半浮栅存储器，其特征在于，所述浮栅（206）的材料选自Ni、Pt、NiPt及其任意组合的一种。

4.根据权利要求1所述的基于pn结和肖特基二极管的半浮栅存储器，其特征在于，所述控制栅（208）的材料是TiN、TaN、MoN或者WN的一种。

5.一种基于pn结和肖特基二极管的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）的上部的一侧，形成具有第二掺杂类型的半浮栅阱区（201）；

与所述半浮栅阱区（201）相隔离在半导体衬底（200）中形成U型槽；

形成第一栅极叠层，包括第一栅介质层（203）、第一半导体层（204）、第二半导体层（205）以及浮栅（206），其中，在所述U型槽的表面形成第一栅介质层（203），并在所述半导体衬底（200）表面形成第一开口，在所述半浮栅阱区（201）表面形成第二开口；在所述第一开口处的半导体衬底（200）上形成第一半导体层（204）；在所述第一半导体层（204）上形成第二半导体层（205）；形成所述浮栅（206），使其覆盖所述第一栅介质（203）、所述第二半导体层（205）以及部分所述半浮栅阱区（201）；所述半导体衬底（200）与所述第一半导体层（204）形成pn结；所述浮栅（206）和所述半浮栅阱区（201）构成肖特基二极管；所述第一半导体层（204）是具有第二掺杂类型的轻掺杂半导体，所述第二半导体层（205）是具有第二掺杂类型的重掺杂半导体；

形成第二栅极叠层，包括第二栅介质层（207）和控制栅（208），使所述第二栅介质层（207）覆盖所述浮栅（206）；所述控制栅（208）覆盖所述第二栅介质层（207）；

在所述第一栅极叠层和第二栅极叠层两侧形成栅极侧墙（209）；

在所述半导体衬底（200）中形成具有第二掺杂类型的源区（210）和漏区（211），且所述漏区（211）位于所述半浮栅阱区（201）中。