[发明专利]具有独立可控的控制栅的双向读取/编程非易失性浮栅存储单元及其阵列和形成方法

摘要

能够获得高密度的双向读取/编程非易失性存储单元和阵列。每一存储单元具有两个间隔开的用于在其上存储电荷的浮栅。该单元具有间隔开的源/漏区，沟道在源/漏区之间，该沟道具有三个部分。一个浮栅在第一部分上；另一浮栅在第二部分上，且栅电极控制在第一和第二部分之间的第三部分中的沟道的导通。独立可控的控制栅与源/漏区的每一个绝缘，且还电容耦合于浮栅。该单元通过热沟道电子注入来编程，并通过从浮栅到栅电极的电子福勒－诺德海姆隧穿来擦除。双向读取允许编程单元以存储位，每个浮栅中存储一位。独立可控的控制栅允许这种存储单元阵列在NAND结构中操作。

主权项

1.一种用于存储多个位的非易失性存储单元，包括：第一导电类型的基本上单晶的半导体衬底材料，具有基本上平坦的表面；在所述衬底中的第一沟槽；所述第一沟槽具有基本上垂直于平坦表面的侧壁和底壁；在所述衬底中的第二沟槽；与所述第一沟槽间隔开，所述第二沟槽具有基本上垂直于平坦表面的侧壁和底壁；在所述材料中的、沿着所述第一沟槽底壁且不同于所述第一导电类型的第二导电类型的第一区域；在所述材料中的、沿着所述第二沟槽底壁且与所述第一区域间隔开的所述第二导电类型的第二区域；沟道区，具有第一部分、第二部分和第三部分，连接所述第一和第二区域用于电荷的传导，所述第一部分沿着所述第一沟槽的侧壁，所述第二部分沿着所述第二沟槽的侧壁；在所述沟道区上的电介质；在所述电介质上的第一浮栅，与所述沟道区的所述第一部分间隔开；所述沟道区的所述第一部分相邻于所述第一区域，所述第一浮栅用于存储所述多个位的至少一个；在所述电介质上的第二浮栅，与所述沟道区的所述第二部分间隔开；所述沟道区的所述第二部分相邻于所述第二区域，所述第二浮栅用于存储所述多个位的至少另一个；在所述电介质上的栅电极，与所述沟道区的所述第三部分间隔开，所述沟道区的所述第三部分在所述第一部分与所述第二部分之间；第一独立可控栅电极，在所述第一沟槽中，电容耦合于所述第一浮栅并与所述第一区域绝缘；和第二独立可控栅电极，在所述第二沟槽中，电容耦合于所述第二浮栅并与所述第二区域绝缘。