[发明专利]双位元闪存及其制造方法和操作方法

摘要

本发明公开了一种双位元闪存，包括两个位于同一有源区中且相邻的SONOS存储器以及位于两个SONOS存储器之间的选择管，选择管的栅极结构的位置和尺寸直接由两个SONOS存储器之间的两个相邻侧墙自对准定义。本发明还公开了一种双位元闪存的制造方法。本发明还公开了一种双位元闪存的操作方法。本发明能实现一个单元结构中存储两位数据，不仅能够提高存储密度、缩小器件面积，还能防止两位数据之间的干扰，提高数据的可靠性。

主权项

一种双位元闪存，其特征在于，双位元闪存的单元结构包括：第一SONOS存储器、第二SONOS存储器以及选择管；所述第一SONOS存储器的栅极结构包括由依次形成于有源区表面的第一氧化层、第二氮化层和第三氧化物层组成的ONO层、以及形成于所述ONO层表面的第一栅极多晶硅；所述第二SONOS存储器的栅极结构也包括形成于有源区表面的ONO层以及形成于所述ONO层表面的第一栅极多晶硅；所述第一SONOS存储器和所述第二SONOS存储器的栅极结构都位于同一有源区上且相隔一段距离，在所述第一SONOS存储器和所述第二SONOS存储器的栅极结构的侧面上都形成有侧墙；所述选择管的栅极结构形成于所述第一SONOS存储器和所述第二SONOS存储器的栅极结构之间的有源区上方，所述选择管的栅极结构包括形成于所述有源区表面的栅极氧化层和形成于所述栅极氧化层表面的第二栅极多晶硅，所述选择管的栅极结构的位置和尺寸由所述第一SONOS存储器和所述第二SONOS存储器的栅极结构的两个相邻的侧墙自对准定义；所述第一SONOS存储器和所述第二SONOS存储器的栅极结构在所述选择管的栅极结构的两侧呈对称结构；在所述第一SONOS存储器的远离所述选择管一侧的有源区中形成有第一轻掺杂漏区和第一源漏区，所述第一轻掺杂漏区和所述第一SONOS存储器的栅极结构的第一栅极多晶硅的外侧边缘自对准，所述第一源漏区和所述第一SONOS存储器的栅极结构的侧墙的外侧边缘自对准；在所述第二SONOS存储器的远离所述选择管一侧的有源区中形成有第二轻掺杂漏区和第二源漏区，所述第二轻掺杂漏区和所述第二SONOS存储器的栅极结构的第一栅极多晶硅的外侧边缘自对准，所述第二源漏区和所述第二SONOS存储器的栅极结构的侧墙的外侧边缘自对准；所述第一源漏区的上方通过接触孔引出第一电极，该第一电极为所述第一SONOS存储器的位线或所述第二SONOS存储器的源线；所述第二源漏区的上方通过接触孔引出第二电极，该第二电极为所述第一SONOS存储器的源线或所述第二SONOS存储器的 位线；所述第一轻掺杂漏区、所述第一源漏区、所述第二轻掺杂漏区和所述第二源漏区都为N型掺杂；在所述有源区中形成有P阱，所述第一SONOS存储器和所述第二SONOS存储器的ONO层以及所述栅极氧化层都和所述P阱相接触，被所述第一SONOS存储器、所述第二SONOS存储器和所述选择管的栅极结构所覆盖的所述P阱用于形成一沟道实现所述第一源漏区和所述第二源漏区之间的电连接；所述第一SONOS存储器的第一栅极多晶硅通过接触孔和第一字线连接、所述第二SONOS存储器的第一栅极多晶硅通过接触孔和第二字线连接、所述选择管的第二栅极多晶硅通过接触孔和第三字线连接；所述有源区中的所述P阱通过接触孔和P阱电极连接。