[发明专利]具有去耦合的电容器的非对称密集非易失性存储器

说明书

一种非易失性存储器(“NVM”)位单元包括电容器、非对称地掺杂的晶体管和隧穿器件。电容器、晶体管和隧穿器件每个电耦合到不同的有源区和金属接触。这三个器件通过横跨三个有源区的浮置栅极耦合。隧穿器件形成在有源区中以实现用于引起隧穿的电压的更大的动态范围。FN隧穿器件用于擦除器件，以实现更快的页擦除并且从而实现功能的快速测试和验证。非对称晶体管结合电容器用于编程和读取浮置栅极的逻辑状态。电容器和浮置栅极电容性地耦合在一起，以消除执行读取和写入操作对于单独的选择器件的需要。

技术领域

本公开总体上涉及非易失性存储器领域，特别地涉及非易失性存储器位单元布局。

背景技术

非易失性存储器(NVM)是指在不被供电时永久地存储信息位的存储器。非易失性存储器位单元(NVM位单元)存储单个数据位。一些类型的NVM位单元使用具有浮置栅极的晶体管来实现。浮置栅极上驻留的电荷的量决定位单元存储逻辑“1”还是逻辑“0”。浮置栅极称为“浮置”，因为栅极通过氧化物或电介质与周围环境电隔离。一些NVM可以在位单元中存储多于一个状态。

为了扩展存储器设备的应用并且降低其成本，理想的是，在给定区域中容纳大量位单元。也理想的是，通过使用标准的互补金属氧化物半导体制造工艺(“CMOS”工艺)来减小制造每个位单元的成本。当前可用的存储器设备包括EEPROM和FLASH(以及eFLASH)，这二者都具有缺点。当前，FLASH具有非常小的位单元，但是除了标准的CMOS工艺还需要其他步骤，这增加了生产位单元的成本并且有可能改变所生产的器件的性能和特性。EEPROM与标准的CMOS工艺兼容，但是具有相对较大的位单元尺寸，并且因此仅适用于低位计数存储器。

发明内容

一种非易失性存储器(“NVM”)位单元包括电容器、非对称掺杂的晶体管、以及隧穿器件，其每个布置在衬底内的电隔离有源区中。这三个器件通过横跨三个有源区的单个浮置栅极而电耦合。隧穿器件形成在原生区域中以实现用于产生隧穿的电压的更大的动态范围。隧穿器件用于擦除器件，以实现更快的页面擦除，并且因此实现功能的快速测试和验证。非对称晶体管结合电容器用于编程和读取浮置栅极的逻辑状态。电容器和浮置栅极电容性地耦合在一起，以消除用于执行读取和写入操作的单独的选择器件的需要。

附图说明

图1A图示根据一个实施例的NVM位单元的俯视图。

图1B是根据一个实施例的沿着图1A的线X-Y得到的NVM位单元的非对称晶体管的横截面视图。

图1C是根据一个实施例的沿着图1A的线M-N得到的NVM位单元的电容器的横截面视图。

图1D是根据一个实施例的沿着图1A的线Q-R得到的NVM位单元的FN隧穿器件的横截面视图。

图1E是根据一个实施例的沿着图1A的线J-K得到的NVM位单元的横截面视图。

图2是根据一个实施例的NVM位单元的非对称晶体管的替选构造的横截面视图。

图3是根据一个实施例的NVM位单元的FN隧穿器件的替选构造的俯视图。

图4A是根据一个实施例的NVM位单元的电容器的替选构造的俯视图。

图4B是根据一个实施例的沿着图4A的线C-D得到的NVM位单元的电容器的替选构造的横截面视图。

图5A图示用于在衬底中形成P阱的计划的光致抗蚀剂。

图5B图示用于在衬底中形成P阱的所得到的处理中的光致抗蚀剂。

图6A图示根据一个实施例的用于在衬底中形成P阱的计划的光致抗蚀剂。

图6B图示根据一个实施例的用于在衬底中形成P阱的所得到的处理中的光致抗蚀剂。