[发明专利]存储单元结构及其形成方法

说明书

一种存储单元结构及其形成方法，其中方法包括：以所述第一侧墙和所述第二侧墙为掩膜，刻蚀所述过渡浮栅层，直到暴露出所述衬底表面，以形成所述衬底上的相互分立的两个存储栅结构和所述两个存储结构之间的开口，各存储栅结构包括浮栅、位于所述浮栅上的控制栅介质层和位于所述控制栅介质层上的控制栅，所述浮栅包括第一区和位于所述第一区上的第二区，所述第一区包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁朝向相邻存储栅结构，所述第二侧壁相对于所述控制栅侧壁凸出第一尺寸，所述第一侧壁相对于所述控制栅侧壁凸出第二尺寸，所述第二尺寸大于所述第一尺寸；形成所述开口内的擦除栅，提高所形成的存储单元结构的擦除效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种存储单元结构及其形成方法。

背景技术

闪存(Flash Memory)作为具有电可编程、擦除的非易失性存储器件被广泛应用于片上系统(SOC)中。从结构上看，闪存器件可主要分为堆叠栅结构和分离栅结构。传统的堆叠栅闪存结构存在着编程/擦除干扰、过擦除、电荷保持特性及擦写的耐久性等可靠性问题。分离栅闪存结构应用两管单元结构可以有效地避免堆叠栅闪存的可靠性问题。

分离栅闪存结构包括擦除栅(Erase gate)、控制栅(Control gate)以及浮栅(Floating gate)。其中，控制栅位于浮栅之上，并由介质层隔离开；擦除栅位于两对控制栅和浮栅之间，为公共擦除栅，两字线分别位于两对控制栅和浮栅两侧，并均有介质层隔离开，擦除栅和浮栅之间的氧化层为隧穿介质层。而浮栅会伸入一部分至擦除栅下方形成重叠式包框结构(Wrap round)，此独特结构能够提高擦除的能力和效率。由于上述结构的分离栅结构具有高可靠性、很好的制造工艺兼容性、较低的启动电压以及防止过擦除等优点，因此上述分离栅闪存结构被作为嵌入式闪存广泛应用。

然而，现有的分离栅闪存结构的擦除的能力和效率有待进一步提高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种存储单元结构及其形成方法，以提高形成的存储单元结构的性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种存储单元结构，包括：衬底；位于所述衬底上的相互分立的两个存储栅结构，所述两个存储结构之间具有开口，各存储栅结构包括浮栅、位于所述浮栅上的控制栅介质层和位于所述控制栅介质层上的控制栅，所述浮栅包括第一区和位于所述第一区上的第二区，所述第一区包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁朝向相邻存储栅结构，所述第二侧壁相对于所述控制栅侧壁凸出第一尺寸，所述第一侧壁相对于所述控制栅侧壁凸出第二尺寸，所述第二尺寸大于所述第一尺寸；位于所述开口内的擦除栅；分别位于所述存储栅结构和擦除栅两侧的字线；位于所述第二区、所述控制栅、所述控制栅介质层侧壁与所述擦除栅侧壁之间的第一侧墙，所述第一侧墙侧壁表面与所述第一区的第一侧壁共垂直面；位于所述第二区、所述控制栅、所述控制栅介质层侧壁与所述字线侧壁之间的第二侧墙，所述第二侧墙侧壁表面与所述第一区的第二侧壁共垂直面。

可选的，所述第二尺寸相对于所述第一区在沿所述衬底法线方向的尺寸的比值范围1.2:1至2:1。

可选的，所述第二侧墙还位于所述第二区、所述控制栅侧壁与所述擦除栅侧壁之间；所述第一侧墙包括位于所述第二区、所述控制栅侧壁与所述擦除栅侧壁之间的第二侧墙和位于所述第二区、所述控制栅侧壁与所述擦除栅侧壁之间的第二侧墙表面的第三侧墙。

可选的，所述衬底内具有源区和漏区；所述源区位于擦除栅下方的衬底内，所述漏区位于所述字线在远离所述控制栅结构的一侧的衬底内。

可选的，所述控制栅介质层包括第一介质层，位于所述第一介质层表面的第二介质层，以及位于所述第二介质层表面的第三介质层；所述一介质层的材料包括氧化硅；所述第二介质层的材料包括氮化硅；所述第三介质层的材料包括氧化硅。