專利名稱：Sonos器件單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種SONOS器件單元。
背景技術(shù)：
快閃存儲器(Flash Memory)以其非揮發(fā)性(Non-Volatile)的特點(diǎn)在移動電話、數(shù)碼相機(jī)等消費(fèi)類電子產(chǎn)品和便攜式系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。SONOS(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon,硅/ 二氧化硅/氮化硅/ 二氧化硅/硅)型快閃存儲器以其工藝簡單、操作電壓低、數(shù)據(jù)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而被看成是普通浮柵(Floating Gate)型快閃存儲器的替代產(chǎn)品。圖I示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的S0N0S器件單元的結(jié)構(gòu)示意圖。在S0N0S中，電荷是存儲在一個(gè)0N0(0xide-Nitride-0xide, 二氧化娃/氮化娃/ 二氧化娃)介質(zhì)層(圖I中的0N01)中的俘獲中心里，因而被稱為電荷俘獲器件。
S0N0S(Silicon Oxide Nitride Oxide Silicon)是一種傳統(tǒng)的非易失性存儲(Non Volatile Memory),穩(wěn)定性好、高可靠性、低功耗、抗福照能力強(qiáng)以及易與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工
藝兼容。傳統(tǒng)S0N0S結(jié)構(gòu)是平面溝槽結(jié)構(gòu)，利用CHE編程，工作電流大。其擦除是利用FN隧穿效應(yīng)，需要較高高壓。平面結(jié)構(gòu)S0N0S在微縮時(shí)，受到平面面積、尺寸的約束，必須要考慮溝道擊穿的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種降低操作(編程/擦除)電壓、提高編程和擦除速度、并提高微縮能力的S0N0S器件單元。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種S0N0S器件單元，其特征在于包括源極、漏極和柵極；其中，所述源極和所述漏極之間形成有溝槽，0N0結(jié)構(gòu)布置在所述源極和所述漏極之間，且所述0N0結(jié)構(gòu)布置在所述溝槽的側(cè)部和底部，并且所述柵極布置在所述0N0結(jié)構(gòu)上，并且所述柵極填充了所述溝槽。優(yōu)選地，所述S0N0S器件單元為PMOS單元。優(yōu)選地，所述源極、所述漏極以及所述溝道布置在半導(dǎo)體襯底的阱中。本發(fā)明采用溝槽結(jié)構(gòu)形成S0N0S器件單元的溝道，這樣可以利用場致增強(qiáng)隧穿效應(yīng)，降低操作(編程/擦除)電壓，提高編程和擦除速度，并且可以在有限面積、尺寸下獲得足夠的溝道長度，進(jìn)一步可以提高S0N0S器件單元的微縮能力。P型S0N0S器件單元提供了較高的編程效率。


結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的S0N0S器件單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SONOS器件單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SONOS器件單元的局部細(xì)節(jié)。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SONOS器件單元的另一局部細(xì)節(jié)。需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SONOS器件單元的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SONOS器件單元包括源極S、漏極D和柵極G ；其中，源極S和漏極D之間形成有溝槽，ONO結(jié)構(gòu)0N02布置在源極S和漏極D之間，且所述ONO結(jié)構(gòu)0N02布置在所述溝槽的側(cè)部和底部，并且所述柵極G布置在所述ONO結(jié)構(gòu)0N02上，并且所述柵極G填充了所述溝槽。優(yōu)選地，所述SONOS器件單元為PMOS單元，即，源極S、漏極D為P摻雜的半導(dǎo)體，由此該SONOS器件單元的導(dǎo)電溝道為P溝道。優(yōu)選地，如圖2所示，源極S、漏極D以及溝道布置在半導(dǎo)體襯底的阱B中。例如，當(dāng)SONOS器件單元為PMOS單元時(shí)，源極S、漏極D以及溝道布置在N講B中。當(dāng)然，源極S、漏極D以及溝道可直接布置在硅片襯底中，而不是布置在襯底中的阱中。由此，在上述SONOS器件單元中，溝道采用溝槽結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成溝道的頂角結(jié)構(gòu)。從而，如圖3所示，在SONOS器件單元的編程狀態(tài)下，漏極D上施加負(fù)壓Vl，柵極上加正高壓V2。這樣，編程時(shí)在溝道頂角處利用場致增強(qiáng)隧穿效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)較低電壓編程，和高注入效率，如圖3的箭頭Rl所示。優(yōu)選地采用P溝道，由此較低動態(tài)功耗。擦除操作利用傳統(tǒng)溝道FN隧穿。如圖4所示，在SONOS器件單元的擦除操作下，阱B上施加了正壓V3。由此，擦除時(shí)在溝道頂角處場致增強(qiáng)隧穿效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)較低電壓擦除，提聞擦除速度，如圖4的箭頭R2所不。可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種SONOS器件單元，其特征在于包括源極、漏極和柵極；其中，所述源極和所述漏極之間形成有溝槽，ONO結(jié)構(gòu)布置在所述源極和所述漏極之間，且所述ONO結(jié)構(gòu)布置在所述溝槽的側(cè)部和底部，并且所述柵極布置在所述ONO結(jié)構(gòu)上，并且所述柵極填充了所述溝槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SONOS器件單元，其特征在于，所述SONOS器件單元為PMOS單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的SONOS器件單元，其特征在于，所述源極、所述漏極以及所述溝道布置在半導(dǎo)體襯底的阱中。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的SONOS器件單元包括源極、漏極和柵極；其中，所述源極和所述漏極之間形成有溝槽，ONO結(jié)構(gòu)布置在所述源極和所述漏極之間，且所述ONO結(jié)構(gòu)布置在所述溝槽的側(cè)部和底部，并且所述柵極布置在所述ONO結(jié)構(gòu)上，并且所述柵極填充了所述溝槽。本發(fā)明采用溝槽結(jié)構(gòu)形成SONOS器件單元的溝道，這樣可以利用場致增強(qiáng)隧穿效應(yīng)，降低操作電壓，提高編程和擦除速度，并且可以在有限面積、尺寸下獲得足夠的溝道長度，進(jìn)一步可以提高SONOS器件單元的微縮能力。
文檔編號H01L29/792GK102800677SQ201210009229
公開日2012年11月28日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者宗登剛, 席華萍 申請人:上海華力微電子有限公司