存储单元及其形成方法与流程

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种存储单元及其形成方法。

背景技术

存储器可用于存储大量的数字信息，目前存在着众多类型的存储器，如ram(随机存储器)、dram(动态随机存储器)、rom(只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、flash(闪存)等等。

在现有技术中，浮栅型闪存作为一种非易失存储器，如图1所示，浮栅型闪存的存储单元都有着类似的原始单元架构，它们具有层叠的栅极结构，该栅极结构包括浮栅结构1、至少部分覆盖浮栅的控制栅结构2和字线结构3，其中控制栅结构2可通过耦合来控制浮栅结构1中的电子的储存与释放。当控制栅结构2与字线结构3之间的电场足够高时，浮栅结构1中的电子从浮栅结构1与字线结构3之间被拉出去，从而实现存储单元的擦除操作。

因此，如何提供一种具有更好的擦除效果的存储单元是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种存储单元及其形成方法，以提高现有技术中存储单元的擦除效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种存储单元，所述存储单元包括浮栅结构、控制栅结构和字线结构，所述浮栅结构面向所述字线结构的侧具有尖端。

可选的，在所述存储单元中，所述控制栅结构面向所述浮栅结构以及面向所述字线结构的侧边具有一ono介质层。

可选的，在所述存储单元中，所述ono介质层中氧化硅层的厚度都为其中氮化硅层的厚度为

可选的，在所述存储单元中，所述浮栅结构以及所述控制栅结构在远离所述离线结构的侧边具有侧墙结构。

本发明还提供一种存储单元的形成方法，所述存储单元的形成方法包括：

提供一衬底，所述衬底上具有第一多晶硅介质层，所述第一多晶硅介质层上具有第一多晶硅层；

在所述第一多晶硅层上形成阻挡结构；

对所述第一多晶硅层进行刻蚀，在靠近所述阻挡结构的位置形成斜坡；

在所述第一多晶硅层上形成第二多晶硅介质层，在所述第二多晶硅介质层上形成第二多晶硅层；

刻蚀所述第二多晶硅形成控制栅结构，接着刻蚀所述第一多晶硅层保留出浮栅结构区域；

去除所述阻挡结构，在所述斜坡的位置对所述第一多晶硅进行刻蚀形成具有尖端的浮栅结构。

可选的，在所述存储单元的形成方法中，在所述第一多晶硅层上以及所述阻挡结构的两侧上同时形成第二多晶硅介质层。

可选的，在所述存储单元的形成方法中，所述第二多晶硅层为ono介质层。

可选的，在所述存储单元的形成方法中，所述ono介质层中氧化硅层的厚度都为其中氮化硅层的厚度为

可选的，在所述存储单元的形成方法中，所述阻挡结构的材料包括氮化硅。

可选的，在所述存储单元的形成方法中，还包括：在所述浮栅结构以及所述控制栅结构远离字线结构的侧边形成侧墙结构，所述侧墙结构的材料包括氮化硅。

综上所述，在本发明提供的存储单元及其形成方法中，在浮栅结构面向字线结构的一侧具有尖端，通过尖端的尖端效应，在擦除器件时浮栅结构中的电子会通过尖端向字线结构转移，有效的提高擦除操作时的擦除效率，从而提高存储单元的性能。

附图说明

图1是现有技术的存储单元的结构示意图；

图2是本发明实施例的存储单元的形成方法的流程示意图；

图3－9是本发明实施例的存储单元在形成过程中的结构示意图；

其中，1、32－浮栅结构，2、61－控制栅结构，3、70－字线结构，10－衬底，20－第一多晶硅介质层，30－第一多晶硅层，31－斜坡，40－阻挡结构，50－第二多晶硅介质层，60－第二多晶硅层，80－侧墙结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

如图9所示，本发明提供一种存储单元，所述存储单元包括浮栅结构32、控制栅结构61和字线结构70，所述浮栅结构32面向所述字线结构70的一侧具有尖端，存储单元的整体结构上与已有技术中的浮栅型闪存相近，但对于浮栅结构的形状做了细微的改进，通过在面向字线结构的一侧形成尖端来促进擦除操作时浮栅结构中电子的转移，尖端也可以当作突起或突出的部分。

与存储单元的结构相对应的，如图2所示，本发明还提供一种存储单元的形成方法，所述存储单元的形成方法包括：

步骤s10：如图3所示，提供一衬底10，所述衬底10上具有第一多晶硅介质层20，所述第一多晶硅介质层20上具有第一多晶硅层30，第一多晶硅介质层的材料包括氧化硅，在实施例中仅对于存储单元的基础结构进行描述，对于其它的有源结构例如源/漏极以及金属连接(ct，contact)等可参照现有技术处理；

步骤s20：如图4所示，在所述第一多晶硅层30上形成阻挡结构40，阻挡结构40可为后续其它结构的形成起到阻挡作用，可在第一多晶硅层上形成相应的膜层，刻蚀掉不需要的区域即得到该阻挡结构，可选的，所述阻挡结构40的材料包括氮化硅；

步骤s30：如图5所示，对所述第一多晶硅层30进行刻蚀，在靠近所述阻挡结构40的位置形成斜坡31，在靠近阻挡结构的位置在刻蚀速率的影响下也就是在两侧都会形成一定坡度的形貌，例如坡度大小可以为10度～80度；

步骤s40：如图6所示，接着，在所述第一多晶层30上形成第二多晶硅介质层50，在所述第二多晶硅介质层50上形成第二多晶硅层60；

步骤s50：如图7所示，然后，刻蚀所述第二多晶硅60形成控制栅结构61，可在控制栅结构61的基础上接着刻蚀所述第一多晶硅层30保留出浮栅结构区域，此时，浮栅结构还未成型所以仅保留出该区域，在本实施例中，为了便于描述，对于刻蚀工艺中对于可能涉及到的光刻胶及其图形化以及去除光刻缺等具体步骤并未作详细描述，并对于第一多晶硅介质层和第二多晶硅介质层的多余部分进行了去除，此外对于其它涉及到介质材料(如氧化硅)的填充与去除以及化学机械研磨等，本领域技术人员均可采用现有技术实现各步骤中所需形成的结构；

步骤s60：如图8所示，再接着，去除所述阻挡结构40，可通过湿法去除的方式完全去除掉阻挡结构，在所述斜坡31的位置对所述第一多晶硅层30进行刻蚀形成具有尖端的浮栅结构32，也就是当阻挡结构40去除后继续向下刻蚀第一多晶硅层30，就会在斜坡31的位置形成尖端(参考附图中的虚线圈a所示部分)，最后如图9所示，在控制栅结构61和浮栅结构32形成后就可进行形成字线结构70的工艺，也就是形成遂穿氧化层后沉积字线多晶硅层。

在本实施例的存储单元中，所述控制栅结构61面向所述浮栅结构32以及面向所述字线结构70的侧边具有一ono(oxide-nitride-oxide)介质层，也就是控制栅结构61与浮栅结构32之间以及控制栅结构61与字线结构70之间形成同一ono介质层进行隔离。对应于存储单元的形成方法中，在所述第一多晶硅层30上以及所述阻挡结构40的两侧上同时形成第二多晶硅介质层50，通过化学气象沉积等方式可同时在第一多晶硅层30上和阻挡结构40的两侧形成第二多晶硅介质层50。在本实施例中，所述第二多晶硅层50为ono介质层。可选的，所述ono介质层中氧化硅层的厚度都为其中氮化硅层的厚度为在ono介质层形成过程中的两层氧化硅层可采用同一厚度范围，但两层氧化硅层的厚度并不要求一致。

在本实施例中的存储单元中，参考图9所示，所述浮栅结构32以及所述控制栅结构61在远离所述字线结构70的侧边具有侧墙结构80，也就是可在两侧形成侧墙结构，可通过侧墙结构对浮栅结构以及控制栅结构进行电性防护。对应本实施例中的存储单元的形成方法中，在所述浮栅结构以及所述控制栅结构61远离字线结构70的侧边形成侧墙结构80，也就是可在形成字线结构70以后在两侧分别各形成侧墙结构80，所述侧墙结构80的材料包括氮化硅。

相比于现有技术，本发明的存储单元的形成步骤中在形成第一多晶硅层之后就形成了阻挡结构，在阻挡结构的阻挡作用下形成第二多晶硅介质层以及第二多晶硅层。现有技术中采用依次形成第一多晶硅介质层、第一多晶硅层、第二多晶硅介质层和第二多晶硅层，接着形成字线结构，最后完成浮栅结构和控制栅结构。而对应在本发明的方案中，先形成了浮栅结构和控制栅结构，最后形成字线结构。

综上所述，在本发明提供的存储单元及其形成方法中，在浮栅结构面向字线结构的一侧具有尖端，通过尖端的尖端效应，在擦除器件时浮栅结构中的电子会通过尖端向字线结构转移，有效的提高擦除操作时的擦除效率，从而提高存储单元的性能。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。