一种存储单元的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种存储单元，包含控制栅（21），存储单元层（23），控制栅（21）和存储单元（23）之间的绝缘电介质层（22），隧道绝缘层（24），沟道（25），其中，隧道绝缘层（24）位于沟道（25）上方为非平面的。本发明通过在存储单元层与沟道之间的隧道绝缘层为非平面的设计，可以立体地增加沟道宽度，由此增加存储单元沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的读取和存储速度，从而为工艺节点的进一步缩小提供条件。
【专利说明】一种存储单元
【技术领域】
[0001] 本发明涉及存储领域，尤其涉及一种存储单元。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，存储单元层和沟道之间的隧道绝缘层都是平面的，如下所示。图1 是现有技术存储单元Y方向的结构示意图；图2是现有技术连续的存储单元X方向的结构 示意图；图3是现有技术断开的存储单元X方向的结构示意图。从图1至图3可以看出， 现有技术的存储单元包含控制栅11，存储单元层13,控制栅11和存储单元13之间的绝缘 电介质层12、隧道绝缘层14、沟道15以及相邻两个沟道之间的绝缘层16,其中存储单元层 13,绝缘电介质层12,隧道绝缘层14位于沟道15上方为平面的。
[0003] 随着工艺节点的不断缩小，无论电子遂穿氧化层（ΕΤ0Χ)还是S0N0S结构，N0R闪存 (Flash)还是NAND闪存（Flash)，其存储单元的沟道宽度一再缩小，这样继续使用平面形状 的隧道绝缘层，存储单元的沟道宽度较窄，沟道打开后的电流有限，因此影响到存储信息的 读取和存储速度，而且存储节点的缩小也因此受到限制，影响了存储密度的提高，不利于降 低存储成本。
【发明内容】
[0004] 本发明提出了一种存储单元，能够提高存储单元沟道的立体宽度。
[0005] 为达此目的，本发明提供了一种存储单元，包含控制栅，存储单元层，所述控制栅 和所述存储单元之间的绝缘电介质层，隧道绝缘层以及沟道，其中
[0006] 所述隧道绝缘层位于所述沟道上方为非平面的。
[0007] 优选地，所述绝缘电介质层，所述存储单元层和所述隧道绝缘层位于所述沟道上 方为非平面的。
[0008] 优选地，所述绝缘电介质层，所述存储单元层和所述隧道绝缘层位于沟道上方为 凸形。
[0009] 优选地，所述绝缘电介质层，所述存储单元层和所述隧道绝缘层位于沟道上方为 凹形。
[0010] 优选地，所述绝缘电介质层，所述存储单元层和所述隧道绝缘层位于沟道上方为 横截面为梯形的凸起。
[0011] 优选地，所述绝缘电介质层，所述存储单元层和所述隧道绝缘层位于沟道上方为 横截面为梯形的凹槽。
[0012] 优选地，所述绝缘电介质层，所述存储单元层和所述隧道绝缘层位于沟道上方为 弧形凸起。
[0013] 优选地，所述存储单元层，所述绝缘电介质层和所述隧道绝缘层位于沟道为弧形 凹槽。
[0014] 优选地，所述存储单元层为断开的或连续的。
[0015] 优选地，所述存储单元为电子遂穿氧化层结构或者S0N0S结构。
[0016] 本发明通过在存储单元层与沟道之间的隧道绝缘层为非平面的设计，可以立体地 增加沟道宽度，由此增加存储单元沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的读取和存储速 度，从而为工艺节点的进一步缩小提供条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是现有技术存储单元Y方向的结构示意图；
[0018] 图2是现有技术连续的存储单元X方向的结构示意图；
[0019] 图3是现有技术断开的存储单元X方向的结构示意图；
[0020] 图4是本发明第一实施例的连续的存储单元X方向的结构示意图；
[0021] 图5是本发明第一实施例的断开的存储单元X方向的结构示意图；
[0022] 图6是本发明第二实施例的连续的存储单元X方向的结构示意图；
[0023] 图7是本发明第二实施例的断开的存储单元X方向的结构示意图；
[0024] 图8是本发明第三实施例的连续的存储单元X方向的结构示意图；
[0025] 图9是本发明第三实施例的断开的存储单元X方向的结构示意图；
[0026] 图10是本发明第四实施例的连续的存储单元X方向的结构示意图；以及
[0027] 图11是本发明第四实施例的断开的存储单元X方向的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的 是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明 的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0029] 图4是第一实施例的本发明连续的存储单元X方向的结构示意图；图5是第一实 施例的本发明断开的存储单元X方向的结构示意图。
[0030] 如图4和图5所示，本发明提供一种存储单元，包含控制栅21、存储单元层23、控 制栅21和存储单元23之间的绝缘电介质层22、隧道绝缘层24、沟道25以及位于两个沟道 25之间的绝缘层26,其中，隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。存储单元层23可 以为断开的存储节点，也可以为连续的存储节点；存储单元可以为电子遂穿氧化层结构或 者S0N0S结构；存储单元可以为N0R闪存Flash的存储单元，也可以为NAND闪存Flash的 存储单元。
[0031] 而且，"非平面的"为任何工艺上可以实现的，能够增加沟道宽度的任意非平面的 立体形状。通过非平面的隧道绝缘层的设计，可以立体地增加沟道宽度，由此增加存储单元 沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的读取和存储速度，从而为工艺节点的进一步缩小 提供条件。
[0032] 由于隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的，为了工艺上便于实现，通常绝缘 电介质层22,存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。其中，当存储 单元层23为连续的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22和存储单元层23 可以为平面的，也可以为非平面的，例如弧形凹槽或者弧形凸起；当存储单元层23为断开 的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22可以为平面的，也可以为非平面的， 例如弧形凹槽或者弧形凸起。
[0033] 优选地，绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凸 形；或者绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凹形。这里 的凸形和凹形可以为任何工艺上便于实现的立体形状。
[0034] 进一步地，如图4和图5所示，无论是连续的存储节点（图4)或者断开的存储节点 (图5)，绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为横截面为梯 形的凸起。
[0035] 图6是第二实施例的本发明连续的存储单元X方向的结构示意图；图7是第二实 施例的本发明断开的存储单元X方向的结构示意图。
[0036] 如图6和图7所示，本发明提供一种存储单元，包含控制栅21、存储单元层23、控 制栅21和存储单元23之间的绝缘电介质层22、隧道绝缘层24、沟道25以及位于两个沟道 25之间的绝缘层26,其中，隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。存储单元层23可 以为断开的存储节点，也可以为连续的存储节点；存储单元可以为电子遂穿氧化层结构或 者S0N0S结构；存储单元可以为N0R闪存Flash的存储单元，也可以为NAND闪存Flash的 存储单元。
[0037] 而且，"非平面的"为任何工艺上可以实现的，能够增加沟道宽度的任意非平面的 立体形状。通过非平面的隧道绝缘层的设计，可以立体地增加沟道宽度，由此增加存储单元 沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的读取和存储速度，从而为工艺节点的进一步缩小 提供条件。
[0038] 由于隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的，为了工艺上便于实现，通常绝缘 电介质层22,存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。其中，当存储 单元层23为连续的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22和存储单元层23 可以为平面的，也可以为非平面的，例如弧形凹槽或者弧形凸起；当存储单元层23为断开 的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22可以为平面的，也可以为非平面的， 例如弧形凹槽或者弧形凸起。
[0039] 优选地，绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凸 形；或者绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凹形。这里 的凸形和凹形可以为任何工艺上便于实现的立体形状。
[0040] 进一步地，如图6和图7所示，无论是连续的存储节点（图4)或者断开的存储节点 (图5)，绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为横截面为梯 形的凹槽。以上均可以增加沟道宽度，从而增加存储单元沟道打开后的沟道电流，提高存储 信息的读取和存储速度。
[0041] 图8是第三实施例的本发明连续的存储单元X方向的结构示意图；图9是第三实 施例的本发明断开的存储单元X方向的结构示意图。
[0042] 如图8和图9所示，本发明提供一种存储单元，包含控制栅21、存储单元层23、控 制栅21和存储单元23之间的绝缘电介质层22、隧道绝缘层24、沟道25以及位于两个沟道 25之间的绝缘层26,其中，隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。存储单元层23可 以为断开的存储节点，也可以为连续的存储节点；存储单元可以为电子遂穿氧化层结构或 者S0N0S结构；存储单元可以为N0R闪存Flash的存储单元，也可以为NAND闪存Flash的 存储单元。
[0043] 而且，"非平面的"为任何工艺上可以实现的，能够增加沟道宽度的任意非平面的 立体形状。通过非平面的隧道绝缘层的设计，可以立体地增加沟道宽度，由此增加存储单元 沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的读取和存储速度，从而为工艺节点的进一步缩小 提供条件。
[0044] 由于隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的，为了工艺上便于实现，通常绝缘 电介质层22,存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。其中，当存储 单元层23为连续的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22和存储单元层23 可以为平面的，也可以为非平面的，例如弧形凹槽或者弧形凸起；当存储单元层23为断开 的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22可以为平面的，也可以为非平面的， 例如弧形凹槽或者弧形凸起。
[0045] 优选地，绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凸 形；或者绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凹形。这里 的凸形和凹形可以为任何工艺上便于实现的立体形状。
[0046] 进一步地，如图8和图9所示，无论是连续的存储节点（图8)或者断开的存储节点 (图9)，绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为弧形凸起。
[0047] 图10是第四实施例的本发明连续的存储单元X方向的结构示意图；以及图11是 第四实施例的本发明断开的存储单元X方向的结构示意图。
[0048] 如图10和图11所示所示，本发明提供一种存储单元，包含控制栅21、存储单元层 23、控制栅21和存储单元23之间的绝缘电介质层22、隧道绝缘层24、沟道25以及位于两个 沟道25之间的绝缘层26,其中，隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。存储单元层 23可以为断开的存储节点，也可以为连续的存储节点；存储单元可以为电子遂穿氧化层结 构或者S0N0S结构；存储单元可以为N0R闪存Flash的存储单元，也可以为NAND闪存Flash 的存储单元。
[0049] 而且，"非平面的"为任何工艺上可以实现的，能够增加沟道宽度的任意非平面的 立体形状。通过非平面的隧道绝缘层的设计，可以立体地增加沟道宽度，由此增加存储单元 沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的读取和存储速度，从而为工艺节点的进一步缩小 提供条件。
[0050] 由于隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的，为了工艺上便于实现，通常绝缘 电介质层22,存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为非平面的。其中，当存储 单元层23为连续的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22和存储单元层23 可以为平面的，也可以为非平面的，例如弧形凹槽或者弧形凸起；当存储单元层23为断开 的存储节点时，位于绝缘层26上方的绝缘电介质层22可以为平面的，也可以为非平面的， 例如弧形凹槽或者弧形凸起。
[0051] 优选地，绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凸 形；或者绝缘电介质层22、存储单元层23和隧道绝缘层24位于沟道25上方为凹形。这里 的凸形和凹形可以为任何工艺上便于实现的立体形状。
[0052] 进一步地，如图10和图11所示，无论是连续的存储节点（图10)或者断开的存储 节点（图11)，存储单元层23、绝缘电介质层22和隧道绝缘层24位于沟道25上方为弧形凹 槽。以上均可以增加沟道宽度，从而增加存储单元沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的 读取和存储速度。
[0053] 本发明通过在存储单元层与沟道之间的隧道绝缘层为非平面的设计，可以立体地 增加沟道宽度，由此增加存储单元沟道打开后的沟道电流，提高存储信息的读取和存储速 度，从而为工艺节点的进一步缩小提供条件。
[0054] 以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内
【权利要求】
1. 一种存储单元，包含控制栅（21)，存储单元层（23)，所述控制栅（21)和所述存储单 元（23)之间的绝缘电介质层（22)，隧道绝缘层（24)以及沟道（25)，其特征在于， 所述隧道绝缘层（24)位于所述沟道（25)上方为非平面的。
2. 根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述绝缘电介质层（22)，所述存储单 元层（23 )和所述隧道绝缘层（24)位于所述沟道（25 )上方为非平面的。
3. 根据权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述绝缘电介质层（22)，所述存储单 元层（23 )和所述隧道绝缘层（24)位于沟道（25 )上方为凸形。
4. 根据权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述绝缘电介质层（22)，所述存储单 元层（23)和所述隧道绝缘层（24)位于沟道（25)上方为凹形。
5. 根据权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述绝缘电介质层（22)，所述存储单 元层（23)和所述隧道绝缘层（24)位于沟道（25)上方为横截面为梯形的凸起。
6. 根据权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述绝缘电介质层（22)，所述存储单 元层（23)和所述隧道绝缘层（24)位于沟道（25)上方为横截面为梯形的凹槽。
7. 根据权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述绝缘电介质层（22)，所述存储单 元层（23)和所述隧道绝缘层（24)位于沟道（25)上方为弧形凸起。
8. 根据权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述存储单元层（23)，所述绝缘电介 质层（22)和所述隧道绝缘层（24)位于沟道（25)为弧形凹槽。
9. 根据权利要求1-7任一项所述的存储单元，其特征在于，所述存储单元层（23)为断 开的或连续的。
10. 根据权利要求1-7任一项所述的存储单元，其特征在于，所述存储单元为电子遂穿 氧化层结构或者SONOS结构。
【文档编号】H01L27/115GK104124250SQ201310156694
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月28日 优先权日:2013年4月28日
【发明者】吴楠, 冯骏 申请人:北京兆易创新科技股份有限公司