一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體而言涉及一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]存儲(chǔ)器和貯存器技術(shù)是推動(dòng)信息時(shí)代發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域之一。隨著因特網(wǎng)、無(wú)線電話、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼便攜攝像機(jī)、數(shù)字音樂(lè)播放器、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等的快速發(fā)展，人們不斷要求有更好的存貯器和存儲(chǔ)器技術(shù)。一種典型的存儲(chǔ)器是非易失性存儲(chǔ)器。即使在去除電源時(shí)，一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器也能保持它的存儲(chǔ)內(nèi)容或存儲(chǔ)狀態(tài)，一些非易失性可擦除可編程序存儲(chǔ)器的類型包括閃存、EEPROM、EPROM、MRAM、FRAM、鐵電和磁存儲(chǔ)器。
[0003]電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM,Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory),是一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲(chǔ)芯片；其可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程。EEPROM是非易失性存儲(chǔ)器，其中的閃速EEPROM發(fā)展迅速。
[0004]如圖1所示，EEPROM存儲(chǔ)器包括字線WL、位線BL_odd、位線BL_even以及位于字線和位線交叉處的存儲(chǔ)單元，EEPROM存儲(chǔ)器中字線WL的延伸方向和位線BL_odd、BL_even的延伸方向垂直，例如，字線WL的延伸方向?yàn)榭v向，那么位線BL_odd、位線BL_even的延伸方向?yàn)闄M向。存儲(chǔ)柵極和字線WL相連接，選擇柵極和其他連線相連接(未示出)。
[0005]在現(xiàn)有的EEPROM中，將該存儲(chǔ)單元的所有位線(BL_odd、BL_even)制作在同一金屬層中，選擇柵極(SG)位于另一金屬層中。然而，現(xiàn)有的位線BL_odd、BL_even之間的距離過(guò)近，造成兩者之間的寄生電容過(guò)大，而對(duì)于EEPROM存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)具有低位線寄生電容意味著該存儲(chǔ)器同時(shí)具有小的RC延遲和良好的讀寫性能。
[0006]因此，需要提出一種新的EEPROM存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)布局，以解決上述問(wèn)題，獲得較低的位線寄生電容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，包括:在第一方向上延伸的字線；在與所述第一方向垂直的第二方向上延伸的奇數(shù)位線和偶數(shù)位線；其中相鄰的所述奇數(shù)位線和所述偶數(shù)位線位于不同的水平面上。
[0008]優(yōu)選地，所述奇數(shù)位線位于第一金屬層中，所述偶數(shù)位線位于所述第一金屬層上方的第二金屬層中。優(yōu)選地，還包括沿第一方向延伸的選擇柵極。優(yōu)選地，所述選擇柵極位于所述第二金屬層上方的第三金屬層中。
[0009]優(yōu)選地，還包括位于所述字線與所述奇數(shù)位線和偶數(shù)位線交叉處的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)單元。優(yōu)選地，所述電可擦可編程只讀存儲(chǔ)單元包括一選擇晶體管和一存儲(chǔ)晶體管。優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)晶體管包括依次層疊的隧道介電層、浮柵、柵極介質(zhì)層和控制柵。
[0010]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明提出新的位線布局方法，相鄰位線之間的垂直距離增大，所以相鄰位線之間的寄生電容將減小，通過(guò)將位線分別形成于不同金屬層中，將減小充電和放電的寄生電容而降低了電量消耗，減小位線之間的噪聲及提高性能和可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0011]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
[0012]附圖中:
[0013]圖1為現(xiàn)有EEPROM存儲(chǔ)器位線和字線布局的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為根據(jù)發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式制作的EEPROM存儲(chǔ)器位線布局的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為現(xiàn)有EEPROM存儲(chǔ)器和本發(fā)明EEPROM存儲(chǔ)器的寄生電容值比較的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0017]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說(shuō)明本發(fā)明是如何現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。顯然本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)的描述如下，然而去除這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0018]應(yīng)予以注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施例，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0019]現(xiàn)在，將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，這些示例性實(shí)施例可以多種不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施例是為了使得本發(fā)明的公開(kāi)徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施例的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，夸大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，因而將省略對(duì)它們的描述。
[0020]如圖2所示，為根據(jù)發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式制作的EEPROM存儲(chǔ)器位線布局的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器200包括:在第一方向上延伸的字線；在與所述第一方向垂直的第二方向上延伸的奇數(shù)位線201 (BL_odd)和偶數(shù)位線(BL_eVen)202 ;其中相鄰的所述奇數(shù)位線201 (BL_odd)和所述偶數(shù)位線(BL_even) 202位于不同的水平面上，還包括沿第一方向延伸的選擇柵極(SG) 206。
[0022]示例性地,所述奇數(shù)位線201 (BL_odd)位于第一金屬層中(Ml) 203，所述偶數(shù)位線(BL_even) 202位于所述第一金屬層(Ml) 203上方的第二金屬層(M2) 204中。
[0023]示例性地，所述選擇柵極(SG) 206位于所述第二金屬層(M2) 204上方的第三金屬層(M3) 205 中。
[0024]示例性地，EEPROM存儲(chǔ)單元200還包括位于所述字線與所述奇數(shù)位線201 (BL_odd)和偶數(shù)位線(BL_eVen)202交叉處的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)單元。
[0025]在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，EEPROM存儲(chǔ)單元包括:主存儲(chǔ)器件、次存儲(chǔ)器件、以及字線控制器件；其中主存儲(chǔ)器件的源極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線201、主存儲(chǔ)器件的漏極連接至字線控制器件的源極，字線控制器件的漏極連接至次存儲(chǔ)器件的源極，次存儲(chǔ)器件的漏極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的次位線202。
[0026]示例性地，所述電可擦可編程只讀存儲(chǔ)單元200包括一選擇晶體管和一存儲(chǔ)晶體管。該選擇晶體管有時(shí)可被稱為一個(gè)讀出晶體管。用于位線的每一個(gè)選擇晶體管的一個(gè)門電極連接至一個(gè)不同的字線。存儲(chǔ)晶體管可以為浮柵晶體管。
[0027]EEPROM存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包括，具有表面區(qū)的襯底，在襯底的表面區(qū)上形成第一單元區(qū)和第二單元區(qū)，在襯底的表面區(qū)上形成第一厚度的柵極介電質(zhì)層，在第二單元區(qū)中的部分柵極電介質(zhì)中形成隧道氧化物層，在第一單元區(qū)中的柵極電介質(zhì)上形成選擇柵極，在第二單元區(qū)中的隧道氧化物層上形成浮柵、柵極介質(zhì)層和控制柵極。
[0028]示例性地，所述存儲(chǔ)晶體管200包括依次層疊的隧道介電層、浮柵、柵極介質(zhì)層和控制柵。柵極介質(zhì)層的材料可以為氧化硅或者0N0，形成的方法為熱氧化法，通常形成的柵極介質(zhì)層的厚度都在幾十埃左右。
[0029]在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，相鄰的位線201和位線202位于不同的金屬層中，來(lái)代替現(xiàn)有技術(shù)中相鄰的位線201和位線202位于相同的金屬層中，以增加了相鄰位線201和位線202的垂直距離，進(jìn)一步減小了位線201和位線202之間的電容。
[0030]通常擴(kuò)散來(lái)連接位線。在選擇晶體管是NMOS或者N溝道晶體管的情況下，該擴(kuò)散是η+擴(kuò)散。為了使電阻最小，奇數(shù)位線被連接至頂層金屬或者具有比擴(kuò)散低的電阻的其他導(dǎo)體。在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，偶數(shù)位線連接至第二層金屬。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言在集成電路工藝中，存儲(chǔ)器具有很多不同的位線和金屬層，例如，在一定工藝中可以由兩層或者多層金屬。
[0031]每一個(gè)位線具有對(duì)應(yīng)的寄生電容，位線之間也有寄生電容。這些電容是分布電容，分布在該位線上。
[0032]如圖3所示，為現(xiàn)有EEPROM存儲(chǔ)器和本發(fā)明EEPROM存儲(chǔ)器的寄生電容值比較的示意圖，在本發(fā)明中通過(guò)相鄰位線位于不同金屬層中代替位于相同的金屬層中，位線時(shí)間的垂直距離增大，相鄰位線之間的電容減小，單元位線的電容減小了 20%。
[0033]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明提出新的位線布局方法，相鄰位線之間的垂直距離增大，所以相鄰位線之間的電容將減小，通過(guò)將位線分別捆扎至不同金屬層，將減小充電和放電的寄生電容而降低了電量消耗，減小位線之間的噪聲及提高性能和可靠性。
[0034]本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，包括: 在第一方向上延伸的字線； 在與所述第一方向垂直的第二方向上延伸的奇數(shù)位線和偶數(shù)位線； 其中相鄰的所述奇數(shù)位線和所述偶數(shù)位線位于不同的水平面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，所述奇數(shù)位線位于第一金屬層中，所述偶數(shù)位線位于所述第一金屬層上方的第二金屬層中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括沿第一方向延伸的選擇柵極。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，所述選擇柵極位于所述第二金屬層上方的第三金屬層中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括位于所述字線與所述奇數(shù)位線和偶數(shù)位線交叉處的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)單元。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，所述電可擦可編程只讀存儲(chǔ)單元包括一選擇晶體管和一存儲(chǔ)晶體管。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，所述存儲(chǔ)晶體管包括依次層疊的隧道介電層、浮柵、柵極介質(zhì)層和控制柵。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，根據(jù)本發(fā)明提出新的位線布局方法，相鄰位線之間的垂直距離增大，所以相鄰位線之間的電容將減小，通過(guò)將位線分別捆扎至不同金屬層，將減小充電和放電的寄生電容而降低了電量消耗，減小位線之間的噪聲及提高性能和可靠性。
【IPC分類】G11C16/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105097025
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410166937
【發(fā)明人】詹奕鵬, 劉欣, 金鳳吉, 鄭大燮, 郭兵, 周川淼
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司, 中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年4月24日