本申請(qǐng)要求于2015年9月9日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2015-0127675的韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此，如同全文闡述。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及非易失性存儲(chǔ)器件及其制造方法，更具體地，涉及電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)單元、包括其的EPROM單元陣列及其制造方法。

背景技術(shù)：

EPROM器件可以對(duì)應(yīng)于電可編程的ROM器件。EPROM器件屬于非易失性存儲(chǔ)器件，即使在中斷它們的電源時(shí)，非易失性存儲(chǔ)器件也能保持它們存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。EPROM器件的單位單元可以包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有源極區(qū)、漏極區(qū)以及在源極區(qū)與漏極區(qū)之間的導(dǎo)電溝道區(qū)。用作EPROM器件的單位單元的FET可以具有設(shè)置在溝道區(qū)上的浮柵。EPROM單元的浮柵可以被電隔離?？梢詫㈦姾勺⑷胫罞PROM單元的浮柵，以將信息(即，數(shù)據(jù))存儲(chǔ)在EPROM單元中。由于EPROM單元的浮柵被電隔離，即使在中斷EPROM器件的電源的情況下也能保持注入至EPROM單元的浮柵中的電荷。注入至EPROM單元的浮柵中的電荷可能會(huì)影響用作EPROM單元的FET的溝道區(qū)的導(dǎo)電性。因而，存儲(chǔ)在EPROM單元中的信息可以通過檢測(cè)流過在源極區(qū)與漏極區(qū)之間的溝道區(qū)的電流來讀出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

各種實(shí)施例涉及EPROM單元、包括EPROM單元的EPROM單元陣列以及制造EPROM單元的方法。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種EPROM單元包括：具有第一導(dǎo)電性的半導(dǎo)體層；具有第二導(dǎo)電性的第一結(jié)區(qū)和具有第二導(dǎo)電性的第二結(jié)區(qū)，其中，第一結(jié)區(qū)和第二結(jié)區(qū)設(shè)置在半導(dǎo)體層的上部區(qū)域內(nèi)，并且彼此間隔開；柵絕緣圖案和浮柵圖案，它們順序地層疊在半導(dǎo)體層之上、在第一結(jié)區(qū)與第二結(jié)區(qū)之間；第一金屬接觸插塞，與第一結(jié)區(qū)耦接，其中，在第一金屬接觸插塞與第一結(jié)區(qū)之間形成歐姆接觸；以及第二金屬接觸插塞，與第二結(jié)區(qū)耦接，其中，在第二金屬接觸插塞與第二結(jié)區(qū)之間形成肖特基接觸。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種EPROM單元陣列包括：第一選擇線；第二選擇線，與第一選擇線相交；以及單位單元，分別設(shè)置在第一選擇線與第二選擇線的交叉點(diǎn)處。單位單元中的每個(gè)包括：具有第一導(dǎo)電性的半導(dǎo)體層；具有第二導(dǎo)電性的第一結(jié)區(qū)和具有第二導(dǎo)電性的第二結(jié)區(qū)，其中，第一結(jié)區(qū)和第二結(jié)區(qū)設(shè)置在半導(dǎo)體層的上部區(qū)域內(nèi)，并且彼此間隔開；柵絕緣圖案和浮柵圖案，順序地層疊在半導(dǎo)體層之上、在第一結(jié)區(qū)和第二結(jié)區(qū)之間；第一金屬接觸插塞，與第一結(jié)區(qū)耦接，其中，在第一金屬接觸插塞與第一結(jié)區(qū)之間形成歐姆接觸；以及第二金屬接觸插塞，與第二結(jié)區(qū)耦接，其中，在第二金屬接觸插塞與第二結(jié)區(qū)之間形成肖特基接觸。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種EPROM單元陣列包括：多個(gè)第一選擇線；多個(gè)第二選擇線，與多個(gè)第一選擇線相交；以及多個(gè)單位單元，分別設(shè)置在多個(gè)第一選擇線與多個(gè)第二選擇線的交叉點(diǎn)處，其中，多個(gè)單位單元中的每個(gè)包括MOSFET和肖特基勢(shì)壘二極管。MOSFET和肖特基勢(shì)壘二極管彼此串聯(lián)耦接在多個(gè)第一選擇線中的任意一個(gè)與多個(gè)第二選擇線中的任意一個(gè)之間。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種制造EPROM單元的方法包括：在半導(dǎo)體層之上形成柵絕緣圖案，其中，半導(dǎo)體層具有第一導(dǎo)電性；在柵絕緣圖案之上形成浮柵圖案；利用浮柵圖案作為離子注入掩模來將具有第二導(dǎo)電性的雜質(zhì)離子注入至半導(dǎo)體層內(nèi)，以形成第一結(jié)區(qū)和第二結(jié)區(qū)，其中，第一結(jié)區(qū)和第二結(jié)區(qū)二者都具有第一雜質(zhì)濃度；在浮柵圖案的第一側(cè)壁之上和柵絕緣圖案的第一側(cè)壁之上形成第一柵間隔件；在浮柵圖案的第二側(cè)壁之上和柵絕緣圖案的第二側(cè)壁之上形成第二柵間隔件；形成暴露出第一結(jié)區(qū)并且覆蓋第二結(jié)區(qū)的掩模圖案；利用掩模圖案和第一柵間隔件作為離子注入掩模來將具有第二導(dǎo)電性的雜質(zhì)離子注入至第一結(jié)區(qū)，以在第一結(jié)區(qū)的上部區(qū)域內(nèi)形成第一重?fù)诫s結(jié)區(qū)，其中，第一重?fù)诫s結(jié)區(qū)具有第二雜質(zhì)濃度；去除掩模圖案；以及形成分別與第一重?fù)诫s結(jié)區(qū)和第二結(jié)區(qū)耦接的第一金屬接觸插塞和第二金屬接觸插塞。第一重?fù)诫s結(jié)區(qū)與第一金屬接觸插塞彼此接觸，以提供歐姆接觸，而第二結(jié)區(qū)與第二金屬接觸插塞彼此接觸，以提供肖特基接觸。

附圖說明

鑒于附圖和所附的詳細(xì)描述，本發(fā)明的各種實(shí)施例將變得更加顯然，其中：

圖1為圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的EPROM單元的布局圖；

圖2為沿著圖1的線I-I’截取的截面圖；

圖3圖示了圖1所示的EPROM單元的等效電路圖；

圖4為圖示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施的EPROM單元的布局圖；

圖5為沿著圖4中的線II-II’截取的截面圖；

圖6為圖示根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的EPROM單元的布局圖；

圖7為沿著圖6的線III-III’截取的截面圖；

圖8為圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的EPROM單元陣列的等效電路圖；

圖9為圖示圖8所示的EPROM單元陣列的編程操作的等效電路圖；

圖10為圖示由于普通的EPROM單元陣列的潛行電流引起的編程錯(cuò)誤的等效電路圖；

圖11為圖示這樣的機(jī)制的等效電路圖：在圖8中所示的EPROM單元陣列中防止由于潛行電流而發(fā)生的編程錯(cuò)誤；以及

圖12至圖15為圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造EPROM單元的方法的截面圖。

具體實(shí)施方式

將理解的是，盡管術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等用于本文中以描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)受限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開。因而，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，在一些實(shí)施例中的第一元件可以被稱為在其它實(shí)施例中的第二元件。

還將理解的是，當(dāng)一個(gè)元件被提及位于另一個(gè)元件“上”、“之上”、“以上”、“之下”、“下方”、“以下”、“側(cè)面”或者“旁邊”，其可以直接與另一個(gè)元件接觸，或者在它們之間可以存在至少一個(gè)中間元件。因此，在本文中所使用的例如“上”、“之上”、“以上”、“之下”、“下方”、“以下”、“側(cè)面”或者“旁邊”等的術(shù)語(yǔ)是出于僅描述特定實(shí)施例的目的，并非旨在限制本發(fā)明的范圍。

還將理解的是，當(dāng)一個(gè)元件被提及與另一個(gè)元件“連接”或者“耦接”時(shí)，其可以直接與其它元件連接或耦接，或者可以存在中間元件。相反地，當(dāng)一個(gè)元件被提及與另一個(gè)元件“直接連接”或者“直接耦接”時(shí)，不存在中間元件。

圖1為圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的EPROM單元100的布局圖，而圖2為沿著圖1中的線I-I’截取的截面圖。參見圖1和圖2，EPROM單元100可以包括具有有源區(qū)101的N型半導(dǎo)體層。有源區(qū)101可以沿著第一方向延伸，以具有條帶形狀。有源區(qū)101可以通過設(shè)置在N型半導(dǎo)體層110內(nèi)的溝槽隔離層112來限定。N型半導(dǎo)體層110可以為包括諸如硅材料的半導(dǎo)體材料的襯底。在一些實(shí)施例中，N型半導(dǎo)體層110可以為設(shè)置在襯底內(nèi)的阱區(qū)。

第一P型結(jié)區(qū)121和第二P型結(jié)區(qū)130可以設(shè)置在限定在N型半導(dǎo)體層110內(nèi)的有源區(qū)101的上部區(qū)域內(nèi)，以彼此間隔開。第二P型結(jié)區(qū)130可以具有第一雜質(zhì)濃度。第一雜質(zhì)濃度可以被控制為低于預(yù)定的濃度，使得第二P型結(jié)區(qū)130和接觸第二P型結(jié)區(qū)130的金屬插塞或者金屬硅化物層呈現(xiàn)出整流特性，例如P-N二極管特性。在一些實(shí)施例中，可以利用相同離子注入工藝和相同的激活工藝而同時(shí)地形成第一P型結(jié)區(qū)121和第二P型結(jié)區(qū)130。在這種情況下，第一P型結(jié)區(qū)121和第二P型結(jié)區(qū)130可以具有大體上相同的雜質(zhì)濃度和大體上相同的結(jié)深度。

第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122可以設(shè)置在第一P型結(jié)區(qū)121的上部區(qū)域內(nèi)。第一P型結(jié)區(qū)121和第二重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122可以組成具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)的第一結(jié)區(qū)120。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122可以具有高于第一雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)濃度。第二雜質(zhì)濃度可以被控制為足以高于某一濃度，使得第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122和接觸第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122的金屬插塞或者金屬硅化物層呈現(xiàn)出歐姆接觸特性。

柵絕緣圖案140可以設(shè)置在N型半導(dǎo)體層上，在第一P型結(jié)區(qū)121與第二P型結(jié)區(qū)130之間。浮柵圖案150可以設(shè)置在與N型半導(dǎo)體層110相對(duì)的柵絕緣圖案140的上表面上。在一些實(shí)施例中，柵絕緣圖案140可以包括氧化物層，而浮柵圖案150可以包括多晶硅層。浮柵圖案150可以完全地被絕緣層所包圍。因而，可以電隔離并且浮置浮柵圖案150。在平面圖中，柵絕緣圖案140和浮柵圖案150可以完全地彼此重疊，使得柵絕緣圖案140的側(cè)壁分別地與浮柵圖案150的側(cè)壁垂直地自對(duì)齊。浮柵圖案150可以沿與第一方向相交的第二方向延伸，以具有條帶形狀。

第一柵間隔件161和第二柵間隔件162可以分別設(shè)置在浮柵圖案150的兩個(gè)側(cè)壁上。第一柵間隔件161和第二柵間隔件162可以分別向下延伸，以覆蓋柵絕緣圖案140的兩個(gè)側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，第一柵間隔件161和第二柵間隔件162中的每個(gè)可以包括氮化物層、氧化物層或者它們的組合。第一P型結(jié)區(qū)121和第二P型結(jié)區(qū)130可以分別與柵絕緣圖案140的兩個(gè)側(cè)壁對(duì)齊。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122可以與第一柵間隔件161的外側(cè)壁對(duì)齊。

第一金屬接觸插塞181可以設(shè)置在第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122的上表面上。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)122和第一金屬接觸插塞181可以彼此接觸，以提供歐姆接觸。在一些實(shí)施例中，第一金屬接觸插塞181可以為鎢插塞。第一金屬接觸插塞181可以與第一選擇線X電耦接。

第二金屬接觸插塞182可以設(shè)置在第二P型結(jié)區(qū)130的上表面上。在一些實(shí)施例中，第二金屬接觸插塞182可以為鎢插塞。第二金屬接觸插塞182可以與第二選擇線Y電耦接。

第二P型結(jié)區(qū)130和第二金屬接觸插塞182可以彼此接觸，以提供肖特基接觸。即，第二P型結(jié)區(qū)130和第二金屬接觸插塞182可以組成肖特基勢(shì)壘二極管190。第二P型結(jié)區(qū)130和第二金屬接觸插塞182可以分別對(duì)應(yīng)于肖特基勢(shì)壘二極管190陽(yáng)極和陰極。因而，當(dāng)肖特基勢(shì)壘二極管190為正向偏壓時(shí)，電流可以從第二P型結(jié)區(qū)130流向第二金屬接觸插塞182。如果肖特基勢(shì)壘二極管190為反相偏壓，則沒有電流流經(jīng)肖特基勢(shì)壘二極管190。如果EPROM單元100被重復(fù)地排列成矩陣形式，以提供EPROM單元陣列，則由于潛行電流而引起的EPROM單元陣列的故障可以因呈現(xiàn)出整流特性的肖特基勢(shì)壘二極管190的存在而被抑制。

具有前述配置的EPROM單元100的編程操作可以取決于通過電子的雪崩注入而注入至浮柵圖案150內(nèi)的電荷的傳輸。如果施加至第一結(jié)區(qū)120或者第二P型結(jié)區(qū)130的偏置條件滿足雪崩注入條件，則電荷可以被注入至浮柵圖案150內(nèi)。

例如，如果將正的編程電壓施加至第一結(jié)區(qū)120而第二P型結(jié)區(qū)130接地，則施加至第一結(jié)區(qū)120的正的編程電壓可以被傳輸至N型半導(dǎo)體層110。因而，可以在N型半導(dǎo)體層110與第二P型結(jié)區(qū)130之間施加反相偏壓。

如果正的編程電壓具有足夠高的電平，則可以在N型半導(dǎo)體層110與第二P型結(jié)區(qū)130之間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，以在N型半導(dǎo)體層110與第二P型結(jié)區(qū)130之間的結(jié)區(qū)處產(chǎn)生雪崩擊穿現(xiàn)象。因此，在N型半導(dǎo)體層110與第二P型結(jié)區(qū)130之間的耗盡區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的熱電子可以通過強(qiáng)電場(chǎng)，經(jīng)由柵絕緣圖案140而注入至浮柵圖案150內(nèi)。如果熱電子被注入至浮柵圖案150內(nèi)，則可以降低EPROM單元100的閾值電壓，并且EPROM單元100可以具有編程狀態(tài)。

EPROM單元100的讀取操作可以通過將正的讀取電壓施加至第一結(jié)區(qū)120以及通過將接地電壓施加至第二P型結(jié)區(qū)130來實(shí)現(xiàn)。正的讀取電壓可以具有這樣的電壓電平：在具有編程狀態(tài)的EPROM單元的閾值電壓與具有非編程狀態(tài)的EPROM單元的閾值電壓之間。因而，在以上讀取偏壓條件下，電流可以從第一結(jié)區(qū)120流向第二P型結(jié)區(qū)130，或者沒有電流可以從第一結(jié)區(qū)120流向第二P型結(jié)區(qū)130。

即，如果EPROM單元100被編程為具有相對(duì)低的閾值電壓，則在以上讀取偏壓條件下，電流可以從個(gè)第一結(jié)區(qū)120流向第二P型結(jié)區(qū)130。相反地，如果EPROM單元100沒有被編程為具有相對(duì)高的閾值電壓，則在以上讀取偏壓條件下沒有電流可以從第一結(jié)區(qū)120流向第二P型結(jié)區(qū)130，或者在以上讀取偏壓條件下只有泄漏電流可以從第一結(jié)區(qū)120流向第二P型結(jié)區(qū)130。因此，可以通過感測(cè)流經(jīng)EPROM單元的電流來讀出存儲(chǔ)在EPROM單元100中的信息。

圖3為圖1所示的EPROM單元100的等效電路圖。參見圖3，EPROM單元100可以配置為包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)210和肖特基勢(shì)壘二極管220。MOSFET 210可以包括：浮柵FG、漏極端子D以及源極端子S。

MOSFET 210的浮柵FG可以對(duì)應(yīng)于圖1和圖2所示的EPROM單元100的浮柵圖案150。MOSFET 210的漏極端子D和源極端子S可以分別對(duì)應(yīng)于圖1和圖2所示的EPROM單元100的第一結(jié)區(qū)120和第二P型結(jié)區(qū)130。MOSFET 210的漏極端子D可以與第一選擇線X電耦接。肖特基勢(shì)壘二極管220可以對(duì)應(yīng)于包括圖1和圖2所示的第二P型結(jié)區(qū)130和第二金屬接觸插塞182的肖特基勢(shì)壘二極管190。肖特基勢(shì)壘二極管220可以耦接在MOSFET 210的源極端子S與第二選擇線Y之間。肖特基勢(shì)壘二極管220的陽(yáng)極A和陰極C可以分別耦接至MOSFET 210的源極端子S和第二選擇線Y。

圖4為圖示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的EPROM單元300的布局圖，而圖5為沿著圖4中的線II-II’截取的截面圖。參見圖4和圖5，EPROM單元300可以包括具有有源區(qū)301的N型半導(dǎo)體層310。有源區(qū)301可以在第一方向延伸，以具有條帶形狀。有源區(qū)301可以通過設(shè)置在N型半導(dǎo)體層310內(nèi)的溝槽隔離層312來限定。N型半導(dǎo)體層310可以為包括例如硅材料的半導(dǎo)體材料的襯底。在一些實(shí)施例中，N型半導(dǎo)體層310可以為設(shè)置在襯底內(nèi)的阱區(qū)。

第一P型結(jié)區(qū)321和第二P型結(jié)區(qū)330可以設(shè)置在限定在N型半導(dǎo)體層310內(nèi)的有源區(qū)301的上部區(qū)域內(nèi)，以彼此間隔開。第二P型結(jié)區(qū)330可以具有第一雜質(zhì)濃度。第一雜質(zhì)濃度可以被控制為低于預(yù)定的濃度，使得第二P型結(jié)區(qū)330和接觸第二P型結(jié)區(qū)330的金屬插塞或者金屬硅化物層呈現(xiàn)出例如P-N二極管特性的整流特性。

在一些實(shí)施例中，可以利用相同的離子注入工藝和相同的激活工藝而同時(shí)地形成第一P型結(jié)區(qū)321和第二P型結(jié)區(qū)330。在這種情況下，第一P型結(jié)區(qū)321和第二P型結(jié)區(qū)330可以具有大體相同的雜質(zhì)濃度和大體相同的結(jié)深度。

第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)322可以設(shè)置在第一P型結(jié)區(qū)321的上部區(qū)域內(nèi)。第一P型結(jié)區(qū)321和第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)322可以組成具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)的第一結(jié)區(qū)320。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)322可以具有高于第一雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)濃度。第二雜質(zhì)濃度可以被控制為足以高于某一濃度，使得第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)322和接觸第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)322的金屬插塞或者金屬硅化物層呈現(xiàn)出歐姆接觸特性。

柵絕緣圖案340可以設(shè)置在N型半導(dǎo)體層310上，在第一P型結(jié)區(qū)321與第二P型結(jié)區(qū)330之間。浮柵圖案350可以設(shè)置在與N型半導(dǎo)體層310相對(duì)的柵絕緣圖案340的上表面上。在一些實(shí)施例中，柵絕緣圖案340可以包括氧化物層，而浮柵圖案350可以包括多晶硅層。浮柵圖案350可以完全地被絕緣層所包圍。因而，可以電隔離和浮置浮柵圖案350。

在平面圖中，柵絕緣圖案340和浮柵圖案350可以完全地彼此重疊，使得柵絕緣圖案340的側(cè)壁分別與浮柵圖案350的側(cè)壁垂直自對(duì)齊。浮柵圖案350可以沿著與第一方向相交的第二方向延伸，以具有條帶形狀。

第一柵間隔件361和第二柵間隔件362可以分別設(shè)置在浮柵圖案350的兩個(gè)側(cè)壁上。第一柵間隔件361和第二柵間隔件362可以向下延伸，以分別覆蓋柵絕緣圖案340的兩個(gè)側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，第一柵間隔件361和第二柵間隔件362中的每個(gè)可以包括：氮化物層、氧化物層或者它們的組合。

第一P型結(jié)區(qū)321和第二P型結(jié)區(qū)330可以分別與柵絕緣圖案340的兩個(gè)側(cè)壁對(duì)齊。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)322可以與第一柵間隔件361的外側(cè)壁對(duì)齊。

第一金屬接觸插塞381可以設(shè)置在第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)322的上表面上。第一重?fù)诫s結(jié)區(qū)322和第一金屬接觸插塞381可以彼此接觸，以提供歐姆接觸。第一金屬接觸插塞381可以與第一選擇線X電耦接。

金屬硅化物層370可以設(shè)置在第二P型結(jié)區(qū)330上。第二金屬接觸插塞382可以設(shè)置在金屬硅化物層370上。第二金屬接觸插塞382可以與第二選擇線Y電耦接。

第二P型結(jié)區(qū)330和金屬硅化物層370可以彼此接觸，以提供肖特基接觸。即，第二P型結(jié)區(qū)330和金屬硅化物層370可以組成肖特基勢(shì)壘二極管390。第二P型結(jié)區(qū)330和金屬硅化物層370可以分別對(duì)應(yīng)于肖特基勢(shì)壘二極管390的陽(yáng)極和陰極。

因而，當(dāng)肖特基勢(shì)壘二極管390為正向偏壓時(shí)，電流可以從第二P型結(jié)區(qū)330流向金屬硅化物層370。如果肖特基勢(shì)壘二極管390為反相偏壓，則沒有電流流經(jīng)肖特基勢(shì)壘二極管390。如果EPROM單元300被重復(fù)地排列成矩陣形式，以提供EPROM單元陣列，則由于潛行電流所引起的EPROM單元陣列的故障可以因呈現(xiàn)出整流特性的肖特基勢(shì)壘二極管390的存在而被抑制。

圖6為圖示根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的EPROM單元400的布局圖，而圖7為沿著圖6的線III-III’截取的截面圖。參見圖6和圖7，EPROM單元400可以包括具有有源區(qū)401的N型半導(dǎo)體層410。有源區(qū)401可以沿著第一方向延伸，以具有條帶形狀。有源區(qū)401可以通過設(shè)置在N型半導(dǎo)體層410內(nèi)的溝槽隔離層412來限定。N型半導(dǎo)體層410可以為由例如硅材料的半導(dǎo)體材料組成的襯底。在一些實(shí)施例中，N型半導(dǎo)體層410可以為設(shè)置在襯底內(nèi)的阱區(qū)。

第一P型結(jié)區(qū)421和第二P型結(jié)區(qū)430可以設(shè)置在限定在N型半導(dǎo)體層410內(nèi)的有源區(qū)401的上部區(qū)域內(nèi)，并彼此間隔開。第二P型結(jié)區(qū)430可以具有第一雜質(zhì)濃度。第一雜質(zhì)濃度可以被控制為低于預(yù)定的濃度，使得第二P型結(jié)區(qū)430和接觸第二P型結(jié)區(qū)430的金屬插塞或者金屬硅化物層呈現(xiàn)出例如P-N二極管特性的整流特性。

在一些實(shí)施例中，可以利用相同的離子注入工藝和相同的激活工藝來同時(shí)地形成第一P型結(jié)區(qū)421和第二P型結(jié)區(qū)430。在這種情況下，第一P型結(jié)區(qū)421和第二P型結(jié)區(qū)430可以具有大體上相同的雜質(zhì)濃度和大體上相同的結(jié)深度。

第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422可以設(shè)置在第一P型結(jié)區(qū)421的上部區(qū)域內(nèi)。第一P型結(jié)區(qū)421和第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422可以組成具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)的第一結(jié)區(qū)420。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422可以具有高于第一雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)濃度。第二雜質(zhì)濃度可以被控制為足以高于某一濃度，使得第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422和接觸第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422的金屬插塞或者金屬硅化物層呈現(xiàn)出歐姆接觸特性。

柵絕緣圖案440可以設(shè)置在N型半導(dǎo)體層410上，在第一P型結(jié)區(qū)421與第二P型結(jié)區(qū)430之間。浮柵圖案450可以設(shè)置在與N型半導(dǎo)體層410相對(duì)的柵絕緣圖案440的上表面上。

在一些實(shí)施例中，柵絕緣圖案440可以包括氧化物層，而浮柵圖案450可以包括多晶硅層。浮柵圖案450可以完全地被絕緣層所包圍。因而，可以電隔離并且浮置浮柵圖案450。在平面圖上，柵絕緣圖案440和浮柵圖案450可以完全地彼此重疊，使得柵絕緣圖案440的側(cè)壁分別與浮柵圖案450的側(cè)壁垂直自對(duì)齊。浮柵圖案450可以在與第一方向相交的第二方向上延伸，以具有條帶形狀。

第一柵間隔件461和第二柵間隔件462可以分別設(shè)置在浮柵圖案450的兩個(gè)側(cè)壁上。第一柵間隔件461和第二柵間隔件462可以向下延伸，以分別覆蓋柵絕緣圖案440的兩個(gè)側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，第一柵間隔件461和第二柵間隔件462中的每個(gè)可以包括氮化物層、氧化物層或者它們的組合。第一P型結(jié)區(qū)421和第二P型結(jié)區(qū)430可以分別與柵絕緣圖案440的兩個(gè)側(cè)壁對(duì)齊。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422可以與第一柵間隔件461的外側(cè)壁對(duì)齊。

第一金屬硅化物層471可以設(shè)置在第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422的上表面上。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)422和第一金屬硅化物層471可以彼此接觸，以提供歐姆接觸。第一金屬接觸插塞481可以設(shè)置在第一金屬硅化物層471的上表面上。第一金屬接觸插塞481可以與第一選擇線X電耦接。

第二金屬硅化物層472可以設(shè)置在第二P型結(jié)區(qū)430上。第二金屬接觸插塞482可以設(shè)置在第二金屬硅化物層472上。第二金屬接觸插塞482可以與第二選擇線Y電耦接。第二P型結(jié)區(qū)430和第二金屬硅化物層472可以彼此接觸，以提供肖特基接觸。即，第二P型結(jié)區(qū)430和第二金屬硅化物層472可以組成肖特基勢(shì)壘二極管490。第二P型結(jié)區(qū)430和第二金屬硅化物層472可以分別對(duì)應(yīng)于肖特基勢(shì)壘二極管490的陽(yáng)極和陰極。

因而，當(dāng)肖特基勢(shì)壘二極管490為正向偏壓時(shí)，電流可以從第二P型結(jié)區(qū)430流向第二金屬硅化物層472。如果肖特基勢(shì)壘二極管490為反相偏壓，則沒有電流流經(jīng)肖特基勢(shì)壘二極管490。如果EPROM單元400被重復(fù)地排列成矩陣形式，以提供EPROM單元陣列，則由于潛行電流所引起的EPROM單元陣列的故障可以因呈現(xiàn)出整流特性的肖特基勢(shì)壘二極管490的存在而被抑制。

圖8為圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的EPROM單元陣列500的等效電路圖。參見圖8，EPROM單元陣列500可以被配置為包括多個(gè)單位單元510，多個(gè)單位單元510沿著第一方向和第二方向排列，以具有‘m×n’矩陣形式。第一方向和第二方向可以彼此相交。多個(gè)單位單元510中的每個(gè)可以包括具有漏極端子D和源極端子S的MOSFET。

排列成與第一方向平行的單個(gè)行的單位單元510的漏極端子D可以分別與第一選擇線X1、X2、…和Xn連接。排列成與第二方向平行的單個(gè)列的單位單元510的源極端子S可以分別與第二選擇線Y1、Y2、…和Ym連接。

單位單元510中的每個(gè)還可以包括肖特基勢(shì)壘二極管590，肖特基勢(shì)壘二極管590耦接在MOSFET的源極端子S與第二選擇線Y1、Y2、…和Ym中的一個(gè)之間。單位單元510中的每個(gè)可以對(duì)應(yīng)于參照?qǐng)D1至圖7所述的EPROM單元100、300和400中的一個(gè)。

圖9為圖示圖8所示的EPROM單元陣列500的編程操作的等效電路圖。參見圖9，EPROM單元陣列500可以包括多個(gè)單位單元510-11、510-12、…、510-21、…，它們分別設(shè)置在第一選擇線X1、X2、X3、…與第二選擇線Y1、Y2、Y3、…的交叉點(diǎn)處。

可以通過如下步驟來對(duì)單位單元510-11進(jìn)行選擇性地編程：將正的編程電壓+VPP施加至與選中的單位單元510-11連接的第一選擇線X1，將其余的第一選擇線X2、X3、…電氣浮置，將與選中的單位單元510-11連接的第二選擇線Y1接地，以及將其余的第二選擇線Y2、Y3、…浮置。在以上編程偏壓的條件下，可以經(jīng)由第一選擇線X1將正的編程電壓+VPP施加至選中的單位單元510-11的漏極端子D，并且可以經(jīng)由第一選擇線X1將接地電壓施加至選中的單位單元510-11的源極端子S。因而，如參照?qǐng)D2所述，可以將熱電子注入至選中的單位單元510-11的浮柵內(nèi)。因此，選中的單位單元510-11可以具有編程狀態(tài)。

在選中的單位單元510-11被編程時(shí)，可以將正的編程電壓+VPP施加至與選中的單位單元510-11共享第一選擇線X1的單位單元510-21的漏極端子D。然而，可以浮置單位單元510-21的源極端子S。因而，由于在單位單元510-21中不發(fā)生雪崩擊穿現(xiàn)象，所以單位單元510-21可以不被編程。類似地，由于其余的第二選擇線Y3、…被浮置，因而與選中的單位單元510-11共享第一選擇線X1的其余的單位單元可以不被編程。

另外，當(dāng)選中的單位單元510-11被編程時(shí)，與選中的單位單元510-11共享第二選擇線Y1的單位單元510-12的源極端子可以被接地，而單位單元510-12的漏極端子可以被浮置。因而，由于在單位單元510-12中不發(fā)生雪崩擊穿現(xiàn)象，所以單位單元510-12可以不被編程。類似地，由于其余的第一選擇線X3、…被浮置，與選中的單位單元510-11共享第二選擇線Y1的其余的單位單元可以不被編程。由于全部的其它的單位單元的源極端子S和漏極端子D被浮置，因而與浮置的第一選擇線X2、X3、…和浮置的第二選擇線Y2、Y3、…連接的其它的單位單元全部不被編程。

圖10為圖示由于普通的EPROM單元陣列600(不具有肖特基勢(shì)壘二極管)的潛行電流導(dǎo)致的錯(cuò)誤編程操作的等效電路圖。參見圖10，普通的EPROM單元陣列600可以被配置為包括多個(gè)單位單元610-11、610-12、610-1、…、610-21、610-22、610-23、…，它們分別設(shè)置在第一選擇線X1、X2、X3、…與第二選擇線Y1、Y2、Y3、…的交叉點(diǎn)處。多個(gè)單位單元610-11、610-12、610-13、…、610-21、610-22、610-23、…中的每個(gè)可以包括P溝道MOSFET，P溝道MOSFET具有浮柵、與第一選擇線X1、X2、X3、…中的一個(gè)連接的漏極端子D以及與第二選擇線Y1、Y2、Y3、…中的一個(gè)連接的源極端子S。

排列在同一列中的單位單元的漏極端子D可以與第一選擇線X1、X2、X3、…中的任意一個(gè)連接。例如，排列在第一列中的單位單元610-11、610-21、…的漏極端子D可以共同地與第一選擇線X1連接。

排列在同一行中的單位單元的源極端子S可以與第二選擇線Y1、Y2、Y3、…中的任意一個(gè)連接。例如，排列在第一行中的單位單元610-11、610-12、610-13、…的源極端子S可以共同地與第二選擇線Y1連接。

在下文中，將結(jié)合單位單元610-11、610-13和610-23具有編程狀態(tài)以被正常地導(dǎo)通的示例來描述用于對(duì)與第一選擇線X1和第二選擇線Y2耦接的單位單元610-21進(jìn)行選擇性地編程的操作。為了選擇性地對(duì)單位單元610-21進(jìn)行編程，可以將正的編程電路+VPP施加至第一選擇線X1，并且可以將接地電壓施加至第二選擇線Y2。另外，可以浮置其余的第一選擇線X2、X3、…和其余的第二選擇線Y1、Y3、…。在以上偏壓條件下，選中的單位單元610-21必須通過參照?qǐng)D2所述的編程操作而被編程，而其余的未選中的單位單元不應(yīng)當(dāng)被編程。

然而，在這種情況下，不期望的電流可以沿著潛行電流路徑Is流動(dòng)，所述潛行電流路徑IS通過第一選擇線X1、第二選擇線Y2以及未選中的單位單元610-11、610-13和610-23來提供(參見圖10中的虛線650)。因而，可以將施加至第一選擇線X1的正的編程電壓+VPP降低至不足以引起選中的單位單元610-21的雪崩擊穿現(xiàn)象的電平。因此，選中的單位單元610-21可以不充分地被編程，或者可以不被編程。

圖11為圖示如何在EPROM單元陣列500中防止由于潛行電流引起的錯(cuò)誤編程操作的EPROM單元陣列700的等效電路圖。參見圖11，EPROM單元陣列700可以具有與參照?qǐng)D8所述的EPROM單元陣列500相同的配置。

即，EPROM單元陣列700可以被配置為包括多個(gè)單位單元710-11、710-12、710-13、710-21、710-22、710-23、…，它們沿著第一方向和第二方向排列，以具有矩陣形式。第一方向和第二方向可以彼此相交。多個(gè)單位單元710-11、710-12、710-13、710-21、710-22、710-23、…中的每個(gè)包括具有漏極端子D和源極端子S的MOSFET。排列在同一列中的單位單元的漏極端子D可以與第一選擇線X1、X2、X3、…中的任意一個(gè)連接。排列在同一行中的單位單元中的源極端子S可以與第二選擇線Y1、Y2、Y3、…中的任意一個(gè)電連接。

多個(gè)單位單元710-11、710-12、710-13、710-21、710-22、710-23、…中的每個(gè)還可以包括肖特基勢(shì)壘二極管790。肖特基勢(shì)壘二極管790可以耦接在每個(gè)MOSFET的源極端子S與第二選擇線Y1、Y2、Y3、…中的任意一個(gè)之間。在這種情況下，肖特基勢(shì)壘二極管790的陽(yáng)極和陰極可以分別與源極端子S和第二選擇線連接。

在下文中，將描述用于對(duì)與第一選擇線X1和第二選擇線Y2耦接的單位單元710-21進(jìn)行選擇性地編程的操作。例如，可以在對(duì)單位單元710-21進(jìn)行選擇性地編程的過程中導(dǎo)通單位單元710-11、710-13和710-23。為了對(duì)單位單元710-21進(jìn)行選擇性地編程，可以將正的編程電壓+VPP施加至第一選擇線X1，并且可以將接地電壓施加至第二選擇線Y2。另外，可以浮置其余的第一選擇線X2、X3、…和其余的第二選擇線Y1、Y3、…。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在以上偏壓條件下，選中的單位單元710-21可以通過參照?qǐng)D2所述的編程操作而被編程，而其余的未選中的單位單元不被編程。即，可以防止由于潛行電流引起的錯(cuò)誤編程操作。

具體地，通過第一選擇線X1、第二選擇線Y1以及未選中的單位單元710-11提供的潛行電流路徑可以通過將反相偏壓施加至未選中的單位單元710-13的肖特基勢(shì)壘二極管790而被電打開(參見圖11中的虛線750)。因此，第二選擇線Y2仍可以具有對(duì)應(yīng)于接地電壓的電壓電平，而第一選擇線X1仍可以具有對(duì)應(yīng)于正的編程電壓+VPP的電壓電平。

由于單位單元710-11、710-12、710-13、710-21、710-22、710-23、…中的每個(gè)包括肖特基勢(shì)壘二極管790，所以即使未選中的單位單元具有導(dǎo)通狀態(tài)，提供為從與未選中的單位單元連接的第一選擇線至具有導(dǎo)通狀態(tài)的單位單元的源極端子S的潛行電流路徑也可以被電打開。因此，可以防止由于潛行電流引起的編程錯(cuò)誤。

圖12至圖15為圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造EPROM單元的方法的截面圖。參見圖12，溝槽隔離層812可以形成在N型半導(dǎo)體層810的上部區(qū)域內(nèi)，以限定有源區(qū)801。與有源區(qū)801相交的柵絕緣圖案840和浮柵圖案850可以形成在N型半導(dǎo)體層810上。浮柵圖案850可以形成在柵絕緣圖案840上，并且可以利用相同的圖案化工藝來形成浮柵圖案850和柵絕緣圖案840。因而，浮柵圖案850的側(cè)壁可以分別與柵絕緣圖案840的側(cè)壁垂直自對(duì)齊。在一些實(shí)施例中，柵絕緣圖案840可以由氧化物層形成，而浮柵圖案850可以由多晶硅層形成。

參見圖13，如箭頭910所示，可以利用浮柵圖案850作為注入掩模而將P型雜質(zhì)離子注入至有源區(qū)801內(nèi)，以形成第一P型結(jié)區(qū)821和第二P型結(jié)區(qū)830。第一P型結(jié)區(qū)821和第二P型結(jié)區(qū)830可以形成為具有第一雜質(zhì)濃度。第一雜質(zhì)濃度可以被控制為低于預(yù)定的濃度，使得第二P型結(jié)區(qū)830和接觸第二P型結(jié)區(qū)830的金屬插塞或者金屬硅化物層呈現(xiàn)出例如P-N二極管特性的整流特性。第一P型結(jié)區(qū)821和第二P型結(jié)區(qū)830可以被形成為分別與浮柵圖案850的兩個(gè)側(cè)壁自對(duì)齊。

參見圖14，第一柵間隔件861和第二柵間隔件862可以分別形成在浮柵圖案850的兩個(gè)側(cè)壁上。第一柵間隔件861和第二柵間隔件862還可以形成為分別覆蓋柵絕緣圖案840的兩個(gè)側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，第一柵間隔件861和第二柵間隔件862可以形成為包括氧化物層或者氮化物層。

掩模圖案920可以形成在第二P型結(jié)區(qū)830上，以暴露出第一P型結(jié)區(qū)821。在一些實(shí)施例中，掩模圖案920可以由光致抗蝕劑層形成。如箭頭930所示，可以利用掩模圖案920和第一柵間隔件861作為注入掩模而將P型雜質(zhì)離子注入至第一P型結(jié)區(qū)821內(nèi)，以在第一P型結(jié)區(qū)821的上部區(qū)域內(nèi)形成第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822。

第一P型結(jié)區(qū)821和第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822可以組成具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)的第一結(jié)區(qū)820。第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822可以形成為具有高于第一雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)濃度。第二雜質(zhì)濃度可以被控制成具有足夠高的濃度，使得第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822和金屬插塞或者金屬硅化物層(隨后將形成為接觸第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822)呈現(xiàn)出歐姆接觸特性。可以在第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822形成之后去除掩模圖案920。

參見圖15，第一金屬接觸插塞881和第二金屬接觸插塞882可以分別形成在第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822和第二P型結(jié)區(qū)830上。在第一金屬接觸插塞881和第二金屬接觸插塞882形成時(shí)，在浮柵圖案850上沒有形成導(dǎo)電圖案。即，可以電隔離并且浮置浮柵圖案850。

第一金屬接觸插塞881和第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822可以彼此接觸，以提供歐姆接觸。第二金屬接觸插塞882和第二P型結(jié)區(qū)830可以彼此接觸，以提供肖特基接觸。因而，第二金屬接觸插塞882和第二P型結(jié)區(qū)830可以組成肖特基勢(shì)壘二極管890。盡管在圖15中未示出，但是在第一金屬接觸插塞881和第二金屬接觸插塞882形成之前，金屬硅化物層可以形成在第一重?fù)诫sP型結(jié)區(qū)822和第二P型結(jié)區(qū)830中的至少一個(gè)上。

出于說明性的目的，以上已經(jīng)公開了本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不脫離所附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進(jìn)行各種修改、增加以及替換。