[發(fā)明專利]決定分離閘存儲(chǔ)胞元特性的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01119743.9
• 申請(qǐng)日: 2001-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN1388576A
• 公開（公告）日: 2003-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高啟弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華邦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/8247
• 分類號(hào): H01L21/8247;H01L21/66;G11C16/00;G11C29/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 任永武

本發(fā)明涉及一種建立半導(dǎo)體組件特性的模式的方法，尤其是關(guān)于建立一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(electrically-erasable?programmable?read-only?memory，EEPROM)特性的模式的方法。

一電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)是用于儲(chǔ)存存在或不存在于漂浮閘(floating?gate)上的電荷為形式的信息的電子內(nèi)存組件。

閘極是“漂浮的”，是因?yàn)楸唤^緣材料所包圍住，且于其上沒有一電性接觸。因此，即使連接于所述組件的電源移除后，漂浮閘極上的電荷仍將持續(xù)保有且不會(huì)漏電。因而這種形式內(nèi)存為非易失性(nonvolatile)。為將電荷置于漂浮閘上，組件必須執(zhí)行一強(qiáng)迫電荷越過絕緣材料的程序化程序。

電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)胞元可具有不同形式。其中一形式是“分離閘”胞元，它是借助一控制閘與漂浮閘的重疊排列賦予特性。隨著這著排列，控制閘與漂浮閘皆對(duì)由組件源極至漏極的電子流動(dòng)有著極大影響。另一形式是雙多單晶體管的可刪除通道氧化物胞元(double-poly?single-transistor?erasabletunnel?oxide?cell，ETOX?cell)，它是使用兩垂直排列的閘極，因此控制閘與組件主體分離一段距離。

眾所熟知的是一成不變的程序化、刪除與讀取一電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。例如，一程序化胞元(或執(zhí)行一寫入的操作)是借助以熱電子注入而置放一負(fù)電荷于漂浮閘上。熱電子注入包含提升漏極(drain，D)相對(duì)于源極(source，S)的電壓至一足夠正值。然后，提升控制閘(control?gate，CG)相對(duì)于源極的電壓至一足夠正值。這致使電子于控制閘與漂浮閘下的通道由源極至漏極流動(dòng)。借助控制閘設(shè)定的電場(chǎng)會(huì)吸引這些電子。由于高漏極電壓，電子非常具有能量，即非常“熱”。一些熱電子具有足夠能量而能穿越漂浮閘下的薄絕緣氧化層。所以電子可注入至漂浮閘。

刪除或移除來自漂浮閘的電荷包括提升基層主體(body，B)電壓至一足夠正值與接地源極、控制閘與漏極的步驟。借助主體電壓設(shè)定的電場(chǎng)會(huì)致使電子由漂浮閘向基層流動(dòng)。

在置放電荷于胞元上或移除胞元上的電荷后，可讀取胞元以決定其狀態(tài)。當(dāng)讀取胞元時(shí)，可以一般金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)方式施以電壓于胞元上。因此，比程序化/寫入或刪除電壓還小的正電壓置于漏極與控制閘上，且測(cè)定由源極流動(dòng)至漏極的電流量。

漂浮閘上電荷不存在通常被指定為一高邏輯狀態(tài)，例如“1”。在這狀態(tài)下，胞元為可完全導(dǎo)電的。反之，當(dāng)漂浮閘上的電荷存在時(shí)，胞元于讀取操作中為較不可導(dǎo)電的。漂浮閘上電荷的存在通常被指定為一低邏輯狀態(tài)，例如“0”。在這狀態(tài)下，胞元為部份或完全不可導(dǎo)電的。

胞元亦可以一多位方式程序化。于這多位程序化機(jī)構(gòu)下，漂浮閘上的電荷量將可設(shè)定胞元于超過兩狀態(tài)之一狀態(tài)。

一電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)胞元的操作特性主要視幾何形狀因子而定，例如電極間的距離。于一組件布置好后，將難以量測(cè)組件的幾何形狀。

當(dāng)設(shè)計(jì)一傳統(tǒng)電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)時(shí)，電容量測(cè)值已作為一直接物理量測(cè)值的代理。電容量測(cè)值可以解釋為提供組件實(shí)際尺寸之一指標(biāo)與組件的實(shí)際電子性能。通常這些量測(cè)值是用于決定“耦合電容值(couplingcapacitances)”，它可描述一電極對(duì)另一電極的影響。這些電容值的比例，即耦合比例(coupling?ratios)，亦可以用于描述一電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)胞元。這些耦合比例不僅用于監(jiān)視漂浮閘，且提供間隙區(qū)域與漂浮閘間的電壓降的一指標(biāo)，其中間隙區(qū)域?yàn)橐豢刂崎l與漂浮閘間的弱控制區(qū)域。一旦組件的電子性能建立模式后，所述模式可用于決定無法直接量測(cè)的漂浮閘的電壓。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序，譬如HSPICE，是與決定的耦合比例聯(lián)合以建立一組件的模式。伴隨一正確的模式，則可增強(qiáng)胞元設(shè)計(jì)，因此可避免故障。所以，能夠以一小安全容忍量來設(shè)計(jì)組件。

本發(fā)明的目的是提供一半導(dǎo)體組件特性的模式、一使用所述模式的胞元設(shè)計(jì)與一建立所述特性的模式的方法，以避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與限制所衍生問題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于決定一分離閘存儲(chǔ)胞元的特性的方法。

本發(fā)明再一目的是提供一種用于決定一分離閘存儲(chǔ)胞元的兩特性的方法。