[發明專利]非揮發性記憶元件的操作方法

有效

• 申請號: 200610090051.3
• 申請日: 2006-06-22
• 公開（公告）號: CN101093725A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 呂函庭;賴二琨;王嗣裕
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: G11C16/04
• 分類號: G11C16/04;G11C16/06;G11C11/56;H01L29/792
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

1、一種記憶單元的操作方法，其特征在于其包括：

提供一記憶單元，該記憶單元包括：

一基底，具有二源/汲極區設置于該基底的一表面下，該二源/汲極區藉由一通道區分隔；

一絕緣層，設置于該通道區上；

一電荷儲存層，設置于該絕緣層上；

一多層穿隧介電結構，設置于該電荷儲存層上；以及

一閘極，設置于該多層穿隧介電結構上；

進行一第一操作，于該閘極施加一負偏壓并使該些源/汲極區浮置、接地或設為0伏特，藉由-FN穿隧機制，使電子從該記憶單元的該閘極經由該多層穿隧介電結構注入于該電荷儲存層，造成該記憶單元的啟始電壓上升；以及

進行一第二操作，于該閘極施加一正偏壓并使該些源/汲極區浮置、接地或設為0伏特，藉由+FN穿隧機制，使電洞從該記憶單元的該閘極經由該多層穿隧介電結構注入于該電荷儲存層，造成該記憶單元的啟始電壓下降。

2、根據權利要求1所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該負偏壓為-16至-20伏特左右。

3、根據權利要求1所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該正偏壓為14至16伏特左右。

4、根據權利要求1所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該些源/汲極區為p導電型，且該第一操作為一程式化操作；該第二操作為一抹除操作。

5、根據權利要求1所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該些源/汲極區為n導電型，且該第一操作為一抹除操作；該第二操作為一程式化操作。

6、根據權利要求1所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該多層穿隧介電結構包括一氧化物/氮化物/氧化物三層。

7、根據權利要求1所述的操作記憶單元的方法，其特征在于其中該多層穿隧介電結構包括一氧化硅/氮化硅/氧化硅三層或一氧化硅/氧化鋁/氧化硅三層。

8、根據權利要求1所述的操作記憶單元的方法，其特征在于其中該絕緣層的材質包括氧化硅或氧化鋁。

9、根據權利要求1所述的操作記憶單元的方法，其特征在于其中該電荷儲存層的材質包括氮化硅、氮氧化硅、HfO₂、HfSi_xO_y或Al₂O₃。

10、一種記憶元件的操作方法，其特征在于其中該記憶元件包括一閘極、一源極區、一汲極區、該源極與該汲極區之間所定義的一通道區、位于該通道區上方的一電荷儲存層、位于該電荷儲存層與該閘極之間的一多層穿隧介電結構以及位于該電荷儲存層與該通道區之間的一絕緣層，其中該閘極對應于一字元線，該源極區對應于一第一位元線，該汲極區對應于一第二位元線，該方法包括：

對一選定記憶單元進行一第一操作，于該字元線施加負偏壓，并且使得該第一與該第二位元線浮置、接地或設為0伏特，藉由-FN穿隧機制，使電子從該記憶單元的該閘極經由該多層穿隧介電結構注入于該電荷儲存層，造成該記憶單元的啟始電壓上升；以及

對該選定記憶單元進行一第二操作，于該字元線施加正偏壓，并且使得該第一與該第二位元線浮置、接地或設為0伏特，藉由+FN穿隧機制，使電洞從該記憶單元的該閘極經由該多層穿隧介電結構注入于該電荷儲存層，造成該記憶單元的啟始電壓下降。

11、根據權利要求1所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該負偏壓為-16至-20伏特左右。

12、根據權利要求1所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該正偏壓為14至16伏特左右。

13、根據權利要求10所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該些源/汲極區為p導電型，且該第一操作為一程式化操作；該第二操作為一抹除操作。

14、根據權利要求10所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該些源/汲極區為n導電型，且該第一操作為一抹除操作；該第二操作為一程式化操作。

15、根據權利要求10所述的記憶單元的操作方法，其特征在于其中該多層穿隧介電結構包括一氧化物/氮化物/氧化物三層。

16、根據權利要求10所述的操作記憶單元的方法，其特征在于其中該多層穿隧介電結構包括一氧化硅/氮化硅/氧化硅三層或一氧化硅/氧化鋁/氧化硅三層。