[發(fā)明專(zhuān)利]非揮發(fā)內(nèi)存的重置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710001281.2
• 申請(qǐng)日: 2007-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101226942A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭明昌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/115
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/115;G11C16/02
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周?chē)?guó)城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體組件的操作方法，且特別是有關(guān)于一種非揮發(fā)內(nèi)存(non-volatile?memory)的重置方法(reset?method)，其是利用雙邊偏壓(Double-Side?Bias，DSB)-頻帶穿隧熱電洞(Band-to-Band?Tunneling?Hot?Hole，BTBTHH)效應(yīng)來(lái)進(jìn)行的。

背景技術(shù)

閃存之類(lèi)的可電除可程序化非揮發(fā)內(nèi)存在使用時(shí)，一般包括將電子注入電荷儲(chǔ)存層的操作及除去電荷儲(chǔ)存層中的電子的操作，后者的操作例如是將電子驅(qū)趕出電荷儲(chǔ)存層，或是將電洞注入電荷儲(chǔ)存層中與電子結(jié)合。

此種非揮發(fā)內(nèi)存的抹除-程序化操作的常見(jiàn)模式有二。其一是先除去所有記憶胞的電荷儲(chǔ)存層中的電子以進(jìn)行抹除，再將電子注入部分記憶胞的電荷儲(chǔ)存層中以進(jìn)行程序化。其二則是先將電子注入所有記憶胞的電荷儲(chǔ)存層中以進(jìn)行抹除，再除去部分記憶胞的電荷儲(chǔ)存層中的電子以進(jìn)行程序化。

在以上任一種操作模式中，由于抹除是對(duì)所有的記憶胞進(jìn)行，所以抹除前即在抹除態(tài)的記憶胞會(huì)有過(guò)度抹除的現(xiàn)象。因此，對(duì)除去電荷儲(chǔ)存層中的電子以抹除的非揮發(fā)內(nèi)存而言，其在多次抹除/程序化操作之后部分記憶胞的電荷儲(chǔ)存層中會(huì)有不少正電荷，而導(dǎo)致漏電的問(wèn)題；對(duì)以電子注入法進(jìn)行抹除者而言，其在多次抹除/程序化操作后則會(huì)有部分記憶胞的電荷儲(chǔ)存層中有過(guò)多電子，而導(dǎo)致過(guò)高的啟始電壓(threshold?voltage，Vt)。如此容易使后續(xù)的讀寫(xiě)操作產(chǎn)生錯(cuò)誤。

因此，當(dāng)此種非揮發(fā)內(nèi)存使用一段時(shí)間之后，必須進(jìn)行重置(reset)操作，以使各個(gè)記憶胞具有相近的啟始電壓。現(xiàn)有非揮發(fā)內(nèi)存的重置操作通常是使各記憶胞的啟始電壓在高Vt儲(chǔ)存態(tài)或低Vt儲(chǔ)存態(tài)的預(yù)設(shè)啟始電壓附近。然而，在進(jìn)行現(xiàn)有的重置操作后，各記憶胞的啟始電壓之間的差異值(variation)仍不夠小，使得后續(xù)讀寫(xiě)操作時(shí)仍有產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的即是提供一種非揮發(fā)內(nèi)存重置方法，其利用雙邊偏壓-頻帶穿隧熱電洞效應(yīng)來(lái)進(jìn)行重置。

本發(fā)明的重置方法所適用的非揮發(fā)內(nèi)存包括第一導(dǎo)電型基底上的多個(gè)記憶胞，每一記憶胞包括部分基底、控制閘、此部分基底及控制閘間的電荷儲(chǔ)存層，以及此部分基底中的二第二導(dǎo)電型源/漏極區(qū)。上述電荷儲(chǔ)存層例如是浮置閘(floating?gate)、電荷捕陷(charge-trapping)層或納米晶粒(nano-crystal)層。當(dāng)電荷儲(chǔ)存層為電荷補(bǔ)陷層或納米晶粒層時(shí)，每一記憶胞可具有分別靠近二源/漏極區(qū)的二數(shù)據(jù)儲(chǔ)存區(qū)。另外，此非揮發(fā)內(nèi)存例如是具有一虛擬接地陳列(virtual?ground?array)結(jié)構(gòu)。

此重置方法是利用雙邊偏壓-頻帶穿隧熱電洞效應(yīng)來(lái)進(jìn)行，包括在基底上施加第一電壓，并在每一記憶胞的兩源/漏極區(qū)上施加第二電壓(此即所謂雙邊偏壓)，其與第一電壓的差足以產(chǎn)生頻帶穿隧熱電洞；并包括控制各控制閘上所施加的閘電壓以及該些閘電壓的施加時(shí)間，以使各記憶胞所具有的啟始電壓收斂至一可容許范圍內(nèi)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，各控制閘上所施加的閘電壓等于施加至基底的第一電壓。當(dāng)前述第一導(dǎo)電型為P型、第二導(dǎo)電型為N型時(shí)，第二電壓高于第一電壓，此時(shí)第一、第二電壓例如分別為0V、5V～7V。

在另一實(shí)施例中，上述閘電壓包括交替施加的第三電壓及第四電壓，其中第三電壓高于第一電壓，且第四電壓低于該第一電壓。第三第四電壓的較佳施加方式是，第一第三電壓的差等于第一第四電壓的差，且每一次施加第三電壓的時(shí)間等于每一次施加第四電壓的時(shí)間。第一、第三、第四電壓例如分別為0V、5V～7V、-5V～-7V。

本發(fā)明的重置方法并不是如現(xiàn)有方法般將各記憶胞的啟始電壓調(diào)整到高或低Vt儲(chǔ)存態(tài)的預(yù)設(shè)啟始電壓附近，而是使各記憶胞的啟始電壓收斂(converge)到高、低Vt儲(chǔ)存態(tài)的預(yù)設(shè)啟始電壓之間的一個(gè)范圍內(nèi)。由于調(diào)整重置操作時(shí)間即可使此范圍窄于現(xiàn)有重置方法所能得到的啟始電壓分布范圍，所以后續(xù)在使用該非揮發(fā)內(nèi)存時(shí)，較不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)讀寫(xiě)錯(cuò)誤的問(wèn)題。