[發明專利]能夠降低耦合效應的存儲單元編程方法

無效

• 申請號: 200710301180.7
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN101211662A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 趙慶來;玄在雄;邊成宰;樸奎燦;樸允童;李忠浩
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G11C16/10
• 分類號: G11C16/10;G11C16/34
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 韓明星;安宇宏

本非臨時性專利申請要求于2006年12月28日在韓國知識產權局提交的第10-2006-0136822號韓國專利申請的優先權，通過引用，其全部內容包含于此以資參考。

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本發明涉及一種存儲單元(memory?cell)編程方法。

?????????????????????????背景技術

非易失性存儲裝置可以電擦除和編入(program)數據，而且即使在不提供電源電壓的情況下也可以保存儲存的數據。非易失性存儲裝置的示例是閃速存儲器。

存儲單元可以包括具有控制柵極、浮動柵極、源極和漏極的單元晶體管。可以使用Fowler-Nordheim(F-N)隧穿機制來編程或擦除單元晶體管。

單元晶體管的示例擦除操作可以通過將地電壓施加到單元晶體管的控制柵極并且將高于電源電壓的電壓施加到半導體基底(或體)來執行。在擦除偏差(bias)情況下，在浮動柵極和基底之間的相對大的電壓差會導致在它們之間的相對強的電場。結果，由于F-N隧穿，浮動柵極中的電子會釋放到基底。這樣，會降低擦除的單元晶體管的閾值電壓。

在示例編程操作中，可以將高于電源電壓的電壓施加到控制柵極，并且可以將地電壓施加到漏極、源極和基底。在編程偏差情況下，會通過F-N隧穿將電子注入到單元晶體管的浮動柵極。結果，會增大編程的單元晶體管的閾值電壓。

圖1是用于說明包括在非易失性存儲裝置中的存儲單元的結構和操作的示圖。

如圖1中所示，可以將電子注入到包括在非易失性存儲裝置中的存儲單元的浮動柵極FG。電子可被注入浮動柵極FG的狀態被稱為“編程狀態”。電子可從浮動柵極FG被擦除的狀態被稱為“擦除狀態”。

在編程狀態中，浮動柵極FG的閾值電壓可以高于大約“0”或為正值。在擦除狀態中，浮動柵極FG的閾值電壓可以低于“0”或為負值。

為了提高閃速存儲器的密度，可以使用多層閃速存儲器。在多層閃速存儲器中，多個數據位(例如，多位數據)可以被存儲在單個存儲單元中。例如，多位數據(例如，兩位或更多位)可以被存儲在每個存儲單元中。存儲多位數據的存儲單元被稱為“多層單元(multi-level?cell)”，存儲單位數據的存儲單元被稱為“單層單元(single-level?cell)”。多層單元可以利用兩個或更多個閾值電壓存儲多位數據。閾值電壓中的每個可以被包括在多個閾值電壓的對應的閾值電壓分布中。多層單元也可以具有對應于兩個或更多個閾值電壓分布的兩個或更多個數據存儲狀態。將描述在多層閃速存儲器的存儲單元中存儲2位數據的示例。然而，可以在多層閃速存儲器的存儲單元中存儲三位或更多位數據。

存儲2位數據的多層單元可以具有四種數據存儲狀態，例如，“11”、“01”、“10”和“00”。在這個示例中，“11”表示已擦除的狀態，“01”、“10”和“00”表示已編程的狀態。

四種數據存儲狀態可以對應多層單元的各個閾值電壓分布。例如，如果多層單元的閾值電壓分布為“VTH1-VTH2”、“VTH3-VTH4”、“VTH5-VTH6”和“VTH7-VTH8”，則數據存儲狀態“11”、“01”、“10”和“00”可以分別對應電壓分布“VTH1-VTH2”、“VTH3-VTH4”、“VTH5-VTH6”和“VTH7-VTH8”。在這個示例中，根據閾值電壓“11”、“01”、“10”和“00”，可以將2位數據存儲在所述多層單元中。

圖2是用于說明包括在非易失性存儲裝置中的多層單元的示例操作的示圖。

圖2示出了：擦除狀態，其中，在多層單元的浮動柵極FG中沒有電子；第一編程狀態，其中，將第一部分電子注入到多層單元的浮動柵極FG中；第二編程狀態，其中，將第二部分電子注入到多層單元的浮動柵極FG中；第三編程狀態，其中，將數量相對較大的電子注入到多層單元的浮動柵極FG中。從擦除狀態到第三編程狀態，閾值電壓會逐漸地增加。

圖3示出了在圖2中示出的傳統的多層單元的多個閾值電壓分布。

參照圖3，傳統的多層單元的16個閾值電壓分布可以表示4位數據。16個閾值電壓分布可以對應于4位碼(code)的組合。