[發明專利]溝道型側壁浮柵結構閃存及其使用方法

無效

• 申請號: 200810035116.3
• 申請日: 2008-03-25
• 公開（公告）號: CN101295716A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 張博
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L29/788;G11C16/10;G11C16/26
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本發明涉及存儲器領域，尤其涉及溝道型側壁浮柵結構閃存及其讀、寫、清零方法。

背景技術

閃存是現在發展最快、最有市場潛力的存儲器芯片產品。它在通信領域、消費領域、計算機領域得到普遍應用。閃存的結構很多，有傳統的堆棧結構(stackgate?structure)，分離柵結構(split?gate?structure)等等。隨著技術的發展，更高密度、更低成本的閃存技術不斷涌現出來。

傳統的堆棧式浮柵(SiO2/SiN/SiO2，簡稱ONO)結構閃存如圖1所示，包括襯底9，形成于襯底上的耗盡層7，引出漏極，形成于襯底9上的PN結6，引出源極，以及形成于襯底9上的隧道氧化層5、形成于隧道氧化層5上的柵極，所述的柵極由堆棧浮柵3、堆棧絕緣層2、控制柵1自下而上一次淀積而成，柵極的側面有左絕緣側壁8和右絕緣側壁5。

傳統的ONO堆棧浮柵結構的閃存在0.09um以下的制造工藝下，堆棧浮柵線寬可以加工的很小，一旦堆棧浮柵線寬達到0.1um以下，但由于短溝道效應的存在，源極和漏極很容易導通(punchthrough)，需要源極和漏極的結深控制非常精準，加工難度很大。同時因為結深隨電壓增加耗盡層增大，源極和漏極的工作電壓也受到限制。這樣因為短溝道效應而限制了堆棧浮柵線寬減小。另外，由于堆棧浮柵線寬的減小，ONO堆棧浮柵存儲的電荷減少，對溝道的影響能力減弱，溝道電流相對的變化也變小，同時區別存儲信息能力降低。

發明內容

本發明為解決現有閃存技術中，由于短溝道效應而導致導通和浮柵存儲電荷減少的缺點，提供了一種溝道型側壁浮柵結構閃存。

一種溝道型側壁浮柵結構閃存，包括，襯底、形成于襯底內部的控制柵，控制柵引出柵極，形成于控制柵的外圍的溝道槽，存儲電荷的浮柵形成于所述溝道槽的側壁上，溝道槽左側有一個PN結，引出漏極，溝道槽的右側有一個PN結，引出源極。

其中所述的溝道槽包括形成于控制柵外圍的絕緣氧化物，形成于絕緣氧化物外圍的堆棧浮柵，以及形成于堆棧浮柵外圍的隧道氧化物。

一種溝道型側壁浮柵結構閃存的存儲單元寫入方法，在實現存儲單元寫入時，柵極電壓Vg的范圍是6V至30V，源極電壓Vs的范圍是0至20V，漏極電壓Vd的范圍是0V至20V。

一種溝道型側壁浮柵結構閃存的存儲單元寫入方法，在實現存儲單元寫入時，柵極電壓Vg＝12V，源極電壓Vs＝0V，漏極電壓Vd＝0V。

一種溝道型側壁浮柵結構閃存的存儲單元清零方法，在實現存儲單元清零時，柵極電壓Vg的范圍是-6V至-30V，源極電壓Vs的范圍是0至20V，漏極電壓Vd的范圍是0V至20V。

一種溝道型側壁浮柵結構閃存的存儲單元清零方法，在實現存儲單元清零時，柵極電壓Vg＝-10V，源極電壓Vs＝5V，漏極電壓Vd＝5V。

一種溝道型側壁浮柵結構閃存的存儲單元讀入方法，在實現存儲單元讀入時，柵極電壓Vg的范圍是3V至10V，源極電壓Vs的范圍是0至10V，漏極電壓Vd的范圍是0V至10V。

一種溝道型側壁浮柵結構閃存的存儲單元讀入方法，在實現存儲單元讀入時，柵極電壓Vg＝3V，源極電壓Vs＝0V，漏極電壓Vd＝3V。

本發明采用了溝道型側壁浮柵來存儲電子，不但能有效的解決由于短溝道效應所帶來的導通現象，而且也能增加浮柵的存儲電荷能力。

附圖說明

圖1為傳統的側壁浮柵結構閃存示意圖；

圖2為溝道型側壁浮柵結構閃存示意圖；

圖3為溝道型側壁浮柵結構閃存存儲單元寫入示意圖；

圖4為溝道型側壁浮柵結構閃存存儲單元清零示意圖；

圖5為溝道型側壁浮柵結構閃存存儲單元讀入示意圖。

具體實施方式

下面結合一個具體實施例對本發明溝道型側壁浮柵結構閃存作詳細的介紹，如圖2所示，包括，襯底、形成于襯底內部的控制柵101，控制柵101引出柵極，形成于控制柵101的外圍的溝道槽，存儲電荷的浮柵形成于所述溝道槽的側壁上，溝道槽左側有一個PN結103，引出漏極，溝道槽的右側有一個PN結102，引出源極，所述的溝道槽包括形成于控制柵101外圍的柵氧化層104，一般為二氧化硅(SiO2)，柵氧化層104的外圍形成一層氮化硅(SiN)105，氮化硅105的外圍形成一層隧道氧化層，一般為二氧化硅(SiO2)。

本溝道型側壁浮柵結構閃存，可以實現存儲單元寫入、存儲單元清零和存儲單元讀入等功能。

一：存儲單元寫入