[發(fā)明專(zhuān)利]存儲(chǔ)器的擦除方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810204966.1
• 申請(qǐng)日: 2008-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101477835A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董耀旗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G11C16/14
• 分類(lèi)號(hào): G11C16/14
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 鄭 瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)器擦除方法，采取動(dòng)態(tài)的方法在經(jīng)過(guò)不同的編程/擦除循環(huán)次數(shù)后使用不同的擦除工作電壓。

背景技術(shù)

目前存儲(chǔ)器技術(shù)正向提高集成度以及縮小元件尺寸的方向發(fā)展，用戶(hù)使用存儲(chǔ)器時(shí)，經(jīng)常要對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行保存和刪除信息并更新資料，因此就涉及到存儲(chǔ)器的編程和擦除問(wèn)題，除要求存儲(chǔ)器具備高存儲(chǔ)能力，低功耗及高可靠性外，對(duì)存儲(chǔ)器的耐久性(可以經(jīng)受編程/擦除循環(huán)的總次數(shù))也提出了高要求。例如，閃存一般要求耐久性在為1萬(wàn)次到10萬(wàn)次以上，有些特殊應(yīng)用(如智能卡，微控制器)甚至需要高于100萬(wàn)次的耐久性。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為現(xiàn)有一種分柵結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器擦除狀態(tài)示意圖，具體的擦除情況為：分別在漏端1、襯底2、控制柵3、源端5設(shè)置條件為：0V、0V，12V、0V，于是在浮柵和控制柵之間形成電勢(shì)差，浮柵內(nèi)的電子在高電場(chǎng)下，通過(guò)Fowler-Nordheim隧穿，穿過(guò)浮柵4和控制柵3之間的隧穿氧化層6(tunneloxide)，逃逸到控制柵3，于是完成擦除過(guò)程。同時(shí)，在擦除過(guò)程中，襯底2和控制柵3之間同樣存在電勢(shì)差，因此會(huì)有部分電子從襯底2通過(guò)字線氧化層7(WL?oxide)隧穿到控制柵3。

經(jīng)過(guò)若干次編程和擦除后，由于電荷陷阱的產(chǎn)生以及部分電子被氧化層俘獲(trap)，隧穿氧化層6和字線氧化層7的特性會(huì)發(fā)生退化。隧穿氧化層6特性的退化會(huì)造成擦除效率的降低，導(dǎo)致擦除后浮柵4的電勢(shì)相比隧穿氧化層6退化之前變低，進(jìn)而減小了擦除狀態(tài)的器件讀取(read-out)電流。而字線氧化層7的退化會(huì)增加字線晶體管的閾值電壓，同樣降低了擦除狀態(tài)的器件讀取電流。因此在大量的編程和擦除循環(huán)之后，編程和擦除狀態(tài)之間的電流區(qū)別會(huì)變得越來(lái)越小，最終導(dǎo)致讀取器件時(shí)無(wú)法區(qū)分存儲(chǔ)在浮柵里的信息，造成器件的耐久性失效。而且由于隨著器件特征尺寸的等比例減小，隧穿氧化層和字線氧化層的厚度都會(huì)隨之變薄，而擦除電壓基本維持不變，從而使得擦除時(shí)其中的電場(chǎng)強(qiáng)度隨之增加，隧穿氧化層和字線氧化層中的退化更加嚴(yán)重。

因此，有必要尋找一種解決方案，提高使用存儲(chǔ)器的耐久性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種存儲(chǔ)器的擦除方法，提高存儲(chǔ)器的耐久性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)器的擦除方法，在存儲(chǔ)器開(kāi)始使用時(shí)，給定一個(gè)編程/擦除循環(huán)的初始工作電壓，隨著循環(huán)次數(shù)的增多而改變擦除的工作電壓。

進(jìn)一步的，隨著編程/擦除循環(huán)次數(shù)的增多而增加擦除循環(huán)的工作電壓。

進(jìn)一步的，每當(dāng)編程/擦除循環(huán)次數(shù)達(dá)到一預(yù)設(shè)次數(shù)后，在原有的工作電壓上增加一電壓值。其中，所述預(yù)設(shè)次數(shù)為5萬(wàn)次，所述電壓值的范圍為0.01V～0.5V，并且較佳的，所述電壓值為0.1V。

進(jìn)一步的，擦除的初始工作電壓的范圍為6V～20V，較佳的，擦除的初始工作電壓為11.5V。

與現(xiàn)有存儲(chǔ)器擦除方法相比，本發(fā)明的存儲(chǔ)器擦除方法在開(kāi)始使用時(shí)給定一個(gè)比較低的擦除工作電壓，隨著編程/擦除循環(huán)次數(shù)的增多，再逐步增大擦除工作電壓，從而減緩了器件的性能的退化，提高存儲(chǔ)器的耐久性。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的存儲(chǔ)器擦除方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為現(xiàn)有一種分柵結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器擦除狀態(tài)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中編程/擦除循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)圖。

具體實(shí)施方式

為了體現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例中采用的方法的效果，本實(shí)施例中選用三組同樣結(jié)構(gòu)0.18微米制程工藝的分柵閃存進(jìn)行測(cè)試。

第一組，在剛開(kāi)始使用的時(shí)候，給定分柵閃存設(shè)定的初始擦除的工作電壓為11.5V，然后每進(jìn)行編程/擦除循環(huán)5萬(wàn)次后增加0.1V。一直增加到50萬(wàn)次編程/擦除循環(huán)。

第二組和第三組，其擦除的工作電壓不變，其中，第二組其擦除的工作電壓設(shè)為12.5V，第三組其擦除的工作電壓設(shè)為11.5V，第二組和第三組與第一組一樣，都增加到50萬(wàn)次編程/擦除循環(huán)。

請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例中編程/擦除循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)圖。在完成上述試驗(yàn)后，對(duì)測(cè)試的數(shù)據(jù)結(jié)果整理，其中，橫坐標(biāo)表示編程/擦除循環(huán)次數(shù)，從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始其編程/擦除循環(huán)次數(shù)沿橫坐標(biāo)正方向(向右)增加；縱坐標(biāo)表示分柵閃存性能(擦除狀態(tài)存儲(chǔ)單元的讀取電流)下降的百分比，坐標(biāo)原點(diǎn)處表示分柵閃存性能下降100％，從0％所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)點(diǎn)開(kāi)始，其分柵閃存性能沿縱坐標(biāo)負(fù)方向(向下)依次下降。