[發明專利]共享字線的分柵式閃存

無效

• 申請號: 200910197119.1
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN101694845A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 曹子貴;顧靖
• 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;H01L23/528;G11C16/26;G11C16/10;G11C16/14
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體設計制造領域，且特別涉及一種共享字線的分柵式閃存。

背景技術

閃存以其便捷，存儲密度高，可靠性好等優點成為非揮發性存儲器中研究的熱點。從二十世紀八十年代第一個閃存產品問世以來，隨著技術的發展和各類電子產品對存儲的需求，閃存被廣泛用于手機，筆記本，掌上電腦和U盤等移動和通訊設備中，閃存為一種非易變性存儲器，其運作原理是通過改變晶體管或存儲單元的臨界電壓來控制門極通道的開關以達到存儲數據的目的，使存儲在存儲器中的數據不會因電源中斷而消失，而閃存為電可擦除且可編程的只讀存儲器的一種特殊結構。如今閃存已經占據了非揮發性半導體存儲器的大部分市場份額，成為發展最快的非揮發性半導體存儲器。

然而現有的閃存在邁向更高存儲密度的時候，由于受到編程電壓的限制，通過縮小器件尺寸來提高存儲密度將會面臨很大的挑戰，因而研制高存儲密度的閃存是閃存技術發展的重要推動力。傳統的閃存在邁向更高存儲密度的時候，由于受到結構的限制，實現器件的編程電壓進一步減小將會面臨著很大的挑戰。

一般而言，閃存為分柵結構或堆疊柵結構或兩種結構的組合。分柵式閃存由于其特殊的結構，相比堆疊柵閃存在編程和擦除的時候都體現出其獨特的性能優勢，因此分柵式結構由于具有高的編程效率，字線的結構可以避免“過擦除”等優點，應用尤為廣泛。但是由于分柵式閃存相對于堆疊柵閃存多了一個字線從而使得芯片的面積也會增加，因此如何在提高芯片性能的同時進一步減小芯片的尺寸是亟需解決的問題。

發明內容

本發明提出一種共享字線的分柵式閃存，其能夠在保持芯片的電學隔離性能不變的情況下，有效地縮小芯片的面積，同時也可以避免過擦除的問題。

為了達到上述目的，本發明提出一種共享字線的分柵式閃存，其包括：

半導體襯底，其上具有間隔設置的源極區域和漏極區域；

溝道區，位于所述源極區域和漏極區域之間；

第一存儲位單元，位于所述溝道區與所述源極區域上方；

第二存儲位單元，位于所述溝道區與所述漏極區域上方；

字線，包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于第一存儲位單元和第二存儲位單元之間，所述第二部分位于第一部分上方并向兩側延伸至第一存儲位單元和第二存儲位單元上方，

其中，所述第一存儲位單元和第二存儲位單元為納米晶體。

進一步的，分別對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加第一存儲位單元讀取電壓，實現第一存儲位單元讀取。

進一步的，對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加的第一存儲位單元讀取電壓分別為4V、0V和1.5V，實現第一存儲位單元讀取。

進一步的，分別對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加第二存儲位單元讀取電壓，實現第二存儲位單元讀取。

進一步的，對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加的第二存儲位單元讀取電壓分別為4V、1.5V和0V，實現第二存儲位單元讀取。

進一步的，分別對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加第一存儲位單元編程電壓，實現第一存儲位單元編程。

進一步的，對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加的第一存儲位單元編程電壓分別為6V、4V和0V，實現第一存儲位單元編程。

進一步的，分別對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加第二存儲位單元編程電壓，實現第二存儲位單元編程。

進一步的，對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加的第二存儲位單元編程電壓分別為6V、0V和4V，實現第二存儲位單元編程。

進一步的，分別對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加存儲位單元擦除電壓，實現第一存儲位單元和第二存儲位單元擦除。

進一步的，對所述字線、所述源極區域和所述漏極區域施加的存儲位單元擦除電壓分別為-5V、F和F，實現第一存儲位單元和第二存儲位單元擦除。

本發明提出的共享字線的分柵式閃存，將兩個存儲位單元共享使用一個字線，通過對字線，和源漏極區域施加不同的工作電壓實現對存儲位單元的讀取、編程和擦除，共享位線的結構使得分柵式閃存其能夠在保持芯片的電學隔離性能不變的情況下，有效地縮小芯片的面積，同時也可以避免過擦除的問題。

附圖說明

圖1所示為本發明較佳實施例的共享字線的分柵式閃存結構示意圖。

圖2所述為本發明較佳實施例的共享字線的分柵式閃存的第一存儲位單元讀取示意圖。

圖3所述為本發明較佳實施例的共享字線的分柵式閃存的第二存儲位單元讀取示意圖。