[發明專利]P溝道非易失性存儲元件的操作方法

有效

• 申請號: 201010265408.3
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN101964209A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 呂函庭
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: G11C16/02
• 分類號: G11C16/02;H01L27/115
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種操作存儲單元的方法，其特征在于其包括：

(a)提供一存儲單元，該存儲單元包括(i)一n型襯底，具有二p型源/漏極區設置于該襯底的一表面下，該二p型源/漏極區借由一溝道區分隔，(ii)一多層穿隧介電結構，設置于該溝道區上，(iii)包括一層電荷陷入材質的一電荷存儲層，設置于該多層穿隧介電結構上，(iv)一絕緣層，設置于該電荷存儲層上，以及(v)一控制柵極，設置于該絕緣層上；

(b)在該控制柵極施加一負復位偏壓，以使得空穴自該溝道區穿隧而出，經由該多層穿隧介電結構進入該存儲單元的該電荷存儲層與電子由所述控制柵極穿隧而出，經過該絕緣層而進入該電荷存儲層，兩者之間產生一動態平衡狀態；以及

(c)在該控制柵極施加一正偏壓，以及在該些源/漏極區其中之一施加負偏壓。

2.根據權利要求1所述的操作存儲單元的方法，其特征在于其中所述的該多層穿隧介電結構包括一氧化物/氮化物/氧化物三層。

3.根據權利要求1所述的操作存儲單元的方法，其特征在于其中所述的該多層穿隧介電結構包括一氧化硅/氮化硅/氧化硅三層。

4.根據權利要求1所述的操作存儲單元的方法，其特征在于其中所述的該正偏壓與該負偏壓的電位差至少為10伏特左右。

5.根據權利要求1所述的操作存儲單元的方法，其特征在于其中所述的該正偏壓約為5至10伏特。

6.根據權利要求1所述的操作存儲單元的方法，其特征在于其中所述的該負偏壓約為-5至-10伏特。

7.一種操作存儲元件的方法，其特征在于該存儲元件包括一n型襯底與形成于其上的多個存儲單元，各該存儲單元包括一控制柵極、一源極區、一漏極區，由該源極區與該漏極區之間所定義的一溝道區，該溝道區上所提供的不導電的一電荷陷入層，該電荷陷入層與該溝道區之間所提供的一多層穿隧介電結構，以及由該電荷陷入層與該控制柵極之間所提供的一絕緣層，其中，該控制柵極對應于一字線，該源極區對應于一第一位線，且該漏極區對應于一第二位線，其中的各該存儲單元包括一第一位部分與一第二位部分，各自存儲一位的訊息，其中所述的該多層穿隧介電結構包括一氧化物/氮化物/氧化物三層，該方法包括：

在該選定存儲單元的該字線施加一正偏壓，在該選定存儲單元的該第一位線施加一負偏壓，使電子注入該電荷陷入層中，以編程該選定存儲單元的該第一位部分；

在編程該第一位部分之前或之后，進行一擦除/復位操作，其中該擦除/復位操作包括：

(i)在一個或多個選定存儲單元的該字線施加一負偏壓；以及

(ii)在該一個或多個選定存儲單元的該第一位線與該第二位線施加一接地偏壓，以使得空穴自該溝道區穿隧而出，經由該多層穿隧介電結構進入在該一個或多個選定存儲單元的該電荷陷入層與電子由該控制柵極穿隧而出，經過該絕緣層而進入該電荷陷入層，兩者之間產生一動態平衡狀態。

8.根據權利要求7所述的操作存儲元件的方法，其特征在于其中所述的該多層穿隧介電結構包括一氧化物/氮化物/氧化物三層。

9.根據權利要求7所述的操作存儲元件的方法，其特征在于其中所述的該多層穿隧介電結構包括一氧化硅/氮化硅/氧化硅三層。

10.根據權利要求7所述的操作存儲元件的方法，其特征在于其中所述的該正偏壓與該負電壓的電位差至少為10伏特左右。

11.根據權利要求7所述的操作存儲元件的方法，其特征在于其中所述的該正偏壓約為5至10伏特。

12.根據權利要求7所述的操作存儲元件的方法，其特征在于其中所述的該負偏壓約為-5至-10伏特。

13.一種操作存儲元件的方法，其特征在于該存儲元件包括一n型襯底與形成于其上的多個存儲單元，各該存儲單元包括一控制柵極、一源極區，一漏極區、由該源極區與該漏極區之間所定義的一溝道區、該溝道區上所提供的不導電的一電荷陷入層、該電荷陷入層與該溝道區之間所提供的一多層穿隧介電結構，以及由該電荷陷入層與該控制柵極之間所提供的一絕緣層，其中該控制柵極對應于一字線，該源極區對應于一第一位線，且該漏極區對應于一第二位線，其中的各該存儲單元包括一第一位部分與一第二位部分，各自存儲一位的訊息，其中所述的該多層穿隧介電結構包括一氧化物/氮化物/氧化物三層，該方法包括：

(a)復位一選定存儲單元，包括：

(i)在該選定存儲單元的該字線施加一第一負偏壓；以及

(ii)在該第一位線與該第二位線施加一接地偏壓，以使得空穴自該溝道區穿隧而出，經由該多層穿隧介電結構進入在該選定存儲單元的該電荷陷入層與電子由該控制柵極穿隧而出，經過該絕緣層而進入該電荷陷入層，兩者之間產生一動態平衡狀態；以及

(b)編程該選定存儲單元的該第一位部分，包括

(i)在該選定存儲單元的該字線施加一第一正偏壓；

(ii)在該選定存儲單元的該第一位線施加一第二負偏壓，使電子注入該電荷陷入層中；以及

(iii)在該選定存儲單元的該第二位線施加一接地偏壓。