[發(fā)明專利]用于非易失性存儲(chǔ)單元的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310019946.8
• 申請(qǐng)日: 2013-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN103377700B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 池育德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): G11C16/02
• 分類號(hào): G11C16/02;G11C16/06
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

1.一種存儲(chǔ)裝置，包括：

非易失性存儲(chǔ)單元的陣列，形成在半導(dǎo)體襯底的一部分中，包括：

第一存儲(chǔ)單元，具有均用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)位的被捕捉電荷的第一位單元和第二位單元；

第二存儲(chǔ)單元，具有均用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)位的被捕捉電荷的第三位單元和第四位單元；其中，所述第一存儲(chǔ)單元包括第一MOS晶體管，所述第二存儲(chǔ)單元包括第二MOS晶體管，所述第一位單元和所述第二位單元包括鄰接所述第一MOS晶體管的第一柵極側(cè)壁的第一側(cè)壁存儲(chǔ)單元，所述第三位單元和所述第四位單元包括鄰接第二MOS晶體管的第二柵極側(cè)壁的第二側(cè)壁存儲(chǔ)單元，所述第一側(cè)壁存儲(chǔ)單元包括鄰接所述第一柵極側(cè)壁的第一氧化物-氮化物-氧化物層，所述第一氧化物-氮化物-氧化物層包括從所述第一柵極的一個(gè)側(cè)壁經(jīng)所述第一柵極的頂面延伸跨越到相反側(cè)壁上的連續(xù)層；所述第二側(cè)壁存儲(chǔ)單元包括鄰接所述第二柵極側(cè)壁的第二氧化物-氮化物-氧化物層，所述第二氧化物-氮化物-氧化物層包括從所述第二柵極的一個(gè)側(cè)壁經(jīng)所述第二柵極的頂面延伸跨越到相反側(cè)壁上的連續(xù)層；

字線，被耦合以將電壓提供給所述第一存儲(chǔ)單元和所述第二存儲(chǔ)單元的柵極端；以及

列復(fù)用器，耦合至多條列線，所選擇的列線耦合至所述第一存儲(chǔ)單元和所述第二存儲(chǔ)單元的第一源極/漏極端以及耦合至所述第一存儲(chǔ)單元和所述第二存儲(chǔ)單元的第二源極/漏極端，所述列復(fù)用器被耦合以接收用于存儲(chǔ)在所述非易失性存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)和互補(bǔ)數(shù)據(jù)，所述列復(fù)用器將電壓耦合至與對(duì)應(yīng)于所述數(shù)據(jù)的所述第一存儲(chǔ)單元連接的一條列線并且將電壓耦合至與對(duì)應(yīng)于所述互補(bǔ)數(shù)據(jù)的所述第二存儲(chǔ)單元連接的一條列線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述列復(fù)用器將選擇線電壓提供給由所述第一位單元和所述第二存儲(chǔ)單元共享的列線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，存儲(chǔ)單元的陣列包括多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述多個(gè)存儲(chǔ)單元被布置為行和列，并且沿著行耦合至字線以及沿著列耦合至所述列線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)一步包括邏輯電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述邏輯電路耦合至存儲(chǔ)單元的陣列。

6.一種存儲(chǔ)方法，包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成非易失性存儲(chǔ)單元的陣列，所述非易失性存儲(chǔ)單元的陣列沿著字線布置為行并且沿著列線布置為列，每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元都具有耦合至所述字線中的一條的柵極端、耦合至所述列線中的一條的第一源極/漏極端以及耦合至所述列線中的另一條的第二源極/漏極端，并且所述非易失性存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)都具有形成用于存儲(chǔ)位的第一位單元和第二位單元的第一側(cè)壁存儲(chǔ)區(qū)和第二側(cè)壁存儲(chǔ)區(qū)；形成所述非易失性存儲(chǔ)單元的陣列進(jìn)一步包括在所述半導(dǎo)體襯底上形成均具有側(cè)壁存儲(chǔ)區(qū)的MOS晶體管，形成所述MOS晶體管進(jìn)一步包括在所述MOS晶體管的側(cè)壁形成氧化物-氮化物-氧化物層，所述氧化物-氮化物-氧化物層包括從所述MOS晶體管的柵極的一個(gè)側(cè)壁經(jīng)所述MOS晶體管的柵極的頂面延伸跨越到相反側(cè)壁上的連續(xù)層；

提供耦合至所述列線的列復(fù)用器，所述列復(fù)用器在對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)輸入的邏輯狀態(tài)的所述列線中的選定一條上提供第一電壓，在對(duì)應(yīng)于互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入的邏輯狀態(tài)的所述列線中的選定另一條上提供第二電壓，并且在所述列線中的第三條上提供編程選擇電壓，至少第一非易失性存儲(chǔ)單元和第二非易失性存儲(chǔ)單元中的每個(gè)都耦合至在所述第一源極/漏極端處的所述編程選擇電壓，第一存儲(chǔ)單元在所述第一存儲(chǔ)單元的所述第二源極/漏極端處接收所述第一電壓，并且第二存儲(chǔ)單元在所述第二存儲(chǔ)單元的所述第二源極/漏極端處接收所述第二電壓；以及

在耦合至所述第一非易失性存儲(chǔ)單元和所述第二非易失性存儲(chǔ)單元的選定行的字線上提供編程電壓；

其中，所述第一存儲(chǔ)單元接收所述字線上的所述編程電壓并在第一位單元中存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于所述數(shù)據(jù)的所述邏輯狀態(tài)的電荷，并且所述第二存儲(chǔ)單元接收所述字線上所述編程電壓并在第二位單元中存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于所述互補(bǔ)數(shù)據(jù)的所述邏輯狀態(tài)的電荷。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，存儲(chǔ)電荷包括：通過溝道熱電子編程存儲(chǔ)電荷。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括：

在選定行的字線上提供低電壓并且在耦合至所述第一存儲(chǔ)單元和所述第二存儲(chǔ)單元的每條列線上提供高電壓，其中，通過熱空穴注入擦除所述第一存儲(chǔ)單元和所述第二存儲(chǔ)單元的位單元。