[發明專利]非揮發性存儲器及非揮發性存儲器的制造方法

有效

• 申請號: 201310152818.0
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103378105A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 樸健植;白圭夏
• 申請（專利權）人: 韓國電子通信研究院
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

以下發明是涉及一種非揮發性存儲器及非揮發性存儲器的制造方法，特別是，涉及一種在較低的電壓中，用于執行記錄、刪除、及讀取操作的單一的多晶硅型EEPROM(Single?Polysilicon?EEPROM)的結構、制造方法及操作方法。

技術背景

一般情況下，經常使用雙層多晶硅(Dual?Polysilicon)EEPROM或閃存(Flash?Memory)來作為利用硅半導體工程的非揮發性存儲器(Non?Volatile?Memory)元件。其中，雙層多晶硅EEPROM是將兩層的多晶硅積層作為浮柵(Floating?Gate)和控制柵(Control?Gate)來使用。該積層柵極類型的存儲器元件，雖然信元尺寸較小，但是電路及制造工程復雜，從而不適合作為低密度及低價格的存儲器元件。

在利用射頻認可標簽（RFID?Tag）芯片的多個領域中，需要相對來說具較小存儲容量及價格低廉的存儲器元件。為此，一般使用與CMOS工程兼容的單一的多晶硅(Single?Poilysilicon)EEPROM。

單一的多晶硅EEPROM元件的程序可通過兩種方法被執行。第一種方法是利用信道熱電子注射(Channel?Hot?Electron?Injection)。利用信道熱電子注射的程序方法是在場效應晶體管MOSFET(metal?oxide?semiconductor?field?effect?transistor)的源電極與漏電極之間的信道區域中形成較強的電場，使因較強的電場具較高運動能源的電子中的一部分通過二氧化硅膜的位壘從而被注入至浮柵。被注入至浮柵的電子因絕緣膜的位壘被絕緣，結果，MOS的閾電壓可提高。

第二種方法是利用F-N隧穿(Fowler-Nordheim?Tunneling)。利用F-N隧穿的程序方法是在柵極與源電極/漏電極/阱電極之間的二氧化硅膜認可出較高的電場時，利用隧穿電流針對電場指數函數性地增加的現象。較高的電場可引發MOS中電子的F-N隧穿現象，從而電子被注入至浮柵，由此MOS的閾電壓升高。

發明內容

技術課題

提供一種非揮發性存儲器的制造方法，其不需要附加的工程，僅通過CMOS工程便可制成。

提供一種在較低的電壓也可運作的非揮發性存儲器，其利用制備在兩個被隔離的阱(well)上的控制MOS電容器與隧穿(Tunneling)MOS電容器。

提供一種非揮發性存儲器的制造方法，使控制MOS電容器的阱區域與相鄰的存儲單元的控制MOS電容器的阱區域共享，或是使隧穿MOS電容器的阱區域與相鄰的存儲單元的隧穿MOS電容器的阱區域共享，從而可減少存儲單元的面積。

提供一種非揮發性存儲器的運作方法，如上述的隧穿MOS電容器，使共享的阱區域的電壓保持一致，并使源電壓及漏電壓不同于相鄰的單元，從而可僅在選擇的存儲單元中寫入數據或刪除數據。

提供一種非揮發性存儲器的制造方法，將讀取操作時所需的MOS晶體管包含在隧穿MOS電容器的阱區域中，或是將隧穿MOS電容器作為讀取操作的MOS晶體管來使用，從而可減少存儲單元的面積。

技術方案

根據一個實施例的非揮發性存儲器，可包括：深阱(Deep?Well)，其配備在基板上；第1阱，其配備在所述深阱區域內；第2阱，其配備在所述深阱區域內與所述第1阱隔離；第1場效應晶體管（以下稱：第1MOSFET），其配備在所述第1阱上；第2場效應晶體管（以下稱：第2MOSFET），其配備在所述第2阱上。

根據一個實施例的非揮發性存儲器，可將第1MOSFET（控制MOS）的阱區域與相鄰的存儲單元的第1MOSFET的阱區域共享，或是將第2MOSFET（隧穿MOS）的阱區域與相鄰的存儲單元的第2MOSFET的阱區域共享，從而可減少存儲單元的面積。

根據一個實施例的非揮發性存儲器，將第2MOSFET中共享的阱區域的電壓相一致地保持，并使源/漏的電壓與相鄰的存儲單元不同，從而可在共享阱區域的同時，僅將數據記錄在選擇的存儲單元中，或是將數據刪除。

根據一個實施例的將數據存儲在存儲單元的方法，相一致地保持被共享的阱區域的電壓，并與源/漏的電壓不同，以F-N隧穿方式來使用數據。此外，相一致地保持被共享的阱和源的電壓，并與漏的電壓不同，以信道熱電子注入方式來記錄數據。