[發(fā)明專利]抑制擦除分裂柵閃存存儲器單元扇區(qū)的部分的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410447574.3
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN105609131A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·金;N·杜;Y·特卡徹夫;余啟文;錢曉州;白寧
• 申請（專利權(quán)）人: 硅存儲技術(shù)公司
• 主分類號: G11C16/02
• 分類號: G11C16/02;G11C16/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;陳嵐

技術(shù)領(lǐng)域

公開了一種用來在允許扇區(qū)的剩余部分被擦除的同時抑制擦除分裂柵閃 存存儲器單元扇區(qū)的部分的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

使用浮柵來在其上存儲電荷的閃存存儲器單元以及在半導體襯底中形成 的這樣的非易失性存儲器單元的存儲器陣列在本領(lǐng)域中是公知的。通常，這樣 的浮柵存儲器單元已經(jīng)具有分裂柵型，或疊柵型。

一種現(xiàn)有技術(shù)的非易失性存儲器單元10在圖1中示出。分裂柵超快閃 (SF)存儲器單元10包括第一導電類型(諸如P型)的半導體襯底1。襯底1 具有其上形成第二導電類型(諸如N型)的第一區(qū)2(也被稱為源極線SL)的 表面。第二導電類型(諸如N型)的第二區(qū)3(也被稱為漏極線)也在襯底1 的表面上形成。在第一區(qū)2和第二區(qū)3之間的是溝道區(qū)4。位線(BL)9連接到 第二區(qū)3。字線(WL)8(也被稱為選擇柵)被定位在溝道區(qū)4的第一部分上 方并且與其絕緣。字線8與第二區(qū)3有很少或沒有重疊。浮柵(FG)5在溝道 區(qū)4的另一部分上方。該浮柵5與其絕緣，并且鄰近于字線8。該浮柵5也鄰近 于第一區(qū)2。耦合柵(CG)7(也被稱為控制柵)在該浮柵5上方并且與其絕緣。 擦除柵(EG)6在第一區(qū)2上方且鄰近于該浮柵5和該耦合柵7，并且與其絕 緣。擦除柵6也與第一區(qū)2絕緣。

一種用于對現(xiàn)有技術(shù)的非易失性存儲器單元10進行擦除和編程的示例 性操作如下。通過福勒-諾德海姆(Fowler-Nordheim)隧穿機制，通過在其它端 子等于零伏的情況下在擦除柵EG6上施加高電壓來擦除單元10。從浮柵FG5 到擦除柵EG6中的電子隧穿使該浮柵FG5帶正電荷，在讀條件下使單元10導 通。結(jié)果單元擦除狀態(tài)被稱為“1”狀態(tài)。另一個用于擦除的實施例是通過在擦 除柵EG6上施加正電壓Vegp、在耦合柵CG7上施加負電壓Vcgn以及在其它 端子上施加零電壓。該負電壓Vcgn負地耦合浮柵FG5，因此要求用于擦除的 較少正電壓Vcgp。從浮柵FG5到擦除柵EG6中的電子隧穿使該浮柵FG5帶 正電荷，在讀條件下使單元10導通(單元狀態(tài)“1”)。可替換地，字線WL8(Vwle) 和源極線SL2(Vsle)可以是負的以進一步減小在該擦除柵FG5上的用于擦除 所需的正電壓。在這種情況下，負電壓Vwle和Vsle的幅值足夠小而不使p/n 結(jié)正向。

通過源極側(cè)熱電子編程機制，通過在耦合柵CG7上施加高電壓，在源極 線SL2上施加高電壓，在擦除柵EG6上施加中電壓以及在位線BL9上施加編 程電流來對單元10進行編程。流經(jīng)字線WL8和浮柵FG5之間的間隙的電子的 一部分獲取足夠的能量以注入浮柵FG5中，從而使該浮柵FG5帶負電荷，在 讀條件下關(guān)斷單元10。該結(jié)果單元編程狀態(tài)被稱為“0”狀態(tài)。

單元10可以通過在位線BL9上施加抑制電壓來被抑制編程(如果，例 如，在其行上的另一個單元將被編程，但是單元10將不被編程)。分裂柵閃存 存儲器操作和各種電路在HieuVanTran等人的美國專利(No.7,990,773)“SubVolt FlashMemorySystem”以及HieuVanTran等人的美國專利(No.8,072,815)“Array ofNon-VolatileMemoryCellsIncludingEmbeddedLocalandGlobalReference CellsandSystems”，其通過引用并入本文中。

參考圖2，描繪了分裂柵閃存存儲器單元的對20。它改進了布局利用率 以如在圖2中描繪的成對制造閃存存儲器。單元41包括襯底21、位線23、源 極線22、字線25、控制柵27、浮柵29和擦除柵31。單元42包括襯底21、位 線24、源極線22、字線26、控制柵28、浮柵30和擦除柵31。通過比較圖1 和圖2的部件，在功能方面，襯底21與襯底1操作相同，位線23和位線24與 位線9操作相同，源極線22與源極線2操作相同，字線25和字線26與字線8 操作相同，控制柵27和控制柵28與控制柵7操作相同，浮柵29和浮柵30與 浮柵5操作相同，以及擦除柵31與擦除柵6操作相同。單元41和單元42共享 擦除柵31和源極線22，并且在其中是布局利用率。

用于圖2中所示的類型的分裂柵存儲器單元的對的通常的操作條件在表 1中示出：

表1：