[發明專利]閃存單元、閃存陣列及其操作方法

有效

• 申請號: 201710885047.4
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107658301B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 徐濤;李冰寒
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11526;G11C16/08
• 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: 屈蘅

1.一種閃存單元，其特征在于，所述閃存單元包括：

P型襯底，所述P型襯底內形成有N阱，所述N阱中形成有P型摻雜區，所述P型摻雜區內形成有兩個源極和位于兩個源極之間的漏極；

位于所述N阱上的柵極結構，所述柵極結構包括擦除柵和關于所述擦除柵對稱的兩個存儲位，每個所述存儲位均包括浮柵和字線柵，每個所述存儲位的浮柵均位于其所在存儲位的字線柵和所述擦除柵之間，每個浮柵均包括浮柵尖端，每個所述浮柵尖端均對準所述擦除柵；

其中，一存儲位，一源極和所述漏極構成一存儲結構，另一存儲位，另一源極和所述漏極構成另一存儲結構；

所述擦除柵與所述P型襯底的N阱之間形成有第一氧化層，每個字線柵均與所述P型襯底的N阱之間形成有第二氧化層；

每個所述浮柵與每個所述字線柵之間均形成有浮柵側墻；

其中，所述閃存單元通過漏極夾斷點處熱空穴的碰撞離化產生熱電子來編程。

2.如權利要求1所述的閃存單元，其特征在于，所述擦除柵位于所述漏極上方。

3.如權利要求1所述的閃存單元，其特征在于，所述柵極結構位于兩個所述源極之間。

4.如權利要求1所述的閃存單元，其特征在于，所述第一氧化層的厚度在80埃-180埃之間，所述第二氧化層的厚度在15埃-35埃之間。

5.如權利要求1所述的閃存單元，其特征在于，所述浮柵側墻的最大厚度在80埃-180埃之間。

6.一種閃存陣列，其特征在于，所述閃存陣列包括至少一個如權利要求1-5中任一項所述的閃存單元。

7.如權利要求6所述的閃存陣列，其特征在于，所述閃存陣列包括至少一行和一列，同一行的所有所述閃存單元的漏極相連，同一行的所有所述閃存單元的擦除柵相連，同一列的所有所述閃存單元的所有源極均相連。

8.如權利要求7所述的閃存陣列，其特征在于，所述閃存陣列的一行包括兩排存儲結構，同一排的所有存儲結構的字線柵均相連。

9.一種如權利要求6-8中任一項所述的閃存陣列的編程方法，其特征在于，包括：

選擇需要編程的存儲結構，在其漏極上施加第一負電壓，在其字線柵上施加第二負電壓，其源極和其所在閃存單元的擦除柵接地，所述第一負電壓的絕對值大于所述第二負電壓的絕對值。

10.如權利要求9所述的閃存陣列的編程方法，其特征在于，所述第一負電壓的范圍為-5V至-10V之間。

11.如權利要求9所述的閃存陣列的編程方法，其特征在于，所述第二負電壓的范圍為-4V至-1V之間。

12.一種如權利要求6-8中任一項所述的閃存陣列的擦除方法，其特征在于，包括：

在每個所述閃存單元的擦除柵上施加第一正電壓，每個所述存儲結構的源極、漏極和字線柵均接地。

13.如權利要求12所述的閃存陣列的擦除方法，其特征在于，所述第一正電壓的范圍為8V-15V。

14.一種如權利要求6-8中任一項所述的閃存陣列的讀取方法，其特征在于，包括：

選擇需要讀取的存儲結構，在其源極上施加第三負電壓，在其字線柵上施加第四負電壓，其漏極和其所在閃存單元的擦除柵接地。

15.如權利要求14所述的閃存陣列的讀取方法，其特征在于，所述第三負電壓的范圍為-0.5V至-1.5V。

16.如權利要求14所述的閃存陣列的讀寫方法，其特征在于，所述第四負電壓的范圍為-2V至-3V。