[實用新型]非易失性存儲器設備

有效

• 申請號: 201720248226.2
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206672935U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: J·德拉洛
• 申請（專利權）人: 意法半導體(魯塞)公司
• 主分類號: H01L27/11529
• 分類號: H01L27/11529;H01L27/11524;G11C16/10;G11C16/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,張昊

技術領域

本實用新型的實施例涉及非易失性存儲器。

背景技術

目前存在縮小存儲器單元尺寸的持續需求。

實用新型內容

因此，根據一個實施例，提出了一種特別緊湊的存儲器單元，該存儲器單元在硅上具有基本上相當于晶體管的占用面積的總體尺寸。

根據一個方面，提出了一種非易失性存儲器設備，其特征在于，所述非易失性存儲器設備包括至少一個存儲器單元(CEL)，所述至少一個存儲器單元包括：選擇晶體管(TRS)，所述選擇晶體管包括嵌入在半導體襯底區域(SB1，SB2)中的絕緣選擇柵極(SG)；半導體源極區域(S)，所述半導體源極區域與所述嵌入式絕緣選擇柵極的下部(31)接觸；狀態晶體管(TR)，所述狀態晶體管包括具有嵌入在所述襯底區域中在所述嵌入式絕緣選擇柵極的上部(30)上方的至少一個絕緣部分(10)的浮柵(FG)、半導體漏極區域(D1，D2)、以及與所述浮柵絕緣并且部分地位于所述浮柵上方的控制柵極(CG)，所述源極區域(S)、所述漏極區域(D1，D2)和所述襯底區域(SB1，SB2)以及所述控制柵極(CG)是單獨可極化的。

因此，在這種存儲器單元中，選擇晶體管是嵌入式晶體管，并且狀態晶體管至少部分地嵌有彼此堆疊的浮柵和控制選擇柵極，從而可以減小此存儲器單元在硅上的總體表面積。。

這種存儲器單元有利地可通過福勒-諾得海姆效應擦除，并且可通過在源極側注入熱載流子(由本領域技術人員已知的英語首字母縮略詞為SSI(“源極側注入(Source Side Injection)”)的現象)進行編程。

在變體中，浮柵可以完全嵌入在襯底中。

根據又另一個可能的變體，該浮柵可以包括兩個絕緣塊，這兩個絕緣塊由該控制柵極的第一部分分開并且被該控制柵極的第二部分覆蓋，該第一部分延伸至該嵌入式絕緣選擇柵極附近。

作為一般規則，并且尤其是在將存儲器單元并入包括存儲器單元矩陣的存儲器平面內的背景下，該襯底區域可以包括兩個單獨可極化的襯底區，這兩個單獨可極化的襯底區位于該嵌入式選擇柵極的任一側和該浮柵的該至少一個嵌入部分的任一側。

類似地，該漏極區域可以包括兩個單獨可極化的漏極區，這兩個單獨可極化的漏極區位于該浮柵的該至少一個嵌入部分的任一側。

根據一個實施例，該存儲器設備包括存儲器平面，該存儲器平面包括沿平行于第一方向的多條第一線以及平行于第二方向的多條第二線以矩陣形式安排的多個存儲器單元。

同一第一線的所有單元的控制柵極于是可以通過第一金屬化層被極化。

同一第一線的所有存儲器單元的漏極區可以通過第二金屬化層(例如位線)被極化，并且同一第一線的兩個相鄰存儲器單元共享公共漏極區。

同一第二線的所有單元的選擇柵極可以通過第三金屬化層(例如字線)被極化，并且同一第一線的兩個相鄰存儲器單元共享公共襯底區。

同一第二線的所有公共襯底區于是可以通過例如平行于字線的第四金屬化層被極化。

最后，通?？梢越柚诙鄠€接觸區使存儲器平面的所有存儲器單元的源極區同時極化，以便使對源極區的訪問阻力最小化。

根據另一個方面，提出了一種用于擦除如上定義的存儲器設備的存儲器單元的方法，該方法包括在控制柵極與襯底區域之間施加高于擦除閾值的擦除電勢差，該嵌入式選擇柵極上存在的電壓被適配成用于防止絕緣材料被擊穿，該絕緣材料被設計成用于使該嵌入式選擇柵極與該襯底區域絕緣。這可以通過保持選擇柵極的電勢浮動、或者通過將第一電壓施加至該嵌入式選擇柵極來完成，從而防止該擊穿被設計成用于使該嵌入式選擇柵極與該襯底區域絕緣的絕緣材料。

在這種擦除方法中，例如還可以保持漏極區域的電勢浮動并且保持源極區域的電勢浮動，或者對其施加零電壓。

如果襯底區域包括兩個襯底區，并且漏極區域包括兩個漏極區，則可以在控制柵極與這兩個襯底區中的至少一個襯底區之間施加高于擦除閾值的擦除電勢差，同時保持選擇柵極的電勢浮動，或者同時將該第一電壓施加至該嵌入式選擇柵極，該第一電壓被適配成用于防止絕緣材料被擊穿，該絕緣材料被設計成用于將該嵌入式選擇柵極與該襯底區域絕緣。

還可以保持這兩個漏極區的電勢浮動，同時保持源極區域的電勢浮動，或者同時對其施加零電壓。

存在操作擦除這種存儲器設備的存儲器單元的另一個可能的變體。根據這種另外的變體，可以將第二電壓施加至控制柵極，并且可以將第三電壓施加至選擇柵極，從而在控制柵極與選擇柵極之間產生高于擦除閾值的擦除電勢差。