[發明專利]存儲器及其工作方法和形成方法

有效

• 申請號: 201810040571.6
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN110047833B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 廖淼;潘梓誠
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路新技術研發(上海)有限公司
• 主分類號: H10B10/00
• 分類號: H10B10/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種存儲器的工作方法，其特征在于，包括：

提供存儲器，所述存儲器包括：襯底；位于所述襯底中的第一阱區，所述第一阱區中具有第一摻雜離子；位于所述第一阱區頂部表面的第二阱區，所述第二阱區中具有第二摻雜離子，所述第二摻雜離子與所述第一摻雜離子的導電類型相反；位于所述第二阱區表面的柵極結構，所述柵極結構包括相對的第一側和第二側；位于所述柵極結構第一側的第二阱區中的第一摻雜區，所述第一摻雜區中具有第三摻雜離子，所述第三摻雜離子的導電類型與所述第二摻雜離子的導電類型相反；與所述柵極結構電連接的字線；與所述第一摻雜區電連接的位線；與所述第二阱區電連接的源線；

對所述第一阱區施加第一電位，使所述第一阱區與第二阱區之間的PN結反向偏置；

對所述存儲器進行寫入操作，所述寫入操作的方法包括：對所述位線施加第二電位，使第一摻雜區與第二阱區之間的電壓為第一電壓；對所述字線施加第三電位，使柵極結構與第二阱區之間的電壓為第二電壓，所述第二電壓與第一電壓的正負相同；

所述寫入操作之后，對所述存儲器進行讀取操作，所述讀取操作的方法包括：對所述位線施加第一讀取電位；對所述源線施加第二讀取電位，所述第一讀取電位和第二讀取電位使第一摻雜區與第二阱區之間的PN結正向偏置；對所述位線施加第一讀取電位之后，對所述源線施加第二讀取電位之后，通過所述位線中的讀取電流，獲取讀取數據。

2.如權利要求1所述的存儲器的工作方法，其特征在于，所述第一摻雜離子為N型離子，所述第二摻雜離子為P型離子，所述第三摻雜離子為N型離子；

或者，所述第一摻雜離子為P型離子，所述第二摻雜離子為N型離子，所述第三摻雜離子為P型離子。

3.如權利要求1所述的存儲器的工作方法，其特征在于，所述存儲器包括多個存儲單元，所述存儲單元包括：所述第一阱區、第二阱區、柵極結構和所述第一摻雜區。

4.如權利要求3所述的存儲器的工作方法，其特征在于，多個存儲單元排列為存儲陣列；所述存儲陣列中同一行的存儲單元的柵極結構通過同一字線相互電連接；所述存儲陣列中同一列的存儲單元的第一摻雜區通過同一位線相互電連接；所述存儲陣列中同一行的存儲單元的第二摻雜區通過同一源線相互電連接。

5.如權利要求1所述的存儲器的工作方法，其特征在于，還包括：位于所述柵極結構第二側的第二阱區中的第二摻雜區，所述第二摻雜區中具有第四摻雜離子，所述第四摻雜離子與第二摻雜離子的導電類型相同，且所述第二摻雜區中第四摻雜離子的濃度大于所述第二阱區中第二摻雜離子的濃度；

所述源線與所述第二摻雜區電連接。

6.如權利要求5所述的存儲器的工作方法，其特征在于，還包括：覆蓋所述柵極結構、第二摻雜區和第一摻雜區的第一介質層；位于所述第一介質層中的第一插塞，所述第一插塞貫穿所述第一介質層，且與所述第一摻雜區接觸，所述位線位于所述第一介質層和所述第一插塞表面；位于所述位線和第一介質層表面的第二介質層；自所述第一介質層貫穿至所述第二介質層的第二插塞，所述第二插塞與所述第二摻雜區接觸；所述源線位于所述第二插塞和所述第二介質層表面。

7.如權利要求1所述的存儲器的工作方法，其特征在于，所述第一摻雜離子為N型離子，所述第一電位大于所述第二阱區的電位；

或者，所述第一摻雜離子為P型離子，所述第一電位小于所述第二阱區的電位。

8.如權利要求1所述的存儲器的工作方法，其特征在于，所述寫入操作的方法還包括：使所述源線懸空，或者對所述源線施加第四電位，所述第四電位為零電位；

當所述第一摻雜離子為N型離子時，所述第一電位為1.8V～2.2V；

所述第二電位為0.7V～0.9V，所述第三電位為0.7V～0.9V；或者，所述第二電位為-0.55V～-0.45V，所述第三電位為-0.55V～-0.45V。