[發明專利]具有受限尺寸的非易失性存儲器

有效

• 申請號: 201810879079.8
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109427393B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: F·塔耶特;M·巴蒂斯塔
• 申請（專利權）人: 意法半導體(魯塞)公司
• 主分類號: G11C16/02
• 分類號: G11C16/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本公開涉及具有受限尺寸的非易失性存儲器。一種存儲器設備包括：存儲器平面，包括第一導電類型的一系列相鄰半導體凹槽，其中每個半導體凹槽容納包括多個存儲器單元的多個存儲器字，其中每個存儲器單元包括具有浮置柵極和控制柵極的狀態晶體管。存儲器設備還包括被分別分配給多個存儲器字中的每個存儲器字的多個控制柵極選擇晶體管，其中每個控制柵極選擇晶體管被耦合到該控制柵極選擇晶體管被分配給的存儲器字的狀態晶體管的控制柵極，其中每個控制柵極選擇晶體管位于容納該控制柵極選擇晶體管被分配給的存儲器字的半導體凹槽的相鄰半導體凹槽中和該相鄰半導體凹槽上。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年8月28日提交的法國專利申請No.1757908的優先權，該申請在此通過引用并入本文。

技術領域

實施例涉及存儲器，特別是非易失性存儲器，并且在特定實施例中涉及具有受限(例如緊湊)尺寸的非易失性存儲器。

背景技術

通常在EEPROM存儲器設備中，存儲器單元包括旨在存儲信息項的狀態晶體管。狀態晶體管包括與存取晶體管或位線選擇晶體管串聯的控制柵極和浮置柵極。存取晶體管由字線信號控制并且使得可以電存取狀態晶體管，特別是以便從其中讀取數據項或向其寫入數據項。

控制柵極選擇晶體管連接在柵極控制線與存儲器字的狀態晶體管的控制柵極之間。控制柵極選擇晶體管由專用控制信號控制，并且使得可以電存取存儲器單元，特別是以便從其中讀取數據項或向其寫入數據項。

在數據寫入過程中實現的電壓(一般地包括擦除循環和編程循環)必須足夠高以通過福勒-諾德海姆(Fowler-Nordheim)效應注入或提取狀態晶體管的浮置柵極的電荷。

然而，存取晶體管和控制柵極選擇晶體管固有地展現出電壓限制，超過該電壓限制它們有擊穿的風險，諸如源極-襯底或漏極-襯底結的雪崩以及過早磨損。

這些物理限制特別源自電子部件的布置的致密化和大小的減小。

諸如集成存儲器電路的存取晶體管和控制柵極選擇晶體管之類的部件的大小減小的結果是它們不再能夠傳輸寫入數據所需的高電壓。

實際上，在擦除循環期間，14V至15V的高擦除電壓被施加到存儲器字的狀態晶體管的控制柵極。存儲器字以通常方式包括一組存儲器單元，例如八位字節或字節。

這些高擦除電壓被傳輸通過其源極-襯底或漏極-襯底結的擊穿電壓為12V量級的控制柵極選擇晶體管。

在編程循環期間，14V至15V的高編程電壓經由存取晶體管被傳輸到存儲器單元的狀態晶體管。

同樣，存取晶體管具有為12V量級的源極-襯底或漏極-襯底結的擊穿電壓。

涉及最大化浮置柵極的耦合因子并且減小隧道氧化物厚度的解決方案降低了耐久性和數據保持性能，并且還已經達到了它們的技術限制(其中耦合因子超過80％并且隧道氧化物厚度小于7nm)。

涉及增加寫入時間的解決方案是無效的，并且與提升存儲器速度的目標相反。

分離電壓解決方案簡單地涉及施加負電勢和正電勢的組合，以便達到所需的高電壓，而不超過部件的擊穿電壓。

也就是說，分離電壓技術特別地需要兩個電荷泵(一個生成負電勢，并且另一個生成正電勢)，每個電荷泵在存儲器的存儲器平面的外圍使用大量且相對顯著的表面面積。

然而，期望限制支持集成電路的半導體襯底的表面面積的使用，因此分離電壓解決方案可能是不適合的，例如對于包括已經較小的存儲器平面的低密度存儲器，其因此不能在外圍接受大的表面面積。

發明內容