一种双位无结闪存存储器及其编程、擦除和读取方法

摘要

本发明公开了一种双位无结闪存存储器，是一个利用无结晶体管结构的SONOS闪存，其衬底中具有均匀重掺杂N型杂质的源端、漏端和沟道区域而不使用PN结，其氮化硅层包括两个存储位，用于存储电荷，其重掺杂区域具有使SONOS闪存在关断时能完全耗尽该区域电子的厚度；其编程利用带带隧穿热空穴注入方式进行，擦除利用沟道FN隧穿擦除机制进行，读取采用反向读取方式进行，可解决传统浮栅多位存储技术存在的电路结构复杂，读取、写入、擦除速度较慢，对可靠性要求较高的缺陷。

主权项

一种双位无结闪存存储器，其特征在于，包括：P型衬底，所述衬底中具有均匀重掺杂N型杂质的源端、漏端和沟道区域；以及建立在所述源端、漏端之间的所述衬底上的SONOS闪存结构，所述SONOS闪存结构自下而上依次包括衬底硅层、栅氧化层、氮化硅层、氧化层、P型重掺杂的多晶硅控制栅，所述氮化硅层包括用于存储电荷的第一、第二存储位，所述重掺杂区域具有使所述SONOS闪存在关断时能完全耗尽该区域电子的厚度；其中，当所述第一存储位编程时，通过对所述控制栅施加负的栅极电压，对所述漏端施加正的漏端电压，对所述源端接地，以在所述控制栅与漏端之间产生强电场，引起形成的热空穴的带带隧穿效应，空穴在所述栅极电压的作用下由所述漏端注入所述氮化硅层，并被漏端侧所述第一存储位处的所述氮化硅层的陷阱捕获而存储于其中完成编程；当所述第二存储位编程时，通过对所述控制栅施加负的栅极电压，对所述源端施加正的源端电压，对所述漏端接地，以在所述控制栅与源端之间产生强电场，引起形成的热空穴的带带隧穿效应，空穴在所述栅极电压的作用下由所述源端注入所述氮化硅层，并被源端侧所述第二存储位处的所述氮化硅层的陷阱捕获而存储于其中完成编程。