发明名称 非挥发性记忆体及其操作方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.07.01
申请号 TW096126605 申请日期 2007.07.20
申请人 力旺电子股份有限公司 发明人 陈信铭;李海明;沈士杰;徐清祥
分类号 H01L29/788;H01L27/115 主分类号 H01L29/788
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 一种非挥发性记忆体,包括:一绝缘层上有矽基底,包括一第一导电型矽主体层;一记忆胞,设置于该绝缘层上有矽基底上,该记忆胞包括:一闸极,设置于该绝缘层上有矽基底上,该闸极包括:一第一部份;以及一第二部分,设置于该第一部份的一端,且该第一部份大致上垂直于该第二部分,第二部份与第一部分延伸在同一平面上;一电荷储存结构,设置于该闸极与该绝缘层上有矽基底之间;一底介电层,设置于该电荷储存结构与该绝缘层上有矽基底之间;一第二导电型汲极区及一第二导电型源极区设置于该第一部份两侧之该第一导电型矽主体层中;以及一第一导电型掺杂区,设置于该第二部分一侧之该第一导电型矽主体层中,隔着该第二部分与该第二导电型汲极区及该第二导电型源极区相对,并电性连接该闸极下方之该第一导电型矽主体层。如申请专利范围第1项所述之非挥发性记忆体,更包括:一顶介电层,设置于该电荷储存结构与该闸极之间。如申请专利范围第1项所述之非挥发性记忆体,其中该记忆胞为完全空乏型记忆胞或部分空乏型记忆胞。如申请专利范围第1项所述之非挥发性记忆体,其中该电荷储存层之材质包括氮化矽。一种非挥发性记忆体,包括:一绝缘层上有矽基底,包括一第一导电型矽主体层;一记忆胞,设置于该绝缘层上有矽基底上,该记忆胞包括:一闸极,设置于该绝缘层上有矽基底上;一电荷储存结构,设置于该闸极与该绝缘层上有矽基底之间;一底介电层,设置于该电荷储存结构与该绝缘层上有矽基底之间;一第二导电型汲极区设置于该闸极一侧之该第一导电型矽主体层中;以及一第二导电型源极区设置于该闸极另一侧之该第一导电型矽主体层中;以及一第一导电型掺杂区,设置于该第一导电型矽主体层中,并电性连接该闸极下方之该第一导电型矽主体层,该第一导电型掺杂区设置于该闸极一侧,并邻接该第二导电型源极区。一种非挥发性记忆体,包括:一绝缘层上有矽基底,包括一第一导电型矽主体层;一记忆胞,设置于该绝缘层上有矽基底上,该记忆胞包括:一第一闸极,设置于该绝缘层上有矽基底上,该第一闸极包括:一第一部份;以及一第二部分,设置于该第一部份的一端,且该第一部份大致上垂直于该第二部分;一电荷储存结构,设置于该第一闸极与该绝缘层上有矽基底之间;一底介电层,设置于该电荷储存结构与该绝缘层上有矽基底之间;以及一第二导电型第一源极/汲极区及一第二导电型第二源极/汲极区,设置于该第一部份两侧之该第一导电型矽主体层中;;以及一选择电晶体,设置于该绝缘层上有矽基底上,该选择电晶体包括:一第二闸极,设置于该绝缘层上有矽基底上;一闸介电层,设置于该第二闸极与该绝缘层上有矽基底之间;以及该第二导电型第二源极/汲极区,设置于该第二闸极一侧之该第一导电型矽主体层中,该选择电晶体与该记忆胞共用该第二导电型第二源极/汲极区;一第二导电型第三源极/汲极区设置于该第二闸极另一侧之该第一导电型矽主体层中;以及一第一导电型第一掺杂区,设置于该第二部分一侧之该第一导电型矽主体层中,隔着该第二部分与该第二导电型第一源极/汲极区及该第二导电型第二源极/汲极区相对,并电性连接该第一闸极下方之该第一导电型矽主体层。如申请专利范围第6项所述之非挥发性记忆体,其中该第一导电型第一掺杂区设置于该第一闸极一侧,并与该第二导电型第二源极/汲极区相邻。如申请专利范围第6项所述之非挥发性记忆体,更包括一第一插塞,电性连接该第一导电型第一掺杂区。如申请专利范围第6项所述之非挥发性记忆体,更包括一第一导电型第二掺杂区,设置于该第一导电型矽主体层中,并电性连接该第二闸极下方之该第一导电型矽主体层。如申请专利范围第9项所述之非挥发性记忆体,其中该第一导电型第二掺杂区设置于该第二闸极一侧,并与该第二导电型第三源极/汲极区相邻。如申请专利范围第9项所述之非挥发性记忆体,更包括一第二插塞,电性连接该第一导电型第二掺杂区。如申请专利范围第6项所述之非挥发性记忆体,更包括:一顶介电层,设置于该电荷储存层与该第一闸极之间。如申请专利范围第6项所述之非挥发性记忆体,其中该记忆胞为完全空乏型记忆胞,该选择电晶体为完全空乏型金氧半导体电晶体。如申请专利范围第6项所述之非挥发性记忆体,其中该记忆胞为部分空乏型记忆胞,该选择电晶体为部分空乏型金氧半导体电晶体。如申请专利范围第6项所述之非挥发性记忆体,其中该电荷储存层之材质包括氮化矽。一种非挥发性记忆体之操作方法,该非挥发性记忆体设置于有一矽主体层之一绝缘层上有矽基底上,该非挥发性记忆体包括串接设置的一记忆胞与一选择电晶体;该记忆胞具有一第一闸极、一电荷储存结构、一第一源极/汲极区及一第二源极/汲极区;该选择电晶体,具有一第二闸极、该第二源极/汲极区及一第三源极/汲极区,且该选择电晶体与该记忆胞共用该第二源极/汲极区,该方法包括:于该第一闸极施加一第一电压,于该第二闸极施加一第二电压,于该第一源极/汲极区施加一第三电压,于该第三源极/汲极区施加一第四电压,于该第一闸极下方的该矽主体层施加一第五电压,以价带-导带间穿隧机制引发热电子注入模式使电子进入该电荷储存结构,其中该第二电压足以关闭该选择电晶体之通道,该第四电压大于该第三电压,该第一电压大于该第四电压。一种非挥发性记忆体之操作方法,该非挥发性记忆体设置于有一矽主体层之一绝缘层上有矽基底上,该非挥发性记忆体包括串接设置的一记忆胞与一选择电晶体;该记忆胞具有一第一闸极、一电荷储存结构、一第一源极/汲极区及一第二源极/汲极区;该选择电晶体,具有一第二闸极、该第二源极/汲极区及一第三源极/汲极区,且该选择电晶体与该记忆胞共用该第二源极/汲极区,该方法包括:于该第一闸极施加一第六电压,于该第二闸极施加一第七电压,于该第一源极/汲极区施加一第八电压,于该第三源极/汲极区施加一第九电压,于该第一闸极下方的该矽主体层施加一第十电压,以通道热电子注入模式使电子进入该电荷储存结构,其中该第七电压足以打开该选择电晶体之通道,该第九电压大于该第八电压,该第十电压大于该第六电压。一种非挥发性记忆体之操作方法,该非挥发性记忆体设置于有一矽主体层之一绝缘层上有矽基底上,该非挥发性记忆体包括串接设置的一记忆胞与一选择电晶体;该记忆胞具有一第一闸极、一电荷储存结构、一第一源极/汲极区及一第二源极/汲极区;该选择电晶体,具有一第二闸极、该第二源极/汲极区及一第三源极/汲极区,且该选择电晶体与该记忆胞共用该第二源极/汲极区,该方法包括:抹除该记忆胞时,于该第一闸极施加一第十一电压,于该第二闸极施加一第十二电压,于该第一源极/汲极区施加一第十三电压,于该第三源极/汲极区施加一第十四电压,于该第一闸极下方的该矽主体层施加一第十五电压,其中该第十二电压足以打开该选择电晶体之通道,该第十一电压与该十五电压之电压差足以引发FN穿隧效应。
地址 新竹市新竹科学园区园区二路47号305室