发明名称 半导体元件与记忆体及其操作方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.05.01
申请号 TW096102275 申请日期 2007.01.22
申请人 旺宏电子股份有限公司 发明人 吴昭谊
分类号 H01L29/792 主分类号 H01L29/792
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 一种半导体元件,包括:一基底,该基底具有一逻辑电路区与一记忆体区;一金氧半导体电晶体,配置在该逻辑电路区中,该金氧半导体电晶体包括一基底、位于该基底中的一汲极与一源极、位于该汲极与该源极之间的该基底上方之一闸极,以及位于该闸极与该基底之间的一闸介电层;以及一记忆体,配置在该记忆体区中,其中该记忆体具有与该金氧半导体电晶体相同材料之堆叠结构,该记忆体包括一基底、位于该基底中的一汲极与一源极、位于该汲极与该源极之间的该基底上方之一闸极,以及位于该闸极与该基底之间的一电荷陷入闸介电层,用以储存电荷,该电荷陷入闸介电层为具有电荷补陷功能之氧化矽层。如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该电荷陷入闸介电层的厚度介于20埃至200埃之间。如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该具有电荷补陷功能之氧化矽层包括掺杂氧化矽层、氮化氧化矽层或沈积氧化矽层。如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该闸极包括N型掺杂多晶矽层或P型掺杂多晶矽层。如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该闸极为金属闸极。如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该源极与该汲极相同,其包括N型掺杂区或P型掺杂区。如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该记忆体为单次可程式化记忆体。如申请专利范围第1项所述之半导体元件,其中该记忆体为可反覆抹除/程式化记忆体。一种记忆体,适用于嵌入式记忆体中,该记忆体包括:一基底;一闸极,配置在该基底上方;一电荷陷入闸介电层,配置于该闸极与该基底之间,该电荷陷入闸介电层为具有电荷补陷功能之氧化矽层;以及一源极与一汲极,分别配置于该闸极两侧的该基底中。如申请专利范围第9项所述之记忆体,其中该电荷陷入闸介电层的厚度介于20埃至200埃之间。如申请专利范围第9项所述之记忆体,其中该具有电荷补陷功能之氧化矽层包括掺杂氧化矽层、氮化氧化矽层或沈积氧化矽层。如申请专利范围第9项所述之记忆体,其中该闸极包括N型掺杂多晶矽层或P型掺杂多晶矽层。如申请专利范围第9项所述之记忆体,其中该闸极为金属闸极。如申请专利范围第9项所述之记忆体,其中该源极与该汲极相同,其包括N型掺杂区或P型掺杂区。如申请专利范围第9项所述之记忆体,其中该记忆体为单次可程式化记忆体。如申请专利范围第9项所述之记忆体,其中该记忆体为可反覆抹除/程式化记忆体。一种记忆体的操作方法,该记忆体包括一基底、位于该基底中的一汲极与一源极、位于该汲极与该源极之间的该基底上方之一闸极,以及位于该闸极与该基底之间的一电荷陷入闸介电层,该电荷陷入闸介电层为具有电荷补陷功能之氧化矽层,该操作方法包括:先进行一抹除操作,对该闸极施加一第一闸极电压,该汲极施加一第一汲极电压,该源极施加一第一源极电压,该基底施加一第一基底电压,以使电洞注入该电荷陷入闸介电层中抹除该记忆体;以及再进行一程式化操作,对该闸极施加一第二闸极电压,该汲极施加一第二汲极电压,该源极施加一第二源极电压,该基底施加一第二基底电压,以使电洞由该电荷陷入闸介电层拉出至该基底程式化该记忆体。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该第一闸极电压介于-14伏特至-20伏特之间。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该第二闸极电压介于14伏特至20伏特之间。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该第一汲极电压、该第一源极电压、该第一基底电压为0伏特。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该第二汲极电压、该第二源极电压、该第二基底电压为0伏特。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该电荷陷入闸介电层的厚度介于20埃至200埃之间。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该具有电荷补陷功能之氧化矽层包括掺杂氧化矽层、氮化氧化矽层或沈积氧化矽层。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该闸极包括N型掺杂多晶矽层或P型掺杂多晶矽层。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该闸极为金属闸极。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该源极与该汲极相同,其包括N型掺杂区或P型掺杂区。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该记忆体为单次可程式化记忆体。如申请专利范围第17项所述之记忆体的操作方法,其中该记忆体为可反覆抹除/程式化记忆体。
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