发明名称 P型通道反及闸型快闪记忆体及其操作方法
摘要 一种 P 型通道反及闸型快闪记忆体,包括多数个记忆胞串联连接于 P 型源极区与 P 型汲极区之间;各记忆胞至少包括穿隧介电层、浮置闸极及控制闸极,在每两相邻记忆胞之间设置有抹除闸极,且在两相邻记忆胞之间的基底中设置有 P 型掺杂区,在最靠近 P 型汲极区之记忆胞与 P 型汲极区之间设置有选择电晶体。此种 P 型通道 NAND(反及闸)型快闪记忆体系利用频带间穿隧热电子注入效应进行记忆胞之程式化操作,并利用 F-N 穿隧效应(F-N Tunneling)进行记忆胞之抹除操作。
申请公布号 TWI236141 申请公布日期 2005.07.11
申请号 TW093134067 申请日期 2004.11.09
申请人 力晶半导体股份有限公司 发明人 洪至伟;许正源
分类号 H01L27/115;G11C16/02 主分类号 H01L27/115
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 1.一种P型通道反及闸型快闪记忆体,包括多数个记 忆胞列,各该记忆胞列包括: 一N型井区,设置于一基底中; 多数个堆叠闸极结构,各该些堆叠闸极结构设置于 该基底上,且由该基底起至少包括一穿隧介电层、 一浮置闸极、一闸间介电层与一控制闸极; 多数个P型掺杂区,设置于该些堆叠闸极结构之间 的该基底中,而使该些堆叠闸极结构串联连接在一 起; 多数个抹除闸极,设置于该些堆叠闸极结构之间、 且位于该些P型掺杂区上方; 一间隙壁,设置于该些堆叠闸极结构与该些抹除闸 极之间; 一介电层,设置于该些抹除闸极与该些P型掺杂区 之间; 一选择闸极,设置于该些堆叠闸极结构中最外侧之 两该堆叠闸极结构之其中之一的侧壁上; 一选择闸极介电层,设置于该选择闸极与该基底之 间; 一P型汲极区,设置于该选择闸极不与外侧之该堆 叠闸极结构相邻之一侧的该基底中;以及 一P型源极区,设置于该些堆叠闸极结构中另一个 最外侧之该堆叠闸极结构一侧的该基底中。 2.如申请专利范围第1项所述之P型通道反及闸型快 闪记忆体,其中该抹除闸极填满该些堆叠闸极结构 之间的间隙。 3.如申请专利范围第1项所述之P型通道反及闸型快 闪记忆体,其中该选择闸极介电层之材质包括氧化 矽。 4.如申请专利范围第1项所述之P型通道反及闸型快 闪记忆体,其中该闸间介电层之材质包括氧化矽/ 氮化矽/氧化矽。 5.如申请专利范围第1项所述之P型通道反及闸型快 闪记忆体,其中该浮置闸极之材质为掺杂磷离子之 多晶矽。 6.如申请专利范围第1项所述之P型通道反及闸型快 闪记忆体,其中该介电层之材质包括氧化矽。 7.如申请专利范围第1项所述之P型通道反及闸型快 闪记忆体,其中该些记忆胞列,呈二维配置,而成一 记忆胞阵列,该P型通道反及闸型快闪记忆体更包 括: 多数条字元线,在行方向平行排列,且连接同一行 之该些堆叠闸极结构之该控制闸极; 多数条位元线,在列方向平行排列,分别连接该P型 汲极区; 多数条源极线,分别连接同一行之该P型源极区; 多数条选择闸极线,分别连接同一行之该选择闸极 ;以及 多数条抹除闸极线,在行方向平行排列,且连接同 一行之该些抹除闸极。 8.如申请专利范围第7项所述之P型通道反及闸型快 闪记忆体,其中同一列中之两相邻该些记忆胞列共 用该P型源极区。 9.一种P型通道反及闸型快闪记忆体之操作方法,适 用于包括多数个记忆胞列的一记忆胞阵列,各该记 忆胞列中之该些记忆胞串联连接于一P型源极区与 一P型汲极区之间;各该些记忆胞至少包括一穿隧 介电层、一浮置闸极及一控制闸极,在每两相邻该 些记忆胞之间设置有一抹除闸极,且在两相邻记忆 胞之间的该基底中设置有P型掺杂区,在最靠近该P 型汲极区之该记忆胞与该P型汲极区之间设置有一 选择电晶体;多数字元线在行方向平行排列,且分 别连接同一行之该些记忆胞之该控制闸极;多数条 源极线分别连接同一行之该些P型源极区;多数条 位元线在列方向平行排列,且分别连接同一列之该 些P型汲极区;多数条选择闸极线连接同一行之该 些选择电晶体之闸极;多数条抹除闸极线在行方向 平行排列,且连接同一行之该些抹除闸极,该方法 包括: 进行程式化操作时,于选定之该记忆胞所耦接之该 位元线施加一第一电压,于该选择闸极线施加一第 二电压,于选定之该记忆胞所耦接之该字元线上施 加一第三电压,非选定之该些字元线上施加一第四 电压,以利用频带间穿隧热电子注入效应程式化选 定之该记忆胞。 10.如申请专利范围第9项所述之反及闸型快闪记忆 体之操作方法,其中该第一电压为-6伏特左右。 11.如申请专利范围第9项所述之反及闸型快闪记忆 体之操作方法,其中该第二电压为-3.3伏特左右。 12.如申请专利范围第9项所述之反及闸型快闪记忆 体之操作方法,其中该第三电压为10伏特左右。 13.如申请专利范围第9项所述之反及闸型快闪记忆 体之操作方法,其中该第四电压为-10伏特左右。 14.如申请专利范围第9项所述之P型通道反及闸型 快闪记忆体之操作方法,其中更包括: 进行读取操作时,于选定之该记忆胞所耦接之该位 元线施加一第五电压,于该选择闸极线施加一第六 电压,于选定之该记忆胞所耦接之该字元线上施加 一第七电压,非选定之该些字元线上施加一第八电 压,以读取该记忆胞。 15.如申请专利范围第14项所述之反及闸型快闪记 忆体之操作方法,其中该第五电压为-1伏特左右。 16.如申请专利范围第14项所述之反及闸型快闪记 忆体之操作方法,其中该第六电压为-3.3伏特左右 。 17.如申请专利范围第14项所述之反及闸型快闪记 忆体之操作方法,其中该第七电压为-3.3伏特左右 。 18.如申请专利范围第14项所述之反及闸型快闪记 忆体之操作方法,其中该第八电压为-10伏特左右。 19.如申请专利范围第9项所述之P型通道反及闸型 快闪记忆体之操作方法,其中更包括: 在进行抹除操作时,于该些抹除闸极线上施加一第 九电压,该第九电压与该基底一电压差足以使注入 该些记忆胞之该浮置闸极的电子,经由该抹除闸极 而移除,以进行整个记忆胞阵列之抹除。 20.如申请专利范围第19项所述之反及闸型快闪记 忆体之操作方法,其中该第九电压为10伏特左右。 图式简单说明: 图1为绘示一种本发明之P型通道NAND(反及闸)型快 闪记忆胞阵列之电路简图。 图2为绘示本发明之P型通道反及闸(NAND)型快闪记 忆体之结构剖面图。
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