发明名称 非挥发性半导体记忆体以及其操作方法
摘要 一种具有记忆体单元的非挥发性半导体记忆体包含:具有于其表面上形成一对沟槽的半导体基底;分别经由第一绝缘膜的介入于一对沟槽中形成的第一电极;经由第二绝缘膜的介入于沟槽间的半导体基底上形成的第二电极;以及经由第三绝缘膜的介入于第二电极上形成的第三电极。
申请公布号 TW578301 申请公布日期 2004.03.01
申请号 TW091135468 申请日期 2002.12.06
申请人 夏普股份有限公司 发明人 山内祥光
分类号 H01L27/112;G11C7/00 主分类号 H01L27/112
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种具有记忆体单元的非挥发性半导体记忆体, 包含: 具有于其表面上形成一对沟槽的半导体基底; 分别经由第一绝缘膜的介入于一对沟槽中形成的 第一电极; 经由第二绝缘膜的介入于沟槽间的半导体基底上 形成的第二电极;以及 经由第三绝缘膜的介入于第二电极上形成的第三 电极。2.根据申请专利范围第1项的非挥发性半导 体记忆体,其中记忆体单元系分别经由第一电极构 成的选择电晶体而连接至一对源极/汲极区域。3. 根据申请专利范围第1项的非挥发性半导体记忆体 ,其中第一绝缘膜在沟槽的底部及侧面在厚度上改 变。4.根据申请专利范围第1项的非挥发性半导体 记忆体,其中于半导体基底上形成的沟槽底面及侧 面系在沟槽的一部分侧面及底面改变杂质浓度而 掺杂杂质。5.一种读取具有记忆体单元的非挥发 性半导体记忆体的方法,包含:具有于其表面上形 成一对沟槽的半导体基底;分别经由第一绝缘膜的 介入于一对沟槽中形成以形成选择电晶体的第一 电极;经由第二绝缘膜的介入于沟槽间的半导体基 底上形成的第二电极;以及经由第三绝缘膜的介入 于第二电极上形成的第三电极, 其中较选择电晶体的临界値高的电压系分别地应 用至第一电极,以将两选择电晶体变成接通状态, 藉此读取记忆体单元。6.一种写入具有记忆体单 元的非挥发性半导体记忆体的方法,包含:具有于 其表面上形成一对沟槽的半导体基底;分别经由第 一绝缘膜的介入于一对沟槽中形成以形成选择电 晶体的第一电极;经由第二绝缘膜的介入于沟槽间 的半导体基底上形成的第二电极;以及经由第三绝 缘膜的介入于第二电极上形成的第三电极, 其中电压系应用至第一电极的其中之一,该电压系 高于选择电晶体的临界値,以改变两选择电晶体成 接通状态且电压系应用至另一第一电极,该电压系 低于选择电晶体的临界値,以改变两选择电晶体成 关闭状态,藉此写入记忆体单元。7.根据申请专利 范围第1项的非挥发性半导体记忆体,其中多个记 忆体单元系以矩阵建构, 以X方向建构的记忆体单元系与以X方向置放的第 三电极连接, 以Y方向建构的记忆体单元系与以Y方向置放的第 一电极连接,且 记忆体单元分别系经由第一电极构成的选择电晶 体连接至一对源极/汲极区域以分享源极/汲极区 域。8.根据申请专利范围第7项的非挥发性半导体 记忆体,其中X方向相邻的两记忆体单元分享第一 电极的其中之一以经由经分享的第一电极构成的 选择电晶体而建立与源极区域的连接。9.根据申 请专利范围第7项的非挥发性半导体记忆体,其中 连接至源极区域的选择电晶体的所有第一电极系 共通地连接。10.根据申请专利范围第7项的非挥发 性半导体记忆体,其中连接至汲极区域的选择电晶 体的所有第一电极系共通地连接。11.根据申请专 利范围第7项的非挥发性半导体记忆体,其中连接 至汲极区域的选择电晶体的第一电极系电隔离以 致于不同的电压可被应用至那里。12.根据申请专 利范围第7项的非挥发性半导体记忆体,其中装置 隔离区域系经由选择电晶体于连接至汲极区域相 邻的第一电极间形成。13.根据申请专利范围第7项 的非挥发性半导体记忆体,其中源极区域接地。14. 根据申请专利范围第11项的非挥发性半导体记忆 体,其中写入操作系由以下执行: (1)将电压应用至连接至源极区域的选择电晶体的 第一电极的第一步骤,该电压系低于选择电晶体的 临界値, 将预定的电压应用至汲极区域,及 将电压应用至连接至汲极区域的选择电晶体的所 有第一电极,该电压系高于选择电晶体的临界値, 以立即地用汲极电压充电于记忆体单元的第二电 极之下的通道区域;以及 (2)将电压应用至连接至未经选择的记忆体单元的 汲极区域的选择电晶体的第一电极的第二步骤,该 电压系低于选择电晶体的临界値, 将连接至经选择的记忆体单元的汲极区域接地,及 将电压应用至包含经选择的记忆体单元的第三电 极,该电压系高于选择电晶体的临界値。图式简单 说明: 图1(a)是概要平面图且图1(b)及图1(c)是概要截面图, 各示例根据本发明的非挥发性半导体记忆体的实 施例; 图2是图1的非挥发性半导体记忆体的对等电路图; 图3(a)是概要平面图且图1(b)及图1(c)是概要截面图, 各示例根据本发明的非挥发性半导体记忆体的另 一实施例; 图4是图3的非挥发性半导体记忆体的对等电路图; 图5仍示例根据本发明的非挥发性半导体记忆体的 另一实施例的对等电路图; 图6是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记忆 体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图7是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记忆 体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图8是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记忆 体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图9是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记忆 体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图10是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记 忆体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图11是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记 忆体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图12是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记 忆体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图13是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记 忆体的方法及步骤的主要部分的概要截面图; 图14是示例制造根据本发明的非挥发性半导体记 忆体的方法及步骤的主要部分的概要截面图;以及 图15(a)及15(b)是各示例先前技艺的非挥发性半导体 记忆体的对等电路图以及概要截面图。
地址 日本
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