利用超薄介质击穿现象的可再编程不挥发性存储器

摘要

利用超薄介质击穿现象的可再编程不挥发性存储器,公开了一种可再编程不挥发性存储器阵列和构成这种存储器阵列的存储器单元。这些半导体存储器单元每一个都具有一个数据存储元件制作在一种超薄介质(比如一种栅氧化层)的周围。栅氧化层用于存储信息,其方法是给超薄介质加应力使其达到击穿(软击穿或硬击穿)以建立起存储器单元的漏泄电流电平。存储器单元通过感测单元吸收的电流实现读出。一种合适的超薄介质是厚度约为50埃或50埃以下的高质量栅氧化层,通常用目前流行的先进CMOS逻辑工艺都能制作。存储器单元通过给栅氧化层加应力直到出现软击穿来实现第一次编程,以后通过增加栅氧化层的击穿电压实现存储器单元的再编程。

主权项

1.可用于一种存储器阵列、具有选线和存取线的一种可再编程存储器单元，其特征是这种存储器单元包括：一个MOS场效应晶体管，该晶体管具有一个栅极，栅极下面有一层栅介质，在栅介质和栅极下面具有相互隔开并在其间确定一个沟道区的第1和第2掺杂半导体区；一个MOS数据存储元件，该数据存储元件有一个导电结构，在导电结构下面有一层超薄介质，在超薄介质和导电结构下面有第1掺杂半导体区，MOS数据存储元件的第1掺杂半导体区与MOS场效应晶体管的第1掺杂半导体区连接在一起，所说的超薄介质能够有选择地被击穿到许多击穿态中的一种状态；与MOS场效应晶体管的栅极连在一起的一段选线；与MOS场效应晶体管的第2掺杂半导体区连在一起的第1段存取线；和与MOS存储元件的导电结构连在一起的第2段存取线。