发明名称 具热电子注入规划与穿隧抹除能力之PMOS记忆体晶胞
摘要 一种P型通道金属半(PMOS)记忆体晶胞有P+源极和汲极区形成于N-井内。一薄穿隧氧化省系经提供于井表面和重叠之浮闸之间。在一实施例中,此薄穿隧氧化物伸展于有效区和此装置之一实质部分上面。一重叠控制闸系藉一绝缘层自浮闸绝缘。此装置少经由自通道区之汲极放端至此浮闸对盘电子注射而规划而无突崩溃,它可让此晶胞以规划中成为可选择位元者,抹除系以自浮闸至N-井之电子穿隧而完成,以源极,汲极和N-井区相等地被偏压。由于没有高汲/井接面偏压电压,此晶胞之通道长度可以减小而不会发生及破坏接面应力。
申请公布号 TW287321 申请公布日期 1996.10.01
申请号 TW084112625 申请日期 1995.11.27
申请人 可程式微电子股份有限公司 发明人 张尚德
分类号 H01L27/115 主分类号 H01L27/115
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1. 一种半导体记忆体晶胞,包含:一N-型井区之有一P+源极,一P+汲极形成于其内,以及一通道区伸展于该源极和汲极之间;一第一绝缘层置于该井区之上面;一浮闸重叠该第一绝缘层;一第二绝缘层置于该浮闸之上面;以及一控制闸重叠该第二绝缘层。2. 如申请专利范围第1项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系可藉自该N型井区和该P+汲极之一接面以热电子注射入该浮闸内而作规划。3. 如申请专利范围第1项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系可藉自该浮闸之电子穿隧至该通道区,该源极和汲极而被抹除。4. 如申请专利范围第1项之半导体记忆体晶胞,另包含一选择电晶体形成于该N型井区内,该选择电晶体包含一选择闸,一P+源极联结至晶胞之汲极,一P+汲极联结至一位元线,以及一通道区伸展于P+源极和P+汲极之间,其中该晶胞操作于供电电压上。5. 如申请专利范围第4项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系可藉应用大约5至15之间之伏特电压于源极和该N-井,使位元线和选择闸接地线,并应用一自供电电压暴昇至大约16伏特之电压于该控制闸,而作规划。6. 如申请专利范围第4项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用大约5至15之间之伏特于源极和于N-井,将位元线和选择闸接地线,以及应用大约5至16之间之伏于控制闸,而作规划。7. 如申请专利范围第4项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用大约5至22之间之伏特至该源极,至该N-井,以及至该位元线,并将该选择闸和该控制闸接地线,而作抹除。8. 如申请专利范围第4项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用大约3至15之间之伏特至该源极,至该N-井,以及至该位元线,将选择闸接地线,并应用大约-3至-15之间之伏特至该控制闸而作抹除。9. 如申请专利范围第4项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用该供电电压至该源极,并至该N-井,将选择闸接地线,应用大约0伏特和该供电电压之间之一电压至该控制闸,以及应用小于该供电电压之读出电压至该位元线而作读取。10. 如申请专利范围第1项之半导体记忆体晶胞,另包含一选择电晶体形成于该N型井区内,该选择电晶体包含一选择闸联接至一字线,一P+源极,和一P+汲极联接至该晶胞之源极,以及一通道区伸展于该P+源极和P+汲极之间,其中该晶胞操作于一供电电压上。11. 如申请专利范围第10项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用大约4至13之间之伏特电压至该源极并至N-井,将字线和位元线接地线,以及应用一自0暴昇至大约10伏特之电压于该控制闸,而作规划。12. 如申请专利范围第10项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用大约3至13之间之伏特至该源极,至该N-井,以及至该位元线,将字线接地线,并应用大约-3至-15伏特至该控制闸而作抹除。13. 如申请专利范围第10项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用供电电压至源极,并至该N-井,将控制闸接地线,并应用小于供电电压大约2伏特之一电压至字线并至该位元线而作读取。14. 如申请专利范围第1项之半导体记忆体晶胞,另包含:一位元线选择电晶体之有一P+源极联结至晶胞之汲极,一汲极联结至一位元线,以及一选择闸联接至第一字线者,以及一源极选择电晶体之有一P+源极,一P+汲极联接至该晶胞之源极,以及一闸联接至一第二字线,其中该结构操作于一供电电压上。15. 如申请专利范围第14项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用大约5至15之间之伏特至该源极并至该N-井,将第一和第二字线以及该位元线接地,并应用一自零暴昇至大约16伏特之电压至该控制闸而作规划。16.如申请专利范围第14项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用大约3至15之间之伏特至该N-井,至该第二字线,并至该位元线,将第一字线和源极接地线,并应用大约-3至-15伏特于该控制闸而作抹除。17. 如申请专利范围第14项之半导体记忆体晶胞,其中该晶胞系藉应用该供电电压至该源极并至N-井,将第一和第二字线接地线,并应用大约0伏特至供电电压之间电压至该控制闸并至位元线而作读取。18. 一种规划一浮闸P型通道EPROM记忆体晶胞之方法,该晶胞有一P+源极和一P+汲极形成于N型井内者,该方法包含之步骤为:应用一第一偏压电压于该晶胞之源极和N-型井;应用一第二偏压电压于汲极;应用一第三偏压电压于该晶胞之控制闸,以造成自该N-型井之热电子注射进入该浮闸内,藉以充电该浮闸。19. 如申请专利范围第18项之方法,其中该第一偏压电压系在大约5至15伏特之间,该第二偏压电压系在大约0和2伏特之间,以及第三偏压电压系在大约3和16伏特之间。20. 如申请专利范围第18项之方法,其中该第一偏压电压系在大约5至15伏特之间,该第二偏压电压系在大约0和2伏特之间,以及第三偏压电压系自大约0伏特增加至大约16伏特之暴昇电压。21. 一种规划一浮闸P型通道EPROM记忆体晶胞之方法,此晶胞有一P+源极和一P+汲极形成于一N-型井内者,该方法包含之步骤为:应用大约5至15之间之伏特至该N-型井;联接该源极至一浮悬电位;使汲极接地线;以及应用大约5至15之间之伏特至该晶胞之控制闸,以促使自该N-型井之热电子注射进入浮闸内,藉以充电该浮闸。22. 一种抹除一浮闸P型通道EPROM记忆体晶胞之方法,此晶胞有一P+源极和一P+汲极形成于一N-型井内者,该方法包含之步骤为:应用一第一偏压电压至该晶胞之源极和该井;应用一第二偏压电压至该汲极;应用一第三偏压电压至该晶胞之控制闸,以促使自该浮闸之电子穿隧至该晶胞之N-型井,至该P+源极,以及至该汲极,藉以使浮闸放电。23. 如申请专利范围第22项之方法,其中该第一偏压电压系在大约15至22伏特之间,该第二偏压电压系在大约15至22伏特之间,以及该第二偏压电压系大约0伏特。24.如申请专利范围第22项之方法,其中该第一偏压电压系在大约3至15伏特之间,该第二偏压电压系在大约3至15伏特之间,该第二偏压电压系在大约3至15伏特之间,以及该第三偏压电压系在大约-3至-15伏特之间。25.一种用以在一基体内形成一半导体结构之方法,该结构包含一P型通道记忆体晶胞和一外围PMOS电晶体形成于该基体之一N-井内,以及一外围NMOS电晶体形成于该基体之一P-井内,该方法包含之步骤为:形成一浮闸以及一控制闸置于该记忆体晶胞之通道区之上面;形成一第一闸置于NMOS电晶体之通道区之上面,以及一第二闸置于该PMOS电晶体之通道区之上面;形成一第一卷罩层置于所有该N-井之上面,以便能仅暴露该NMOS电晶体于后续之掺杂步骤;内植N-型掺杂剂进入由第一闸和第一掩罩层所界定之P-井基体之部分内,以形成该NMOS电晶体之N-型源极和汲极区;移除该第一掩罩层;形成一第二掩罩层置于所有该P-井之上面,以便能暴露该电晶体晶胞和该PMOS电晶体于一后续之掺杂步骤中;内植P-型掺杂剂进入如由该第二掩罩层,该第二闸和该控制闸所界定之该N-型井之部分内,以便能在同一时间形成该电晶体晶胞之P-型源极和汲极区和PMOS电晶体之P-型源极和汲极区。26. 如申请专利范围第25项之方法,另包含之步骤为:形成边壁间隔物在该第一,第二和控制闸之各边上;移除在该控制闸之边上之边壁间隔物;形成一第三掩罩层置于所有P-井之上面,以便能暴露该记忆体晶胞和该PMOS电晶体于一后续之掺杂步骤中;内植P型掺杂剂进入由该控制闸,该第二闸,和该第三掩罩层所界定之N-井之部分内,以便能形成P+区于每一该PMOS电晶体之P型源极和汲极区内,并进一步地掺杂该记忆体晶胞之P型源极和汲极区,其中该PMOS电晶体之每一源极和汲极区包含一第一P+区整向地在一第二P-区内,以及其中该记忆体晶胞之各源极和汲极区包含一单一之P+区。图示简单说明:第1图为依据本发明之记忆体晶胞之横截面剖视图;第2A和2B图为说明晶胞之规划之第1图之晶胞之一部分之横截面剖视图;第2C图为说明晶胞抹除之第1图之一部分晶胞之横截面剖视图;第3图为引用了第1图之晶胞之行列;第4图系作为NOR晶胞一部分而实施之第1图之晶胞之横截面剖视图;第5图系应用第4图之晶胞之行列;第6图系作为快速晶之部分而实施之第1图之晶胞之横截面剖视图;第7图系应用第6图之晶胞之行列;第8图系作为一EEPROM晶胞之部分而实施之第1图之晶胞之横截面剖视图;第9图系应用第8图晶胞之行列;以及第10至第13图说明依据本发明之P型通道记忆体晶胞之制
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