專利名稱：一種用于輔助電荷存儲器器件的陣列結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體存儲器器件，更具體的說，涉及包括一個輔助電荷的半導(dǎo)體存儲器器件。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電可編程只讀存儲器(EPROM)隧道氧化層(ETOX)閃存存儲器單元和傳統(tǒng)的摻氮的只讀存儲器單元受限于由于執(zhí)行編程操作所需的大電流而導(dǎo)致的低效率編程。ETOX閃存存儲器和摻氮的只讀存儲器單元是用溝道熱電子(CHE)注入以將該單元編程至高電壓的方式來進(jìn)行編程的。熱電子是被在半導(dǎo)體器件中的高場強(qiáng)區(qū)域中的強(qiáng)電場加速以獲得非常高的動能的電子，例如ETOX或摻氮的只讀存儲器半導(dǎo)體器件。溝道熱電子注入發(fā)生在當(dāng)柵極和漏極電壓相當(dāng)高于源極電壓。
由源極行進(jìn)至漏極的溝道載流子有時候會由于很高的柵極電壓而在它們到達(dá)漏極之前就被驅(qū)至柵極。沒有被柵極氧化層捕獲的注入載流子會變成柵極電流。溝道熱電子的注入效率是很小的，而且用溝道熱電子注入進(jìn)行編程需要很大的編程電流，因此，對于所浪費的電流，溝道熱電子注入是沒有效率的。
另一種存儲器單元，PHINES存儲器單元，使用帶對帶熱空穴(BTBHH)注入，以將該單元編程至低電壓。每個PHINES存儲器單元能夠儲存兩個位。一個位能夠被儲存在晶體管的源極端，以及一個位能夠被儲存在晶體管的漏極端。在這些存儲器單元，每個位能夠有兩個狀態(tài)；高電流狀態(tài)，代表著邏輯“1”，和低電流狀態(tài)，代表著邏輯“0”。存儲器單元的每一邊通過檢測流過該單元的電流和決定是否該電流高或低于一個門限值來被讀取。
被擦除單元的帶對帶電流高于被編程單元的帶對帶電流。因此，每個單元每一邊的狀態(tài)，被編程的或是未被編程的，能夠通過將流經(jīng)每個單元每一邊的電流與門限值進(jìn)行比較來被決定，例如，柵極與漏極或柵極與源極電流門限值。
在PHINES存儲器器件，儲存在氮化物層的電荷能夠被所謂的佛羅諾德漢(Fowler-Nordheim)注入步驟所擦除。在擦除周期過程中，將擦除電壓施加到源極、漏極、柵極、以及晶體管的襯底，導(dǎo)致電子穿隧ONO層的底部氧化層勢壘進(jìn)入氮化物層。這些電子可以補(bǔ)償在編程中注入氮化物層的空穴。在存在晶體管擦除電壓的應(yīng)用所產(chǎn)生的高電場時，發(fā)生該底部氧化層的穿隧。該底部氧化層的穿隧是一種量子機(jī)械穿隧的形式。
通過帶對帶熱空穴注入進(jìn)行編程可能還是太慢，而且對某些應(yīng)用可能要求太長的編程時間。

發(fā)明內(nèi)容
輔助電荷存儲器單元包含晶體管，所述晶體管包含，例如，p型襯底以及在p型襯底上注入的n+源極區(qū)域和n+漏極區(qū)域。柵極電極形成在襯底以及部分源極和漏極區(qū)域上。該柵極電極包含捕捉結(jié)構(gòu)。
在一個方面中，該捕捉結(jié)構(gòu)在電性上被認(rèn)為是被分成兩邊。一邊被當(dāng)成輔助電荷端，其在該結(jié)構(gòu)中，通過捕捉電子可以被固定在高電壓。該電子被當(dāng)成是輔助電荷。另一邊可以用來儲存數(shù)據(jù)，是被當(dāng)成數(shù)據(jù)端。介于輔助電荷端和數(shù)據(jù)端之間的陡峭的電場，可以提高編程效率。
本發(fā)明的這些和其他特征，方面，和實施例，會在下列實施方式的章節(jié)中進(jìn)行描述。


為了更完整地了解本發(fā)明，以及它的優(yōu)點，下列描述結(jié)合附圖以供參考，其中圖1是根據(jù)一個實施例配置的輔助電荷存儲器器件的圖示；圖2A是描述根據(jù)該實施例，對如圖1所示的示例性輔助電荷存儲器單元進(jìn)行熱電子編程的圖示；圖2B是描述根據(jù)該實施例的，對如圖1所示的示例性輔助電荷存儲器單元的擦除操作的圖示；圖3是描述示例性的輔助電荷存儲器單元的陣列的圖示；圖4是描述輔助電荷被捕捉在陣列中每個單元的輔助電荷邊之后的圖3的陣列圖示；圖5是描述根據(jù)一個實施例對圖3陣列進(jìn)行編程的示例性方法的圖示；圖6是描述根據(jù)一個實施例，對圖3陣列進(jìn)行逐位擦除的示例性方法的圖示；圖7是描述根據(jù)一個實施例，對圖3陣列進(jìn)行示例性的頁擦除或者區(qū)域(section)擦除的圖示；圖8是描述根據(jù)一個實施例，對讀取圖3陣列的示例性方法的圖示；圖9是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法的另一實施例的輔助電荷存儲器單元的示例性陣列的圖示；圖10是描述根據(jù)一個實施例，對圖9陣列進(jìn)行編程的示例性方法的圖示；圖11是描述根據(jù)一個實施例，對圖9陣列進(jìn)行逐位擦除的示例性方法的圖示；以及圖12是描述根據(jù)一個實施例，讀取圖3陣列的示例性方法的圖示。
主要器件符號說明100輔助電荷存儲器器件102襯底104、106n+區(qū)域108ONO層110氮化物層112輔助電荷端
114電荷116數(shù)據(jù)端118陡峭電場區(qū)域130、132氧化物層200、502、1002電子202輔助電荷下方溝道的區(qū)域250、602、1100空穴300、900陣列302、304、306、308、310、312、314、316、700、702、1000輔助電荷存儲器單元318連接點402、404、406、408、410、412、414、416輔助電荷WL字線BL位線具體實施方式
圖1是根據(jù)在此描述的系統(tǒng)和方法的實施例而配置的輔助電荷存儲器器件100的圖示。輔助電荷存儲器器件100包括包含硅襯底102的晶體管。硅襯底102可以用作基部材料，在其上制造存儲器器件100其他部分。兩個n+區(qū)域104和106能夠通過摻雜硅襯底102而產(chǎn)生。這些區(qū)域104和106能夠分別當(dāng)成晶體管的源極和漏極。ONO層108能夠被沉積到硅襯底102之上和n+區(qū)域104和106之間。多晶硅層(未示出)能夠沉積在ONO層108之上，以形成該晶體管的柵電極。
ONO層108包括夾在兩個氧化層之間的可以捕捉電荷的氮化物層110。例如，向上行進(jìn)穿越底部氧化層的電子能夠被捕獲在氮化物層中。這些電子可以形成輔助電荷，或被用來儲存數(shù)據(jù)，如下更進(jìn)一步所述。氮化物層110是電荷捕捉結(jié)構(gòu)的一個例子。
ONO層108可以，例如，被分成兩邊。一邊可以被當(dāng)成輔助電荷端112。輔助電荷端112可以通過捕捉在氮化物層110中的輔助電荷而被固定在高電壓。另一邊可以被當(dāng)成是數(shù)據(jù)端116，并可以用來儲存數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以由儲存在數(shù)據(jù)端116的電位來表示，而且將會更加詳細(xì)描述如下。
在輔助電荷端112和數(shù)據(jù)端116之間形成陡峭的電場區(qū)域118。根據(jù)本實施例，該陡峭的電場區(qū)域能夠通過限制編程電流或降低編程時間來提高編程效率。例如，在輔助電荷邊112的高電壓能夠限制在熱電子編程中的編程電流，如以下參考圖2A所述。
圖2A是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法的實施例，對如圖1所示的示例性的輔助電荷存儲器單元進(jìn)行熱電子編程的圖示。在傳統(tǒng)的存儲器單元中，柵極的正電壓吸引從p型襯底來電子。這些電子被吸引至接近至硅表面的源極和漏極之間的晶體管區(qū)域。這個區(qū)域就是所知的溝道。剛開始溝道是一個非導(dǎo)電區(qū)域；然而，當(dāng)柵極電壓變的得到更多的正電壓，足夠的電子就被從p型襯底拉進(jìn)溝道，以建立源極和漏極之間的被充電的路徑。電子從源極經(jīng)晶體管溝道流至漏極，其中這些電子經(jīng)由ONO層108的底層氧化層注入氮化物電荷捕捉層110。假如將0伏或者低電壓施加在柵極上，則沒有或者至少非常少的電子被吸引至溝道，源極和漏極被有效的切斷，很少或沒有電流流經(jīng)溝道。結(jié)果，將會是很少的電子被捕捉在氮化物層110中。
輔助電荷存儲器器件100的輔助電荷端是通過稱為在層100中的輔助電荷的捕捉電子114而固定在高Vt。輔助電荷電子114減少被拉進(jìn)輔助電荷端112下方溝道區(qū)域202的電子的數(shù)目，因為這些電子的負(fù)電荷排斥在區(qū)域202中的電子。這個可以限制在熱電子編程的過程中的編程電流，以減少所需的編程功率。
如圖2A所描述，當(dāng)施加正確的編程電壓，并且存在輔助電荷電子114時，電子200將開始從源極104朝漏極106流動。如上所述，電子的流動可以被輔助電荷端112中的電子114所限制。采用該方式，傳統(tǒng)器件所需要的大編程電流在某些應(yīng)用上能夠被減少。當(dāng)電子200從源極104行進(jìn)至漏極106時，它將會經(jīng)過位于輔助電荷端112與數(shù)據(jù)端116之間的陡峭電場。某些電子，例如電子200，將會穿越底部氧化層進(jìn)入數(shù)據(jù)端116的電荷捕捉氮化物層110。
在編程期間，編程電壓被施加至柵極和漏極電極，而源極電極是接地，或是接至0伏特。例如，源極106和柵極108接至5伏特?？梢粤私獾氖牵煌碾妷簩⒈挥糜诓煌膽?yīng)用上。
圖2B是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法的一個實施例，對如圖1所示的示例性輔助電荷存儲器單元進(jìn)行擦除操作的圖示。當(dāng)對輔助電荷存儲器器件100進(jìn)行擦除時，空穴從漏極106行進(jìn)至柵極，并補(bǔ)償被捕捉在氮化物層110中的電子。擦除電壓可以被施加在柵極、漏極和源極，以便產(chǎn)生電壓差，以導(dǎo)致空穴250從漏極106經(jīng)過氧化層130流至氮化物層110?？昭?50可以補(bǔ)償電子200，以移除數(shù)據(jù)端116的電荷。許多存儲器單元能夠被按塊，或按頁，或按區(qū)域進(jìn)行擦除。采用該方式，可以避免較慢的帶對帶熱空穴的限制，因為很多單元能夠被一次擦除。
當(dāng)對輔助電荷存儲器器件100進(jìn)行擦除時，源極104接地，漏極106接至4.5伏特，而柵極接至-8伏特?？梢粤私獾氖牵@些是可能被使用的電壓值的示例。
圖3是描述輔助電荷存儲器單元302，304，306，308，310，312，314，和316的示例性陣列300的圖示。輔助電荷存儲器單元302，304，306，308，310，312，314，和316可以配置成如圖1和圖2所示。單元302，304，306，308，310，312，314，和316，可以被安排在例如本示例的4×2陣列結(jié)構(gòu)之類的陣列結(jié)構(gòu)中。但是其他包括較多或是較少的單元的陣列結(jié)構(gòu)也是可能的。
輔助電荷存儲器的每一個單元302，304，306，和308的柵極端連接至字線WLn，而輔助電荷存儲器的每一個單元310，312，314，和316的柵極端連接至字線WLn+1。采用該方式，可以將電壓同時施加在陣列中許多單元的柵極上。更進(jìn)一步，每一個單元302，304，306，和308可以被連接，使得從一個單元的源極端連接至另一個單元的漏極端。
例如，單元302的漏極與單元304的源極在連接點318處相連。連接點318也連接至位線BLn-1。BLn-2、BLn、BLn+1和BLn+1如圖所示，有相似的連接方式。采用該方式，可以將電壓施加至每一個單元302，304，306，和308的柵極和漏極。單元310，312，314，和316有相似的連接方式。通過位線和字線的連接，可以將電壓施加至單元302，304，306，308，310，312，314和316，以對單元302，304，306，308，310，312，314和316進(jìn)行編程或擦除。以下將參考圖4-12進(jìn)一步描述對單元302，304，306，308，310，312，314和316進(jìn)行編程和擦除。
陣列300可以被配置成通常所稱的虛擬接地陣列。此外，在一個實施例，位線可以被形成為埋藏擴(kuò)散位線。很明顯的，其它的配置也是可能的。
圖4是描述在陣列300中被捕捉在輔助電荷邊上的輔助電荷402，404，406，408，410，412，414，和416的圖示。參照圖1、2A、2B所示，單元302，304，306，308，310，312，314和316每一個都有輔助電荷端和數(shù)據(jù)端。正如由圖所知，每一個輔助電荷端包括輔助電荷，即，輔助電荷402，404，406，408，410，412，414和416。通常很多電子可以用來在輔助電荷邊上產(chǎn)生被充負(fù)電的區(qū)域。該電子的數(shù)目將根據(jù)不同應(yīng)用而有所不同，例如，在某些實施例，比較小的單元需要比較少的電子。
圖5是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法對陣列300進(jìn)行編程的示例性方法的圖示。參照圖2A所示，在陣列300中的輔助電荷存儲器單元可以被單個地編程。通過施加編程電壓至正確的字線和位線，可以對單獨的輔助電荷存儲器單元進(jìn)行存取?？梢岳缤ㄟ^施加0伏特至BLn-1、5伏特至BLn、和5伏特至WLn對輔助電荷存儲器單元304進(jìn)行編程。參照圖2A所示，電子502將從源極流至漏極。一些電子502將會穿越底部氧化層，進(jìn)入在數(shù)據(jù)端的電荷捕捉氮化物層。
在對單元304進(jìn)行編程期間，其它位線可以被允許浮接，而且將0伏特施加到其它字線上。因此，沒有電流會流進(jìn)單元302，306，308，310，312，314，和316?？梢粤私獾氖?，晶體管被描述為“沒有電流流動”也包括相對于當(dāng)晶體管被視為導(dǎo)通時或者當(dāng)晶體管被視為在相對高電流的狀態(tài)時而言，只有很少的電流流動。
在上述所提及的例子以及圖6-8、10-12的例子中，圖中所示的每個位線的電壓被認(rèn)為是漏極電壓Vd。可以了解的是，一個單元的漏極端，根據(jù)特定的陣列結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以被連接至其它單元的源極端。
圖6是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法對陣列300逐位進(jìn)行擦除的示例性過程的圖示。圖6中，陣列300可以被配置為晶體管的EEPROM應(yīng)用。通過施加不同的電壓至正確的字線和位線，能夠?qū)υ陉嚵?00中的輔助電荷存儲器單元逐位地單獨擦除。例如，通過施加0伏特至BLn-1，4.5伏特至BLn，和-8伏特至WLn而對輔助電荷存儲器單元304進(jìn)行擦除。采用該方式，輔助電荷存儲器單元304將會有0伏特的源極電壓，5伏特的漏極電壓，和-8伏特的柵極電壓。
源極和柵極的電壓差是8伏特，以及漏極和柵極的電壓差是12.5伏特。在漏極和柵極的大電壓差和空穴602能夠從漏極流到柵極?？昭?02能夠補(bǔ)償儲存在輔助電荷存儲器單元304的數(shù)據(jù)端中的電子。
圖7是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法對陣列300進(jìn)行頁擦除和區(qū)域擦除的示例性過程的圖示。圖7中，陣列300可以被配置為閃存存儲器的應(yīng)用。在這樣的應(yīng)用，通過施加特定的電壓至正確的字線和位線，能夠?qū)υ陉嚵?00中的輔助電荷存儲器單元按頁或者按區(qū)域進(jìn)行擦除，例如一次擦除多個位。
例如，能夠以相同的操作對輔助電荷存儲器單元306，314，700和702進(jìn)行擦除。例如，圖7所示，施加0或4.5伏特到位線，以及施加4和-8伏特到適當(dāng)?shù)淖志€，如圖所示，每一個要進(jìn)行擦除的輔助電荷存儲器單元306，314，700和702將會有0伏特的源極電壓，5伏特的漏極電壓，和-8伏特的柵極電壓。這些單元的源極和柵極電壓差是8伏特，以及漏極和柵極電壓差是12.5伏特。在漏極和柵極的大電壓差和空穴從漏極流到柵極，其中空穴能夠補(bǔ)償儲存在輔助電荷存儲器單元306，314，700和702的數(shù)據(jù)端中的電子。
可以將擦除禁止電壓施加到不同位線以防止對特定單元的擦除，即，在其它區(qū)域或塊中的單元。例如，在圖7所示的實施例中，可以將2伏的擦除禁止電壓施加到特定的位線以防止在其它區(qū)域或塊中的單元的擦除。
圖8是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法讀取陣列300的示例性的方法的圖示。通過施加特定的電壓至適當(dāng)?shù)淖志€和位線，能夠讀取單獨的單元。如圖8中所示，尚未被讀取的單元的源極或漏極可以被允許浮接。
例如，通過施加正確的讀取電壓至WLn，BLn-1和BLn，可以讀取輔助電荷存儲器單元302。在一個實施例中，例如，單元302的柵極電壓可以是3伏特，源極電壓可以是1.6伏特，和漏極電壓可以是0伏特。采用該方式，當(dāng)器件的數(shù)據(jù)邊中沒有儲存電荷時，電流可以流動，當(dāng)器件的數(shù)據(jù)邊有儲存電荷，則沒有電流流動，或是很少電流流動。可以了解的是，讀取特定晶體管所必需的真實的源極、漏極和柵極電壓將會根據(jù)應(yīng)用而不同，例如，儲存在晶體管輔助電荷端的電荷數(shù)量會影響這些電壓的要求。
在一個實施例中，很少或沒有電流可以指示一個邏輯狀態(tài)，而較高的電流可以指示另一個邏輯狀態(tài)。因此，在每一個存儲器單元中可以儲存兩種狀態(tài)。此外，在另一個實施例，不同的電流電平可以指示儲存在每一個存儲器單元中的多重邏輯電平。
圖9是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法的輔助電荷存儲器單元的示例性陣列900的圖示。陣列結(jié)構(gòu)900相似于陣列結(jié)構(gòu)300；然而，如圖所示，組成陣列900的輔助電荷存儲器單元的輔助電荷端和數(shù)據(jù)端隔行交錯。正如圖10-12所示，可以根據(jù)類似于圖5、6和8的方式執(zhí)行編程、擦除和讀取。
圖10是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法的陣列900的示例性方法的圖示。通過施加特定的電壓至正確的字線和位線，能夠?qū)υ陉嚵?00中的輔助電荷存儲器單元進(jìn)行單個地編程。例如，通過施加0伏特至BLn-1，5伏特至BLn，和5伏特至WLn，可以對輔助電荷存儲器單元1000進(jìn)行編程。采用該方法，輔助電荷存儲器單元304的晶體管將會有0伏特的源極電壓、5伏特的漏極電壓和5伏特的柵極電壓。參照圖2A所示，電子1002可以開始由源極流向漏極，以及一些電子1002將會穿越第一氧化層，進(jìn)入數(shù)據(jù)邊電荷捕捉氮化物層。
在這樣的編程操作過程中，其它的位線可以被允許浮接，以及將0伏的電壓施加在其它字線上。因此，在其它單元中，將會很少或沒有電流流動。采用該方式，可以對單個的輔助電荷存儲器單元進(jìn)行編程，而其它單元維持未被編程，或維持在之前被編程的值。
圖11是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法對陣列900逐位執(zhí)行擦除的圖示。通過施加特定電壓至正確的字線和位線，可以對在陣列900中的輔助電荷存儲器單元逐位地單個地進(jìn)行擦除。例如，通過施加0伏特至BLn-1、4.5伏特至BLn和-8伏特至WLn，可以對輔助電荷存儲器單元1000進(jìn)行擦除。采用該方式，輔助電荷存儲器單元1000將會有0伏特的源極電壓、5伏特的漏極電壓和-8伏特的柵極電壓。源極和柵極電壓差是8伏特，以及漏極和柵極電壓差是12.5伏特。在漏極和柵極的大電壓差將會導(dǎo)致空穴從漏極流到柵極，其中空穴能夠補(bǔ)償儲存在輔助電荷存儲器單元1000的數(shù)據(jù)端中的電子。
圖12是描述根據(jù)在此所述的系統(tǒng)和方法讀取陣列900的示例性方法的圖示。通過施加特定的電壓至正確的字線和位線，能夠讀取單個的單元。如圖12中所示，沒有被讀取的單元，其源極和漏極將可以被允許浮接。
例如，通過施加正確的電壓至WLn、BLn-1和BLn，可以讀取輔助電荷存儲器單元1000。例如，在一個實施例中，單元1000的柵極電壓可以是3伏特，源極電壓可以是1.6伏特，以及漏極電壓可以是0伏特。采用該方式，當(dāng)器件的數(shù)據(jù)端中沒有儲存電荷時，電流可以流動，當(dāng)器件的數(shù)據(jù)端有儲存電荷時，則沒有電流流動，或是只有很少電流流動。參照圖8所示，可以了解的是，讀取特定晶體管所必需的實際的源極、漏極和柵極電壓將會根據(jù)應(yīng)用，例如儲存在晶體管輔助電荷端的電荷數(shù)量，而有所不同。
根據(jù)一個實施例，很少或沒有電流可以指示一個邏輯狀態(tài)，而較高的電流可以指示儲存在存儲器器件中的位的另一個邏輯狀態(tài)。因此，在這樣實施例中，在每一個存儲器單元中可以儲存兩種狀態(tài)。此外，在另一個實施例，不同的電流電平可以指示儲存在每一個存儲器單元中的多重邏輯電平。
本發(fā)明的特定實施例已經(jīng)在上面進(jìn)行了描述，可以了解的是，所描述的實施例僅只是用于說明的范例而已。例如，雖然顯示了p型襯底以及n型漏極和源極區(qū)域，可以了解的是，其它的實施例可以使用n型襯底以及p型漏極和源極區(qū)域。更進(jìn)一步，非易失性存儲器器件被配置成與在此描述的系統(tǒng)和方法的實施例一致，根據(jù)實施例，可以是單井，或是多重井。因此，本發(fā)明應(yīng)該不被限制于所描述的實施例。當(dāng)然，在此所描述的本發(fā)明的范圍，只能根據(jù)權(quán)利要求和以上的描述以及附圖進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種非易失性存儲器器件，其包含硅襯底；漏極區(qū)域，其形成在所述襯底上；源極區(qū)域，其形成在所述襯底上；捕捉結(jié)構(gòu)，其形成在所述襯底上，所述捕捉結(jié)構(gòu)包含一個輔助電荷端和一個數(shù)據(jù)端；輔助電荷，其被捕捉于所述捕捉結(jié)構(gòu)中的輔助電荷端；以及陡峭的電場區(qū)域，其包含一個陡峭的電場，所述電場由所述捕捉結(jié)構(gòu)中介于所述輔助電荷端與所述數(shù)據(jù)端之間的電荷差所形成。
2.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器器件，其中，所述襯底是p型襯底，且所述漏極和源極區(qū)域是n型區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器器件，其中，所述捕捉結(jié)構(gòu)包含氧化物-氮化物-氧化物層。
4.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器器件，其中，所述輔助電荷是經(jīng)由熱電子步驟所捕捉的。
5.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器器件，其中，所述電荷是通過所述陡峭的電場區(qū)域的協(xié)助，經(jīng)由熱電子過程儲存在所述數(shù)據(jù)端中的。
6.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器器件，其中，所述數(shù)據(jù)端經(jīng)由帶對帶熱空穴注入而被擦除。
7.一種存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其包含多個輔助電荷存儲器單元，所述多個輔助電荷存儲器單元中的每一個包含輔助電荷端和數(shù)據(jù)端；以及陡峭的電場區(qū)域，其由所述多個輔助電荷存儲器單元中的每一個的輔助電荷端和數(shù)據(jù)端所形成。
8.如權(quán)利要求7所述的存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其中，所述多個輔助電荷存儲器單元的輔助電荷端是在同一邊。
9.如權(quán)利要求7所述的存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其中，所述多個輔助電荷存儲器單元中的每一個的輔助電荷端與所述陣列的行交錯。
10.如權(quán)利要求7所述的存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其中，所述陣列還包含多個字線和位線，其與所述多個非易失性存儲器單元耦接。
11.如權(quán)利要求10所述的存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其中，所述字線和位線被排列為，每一個晶體管都能夠被單獨地擦除。
12.如權(quán)利要求10所述的存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其中，所述字線和位線被排列為，每一個晶體管都能夠被單獨地編程。
13.如權(quán)利要求10所述的存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其中所述字線和位線被排列為，每一個晶體管都能夠被按頁擦除。
14.如權(quán)利要求10所述的存儲器陣列結(jié)構(gòu)，其中所述字線和位線被排列為，每一個晶體管都能夠被按區(qū)域擦除。
15.一種對包含輔助電荷端和數(shù)據(jù)端的非易失性存儲器單元進(jìn)行編程的方法，其包括使得輔助電荷嵌入到所述輔助電荷端之中；施加編程電壓至所述非易失性存儲器單元的柵極；施加編程電壓至所述非易失性存儲器單元的源極；施加編程電壓至所述非易失性存儲器單元的漏極；以及根據(jù)所述輔助電荷的存在選取所述編程電壓，因此導(dǎo)致電子被捕捉在所述非易失性存儲器單元的數(shù)據(jù)端中。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，施加至所述非易失性存儲器單元的柵極的編程電壓是3-5伏特，施加至所述非易失性存儲器單元的源極的編程電壓是0-0.5伏特，以及施加至所述非易失性存儲器單元的漏極的編程電壓是4-8伏特。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，施加至所述非易失性存儲器單元的柵極的編程電壓是4.5-5伏特，施加至所述非易失性存儲器單元的源極的編程電壓是0伏特，以及施加至所述非易失性存儲器單元的漏極的編程電壓是5-5.5伏特。
18.一種讀取包含輔助電荷端和數(shù)據(jù)端的非易失性存儲器單元的方法，其包括使得輔助電荷嵌入到所述輔助電荷端之中；施加讀取電壓至所述非易失性存儲器單元的柵極；施加讀取電壓至所述非易失性存儲器單元的源極；施加讀取電壓至所述非易失性存儲器單元的漏極；以及根據(jù)所述輔助電荷的存在選取所述讀取電壓，因此導(dǎo)致讀取電流流經(jīng)所述存儲器單元；以及測量所述讀取電流。
19.如權(quán)利要求18所述的的方法，其中，施加至所述非易失性存儲器單元的柵極的讀取電壓是3-5伏特，施加至所述非易失性存儲器單元的源極的讀取電壓是1-2伏特，以及施加至所述非易失性存儲器單元的漏極的讀取電壓是0-0.5伏特。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，施加至所述非易失性存儲器單元的柵極的讀取電壓是3-3.5伏特，施加至所述非易失性存儲器單元的源極的讀取電壓是1.4-1.8伏特，以及施加至所述非易失性存儲器單元的漏極的讀取電壓是0伏特。
21.一種擦除包含輔助電荷端和數(shù)據(jù)端的非易失性存儲器單元的方法，其包括使得輔助電荷嵌入到所述輔助電荷端之中；施加擦除電壓至所述非易失性存儲器單元的柵極；施加擦除電壓至所述非易失性存儲器單元的源極；施加擦除電壓至所述非易失性存儲器單元的漏極；以及根據(jù)輔助電荷的存在選取所述電壓，因此導(dǎo)致空穴從所述晶體管的漏極行進(jìn)至所述晶體管的氮化物層，使得所述空穴與一個電子相結(jié)合。
22.如權(quán)利要求21所述的，其中，施加至所述非易失性存儲器單元的柵極的擦除電壓是大約-5--10伏特，施加至所述非易失性存儲器單元的源極的擦除電壓是0-0.5伏特，以及施加至所述非易失性存儲器單元的漏極的擦除電壓是4-8伏特。
23.如權(quán)利要求21所述的，其中，施加至所述非易失性存儲器單元的柵極的擦除電壓是大約-7--8伏特，施加至所述非易失性存儲器單元的源極的擦除電壓是0伏特，以及施加至所述非易失性存儲器單元的漏極的擦除電壓是4.5伏特。
全文摘要
一個輔助電荷存儲器單元包含一個晶體管，所述晶體管包含，例如，p型襯底以及在p型襯底上注入的n+源極區(qū)域和n+漏極區(qū)域。柵極電極形成在襯底以及部分源極和漏極區(qū)域上。該柵極電極包含捕捉結(jié)構(gòu)。所述捕捉結(jié)構(gòu)在電性上被認(rèn)為被分成兩邊。一邊被當(dāng)成輔助電荷端，通過在所述結(jié)構(gòu)中捕捉電子，可以被固定在高電壓。所述電子被當(dāng)成是輔助電荷。另一邊可以被用來儲存數(shù)據(jù)，被當(dāng)成數(shù)據(jù)端。介于輔助電荷端和數(shù)據(jù)端之間陡峭的電場，可以提高編程效率。
文檔編號H01L29/66GK101013703SQ20071000214
公開日2007年8月8日 申請日期2007年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者吳昭誼, 李明修, 郭明昌 申請人:旺宏電子股份有限公司