專利名稱：存儲(chǔ)器件及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范性實(shí)施方式一般涉及一種存儲(chǔ)器件及其操作方法，且更具體而言涉及一種存儲(chǔ)器件以及對(duì)該存儲(chǔ)器件進(jìn)行存儲(chǔ)操作的方法。
背景技術(shù)：
非易失性存儲(chǔ)器件即使沒(méi)有連續(xù)提供電源也可以保持存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。閃存(flash memory)器件可以是非易失性存儲(chǔ)器件的示例。閃存器件的示例可以包括浮置柵極型存儲(chǔ)器件，其中浮置柵極可以形成于電介質(zhì)層之間用于積聚電荷；以及電荷俘獲型存儲(chǔ)器件，其中通過(guò)使用電荷俘獲層作為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，電荷俘獲層可以形成在電介質(zhì)層之間用于積聚電荷。
電荷俘獲型存儲(chǔ)器件的示例可以為利用氮化硅層作為電荷俘獲層的硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存儲(chǔ)器件。在常規(guī)SONOS存儲(chǔ)器件中，隧道絕緣層、電荷俘獲層和阻擋絕緣層可以堆疊在可以形成有源極區(qū)和漏極區(qū)的硅基板上，且柵電極可以形成于阻擋絕緣層上。隧道絕緣層和阻擋絕緣層可以基本由氧化硅(SiO2)形成，且電荷俘獲層可以基本由氮化硅(Si3N4)形成。
如果氮化硅層被用于電荷俘獲層，在負(fù)偏壓下的擦除速度(例如，“清除”SONOS存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)，比如到默認(rèn)的邏輯電平)會(huì)比較低，且在正偏壓下的編程速度會(huì)比較高，如圖1A和1B所示。
圖1A示出了在正偏壓被施加到常規(guī)SONOS存儲(chǔ)器件時(shí)相對(duì)于編程時(shí)間的平帶電壓偏移(V_FB[V])。圖1B示出了在負(fù)偏壓被施加到常規(guī)SONOS存儲(chǔ)器件時(shí)相對(duì)于擦除時(shí)間的平帶電壓偏移(V_FB[V])。
在NAND型閃存器件例如采用Fowler-Nordheim(F-N)隧穿的SONOS存儲(chǔ)器件中，正偏壓可以被施加到存儲(chǔ)器件，用于以“頁(yè)(page)”為單位編程，負(fù)偏壓可以被施加到存儲(chǔ)器件，用于以“塊(block)”為單位擦除。
然而，如果俘獲層由對(duì)正電壓響應(yīng)比較慢但對(duì)負(fù)電壓響應(yīng)比較快或迅速的材料形成，則利用正偏壓用于以頁(yè)為單位編程和利用負(fù)偏壓用于以塊為單位擦除的上述方案會(huì)是低效的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示范性實(shí)施方式涉及一種對(duì)存儲(chǔ)器件進(jìn)行存儲(chǔ)操作的方法，其包括在存儲(chǔ)器件的編程操作期間對(duì)存儲(chǔ)器件施加負(fù)偏壓且在存儲(chǔ)器件的擦除操作期間對(duì)存儲(chǔ)器件施加正偏壓。
本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式涉及一種存儲(chǔ)器件，其包括基板和形成于基板上的柵極結(jié)構(gòu)，該柵極結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移，該柵極結(jié)構(gòu)在存儲(chǔ)器件的編程期間接收負(fù)偏壓，且在存儲(chǔ)器件的擦除操作期間接收正偏壓。
本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式涉及一種存儲(chǔ)器件的改善的編程和擦除方法，其表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下較快的平帶電壓偏移和在正偏壓下較慢的速度。


附圖被包括以提供本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，且被引入且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的示范性實(shí)施方式，其于說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1A示出了在正偏壓被施加到常規(guī)的SONOS存儲(chǔ)器件時(shí)相對(duì)于編程時(shí)間的平帶電壓偏移(V_FB[V])。
圖1B示出了在負(fù)偏壓被施加到常規(guī)的SONOS存儲(chǔ)器件時(shí)相對(duì)于擦除時(shí)間的平帶電壓偏移(V_FB[V])。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的存儲(chǔ)器件。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式在正偏壓和負(fù)偏壓被施加到圖2所示的存儲(chǔ)器件時(shí)相對(duì)于施加的偏壓的持續(xù)時(shí)間的平帶電壓偏移(V_FB[V])。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的另一存儲(chǔ)器件。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式在正偏壓和負(fù)偏壓被施加到圖4所示的存儲(chǔ)器件時(shí)相對(duì)于施加的電壓的持續(xù)時(shí)間的平帶電壓偏移(V_FB[V])。
圖6和7是示出了根據(jù)本發(fā)明其他示范性實(shí)施方式的表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的存儲(chǔ)器件的平帶電壓偏移相對(duì)于編程電壓特性的曲線圖。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的存儲(chǔ)器件樣品的平帶電壓偏移相對(duì)于編程時(shí)間特性的曲線圖。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的存儲(chǔ)器件的平帶電壓偏移相對(duì)于編程時(shí)間特性的曲線圖。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的存儲(chǔ)器件的平帶電壓偏移相對(duì)于負(fù)編程電壓特性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
這里公開(kāi)了本發(fā)明的詳細(xì)的示范性實(shí)施方式，然而這里所披露的具體的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅是作為描述本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的代表。然而，本發(fā)明的示范性實(shí)施方式可以被實(shí)現(xiàn)為許多可替換的形式且不應(yīng)解釋為限于這里闡述的實(shí)施方式。
因此，雖然本發(fā)明的示范性實(shí)施方式可以進(jìn)行各種修改和替換，但是其具體的實(shí)施方式在附圖中通過(guò)例舉來(lái)顯示且在這里將被詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解不旨在將本發(fā)明的示范性實(shí)施方式限制于所披露的特定形式，而是相反，本發(fā)明的示范性實(shí)施方式是為了覆蓋落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同和替換。附圖的描述通篇相似的標(biāo)號(hào)指示相似的元件。
可以理解雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二等可以用于此來(lái)描述各種元件，但是這些元件應(yīng)不受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)只用于區(qū)分一個(gè)元件與其他元件。例如，第一元件可以被稱為第二元件，且相似地，第二元件可以被稱為第一元件，而不背離本發(fā)明的范圍。這里所用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)列舉項(xiàng)目的一個(gè)或更多的任何和所有組合。
可以理解當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件“上”、“連接到”和/或“耦合到”另一元件時(shí)，它可以直接在其他元件上或直接連接到、耦合到另一元件，或者可以存在中間的元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接”在其他元件“上”、“直接連接到”和/或“直接耦合到”另一元件時(shí)，則沒(méi)有中間元件存在。其他用于描述元件之間的關(guān)系的詞也應(yīng)以相似的方式解釋(例如，“之間”和“直接之間”、“相鄰”和“直接相鄰”等)。
這里所使用的術(shù)語(yǔ)是只為了描述特別的實(shí)施例的目的且不旨在限制本發(fā)明。如這里所用，單數(shù)形式也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非內(nèi)容清楚地指示另外的意思。可以進(jìn)一步理解當(dāng)在此說(shuō)明書中使用時(shí)術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”說(shuō)明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組分的存在，但是不排出存在或添加一個(gè)或更多其他特征、整體、步驟、操作、元件、組分和/或其組。
除非另有界定，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有本發(fā)明屬于的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同的意思。還可以理解諸如那些在共同使用的字典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為一種與在相關(guān)技術(shù)和本公開(kāi)的背景中的它們的涵義一致的涵義，而不應(yīng)解釋為理想化或過(guò)度正式的意義，除非在這里明確地如此界定。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的存儲(chǔ)器件10。在圖2的示范性實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器件10可以包括基板11和形成于基板11上的柵極結(jié)構(gòu)。
在圖2的示范性實(shí)施方式中，柵極結(jié)構(gòu)可以形成以表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移。柵極結(jié)構(gòu)可以包括順序堆疊的隧道絕緣層20、電荷俘獲層30、阻擋絕緣層40和柵電極50。在示例中，隧道絕緣層20可以包括氧化硅(SiO2)。
在圖2的示范性實(shí)施方式中，在另一示例中，電荷俘獲層30可以包括富硅氧化物(SRO)，比如SiOx(例如其中0＜x＜2)，和/或硅納米晶體(Si-nc)。電荷俘獲層30(例如其可以包括SRO和/或Si-nc)可以具有有益于俘獲空穴的大量Si-Si鍵，從而空穴俘獲可以基本在電荷俘獲層30中發(fā)生。因此，平帶電壓可以趨于偏向負(fù)值。
在圖2的示范性實(shí)施方式中，在另一示例中，阻擋絕緣層40可以包括SiO2，且柵電極50可以包括鋁(Al)。
在圖2的示范性實(shí)施方式中，第一雜質(zhì)區(qū)13和第二雜質(zhì)區(qū)15可以(例如通過(guò)摻雜)形成于基板11中在隧道絕緣層20之外。第一雜質(zhì)區(qū)13和第二雜質(zhì)區(qū)15可以被分別用作漏極(D)和源極(S)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式在正偏壓和負(fù)偏壓被施加到圖2所示的存儲(chǔ)器件10時(shí)相對(duì)于施加的偏壓的持續(xù)時(shí)間(例如在編程操作或擦除操作期間)的平帶電壓偏移(V_FB[V])。
在圖3的示范性實(shí)施方式中，正偏壓可以被施加到存儲(chǔ)器件以進(jìn)行編程操作，負(fù)偏壓可以被施加到存儲(chǔ)器件以進(jìn)行擦除操作。例如，再次參考常規(guī)技術(shù)，SONOS存儲(chǔ)器件的平帶電壓可以在正偏壓下比在負(fù)偏壓下更快地偏移，如圖1A和1B所示。因此，通過(guò)在正偏壓下編程SONOS存儲(chǔ)器件且在負(fù)偏壓下擦除SONOS存儲(chǔ)器件，編程可以在SONOS存儲(chǔ)器件上比擦除進(jìn)行得更快。然而，在圖2的示范性實(shí)施方式的存儲(chǔ)器件10中，存儲(chǔ)器件10的平帶電壓偏移可以在正偏壓下比在負(fù)偏壓下更慢，如圖3的示范性實(shí)施方式所示。
在圖3的示范性實(shí)施方式中，如果存儲(chǔ)器件10在正偏壓下編程且在負(fù)偏壓下擦除，存儲(chǔ)器件10的擦除可以在第一時(shí)間周期之后被初始化(例如在約10μs(1E-5s)之后)，且存儲(chǔ)器件10的編程可以在第二時(shí)間周期之后被初始化(例如在約1ms(1E-3s)之后)，第二時(shí)間周期可長(zhǎng)于第一時(shí)間周期，如圖3的示范性實(shí)施方式所示。即，編程速度可以慢于擦除速度。
在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式中，如果利用與SONOS存儲(chǔ)器件相同的工藝對(duì)存儲(chǔ)器件10進(jìn)行編程和擦除操作，則存儲(chǔ)器件10的編程可以以比存儲(chǔ)器件10的擦除更低的速度進(jìn)行。在NAND閃存器件的示例中，如果編程以頁(yè)為單位進(jìn)行且擦除以塊為單位進(jìn)行，則編程可以以比擦除更高的速度進(jìn)行。
在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式中，負(fù)偏壓可以被施加到存儲(chǔ)器件10以進(jìn)行編程操作，且正偏壓可以被施加到存儲(chǔ)器件10以進(jìn)行擦除操作，從而編程可以以比擦除更高的速度進(jìn)行。例如，編程可以在約10μs內(nèi)進(jìn)行，擦除可以在約1ms內(nèi)進(jìn)行。
在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式中，編程偏壓和擦除偏壓可以在極性上轉(zhuǎn)換，且可以被輸入到存儲(chǔ)器件10，存儲(chǔ)器件10可以表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移，從而以比擦除更高的速度進(jìn)行編程。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的存儲(chǔ)器件100。在圖4的示范性實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器件100可以包括由具有比氧化硅更高的介電常數(shù)的材料形成的阻擋絕緣層140。例如，阻擋絕緣層140可以包括氧化鉿(HfO2)。在圖2和4的示范性實(shí)施方式中，相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。由此，為了簡(jiǎn)潔已經(jīng)省略了圖2和4中出現(xiàn)的重復(fù)元件的描述。
在圖4的示范性實(shí)施方式中，阻擋絕緣層140可以包括HfO2，電子可以被俘獲在阻擋絕緣層140和電荷俘獲層30之間的邊界表面135。因此，邊界表面135可以作為電荷俘獲層。一般而言，電子趨于被俘獲在HfO2層和氧化硅層或硅納米晶體之間的邊界表面中。因此，如果HfO2層被堆疊(例如直接堆疊)在SiO2隧道絕緣層20上作為阻擋絕緣層140，則平帶電壓可以趨于偏移到正或加的(plus)值，因?yàn)镾iO2隧道絕緣層20和阻擋絕緣層140之間的邊界表面可以作為電荷俘獲層。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式在正偏壓和負(fù)偏壓被施加到圖4所示的存儲(chǔ)器件100時(shí)相對(duì)于施加的偏壓的持續(xù)時(shí)間(例如在編程操作或擦除操作期間)的平帶電壓偏移(V_FB[V])。
在圖5的示范性實(shí)施方式中，圖4的存儲(chǔ)器件100可以表現(xiàn)出在正偏壓下比在負(fù)偏壓下更慢的平帶電壓偏移。由此，類似于圖2的存儲(chǔ)器件10，圖4的存儲(chǔ)器件100可以表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移。
在圖5的示范性實(shí)施方式中，在一示例中，如果偏壓以2V的間隔被施加到存儲(chǔ)器件100時(shí)存儲(chǔ)器件100表現(xiàn)出1.5V的間隔的平帶電壓，則可以在電平之間區(qū)分信息(例如分離的數(shù)據(jù)位或邏輯電平)。因此，如果利用正電壓在存儲(chǔ)器件10上進(jìn)行編程，則編程時(shí)間可以為1ms，如圖5的示范性實(shí)施方式中所示。由此，在圖4的存儲(chǔ)器件100中，通過(guò)將負(fù)偏壓施加到存儲(chǔ)器件100用于編程且施加正偏壓用于擦除，編程可以在存儲(chǔ)器件100上以比用于存儲(chǔ)器件100的擦除更快的速度進(jìn)行。
圖6和7是示出了根據(jù)本發(fā)明其他示范性實(shí)施方式的表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的存儲(chǔ)器件的平帶電壓偏移相對(duì)于編程電壓特性的曲線圖，。樣品C1和C2可以被用于分別獲得圖6和7的曲線圖。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的存儲(chǔ)器件樣品C1和C2的平帶電壓相對(duì)于編程時(shí)間特性的曲線圖。
在圖6和7的示范性實(shí)施方式中，在左上側(cè)顯示的平帶電壓偏移可以通過(guò)施加20V正擦除偏壓10ms(正擦除，pe)和施加水平軸編程電壓(負(fù)偏壓)100μs(負(fù)編程，np)來(lái)獲得。另外，在圖6和7中的右下側(cè)所示的平帶電壓偏移可以通過(guò)施加-20V負(fù)擦除偏壓10ms(負(fù)擦除，ne)和施加水平軸編程電壓(正偏壓)100μs(正編程，pp)來(lái)獲得。
在圖8的示范性實(shí)施方式中，20V正偏壓可以被施加到樣品C1持續(xù)1ms以進(jìn)行正擦除(pe)，且-20V的負(fù)偏壓可以被施加到樣品C1持續(xù)編程時(shí)間(例如表示在水平軸的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上)以進(jìn)行負(fù)編程(np)。20V的正偏壓可以被施加到樣品C2持續(xù)編程時(shí)間(例如表示在水平軸的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上)以進(jìn)行正編程(pp)，且-20V的負(fù)偏壓可以被施加到樣品C2持續(xù)1ms以進(jìn)行負(fù)擦除(ne)。
再次參考圖6和7的示范性實(shí)施方式，如果編程時(shí)間為100μs，則在負(fù)編程(np)/正擦除(pe)情形的編程速度可以相似于或快于正編程(pp)/負(fù)擦除(ne)。
再次參考圖8的示范性實(shí)施方式，在負(fù)編程(np)/正擦除(pe)情形，編程速度可以被改善，編程時(shí)間等于或短于40μs(4×1E-5s)。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的存儲(chǔ)器件的平帶電壓偏移相對(duì)于編程時(shí)間特性的曲線圖。在示例中，圖9的曲線圖可以通過(guò)在持續(xù)1ms的20V正偏壓下擦除存儲(chǔ)器件和在-14V、-16V、-18V和-20V的負(fù)偏壓下編程存儲(chǔ)器件(通過(guò)使用正擦除(pe)/負(fù)編程(np))來(lái)獲得。
在圖9的示范性實(shí)施方式中，在一示例中，如果編程時(shí)間為20μs，則存儲(chǔ)器件可以響應(yīng)于以2V的間隔對(duì)其施加的負(fù)偏壓表現(xiàn)出以約1到1.5V的間隔的平帶電壓，從而信息(例如分離的數(shù)據(jù)位或邏輯電平)可以在電平之間區(qū)分。因此，可以理解可以在其中存儲(chǔ)4位信息。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的存儲(chǔ)器件的平帶電壓偏移相對(duì)于負(fù)編程電壓特性的曲線圖。在示例中，圖10的曲線圖可以通過(guò)在持續(xù)1ms的20V正偏壓下擦除存儲(chǔ)器件和在持續(xù)1μs、10μs、20μs、30μs和40μs的負(fù)偏壓下編程存儲(chǔ)器件(通過(guò)使用正擦除(pe)/負(fù)編程(np))來(lái)獲得。
在圖10的示范性實(shí)施方式中，通過(guò)使用負(fù)編程(np)/正擦除(pe)，在20μs和40μs之間可以產(chǎn)生4級(jí)分裂(例如，如圖10的曲線圖的x軸所示)。因此，如果將上述編程和擦除過(guò)程施加到表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的存儲(chǔ)器件，則信息級(jí)可以分裂為多級(jí)(例如，如圖10的示例中所示，在負(fù)編程(np)/正擦除(pe)期間在20μs到40μs的編程時(shí)間范圍的4級(jí))。因此，可以存儲(chǔ)多位信息，例如4位信息。
雖然本發(fā)明的上述示范性實(shí)施方式描述了在圖2和4的電荷俘獲存儲(chǔ)器件10和100上進(jìn)行的編程和擦除工藝，但是可以理解本發(fā)明的其他示范性實(shí)施方式可以涉及任何類型的存儲(chǔ)器件。例如，本發(fā)明的其他示范性實(shí)施方式可以涉及表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移的任何存儲(chǔ)器件。
在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式中，在正偏壓下操作慢但在負(fù)偏壓下操作快的存儲(chǔ)器件可以在負(fù)偏壓下被編程且在正偏壓下擦除。因此，存儲(chǔ)器件的編程可以比存儲(chǔ)器件的擦除進(jìn)行得更快。
另外，在正電壓下操作慢但在負(fù)電壓下操作快的存儲(chǔ)器件可以被控制以通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)器件施加負(fù)偏壓而在整個(gè)給定的編程時(shí)間范圍表現(xiàn)出給定間隔的平帶電壓，從而信息(例如，分離的數(shù)據(jù)位或邏輯電平)可以在平帶電壓電平的級(jí)之間區(qū)分，且由此多級(jí)信息可以被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器件中。
在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式中，為了編程和擦除表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶偏移的存儲(chǔ)器件，在編程模式期間可以將負(fù)偏壓施加到存儲(chǔ)器件，而在擦除模式期間可以將正偏壓施加到存儲(chǔ)器件。
由此描述了本發(fā)明的示范性實(shí)施方式，明顯的是其可以以許多方式變化。這樣的變化不被認(rèn)為背離本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的精神和范圍，且對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的所有這樣的改變旨在被包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)存儲(chǔ)器件進(jìn)行存儲(chǔ)操作的方法，包括在該存儲(chǔ)器件的編程操作期間對(duì)該存儲(chǔ)器件施加負(fù)偏壓；以及在該存儲(chǔ)器件的擦除操作期間對(duì)該存儲(chǔ)器件施加正偏壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該負(fù)偏壓是-14V、-16V、-18V和-20V之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該正偏壓是20V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述存儲(chǔ)器件包括施加該負(fù)偏壓時(shí)與施加該正偏壓時(shí)相比表現(xiàn)出更快平帶電壓偏移的柵極結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該柵極結(jié)構(gòu)包括由富硅氧化物和硅納米晶體之一形成的電荷俘獲層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括由SiO2形成的阻擋絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括該基板和該電荷俘獲層之間的隧道絕緣層；以及形成于該電荷俘獲層上方的柵電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該柵極結(jié)構(gòu)包括由富硅氧化物和硅納米晶體之一形成的電荷俘獲層；以及由具有比氧化硅高的介電常數(shù)的電介質(zhì)材料形成的阻擋絕緣層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該阻擋絕緣層由HfO2形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括該基板和該電荷俘獲層之間的隧道絕緣層；以及形成于該電荷俘獲層上方的柵電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中該存儲(chǔ)器件還包括通過(guò)摻雜形成于基板中隧道絕緣層外的第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)。
12.一種存儲(chǔ)器件，包括基板和形成于該基板上的柵極結(jié)構(gòu)，該柵極結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移，該柵極結(jié)構(gòu)在該存儲(chǔ)器件的編程期間接收負(fù)偏壓，且在該存儲(chǔ)器件的擦除操作期間接收正偏壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器件，其中該柵極結(jié)構(gòu)包括電荷俘獲層，包括富硅氧化物和硅納米晶體之一。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)器件，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括阻擋絕緣層，其包括SiO2。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)器件，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括該基板和該電荷俘獲層之間的隧道絕緣層；以及形成于該電荷俘獲層上方的柵電極。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器件，其中該柵極結(jié)構(gòu)包括電荷俘獲層，包括富硅氧化物和硅納米晶體之一；以及阻擋絕緣層，包括具有比氧化硅高的介電常數(shù)的電介質(zhì)材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲(chǔ)器件，其中該阻擋絕緣層包括HfO2。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲(chǔ)器件，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括隧道絕緣層，位于該基板和該電荷俘獲層之間；以及形成于該電荷俘獲層上方的柵電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的存儲(chǔ)器件，其中該存儲(chǔ)器件還包括采用摻雜工藝形成于該基板中所述隧道絕緣層之外的第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)器件及其操作方法。示范性方法涉及對(duì)存儲(chǔ)器件進(jìn)行存儲(chǔ)操作的方法，且可以包括在存儲(chǔ)器件的編程操作期間對(duì)存儲(chǔ)器件施加負(fù)偏壓且在存儲(chǔ)器件的擦除操作期間對(duì)存儲(chǔ)器件施加正偏壓。示范性存儲(chǔ)器件包括基板和形成于基板上的柵極結(jié)構(gòu)，該柵極結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出在負(fù)偏壓下比在正偏壓下更快的平帶電壓偏移，該柵極結(jié)構(gòu)在存儲(chǔ)器件的編程期間接收負(fù)偏壓，且在存儲(chǔ)器件的擦除操作期間接收正偏壓。
文檔編號(hào)H01L29/792GK101034590SQ20071008770
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月11日
發(fā)明者樸祥珍, 樸永洙, 申尚旻, 車映官 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社