專利名稱：記憶胞的操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體記憶元件，特別是涉及一種在抹除(Erase)狀態(tài)儲(chǔ)存電子的非揮發(fā)半導(dǎo)體記憶胞及其操作方法(METHOD FOR OPERATINGMEMORY CELL)。
本申請(qǐng)范圍主張與2002年3月29日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)10/113,356號(hào)是部分重迭。上述的美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)10/113,356號(hào)是明確地于此合并作為參考。
背景技術(shù)：
用于非揮發(fā)性資訊儲(chǔ)存的記憶體(記憶體即存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)器，內(nèi)存，以下均稱為記憶體)元件目前已被廣泛使用，而示范的非揮發(fā)性記憶體元件包括只讀記憶體(ROM)、可程式只讀記憶體(PROM)、電子可程式只讀記憶體(EPROM)、電子可抹去可程式只讀記憶體(EEPROM)及快閃型電子可抹去可程式只讀記憶體(Flash EEPROM)。
快閃型電子可抹去可程式只讀記憶體與電子可抹去可程式只讀記憶體的相似處在于，記憶胞是可被程序化(亦即是被寫入)以及被電子式抹除，但具有立即抹除所有記憶胞的額外能力，電子可抹去可程式只讀記憶體的廣泛使用已促使集中研究以發(fā)展具有最佳效能特征的記憶胞，上述的最佳效能例如是較短的程序化時(shí)間、使用較低電壓于程序化與讀取、較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)即數(shù)據(jù)，以下均稱為數(shù)據(jù))儲(chǔ)存時(shí)間、較短的抹除時(shí)間以及較小的實(shí)體尺寸。
請(qǐng)參閱圖1所示，是現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。該非揮發(fā)性記憶胞70是包括有一N通道金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(MOSFET)結(jié)構(gòu)，非揮發(fā)性記憶胞70包括一P型基底706，其中基底706具有兩個(gè)埋入式N+接合區(qū)，其中一個(gè)是源極700，另一個(gè)是汲極701。另外，一通道707是形成在源極700與汲極701之間，通道707上是一第一隔離層703，其中第一隔離層703例如是氧化硅層。在第一隔離層703上方是一陷入(Trapping)層704，其中電荷陷入層704例如是氮化硅層，另外，當(dāng)電洞被注入(Inject)至氮化硅層后，電荷陷入層704是做為記憶儲(chǔ)存層以阻陷(Trap)這些電洞。一第二隔離層705是形成于氮化硅層上方，此第二隔離層705例如是一氧化硅層，且第二隔離層705可電性隔離形成于第二隔離層705上的導(dǎo)體閘極702。上述的氧化硅層703、705可做為隔離介電層。
現(xiàn)有的記憶胞結(jié)構(gòu)可提供一個(gè)二位元胞，亦即是非揮發(fā)性記胞可儲(chǔ)存二位元數(shù)據(jù)。記憶體可藉由通道熱電子注入進(jìn)行程序化，另外，藉由施加程序化電壓至導(dǎo)體閘極702與汲極701，而使源極700接地，電子可被充分地加速以被注入至靠近汲極701側(cè)的電荷陷入層704中，以便增加在通道707中靠近汲極701側(cè)而儲(chǔ)存一位元數(shù)據(jù)處的能障(Energy Barrier)。除此之外，電子也可被注入至靠近源極700側(cè)的電荷陷入層704中，以增加在通道707中靠近源極700側(cè)儲(chǔ)存另一位元數(shù)據(jù)處的能障。假如電荷陷入層704包括有一適當(dāng)寬度，則電荷陷入層704中的兩個(gè)儲(chǔ)存電子的區(qū)域可被定義以及用以儲(chǔ)存二位元數(shù)據(jù)。
關(guān)于現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞的能障，電荷陷入層是處于不帶電狀態(tài)(Neutral State)中。當(dāng)在電荷陷入層中不儲(chǔ)存任何電荷時(shí)，在通道707中的能障是處于一低狀態(tài)。在非揮發(fā)性記憶胞進(jìn)行程序化時(shí)，電子會(huì)注入靠近例如是汲極701的電荷陷入層中，如此靠近汲極701的通道707中的能障會(huì)增加。再者，當(dāng)電子被注入至靠近源極700的電荷陷入層704中時(shí)，則靠近源極700的通道707中的能障會(huì)增加。另外，通道707中的能障包括兩個(gè)高水平區(qū)域，其分布在能障的兩側(cè)。記憶胞的啟始電壓定義為閘極電壓，其中閘極電壓是足夠使通道反轉(zhuǎn)以及在源極與汲極之間產(chǎn)生電流。一般來(lái)說(shuō)，通道中的高能障會(huì)有較高的啟始電壓，而低能障會(huì)有較低的啟始電壓。
通常利用注入熱電子的程序化需要高操作電壓以及消耗高功率，當(dāng)非揮發(fā)性記憶胞的尺寸被降低時(shí)，通道也相對(duì)的會(huì)變小，而高操作電壓會(huì)造成貫穿效應(yīng)(Punch-Through Effect)，且會(huì)導(dǎo)致高漏電流(LeakageCurrent)與低程序化效應(yīng)。此狀況在習(xí)知可做為單記憶胞二位元的記憶胞的非揮發(fā)性記憶體元件中則變成一個(gè)顯著的設(shè)計(jì)上重大的缺點(diǎn)，因此，現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶體元件的結(jié)構(gòu)須為一特定的尺寸，然而其會(huì)阻礙在尺寸制程上的努力以及縮小尺寸可節(jié)省的成本。
因此，非揮發(fā)性記憶體元件需要有一適當(dāng)?shù)膯斡洃洶辉Y(jié)構(gòu)，更特別的是，非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法至少要克服上述現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶體的缺點(diǎn)。另外，非揮發(fā)性記憶體元件需要一增加的效果，其為在陷入介電層中阻陷電荷以及一適當(dāng)?shù)目s小尺寸。由此可見，上述現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法在方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般方法中又沒(méi)有適切的方法能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。
有鑒于上述現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的記憶胞的操作方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法存在的缺陷，而提供一種新的記憶胞的操作方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其能夠避免記憶胞因產(chǎn)生貫穿效應(yīng)，而造成漏電流、高功率消耗以及低程序化效率等種種問(wèn)題的發(fā)生，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法存在的缺陷，而提供一種新的記憶胞的操作方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其能夠避免記憶胞因產(chǎn)生貫穿效應(yīng)，而造成漏電流、高功率消耗以及低程序化效率等種種問(wèn)題的發(fā)生，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種記憶胞的操作方法，其中該記憶胞包含有一第一接合區(qū)域、一第二接合區(qū)域、一基極、一非傳導(dǎo)式電荷陷入層與一閘極，該方法包括依序進(jìn)行一步驟，該步驟包括施加一偏壓于該基極與該閘極之間，以使電子遷移且停留在該電荷陷入層中；估算對(duì)該偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的一讀取電流以決定是否達(dá)到一閘極啟始電壓；以及藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟，直到達(dá)到該閘極啟始電壓，且該記憶胞處于一抹除狀態(tài)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的記憶胞的操作方法，其中施加該偏壓于該基極與該閘極之間的方法包括施加一正偏壓至該閘極以及施加一負(fù)偏壓至該基極。
前述的記憶胞的操作方法，其中施加該偏壓于該基極與該閘極之間的方法包括施加一正偏壓至該基極以及施加一負(fù)偏壓至該閘極。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波(Voltage Pulse)至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中估算對(duì)該偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的該讀取電流的方法包括分別施加該正偏壓至該閘極與該第一接合區(qū)域或該第二接合區(qū)域其中之一，且該第一接合區(qū)域或該第二接合區(qū)域其中的另一接地，以產(chǎn)生該讀取電流；以及比較產(chǎn)生的電流與一預(yù)定電流值。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種記憶胞的操作方法，該記憶胞包含有一第一接合區(qū)域、一第二接合區(qū)域、一基極、一非傳導(dǎo)式電荷陷入層與一閘極，該方法包括設(shè)定該記憶胞在一第一閘極啟始電壓的初始狀態(tài)；依序進(jìn)行一步驟，該步驟包括施加一偏壓于該閘極與該第一接合區(qū)域之間，以使電洞遷移且停留在該電荷陷入層中；估算對(duì)該偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的一讀取電流以決定是否達(dá)到一第二閘極啟始電壓，其中該第二閘極啟始電壓低于該第一閘極啟始電壓；以及藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟，直到達(dá)到該第二閘極啟始電壓，且該記憶胞是處于一可程序化狀態(tài)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的記憶胞的操作方法，其中施加該偏壓于該閘極與該第一接合區(qū)域之間的方法包括施加一正偏壓至該第一接合區(qū)域以及施加一負(fù)偏壓至該閘極。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
前述的記憶胞的操作方法，其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種非揮發(fā)性記憶胞以及非揮發(fā)性記憶胞的操作方法。記憶胞包括有第一接合區(qū)域(Junction Region)、第二接合區(qū)域、基極(Base)、非導(dǎo)體電荷電荷陷入層(Trapping Layer)與閘極。
本發(fā)明的一實(shí)施例中，抹除記憶胞的方法包括依序進(jìn)行一步驟，此步驟包括施加一偏壓于基極與閘極之間，以使電子遷移且停留在電荷電荷陷入層中。然后，估算對(duì)偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的讀取電流以決定是否達(dá)到閘極啟始電壓。接著，藉由變化基極與閘極之間的偏壓，以重復(fù)多次的步驟，直到達(dá)到閘極啟始電壓，且記憶胞處于抹除狀態(tài)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例中，程序化記憶胞的方法包括設(shè)定記憶胞在第一閘極啟始電壓的初始狀態(tài)，依序進(jìn)行一步驟，此步驟包括施加偏壓于閘極與第一接合區(qū)域之間，以使電洞遷移且停留在電荷陷入層中。然后，估算對(duì)偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的讀取電流以決定是否達(dá)到第二閘極啟始電壓，其中第二閘極啟始電壓低于第一閘極啟始電壓。接著，藉由變化閘極與第一接合區(qū)域之間的偏壓，以重復(fù)多次的步驟，直到達(dá)到第二閘極啟始電壓，且記憶胞處于可程序化狀態(tài)。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明是關(guān)于一種記憶胞的操作方法，此方法是先設(shè)定記憶胞在第一閘極啟始電壓的初始狀態(tài)，然后，再依序進(jìn)行一步驟。上述的步驟為首先施加一偏壓至閘極與第一接合區(qū)域之間，以使電洞遷移且停留在電荷陷入層中。接著，估算對(duì)偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的讀取電流以決定是否達(dá)到第二閘極啟始電壓，其中第二閘極啟始電壓低于第一閘極啟始電壓。之后，藉由變化閘極與第一接合區(qū)域之間的偏壓，以重復(fù)多次的步驟，直到達(dá)到第二閘極啟始電壓，且記憶胞處于可程序化狀態(tài)。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明記憶胞的操作方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明于記憶胞進(jìn)行程序化操作時(shí)，電流不會(huì)從汲極流動(dòng)至源極，或沿著相反路徑流動(dòng)，亦即是電流不會(huì)在源極與汲極之間的通道流動(dòng)而造成貫穿效應(yīng)。
2.本發(fā)明于記憶胞進(jìn)行抹除操作時(shí)，電流不會(huì)在源極與汲極之間的通道流動(dòng)而造成貫穿效應(yīng)。
3.本發(fā)明系可以有效地防止造成大漏電流、高功率消耗以及低程序化效率之貫穿效應(yīng)的發(fā)生，且可以成功地辨識(shí)記憶胞中的二位，而不會(huì)有分辨率降低的狀況。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的記憶胞的操作方法，其能夠避免記憶胞因產(chǎn)生貫穿效應(yīng)，而造成漏電流、高功率消耗以及低程序化效率等種種問(wèn)題的發(fā)生，從而更加適于實(shí)用。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類方法中未見有類似的設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在方法上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的非揮發(fā)性記憶胞及其相關(guān)的方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是現(xiàn)有習(xí)知的非揮發(fā)性記憶體結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖2是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的非揮發(fā)性記憶體的記憶胞10的剖面示意圖。
圖3是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的非揮發(fā)性記憶體的記憶胞10的剖面示意圖。
圖4A至圖4D是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的記憶胞的程序化操作的示意圖。
圖4E是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的記憶胞的程序化的方法的流程圖。
圖5A與圖5B是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的非揮發(fā)性記憶胞的源極位元的讀取操作的剖面流程圖。
圖6A是在靠近源極的一位元是處于低狀態(tài)中以及靠近汲極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近源極的位元的能障分布及電壓分布的示意圖。
圖6B是在靠近源極的一位元是處于高狀態(tài)中以及靠近汲極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近源極的位元的能障分布及電壓分布的示意圖。
圖6C是在靠近汲極的一位元是處于低狀態(tài)中以及靠近源極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近汲極的位元的能障分布及電壓分布的示意圖。
圖6D是在靠近汲極的一位元是處于高狀態(tài)中以及靠近源極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近汲極的位元的能障分布及電壓分布的示意圖。
圖7A至圖7C是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的記憶胞藉由基底注入的抹除操作的示意圖。
圖7D至圖7F為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的藉由閘極注入的抹除方法。
圖7G是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的記憶胞的抹除的方法的流程圖。
圖8是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的非揮發(fā)性記憶體的方框圖。
10、70非揮發(fā)性記憶胞20記憶控制電路100、700源極101、701汲極102、702閘極103、703第一隔離層104、704電荷陷入層 105、705第二隔離層106、706基底107、707通道200穿隧層402、404、406、408步驟702、704、706步驟具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的記憶胞的操作方法其具體實(shí)施方式
、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
請(qǐng)參閱圖8所示，是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的非揮發(fā)性記憶胞的方框圖。該非揮發(fā)性記憶胞包括一或多個(gè)記憶胞10以及一記憶控制電路20，此記憶控制電路20是與記憶胞10連接，且其安裝用以控制記憶胞10的操作方法，而上述的操作方法包括抹除、程序化與讀取等操作。
請(qǐng)參閱圖2所示，是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的非揮發(fā)性記憶體的記憶胞10的剖面示意圖。該非揮發(fā)性記憶胞10有一N通道金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體結(jié)構(gòu)，在該非揮發(fā)性記憶胞10中，一P型基底106包括有兩個(gè)埋入式N+接合區(qū)，其分別是源極100與汲極101。另外，當(dāng)在源極100與汲極101之間產(chǎn)生讀取電流時(shí)，在源極100與汲極101之間會(huì)形成一通道107。接著，在通道107上形成第一隔離層103，其中第一隔離層03例如是氧化硅層。然后，在第一隔離層103上方是一電荷陷入層104，其中電荷陷入層104的材質(zhì)例如是非導(dǎo)體材料，該非導(dǎo)體材料可以例如是氮化物、氧化鋁或氧化鉿(HfO2)。另外，電荷陷入層704可做為阻陷電子被注入其中的記憶儲(chǔ)存層。一第二隔離層105是形成于氮化硅層上方，此第二隔離層105例如是氧化硅層，且第二隔離層105可電性隔離形成于第二隔離層105上的導(dǎo)體閘極102。上述的氧化硅層103、105可做為隔離介電層。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在記憶胞10的抹除狀態(tài)中，電子是儲(chǔ)存于電荷陷入層104中，如此通道中的能階為處于一高狀態(tài)。在程序化記憶胞10時(shí)，熱電洞會(huì)被從源極100或汲極101注入到電荷陷入層104中，以便改變其能障。
在非揮發(fā)性記憶胞的操作中，通常希望是在高速下將電子或電洞注入電荷陷入層104中，且更佳的是，當(dāng)非揮發(fā)性記憶胞不處于操作狀態(tài)時(shí)，電子或電洞能維持在電荷陷入層104中。根據(jù)一特定的實(shí)施例，對(duì)隔離層(例如是第一隔離層103)而言，電子的能障為3.2eV，而電洞的能障為4.9eV。上述對(duì)通過(guò)電荷陷入層104而被取出以及經(jīng)由第一隔離層103被注入至電荷陷入層104中的電子和電洞是具有一等效效應(yīng)，因此，當(dāng)非揮發(fā)性記憶胞未在操作狀態(tài)時(shí)，可穩(wěn)定地維持電荷陷入層104中的電子和電洞。相反地，當(dāng)非揮發(fā)性記憶胞在操作時(shí)，電子和電洞能夠快速被注入到電荷陷入層104中，亦即是，電子和電洞會(huì)通過(guò)具有低能障的隔離層以加速非揮發(fā)性記憶胞的操作。
請(qǐng)參閱圖3所示，是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的非揮發(fā)性記憶體的記憶胞10的剖面示意圖。在本實(shí)施例中，穿隧層200是在通道107與第一隔離層103之間，穿隧層200的材質(zhì)是特別選定以提供比第一隔離層103具有較低的電子和電洞的能障。因此，電子和電洞會(huì)快速地注入到電荷陷入層104中，在電荷陷入層104的儲(chǔ)存電荷速度會(huì)增加。因?yàn)榈谝桓綦x層103維持緊接在電荷陷入層104旁，在電荷陷入層104中的電子或電洞同樣地會(huì)保持在電荷陷入層104中。根據(jù)本發(fā)明的一特定實(shí)施例，穿隧層200的材質(zhì)可例如是選自氧化鉭(Ta2O5)或鈦酸鍶鋇(BST)(例如是鋇、鍶、鉭化合物)。
根據(jù)一實(shí)施例，在記憶胞的抹除狀態(tài)，電子是被儲(chǔ)存在電荷陷入層104中。另外，當(dāng)記憶胞進(jìn)行程序化時(shí)，則電洞會(huì)被注入電荷陷入層104中。因此，記憶胞在抹除狀態(tài)具有一啟始電壓，且此啟始電壓較程序化狀態(tài)的啟始電壓高。
請(qǐng)參閱圖4A至圖4B所示，是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的記憶胞的程序化操作的示意圖。在進(jìn)行程序化之前，記憶胞10處于一抹除狀態(tài)，其電荷陷入層104已儲(chǔ)存電子且具有一凈負(fù)電荷。對(duì)記憶胞的程序化而言，基極(例如是基底106)與記憶胞的源極100接地或具有基極電壓(Vb)與源極電壓(Vs)為零伏特(即是Vb＝Vs＝0V)，并且，藉由同時(shí)施加一連串的電壓脈波汲極電壓(Vd)與閘極電壓(Vg)分別至汲極101與閘極102，不同偏壓被施加至記憶胞。
請(qǐng)參閱圖4A所示，在連續(xù)時(shí)間T1，一正電壓脈波Vd1被施加至汲極101，一負(fù)電壓脈波Vg1被施加至記憶胞的閘極102。舉例來(lái)說(shuō)，Vd1＝+5V以及Vg1＝-2V，在汲極101與閘極102之間的偏壓之下，電洞會(huì)如圖4B所示從汲極101朝向閘極102遷移。因此，電洞會(huì)被阻陷且儲(chǔ)存于靠近汲極101的電荷陷入層104的局部區(qū)域中，而使汲極或右位元(“bit-R”)進(jìn)行程序化，汲極位元的程序化會(huì)產(chǎn)生一較低的啟始電壓僅通過(guò)靠近汲極101側(cè)的電荷陷入層104的局部阻陷區(qū)。
在時(shí)間T1的電壓脈波Vd1、Vg1的作用之后，記憶胞是進(jìn)行讀取以決定是否已被有效地程序化。上述的確認(rèn)可包括測(cè)試讀取電流以及將其與一預(yù)定值做比較，假如讀取電流不同于預(yù)定值，則表示記憶胞尚未被程序化。在一例子中，藉由施加正電壓至源極100與閘極102，而使汲極101接地，則會(huì)產(chǎn)生讀取電壓。
倘若記憶胞不是處于一程序化狀態(tài)，在連續(xù)時(shí)間T2，電壓脈波Vd2、Vg2是分別施加至汲極101與閘極102，以使電洞朝向電荷陷入層104遷移。當(dāng)汲極電壓脈波維持在一相同狀態(tài)(即Vd2＝Vd1)，為了達(dá)到一較完全的程序化，則負(fù)電壓脈波Vg2遠(yuǎn)大于Vg1，舉例來(lái)說(shuō)，閘極電壓脈波可以是Vg2＝-2.5V。程序化脈波與讀取循環(huán)會(huì)重復(fù)交替多次(T3、T4等等)直到記憶胞已充分地被程序化。
在圖4A所示的實(shí)施例中，閘極電壓脈波(Vg)可以斜波方式漸增，亦即是每一連續(xù)脈波的強(qiáng)度會(huì)以一常量值增加，例如是以0.5V為常量值。另外，閘極電壓脈波(Vg)可以連續(xù)地以根據(jù)任何組合的不同的變化強(qiáng)度施加。
請(qǐng)參閱圖4C所示，是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的記憶胞的程序化操作的示意圖。本實(shí)施例不同于先前的圖4A，在本實(shí)施例中，汲極101接收斜波正電壓脈波(Vd)的作用，而同時(shí)閘極被施加一恒強(qiáng)度的負(fù)電壓脈波(Vg)。其中，上述的正電壓脈波(Vd)的斜波可以從一初始電壓+3.5V開始增加，而負(fù)電壓脈波(Vg)可設(shè)定在一常數(shù)電壓-5V。因此，上述產(chǎn)生的變動(dòng)的偏壓會(huì)使電洞從汲極101朝向靠近汲極101側(cè)的電荷陷入層104區(qū)域遷移以程序化一汲極位元。
同樣地，藉由施加與程序化汲極位元的連續(xù)的電壓脈波相似的電壓脈波至源極100，則源極100側(cè)的一個(gè)位元亦可以被程序化。請(qǐng)參閱圖4D所示，源極或左位元(“bit-L”)會(huì)產(chǎn)生一較低的啟始電壓僅通過(guò)靠近源極100側(cè)的電荷陷入層104的局部阻陷區(qū)。
請(qǐng)參閱圖4E所示，是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的記憶胞的程序化的方法的流程圖。首先，進(jìn)行程序化之前，記憶胞是處于高閘極啟始電壓狀態(tài)，例如在電荷陷入層104中存在一凈負(fù)電荷(步驟402)。接著，施加一組電壓脈波至汲極(或源極)與閘極以程序化記憶胞(步驟404)。之后，測(cè)試記憶胞以決定是否記憶胞已充分地被程序化(步驟406)。倘若記憶胞未被程序化，則再次施加電壓脈波以進(jìn)行程序化，并重復(fù)多次的步驟(步驟404、406)(步驟408)，直到記憶胞已充分地程序化。
請(qǐng)參閱圖5A所示，是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的記憶胞的源極位元的讀取電壓的剖面流程圖。假如想要讀取儲(chǔ)存在靠近源極100的電荷陷入層中的一位元，記憶控制電路20是施加一正電壓給閘極102與汲極101，而使源極100被接地。施加至閘極102的正電壓的下限是產(chǎn)生于通道107中可被充分反轉(zhuǎn)的電壓，藉此，以程序化的狀態(tài)可以被感測(cè)。另外，被施加至汲極101的正電壓會(huì)降低能障以及穿過(guò)儲(chǔ)存在靠近汲極101的位元的電位，而會(huì)導(dǎo)致通道電流。請(qǐng)參閱圖6A所示，是說(shuō)明了在靠近源極的一位元是處于低狀態(tài)中以及靠近汲極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近源極的位元的能障分布及電壓分布。請(qǐng)參閱圖6B所示，是說(shuō)明了在靠近源極的一位元是處于高狀態(tài)中以及靠近汲極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近源極的位元的能障分布及電壓分布。與程序化操作相似，多數(shù)個(gè)位元可藉由記憶控制電路20平行讀取。
當(dāng)靠近汲極的電荷陷入層中的位元進(jìn)行讀取時(shí)，如圖5B所示，一正電壓被施加至閘極102與源極100，而汲極101被接地。被施加至閘極102的正電壓的下限是可在通道107產(chǎn)生充分反轉(zhuǎn)的電壓，藉此可感測(cè)到已程序化狀態(tài)。另外，被施加至源極100的正電壓會(huì)降低能障以及穿過(guò)儲(chǔ)存在靠近源極100的位元的電位，而會(huì)導(dǎo)致通道電流。請(qǐng)參閱圖6C所示，是說(shuō)明了在靠近汲極的一位元是處于低狀態(tài)中以及靠近源極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近汲極的位元的能障分布及電壓分布。請(qǐng)參閱圖6D所示，是說(shuō)明了在靠近汲極的一位元是處于高狀態(tài)中以及靠近源極的位元處于低狀態(tài)和高狀態(tài)中時(shí)，用于讀取靠近汲極的位元的能障分布及電壓分布。
請(qǐng)參閱圖7A至圖7B所示，是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的記憶胞的抹除操作的示意圖。在本實(shí)施例中，使用均勻電子注入并借著FN(Fowler-Nordheim，弗勒諾德漢注入法)穿隧通過(guò)通道以對(duì)記憶胞10進(jìn)行抹除。在抹除操作中，記憶胞的源極100和汲極101是浮置狀態(tài)或可以具有等于基極電壓(Vb)的電壓。并且，藉由同時(shí)施加一連串的電壓脈波基極電壓(Vb)與閘極電壓(Vg)分別至閘極102與基極(例如是基底106)。
請(qǐng)參閱圖7A所示，在連續(xù)時(shí)間T1，一正電壓脈波Vg1被施加至閘極102，一負(fù)電壓脈波Vb1被施加至記憶胞的。在完成的一個(gè)例子中，Vg1＝+4V以及Vb1＝-10V，在閘極102與基底106之間的偏壓之下，電子會(huì)發(fā)生穿隧而從基底106朝向電荷陷入層104遷移(如圖7B所示)。因此，電子會(huì)被阻陷且儲(chǔ)存于電荷陷入層104中。
在時(shí)間T1的電壓脈波Vg1、Vb1的作用之后，記憶胞是進(jìn)行讀取以決定是否已被有效地抹除。上述的確認(rèn)可包括測(cè)試讀取電流以及將其與一預(yù)定值做比較，假如讀取電流不同于預(yù)定值，則表示記憶胞尚未被抹除。假如記憶胞不是處于一抹除狀態(tài)，在T2時(shí)間，電壓脈波Vg2、Vb2是分別施加至閘極102與基底106，以使電子穿隧朝向電荷陷入層104遷移。當(dāng)負(fù)電壓脈波維持在一相同狀態(tài)(即Vb2＝Vb1)，為了達(dá)到一較完全的程序化，則正電壓脈波Vg2遠(yuǎn)大于Vg1，舉例來(lái)說(shuō)，閘極電壓脈波可以是Vg2＝-2.5V。抹除脈沖與讀取循環(huán)會(huì)重復(fù)交替多次(T3、T4等等)直到記憶胞已充分地被抹除，其中負(fù)基極電壓Vb會(huì)維持不變，負(fù)閘極電壓Vg的強(qiáng)度會(huì)漸增以便于執(zhí)行一較深的抹除時(shí)間。
請(qǐng)參閱圖7所示，閘極電壓脈波(Vg)可以斜波方式漸增，亦即是每一連續(xù)脈波的強(qiáng)度會(huì)以一常量值增加，例如是以0.5V為常量值。另外，閘極電壓脈波(Vg)可以連續(xù)地以根據(jù)任何組合的不同的變化強(qiáng)度施加。
請(qǐng)參閱圖7C所示，是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的記憶胞藉由以FN穿隧穿過(guò)基底的抹除操作的示意圖。本實(shí)施例不同于先前的圖7A，在本實(shí)施例中，基底106接收斜波負(fù)電壓脈波(Vb)的作用，而同時(shí)閘極被施加一恒強(qiáng)度的正電壓脈波(Vg)。其中，上述的負(fù)電壓脈波(Vb)的斜波可從一初始電壓-4V開始增加，而正電壓脈波(Vg)可設(shè)定在一常數(shù)電壓+10V。
盡管如前所述，可利用其他方法以抹除記憶胞。請(qǐng)參閱圖7D至圖7E所示，為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的藉由閘極注入的抹除方法。在本實(shí)施例中，汲極與源極是處于浮置狀態(tài)，且具有一電壓等于Vb。同時(shí)，施加一連續(xù)電壓脈波Vg、Vb至閘極102與基底106，以進(jìn)行確認(rèn)步驟，直到記憶胞被有效地抹除。在這個(gè)抹除方法中，閘極102會(huì)受到以斜波式增加強(qiáng)度的負(fù)電壓脈波Vg，而同時(shí)基底106會(huì)受到相同強(qiáng)度的正電壓脈波Vb。
在連續(xù)抹除的每一時(shí)間(T1、T2等等)，施加負(fù)電壓脈波Vg至閘極102以及施加正電壓脈波Vb至基底106的運(yùn)用會(huì)產(chǎn)生一偏壓，此偏壓會(huì)造成電子從閘極102朝向電荷陷入層104移動(dòng)(如圖7所示)。因此，電子是處于抹除狀態(tài)，且電子可儲(chǔ)存且停留在電荷陷入層中，而其通常有一高閘極啟始電壓。
請(qǐng)參閱圖7F的不同的例子所示，可替換施加的正電壓脈波Vb的強(qiáng)度變化，而負(fù)電壓脈波Vg的強(qiáng)度不變，其相似于藉由閘極注入以執(zhí)行記憶胞的抹除。
請(qǐng)參閱圖7G所示，是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的記憶胞的抹除的方法的流程圖。首先，施加一組電壓脈波至汲極(或源極)與閘極以抹除記憶胞(步驟702)。之后，測(cè)試記憶胞以決定是否記憶胞已充分地被抹除(步驟704)。倘若記憶胞未被抹除，則再次施加電壓脈波以進(jìn)行抹除，并重復(fù)多次的步驟(步驟702、704)(步驟706)，直到記憶胞已充分地抹除。
根據(jù)本發(fā)明對(duì)非揮發(fā)性記憶胞進(jìn)行程序化，通道是被關(guān)閉，所以，電流不會(huì)從汲極101流動(dòng)至源極100，或沿著相反路徑流動(dòng)。因此，本發(fā)明是可以有效地防止會(huì)造成大漏電流、高功率消耗以及低程序化效率的貫穿效應(yīng)的發(fā)生，且記憶胞中的二位元可以被成功地辨識(shí)。對(duì)抹除操作而言，電子被儲(chǔ)存在電荷陷入層中，而通道中的能障會(huì)增加。通道中的能障的能階是被均勻地分布在非揮發(fā)性記憶胞中的覆蓋二位元(第一位元與第二位元)的區(qū)域。當(dāng)?shù)谝晃辉潜怀绦蚧瘯r(shí)，在第一位元側(cè)的能障是藉由消耗阻陷電子或注入熱電子而被降低，其中消耗阻陷電子或注入熱電子會(huì)補(bǔ)償以及重新組合電荷陷入層的載體。當(dāng)?shù)谝晃辉潜怀绦蚧瘯r(shí)，在第二位元側(cè)的能障是藉由消耗阻陷電子或注入熱電子而被降低，其中消耗阻陷電子或注入熱電子會(huì)補(bǔ)償以及重新組合電荷陷入層的載體。當(dāng)?shù)谝晃辉c第二位元是被程序化時(shí)，則第一位元與第二位元的能障會(huì)被降低。另外，由于來(lái)自閘極的電壓將會(huì)切斷通道，因此不會(huì)有電流貫穿通道。電流路徑是僅在汲極與電荷陷入層之間以及源極與電荷陷入層之間形成。當(dāng)電荷陷入層中的第一位元與第二位元是非常接近(例如是彼此緊鄰)時(shí)，有利的情況為辨識(shí)二位元而不會(huì)有解析度降低的狀況。
在上述的實(shí)施例中，使記憶胞進(jìn)行程序化的方法為將電洞注入至電荷陷入層中。當(dāng)電洞被注入至電荷陷入層中時(shí)，其具有降低記憶胞的電荷陷入層的凈電荷的效果，而使電子離開電荷陷入層亦可達(dá)到本質(zhì)上相同的效果。因此，使電子離開電荷陷入層以達(dá)到程序化記憶胞的目的亦為若本發(fā)明的范疇中。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種記憶胞的操作方法，其特征在于其中該記憶胞包含有一第一接合區(qū)域、一第二接合區(qū)域、一基極、一非傳導(dǎo)式電荷陷入層與一閘極，該方法包括依序進(jìn)行一步驟，該步驟包括施加一偏壓于該基極與該閘極之間，以使電子遷移且停留在該電荷陷入層中；估算對(duì)該偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的一讀取電流以決定是否達(dá)到一閘極啟始電壓；以及藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟，直到達(dá)到該閘極啟始電壓，且該記憶胞處于一抹除狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中施加該偏壓于該基極與該閘極之間的方法包括施加一正偏壓至該閘極以及施加一負(fù)偏壓至該基極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中施加該偏壓于該基極與該閘極之間的方法包括施加一正偏壓至該基極以及施加一負(fù)偏壓至該閘極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波(Voltage Pulse)至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該基極與該閘極之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該基極，以重復(fù)多次的該步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中估算對(duì)該偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的該讀取電流的方法包括分別施加該正偏壓至該閘極與該第一接合區(qū)域或該第二接合區(qū)域其中之一，且該第一接合區(qū)域或該第二接合區(qū)域其中的另一接地，以產(chǎn)生該讀取電流；以及比較產(chǎn)生的電流與一預(yù)定電流值。
13.一種記憶胞的操作方法，其特征在于該記憶胞包含有一第一接合區(qū)域、一第二接合區(qū)域、一基極、一非傳導(dǎo)式電荷陷入層與一閘極，該方法包括設(shè)定該記憶胞在一第一閘極啟始電壓的初始狀態(tài)；依序進(jìn)行一步驟，該步驟包括施加一偏壓于該閘極與該第一接合區(qū)域之間，以使電洞遷移且停留在該電荷陷入層中；估算對(duì)該偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的一讀取電流以決定是否達(dá)到一第二閘極啟始電壓，其中該第二閘極啟始電壓低于該第一閘極啟始電壓；以及藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟，直到達(dá)到該第二閘極啟始電壓，且該記憶胞是處于一可程序化狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中施加該偏壓于該閘極與該第一接合區(qū)域之間的方法包括施加一正偏壓至該第一接合區(qū)域以及施加一負(fù)偏壓至該閘極。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加不同強(qiáng)度的電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法包括藉由施加斜波電壓脈波至該第一接合區(qū)域，以重復(fù)多次的該步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的記憶胞的操作方法，其特征在于其中藉由變化該閘極與該第一接合區(qū)域之間的該偏壓，以重復(fù)多次的該步驟的方法更包括藉由施加相同強(qiáng)度的電壓脈波至該閘極，以重復(fù)多次的該步驟。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種記憶胞的操作方法，此方法是先設(shè)定記憶胞在第一閘極啟始電壓的初始狀態(tài)，然后，再依序進(jìn)行一步驟。上述的步驟為首先施加一偏壓至閘極與第一接合區(qū)域之間，以使電洞遷移且停留在電荷陷入層中。接著，估算對(duì)偏壓反應(yīng)而產(chǎn)生的讀取電流以決定是否達(dá)到第二閘極啟始電壓，其中第二閘極啟始電壓低于第一閘極啟始電壓。之后，藉由變化閘極與第一接合區(qū)域之間的偏壓，以重復(fù)多次的步驟，直到達(dá)到第二閘極啟始電壓，且記憶胞處于可程序化狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01L21/28GK1670943SQ20041008585
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者葉致鍇, 陳宏岳, 廖意瑛, 蔡文哲, 盧道政 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司