專利名稱：電荷陷入存儲單元的自收斂擦除方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電性可編程及可擦除非易失性內(nèi)存的操作方法及包含此內(nèi)存的集成電路，且特別是有關(guān)于一種建立低臨界電壓及校正并于此裝置中避免過擦除情況的方法。
背景技術(shù)：
基于電荷儲存結(jié)構(gòu)的電可擦寫可編程只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)及閃存(Flash memory)在近年來應(yīng)用于各種產(chǎn)品中。多種存儲單元(memory cell)結(jié)構(gòu)用于EEPROM及閃存。隨著集成電路的面積逐漸變小，由于批量生產(chǎn)和制造簡單化的緣故，基于電荷陷入介電層的存儲單元結(jié)構(gòu)逐漸受到重視。基于電荷陷入介電層的存儲單元結(jié)構(gòu)例如有NROM、SONOS、及PHINES。這些存儲單元結(jié)構(gòu)通過在電荷陷入介電層陷入電荷，例如是氮化硅層，來儲存數(shù)據(jù)。當(dāng)存儲單元陷入到負(fù)電荷時，存儲單元的臨界電壓(threshold voltage)便會提高。而通過減少存儲單元內(nèi)的負(fù)電荷，其臨界電壓便會降低。
EEPROM和Flash memory具有過擦除(over-erase)的問題。這過擦除的問題發(fā)生在當(dāng)該存儲單元的臨界電壓通過施加偏壓配置(bias arrangement)而降低時，該低臨界狀態(tài)被視為該存儲單元的擦除狀態(tài)(erase state)。如果偏壓配置造成陷入在電荷儲存組件中的負(fù)電荷過少的話，此時將造成該存儲單元的臨界電壓過低，而使得存儲單元可能產(chǎn)生漏電流。漏電流將影響內(nèi)存數(shù)組的正常操作。在現(xiàn)有技術(shù)中，此過擦除情形的問題也限制了電荷陷入存儲單元結(jié)構(gòu)的大小。
因此，提供一種避免過擦除情形的電荷陷入存儲單元結(jié)構(gòu)的操作方法是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種電荷陷入存儲單元的操作程序及內(nèi)存結(jié)構(gòu)，可避免過擦除情形。
本發(fā)明提出一種操作程序與電荷陷入存儲單元的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，及關(guān)于過擦除的問題。
有鑒于此，提出一種電荷陷入存儲單元的操作方法。存儲單元包括第一溝道端、第二溝道端、電荷陷入結(jié)構(gòu)與閘極端。第一溝道端作為一汲極或源極。第二溝道端作為一源極或汲極。此方法包括通過注入負(fù)電荷至電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)以使存儲單元的臨界電壓高于高狀態(tài)臨界值，以于存儲單元建立高臨界狀態(tài)。此方法包括使用自收斂偏壓程序以使存儲單元建立低臨界狀態(tài)。此自收斂偏壓程序即是通過減少電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的負(fù)電荷以設(shè)定存儲單元的臨界電壓低于此低臨界狀態(tài)下的特定值。通過執(zhí)行偏壓程序以減少存儲單元內(nèi)的負(fù)電荷，此偏壓程序至少包括偏壓脈沖。此偏壓脈沖，于偏壓脈沖期間，以對應(yīng)于電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的負(fù)電荷數(shù)量的速率，產(chǎn)生空穴注入電荷陷入層內(nèi)與電子射出從電荷陷入層，以及于偏壓脈沖期間，當(dāng)電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的負(fù)電荷數(shù)量被減少以達(dá)到使得臨界電壓接近或低于此低臨界狀態(tài)時，偏壓脈沖產(chǎn)生電子注入此電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)(或空穴流出此電荷陷入結(jié)構(gòu)層)。如此，自收斂產(chǎn)生于此偏壓脈沖期間，此存儲單元的臨界電壓收斂至一期望值通過此偏壓脈沖，如此，一過擦除的情況將可避免。
根據(jù)第偏壓程序的第一實(shí)施例，此第一偏壓脈沖用以產(chǎn)生熱空穴注入電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)。此第一偏壓脈沖基于一偏壓配置，此偏壓配置包括提供負(fù)電壓至閘極端與提供正電壓至第一溝道端，而第二溝道端接地。此第一偏壓脈沖為了產(chǎn)生帶至帶隧道誘導(dǎo)熱空穴注入。于第一偏壓脈沖的偏壓配置下，由于多余的空穴在電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)，使得某些存儲單元恐怕會有過擦除的情況。在第一偏壓脈沖后，根據(jù)不同的偏壓配置，提出自收斂脈沖。第二偏壓脈沖的偏壓配置在此偏壓程序的第一實(shí)施例中，其包括提供電壓至閘極端，此電壓的絕對值相對于低臨界狀態(tài)的特定值為低，例如-1至+1伏特的范圍。提供正電壓至第一溝道端，并將第二溝道端接地。因此，第二偏壓脈沖的偏壓配置于一熱電動擦除脈沖后，其包括一低閘極偏壓與一高汲極偏壓。于第二脈沖的偏壓配置下，當(dāng)存儲單元的臨界電壓收斂至特定值時，因熱電子與熱空穴將同時注入電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)，故達(dá)成一自收斂。
根據(jù)此偏壓程序的第二實(shí)施例提出第一偏壓脈沖，此第一偏壓脈沖用以產(chǎn)生熱空穴注入電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)?；诘诙珘号渲玫牡谝黄珘好}沖后，提供第二偏壓脈沖。第二偏壓配置包括提供一接近地電壓的參考電壓至存儲單元的半導(dǎo)體基板上。此第一與第二溝道端保持浮動或偏向參考電壓，例如地電壓。提供具有絕對值相對較高閘極電壓值至存儲單元的閘極端。根據(jù)第二偏壓配置，閘極電壓的絕對值須足夠高以產(chǎn)生電場輔助所謂Fowler-Nordheim電子的隧道于電荷陷入層、閘極端與基板間，其是基于電荷于電荷陷入層內(nèi)的剩余數(shù)量。因此，例如閘極電壓在某些實(shí)施例中為-14.5伏特。當(dāng)負(fù)電荷于電荷陷入層內(nèi)的數(shù)量太低時，電子從閘極電極注入至電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)。當(dāng)負(fù)電荷于電荷陷入層內(nèi)的量接近到可以建立低臨界狀態(tài)的臨界電壓時，電子停止隧道(或著在某些實(shí)施例中，電子從電荷陷入層流出至基板)。于存儲單元收斂至低臨界狀態(tài)的臨界電壓的特定值時，平衡隧道因此產(chǎn)生。在其它實(shí)施例中，于第二偏壓脈沖期間，閘極電壓為正電壓，并且此平衡隧道產(chǎn)生在另一個方向。
根據(jù)偏壓程序的第三實(shí)施例，偏壓脈沖是用以根據(jù)偏壓配置，產(chǎn)生自收斂熱空穴注入，此偏壓配置包括相對較低的閘極電壓與第一溝道端具有相對較高的正電壓，并將第二溝道端接至地。在實(shí)施例中，閘極電壓根據(jù)第三實(shí)施例的偏壓配置，其為一絕對值小于3伏特的負(fù)電壓，而第一溝道端接收一約+6伏特或更高的偏壓。于低臨界狀態(tài)下，存儲單元的特定值通過不同的閘極電壓以被選擇。在這種情況下，當(dāng)?shù)团R界狀態(tài)是達(dá)成時，熱空穴注入與熱電子注入同時產(chǎn)生。因此，通過自收斂擦除脈沖以避免過擦除情況。
本發(fā)明通過集成電路來實(shí)現(xiàn)，此集成電路包括內(nèi)存與控制電路。此內(nèi)存基于電荷陷入存儲單元。而控制電路執(zhí)行上述電荷陷入存儲單元的操作方法。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下圖1為依照本發(fā)明的具自收斂擦除的集成電路的簡化模塊圖。
圖2為傳統(tǒng)電荷陷入存儲單元的示意圖。
圖3A～3C是根據(jù)圖4時序圖所示為兩個脈沖與自收斂擦除程序。
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于自收斂擦除程序的電位的時序圖。
圖5為臨界電壓對于圖4的偏壓配置的第二脈沖的脈沖時間的波型圖。
圖6A～6C是根據(jù)圖7時序圖所示為兩個脈沖與自收斂擦除程序。
圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于自收斂擦除程序的電位的時序圖。
圖8為臨界電壓對于圖7的偏壓配置的第二脈沖的脈沖時間的波型圖。
圖9A～9C圖是根據(jù)圖10時序圖所示為一個脈沖與自收斂擦除程序。
圖10為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于自收斂擦除程序的電位的時序圖。
圖11為臨界電壓對于圖10的偏壓配置的第二脈沖的脈沖時間的波型圖。
圖12為臨界電壓與圖10的偏壓配置的自收斂脈沖的脈沖時間相對變化的波型圖。
附圖標(biāo)記
100內(nèi)存數(shù)組101頁/列譯碼器102多條字線103行譯碼器104多條位線105總線107資料總線108讀取/擦除/編程電壓源109狀態(tài)機(jī)110內(nèi)存數(shù)組111數(shù)據(jù)輸入線112數(shù)據(jù)輸出線具體實(shí)施方式
本發(fā)明的詳細(xì)說明配合圖1至圖11說明如下。
圖1為依照本發(fā)明的具自收斂擦除的集成電路的簡化模塊圖。集成電路包括由NROM存儲單元，或其它類型的電荷陷入存儲單元來實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存數(shù)組100。第一頁/列譯碼器101是耦合至內(nèi)存數(shù)組100中沿著列方向排列的多條字線(word lines)102。行譯碼器103是耦合至內(nèi)存數(shù)組100中沿著行方向排列的多條位線(bit lines)104。地址數(shù)據(jù)(addresses)是經(jīng)由總線105傳送到行譯碼器103與頁/列譯碼器101。模塊106中的檢測放大器及數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)(Sense amplifiers and data-in structures)是經(jīng)由數(shù)據(jù)總線(data bus)107耦合至行譯碼器103。數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)輸入線(data-in line)111從集成電路的輸出入端口傳送到模塊106的數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)。而數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)輸出線(data-out line)112從模塊106的檢測放大器輸出到集成電路的輸出入端口。
用以控制內(nèi)存數(shù)組100的存儲單元的讀取、編程及擦除動作的數(shù)據(jù)是包含于芯片中。這些數(shù)據(jù)包括讀取/擦除/編程電壓源108與狀態(tài)機(jī)109。電壓源108與狀態(tài)機(jī)109是耦合至內(nèi)存數(shù)組100、譯碼器101、103與集成電路上的其它電路，集成電路參與此裝置的操作。
電壓源108可以通過電荷泵(charge pumps)、調(diào)壓器(voltageregulators)、分壓器(voltage dividers)及類似電路來實(shí)現(xiàn)，以提供不同的電壓基準(zhǔn)，包括在讀取、擦除與編程操作所需的負(fù)電壓。
狀態(tài)機(jī)109提供讀取、擦除與編程操作，并包括了本發(fā)明的自收斂擦除(self-convergent erase)。根據(jù)某些實(shí)施例，擦除過程包括了一個擦除驗(yàn)證程序。依據(jù)擦除驗(yàn)證程序產(chǎn)生擦除驗(yàn)證信號，其指示存儲單元的臨界電壓是否已達(dá)到擦除驗(yàn)證臨界電壓。在存儲單元到達(dá)了擦除驗(yàn)證臨界電壓后，便不需要再提供擦除脈沖至存儲單元。狀態(tài)機(jī)109可以通過現(xiàn)有的特殊目的邏輯電路來實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)施例中，狀態(tài)機(jī)109包括特殊目的處理器，其可實(shí)現(xiàn)于相同的集成電路中，集成電路執(zhí)行計算機(jī)程序以控制此裝置的操作。在其它的實(shí)施例中，更可將微處理器與特殊應(yīng)用邏輯電路的組合來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)109。
圖2為傳統(tǒng)電荷陷入存儲單元的示意圖，電荷陷入存儲單元例如為NROM存儲單元，其適用于圖1的集成電路中。存儲單元是設(shè)置于半導(dǎo)體基板200上。在基板200上，存儲單元包括了源極201與汲極202，其分別由各自的擴(kuò)散區(qū)所形成，并被溝道分隔。控制閘極(control gate)203設(shè)置于此溝道上。于具代表性的實(shí)施例中，存儲單元的溝道長度(channel lengths)為0.25微米或更小。電荷儲存組件211被介于控制閘極203和溝道的間的絕緣體所隔離，此絕緣體例如是二氧化硅或氧氮化硅210。典型地，電荷儲存組件211厚度范圍根據(jù)所選擇的操作配置，約為30至120埃(10-10m公尺)，然其它的厚度范圍亦可應(yīng)用于一些存儲單元實(shí)施例中。于如NROM存儲單元或SONOS存儲單元的氮化物MOS存儲單元中，電荷儲存組件211包括氮化硅。在其它實(shí)施例中，其它的電荷陷入材質(zhì)，如Al2O3，、HfOx、ZrOx或其它金屬氧化物，可用來形成存儲單元。電荷陷入結(jié)構(gòu)可以是如同圖2所示一般，越過溝道都是連續(xù)的，或者由多個隔離的電荷陷入材質(zhì)區(qū)塊所組成。于多種編程程序中因熱電子注入、(Fowler-Nordheim)隧道、及/或直接隧道使得電荷陷入205及215代表的負(fù)電荷陷入于電荷陷入結(jié)構(gòu)中。
為了編程存儲單元，集成電路上的控制電路輸出源極電壓VS至源極201、汲極電壓VD至汲極202、閘極電壓VG至控制閘極204與基板電壓VB至基板200。源極電壓VS例如為地電壓。汲極電壓VD例如為+3至+5伏特。閘極電壓VG例如為+6至+12伏特?；咫妷篤B例如為地電壓。這些電壓組合提供偏壓配置的例子，通過此偏壓配置以注入電子形式的負(fù)電荷至電荷陷入結(jié)構(gòu)211內(nèi)，以使存儲單元的臨界電壓VT提高至高于特定編程臨界(specified program threshold)?？墒褂闷渌绦?，包括直接隧道與電場輔助隧道用以建立高臨界狀態(tài)(high threshold state)。為了擦除存儲單元，則使用不同的偏壓配置以產(chǎn)生空穴來消除電子，或者從電荷陷入結(jié)構(gòu)211內(nèi)移除電子，以使臨界電壓VT低于一特定擦除臨界(specified erase threshold)。而通過提供例如地電壓的源極電壓VS至源極201，提供一例如為+2伏特的汲極電壓VD至汲極202，提供具有特定讀取臨界電壓(specified readthreshold)的閘極電壓VG至控制閘極204，以將數(shù)據(jù)讀取出來。其中特定讀取臨界電壓小于編程臨界及大于擦除臨界。過擦除發(fā)生的條件例如在電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的電荷所帶的凈電量為正電壓，或其它臨界電壓VT太低的電荷值時，在此條件下，當(dāng)施加低電壓于閘極，此低電壓例如為地電壓或是低于特定擦除臨界的電壓，此時存儲單元將會產(chǎn)生漏電流。如圖2所示，存儲單元可存放一個或更多位數(shù)據(jù)在每個電荷陷入結(jié)構(gòu)211的左電荷陷入?yún)^(qū)域215和右電荷陷入?yún)^(qū)域205上。典型地，要使NROM存儲單元以第一「方向」被編程時，以第一溝道端201接受例如+5或+6伏特的電壓，第二溝道端202接至地電壓，而閘極接受大約+6伏特。NROM存儲單元接著以一相反方向被讀取，此時第一溝道端201接至地電壓，第二溝道端202接受例如+2或+3伏特的電壓，而閘極接受讀取電壓基準(zhǔn)。存儲單元的另一邊是以相反方向的偏壓配置來被編程及擦除。
請參照圖3A-3C，其說明了電荷陷入存儲單元中，用以建立低臨界狀態(tài)的偏壓配置，其中于典型的實(shí)施例中，低臨界狀態(tài)對應(yīng)于擦除狀態(tài)。存儲單元包括第一溝道端300和第二溝道端301和一個基底，并以一個溝道區(qū)域(channel region)302在其之間。隧道介電層(tunnel dielectric)303設(shè)置于基底的溝道區(qū)域302上。電荷陷入結(jié)構(gòu)304設(shè)置于隧道介電層303上。頂介電層(topdielectric)305設(shè)置于電荷陷入結(jié)構(gòu)304上。閘極端(gateterminal)306設(shè)置于頂介電層305上。通過電荷陷入在電荷陷入結(jié)構(gòu)304的量以改變存儲單元的臨界電壓。
在圖3A中，負(fù)電荷被陷入在電荷陷入結(jié)構(gòu)304的左邊。根據(jù)如圖所示的偏壓配置，以減少電荷陷入結(jié)構(gòu)304的負(fù)電荷量，使臨界電壓低于低臨界狀態(tài)的特定電壓值。通過執(zhí)行偏壓程序以減少負(fù)電荷，此偏壓程序包括第一偏壓脈沖，其表示于圖4的模塊400中。模塊400的第一偏壓脈沖通過帶至帶穿隧效應(yīng)所產(chǎn)生的熱空穴注入的方式，導(dǎo)致熱空穴注入至電荷陷入結(jié)構(gòu)304內(nèi)。
請參考圖4，偏壓程序包括將參考電壓提供給基底VB，參考電壓例如是地電壓。第一溝道端300用以為汲極并接收電壓VD，第二溝道端301用以為源極并接收電壓VS，存儲單元的閘極端306接收電壓VG。根據(jù)圖4的偏壓程序的第一脈沖，于編程期間如圖4顯示的時間410，電壓VD的基準(zhǔn)上升至+5伏特。此期間內(nèi)，閘極電壓VG的基準(zhǔn)下降至介于-3至-8伏特之間，例如電壓VG如圖4所示為-6伏特。于此期間內(nèi)，源極電壓VS保持為接地。汲極電壓VD的電壓大小必須足夠高以產(chǎn)生熱空穴注入。而在時間411期間，存儲單元的另一邊接收近似脈沖，其中，源極電壓VS的基準(zhǔn)約上升至+5伏特，汲極電壓VD為接地。閘極電壓VG保持在-6伏特。模塊400所示的偏壓配置，將產(chǎn)生帶至帶隧道誘導(dǎo)的熱空穴注入(以箭頭310表示)，熱空穴經(jīng)由隧道介電層300注入至電荷陷入結(jié)構(gòu)304內(nèi)，以抵消電荷陷入結(jié)構(gòu)304內(nèi)的電子以減少陷入的負(fù)電荷的數(shù)量。
如第3B圖所示的電荷陷入結(jié)構(gòu)中的過多空穴“+”，在提供第一偏壓脈沖后，在內(nèi)存數(shù)組中某些存儲單元可能產(chǎn)生過擦除的現(xiàn)象。于模塊400所示的第一脈沖之后，提供圖4的模塊401所示的第二偏壓脈沖。此第二偏壓脈沖具有自收斂(self-converging)作用，其具有存儲單元左邊及右邊的分開的脈沖。根據(jù)圖4的偏壓程序的第一偏壓脈沖，在編程期間，如圖4顯示的時間420，電壓VD的基準(zhǔn)上升至+5伏特。于同一期間，閘極電壓VG相對于低臨界狀態(tài)下的特定值為低，其基準(zhǔn)約介于-1至+1伏特，而源極電壓VS在此期間保持接地。同樣地，在期間421內(nèi)，存儲單元的另一邊接收相似的脈沖，源極電壓VS的基準(zhǔn)上升至+5伏特，汲極電壓VD為地電壓，而閘極電壓于期間421內(nèi)持續(xù)約保持介于為-1至+1伏特。
依照圖3B所示，對于過擦除存儲單元，在第二脈沖期間，產(chǎn)生溝道熱電子注入，如圖標(biāo)中箭頭311所示，以平衡電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的電荷到產(chǎn)生所欲的臨界值的量(desired thresholdvalue)。依照第3C圖所示，當(dāng)電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的電荷達(dá)到平衡，且臨界電壓收斂至所欲的值時，熱電子注入(箭頭311)與熱空穴注入(箭頭310)會平衡陷入收斂的存儲單元中的電荷量，并避免臨界電壓偏移所欲的值。
存儲單元的低臨界狀態(tài)具有臨界電壓的特定值。通過改變不同的閘極電壓，可修正此自收斂的脈沖以改變此特定值。特定的存儲單元所需的閘極電壓、源極電壓與汲極電壓的精確值與多個因素有關(guān)，例如隧道及電荷陷入介電質(zhì)，存儲單元的大小，及使用于存儲單元的閘極的材質(zhì)的特性。
圖4所示的第二脈沖401可以在模塊400所示的每個擦除脈沖后執(zhí)行，或跟隨在擦除脈沖后的成功的擦除驗(yàn)證步驟后執(zhí)行。因此，在某些實(shí)施例中，執(zhí)行圖4的偏壓程序時，并沒有執(zhí)行此擦除驗(yàn)證步驟。在其它實(shí)施例中，執(zhí)行偏壓程序時，于第一脈沖后執(zhí)行擦除驗(yàn)證步驟。在這種情況下，如果擦除驗(yàn)證步驟指示存儲單元已成功地被擦除時，便提供自收斂第二脈沖，否則再重復(fù)提供第一脈沖。在其它情況下，擦除驗(yàn)證步是在偏壓程序的第二脈沖后執(zhí)行。在這種情況下，如果所產(chǎn)生的信號指示了存儲單元未成功地被擦除時，便再執(zhí)行擦除程序，此擦除程序包括第一與第二脈沖。
圖5說明了模塊401的第二脈沖的偏壓條件下，自收斂的曲線圖。從曲線圖中，軌跡500表示兩個存儲單元的起始臨界電壓為+2.2伏特。于自收斂脈沖期間，以汲極電壓約為+5伏特，閘極電壓約為-0.2伏特，存儲單元的臨界電壓收斂至約+2伏特。如圖所示，軌跡501表示存儲單元組的起始臨界電壓分別為+1.0與+1.2伏特，經(jīng)由于自收斂脈沖后，其臨界電壓收斂至約+2伏特。軌跡502表示存儲單元組的起始臨界電壓分別為+0.5與+0.7伏特。軌跡503表示存儲單元組的起始臨界電壓分別為+1.0與+1.2伏特。于是可知道此些存儲單元的起始臨界電壓都介于+2.3至+0.4的間，執(zhí)行自收斂脈沖后，均收斂至一范圍。而沒有執(zhí)行自收斂脈沖的存儲單元，例如軌跡504所示，并沒有收斂至此范圍內(nèi)。
圖6A-6C說明另一個通過圖7的偏壓程序用以建立低臨界狀態(tài)的偏壓配置。根據(jù)圖7中的模塊700的第一脈沖，如先前所述的圖3A與圖4的模塊400，通過熱空穴注入(以箭頭310表示)以降低存儲單元的臨界電壓。圖7的模塊701的第二脈沖根據(jù)該偏壓程序。圖7的模塊701的第二脈沖中，基底電壓VB為0伏特或接地，源極VS與汲極VD為接地或維持浮動，閘極電壓VG的絕對值于此脈沖期間相對地較大。而在另一種情況下，閘極電壓VG為+14.5，例如圖7中的軌跡703。模塊701的偏壓配置導(dǎo)致所謂Fowler-Nordeheim平衡穿遂效應(yīng)于電荷陷入結(jié)構(gòu)與閘極間及電荷陷入結(jié)構(gòu)與基板間。閘極電壓的準(zhǔn)確基準(zhǔn)，需視存儲單元執(zhí)行時所需，其必須能達(dá)成自收斂的效果才行。根據(jù)本發(fā)明閘極電壓的絕對值約為+10到+20伏特間，將會達(dá)到使臨界電壓達(dá)成自收斂的效果。
圖6B說明于第一脈沖700后，存儲單元是被過擦除的情況。在這種情況下，通過施加+14.5伏特至閘極端，以使電子從閘極端隧道至電荷陷入結(jié)構(gòu)，如圖6B所繪的箭頭611。通過注入電子以修正過擦除的狀態(tài)。如第6C圖所示，當(dāng)電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷量達(dá)到某一基準(zhǔn)，其為擦除狀態(tài)下的臨界電壓的特定值)代表此時存儲單元的臨界電壓將會收斂至特定值。同時電子也停止隧道，或者在某些實(shí)施例中電子會從電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)穿透至基底內(nèi)(如箭頭612所示)。因此，當(dāng)脈沖為負(fù)電壓時，第二脈沖使得電子從閘極端穿透至電荷陷入結(jié)構(gòu)，使電荷陷入結(jié)構(gòu)的電荷量便重新收斂至一穩(wěn)定的狀態(tài)，或是電荷于電荷陷入結(jié)構(gòu)至溝道達(dá)到平衡。而當(dāng)脈沖為正電壓時，第二脈沖使得電子從溝道穿透至電荷陷入結(jié)構(gòu)，使電荷陷入結(jié)構(gòu)的電荷收斂至一穩(wěn)定的狀態(tài)，或是電荷于電荷陷入結(jié)構(gòu)至閘極達(dá)到平衡。本實(shí)施例的第二偏壓配置，同時影響存儲單元的左右電荷陷入單元(charge trap)。第二脈沖下的閘極電壓大小視存儲單元的實(shí)際需要。典型地，第二脈沖的閘極電壓的絕對值大于10伏特，例如10到15伏特或更高，以使一特定臨界電壓于合理的時間內(nèi)收斂至可接受的范圍內(nèi)，例如在某些實(shí)施例中，第二脈沖續(xù)持約1毫秒至100毫秒。
依照圖7的模塊701的第二脈沖可以在每個擦除脈沖，如模塊700所示的擦除脈沖后執(zhí)行，或在擦除脈沖后的成功的擦除驗(yàn)證步驟后，再執(zhí)行圖7的模塊701的第二脈沖。
圖8說明了模塊701的第二脈沖的偏壓條件下，4個不同的起始條件的自收斂的曲線圖。如圖所示，軌跡800表示一對存儲單元的臨界電壓通過熱空穴注入以-12伏特的閘極電壓與+5伏特的汲極電壓以擦除后，可以看出，其起始臨界電壓為+0.5伏特，之后經(jīng)由自收斂脈沖以-14.3伏特的閘極電壓、源極與汲極浮動、及基底VB約為0.2伏特施加于存儲單元組后，軌跡800的存儲單元組的臨界電壓于0.01秒后收斂至約+1.6伏特。另一軌跡801，以-8伏特的閘極電壓擦除軌跡801的存儲單元組后，其起始臨界電壓約為+1.0伏特，再經(jīng)由于自收斂脈沖后，其臨界電壓于0.01秒后收斂至約+1.6伏特。再看另一軌跡802，以-6伏特的閘極電壓下擦除軌跡802的存儲單元組后，其起始臨界電壓約為+1.8伏特，再經(jīng)由于自收斂脈沖后，其臨界電壓也于0.01秒后收斂至約+1.6伏特。而軌跡803，以-12伏特的閘極電壓編程軌跡803的存儲單元組后，其起始臨界電壓約為+2.0伏特，其自收斂至臨界電壓為+2.2伏特。因此，通過脈沖，例如圖7的模塊701，存儲單元的臨界電壓將會收斂。
第9A-9C其說明根據(jù)本發(fā)明另一自收斂擦除的偏壓配置，使用如圖10所示的單一偏壓脈沖。在圖10中的模塊1000表示的傳統(tǒng)的空穴注入配置如同上述的第一、二擦除程序中的第一脈沖。在這種情況下，模塊1000的脈沖并不需要被執(zhí)行。也就是說，模塊1001所示的一自收斂脈沖是被執(zhí)行，以汲極電壓VD設(shè)定為大于+5伏特以編程左邊的存儲單元，例如汲極電壓VD為+8伏特，源極電壓VS保持接地，閘極電壓VG例如介于0至-1.5伏特間，以引起自收斂。于模塊1000的偏壓配置，汲極電壓VD相對于傳統(tǒng)的熱空穴注入，其電壓是增加以提高反應(yīng)速度度。為了編程右邊的存儲單元，在時間1003期間，其VD與VS和時間1002的VD與VS互換，即VS為+8伏特，VD接地。于是，通過調(diào)整擦除狀態(tài)的閘極電壓VG，將可使臨界電壓收斂至特定值，而于本實(shí)施例中，閘極電壓VG低于特定值，以達(dá)成自收斂。
依照第9A圖所示，具有負(fù)電荷于電荷陷入結(jié)構(gòu)的被編程存儲單元，于脈沖1002期間的偏壓配置下以建立高臨界狀態(tài)時，通過熱空穴注入(如箭頭310所示)，使存儲單元是可被擦除。于脈沖1002期間的第二部分內(nèi)，如第9B圖所示，存儲單元可能達(dá)到過擦除狀態(tài)，此狀態(tài)因溝道有電子導(dǎo)通的情況。在這種情況下，通過電流流入溝道以產(chǎn)生熱電子注入(如圖標(biāo)的箭頭901所示)。當(dāng)熱電子注入與熱空穴注入達(dá)成平衡時，即達(dá)到如第9C圖表示的自收斂。
圖11所顯示為圖10的偏壓的自收斂擦除行為的示意圖，用于四對存儲存儲單元中，存儲單元的溝道長度大約為0.24微米并具有不同編程起始電壓基準(zhǔn)。第一對1100有一大約為+3.5伏特的起始臨界電壓。在大約為一毫秒erase脈沖的后，其擦除脈沖具有+6伏特的汲極電壓及一-0.5伏特的閘極電壓，存儲單元的臨界電壓是收斂至約2.4伏特。第二對1101有一大約為+4伏特的起始臨界電壓。相同地，并于約一毫秒的后收斂至約2.4伏。第三對1102有一大約為+4.4伏特的起始臨界電壓，并于約一毫秒的后收斂至約2.4伏特。最后一對1102有一更高的+4.7伏的起始臨界電壓，并于約一毫秒的后收斂至相同的2.4伏。因此，圖10的自收斂的偏壓配置下，擦除脈沖將使得覆蓋廣范圍的起始臨限電壓收斂致一共同的電壓值。臨界電壓的大小是界由調(diào)整閘極電壓而校正。
圖12為在如圖10右半部配置狀況時其臨界電壓的變化情形，此特性曲線圖表示，約在100毫秒后，因-0.2伏特的閘極電壓，使臨界電壓產(chǎn)生約-2伏特的變化量。在脈沖期間，臨界電壓隨著閘極電壓增加而增加。因此，100毫秒后，以-2伏特的臨界電壓，將使臨界電壓偏移約-3.5伏特。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電荷陷入存儲單元的操作方法，該存儲單元包括第一溝道端、第二溝道端、電荷陷入結(jié)構(gòu)與閘極端，該第一溝道端作為汲極或源極，該第二溝道端作為源極或汲極，該方法包括通過注入負(fù)電荷至該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)，以使該存儲單元的臨界電壓高于高狀態(tài)臨界，以在該存儲單元建立高臨界狀態(tài)；以及在該存儲單元建立低臨界狀態(tài)，通過減少該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷，以使該存儲單元的該臨界電壓低于該低臨界狀態(tài)下的特定值，通過進(jìn)行偏壓程序使在該低臨界狀態(tài)下的該臨界電壓收斂至該特定值，該偏壓程序包括第一階段與第二階段，該第一階段包括當(dāng)該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷量高于該低狀態(tài)臨界時，以對應(yīng)于該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷量的反應(yīng)速率，減少該電荷陷入結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷量，而該第二階段包括當(dāng)該電荷陷入結(jié)構(gòu)的負(fù)電荷量低于該低狀態(tài)臨界時，增加該負(fù)電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該偏壓程序包括根據(jù)第一偏壓配置提供第一偏壓脈沖，該第一偏壓配置產(chǎn)生熱空穴注入至該電荷陷入結(jié)構(gòu)，以使該存儲單元的該臨界電壓為低臨界狀態(tài)，該第一偏壓配置包括提供負(fù)電壓至該閘極端與提供正電壓至該第一溝道端，并將該第二溝道端接地；以及根據(jù)第二偏壓配置提供第二偏壓脈沖，該第二偏壓配置使該臨界電壓收斂至該特定值，該第二偏壓配置包括提供相對于該特定值為低的低電壓至該閘極端與提供正電壓至該第一溝道端，并將該第二溝道端接地，其中，當(dāng)該臨界電壓相對低于該特定值時，該正電壓足夠高以產(chǎn)生電子注入至該電荷陷入結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)該臨界電壓相對高于該特定值時，通過該正電壓導(dǎo)致空穴注入充電陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括依據(jù)第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖后，提供信號，該信號指示該存儲單元是否通過或未通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元通過該驗(yàn)證，則根據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖與依據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號后，接著提供另一信號，另該信號指示該存儲單元是否通過或未通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過驗(yàn)證，則依據(jù)該第一偏壓配置提供另一偏壓脈沖。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖與依據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號后，接著提供另一信號，該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過該驗(yàn)證，便根據(jù)該第一偏壓配置提供另一個脈沖，接著再根據(jù)該第二偏壓配置提供另一個脈沖。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該偏壓程序包括根據(jù)第一偏壓配置提供第一偏壓脈沖，以產(chǎn)生熱空穴注入至該電荷陷入結(jié)構(gòu)，使該存儲單元的臨界電壓為低臨界狀態(tài)，該第一偏壓配置包括提供負(fù)電壓至該閘極端與提供正電壓至該第一溝道端，并將該第二溝道端接地；以及根據(jù)第二偏壓配置提供第二偏壓脈沖，該第二偏壓脈沖以使該臨界電壓收斂至低臨界狀態(tài)下的特定值，該第二偏壓配置包括將接近地電壓的參考電壓提供給該半導(dǎo)體基極，將接近地電壓的參考電壓提供至該第一溝道端或?qū)⒃摰谝粶系蓝丝战?，及將接近地電壓的參考電壓提供至該第二溝道端或?qū)⒃摰诙系蓝丝战?，提供閘極電壓至該閘極端，其中該閘極電壓的電壓絕對值必須夠高，以使當(dāng)該臨界電壓相對于該特定值為低時，該閘極電壓調(diào)整該臨界電壓以更接近該特定值，并且該閘極電壓的電壓絕對值必須夠低，以使當(dāng)該臨界電壓接近該特定值時，該閘極電壓實(shí)質(zhì)上不調(diào)整該臨界電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖后，提供信號，該信號表示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元通過該驗(yàn)證，便根據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖與依據(jù)該第二偏壓配置提供該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號后，接著提供另一信號，該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過驗(yàn)證，便根據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行另一個偏壓脈沖。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖與依據(jù)該第二偏壓配置提供該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號后，接著提供另一信號，另該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證是為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過該驗(yàn)證，便根據(jù)該第一偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖，接著再根據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖。
10.一種建立電荷陷入存儲單元為低臨界狀態(tài)的操作方法，該存儲單元設(shè)置于半導(dǎo)體，其包括第一溝道端、第二溝道端、電荷陷入結(jié)構(gòu)與閘極端，該第一溝道端設(shè)置于該半導(dǎo)體上并用作該存儲單元的汲極或源極，該第二溝道端設(shè)置于該半導(dǎo)體上并用作該存儲單元的源極或汲極，該方法包括根據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行脈沖，以產(chǎn)生熱空穴注入該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)，使該存儲單元的臨界電壓低于低臨界狀態(tài)下的特定值，該第一偏壓配置包括提供負(fù)電壓至該閘極端與提供正電壓至該第一溝道端，并將該第二溝道端耦合至地電壓；以及根據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行脈沖，以產(chǎn)生電場來協(xié)助溝道產(chǎn)生，使該臨界電壓于擦除狀態(tài)下向該特定值收斂。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該第二偏壓配置包括提供接近地電壓的參考電壓至該半導(dǎo)體與提供接近地電壓的低電壓至該第一溝道端或?qū)⒃摰谝粶系蓝丝战?，及提供接近地電壓的低電壓至該第二溝道端或?qū)⒃摰诙系蓝丝战樱⑻峁╅l極電壓耦合至該閘極端，其中，當(dāng)該臨界電壓相對于該特定值為低時，該閘極電壓的電壓絕對值必須夠高以調(diào)整該臨界電壓更接近該特定值，并且當(dāng)該臨界電壓接近該特定值時，該閘極電壓的電壓絕對值必須夠低以使該閘極電壓實(shí)質(zhì)上不調(diào)整該臨界電壓。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置提供該脈沖后，提供信號，該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元通過該驗(yàn)證，便根據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行該脈沖以響應(yīng)該信號。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置執(zhí)行該脈沖與依據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行該脈沖以響應(yīng)該信號后，提供另一信號，該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過驗(yàn)證，便根據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，該方法還包括依據(jù)該第一偏壓配置執(zhí)行該脈沖與依據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行該脈沖以響應(yīng)該信號后，提供另一信號，另該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過該驗(yàn)證，便根據(jù)該第一偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖，接著再根據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖。
15.一種集成電路包括內(nèi)存數(shù)組，包括譯碼器，該譯碼器依據(jù)程序選擇復(fù)數(shù)個存儲單元，該些存儲單元各包括第一溝道端、第二溝道端、電荷陷入結(jié)構(gòu)與控制閘極，該第一溝道端與該第二溝道端均設(shè)置于基底上并分別用以為該些存儲單元的汲極與源極或源極或汲極；電源供應(yīng)電路，耦合于該內(nèi)存數(shù)組并用以提供閘極電壓、源極電壓與汲極電壓至該控制閘極、該第一溝道端與該第二溝道端；以及狀態(tài)機(jī)，耦合于該譯碼器與該電源供應(yīng)電路，該狀態(tài)機(jī)用以執(zhí)行操作程序，該操作程序包括通過注入負(fù)電荷至該電荷陷入結(jié)構(gòu)，以使該存儲單元的臨界電壓大于高狀態(tài)臨界，以建立高臨界狀態(tài)于該存儲單元；及于該存儲單元建立低臨界狀態(tài)，通過減少該電荷陷入結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷，以使該存儲單元的該臨界電壓低于該低臨界狀態(tài)下的特定值，通過執(zhí)行偏壓程序，該偏壓程序以一速率減少該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷的數(shù)量，該速率對應(yīng)于該偏壓脈沖期間內(nèi)于該電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的負(fù)電荷的數(shù)量，及當(dāng)該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷的數(shù)量是被充分地減少到使該臨界電壓接近或低于該低狀態(tài)臨界時，該偏壓程序增加該電荷陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)的負(fù)電荷的數(shù)量，以使該臨界電壓于該低臨界狀態(tài)收斂至該特定值。
16.如權(quán)利要求15所述的電路，其中該偏壓程序包括根據(jù)第一偏壓配置提供第一偏壓脈沖，以產(chǎn)生熱空穴注入至該電荷陷入結(jié)構(gòu)，以使該存儲單元的該臨界電壓為低臨界狀態(tài)，該第一偏壓配置包括提供負(fù)電壓至該閘極端與提供正電壓至該第一溝道端，并將該第二溝道端接地；以及根據(jù)第二偏壓配置提供第二偏壓脈沖，以使該臨界電壓收斂至該特定值，該第二偏壓配置包括提供相對于該特定值為低的低電壓至該閘極端與提供正電壓至該第一溝道端，并將該第二溝道端接地，其中，當(dāng)該臨界電壓相對低于該特定值時，該正電壓是足夠高以產(chǎn)生電子注入至該電荷陷入結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)該臨界電壓相對高于該特定值時，通過該正電壓導(dǎo)致空穴注入充電陷入結(jié)構(gòu)內(nèi)。
17.如權(quán)利要求16所述的電路，其中該偏壓程序還包括在依據(jù)第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖后，提供一信號，該信號指示該存儲單元是否通過或未通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元通過該驗(yàn)證，則根據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號。
18.如權(quán)利要求17所述的電路，其中該偏壓程序包括在依據(jù)第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖與依據(jù)第二偏壓配置提供該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號后，接著提出另一信號，該信號指示該存儲單元是否通過或未通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且然后如果存儲單元未通過驗(yàn)證，然后便依據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行另一偏壓脈沖。
19.如權(quán)利要求17所述的電路，其中該偏壓程序還包括在依據(jù)該第一偏壓配置提供該第一偏壓脈沖與依據(jù)該第二偏壓配置提供該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號后，接著提供另一信號，該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過該驗(yàn)證，便根據(jù)該第一偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖，接著再根據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖。
20.如權(quán)利要求15所述的電路，其中該偏壓程序包括根據(jù)第一偏壓配置提供第一偏壓脈沖，以產(chǎn)生熱空穴注入至該電荷陷入結(jié)構(gòu)，使該存儲單元的臨界電壓為低臨界狀態(tài)，該第一偏壓配置包括提供負(fù)電壓至該閘極端與提供正電壓至該第一溝道端，并將該第二溝道端接地；以及根據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行第二偏壓脈沖，以產(chǎn)生電場來協(xié)助溝道產(chǎn)生，使該臨界電壓于該低臨界狀態(tài)下向特定值收斂。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中該第二偏壓配置包括提供接近地電壓的參考電壓至該半導(dǎo)體與提供接近地電壓的低電壓至該第一溝道端或?qū)⒃摰谝粶系蓝丝战樱疤峁┙咏仉妷旱牡碗妷褐猎摰诙系蓝嘶驅(qū)⒃摰诙系蓝丝战?，并提供閘極電壓耦合至該閘極端，其中，當(dāng)該臨界電壓相對于該特定值為低時，該閘極電壓的電壓絕對值必須夠高以調(diào)整該臨界電壓更接近該特定值，并且當(dāng)該臨界電壓接近該特定值時，該閘極電壓的電壓絕對值必須夠低以使該閘極電壓實(shí)質(zhì)上不調(diào)整該臨界電壓。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中該偏壓程序包括根據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行該第一偏壓脈沖后，提供一信號，該信號指示該存儲單元是否通過或未通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元通過該驗(yàn)證，便根據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號。
23.如權(quán)利要求20所述的電路，其中該偏壓程序還包括依據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行該第一偏壓脈沖與依據(jù)第二偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)一信號后，接著提出另一信號，該信號指示該存儲單元是否通過或未通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且然后如果存儲單元未通過驗(yàn)證，便依據(jù)第一偏壓配置執(zhí)行另一偏壓脈沖。
24.如權(quán)利要求20所述的電路，其中該偏壓程序還包括依據(jù)該第一偏壓配置執(zhí)行該第一偏壓脈沖與依據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行該第二偏壓脈沖以響應(yīng)該信號后，便提供另一信號，該信號指示該存儲單元是否通過驗(yàn)證，該驗(yàn)證為該臨界電壓是否低于低臨界驗(yàn)證電壓，并且如果該存儲單元未通過該驗(yàn)證，便根據(jù)該第一偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖，接著再根據(jù)該第二偏壓配置執(zhí)行另一個脈沖。
全文摘要
一種電荷陷入存儲單元的操作方法及其結(jié)構(gòu)。存儲單元的操作方法包括通過注入負(fù)電荷至電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)，以使存儲單元的臨界電壓高于高狀態(tài)臨界值，以于存儲單元建立高臨界狀態(tài)。此方法還包括使用自收斂偏壓程序，其通過減少電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的負(fù)電荷以設(shè)定存儲單元的臨界電壓低于低臨界狀態(tài)，于存儲單元建立低臨界狀態(tài)。通過執(zhí)行偏壓程序以減少存儲單元內(nèi)的負(fù)電荷，此偏壓程序至少包括偏壓脈沖。此偏壓脈沖平衡了流入和流出電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的電荷，使電荷陷入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的電荷達(dá)到自收斂在期望的臨界基準(zhǔn)上。如此，將避免過擦除的情況發(fā)生。
文檔編號H01L21/8247GK1697158SQ20051006964
公開日2005年11月16日 申請日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者鄒年凱, 蔡文哲, 陳宏岳, 盧道政 申請人:旺宏電子股份有限公司