專利名稱：雙柵多位半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種只讀存儲(chǔ)器。換句話說，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及具有二個(gè)可獨(dú)立控制柵極的氮化物只讀存儲(chǔ)器單元。
背景技術(shù)：
公知的氮化物只讀存儲(chǔ)器單元包括P型襯底，在P型襯底上形成氧/氮/氧化物(ONO)堆疊層結(jié)構(gòu)，其中氮化硅層作為電子陷獲層。半導(dǎo)體多晶硅層的控制柵極結(jié)構(gòu)形成于硅/硅/氧化硅層之上。N+源極區(qū)域及N+漏極區(qū)域位于襯底內(nèi)柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。
公知的氮化物只讀存儲(chǔ)器單元可以儲(chǔ)存二位的數(shù)據(jù)，當(dāng)負(fù)電荷存在或不存在于源極區(qū)域側(cè)邊的陷獲層時(shí)，一位的數(shù)據(jù)被陷獲，而當(dāng)漏極區(qū)域側(cè)邊的陷獲層負(fù)電荷存在或不存在時(shí)，另一位的數(shù)據(jù)被陷獲。通過檢測當(dāng)施加適當(dāng)電壓給柵極、源極及漏極時(shí)，流動(dòng)于源極及漏極間的電流存在與否的方式，以分別讀取源極及漏極的位數(shù)據(jù)。然而，讀取公知氮化物只讀存儲(chǔ)器單元里二位的數(shù)據(jù)中的其中一位，傳遞于源極與漏極間的電流大小可能受到數(shù)據(jù)另一位存在與否的影響。此稱為第二位效應(yīng)。第二位效應(yīng)的存在會(huì)使單元內(nèi)容的讀取更不可靠。
除了第二位效應(yīng)以外，當(dāng)?shù)镏蛔x存儲(chǔ)器單元排列成陣列時(shí)，從非選取單元流出的電流可能影響選取單元內(nèi)容讀取，此影響一般稱為陣列效應(yīng)。因此，需要一種能夠儲(chǔ)存二位數(shù)據(jù)的氮化物只讀存儲(chǔ)器單元，且數(shù)據(jù)中的一位存在與否，并不會(huì)影響數(shù)據(jù)另一位的讀取，陣列中非選取單元產(chǎn)生可能影響讀取被選取單元內(nèi)容可靠性的漏電流也不會(huì)產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
簡言之，本發(fā)明揭露一種改變及讀取存儲(chǔ)器單元內(nèi)容的方法。該存儲(chǔ)器單元包括位于襯底內(nèi)的漏極、源極及在兩者之間的溝道，覆蓋溝道的第一及第二電荷陷獲區(qū)域，及分別靠近第一及第二電荷陷獲區(qū)域的第一及第二控制柵極，該單元各自儲(chǔ)存第一位與第二位，第一位由陷獲于第一電荷陷獲區(qū)域內(nèi)的電荷存在與否表示，第二位由被陷獲于第二電荷陷獲區(qū)域內(nèi)的電荷存在與否表示。本發(fā)明的方法包括下列步驟施加編程電壓給第一控制柵極與第二控制柵極，以使載流子被注入及陷獲于第一電荷陷獲區(qū)域內(nèi)或第二電荷陷獲區(qū)域內(nèi)，其中被陷獲的載流子分別表示第一位或第二位各自的編程狀態(tài)；施加擦除電壓給第一控制柵極及給第二控制柵極，使被陷獲的載流子從第一電荷陷獲區(qū)域及/或第二電荷陷獲區(qū)域移出，在第一電荷陷獲區(qū)域及/或第二電荷陷獲區(qū)域沒有被陷獲載流子表示第一位或第二位的擦除狀態(tài)；以及施加連續(xù)讀取電壓給第一控制柵極及給第二控制柵極，以決定第一位狀態(tài)及第二位狀態(tài)。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例的一種存儲(chǔ)器單元的剖面圖；圖2示出一種含有圖1所示的存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器元件的剖面圖；圖3示出一種具多個(gè)圖2所示的存儲(chǔ)器元件的陣列的電路圖；圖4A及圖4B示出一種編程存儲(chǔ)器單元的方法的流程圖；圖5為編程、擦除及讀取存儲(chǔ)器單元內(nèi)容的電壓表；及圖6為讀取存儲(chǔ)器單元內(nèi)容的方法的流程圖。
主要元件符號說明10 非易失性存儲(chǔ)器單元12 襯底14 漏極區(qū)域16 源極區(qū)域18a第一部分
18b 第二部分20a 第一柵極(G1)20b 第二柵極(G2)22 空間23 溝道24a，24b第一氧化硅介質(zhì)層部分26 氮化層26a，26b氮化硅介質(zhì)層部分28a，28b第二氧化硅介質(zhì)層部分30a，30b多晶硅部分32a，32b金屬硅化物部分(Vt1) 第一電壓(Vt2) 第二電壓70 存儲(chǔ)器元件80 陣列36a及36b柵極控制線SG1、SG234 字線34a，34b字線76a，76b漏極位線BD176b 漏極線BD278 源極位線(BS)具體實(shí)施方式
請參考附圖，其中所有附圖里相同的元件編號表示相同的元件。本說明書里不定冠詞″一″表示一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)量，敘述詞″或″表示布爾代數(shù)邏輯的獨(dú)有OR操作。圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施例的一種氮化物只讀非易失性存儲(chǔ)器單元10(以下稱為單元10)的剖面圖。單元10包括襯底12，該襯底12具有漏極區(qū)域14(以下稱為漏極14)及源極區(qū)域16(以下稱為源極)。應(yīng)了解的是，漏極14及源極16僅是為了單元10內(nèi)命名方便所取，且視施加給單元10的實(shí)際電壓而定，漏極14可以假設(shè)為具有電子的源極的功能，源極16可以假設(shè)具有電子的漏極的功能。
在單元10的優(yōu)選具體實(shí)施例里，長度約為0.12μm的溝道23位于襯底12內(nèi)漏極14與源極16之間。優(yōu)選地，襯底12為一種P型材料，而漏極14與源極16每個(gè)為N+區(qū)域。然而，襯底可以是N型材料，漏極14與源極16可以為P+區(qū)域，并且仍包括在本發(fā)明的精神范疇內(nèi)。
在單元10的優(yōu)選具體實(shí)施例里，包括靠近漏極14的第一部分18a及靠近源極16的第二部分18b的氧/氮/氧化物(ONO)電荷陷獲區(qū)域覆蓋漏極14與源極16之間的溝道23。電荷陷獲區(qū)域的第一及第二部分18a及18b彼此間隔以填充介質(zhì)材料的空間22。優(yōu)選地，空間22的長度約30nm。電荷陷獲區(qū)域18a及18b的每個(gè)部分包括第一氧化硅介質(zhì)層部分24a，24b，氮化硅介質(zhì)層部分26a，26b及第二氧化硅介質(zhì)層部分28a，28b。單元10也包括靠近漏極14的第一柵極20a(G1)及靠近源極16的第二柵極20b(G2)。優(yōu)選地，第一柵極20a與第二柵極20b每個(gè)覆蓋電荷陷獲層18a，18b的對應(yīng)部分。優(yōu)選地，第一及第二柵極20a，20b包括(i)多晶硅部分30a，30b及(ii)金屬硅化物部分32a，32b。
單元10用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的第一位(位1)及數(shù)據(jù)的第二位(位2)，其中第一位的狀態(tài)由被陷獲于第一電荷陷獲層18a的氮化硅層24a內(nèi)的電荷存在與否表示，而第二位由被陷獲于第二電荷陷獲層18b的氮化硅層24b內(nèi)的電荷存在與否表示。每個(gè)位可以分別假設(shè)成是被編程狀態(tài)，即″0″狀態(tài)，或被擦除狀態(tài)，即″1″狀態(tài)。在被擦除狀態(tài)里，分別在源極16或漏極14附近的氮化層26實(shí)質(zhì)上缺乏電荷。在被擦除狀態(tài)里，需要足以誘發(fā)在溝道23內(nèi)產(chǎn)生電流的第一門限電壓(Vt1)。在被編程狀態(tài)里，大量的負(fù)電荷被陷獲于靠近漏極14或源極16的氮化硅層26a，26b內(nèi)，因此需要超過實(shí)質(zhì)大于第一門限電壓的第二電壓(Vt2)以誘發(fā)在溝道23內(nèi)電流產(chǎn)生。結(jié)果，適當(dāng)?shù)厥┘咏o第一柵極20a、第二柵極20b及漏極14與源極16的電壓供編程及擦除單元10的第一位與第二位以及供讀取單元10內(nèi)容之用，以決定單元10內(nèi)的第一及第二位為被編程狀態(tài)或被擦除狀態(tài)。
請參考圖2，其示出一種包括相鄰并列存儲(chǔ)器單元10的存儲(chǔ)器元件70的剖面圖。
圖3示出至少一列及至少一行存儲(chǔ)器元件70的陣列80的電路圖，其中每列的單元10的源極連接源極16，漏極連接漏極14。每行的每個(gè)第一柵極20a連接至多條柵極控制線中的一條，例如SG136a及SG236b所示，每列的每個(gè)第二柵極連接至字線34，例如WL134a及WL234b所示。請參考圖3，漏極位線BD176a及漏極線BD276b連接每行中每個(gè)單元10的漏極14，源極位線(BS)78連接每行中每個(gè)單元10的源極16。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，陣列80不限于如圖3所示僅包含四個(gè)存儲(chǔ)器元件70，而是可以在列向及行向里利用公知的方法，通過重復(fù)存儲(chǔ)器元件70形成大小因?qū)嶋H應(yīng)用而定的存儲(chǔ)器陣列80。
請參考圖4，其示出一種編程存儲(chǔ)器單元10的方法，其中施加編程電壓給第一控制柵極20a及第二控制柵極20b，以使載流子注入第一電荷陷獲區(qū)域18a或第二電荷陷獲區(qū)域18b，其中陷獲電荷存在于電荷陷獲區(qū)域18a，18b內(nèi)表示第一位或第二位的被編程狀態(tài)。優(yōu)選地，如圖4所示，第一位(第二位)的編程必須有下列步驟(1)決定第一位(第二位)的狀態(tài)以決定第一位(第二位)是否為被編程狀態(tài)或被擦除狀態(tài)(步驟102，104)；(2)如果第一位(第二位)為被編程狀態(tài)，則決定第二位(第一位)的狀態(tài)(步驟106)及(3)施加預(yù)定大小的編程電壓給第一柵極20a及第二柵極20b(步驟108)，其中施加給第二柵極20b(第一柵極20a)的電壓視第二位(第一位)的狀態(tài)而定。如果第一位(第二位)已經(jīng)被編程(步驟104)，則不再對第一位進(jìn)一步編程。
優(yōu)選地，編程電壓的大小與第一門限電壓Vt1及第二門限電壓Vt2有關(guān)。當(dāng)單元10的第一位(第二位)將被編程時(shí)，大于第一門限電壓的編程電壓施加給第一柵極20a(第二柵極20b)。如果第二位為被擦除狀態(tài)，則施加大于第一門限電壓Vt1的編程電壓給第二柵極20b(第一柵極20b)。如果第二位為被編程狀態(tài)，則施加大于第二門限電壓Vt2的編程電壓給第二柵極20b(第一柵極20a)。同樣地，當(dāng)編程單元10的第一位(第二位)時(shí)，施加電壓給漏極14(源極16)，其中漏極14(源極16)的電壓值相對于施加給源極16(漏極14)的電壓為正，而相對于施加給第一柵極20a(第二柵極20b)的電壓為負(fù)。
或者是，在不需要保留第二位(第一位)狀態(tài)的情況下，當(dāng)編程第一位(第二位)，例如數(shù)據(jù)寫入第一位及第二位二者時(shí)，第一位及第二位可以在編程第一位(第二位)之前先行被擦除。結(jié)果，如圖4b所示，編程第一位的步驟包括擦除第一位及第二位(步驟110)，然后施加編程電壓給第一柵極20a及第二柵極20b(步驟112)。
熱溝道電子編程第一位及第二位的優(yōu)選電壓范圍如圖5所示。請參考圖3，單元10通常構(gòu)成陣列80的一部份。結(jié)果，當(dāng)編程、擦除及讀取單元10時(shí)，必須施加適當(dāng)?shù)碾妷航o陣列80里的其他單元10，以避免產(chǎn)生可能造成所要單元10錯(cuò)誤編程、讀取或擦除的假漏電流。圖5同樣也指出編程、擦除及讀取單元10時(shí)所施加給陣列80的其他單元10的優(yōu)選電壓。
單元10的優(yōu)選實(shí)施例里，帶有電荷的載流子從第一電荷陷獲區(qū)域18a及/或第二陷獲區(qū)域18b通過施加擦除電壓的方式移動(dòng)到第一柵極20a及第二位20b。第一電荷陷獲區(qū)域18a及/或第二陷獲區(qū)域18b里沒有被陷獲的載流子表示第一位或第二位的各自狀態(tài)。在區(qū)塊擦除操作中，當(dāng)單元10的第一位及第二位皆被擦除時(shí)，施加擦除電壓的步驟包括施加電壓給第一柵極20a及第二柵極20b，其中該電壓值相對于施加給源極及漏極的電壓足以為負(fù)，以造成Fowler-Nordheim(FN)隧穿效應(yīng)。在優(yōu)選的具體實(shí)施例里，如圖5所示，施加給第一柵極20a與第二柵極20b的電壓為-15至-25伏特。此外，因?yàn)閰^(qū)塊擦除操作正在進(jìn)行，因此也將相同電壓施加給被擦除的區(qū)塊里的其他單元10。
進(jìn)行區(qū)塊擦除的另一方式里，施加擦除電壓給單元10以僅擦除第一位的步驟可利用熱載流子隧穿技術(shù)，通過施加電壓給第二柵極20b的步驟完成，其中第二柵極20b的電壓值相對于施加給第一柵極20a的電壓為正而相對于施加給漏極14的電壓為負(fù)。在圖5所示的優(yōu)選具體實(shí)施例里，施加給第一柵極20a的電壓為大約-5伏特，施加給第二柵極20b的電壓為大約0伏特，而施加給漏極的電壓為+5伏特。同樣地，如果僅第二位欲被擦除，則施加擦除電壓的步驟包括施加電壓給第一柵極20a，其中第一柵極20a的電壓值相對于施加給第二柵極20b的電壓為正而相對于施加給源極16的電壓為負(fù)。在圖5所示的優(yōu)選具體實(shí)施例里，施加給第一柵極20a的電壓為大約0伏特，施加給第二柵極20b的電壓為大約-5伏特，而施加給源極的電壓為+5伏特。
如圖6所示，連續(xù)施加讀取電壓給第一柵極及第二柵極的步驟包括下列步驟(i)施加大于第一臨界電壓值但小于第二臨界電壓值的第一電壓給第一柵極20a及第二柵極20b(步驟202)；(ii)如果源極16及漏極14之間的電流沒有在步驟(i)(步驟204)被檢測到，則施加大于第一臨界電壓值但小于第二臨界電壓值的第一電壓給第一柵極20a，施加大于第二臨界電壓值的第二電壓給第二柵極20b(步驟206)；及(iii)如果源極16及漏極14之間的電流沒有在步驟(ii)(步驟208)被檢測到，則施加大于第一臨界電壓值但小于第二臨界電壓值的第一電壓給第二柵極20b，及施加大于第二臨界電壓值的第二電壓給第一柵極20a(步驟210)。最后，通過測定在施加大于第一臨界電壓值但小于第二臨界電壓值的第一電壓給第二柵極20b及施加大于第二臨界電壓值的第二電壓給第一柵極20a時(shí)，源極16及漏極14之間的電流是否沒被測到(步驟212)，來決定第一位及第二位的所有狀態(tài)。因此，如果步驟(i)或步驟(iii)里檢測到大于預(yù)定值的電流，則決定第一位為被擦除狀態(tài)；如果步驟(i)或步驟(ii)里檢測到大于預(yù)定值的電流，則決定第二位為被擦除狀態(tài)。
如圖5所示，第一電壓的優(yōu)選值為2.5伏特，第二電壓的優(yōu)選值為6.5伏特。優(yōu)選地，施加1.6伏特的電壓給源極及0伏特給漏極。然而，施加給源極及漏極的電壓可以相反，除了源極16及漏極14的電流方向不同以外，讀取操作皆相同。
本發(fā)明的第二優(yōu)選具體實(shí)施例包括一種改變及讀取存儲(chǔ)器元件陣列80內(nèi)容的方法。方法包括下列步驟施加編程電壓給字線34a、34b中的一條及柵極控制線36a、36b中的一條，以選擇數(shù)個(gè)單元10中的一個(gè)，并使載流子注入及被陷獲在所選單元10的第一電荷陷獲區(qū)域里或第二電荷陷獲區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域里；施加擦除電壓給字線34a、34b中的一條及控制柵極36a、36b中的一條，以選擇數(shù)個(gè)單元10中的一個(gè)，并使載流子從所選單元10的第一電荷陷獲區(qū)域里或第二電荷陷獲區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域里移出；及一連串施加讀取電壓給其中一條字線及其中一條柵極控制線，以選擇數(shù)個(gè)單元10中的一個(gè)，供決定第一位狀態(tài)及第二位狀態(tài)。
在第二優(yōu)選具體實(shí)施例里，施加給連接非選擇單元10的柵極控制線36a、36b及字線34a、34b的電壓相對于連接所選單元10的柵極控制線36a、36b及字線34a、34b的電壓為負(fù)。更佳地，施加給連接非選擇單元10的柵極控制線36a、36b及字線34a、34b的電壓小于或等于零伏特。優(yōu)選地，連接非選擇單元10的漏極14的漏極位線76b浮動(dòng)。因此，抑制了可能造成讀取選擇單元10內(nèi)容時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的漏電流大小。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解，編程、擦除及讀取存儲(chǔ)器單元10不限于圖5所示的特定電壓值，因?yàn)檫@些電壓值將隨單元10的大小及制造存儲(chǔ)器單元10所用的材料而定。
如本說明書所揭露，本發(fā)明為一種操作存儲(chǔ)器單元的方法，其提供獨(dú)立編程、擦除及讀取儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器單元10內(nèi)的第一位及第二位的方法，使得第二位效應(yīng)及陣列效應(yīng)降低。
雖然本發(fā)明已參照優(yōu)選實(shí)施例加以描述，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于其詳細(xì)描述的內(nèi)容。替換方式及修改樣式已于先前描述中所建議，并且其他替換方式及修改樣式是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到的。特別是，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法，所有具有實(shí)質(zhì)上相同于本發(fā)明的構(gòu)件結(jié)合而達(dá)成與本發(fā)明實(shí)質(zhì)上相同結(jié)果的皆不脫離本發(fā)明的精神范疇。因此，所有這些替換方式及修改樣式旨在落入本發(fā)明所附的權(quán)利要求及其等價(jià)物所界定的范疇中。
權(quán)利要求
1.一種改變及讀取存儲(chǔ)器單元內(nèi)容的方法，該存儲(chǔ)器單元包括位于襯底內(nèi)的漏極、源極及在兩者之間的溝道，覆蓋該溝道的第一電荷陷獲區(qū)域及第二電荷陷獲區(qū)域，及分別靠近該第一電荷陷獲區(qū)域及該第二電荷陷獲區(qū)域的第一控制柵極及第二控制柵極，該單元分布儲(chǔ)存第一位與第二位，該第一位由陷獲于該第一電荷陷獲區(qū)域內(nèi)的電荷存在與否表示，該第二位由被陷獲于該第二電荷陷獲區(qū)域內(nèi)的電荷存在與否表示，該方法包括施加編程電壓給該第一控制柵極與該第二控制柵極，以使載流子被注入及陷獲于該第一電荷陷獲區(qū)域內(nèi)或該第二電荷陷獲區(qū)域內(nèi)，其中被陷獲的該載流子表示該第一位或該第二位各自的編程狀態(tài)；施加擦除電壓給該第一控制柵極及給該第二控制柵極，使被陷獲的該載流子從該第一電荷陷獲區(qū)域及/或該第二電荷陷獲區(qū)域移出，在該第一電荷陷獲區(qū)域及/或第二電荷陷獲區(qū)域沒有被陷獲載流子表示該第一位或該第二位各自的擦除狀態(tài)；以及施加一系列的讀取電壓給該第一控制柵極及該第二控制柵極，以決定該第一位的狀態(tài)及該第二位的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果該第一位欲被編程，則該施加編程電壓的步驟包括決定該第一位的狀態(tài)；如果該第一位是擦除狀態(tài)，則決定該第二位的狀態(tài)；以及施加編程電壓給該第一柵極及該第二柵極。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果該第一位及該第二位欲同時(shí)被編程，則該施加編程電壓的步驟包括施加擦除電壓給該第一柵極及該第二柵極；及施加編程電壓給該第一柵極及該第二柵極。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該單元的特征在于第一門限電壓對應(yīng)于該第一位及/或該第二位的該擦除狀態(tài)，且第二門限電壓對應(yīng)于該第一位及/或該第二位的被編程狀態(tài)，且其中如果該第一位欲被編程，則該施加編程電壓給該第一柵極及該第二柵極的步驟包括施加大于該第一門限電壓的該編程電壓給該第一柵極；及若該第二位為被擦除狀態(tài)，則施加大于該第一門限電壓的該編程電壓給該第二柵極，若該第二位為被編程狀態(tài)，則施加大于該第二門限電壓的該編程電壓給該第二柵極。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括施加電壓給該漏極，其中該漏極的電壓值相對于施加給該源極的電壓為正，而相對于施加給該第一柵極的電壓為負(fù)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中若該第一位及該第二位同時(shí)欲被擦除時(shí)，該施加擦除電壓的步驟包括同時(shí)施加電壓給該第一柵極及該第二柵極，其中該電壓值相對于施加給該源極及該漏極的電壓足夠?yàn)樨?fù)，以造成FN隧穿效應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中若僅該第一位欲被擦除時(shí)，該施加擦除電壓的步驟包括施加電壓給該第二柵極，其中該電壓值相對于施加給該第一柵極的電壓為正，相對于施加給該漏極的電壓為負(fù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一柵極及該第二柵極均有特征在于該第一門限電壓對應(yīng)于該擦除狀態(tài)，該第二門限電壓對應(yīng)于該編程狀態(tài)，且其中該施加一系列讀取電壓的步驟包括(i)施加大于該第一臨界電壓值但小于該第二臨界電壓值的第一電壓給該第一柵極及該第二柵極；(ii)如果該源極及該漏極之間的電流沒有在該步驟(i)被檢測到，則施加該第一電壓給該第一柵極，施加大于該第二臨界電壓值的第二電壓給該第二柵極；及(iii)如果該源極及該漏極之間的電流沒有在步驟(ii)被檢測到，則施加該第一電壓給該第二柵極，及施加該第二電壓給該第一柵極。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括如果步驟(i)或步驟(iii)里檢測到大于預(yù)定值的電流，則決定該第一位將為擦除狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括如果步驟(i)或步驟(ii)里檢測到大于預(yù)定值的電流，則決定該第二位將為擦除狀態(tài)。
11.一種改變及讀取存儲(chǔ)器內(nèi)容的方法，該存儲(chǔ)器包括多行、列的存儲(chǔ)器單元，每個(gè)存儲(chǔ)器單元包括位于襯底內(nèi)的漏極，源極以及在兩者之間的溝道，覆蓋該溝道的第一電荷陷獲區(qū)域及第二電荷陷獲區(qū)域，及分別靠近該第一電荷陷獲區(qū)域及該第二電荷陷獲區(qū)域的第一控制柵極及第二控制柵極，該單元各自儲(chǔ)存第一位與第二位，該第一位由陷獲于該第一電荷陷獲區(qū)域內(nèi)的電荷存在與否表示，該第二位由被陷獲于該第二電荷陷獲區(qū)域內(nèi)的電荷存在與否表示，該方法包括施加編程電壓給多條字線中的一條及多條柵極控制線中的一條，以選擇數(shù)個(gè)單元中的一個(gè)，并使載流子注入及被陷獲在該所選單元的該第一電荷陷獲區(qū)域里或該第二電荷陷獲區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域里，被陷獲的該載流子表示該第一位或該第二位各自的編程狀態(tài)；施加擦除電壓給多條字線中的一條及多條控制柵極中的一條，以選擇數(shù)個(gè)單元中的一個(gè)，并使載流子從該所選單元的該第一電荷陷獲區(qū)域里或該第二電荷陷獲區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域里移出，在該第一電荷陷獲區(qū)域及/或第二電荷陷獲區(qū)域沒有被陷獲載流子表示該第一位或該第二位各自的擦除狀態(tài)；及連續(xù)施加一系列的讀取電壓給其中一條字線及其中一條柵極控制線，以選擇數(shù)個(gè)單元中的一個(gè)，供決定該第一位的狀態(tài)及該第二位的狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中如果該第一位欲被編程，則該施加編程電壓的步驟包括決定該第一位的狀態(tài)；如果該第一位是擦除狀態(tài)，則決定該第二位的狀態(tài)；以及施加編程電壓給其中一條字線及其中一條柵極控制線。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中如果該第一位及該第二位欲同時(shí)被編程，則該施加編程電壓的步驟包括施加擦除電壓給該第一柵極及給該第二柵極；及施加編程電壓給其中一條字線及其中一條柵極控制線。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中該單元的特征在于第一門限電壓對應(yīng)于該第一位及/或該第二位的該擦除狀態(tài)，且第二門限電壓對應(yīng)于該第一位及/或該第二位的該編程狀態(tài)，且其中如果該第一位欲被編程，則該施加該編程電壓給其中一條字線及其中一條柵極控制線的步驟包括施加大于該第一門限電壓的該編程電壓給該其中一條柵極控制線；及若該第二位為擦除狀態(tài)，則施加大于該第一門限電壓的該編程電壓給該其中一條字線，若該第二位為編程狀態(tài)，施加大于該第二門限電壓的該編程電壓給其中一條字線。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括施加電壓給連接該所選單元的漏極位線，其中該漏極線的電壓值相對于施加給該源極位的電壓為正，而相對于施加給其中一條柵極控制線的電壓為負(fù)。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中若該第一位及該第二位同時(shí)欲被擦除時(shí)，該施加擦除電壓的步驟包括同時(shí)施加電壓給該其中一條字線及該其中一條柵極控制線，其中該電壓值相對于施加給連接該所選單元的源極位線及給連接該所選單元的漏極位線的電壓足夠?yàn)樨?fù)，以造成FN隧穿效應(yīng)。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中若僅該第一位欲被擦除時(shí)，該施加擦除電壓的步驟包括施加電壓給該其中一條字線，其中該電壓值相對于施加給該其中一條柵極控制線的電壓為正，相對于施加連接該所選單元的漏極位線的電壓為負(fù)。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中該第一柵極及該第二柵極均有特征在于該第一門限電壓對應(yīng)于該擦除狀態(tài)，該第二門限電壓對應(yīng)于該編程狀態(tài)，且其中該施加一系列讀取電壓的步驟包括(i)施加大于該第一臨界電壓值但小于該第二臨界電壓值的第一電壓給該其中一條字線及其中一條柵極控制線；(ii)如果該源極及該漏極之間的電流沒有在該步驟(i)被檢測到，則施加該第一電壓給該其中一條柵極控制線，施加大于該第二臨界電壓值的第二電壓給該其中一條字線；以及(iii)如果該源極及該漏極之間的電流沒有在步驟(ii)被檢測到，則施加該第一電壓給該其中一條字線，及施加該第二電壓給該其中一條柵極控制線。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括如果步驟(i)或步驟(iii)里檢測到大于預(yù)定值的電流，則決定該第一位為擦除狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括如果步驟(i)或步驟(ii)里檢測到大于預(yù)定值的電流，則決定該第二位為擦除狀態(tài)。
全文摘要
一種改變及讀取存儲(chǔ)器單元內(nèi)容的方法包括下列步驟施加編程電壓給第一控制柵極以及第二控制柵極，以使載流子被注入及陷獲于第一電荷陷獲區(qū)域內(nèi)或第二電荷陷獲區(qū)域內(nèi)；施加擦除電壓給第一控制柵極及第二控制柵極，使該被陷獲的載流子從第一電荷陷獲區(qū)域及/或第二電荷陷獲區(qū)域移出；及施加一系列讀取電壓給第一控制柵極及第二控制柵極，以決定第一位的狀態(tài)及第二位的狀態(tài)。
文檔編號G11C11/56GK1941201SQ20061010846
公開日2007年4月4日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者何家驊, 呂函庭 申請人:旺宏電子股份有限公司