本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種閃存單元器件及閃存。

背景技術(shù)：

閃存以其低成本、低功耗、存取速度快等性能優(yōu)勢，已經(jīng)在非易失存儲器領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著科技的發(fā)展，數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)應(yīng)用也由一些傳統(tǒng)的非易失存儲器專向閃存型存儲器，以閃存為主要存儲介質(zhì)的大容量固態(tài)存儲設(shè)備已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)據(jù)存儲的主流方案之一。

現(xiàn)有閃存單元為一體的多晶硅浮柵結(jié)構(gòu)，通過閃存單元中的控制柵(controlgate,cg)加高電壓，使載流子在電場的加速下具有一定能量，利用量子遂穿效應(yīng)越過氧化層，并保存在浮柵中，浮柵保證數(shù)據(jù)的正常存取和擦除，以完成數(shù)據(jù)讀寫操作，閃存單元存儲內(nèi)容取決于浮柵所存儲的電荷數(shù)量?，F(xiàn)有閃存單元在老化和浮柵漏電情況下會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或損壞，因此，現(xiàn)有閃存單元中存儲數(shù)據(jù)的可靠性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例通過提供一種閃存單元器件及閃存，解決了現(xiàn)有閃存單元中存儲數(shù)據(jù)的可靠性不高的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種閃存單元器件，包括：

半導(dǎo)體襯底；

位于所述半導(dǎo)體襯底中的溝道區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)，其中，所述源區(qū)和所述漏區(qū)分別與所述溝道區(qū)連接，所述漏區(qū)包括多個相互隔離的子漏區(qū)；

位于所述溝道區(qū)上方的浮柵層和位于所述浮柵層上方的控制柵層，所述浮柵層與所述溝道區(qū)之間、所述浮柵層與所述控制柵層之間、以及覆蓋所述控制柵層的均為氧化物隔離區(qū)域，所述浮柵層包括多個相互隔離的浮柵塊，浮柵塊的個數(shù)與子漏區(qū)的個數(shù)相同。

可選的，各個相互隔離的子漏區(qū)均為條狀浮柵塊，沿著所述源區(qū)與所述漏區(qū)之間的垂線方向并列排布，其中，相鄰的條狀浮柵塊之間為氧化物隔離層。

可選的，各個相互隔離的子漏區(qū)沿著所述源區(qū)與所述漏區(qū)之間的垂線方向并列排布。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種閃存，包括第一方面任一所述的閃存單元器件，所述閃存還包括：

引線層；

讀出電路，所述讀出電路通過所述引線層與所述漏區(qū)中的全部數(shù)量或部分?jǐn)?shù)量的子漏區(qū)一一對應(yīng)的連接；

表決電路，包括n個輸入端口，所述表決電路的n個輸入端口與所述讀出電路中的n個輸出端口一一對應(yīng)的連接，n為大于1的奇數(shù)，所述n個輸出端口為所述讀出電路的全部或部分輸出端口。

5、如權(quán)利要求4所述的閃存，其特征在于，如果所述漏區(qū)包括相互隔離的m個子漏區(qū)，m為大于n的整數(shù)；

所述引線層包括n個金屬引線，所述讀出電路包括n個輸入端口和n個輸出端口，其中，所述讀出電路的n個輸入端口通過所述n個金屬引線與所述漏區(qū)中的任意n個子漏區(qū)一一對應(yīng)的連接。

6、如權(quán)利要求5所述的閃存，其特征在于，所述讀出電路為包括n個輸入端口和n個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，或者

所述讀出電路包括相互獨(dú)立的n個數(shù)據(jù)讀取子電路，其中，每個數(shù)據(jù)讀取子電路包括一輸入端口和一輸出端口。

7、如權(quán)利要求4所述的閃存，其特征在于，如果所述漏區(qū)包括相互隔離的m個子漏區(qū)，m為大于n的整數(shù)；

所述引線層包括m個金屬引線；

所述讀出電路包括m個輸入端口和m個輸出端口，所述讀出電路的m個輸入端口通過所述m個金屬引線與所述m個子漏區(qū)一一對應(yīng)的連接。

8、如權(quán)利要求7所述的閃存，其特征在于，所述讀出電路為包括m個輸入端口和m個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，或者

所述讀出電路包括相互獨(dú)立的m個數(shù)據(jù)讀取子電路，其中，每個數(shù)據(jù)讀取子電路包括一輸入端口和一輸出端口。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

由于本發(fā)明實(shí)施例提供的閃存單元器件，漏區(qū)包括多個相互隔離的子漏區(qū)，浮柵層包括相互隔離的浮柵塊的個數(shù)與漏區(qū)中的子漏區(qū)個數(shù)相同，使得浮柵層被劃分為多個獨(dú)立的區(qū)域來存儲數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多備份存儲。在浮柵層中的部分浮柵塊因外力或閃存單元老化造成數(shù)據(jù)損壞的情況下，其他浮柵塊上保存的數(shù)據(jù)仍然可以輸出，因此只要浮柵層中的浮柵塊沒有全部損壞，就可以讀取到閃存單元器件中保存的數(shù)據(jù)，因此，增加了閃存單元器件中存儲數(shù)據(jù)的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的閃存單元器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的aa＇方向剖面示意圖；

圖3為圖1的bb＇方向剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的閃存的局部剖面圖；

圖5為本發(fā)明提供的閃存的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

鑒于現(xiàn)有閃存單元易數(shù)據(jù)丟失或損壞而導(dǎo)致現(xiàn)有閃存單元中存儲數(shù)據(jù)的可靠性不高的技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種閃存單元器件及閃存，總體思路如下：

包括：半導(dǎo)體襯底；位于半導(dǎo)體襯底中的溝道區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)，其中，源區(qū)和漏區(qū)分別與溝道區(qū)連接，漏區(qū)包括多個相互隔離的子漏區(qū)；位于溝道區(qū)上方的浮柵層和位于浮柵層上方的控制柵層，浮柵層與溝道區(qū)之間、浮柵層與控制柵層之間、以及控制柵層的上方均為氧化物隔離區(qū)域，浮柵層包括多個相互隔離的浮柵塊，浮柵塊的個數(shù)與子漏區(qū)的個數(shù)相同。

通過上述技術(shù)方案，浮柵層包括的浮柵塊個數(shù)與漏區(qū)包括得子漏區(qū)個數(shù)相同，使得浮柵層被劃分為多個獨(dú)立的區(qū)域，與對應(yīng)的子漏區(qū)配合來存儲數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了閃存單元器件中數(shù)據(jù)的多備份存儲，因此在浮柵層中的部分浮柵塊因外力或閃存單元老化造成數(shù)據(jù)損壞的情況下，其他浮柵塊上保存的數(shù)據(jù)仍然可以正確輸出，因此，增加了閃存單元中存儲數(shù)據(jù)的可靠性。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體的實(shí)施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對本申請技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對本申請技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

參考圖1～圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的閃存單元器件，包括：半導(dǎo)體襯底200；位于半導(dǎo)體襯底200中的溝道區(qū)203、源區(qū)201和漏區(qū)，其中，源區(qū)201和漏區(qū)分別與溝道區(qū)203連接，漏區(qū)包括多個相互隔離的子漏區(qū)202；位于溝道區(qū)203上方的浮柵層206和位于浮柵層206上方的控制柵層207，浮柵層206與溝道區(qū)203之間、浮柵層206與控制柵層207之間、以及控制柵層207的上方均為氧化物隔離區(qū)域，浮柵層206包括多個相互隔離的浮柵塊206-1，浮柵塊206-1的個數(shù)與子漏區(qū)202的個數(shù)相同。

在半導(dǎo)體襯底200中還形成有場氧化區(qū)204，覆蓋在源區(qū)201和各個相互隔離的子漏區(qū)202的上方，以隔絕其他器件與本發(fā)明實(shí)施例中的閃存單元器件。

具體的，如果浮柵層206包括5個浮柵塊206-1，對應(yīng)的，漏區(qū)包括5個子漏區(qū)202；如果浮柵層206包括3個浮柵塊206-1，對應(yīng)的，漏區(qū)包括3個子漏區(qū)202；如果浮柵層206包括7個浮柵塊206-1，對應(yīng)的，漏區(qū)包括7個子漏區(qū)202；…以此類推，可以設(shè)置更多個浮柵塊206-1和對應(yīng)的漏區(qū)202，子漏區(qū)202的個數(shù)和浮柵層206的個數(shù)越多，閃存單元器件的可靠性就更高。

各個子漏區(qū)202之間均有隔離層208隔開，保證了各個子漏區(qū)202相互之間的獨(dú)立，形成了非一體結(jié)構(gòu)的漏區(qū)。

在一實(shí)施例中，各個相互隔離的浮柵塊206-1均為條狀浮柵塊206-1，各個條狀浮柵塊206-1沿著源區(qū)201與漏區(qū)之間的垂線方向并列排布。其中，相鄰的條狀浮柵塊206-1之間通過氧化物隔離層205-3隔離，從而使各個條狀浮柵塊206-1之間均相互獨(dú)立，形成了非一體結(jié)構(gòu)的浮柵層206。

需要說明的是，各個條狀浮柵塊206-1各自的存儲電荷數(shù)量代表其存儲的數(shù)據(jù)。

氧化物隔離區(qū)域包括：位于浮柵層206與溝道區(qū)203之間的柵氧化層205-2、位于浮柵層206與控制柵層207之間的氧化層205-1、位于相鄰的浮柵塊206-1之間的氧化物隔離層205-3、覆蓋在控制柵層207上的氧化層205-4。

進(jìn)一步的，各個相互隔離的子漏區(qū)202的排布方向與m個相互隔離的浮柵塊206-1的排布方向相同，即：各個相互隔離的子漏區(qū)202也沿著源區(qū)201與漏區(qū)之間的垂線方向并列排布，從而一個浮柵塊206-1與對應(yīng)的一個子漏區(qū)202構(gòu)成一組。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種閃存，參考圖4和圖5所示，包括本發(fā)明在前述實(shí)施例提供的閃存單元器件，還包括：引線層209、讀出電路210和表決電路211。其中，閃存單元器件的結(jié)構(gòu)參考圖1～圖3和前述閃存單元器件實(shí)施例所述，為了說明書的簡潔，不再贅述。

讀出電路210通過引線層209與漏區(qū)中的全部數(shù)量或部分?jǐn)?shù)量的子漏區(qū)202一一對應(yīng)的連接；表決電路211，包括n個輸入端口，表決電路211的n個輸入端口與讀出電路210中的n個輸出端口一一對應(yīng)的連接，n為大于1的奇數(shù)，n個輸出端口為讀出電路210的全部或部分輸出端口。

如果漏區(qū)包括相互隔離的m個子漏區(qū)202，m為大于n的整數(shù)，則針對讀出電路210和引線層209可以有如下兩種實(shí)施方式：

一種實(shí)施方式為：引線層209包括n個金屬引線，讀出電路210包括n個輸入端口和n個輸出端口，其中，讀出電路210的n個輸入端口通過n個金屬引線與漏區(qū)中的任意n個子漏區(qū)202一一對應(yīng)的連接；表決電路211的n個輸入端口與讀出電路的全部數(shù)量的輸出端口一一對應(yīng)的連接。

在本實(shí)施方式下，讀出電路210為包括n個輸入端口和n個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，或者所述讀出電路210包括相互獨(dú)立的n個數(shù)據(jù)讀取子電路，其中，每個數(shù)據(jù)讀取子電路包括一輸入端口和一輸出端口。

可以看出，在本實(shí)施方式中，讀出電路210中的輸入端口、輸出端口，表決電路211中的輸入端口、以及引線層209中的金屬引線數(shù)目均相同，且為少于漏區(qū)的子漏區(qū)202個數(shù)的奇數(shù)。

另一種實(shí)施方式為：引線層209包括m個金屬引線；讀出電路210包括m個輸入端口和m個輸出端口，讀出電路210的m個輸入端口通過m個金屬引線與m個子漏區(qū)202一一對應(yīng)的連接，表決電路211的n個輸入端口與讀出電路的m個輸出端口中的任意n個輸出端口一一對應(yīng)的連接。

在本實(shí)施方式下，讀出電路210為包括m個輸入端口和m個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，或者讀出電路210包括相互獨(dú)立的m個數(shù)據(jù)讀取子電路，其中，每個數(shù)據(jù)讀取子電路包括一輸入端口和一輸出端口。

可以看出，在本實(shí)施方式中，表決電路211的輸入端口數(shù)目n為小于m的奇數(shù)，而讀出電路210中的輸入端口、輸出端口，以及引線層209中的金屬引線數(shù)目均相同，且與漏區(qū)的子漏區(qū)202個數(shù)相同，均為m個。

在某一個或多個浮柵塊206-1因外力或閃存單元老化造成數(shù)據(jù)損壞并且損壞數(shù)據(jù)的個數(shù)小于正確數(shù)據(jù)的個數(shù)的情況下，浮柵塊206-1上保存的數(shù)據(jù)仍然可以通過讀出電路210預(yù)讀出，再通過表決電路211對預(yù)讀出的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行表決，以少數(shù)服從多數(shù)的方式，從全部數(shù)據(jù)中表決出重復(fù)次數(shù)最多的數(shù)據(jù)并輸出，因此只要損壞數(shù)據(jù)的個數(shù)小于正確數(shù)據(jù)的個數(shù)，就一定能從閃存單元器件中讀取到正確數(shù)據(jù)。而浮柵塊206-1中的數(shù)據(jù)大量損壞發(fā)生的可能性極低，因此大大提高了閃存中數(shù)據(jù)存儲的可靠性。

比如，以讀出電路210從7個浮柵塊206-1中讀出6個a數(shù)據(jù)，1個b數(shù)據(jù)為例，則表決電路211表決出a數(shù)據(jù)并輸出(認(rèn)為b數(shù)據(jù)為損壞的數(shù)據(jù)，a數(shù)據(jù)為正確數(shù)據(jù))。

又比如，以讀出電路210從7個浮柵塊206-1中讀出5個a數(shù)據(jù)、1個c數(shù)據(jù)、1個d數(shù)據(jù)為例，則表決電路211表決出a數(shù)據(jù)并輸出。認(rèn)為c數(shù)據(jù)和d數(shù)據(jù)為不同損壞數(shù)據(jù)，而a數(shù)據(jù)為正確數(shù)據(jù)。

由于引線層209中的金屬引線、讀出電路210的輸入端口、輸出端口，以及表決電路211的輸入端口均為奇數(shù)個，因此可以避免表決電路211表決出正確數(shù)據(jù)的個數(shù)與損壞數(shù)據(jù)的個數(shù)相等的情況，因此進(jìn)一步提高了從閃存中讀取到正確數(shù)據(jù)的可靠性。

具體的，n個數(shù)據(jù)讀取子電路可以互為相同的電路。

具體的，讀出電路210可以有多種實(shí)施方式，下面分別進(jìn)行描述：

實(shí)施方式一：

如果浮柵層206中的浮柵塊206-1和漏區(qū)中的子漏區(qū)202為相同奇數(shù)個，表決電路211中輸入端口的個數(shù)可以與子漏區(qū)202的個數(shù)相同，表決電路211中輸入端口的個數(shù)也可以為少于子漏區(qū)202個數(shù)的奇數(shù)個，則讀出電路210可以為讀出電路單體結(jié)構(gòu)，并且該讀出電路單體結(jié)構(gòu)包括了等于或少于子漏區(qū)202個數(shù)的奇數(shù)個輸入端口、輸出端口。

需要說明的是，在本實(shí)施方式一中，讀出電路單體結(jié)構(gòu)為一個具有奇數(shù)個輸入端口、輸出端口的整體功能模塊。

在實(shí)施方式一中，如果表決電路211中輸入端口的個數(shù)多于子漏區(qū)202的個數(shù)，讀出電路單體結(jié)構(gòu)的各個輸入端口通過引線層209的各個金屬引線，從漏區(qū)中全部數(shù)量的子漏區(qū)202中選擇任意n個子漏區(qū)202一一對應(yīng)的連接。

以浮柵層206為5個相互隔離的浮柵塊206-1在沿著源區(qū)201與漏區(qū)之間的垂線方向并列排布為例，則讀出電路210可以為包括5個輸入端口和5個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，也可以為包括3個輸入端口和3個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)。

實(shí)施方式二：

如果浮柵層206中的浮柵塊206-1和漏區(qū)中的子漏區(qū)202均為相同奇數(shù)個，表決電路211中輸入端口的個數(shù)可以與子漏區(qū)202的個數(shù)相同，決電路211中輸入端口也可以為少于子漏區(qū)202個數(shù)的奇數(shù)個。

則讀出電路210可以為等于或少于子漏區(qū)202個數(shù)的奇數(shù)個數(shù)據(jù)讀取子電路組成。

以浮柵層206為5個相互隔離的浮柵塊206-1在沿著源區(qū)201與漏區(qū)之間的垂線方向并列排布為例，則讀出電路210由5個相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)讀取子電路組成，或者由3個相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)讀取子電路組成。

實(shí)施方式三，如果浮柵層206中的浮柵塊206-1和漏區(qū)中的子漏區(qū)202均為相同偶數(shù)個，表決電路211中輸入端口的個數(shù)少于子漏區(qū)202的個數(shù)，并且表決電路211中輸入端口為奇數(shù)個，則讀出電路210為讀出電路單體結(jié)構(gòu)，并且該讀出電路單體結(jié)構(gòu)包括了少于子漏區(qū)202個數(shù)的奇數(shù)個輸入、輸出端口。

以浮柵層206為8個相互隔離的浮柵塊206-1在沿著源區(qū)201與漏區(qū)之間的垂線方向并列排布為例，則一實(shí)施例、讀出電路210為包括7個輸入端口、7個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，讀出電路單體結(jié)構(gòu)的7個輸入端口與8個子漏區(qū)202中的任意7個子漏區(qū)202一一對應(yīng)的連接。則二實(shí)施例、讀出電路210為包括5個輸入端口、5個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，讀出電路單體結(jié)構(gòu)的5個輸入端口與8個子漏區(qū)202中的任意5個子漏區(qū)202一一對應(yīng)的連接。則三實(shí)施例、讀出電路210為包括3個輸入端口、3個輸出端口的讀出電路單體結(jié)構(gòu)，讀出電路單體結(jié)構(gòu)的3個輸入端口與8個子漏區(qū)202中的任意3個子漏區(qū)202一一對應(yīng)的連接。

需要說明的是，在本實(shí)施方式三中，讀出電路單體結(jié)構(gòu)為一個具有奇數(shù)個輸入端口、輸出端口的整體功能模塊。

實(shí)施方式四：

如果浮柵層206中的浮柵塊206-1和漏區(qū)中的子漏區(qū)202為相同偶數(shù)個，表決電路211包括奇數(shù)個輸入端口，并且表決電路211的輸入端口的個數(shù)少于子漏區(qū)202個數(shù)，則讀出電路210為少于子漏區(qū)202個數(shù)的奇數(shù)個數(shù)據(jù)讀取子電路組成。

以浮柵層206為6個相互隔離的浮柵塊206-1沿著源區(qū)201與漏區(qū)之間的垂線方向并列排布為例，則讀出電路210可以為5個數(shù)據(jù)讀取子電路組成，也可以為3個數(shù)據(jù)讀取子電路組成。

上述本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

由于本發(fā)明實(shí)施例提供的閃存單元器件，漏區(qū)包括多個相互隔離的子漏區(qū)202，浮柵層包括多個相互隔離的浮柵塊206-1，使得浮柵層206被劃分為多個獨(dú)立的區(qū)域來存儲數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多備份存儲。在浮柵層206中的部分浮柵塊206-1因外力或閃存單元老化造成數(shù)據(jù)損壞的情況下，其他浮柵塊206-1上保存的數(shù)據(jù)仍然可以輸出，因此只要浮柵層206中的浮柵塊206-1沒有全部損壞，就可以讀取到閃存單元器件中保存的數(shù)據(jù)，因此，增加了閃存單元器件中存儲數(shù)據(jù)的可靠性。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。