[发明专利]决定分离闸存储胞元特性的方法

说明书

本发明涉及一种建立半导体组件特性的模式的方法，尤其是关于建立一种电可擦可编程只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，EEPROM)特性的模式的方法。

一电可擦可编程只读存储器(EEPROM)是用于储存存在或不存在于漂浮闸(floating gate)上的电荷为形式的信息的电子内存组件。

闸极是“漂浮的”，是因为被绝缘材料所包围住，且于其上没有一电性接触。因此，即使连接于所述组件的电源移除后，漂浮闸极上的电荷仍将持续保有且不会漏电。因而这种形式内存为非易失性(nonvolatile)。为将电荷置于漂浮闸上，组件必须执行一强迫电荷越过绝缘材料的程序化程序。

电可擦可编程只读存储器(EEPROM)胞元可具有不同形式。其中一形式是“分离闸”胞元，它是借助一控制闸与漂浮闸的重叠排列赋予特性。随着这着排列，控制闸与漂浮闸皆对由组件源极至漏极的电子流动有着极大影响。另一形式是双多单晶体管的可删除通道氧化物胞元(double-poly single-transistor erasabletunnel oxide cell，ETOX cell)，它是使用两垂直排列的闸极，因此控制闸与组件主体分离一段距离。

众所熟知的是一成不变的程序化、删除与读取一电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。例如，一程序化胞元(或执行一写入的操作)是借助以热电子注入而置放一负电荷于漂浮闸上。热电子注入包含提升漏极(drain，D)相对于源极(source，S)的电压至一足够正值。然后，提升控制闸(control gate，CG)相对于源极的电压至一足够正值。这致使电子于控制闸与漂浮闸下的通道由源极至漏极流动。借助控制闸设定的电场会吸引这些电子。由于高漏极电压，电子非常具有能量，即非常“热”。一些热电子具有足够能量而能穿越漂浮闸下的薄绝缘氧化层。所以电子可注入至漂浮闸。

删除或移除来自漂浮闸的电荷包括提升基层主体(body，B)电压至一足够正值与接地源极、控制闸与漏极的步骤。借助主体电压设定的电场会致使电子由漂浮闸向基层流动。

在置放电荷于胞元上或移除胞元上的电荷后，可读取胞元以决定其状态。当读取胞元时，可以一般金属氧化半导体场效应晶体管(MOSFET)方式施以电压于胞元上。因此，比程序化/写入或删除电压还小的正电压置于漏极与控制闸上，且测定由源极流动至漏极的电流量。

漂浮闸上电荷不存在通常被指定为一高逻辑状态，例如“1”。在这状态下，胞元为可完全导电的。反之，当漂浮闸上的电荷存在时，胞元于读取操作中为较不可导电的。漂浮闸上电荷的存在通常被指定为一低逻辑状态，例如“0”。在这状态下，胞元为部份或完全不可导电的。

胞元亦可以一多位方式程序化。于这多位程序化机构下，漂浮闸上的电荷量将可设定胞元于超过两状态之一状态。

一电可擦可编程只读存储器(EEPROM)胞元的操作特性主要视几何形状因子而定，例如电极间的距离。于一组件布置好后，将难以量测组件的几何形状。

当设计一传统电可擦可编程只读存储器(EEPROM)时，电容量测值已作为一直接物理量测值的代理。电容量测值可以解释为提供组件实际尺寸之一指标与组件的实际电子性能。通常这些量测值是用于决定“耦合电容值(couplingcapacitances)”，它可描述一电极对另一电极的影响。这些电容值的比例，即耦合比例(coupling ratios)，亦可以用于描述一电可擦可编程只读存储器(EEPROM)胞元。这些耦合比例不仅用于监视漂浮闸，且提供间隙区域与漂浮闸间的电压降的一指标，其中间隙区域为一控制闸与漂浮闸间的弱控制区域。一旦组件的电子性能建立模式后，所述模式可用于决定无法直接量测的漂浮闸的电压。

传统的设计程序，譬如HSPICE，是与决定的耦合比例联合以建立一组件的模式。伴随一正确的模式，则可增强胞元设计，因此可避免故障。所以，能够以一小安全容忍量来设计组件。

本发明的目的是提供一半导体组件特性的模式、一使用所述模式的胞元设计与一建立所述特性的模式的方法，以避免现有技术的缺点与限制所衍生问题。

本发明的另一目的是提供一种用于决定一分离闸存储胞元的特性的方法。

本发明再一目的是提供一种用于决定一分离闸存储胞元的两特性的方法。