[发明专利]沟道型侧壁浮栅结构闪存及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储器领域，尤其涉及沟道型侧壁浮栅结构闪存及其读、写、清零方法。

背景技术

闪存是现在发展最快、最有市场潜力的存储器芯片产品。它在通信领域、消费领域、计算机领域得到普遍应用。闪存的结构很多，有传统的堆栈结构(stackgate structure)，分离栅结构(split gate structure)等等。随着技术的发展，更高密度、更低成本的闪存技术不断涌现出来。

传统的堆栈式浮栅(SiO2/SiN/SiO2，简称ONO)结构闪存如图1所示，包括衬底9，形成于衬底上的耗尽层7，引出漏极，形成于衬底9上的PN结6，引出源极，以及形成于衬底9上的隧道氧化层5、形成于隧道氧化层5上的栅极，所述的栅极由堆栈浮栅3、堆栈绝缘层2、控制栅1自下而上一次淀积而成，栅极的侧面有左绝缘侧壁8和右绝缘侧壁5。

传统的ONO堆栈浮栅结构的闪存在0.09um以下的制造工艺下，堆栈浮栅线宽可以加工的很小，一旦堆栈浮栅线宽达到0.1um以下，但由于短沟道效应的存在，源极和漏极很容易导通(punchthrough)，需要源极和漏极的结深控制非常精准，加工难度很大。同时因为结深随电压增加耗尽层增大，源极和漏极的工作电压也受到限制。这样因为短沟道效应而限制了堆栈浮栅线宽减小。另外，由于堆栈浮栅线宽的减小，ONO堆栈浮栅存储的电荷减少，对沟道的影响能力减弱，沟道电流相对的变化也变小，同时区别存储信息能力降低。

发明内容

本发明为解决现有闪存技术中，由于短沟道效应而导致导通和浮栅存储电荷减少的缺点，提供了一种沟道型侧壁浮栅结构闪存。

一种沟道型侧壁浮栅结构闪存，包括，衬底、形成于衬底内部的控制栅，控制栅引出栅极，形成于控制栅的外围的沟道槽，存储电荷的浮栅形成于所述沟道槽的侧壁上，沟道槽左侧有一个PN结，引出漏极，沟道槽的右侧有一个PN结，引出源极。

其中所述的沟道槽包括形成于控制栅外围的绝缘氧化物，形成于绝缘氧化物外围的堆栈浮栅，以及形成于堆栈浮栅外围的隧道氧化物。

一种沟道型侧壁浮栅结构闪存的存储单元写入方法，在实现存储单元写入时，栅极电压Vg的范围是6V至30V，源极电压Vs的范围是0至20V，漏极电压Vd的范围是0V至20V。

一种沟道型侧壁浮栅结构闪存的存储单元写入方法，在实现存储单元写入时，栅极电压Vg＝12V，源极电压Vs＝0V，漏极电压Vd＝0V。

一种沟道型侧壁浮栅结构闪存的存储单元清零方法，在实现存储单元清零时，栅极电压Vg的范围是-6V至-30V，源极电压Vs的范围是0至20V，漏极电压Vd的范围是0V至20V。

一种沟道型侧壁浮栅结构闪存的存储单元清零方法，在实现存储单元清零时，栅极电压Vg＝-10V，源极电压Vs＝5V，漏极电压Vd＝5V。

一种沟道型侧壁浮栅结构闪存的存储单元读入方法，在实现存储单元读入时，栅极电压Vg的范围是3V至10V，源极电压Vs的范围是0至10V，漏极电压Vd的范围是0V至10V。

一种沟道型侧壁浮栅结构闪存的存储单元读入方法，在实现存储单元读入时，栅极电压Vg＝3V，源极电压Vs＝0V，漏极电压Vd＝3V。

本发明采用了沟道型侧壁浮栅来存储电子，不但能有效的解决由于短沟道效应所带来的导通现象，而且也能增加浮栅的存储电荷能力。

附图说明

图1为传统的侧壁浮栅结构闪存示意图；

图2为沟道型侧壁浮栅结构闪存示意图；

图3为沟道型侧壁浮栅结构闪存存储单元写入示意图；

图4为沟道型侧壁浮栅结构闪存存储单元清零示意图；

图5为沟道型侧壁浮栅结构闪存存储单元读入示意图。

具体实施方式

下面结合一个具体实施例对本发明沟道型侧壁浮栅结构闪存作详细的介绍，如图2所示，包括，衬底、形成于衬底内部的控制栅101，控制栅101引出栅极，形成于控制栅101的外围的沟道槽，存储电荷的浮栅形成于所述沟道槽的侧壁上，沟道槽左侧有一个PN结103，引出漏极，沟道槽的右侧有一个PN结102，引出源极，所述的沟道槽包括形成于控制栅101外围的栅氧化层104，一般为二氧化硅(SiO2)，栅氧化层104的外围形成一层氮化硅(SiN)105，氮化硅105的外围形成一层隧道氧化层，一般为二氧化硅(SiO2)。

本沟道型侧壁浮栅结构闪存，可以实现存储单元写入、存储单元清零和存储单元读入等功能。

一：存储单元写入