[发明专利]具有受限尺寸的非易失性存储器

说明书

本公开涉及具有受限尺寸的非易失性存储器。一种存储器设备包括：存储器平面，包括第一导电类型的一系列相邻半导体凹槽，其中每个半导体凹槽容纳包括多个存储器单元的多个存储器字，其中每个存储器单元包括具有浮置栅极和控制栅极的状态晶体管。存储器设备还包括被分别分配给多个存储器字中的每个存储器字的多个控制栅极选择晶体管，其中每个控制栅极选择晶体管被耦合到该控制栅极选择晶体管被分配给的存储器字的状态晶体管的控制栅极，其中每个控制栅极选择晶体管位于容纳该控制栅极选择晶体管被分配给的存储器字的半导体凹槽的相邻半导体凹槽中和该相邻半导体凹槽上。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月28日提交的法国专利申请No.1757908的优先权，该申请在此通过引用并入本文。

技术领域

实施例涉及存储器，特别是非易失性存储器，并且在特定实施例中涉及具有受限(例如紧凑)尺寸的非易失性存储器。

背景技术

通常在EEPROM存储器设备中，存储器单元包括旨在存储信息项的状态晶体管。状态晶体管包括与存取晶体管或位线选择晶体管串联的控制栅极和浮置栅极。存取晶体管由字线信号控制并且使得可以电存取状态晶体管，特别是以便从其中读取数据项或向其写入数据项。

控制栅极选择晶体管连接在栅极控制线与存储器字的状态晶体管的控制栅极之间。控制栅极选择晶体管由专用控制信号控制，并且使得可以电存取存储器单元，特别是以便从其中读取数据项或向其写入数据项。

在数据写入过程中实现的电压(一般地包括擦除循环和编程循环)必须足够高以通过福勒-诺德海姆(Fowler-Nordheim)效应注入或提取状态晶体管的浮置栅极的电荷。

然而，存取晶体管和控制栅极选择晶体管固有地展现出电压限制，超过该电压限制它们有击穿的风险，诸如源极-衬底或漏极-衬底结的雪崩以及过早磨损。

这些物理限制特别源自电子部件的布置的致密化和大小的减小。

诸如集成存储器电路的存取晶体管和控制栅极选择晶体管之类的部件的大小减小的结果是它们不再能够传输写入数据所需的高电压。

实际上，在擦除循环期间，14V至15V的高擦除电压被施加到存储器字的状态晶体管的控制栅极。存储器字以通常方式包括一组存储器单元，例如八位字节或字节。

这些高擦除电压被传输通过其源极-衬底或漏极-衬底结的击穿电压为12V量级的控制栅极选择晶体管。

在编程循环期间，14V至15V的高编程电压经由存取晶体管被传输到存储器单元的状态晶体管。

同样，存取晶体管具有为12V量级的源极-衬底或漏极-衬底结的击穿电压。

涉及最大化浮置栅极的耦合因子并且减小隧道氧化物厚度的解决方案降低了耐久性和数据保持性能，并且还已经达到了它们的技术限制(其中耦合因子超过80％并且隧道氧化物厚度小于7nm)。

涉及增加写入时间的解决方案是无效的，并且与提升存储器速度的目标相反。

分离电压解决方案简单地涉及施加负电势和正电势的组合，以便达到所需的高电压，而不超过部件的击穿电压。

也就是说，分离电压技术特别地需要两个电荷泵(一个生成负电势，并且另一个生成正电势)，每个电荷泵在存储器的存储器平面的外围使用大量且相对显著的表面面积。

然而，期望限制支持集成电路的半导体衬底的表面面积的使用，因此分离电压解决方案可能是不适合的，例如对于包括已经较小的存储器平面的低密度存储器，其因此不能在外围接受大的表面面积。

发明内容