[发明专利]一种低压快速非挥发存储器编程方法

摘要

基于低压快速非挥发存储器及编程方法，在编程过程中，在控制栅极加正向电压以提供电子注入电场，源极和漏极接地，深N阱接地，控制P阱电压从高到低两段电压的变化来实现器件的编程；在控制栅极加正向电压Vgp以提供电子注入电场，源极接电压Vsp和漏极接电压Vdp，深N阱接电压Vnp，通过控制P阱电压从高到低两段电压的变化来实现器件的编程；P阱所加电压Vp1较高要使底部pn结和源漏pn结都处于正向偏压状态，因底部pn结处于正偏状态，有明显的电子电流会从深N阱向P阱方向移动，同时源漏区也有电子向P阱注入；电子以热电子方式进入浮栅，操作电压较低，而且编程电流大，具有低压快速的编程效果。

主权项

基于低压快速非挥发存储器及编程方法，其特征是低压快速编程的非挥发存储器结构是：1)采用P型半导体衬底，2)半导体衬底中通过离子注入形成深N阱，3)深N阱中通过注入形成顶层P阱，4)P阱中通过注入形成n+源区及源极和n+漏区及漏极，5)在源漏区之间衬底表面从下到上依次为底层介质，浮栅，控制栅介质，控制栅极；其中深N阱与P阱形成底部pn结，而源漏两区和P阱形成两个pn结，称为源漏pn结；在编程过程中，在控制栅极加一个正向电压以提供电子注入电场，源极8和漏极3接地，深N阱1接地，通过控制P阱2电压从高到低两段电压的变化来实现器件的编程；在控制栅极4加一个正向电压Vgp以提供电子注入电场，源极8接电压Vsp和漏极3接电压Vdp，深N阱1接电压Vnp，通过控制P阱2电压从高到低两段电压的变化来实现器件的编程；编程开始第一阶段，P阱2所加电压Vp1较高要使底部pn结和源漏pn结都处于正向偏压状态，第一阶段因底部pn结处于正偏状态，有明显的电子电流会从深N阱1向P阱2方向移动，同时源漏区也有电子向P阱2注入；编程第二阶段P阱2所加电压Vp2使源漏pn结处于反向偏压，在第二个电压阶段，P阱2的电压迅速反向，因为栅压已经存在，来自深N阱1的电子会更迅速的在P阱电压和栅极电压的驱动下以热电子的方式注入浮栅6，而源漏区注入的电子也会在反向pn结电场和栅极电场的驱动下反向运动，同样，如果电子能力足够高也会以热电子的方式注入浮栅6，最终实现编程，使器件阈值发生明显的变化。