Sonos快閃記憶體數據擦除方法
2023-09-18 10:12:10 1
專利名稱：Sonos快閃記憶體數據擦除方法
技術領域：
本發明涉及半導體集成電路製造領域，特別是涉及一種SONOS快閃記憶體數據擦除方法。
背景技術：
SONOS快閃記憶體器件，因為具備良好的等比例縮小特性和抗輻照特性而成為目前主要的快閃記憶體類型之一。N型多晶矽柵SONOS快閃記憶體面臨的一個問題是，對於擦除操作，由於存在柵極注入的問題，導致擦除電壓增高后，擦除後的閾值電壓會相應降低，這不利於SONOS器件的操作，尤其會降低器件的對可靠性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種SONOS快閃記憶體數據擦除方法，能抑制柵電極注入、保持擦除後的閾值電壓深度、提高器件的可靠性，同時還能提高器件的擦除速度。為解決上述技術問題，本發明提供的SONOS快閃記憶體數據擦除方法，包括如下步驟步驟一、採用擦除電壓一對SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值一。所述擦除電壓一用以提高所述SONOS快閃記憶體數據的擦除速度，所述飽和值一為採用所述擦除電壓一進行擦除時所述閾值電壓所能達到最小值，所述擦除電壓一的擦除時間為從加入所述擦除電壓一開始直到所述閾值電壓到達所述飽和值一時截止。所述飽和值一通過在所述SONOS快閃記憶體的柵極上加入所述擦除電壓一時測量所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓和擦除時間的關係曲線一得到；根據所述關係曲線一，在步驟一中通過控制所述擦除電壓一的擦除時間來控制所述閾值電壓到達所述飽和值一，即取所述關係曲線一上的從時間為0的初始閾值電壓到飽和值一之間的時間段為所述擦除電壓一的擦除時間。步驟二、採用小於所述擦除電壓一的擦除電壓二對所述SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值二。所述擦除電壓二用以抑制所述擦除電壓一所產生的柵極注入，使得所述閾值電壓能夠進一步的降低並達到所述飽和值二。所述飽和值二為採用所述擦除電壓二進行擦除時所述閾值電壓所能達到最小值，所述飽和值二的絕對值大於所述飽和值一的絕對值。所述擦除電壓二的擦除時間為從所述閾值電壓到達所述飽和值一開始直到所述閾值電壓到達所述飽和值二時截止。所述飽和值二通過在所述 SONOS快閃記憶體的柵極上加入所述擦除電壓二時測量所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓和擦除時間的關係曲線二得到。根據所述關係曲線二，在步驟二中通過控制所述擦除電壓二的擦除時間來控制所述閾值電壓到達所述飽和值二，即取所述關係曲線二中的閾值電壓在飽和值一和飽和值二間的時間段為所述擦除電壓二的擦除時間。本發明的有益效果為本發明利用較高的所述擦除電壓一來加快器件的擦除速度，在器件的閾值電壓達到所述擦除電壓一所能達到的極限值即飽和值一時，改用較低所述擦除電壓二來繼續進行擦除，利用所述擦除電壓二具有較低的柵注入效應使器件的閾值電壓繼續降低並達到飽和值二，其中飽和值二的絕對值要大於所述飽和值一得絕對值，使得器件能保持擦除後的閾值電壓深度。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明圖1是本發明SONOS快閃記憶體數據擦除方法的流程圖；圖2是本發明實施例方法的擦除時閾值電壓和時間的關係曲線一和關係曲線二示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，是本發明SONOS快閃記憶體數據擦除方法的流程圖。本發明實施例方法包括如下步驟步驟一、採用擦除電壓一對SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值一。所述擦除電壓一用以提高所述SONOS快閃記憶體數據的擦除速度，所述飽和值一為採用所述擦除電壓一進行擦除時所述閾值電壓所能達到最小值，所述擦除電壓一的擦除時間為從加入所述擦除電壓一開始直到所述閾值電壓到達所述飽和值一時截止。所述擦除電壓一要比現有技術中擦除同樣所述SONOS快閃記憶體的正常擦除電壓要高，所述擦除電壓一存在的一個缺點柵極注入問題明顯，所以最後得到的所述飽和值一的絕對值變小，降低了擦除後閾值電壓深度。如圖2所示，是本發明實施例方法的擦除時閾值電壓和時間的關係曲線一和關係曲線二示意圖。所述飽和值一通過在所述SONOS快閃記憶體的柵極上加入所述擦除電壓一時測量所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓和擦除時間的關係曲線一得到。根據所述關係曲線一，在步驟一中通過控制所述擦除電壓一的擦除時間來控制所述閾值電壓到達所述飽和值一，即取所述關係曲線一上的從時間為0的初始閾值電壓到飽和值一之間的時間段即時間軸上的0 tl為所述擦除電壓一的擦除時間。其中tl為，關係曲線一閾值電壓值為飽和值一時對應的擦除時間。步驟二、採用小於所述擦除電壓一的擦除電壓二對所述SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值二。所述擦除電壓二用以抑制所述擦除電壓一所產生的柵極注入，使得所述閾值電壓能夠進一步的降低並達到所述飽和值二。所述飽和值二為採用所述擦除電壓二進行擦除時所述閾值電壓所能達到最小值，所述飽和值二的絕對值大於所述飽和值一的絕對值。所述擦除電壓二的擦除時間為從所述閾值電壓到達所述飽和值一開始直到所述閾值電壓到達所述飽和值二時截止。所述擦除電壓二和現有技術中擦除同樣所述SONOS快閃記憶體的正常擦除電壓相同，這樣得到的所述飽和值二就和現有技術中所得到的閾值電壓的飽和值相同，這樣就能保持擦除後閾值電壓深度。如圖2所示，所述飽和值二通過在所述SONOS快閃記憶體的柵極上加入所述擦除電壓二時測量所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓和擦除時間的關係曲線二得到。根據所述關係曲線二， 在步驟二中通過控制所述擦除電壓二的擦除時間來控制所述閾值電壓到達所述飽和值二， 即取所述關係曲線二中的閾值電壓在飽和值一和飽和值二間的時間段即時間軸上的tl
4t2為所述擦除電壓二的擦除時間。其中t2為，關係曲線二閾值電壓值為飽和值一時對應的擦除時間也即關係曲線一和關係曲線二的交點處對應的擦除時間。如圖2所示，現有技術中為了保持閾值電壓深度、保持器件的可靠性，一般採用關係曲線二模式進行擦除。而採用本發明方法後，採用關係曲線一的模式進行擦除、到tl時改用關係曲線二的模式進行擦除，這樣相當於在tl時間後，按照圖2中的虛線的模式進行擦除，這樣發明就能夠節約t2-tl的時間，而最後的閾值電壓深度卻能保持不變。以上通過具體實施例對本發明進行了詳細的說明，但這些並非構成對本發明的限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種SONOS快閃記憶體數據擦除方法，其特徵在於，包括如下步驟步驟一、採用擦除電壓一對SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值一；步驟二、採用小於所述擦除電壓一的擦除電壓二對所述SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值二。
2.如權利要求1所述SONOS快閃記憶體數據擦除方法，其特徵在於所述擦除電壓一用以提高所述SONOS快閃記憶體數據的擦除速度，所述飽和值一為採用所述擦除電壓一進行擦除時所述閾值電壓所能達到最小值，所述擦除電壓一的擦除時間為從加入所述擦除電壓一開始直到所述閾值電壓到達所述飽和值一時截止。
3.如權利要求1所述SONOS快閃記憶體數據擦除方法，其特徵在於所述擦除電壓二用以抑制所述擦除電壓一所產生的柵極注入，使得所述閾值電壓能夠進一步的降低並達到所述飽和值二 ；所述飽和值二為採用所述擦除電壓二進行擦除時所述閾值電壓所能達到最小值， 所述飽和值二的絕對值大於所述飽和值一的絕對值；所述擦除電壓二的擦除時間為從所述閾值電壓到達所述飽和值一開始直到所述閾值電壓到達所述飽和值二時截止。
4.如權利要求2所述SONOS快閃記憶體數據擦除方法，其特徵在於所述飽和值一通過在所述SONOS快閃記憶體的柵極上加入所述擦除電壓一時測量所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓和擦除時間的關係曲線一得到；根據所述關係曲線一，在步驟一中通過控制所述擦除電壓一的擦除時間來控制所述閾值電壓到達所述飽和值一。
5.如權利要求3所述SONOS快閃記憶體數據擦除方法，其特徵在於所述飽和值二通過在所述SONOS快閃記憶體的柵極上加入所述擦除電壓二時測量所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓和擦除時間的關係曲線二得到；根據所述關係曲線二，在步驟二中通過控制所述擦除電壓二的擦除時間來控制所述閾值電壓到達所述飽和值二。
全文摘要
本發明公開了一種SONOS快閃記憶體數據擦除方法，包括步驟採用擦除電壓一對SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值一；採用小於所述擦除電壓一的擦除電壓二對所述SONOS快閃記憶體數據進行擦除，直到所述SONOS快閃記憶體的閾值電壓達到飽和值二。本發明能抑制柵電極注入、保持擦除後的閾值電壓深度、提高器件的可靠性，同時還能提高器件的擦除速度。
文檔編號G11C16/10GK102376365SQ20101026520
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月26日 優先權日2010年8月26日
發明者陳華倫 申請人:上海華虹Nec電子有限公司