存儲單元裝置、控制存儲單元的方法、存儲器陣列及電子設備的製作方法

2023-05-14 10:29:31 1

專利名稱：存儲單元裝置、控制存儲單元的方法、存儲器陣列及電子設備的製作方法
技術領域：
本發明的實施例通常涉及存儲單元，尤其涉及用於小型存儲器容量的存儲 單元和臉。
背景技術：
一種鄉的快閃記憶體單元為1T-UCP快閃記憶體單元(1丁=一個電晶體，UCb均勻信 道編程)。該單元具有與存儲器容量無關的相對大的模塊區域開銷。因此，模塊 區域對小型存儲器容量相對大。這可以是相關的，例如，在主容量由具有的閃 存容量在大約100kB到多個100kB的範圍的產品獲得的特定市場中。這些市場 的附力啲邊界條件可以獲得高持久的寫A/擦除性能(寫A/擦除循環穩定性)。
為低存儲驗度最優化的傳統的駄式快閃記憶體(e快閃記憶體)單元和膽是所謂的 SSTESF-1單元，如圖15所示。
圖15中所示的快閃記憶體單元1500包括形成在襯底1501上的源極1502和漏極 1503。絕緣層1505形j^溝道區1504上和源極1502上，該溝道區形成在源極 1502和漏極1503之間的襯底1501中。該快閃記憶體單元1500基於分裂柵(split-gate) 推臉，其中第一多晶矽柵1506 ("Pdyl")形成在絕緣層1505內，而第二多晶 矽柵1507 ("Poly 2")形皿絕緣層1505上並ffiil由絕緣層1505相互電絕緣的 兩個柵1506、 1507來部分覆，一多晶矽柵1506。
該快閃記憶體單元1500具有下述特性D由於使用場增強多/多擦除機制，持久 性相對較低(10k-100k循環)；ii)分裂柵概念在光亥lj工藝中需要高的重疊精度; iii)由於需要大的源極欠擴散(underdiffUsum)，單元的密封性相對受到限制。


在附圖中，在不同的視圖中，相同的標記表示相同的部分。這些附圖並不需要按比例示出、強調，而是通常被用M示本發明的原理。在下面的說明中， 本發明不同的實施例通過參考下述附圖來說明，其中
圖1表示根據一實施例的存儲單元^S;
圖2表示根據另一實施例的存儲單元裝置；
圖3表示根據另一實施例的存儲單元裝置；
圖4表示根據另一實施例控制的存儲單元的方法；
圖5表示根據另一實施例的存儲單元裝置；
圖6表示根據另一實施例的電子裝置；
圖7表示根據另一實施例的在存儲單元裝置中用於編，勢擦除存儲單元的 編程和擦除機制；
圖8A示出一個表格，該表格表示根據另一實施例的存儲單元裝置中用於 存儲單元編程的偏執電壓；
圖8B示出一個表格，該表格表示根據另一實施例的存j諸單元裝置中用於 存儲單元擦除的偏執電壓；
圖9表示根據另一實施例的用於擦除存儲單元裝置中的存儲單元的擦除機
制；
圖10表示根據另一實施例的用於擦除存儲單元裝置中的存儲單元的擦除
機制；
圖11標根據另一實施例的存儲單元的示意布置亂 圖12A表示根據另一實施例存儲器的排列； 圖12B表示根據另一實施例存儲器的排列； 圖13表示根據另一實施例操作存儲器排列的方法； 圖14表示根據另一實施仔,於存儲翻咧的操作方案圖； 圖15是傳統的快閃記憶體單元。
具體實施例方式
圖1表示根據實施例的一種存儲單元裝置100'。
該存儲單元裝置100'包括襯底101 (例如，半導術寸底，比如矽襯底)。根 據實施例，如圖所示，第一摻雜阱131可以設置在襯底101內。該存儲單元裝 置100'還包括至少一個存儲單元100。該存儲單元100包括電荷保存存儲單元結 構110和選擇結構120。根據實施例，如圖所示，該選擇結構120可以形成為隔
離物結構(spacer structure)。電荷保存存儲單元結構110可以設置在第一摻雜阱 131之中或之上。在一個或多個實施例中，該隔離物結構可以例如Mil沉積某種 材料(例如，根據一個實施例的共形沉積工藝)、隨後蝕刻該材料(例如，根據 一個實施例的各向異性蝕刻工藝)的工藝形成。
根據另一實施例，該存儲單元裝置100'可以包括至少一個設置在襯底101 之內的附加摻雜阱，其中該第一摻雜阱131可以設置在該至少一個附加摻雜阱 之內(未示出，參見比如圖2)。
該存儲單元裝置100'還包括與存儲單元100耦合併設置成控制存儲單元 脂的控制電路150，這樣通過由至少第一摻雜阱131對電荷保存存儲單元結構 UO進行充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構110編程或擦除。也就是說， 可以3151第一摻雜阱131將電荷載體(例如電子)引入電荷保存存儲單元結構 110，從而使電荷保存存儲單元結構110 (或者該存儲單元100)編程，而存儲 在電荷保存存儲單元結構U0中的電荷載流子(例如電子)通過第一摻雜阱131 被汲取，貝IJ使電荷保存存儲單元結構IIO (或者該存儲單元IOO)被擦除。
根據實施例，該控制電路150可以包括擦除電路(未示出，參見比如圖2)。 該擦除電路可以設置成為存儲單元100提供至少一個電勢，這樣存儲在電荷保 存存儲單元結構110中的電荷載流子(例如電子)通過第一摻雜阱131被汲取。 也就是說，可以ffi31使用擦除電路，由第一摻雜阱131使電荷保存存儲單元結 構110放電，來使電荷保存存儲單元結構110被擦除。
根據另一實施例，該控制電路150可以包括編程電路(未示出，參見比如 圖2)。該編程電路可以設置成為存儲單元100提供至少一個電勢，這樣電荷載 流子(例如電子)M至少第一摻雜阱131弓|入(例如注入)到存電荷保存存
儲單元結構uo。也就是說，可以ffl3^ra編程電路，由第一摻雜阱131使電荷
保存存儲單元結構110充電，來使電荷保存存儲單元結構110被編程。
根據實施例，至少一個附加摻雜阱可以包括單個摻雜阱，其可以相當於第 二摻雜阱(參考圖2)。根據另一實施例，至少一個附加摻雜阱可以包括M— 個的摻雜阱，例如根據一些實施例，包括兩個、三個或更多摻雜阱，其中各個 摻雜阱可以稱為第二第三、第四、第五等摻雜阱(參考圖3為具有兩個附加 摻雜阱的結構，也就是第二摻雜阱和第三摻雜阱)。通常，該至少一個附加摻雜 阱可以包括任意數量的摻雜阱。
根據實施例，第一摻雜阱131可以Mil第一導電鄉的摻雜原子進行摻雜。
根據實施例，存儲單元100可以包括形成在第一阱區域131中的第一源柳 漏極區域102和第二源^/漏極區域103，而溝道區域104形成在第一阱區域131 中的第一源極/漏極區域102和第二源秘漏極區域103之間。第一源!5/漏極區域 102可以靠 擇結構120，同時第二源秘漏極區域103可以遠離選擇結構120。
根據實施例，電荷保存存儲單元結構110和選擇結構120可以設置成相互 臨近並在溝道區域104之上，其中電荷保存存儲單元結構110和選擇結構120 可以相互之間電絕緣(例如，通過一個或多個絕緣或介電層)，並且可以與襯底 101電絕緣(例如，ilil一個或多個絕緣或介電層)。
根據實施例，第一源^/漏極區域102和第二源1S/漏極區域103可以通過與 第一導電，不同的第二導電類型的摻雜原子進行摻雜。
根據實施例，第一導電類型可以是p型導電類型，而第二導電類型可以是 n型導電類型。也就是說，根據該實施例，第一摻雜阱131可以是p摻雜，而源 S/漏極區域102、 103可以是n摻雜(例如，在一個實施例中n+摻雜)。
根據一個實施例，控制電路150 (例如，根據實施例的控制電路中的擦除 電路)可以設置成控制存儲單元100，從而使電荷保存存儲單元結構110被擦除， 這樣可以通過第一摻雜阱131和/或通過至少第一附加摻雜阱和/或通過襯底 101，將存儲在電荷保存存儲單元結構110中的電荷載流子(例如電子)被汲取。
根據另一實施例，控制電路(例如，根據實施例的控制電路中的擦除電路) 可以設置成控制存儲單元100，從而根據Fowler-Nordheim擦除使電荷保存存儲 單元結構110被擦除。也就是說，這樣可以ffl31 Fowler-Nordheim (FN)隧道效 應擦除機制，也就是M3lFN電子隧穿，將電荷保存存儲單元結構110擦除。再 換句話說，控制電路150 (例如，擦除電路)可以設置成控制存儲單元100，從 而根據Fowler-Nordheim擦除，fflil第一摻雜阱131擦除電荷保存存儲單元結構 110。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構110可以是非易失性的電荷保存
存儲單元結構。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構no可以是浮動柵存儲單元結構。
在這種情況下，電荷保存存儲單元結構110可以包括有包括第一層111和第二 層112的疊層，其中第一層111可以設置成浮動柵(例如，多晶矽浮動柵)並
且至少部分設置在溝道區域104之上，而第二層112可以設置成控制柵並且至 少部分設置在浮動柵之上。可選擇的，第二層112可以設置成字線(WL)。第 二層(例如控制柵)可以艦一個或多個絕緣或介電層與第一層lll (例如浮動 柵)電絕緣。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構110可以是電荷俘獲存儲單元結 構。在這種情況下，電荷保存存儲單元結構110可以包括有包括第一層111和 第二層112的觀，其中第一層lll可以設置成電荷俘獲層(例如，氧化物-氮 化物-氧化物(ONO)疊層)並且至少部分設置在溝道區域104之上，而第二層 112可以設置成控制柵並至少部分設置在電子俘獲層之上。可選擇的，第二層 112可以設置成字線(WL)。
根據一個實施例，存儲單元100可以設置成快閃記憶體存儲單元，例如嵌入式閃 存存儲單元。
根據另一實施例，控制電路150 (例如，根據實施例的控制電路中的編程 電路)可以設置成控制存儲單元100，從而利用源極側注入(SSI)機制編程電 荷保存存儲單元結構IIO。
根據另一實施例，存儲單元裝置IOO，還可以包括第一字線結構和第二字線 結構，第一字線結構能與存儲單元100和控制電路150耦合，而第二字線結構 能與包括另一電荷保存存儲單元結構的另一存儲單元耦合。控制電路150(例如， 根據實施例的控制電路中的擦除電路)可以設置成在擦除存儲單元100的電荷 保存存儲單元結構110時，向第二字線提供字線禁止電壓，並從而向其他電荷 保存存儲單元結構提供字線禁止電壓。
根據另一實施例，字線禁止電壓可以基本上等於提供給襯底101和/或提供 給第一摻雜阱131禾口/或提供給至少第一附加摻雜阱的電壓。
根據另一實施例，字線禁止電壓可以低於提供給襯底101禾口/或提供給第一 摻雜阱131和/或提供給至少第一附加摻雜阱的電壓。
根據一個實施例，如圖所示，選擇結構120可以包括選擇柵121，其設置 成隔離物，並且從電荷保存存儲單元結構110的側壁橫向設置。也就是說，選
121可以形成作為電荷保存存儲單元結構110的側壁上的側壁隔離物。選 擇柵121也可以被稱為是隔離物選擇柵。
圖2表示根據另一實施例的存儲單元裝置200'。
該存儲單元裝置200，包括襯底201 (例如，半導術寸底，比如矽襯底)、第 一摻雜阱231和第二摻雜阱232，其中第一摻雜阱231設置在第二摻雜阱232 之內，而第二摻雜阱232設置在襯底201之內。存儲單元裝置200'還包括至少 一個存儲單元200。該存儲單元200包括電荷保存存儲單元結構210和選擇結構 220。根據實施例，如圖所示，該選擇結構220可以形成為隔離物結構。電荷保 存存儲單元結構210可以設置在第一摻雜阱231之中或之上。存儲單元裝置200' 還包括與存儲單元200耦合併設置成控制存儲單元200的控制電路250，這樣通 過由至少第一摻雜阱231對電荷保存存儲單元結構210進行充電或放電，來使 電荷保存存儲單元結構210被編程或擦除。也就是說，可以通過第一摻雜阱231 將電荷載流子(例如電子)引入到電荷保存存儲單元結構210，從而使電荷保存 存儲單元結構210 (或者該存儲單元200)被編程，而存儲在電荷保存存儲單元 結構210中的電荷載流子(例如電子)fflil第一摻雜阱231被汲取，則使電荷 保存存儲單元結構210 (或者該存儲單元200)被擦除。
根據實施例，如圖所示該控制電路250可以包括擦除電路251。該擦除電 路251可以設置成為存儲單元200提供至少一個電勢，這,儲在電荷保存存 儲單元結構210中的電荷載流子(例如電子)ffl51至少第一摻雜阱231被汲取。 也就是說，可以通過使用擦除電路251，由第一摻雜阱231使電荷保存存儲單元 結構210放電，來使電荷保存存儲單元結構210被擦除。
根據另一實施例，如圖所示該控制電路250可以包括編程電路252。該編 程電路252可以設置成為存儲單元200提供至少一個電勢，這樣電荷載流子(例 如電子)Mil至少第一摻雜阱231被引入(例如注入)到電荷保存存儲單元結 構210。也就是說，可以通過fOT編程電路252，由第一摻雜阱231使電荷保存 存儲單元結構210充電，來使電荷保存存儲單元結構210被編程。
可以看出，根據圖2所示的實施例的存儲單元裝置200'具有包括第一摻雜 阱231和第二摻雜阱232的三阱結構，其中第一摻雜阱231設置在第二摻雜阱 232之內，而第二摻雜阱232設置在襯底201之內。
根據實施例，第一摻雜阱231可以被摻雜有第一導電類型的摻雜原子。
根據另一實施例，第二摻雜阱232可以被摻雜有與第一導電類型的摻雜原 子不同的第二導電鄉的摻雜原子。
根據另一實施例，襯底201可以被摻雜第一導電類型的摻雜原子。
如圖2中所示，根據一些實施例，存儲單元200可以包括形成在第一阱區 域231中的第一源，必漏極區域202和第二源掛漏極區域203，而溝道區域204 形^E第一阱區域231中的第一源極/漏極區域202和第二源敏漏極區域203之 間。
根據一些實施例，電荷保存存儲單元結構210和選擇結構220可以設置成 相互臨近並在溝道區域204之上，其中電荷保存存儲單元結構210和選擇結構 220可以相互之間電絕緣(例如，ilil一個或多個絕緣層)，並且可以與溝道區 域204電絕緣(例如，ffl31—個或多個絕緣層)。
根據一個實施例，第一和第二源極/漏極區域202、 203可以被摻雜第二導 電^的^^原子。
根據一個實施例，第一導電類型可以是p型導電類型，而第二導電類型可 以是n型導電類型。也就是說，根據該實施例，第一摻雜阱231可以是p摻雜， 而第二摻雜阱232可以是n摻雜。在這種情況下，襯底201也可以是p摻雜， 而存儲單元200可以包括n摻雜(例如，在一個實施例中n+摻雜)的源極/漏極 區域202、 203。
根據另一實施例，擦除電路251可以設置成向第一摻雜阱231和第二摻雜 阱232提供相同的電勢。
根據一個實施例，擦除電路251可以設置成控制存儲單元200，從而使電 荷保存存儲單元結構210被擦除，這樣可以fflil第一摻雜阱231和/或fflil第二 摻雜阱232和/或通過襯底201，使得電荷載流子被汲取。
根據另一實施例，擦除電路251可以設置成控制存儲單元200，從而根據 Fowler-Nordheim擦除使電荷保存存儲單元結構210被擦除。也就是說，可以通 過Fowler-Nordheim (FN)隧道效應擦除機制，也就^M過FN電子隧穿，將電 荷保存存儲單元結構210擦除。再換句話說，擦除電路251可以設置成控制存 儲單元200，從而根據Fowler-Nordheim擦除，通過至少第一摻雜阱231擦除電 荷保存存儲單元結構210。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構210可以是非易失性的電荷保存 存儲單元結構。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構210可以是浮動柵存儲單元結構。 在這種情況下，電荷保存存儲單元結構210可以包括有包括第一層211和第二
層212的觀，其中第一層211可以體成浮動柵(例如，多晶矽浮動柵)並 且至少部分設置在溝道區域204之上，而第二層212可以設置成控制柵並且至 少部分設置在浮動柵之上。可選擇的，第二層212可以設置成字線(WL)。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構210可以是電荷俘獲存儲單元結 構。在這種情況下，電荷保存存儲單元結構210可以包括有包括第一層211和 第二層212的疊層，其中第一層211可以設置成電荷俘獲層(例如，氧化物-氮 化物-氧化物(ONO)観)並至少部分設置在溝道區域204之上，而第二層212 可以設置成控制柵並且至少部分設置在電子俘獲層之上。可選擇的，第二層212 可以設置成字線(WL)。
根據一個實施例，存儲單元200可以設置成快閃記憶體存儲單元，例如嵌入式閃 存存儲單元。
根據另一實施例，編程電路252可以設置成控制存儲單元200，從而利用 源極側注入(SSI)機制編程電荷保存存儲單元結構210。
根據另一實施例，存儲單元裝置200'還可以包括第一字線結構和第二字線 結構，第一字線結構能與存儲單元200和控制電路250 (例如，根據實施例的擦 除電路251)耦合，而第二字線結構能與包括另一電荷保存存儲單元結構的另一 存儲單元耦合。控制電路250 (例如，根據實施例的擦除電路251)可以設置成 在擦除存儲單元200的電荷保存存儲單元結構210時，向第二字線提供字線禁 止電壓，並從而向其他電荷保存存儲單元結構提供字線禁止電壓。
根據另一實施例，字線禁止電壓可以基本上等於提供給第一摻雜阱231禾口/ 或提供給第二摻雜阱232和/或提供給襯底201的電壓。
根據另一實施例，字線禁止電壓可以低於提供給第一摻雜阱231禾B/或提供 給第二摻雜阱232和/或提供給襯底201的電壓。
根據一個實施例，如圖2所示，選擇結構220可以包括選擇柵221，其設 置成隔離物，並且從電荷保存存儲單元結構210的側壁橫向設置。也就是說， 選娜221可以形成作為荷保存存儲單元結構210的側歡的側壁隔離物。選 # 221也可以被稱為是隔離物選擇柵。根據一個實施例，源極/漏極區域設置 在接近於選擇結構220 (根據圖2所示實施例的第一源^/漏極區域202)並且該 源秘漏極區域可以與公共位線相耦合。也就是說，隔離物選 221可以形成 在與連接到公共位線的(存儲單元200的)源1S/漏極區域面對的電荷保存存儲
單元結構210的側壁上。該公共位線可以與(多個存儲單元的)多個源敏漏極 區fe劃目耦合，在每種情況下的每個源秘漏極區域分別,各自存儲單元的選擇 結構設置。
圖3表示根據另一實施例的存儲單元裝置300'。
該存儲單元裝置300'包括襯底301、第一摻雜阱331和第二摻雜阱332和 第三摻雜阱333，其中第一摻雜阱331設置在第二摻雜阱332之內，第二摻雜阱 332設置在第三摻雜阱333之內，而第三摻雜阱333設置在襯底301之內。可以 清楚，存儲單元裝置300，具有包括第一、第二和第三摻雜阱331、 332、 333的 四阱結構(或四重阱結構)，其中第一摻雜阱331設置在第二摻雜阱332之內， 第二摻雜阱332設置在第三摻雜阱333之內，而第三摻雜阱333設置在襯底301 之內。
根據實施例，第一摻雜阱331可以被摻雜第一導電類型的摻雜原子，而第 二摻雜阱332可以被摻雜與第一導電類型不同的第二導電類型的摻雜原子。
根據一個實施例，第三摻雜阱333可以被摻雜第一導電類型的摻雜原子。
根據一個實施例，襯底301可以被摻雜第二導電類型的摻雜原子，也就是， 與第二摻雜阱332的摻雜原子類型相同。該存儲單元裝置300'還包括至少一個 存儲單元300，該存儲單元300包括電荷保存存儲單元結構310和選擇結構320。 該存儲單元裝置300'還包括與存儲單元300耦合併設置成控制存儲單元300的 控制電路350，這樣通過至少第一摻雜阱331對電荷保存存儲單元結構310進行 充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構310被編程或擦除。
根據一個實施例，該控制電路350可以包括擦除電路351 (如圖3所示)， 該擦除電路351可以設置成為存儲單元300提供至少一個電勢，這樣存儲在電 荷保存存儲單元結構310中的電荷載流子(例如電子)ilil第一摻雜阱331被 汲取。根據一些實施例，存儲的電荷載流子可以fflil摻雜阱331、 332、 333和 襯底301被汲取。根據一個實施例，可以1頓Fowler-Nordheim阱擦除機制擦除 存儲單元300。
根據另一實施例，該控制電路350可以包括編程電路352 (如圖3所示)， 該編程電路352可以體成為存儲單元300提供至少一個電勢，這樣電荷載流 子(例如電子)艦至少第一摻雜阱331弓|入(例如注入)到電荷保存存儲單 元結構310。根據一個實施例，可以利用源極側注入(SSI)機制引入電荷載流 子到電荷保存存儲單元結構310。
根據一個實施例，第一導電類型可以是P型導電類型，而第二導電類型可
以是n型導電類型。也就是說，根據該實施例，第一摻雜阱331可以是p摻雜， 而第二摻雜阱332可以是n摻雜。第三摻雜阱333也可以是p摻雜，而襯底301 可以是n摻雜。如圖所示，存儲單元300還可以包括第一和第二源敏漏極區域 302、 303以及形自第一摻雜阱331中的溝道區域304。
根據一些實施例，電荷保存存儲單元結構310和選擇結構320可以設置成 相互臨近並在溝道區域304之上，其中電荷保存存儲單元結構310和選擇結構 320可以相互之間電絕緣(例如，ffiil—個或多個絕緣層)，並且可以與溝道區 域304電絕緣(例如，ffl51—個或多個絕緣層)。
根據一個實施例，第一源lg/漏極區域302和第二源極漏極區域303可以被 摻雜第二導電類型的原子，例如n摻雜(比如在一個實施例中的n+摻雜)。
根據另一實施例，擦除電路351可以設置成給第一摻雜阱331、第二摻雜阱 332和第三摻雜阱333提供相同的電勢。
根據一個實施例，擦除電路351可以設置成控制存儲單元300，從而使電荷 保存存儲單元結構310擦除，這樣可以M31第一摻雜阱331禾口/ 31第二摻雜 阱332和/ )1第三摻雜阱333和/^Iil襯底301 ，使電荷載流子被汲取。
根據另一實施例，擦除電路351可以設置成控制存儲單元300，從而根據 Fowler-Nordheim擦除使電荷保存存儲單元結構310被擦除。也就是說，可以通 過Fowler-Nordheim (FN)隧道效應擦除機制，也就是通過FN電子隧穿，將電 荷保存存儲單元結構310擦除。再換句話說，擦除電路351可以設置成控制存 儲單元300，從而根據Fowler-Nordheim擦除，通過至少第一摻雜阱331擦除電 荷保存存儲單元結構310。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構310可以是非易失性的電荷保存 存儲單元結構。
根據一個實施例，電荷保存存儲單元結構310可以是浮動柵存儲單元結構。 在這種情況下，電荷保存存儲單元結構310可以包括有包括第一層311和第二 層312的疊層，其中第一層211可以設置成浮動柵(例如，多晶矽浮動柵)並 且至少部分設置在溝道區域304之上，而第二層312可以設置成控制柵並且至 少部分設置在浮動柵之上。可選擇的，第二層312可以設置成字線(WL)。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構310可以是電荷俘獲存儲單元結
構。在這種情況下，電荷保存存儲單元結構310可以包括有包括第一層311和 第二層312的觀，其中第一層311可以設置成電荷俘獲層(例如，氧化物-氮 化物-氧化物(ONO) 並至少部分設置在溝道區域304之上，而第二層312 可以設置成控制柵並且至少部分設置在電子俘獲層之上。可選擇的，第二層312 可以設置成字線(WL)。
根據一個實施例，存儲單元300可以設置成快閃記憶體存儲單元，例如嵌入式閃 存存儲單元。
根據另一實施例，編程電路352可以設置成控制存儲單元300，從而利用 源極側注入(SSI)機制編程電荷保存存儲單元結構310。
根據另一實施例，存儲單元裝置300'還可以包括第一字線結構和第二字線 結構，第一字線結構能與存儲單元300和控制電路350 (例如，根據實施例的擦 除電路351)耦合，而第二字線結構能與包括另一電荷保存存儲單元結構的另一 存儲單元耦合。控制電路350 (例如，根據實施例的擦除電路351)可以設置成 在擦除存儲單元300的電荷保存存儲單元結構310時，向第二字線提供字線禁 止電壓，並從而向其他電荷保存存儲單元結構提供字線禁止電壓。
根據另一實施例，字線禁止電壓可以基本上等於提供給第一摻雜阱331和/ 或提供給第二摻雜阱332和/或提供給第三摻雜阱333和/或提供給襯底301的電 壓。
根據另一實施例，字線禁止電壓可以低於提供給提供給第一摻雜阱331和/ 或提供給第二摻雜阱332和/或提供給第三摻雜阱333禾口/或提供給襯底301的電壓。
根據一個實施例，如圖3所示，選擇結構320可以包括選擇柵321 ，其設 置成隔離物，並且從電荷保存存儲單元結構310的側壁橫向設置。也就是說， 選娜321可以形成作為荷保存存儲單元結構310的側壁上的側壁隔離物。選 擇柵321也可以被稱為是隔離物選擇柵。根據一個實施例，源^g/漏極區域設置 在接近選擇結構320 (根據圖3所示實施例的第一源1S/漏極區域302)並且該源 敏漏極區域可以與公共位線相耦合。也就是說，隔離物選擇柵321可以形i^S 與連接到公共位線的(存儲單元300的)源，S/漏極區域面對的電荷保存存儲單 元結構310的側壁上。該公共位線可以與(多個存儲單元的)多個源極/漏極區
域相耦合，在每種情況下的^源IS/漏極區域分別靠近各自存儲單元的選擇結 構設置。
圖4表示控制根據另一實施例的存儲單元的方法400。該至少一個存儲單 元包括電荷保存存儲單元結構和選擇結構。根據實施例，選擇結構可以形成為 隔離物結構，其可以包括設置成隔離物並且從電荷保存存〗諸單元結構的側壁橫 向設置的選擇柵。該電荷保存存儲單元結構設置在第一糹參雜阱之內或之上，該 第一摻雜阱設置在設置在至少一個附加摻雜阱之內。根據實施例，至少一個附 加摻雜阱包括第二摻雜阱和第三摻雜阱，其中第一摻雜阱設置在第二摻雜阱之 內，而第二摻雜阱設置在第三摻雜阱之內。
在402中，電荷保存存儲單元結構通過至少第一摻雜阱對電荷保存存儲單
元結構進行充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構編程或擦除。
根據一個實施例，可以使電荷保存存儲單元結構被擦除，這樣存儲在電荷
保存存儲單元結構的電荷載流子(例如電子)可以M:至少第一摻雜阱被汲取。
根據另一實施例，可以使電荷保存存儲單元結構被編程，這樣電荷載流子(例 如電子)可以通過至少第一摻雜阱被弓l入到電荷保存存儲單元結構。根據一個
實施例，可以通過Fowler-Nordheim隧道使電荷載流子從電荷保存存儲單元結構 進入至睇一摻雜阱中而擦除存儲單元。根據另一實施例，可以通過源極側注入 使電荷載流子從第一摻雜阱進入到電荷保存存儲單元結構中而編程存儲單元。 圖5表示根據另一實施例的存儲單元裝置500'。
該存儲單元裝置500'包括襯底501和至少一個存儲裝置500。該存儲裝置 500包括電荷保存存儲，510和選擇裝置520。該存儲單元裝置500，還包括設 置在襯底501內的第一摻雜阱531，其中電荷保存存儲，510設置在第一 阱531之內或之上。此外，該儲單元裝置500'包括設置在襯底501內的至少一 個附加摻雜阱532，其中第一摻雜阱531設置在至少一個附加摻雜阱532之內。 根據實施例，至少一個附加摻雜阱532包括第二摻雜阱和第三摻雜阱，其中第 一摻雜阱531設置在第二摻雜阱內，而第二摻雜阱設置在第三摻雜阱內。
該存儲單元裝置500'還包括與存儲裝置500耦合併設置成控制存儲裝置 500的控制裝置550，這樣通過至少第一摻雜阱531對電荷保存存儲裝置510進 行充電或放電，來使電荷保存存儲裝置510被編程或擦除。根據實施例，該控 制裝置550可以包括擦除裝置，該擦除裝置可以設置成為存儲裝置500提供至
少一個電勢，這樣存儲在電荷保存存儲裝置510中的電荷載流子(例如電子)
M至少第一摻雜阱531被汲取。根據另一實施例，該控制裝置550可以包括 編程裝置，該編程裝置可以設置成為存儲，500提供至少一個電勢，這樣電 荷載流子(例如電子)fflil至少第一摻雜阱531被引入(例如注入)到電荷保 存存儲體510。
圖6表示根據另一實施例的電子設備680。
該電子設備680包括有包括至少一個邏輯設備641的邏輯裝置640。此外， 該電子設備680包括存儲單元裝置600'。該存儲單元裝置600'包括襯底601和 至少一個存儲單元600。該存儲單元600包括電荷保存存儲單元結構610和選擇 結構620。根據實施例，該選擇結構620可以設置成隔離物結構。該存儲單元裝 置600'還包括設置在襯底601內的第一摻雜阱631 ，其中電荷保存存儲單元結構 610設置在第一摻雜阱631之內或之上。此外，該儲單元裝置600'包括設置在襯 底601內的至少一個附加摻雜阱632，其中第一摻雜阱631設置在至少一個附加 摻雜阱632之內。根據實施例，至少一個附加摻雜阱632包括第二摻雜阱和第 三摻雜阱，其中第一摻雜阱631設置在第二摻雜阱內，而第二摻雜阱設置在第 三摻雜阱內。
該存儲單元裝置600'還包括與存儲單元600耦合併設置成控制存儲單元 600的控制電路650，這樣Sil至少第一摻雜阱631對電荷保存存儲單元結構610 進行充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構610編程或擦除。
根據一個實施例，該邏輯裝置640可以包括至少一個可編程邏輯設備。
根據實施例，該控制電路650可以包括擦除電路，該擦除電路可以設置成 為存儲單元600提供至少一個電勢，這樣存儲在電荷保存存儲單元結構610中 的電荷載流子(例如電子)通過至少第一摻雜阱631被汲取。
根據另一實施例，該擦除電路可以設置成控制存儲單元600，這樣可以通 a^少第一摻雜阱631根據Fowler-Nordheim擦除而擦除電荷保存存儲單元結構 610。
根據另一實施例，該控制電路650可以包括編程電路，該編程電路可以設 置成為存儲單元600提供至少一個電勢，這樣電荷載流子ffi31M少第一摻雜阱 631弓|入(例如注入)到電荷保存存儲單元結構610。根據一個實施例，該編程 電路可以設置成控制存儲單元600，這樣禾擁源極側注入(SSI)機制編程電荷
保存存儲單元結構610。
根據一個實施例，隔離物結構可以包括選擇柵，其設置成隔離物，並且從
電荷保存存儲單元結構610的側壁橫向設置。
根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構610可以是浮動柵存儲單元結構。 根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構610可以是電荷俘獲存儲單元結構。
根據另一實施例，存儲單元，600，可以具有與圖2中所示類似的三阱結 構。根據另一實施例，存儲單元裝置600'可以具有與圖3中所示對以的四阱結 構。可替換的，存儲單元裝置600'可以具有不同結構，例如不同數量的摻雜阱。
根據一個實施例，該電子設備680可以設置成智慧卡設備。
圖7表示在根據實施例的存儲單元裝置700'中，用於使存儲單元700編禾勢 擦除的編程和擦除機制。
存儲單元裝置700'的存儲單元700以和結合圖2說明的存儲單元裝置200 的存儲單元200相似的方式設置。這裡，電荷保存存儲單元結構210設置成具 有包括浮動柵(FG) 211和設置在浮動柵211之上並與該浮動柵電絕緣的字線 (WL) 212的層疊結構的浮動柵存儲單元結構。在可替換的實施例中，電荷保 存存儲單元結構210設置成前面說明過的電荷俘獲存儲單元結構。
選擇結構220包括選擇柵(SG) 221，其設置成隔離物(例如，多晶矽隔 離物)，該隔離物設置在電荷保存存儲單元結構210的側壁(例如，在浮動柵221 和字線212的側壁)處。
除圖7中所示的存儲單元700之外，存儲單元裝置700'可以包括附加存儲 單元(在圖7中未示出)，例如，多個或多種存儲單元，其可以以與存儲單元700 類似的方式設置。根據一個實施例，該存儲單元可以以行和列規貝卿列的陣列 結構設置(參見如圖12A或圖12B)。
該存儲單元裝置700'包括控制電路750。根據一個實施例，控制電路750 可以包括如前所述的擦除電路和/或編程電路。存儲單元裝置700，的控串盹路750 連接到存儲單元700(也可以是在圖7中未示出的存儲單元裝置700'的其他存儲 單元)的字線212、選擇柵221、第一源lg/漏極區域202以及第二源^/漏極區 域203。此外，控制電路750與第一摻雜阱231、第二摻雜阱232以及襯底201 相連。
根據一個實施例，如圖7中通過箭頭770所示，可以艦將電荷載流子(例
如電子)從襯底201 (例如，從形ite第一摻雜阱231之內的溝道區域204)進 疔源極側注入(SSI)至孵動柵211來實現單元700的編程。源極側注入編程機 制可以通過向第一源柳漏極區域202、第二源^/漏極區域203、選擇柵221以 及字線212施加適當電壓來實現，例如，通過與存儲單元700 (並且有可能是在 圖7中未示出的存儲單元裝置700'的其他存儲單元)耦合的編程電路(圖7中 未示出)。
根據一個實施例，可以根據如圖8A中所示表格800中給出的電壓，M 向單元700施加偏壓來實現存儲單元700的編程。表800中的所有數值以伏特 (V)給出。
在表8中，"Prog-SSI"表^lil源極側注入機制的編程，"WLsd，M樣連 接到所選擇的存儲單元的字線，"SG sd"代表所選擇的存儲單元的選擇柵， "BLsd"代表與所選擇的存儲單元第一源極/漏極區域耦合的位線，其可以靠近 所選擇的存儲單元的選擇結構，"CL sd" 4懐連接至iJ所選擇的存儲單元的第二 源敏漏極區域的控制線，其可以與所選擇的存儲單元的選擇結構間隔開，"WL 皿s" {樣連接到未選擇的存儲單元的字線，"SGuns" ^f樣未選擇的存儲單元 的選擇柵，"BL uns"代表與未選擇的存儲單元的第一源敏漏極區域連接的位 線，其可以M未選的存儲單元的選擇結構，"CLuns" 4樣連接到未選擇的存 儲單元的第二源^/漏極區域的控制線，其可以與未選擇的存儲單元的選擇結構 間隔開，而"MW"代表矩陣阱(在該阱中設置有快閃記憶體單元陣列)，或者可替換 地，代表襯底，其中在所有情況下，位線可以連接到存儲單元的第一源銜漏極 區域。
M31偏置存儲單元700，向存儲單元700的對應區域或端子施加在"WL sd"、 "SGsel"、 "BLsel"、 "CLsel"和"MW"各列所給的電壓，存儲單元700 被編程。尤其是，由於第二源秘漏極區域203 (其被在"CLsel"列所給出的電 壓偏置)和第一源敏漏極區202 (其被在"BLsel"列所給出的電壓偏置，即OV) 之間的4-5伏的電壓差，電子可以向第二源柳漏極區域203加速，並由於施加 到字線212的高的正電壓(10伏)而可以注入到浮動柵211。 ffi3t^擇柵電壓 (1.5伏)，顯然通過第一和第二源^/漏極區202、 203和選# 221形成的晶體 管可以被使能而導通電流，從而存儲單元700被編程。
艦偏置存儲裝置700'中的其他(未選擇的)存儲單元，施加在"WLuns"、
"SGuns"、 "BLuns"、 "CLuns"和"MW"各列所給的電壓給這些單元的對應 的的區域或端子(例如，利用編程電路)，這些存儲單^t編程操作的影響被降 低或限制，反之亦然。
控制電路750 (例如根據實施例的控制電路750的擦除電路)可以設置成 控制存儲單元700，這樣電荷保存存儲單元結構210 (也就是，根據這個實施例 的浮動柵存儲單元結構)被擦除，這樣存儲在電荷保存存儲單元結構210 (也就 是，根據這個實施例的浮動柵存儲單元結構的浮動柵211)中的電荷載流子(例 如電子)fflil至少第一摻雜阱231被汲取，如圖7中的箭頭771所示。
根據一些實施例，可以使用根據如圖8B中所示的表格850的行851或行 852中給出的電壓來偏置存儲單元700，實現了存儲單元700的擦除。表850中 的所有數值以伏特(V)給出。
表850中的行851和行852代表根據兩個不同實施例的兩個不同組的擦除 偏置電壓，分別稱作"擦除FNGD"和"擦除FNHV"，其中"擦除FN"表示 ffiilFowler-Nordheim機制擦除。"GD"代表一個實施例，其中施加給連接到未 選擇的存儲單元(WL uns)的字線的電壓(也稱作禁止電壓)低於施加糹煞巨陣 阱(MW)或襯底的電壓。由於僅有較小的正電壓在未選擇的字線上，從而僅 部分禁止在擦除過程中正阱電壓對阱的幹擾，該擦除機制也可以稱作"部分禁 止"或"部分禁止擦除"。"HV"代表一個實施例，其中施加給連接到未選擇的 存儲單元的字線的電壓(也就是禁止電壓)基本上等於施加糹煞巨陣阱或襯底的 電壓。由於未選擇的字線可以具有和一個阱(或多個阱)大約相同的電勢，該 擦除機制也可以稱作"完全禁止"或"完全禁止擦除"。
M:偏置存儲單元700，施加在"WLsel"、 "SGsel"、 "BLsel"、 "CLsel" 和"MW"各列中所給的電壓給存儲單元700的對應的區域或端子，存儲單元 700被擦除。尤其是，由於矩陣阱(或襯底201)和字線212之間的17伏(=6V-(-llV))的大的電壓差，存儲在浮動柵存儲單元結構210的浮動柵211中的電 子可以通過Fowler-Nordheim隧道效應機制脫離浮動柵211朝向襯底201 ，並通 過第一摻雜阱231，並且還i!31第二摻雜阱232和襯底201被汲取，這##儲單 元700被擦除。也就是說，存儲在浮動柵211中的電子可以ffi51設置在浮動柵 211和第一摻雜阱231之間的電絕緣層隧穿到襯底201中(也就是，到設置在襯 底201中的第一摻雜阱231中)。在擦除操作過程中，(選擇的)單元700的第
一源極/漏極區域202和第二源^/漏極區域203可以被與矩陣阱(MW)或襯底 相同的電壓(例如大約6伏，如表850中所示("BLsel"和"CLsel"))偏置。 在可替換的實施例中，源IR/漏極區域202、 203可以在擦除操作過程中處於浮動 (leftfloating)。
M:偏置存儲^S700'中的其他(未選擇的)存儲單元，施加在"WLuns"、 "SGuns"、 "BLuns"、 "CLuns"和"MW"各列所給的電壓會雜些單元的對應 區域或端子(例如，禾,控制電路750，比如根據一個實施例中的控制電路750 的擦除電路)，這些存儲單7^t擦除操作的影響被降低或消除，反之亦然。
根據表850中列851給出的偏置電壓的實施例，可以向^連接到存儲單 元裝置700'中的未選擇的單元的字線施加大約1.5伏的小的正電壓(也被稱作禁 止電壓)。也就是說，向未選擇的單元的字線施加低於施加到矩陣阱或襯底的電 壓的禁止電壓。此外，在這種情況下，可以向每個未選擇的單元的選擇柵施加 大約1.5伏的電壓。
根據表850中列852給出的偏置電壓的實施例，可以^向連接到未選擇 的單元的字線施加與施加至鵬或襯底的電壓(如表850所示，大約6伏)相等 的電壓(或基本相等的電壓)。
根據圖7和圖8B中所示的實施例，存儲單元裝置700，的所選擇的存儲單 元(例如，圖7中的單元700)的擦除操作可以通過Fowler-Nordheim阱擦除機 制來實現，其中全部電壓可以在字線(WL) 212和阱(例如第一摻雜阱231) 或襯底201之間被分割。
根據一些實施例，可以通過由所謂的"部分禁止"(例如，使用表850中的 行851中給出的偏置電壓)或者所謂的"完全禁止"(例如，使用表850中的行 852中給出的偏置電壓)禁止未選擇的字線，在存儲單元裝置700'中實現頁擦除， 在"部分禁止"中可以向未選擇的字線施加小的正向電壓(例如1.5V)，在"完 全禁止"中向未選擇的字線和阱(或者襯底)施力湘同的電壓(例如6V)。
根據一個實施例，在使用部分禁止的情況下，施加到所選擇的字線的電壓 和施加到未選擇的字線的電壓可以以這樣的方式選擇即這些電壓的總量保持 在低於特定閾值(例如，其可以是從大約12伏到大約13伏的範圍)。例如，這 樣的效果是外圍設備可以不需要變化。也就是說，在字線周邊不需要高壓(HV) 設備。
圖9表示根據另一實施例的典型的施加到存儲單元裝置德存儲單元900的 擦除偏置電壓。可以通過與存儲單元(或與存儲單元900的相應區域或端子) 耦合的控制電路(例如，根據實施例的控制電路的擦除電路)(為了簡化，在圖 9中未示出，見例如圖2)施加該偏置電壓。存儲單元900具有包括形自存儲 單元裝置的襯底901 (根據該實施例設置成p-襯底)上的第一摻雜阱931 (根據 該實施例設置成p-阱)和第二摻雜阱932 (根據該實施例設置成n-阱)的三阱 結構。第一摻雜阱931形成在第二摻雜阱932之內。此外，存儲單元900包括 形皿第一摻雜阱931之內的n+摻雜的第一和第二源秘漏極區域202、 203。此 外，存儲單元900包括在第一摻雜阱931之上，並且在第一源lg/漏極區域202 和第二源，S/漏極區域203之間形成的電荷保存存儲單元結構210和選擇結構 220。
電荷保存存儲單元結構210設置成浮動柵存儲單元結構並包括浮動柵(FG) 211，該浮動柵211設置在第一摻雜阱931 (該浮動柵211也可以部分覆蓋第二 源豐私漏極區域203，如圖9所示)之上並與第一摻雜阱931電絕緣(M51柵電 介質，圖9中未示出)。電荷保存存儲單元結構210還包括設置在浮動柵之上並 且與浮動柵211電絕緣(例如，M51絕緣層)的字線(WL) 212。
選擇結構220包括選擇柵(SG) 221，其設置成其設置成靠近電荷保存存 儲單元結構210並與其電絕緣(例如，通過絕緣層)的側壁隔離物。
襯底901保持在0電壓(0V)，並且將大約+6V的電壓施加到第一摻雜阱 931和第二摻雜阱932，還施加到該單元900的第一源f私漏極區域202和第二源 銜漏極區域203。在可替換的實施例中，源板漏極區域202、 203可以處於浮動。 將零電壓(0V)施加到選擇柵221，而大約-llV的電壓施加至俘線212。可以 通過Fowler-Nordheim擦除機制擦除該單元900，也就是存儲在浮動柵211 (可 替換地，在電荷俘獲層)中的電子隧穿到第一摻雜阱931中，這樣電子Mil設 置在第二摻雜阱932之內的第一摻雜阱931被汲取。
圖10表示根據另一實施例的典型的施加到存儲單元裝置的存儲單元1000 的擦除偏置電壓。可以通過與存儲單元(或者與存儲單元1000的相應區域或端 子)耦合的控制電路(例如，根據實施例的控制電路的擦除電路)(為了簡化， 在圖10中未示出，見例如圖3)施加該偏置電壓。存儲單元1000與圖9中所示 的存儲單元900的區別在於其具有包括形成在襯底1001內的第一摻雜阱1031、
第二摻雜阱1032和第三摻雜阱1033的四阱結構，其中電荷保存存儲單元結構 210設置在第一摻雜阱1031之內或之上。第一摻雜阱1031設置在第二摻雜阱 1032之內，而第二摻雜阱1032設置在第三摻雜阱1033之內。根據該實施例， 第一摻雜阱1031和第三摻雜阱1033為p摻雜，而第二摻雜阱1032和襯底1001 為n摻雜。襯底保持在零電壓(OV)，並且將第一、第二和第三摻雜阱1031、 1032、 1033偏置到大約+6V的電壓。如圖10所示，施加到源lg/漏極區域202、 203和選# 221以及字線212的電壓可以與施加到圖9中的存儲單元900的相 似或相同。單元1000可以MilFowler-Nordheim擦除工藝被擦除，其中存儲在 電荷保存存儲單元結構210 (也就是，根據該實施例在浮動柵211中)中的電子 可以隧穿到第一摻雜阱1031中(如圖10中箭頭1071所示)，並且可以由llM 過設置在襯底1001之內的第一摻雜阱1031被汲取。
根據一些實施例，可以使用具有任意數量的摻雜阱的存儲單元(例如雙阱 結構、三阱結構、四阱結構等)並且可以以與Jl^說明類似的方式進行編程和/ 或擦除。尤其是，該單元可以通過Fowler-Nordheim擦除機制被擦除，如上說明 的那樣。
圖11表示根據實施例的用於90nm技術節點的存儲單元的典型布局1100 ("Triple Pdy單元布局90nm"。)所得到的單元面積是大約0.2 u m2。在根據該實 施例的布局1100中，連接到該單元的控制線(相當於作為在布局1100中的源 極線)設置在Ml (Metal 1 )金屬化層中，而連接到該單元的位線設置在M2 (Metal 2)金屬化層中。字線柳鵬 (SG)線路可以設置在M3 (Metal 3)金屬化 層中(在圖ll中未示出)。此外，根據該實施例可以不需要M4 (Metal4)金屬 化。
根據另一實施例，單元布局可以由其他技術，例如其他技術節點來實現。 根據一些實施例，這些單元布局可以與圖11中所示的單元布局類似，但是例如 單個單元結構或元件的直徑可以不同和/或單元面積可以不同。
圖12A表示根據實施例的存儲器陣列1290。
該存儲器陣列1290包括多個存儲單元1200。 *存儲單元1200包括電荷 保存存儲結構1210、選擇結構1220、第一源敏漏極區域1202和第二源柳漏極 區域1203。第一源lg/漏極區域1202設置成與選擇結構1220衝&，而第二源極 /漏極區域1203設置成與電荷保存存儲結構1210 ,並且遠離選擇結構1220。
根據實施例，存儲單元1200可以排列成m行且n列的矩形mXn陣列(m 和n為整數)，如圖12A中所示。根據實施例，行的數量(也就是m)和列的數 量(也就是n)可以相等(m=n)。然而，根據可替換的實施例，行的數量和列 的數量可以不同。示意性的，在圖12A中僅示出了 mXn陣列的九個存儲單元 1200。然而，可以清楚理解，存儲器陣列1290通常可以包括更多數量的存儲單 元1200。
存儲器陣列1290還包括多個位線1291 ，其中每個位線1291與至少兩個存 儲單元1200的第一源秘漏極區域1202耦合。根據實施例，存儲器陣列1290 可以包括n個位線1291 (BL1、 BL2、……、BLn)，其中每種情況中的位線1291 被提供給陣列1290中的一列存儲單元1200。也就是說，第一位線BL1分配給 第一列存儲單元1200，第二位線BL2分配給第二列存儲單元1200等等，而第n 位線BLn分配給存儲器陣列1290中的第n列存儲單元1200，其中第一列中的 所有存儲單元1200的第一源柳漏極區域1202都與第一位線BL1耦合，第二列 中的所有存儲單元1200的第一源^/漏極區域1202都與第二位線BL2耦合等等， 而第n列中的所有存儲單元1200的第一源敏漏極區域1202都與第n位線BLn
很明顯，根據實施例， 一列中的所有存儲單元1200的第一源1S/漏極區域 1202都與公共位線耦合。也就是說，這些設置在，相應單元的選擇結構1220 的存儲單元1200的那些第一源膨漏極區域可以與公共位線連接，這樣在這些源 秘漏極區域的電勢可以通過單一位線(也就是公共位線)被控制。
根據一些實施例，存儲單元1200可以根據，說明的一個實施例設置。例 如，根據一個實施例，如上所述，選擇結構1220可以包括隔離物結構，包括例 如設置成隔離物並且從電荷保存存儲單元結構1210的偵蝰橫向設置的選擇柵。 根據可替換的實施例，然而，選擇結構1220可以具有不同的結構。根據另一實 施例，存儲單元1200可以包括襯底、第一摻雜阱和設置在襯底之內的至少一個 附加摻雜阱，其中該電荷保存存儲單元結構設置在第一摻雜阱之中或之上，而 第一摻雜阱設置在至少一個附加摻雜阱之內。根據一個實施例，該至少一個附 加摻雜阱可以包括單一摻雜阱(第二摻雜阱)，這樣存儲單元1200具有三阱結 構，如上所述。根據另一實施例，該至少一個附加摻雜阱可以包括設置在第三 摻雜阱內的第二摻雜阱，這蹄儲單元1200具有四阱結構，如上所述。根據另
一實施例，存儲單元1200可以具有包括不同數量阱的不同結構。
根據一些實施例，電荷保存存儲單元結構1210可以設置成非易失性的電荷 保存存儲單元結構，例如，如上所述，根據一個實施例的浮動柵存儲單元結構 或者電荷俘獲存儲單元結構。在一個實施例中，電荷保存存儲單元結構1210可 以設置成浮動柵存儲單元結構，並且可以包括浮動柵和設置成至少部分在浮動 柵之上的控制柵，如上所述。根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構1210可 以設置成電荷俘獲存儲單元結構，並且可以包括電荷俘獲層和設置成至少部分 在電荷俘獲層之上的控制柵，如上所述。
根據另一實施例，存儲器陣列1290可以包括與多個存儲單元1200耦合併 且設置成控制存儲單元1200的控制電路(包括例如如上所述的控制電路)，這
樣M至少第一摻雜阱對電荷保存存儲單元結構mo進行充電或放電，來使存
儲單元1200的電荷保存存儲單元結構1210被編程或擦除。根據實施例，ffl31 多個位線1291與存儲單元1200的第一源秘漏極區域1202耦合，並且此外ilii 多個字線1292與存儲單元1200的電荷保存存儲單元結構1210耦合，通過多個 選擇線1293與存儲單元1200的選擇結構1220耦合，以及M31多個控制線1294 與存儲單元1200的第二源敏漏極區域1203耦合，該控制電路可以與存儲單元 1200耦合，如圖12A所示。
根據實施例，存儲器陣列1290可以包括m個字線1292(WL1 、 WL2、……、 WLm)，其中每種情況中的字線1292可以與存儲器陣列1290中的一行的所有 存儲單元1200的電荷保存存儲單元結構1210耦合。也就是說，第一字線WL1 可以與存儲器陣列1290中的第一行的所有存儲單元1200的電荷保存存儲單元 結構1210耦合，第二字線WL2可以與存儲器陣列1290中的第二行的所有存儲 單元1200的電荷保存存儲單元結構1210耦合等等，而第m字線WLm可以與 存儲器陣列1290中的第m行的所有存儲單元1200的電荷保存存儲單元結構 1210耦合，如圖12A所示。很清楚，根據該實施例， 一行中的所有存儲單元1200 的電荷保存存儲單元結構1210可以與公共字線耦合。
根據另一實施例，存儲器陣列1290可以包括m個選擇線1293 (SEL1、 SEL2、……、SELm)，其中每種情況中的選擇線1293可以與存儲器陣列1290 中的一行的所有存儲單元1200的選擇結構1220耦合。也就是說，第一選擇線 SEL1可以與存儲器陣列1290中的第一行的所有存儲單元1200的選擇結構1220
耦合，第二選擇線SEL2可以與存儲器陣列1290中的第二糹於的所有存儲單元 1200的選擇結構1220耦合等等，而第m選擇線SELm可以與存儲器陣列1290 中的第m行的所有存儲單元1200的選擇結構1220耦合，如圖12A所示。很清 楚，根據該實施例， 一行中的所有存儲單元1200的選擇結構1220可以與公共 選擇線耦合。
根據另一實施例，存儲器陣列1290可以包括mXn個控制線1294(CL， i=l、 2、 3、……、m， j=l、 2、 3、……、n)，其中每種情況中的控制線1294 可以與存儲器陣列1290中的存儲單元1200的第二源豐私漏極區域1203耦合。根 據該實施例，在每種情況下每個存儲單元1200的第二源禾私漏極區域1203與單 個的控制線1294耦合。例如，，在存儲器陣列1290的第一行且第二列的存 儲單元1200與控制線CL12耦合，設置在存儲器陣列1290的第二行且第一列的 存儲單元1200與控制線CL21耦合等等。簡單說，如圖12A所示，設置在存儲 器陣列1290的第i行且第j列的存儲單元1200與控制線ClXij〉耦合。這樣，陣 列1290中的所有存儲單元1200的第二源^/漏極區域1203處的電勢可以分別被 控制。
根據另一實施例，存儲器陣列1290可以包括m個控制線1294 (CL1、 CL2、……、CLm)，其中每種情況中的控制線1294可以與存儲器陣列1290中 的一行的所有存儲單元1200的第二源秘漏極區域1203耦合，如圖12B所示。 也就是，第一控制線CL1可以與存儲器陣列1290中的第一行的所有存儲單元 1200的第二源秘漏極區域1203耦合，第二控制線CL2可以與存儲器陣列1290 中的第二行的所有存儲單元1200的第二源敏漏極區域1203耦合等等，而第m 控制線CLm可以與存儲器陣列1290中的第m行的所有存儲單元1200耦合， 如圖12B所示。很清楚，根據該實施例， 一行中的所有存儲單元1200的第二源 秘漏極區域1203可以與公共控制線連接，這樣這些源敏漏極區域處的電勢可 以M單一控制線(也就是公共控制線)被控制。
根據另一實施例，存儲器陣列1290可以包括n個控制線，其中每種情況中 的控制線可以與存儲器陣列1290中的一列的所有存儲單元1200的第二源柳漏 極區域1203耦合(未示出)。也就是，第一控制線可以與存儲器陣列1290中的 第一列的所有存儲單元1200的第二源極/漏極區域1203耦合，第二控制線可以 與存儲器陣列1290中的第二列的所有存儲單元1200的第二源1^/漏極區域1203
耦合等等，而第n控制線CLn可以與存儲器陣列1290中的第n列的所有存儲單 元1200的第二源^/漏極區域1203耦合。很清楚，根據該實施例， 一列中的所 有存儲單元1200的第二源^/漏極區域1203可以與公共控制線連接，這樣第二 源敏漏極區域1203與J^的第一源傲漏極區域1202類似，這樣這些源^/漏極 區域處的電勢可以fflil單一控制線(也就是公共控制線)控制。
可以fflil控制電路向位線1291、字線1292、選擇線1293及控制線1294 施加適當的電勢來控制(例如，編程和/或擦除)存儲器陣列1290的存儲單元 1200。例如，每個單元1200可以根據戰實施例中的一個進糹彌程或擦除。
圖13表示操作根據另一實施例的存儲器陣列的方法1300。該存儲器陣列 可以包括多個存儲單元，其中每個存儲單元可以包括電荷保存存儲單元結構、 選擇結構、設置成與存儲單元的選擇結構靠近的第一源柳漏極區域、和與存儲 單元的選擇結構遠離的第二源^/漏極區域。
在1302中，艦向所選擇的存儲單元的第一源秘漏極區域施加第一電壓， 向多個存儲單元中的至少一個未選擇的存儲單元的第一源板漏極區域施加第二 電壓，其中第二電壓與第一電壓不同，並且向所選擇的存儲單元的第二源a/漏 極區域和至少一個未選擇的存儲單元的第二源柳漏極區域施加第三電壓， 多個存儲單元中所選擇的存儲單元編程。
根據實施例，所選擇的存儲單元的第二源，W漏極區域和至少一個未選擇的 存儲單元的第二源1S/漏極區域可以連接在一起。也就是說，根據該實施例，所 選擇的存儲單元的第二源柳漏極區域和至少一個未選擇的存儲單元的第二源極 /漏極區域可以相互電耦合。
根據一個實施例，存儲單元在陣列中可以設置成行和列。根據另一實施例，通過與所選擇的存儲單元的第一源掛漏極區域耦 合的位線可以將第一電壓施加到所選擇的存儲單元的第一源敏漏極區域。根據 另一實施例，位線可以與存儲器陣列中的其他存儲單元的第一源敏漏極區域耦 合。例如，根據一個實施例，位線可以與一列中的所有存儲單元的第一源極/漏 極區域耦合，其中所選擇的存儲單元被定位。也就是說，根據該實施例，位線 可以是與一列中的所有存儲單元的第一源秘漏極區域耦合的公共位線。
在所選擇的存儲單元編程期間，第二電壓可以是禁止電壓，其施加到存儲 器陣列中的一個或多個未選擇的存儲單元的第一源柳漏極區域。根據一個實施
例，可以通過與未選擇的存儲單元的第一源掛漏極區域耦合的位線施加第二電 壓到未選擇的存儲單元的第一源1S/漏極區域。根據另一實施例，位線可以與存 儲器陣列中的其他存儲單元的第一源秘漏極區域耦合。例如，根據一個實施例， 位線可以與一列中的所有存儲單元的第一源柳漏極區域耦合，其中未選擇的存 儲單元被定位。也就是說，根據該實施例，位線可以是與一列中的所有存儲單 元的第一源lg/漏極區域耦合的公共位線。
根據實施例，未選擇的存儲單元的第二源掛漏極區域和所選擇的存儲單元 的第二源秘漏極區域可以連接在一起，也就是說相互電耦合。這樣，控制電壓 或電勢(也就是第三電壓)可以在所選擇的存儲單元的編程過程中施加到所選 擇的存儲單元和未選擇的存儲單元的第二源敏漏極區域。
根據實施例，可以通過與所選擇的存儲單元的第二源S/漏極區域和未選擇 的存儲單元的第二源^/漏極區域耦合的控制線施加控制電壓。
根據另一實施例，控制線可以與在行中設置的所有存儲單元的第二源極/ 漏極區域耦合，其中所選擇的存儲單元被定位。也就是說，根據該實施例，控 律'踐可以是與該行中的存儲單元的第二源敏漏極區域耦合的公共控制線。
根據實施例，第二電壓(也就是禁止電壓)可以和第三電壓(也就是控制 電壓)的值基本相同，而第一電壓可以不同，例如低於第二和第三電壓。
根據實施例，存儲單元可以根據這裡所述的一個實施例設置。
圖14表示根據另一是實施例的存儲器陣列1490的操作方案。存儲器陣列 1490包括設置成行和列的多個存儲單元1200，該多個存儲單元1200以和根據 圖12B所示的實施例的存儲器陣列1290類似的方式與位線1291 、字線1292、 選擇線1293和控制線1294進行耦合。根據一個實施例，存儲單元1200可以根 據這裡所述的一個實施例設置。圖14中示出了存儲器陣列1490的一部分，也 就是設置在陣列1490的第i-l、 " i+l行且第j-l、 j、 j+l列的交叉點的存儲單元 1200。 ^存儲單元1200包括電荷保存存儲單元結構1210、選擇結構1220、 設置成靠im擇結構1220的第一源^/漏極區域1202、和設置成遠離選擇結構 1220的第二源^/漏極區域1203。
根據所示的實施例， 一列中的所有存儲單元1200的第一源1^/漏極區域 1202與公共位線1291耦合，而一行中的所有存儲單元1200的第二源t私漏極區 域1203與公共控制線1294耦合。例如，如圖14所示，第(j-l)列中的所有存
儲單元1200的第一源柳漏極區域1202與公共位線BIXJ-1〉耦合，第行 中的所有存儲單元1200的第二源敏漏極區域1203與公共控制線CL< W〉耦合。
此外，根據所示的實施例， 一行中的所有存儲單元1200的電荷保存存儲單 元結構1210與公共字線1292耦合，而一行中的所有存儲單元1200的選擇結構 1220與公共選擇線1293耦合。例如，第行中的所有存儲單元1200的電 荷保存存儲單元結構1210與公共字線WL耦合，第(i-l)行中的所有存 儲單元1200的選擇結構1220與公共選擇線SL〈-1〉耦合。
根據所示的實施例，ilil控制線C!Xi-l〉和ClXi+l〉將零電壓(OV)分別 施加到第(i-l)行中的所有存儲單元1200的第二源極/漏極區域1203和第(i+l) 行中的所有存儲單元1200。此外，通過字線WL和WL< i+l〉將零電壓(OV) 分別施加到第(i-O行中的所有存儲單元1200的電荷保存存儲單元結構1210 和第(i+l )行中的所有存儲單元1200。此外，Mim擇線SEL和SEL< i+l〉 將零電壓(OV)分別施加到第(i-l)行中的所有存儲單元1200的選擇結構1220 和第(i+l)行中的所有存儲單元1200。
根據另一實施例，還可以將零電壓(OV)施加到控制線CL、字線 WL〈i士k〉和選擇線SEL〈i土k〉 (k=2、 3、 4……等)中的至少一個。
在所示的實施例中，存儲單元1200a設置在第i行和第j列的交叉點，也就 是存儲單元1200a與位線B!Xj〉、字線WLO、選擇線SELO和控制線CL 耦合，通過向存儲單元1200a的相應端子施加適當的電勢或電壓而編程該存儲 單元1200a。下面存儲單元1200a也可以被稱為所選擇的存儲單元。
根據實施例，可以將零電壓(0V)施加到位線B!Xj、其與所選擇的存儲 單元1200a的第一源*份漏極區域1202耦合，大約11伏的電壓可以施加到字線 WL，其與所選擇的存儲單元1200a的電荷保存存儲單元結構1210 (例如控 制柵)耦合，大約2伏的電壓可以施加到選擇線SELO，其與所選擇的存儲單 元1200a的選擇結構1220耦合，大約5伏的電壓可以施加到控制線CL，其 與所選擇的存儲單元1200a的第二源敏漏極區域1203耦合，如圖14所示。
通過將上述電勢施加給所選擇的存儲單元1200a的相應端子，存儲單元 1200a可以被編程。例如，由於第一和第二源^/漏極區域1202、 1203之間的5 伏的電壓差(=5V-0V)，電荷載流子(例如電子)可以從所選擇的存儲單元1200a 的第一源秘漏極區域1202 a向第二源柳漏極區域1203加速，並且還可以向與
具有11伏電勢的字線WLO耦合的電荷保存存儲單元結構1210加速，這樣電 荷保存存儲單元結構可以被電荷載流子(例如電子)充電，從而被編程。根據
可替換的實施例，其他電壓也可以用來將所選擇的存儲單元1200a編程。
由於位線BIXj〉是耦合至l傑j列中的所有存儲單元1200的第一源秘漏極區 域1202的公離線，在所選擇的存儲單元1200a的編程過程中，這些第一源極 /漏極區域1202將具有基本相同的電勢(很清楚，在所示的實施例中為OV)。類 似的，因為控制線CLO是耦合至U第i行中的所有存儲單元1200的第二源敏 漏極區域1203的公共控制線，在所選擇的存儲單元1200a的編程過程中，這些 第二源敏漏極區域1203將具有基本相同的電勢。
此外，根據所示的實施例，將大約5伏的電壓施加到位線BL今1〉，並且 由此施加到第(j-l)列中的所有存儲單元1200的第一源1^/漏極區域1202。該 電壓可以稱為禁止電壓，並且可以用於禁止或阻止位於第i行和第j-l歹啲交叉 點處的未選擇的存儲單元1200的編程，期艮清楚就是相同行中所選擇的存儲單 元1200a的左側相鄰單元。類似的，將大約5伏的禁止電壓施加到位線BL， 並且由此施加到第(J+1)列中的所有存儲單元1200的第一源敏漏極區域1202。 該電壓可以作為禁止電壓，並且可以用於禁止或阻止位於第i行且第j+l列的交 叉點處的未選擇的存儲單元1200的編程，期艮清楚就是相同行中所選擇的存儲 單元1200a的右側相鄰單元。
根據另一實施例，施加到未選擇的存儲單元1200的第一源lg/漏極區域 1202的禁止電壓可以具有與5伏不同的數值。例如，根據一個實施例，禁止電 壓的值可以與施加至lj與所選擇的存儲單元耦合的控制線的電壓的值相同。
根據另一實施例，還可以將禁止電壓施加到位線BL〈j土k〉 (k=2、 3、 4…… 等)中的至少一個，以便禁止或阻止位於第i行且第(j士k)列的交叉點處的未 選擇的存儲單元1200的編程，其很清楚就是相同行中所選擇的存儲單元1200a 的左側或右側的第k個相鄰單元。
可以看出在圖14中所示的操作方案的一個效果，即M向與未選擇的存儲 單元耦合的一個或多個位線施加禁止電壓，這些未選擇的存儲單元中的編程柵 極幹擾(也就是在所選擇的存儲單元編程過程中在未選擇的存儲單元中出現的 柵極幹擾)可以降低或至少部分被消除。這樣，例如在存儲器陣列中使用上述 的操作方案，成品率會提高。
下面，將討論所示實施例的附加特徵和潛在效果。
根據一些實施例，所說明的存儲單元原理可以在最小模塊面積開銷和高持 久性上得至U優化，其可以以模塊化的方式在標準1-電晶體(1T)多層柵極技術 中集成。根據一些實施例，該存儲單元原理可以應用於快閃記憶體單元結構。
根據一些實施例的存儲單元包括以個禮物技術實現的選擇柵。根據一個實 施例，該選擇柵可以由可以形成在1-電晶體(1T)多層柵極單元的側壁的多晶 矽隔離物來實現。根據一個實施例，該側壁可以面對與公共位線相耦合的存儲 單元的源^/漏極區域。也就是，根據該實施例，該選M (或者隔離物選 ) 可以被定向為向著其中存儲單元的位線接觸可以定位的存儲單元的源敏漏極區 域。也就是說，與選擇柵靠近的存儲單元的源掛漏極區可以與公共位線耦合。 這種選擇柵的定向可以導致改善的單元的幹擾性能或情況。例如，根據一個實 施例，可以 將正編程電壓施加到遠離選擇柵的源敏漏極區 減少編程柵
極幹擾(例如，Fowler-Nordheim柵極幹擾)。
在根據另一實施例的存儲單元中，編程機制或至少一個存儲單元的編程可 以通il源極側注入(SSI)來實現。
在根據另一實施例的存儲單元中，擦除機制或至少一個存儲單元的擦除可 以M5iFowler-Nordheim (FN)阱擦除來實現。
根據一個實施例，SH種技術的結合可以帶來很魯棒性的單元原理，其可 以由模塊複雜性低的設計實現，並由此斷氐模塊面積開銷。
根據一個實施例，Fowler-Nordheim擦除操作的使用可以在循環操作之後提 高存儲能力，例如與熱空，除(HHE)操作相比。
根據一些實施例，提供的存儲單元裝置包括至少一個存儲單元，其中該存 儲單元可以部分優化低模塊面積開銷。
根據一些實施例，用於存儲單元裝置的電壓(例如，在寫入、擦除或讀取 操作過程中)可以均低於12V。這可以在更高電壓設備的面積消耗方面是有優 勢的。
根據一些實施例，存儲單元的選擇柵可以通過隔離物實現。這樣，對準問 題可以降低或避免和/艦於耦合到浮動柵不需要源極欠擴散(underdifiUsion)。
根據一些實施例，可以使用數量較少的電荷泵。
根據一些實施例，通過2-電晶體(2T)結構(分裂柵原理)會,避免過擦
除艦。
根據一些實施例，由於沒有使用場增強多/多擦除(如使用的，例如ffiiiil
常的ESF-1單元)，可以得到更高的寫A/擦除持久性。
根據一些實施例，由於避免了分開的擦除柵，可以使用數量較少的字線。 根據一些實施例，由於沒有隧道ilil側壁氧化物，工藝集成會更容易。 根據一些實施例，該存儲單元裝置中的單元可以設置成或排列成具有公共
源極連接的或非結構。
根據一些實施例，在單元裝置中可以實現頁擦除。通過頁擦除，只有所選
擇的字線可以被擦除。根據一個實施例，如果提供頁擦除功能，公共源極可以
在頁粒度中實現。
根據一些實施例，存儲單元裝置中的所選擇的存儲單元的擦除操作可以通
過Fowler-Nordheim阱擦除機制來實現，其中總電壓可以在字線和其中或其上形 成有單元的阱(或者其它襯底)之間分割。
在根據一些實施例的存儲單元裝置中，頁擦除可以通過所謂的部分禁止(例 如，4頓表850中的行851給出的偏置電壓)^^f謂的完賴止(例如，j柳 表850中的行852給出的偏置電壓)來禁止未選擇的字線來實現，在部分禁止 中將較小正電壓(例如+1.5V)施加到未選擇的字線，在完全禁止中將相同的電 壓施加給未選擇的字線和阱(或襯底)(例如+6V)。
根據一個實施例的存儲單元可以具有範圍在大約5 u A到10 p A之間的讀 取電流，而根據其他實施例，存儲單元可以具有不同範圍的讀取電流，例如根 據一些實施例，包摘氐於5uA禾口/或高於10uA的電流值。
根據另一實施例的存儲單元可以具有浮動柵(FG)，其可以與該單元的源 敏漏極區域部分重疊。例如，根據實施例，浮動柵可以具有範圍從大約5nm到 大約10nm的重疊，而根據其他實施例，浮動柵可以具有不同範圍的重疊，例如 根據一些實施例，包括低於5nm和/或高於10nm的值。
在根據另一實施例的存儲單元裝置中，在所選擇的和未選擇的字線之間的 電壓差可以保持在低於大約12V到13V。這樣，例如，夕卜圍設備不需改變。也 就是說，在字線外圍不需要高電壓(HV)設備。
根據一些實施例的存儲單元裝置包括第一摻雜阱和設置在襯底之內的至少 一個附加摻雜阱。第一摻雜阱設置在至少一個附加摻雜阱之內。根據一個實施
例，在擦除操作期間，僅偏置第一摻雜阱和至少一個附加摻雜阱，同時單元裝 置的源敏漏極區域可以處於浮動。在可替換的實施例中，摻雜阱和源板漏極區 域可以具有相同的電勢。
根據一些實施例，可以使用所提供的存儲單元原理，例如，在^A式快閃記憶體
產品例如智慧卡(例如，在移動通訊(MobCom)設備中使用的智慧卡)、自動 微控制器(ATV uCs)等中。
根據一些實施例，提供的存儲單元原理包括通過源極側注入與 Fowler-Nordheim阱擦除相結合的編程機制和由隔離物技術實現的選,。根據 一些實施例，上述的特徵可以與浮動柵存儲層結合作為存儲單元的電荷存儲裝 置。
根據一些實施例，存儲單元可以具有多個阱結構，其中每個阱可以具有不 同的摻雜類型。例如，多阱結構可以包括n個摻雜阱(其中n是大於或等於二 的整數)和己摻雜的襯底，其中第k個摻雜阱設置在第k+l個摻雜阱之內(k-l、 2、……、n-l)，而第n個摻雜阱設置在襯底內。具有兩個摻雜阱(n=2)的多 阱結構和已摻雜的襯底稱為三阱結構，具有三個摻雜阱(n=3)的多阱結構和已 摻雜的襯底稱為四阱結構(或者四重阱結構)，而具有四個摻雜阱(n^)的多 阱結構和己摻雜的襯底稱為五阱結構。
根據一個實施例，提供了用於擦除存儲單元的電荷保存存儲單元結構的方 法。該存儲單元包括電荷保存存儲單元結構和選擇結構。電荷保存存儲單元結 構設置在第一摻雜阱之內或之上，該第一摻雜阱設置在至少一個附加摻雜阱之 內。電荷保存存儲單元結構被擦除，這樣存儲在電荷保存存儲單元結構中的電
荷載流子(例如電子)aii至少第一摻雜阱被汲取。
根據另一實施例的存儲器陣歹抱括設置成行和歹啲多個存儲單元。齡存 儲單元包括電荷保存存儲單元結構、選擇結構、設置成靠im擇結構的第一源 板漏極區域、和設置成遠離選擇結構的第二源柳漏極區域。根據實施例，選擇 結構可以包括設置成隔離物並且從電荷保存存儲單元結構的側壁橫向設置的選 擇柵。根據另一實施例，電荷保存存儲單元結構可以設置成浮動柵存儲單元結 構，並且可以例如包括浮動柵和控制柵。根據實施例， 一列中的所有存儲單元 的第一源敏漏極區域(也就是靠iffi^擇結構的源極/漏極區域)可以與公共位線 耦合。也就是說， 一列中的所有存儲單元的第一源板漏極區域連在一起，換句
話說是相互電耦合。根據另一實施例， 一行中的所有存儲單元的第二源柳漏極 區域(也就是遠離選擇結構的源IS/漏極區域)可以與公共控制線耦合。也就是 說， 一行中的所有存儲單元的第二源^/漏極區域連在一起，換句話說是相互電 耦合。根據另一實施例，公共控帝'踐可以與耦合到一行中的所有存儲單元的字 線平行排列。根據另一實施例，公共位線可以與字線垂直排列。根據另一實施 例，編程電壓可以從與字線平行排列的公共控制線饋送給所選擇的存儲單元。 也就是說，根據該實施例，給所選擇的存儲單元的第二源敏漏極區域施加電勢， 該電勢高於施加給所選擇的存儲單元的第一源極漏極區域的電勢。根據另一實 施例，在所選擇的存儲單元的編程的過程中，可以向一個或多個未選擇的位線 (也就是與未選擇的存儲單元連接的位線)施加禁止電壓。根據實施例，該禁止 電壓值可以大約與施加到所選擇的存儲單元的編程電壓相等。而根據另一實施 例，禁止電壓可以具有不同值。根據禁止電壓，在未選擇的存儲單元中的柵極 幹擾可以例如被M^、或阻止。
根據另一實施例，提供了存儲器陣列的存儲單元的編程的方法，其中存儲 器陣列包括多個存儲單元，每個存儲單元包括電荷保存存儲單元結構、選擇結 構、設置成TO^擇結構的第一源秘漏極區域、和設置成遠離選擇結構的第二 源豐份漏極區域，其中使存儲器陣列的所選擇的存儲單元編程包括將所選擇的存 儲單元的第二源極/漏極區域與至少一個未選擇的存儲單元的第二源^/漏極區 域一起與公共第一電壓相連接，並且向所選擇的存儲單元和未選擇的存儲單元 的第一源，私漏極區域分別施加第二和第三電壓，其中第二電壓與第三電壓不同。
ffiil參考具體的實施例，對本發明進行了具體表示和說明，本領域普通技 術人員應該清楚，進行形式和細節上的不同的變化也不脫離所附權利要求限定 的本發明的範圍。這樣本發明的範圍由所附的權禾腰求限定，並且希望包括在 和權利要求相當的含義和範圍之內的所有變化。
權利要求
1. 一種存儲單元裝置，包括襯底；至少一個存儲單元，其包括電荷保存存儲單元結構和選擇結構；設置在襯底之內的第一摻雜阱、第二摻雜阱和第三摻雜阱，其中電荷保存存儲單元結構設置在第一摻雜阱之內或之上，第一摻雜阱設置在第二摻雜阱之內，而第二摻雜阱設置在第三摻雜阱之內；以及與存儲單元耦合的控制電路，其用於控制存儲單元，使得通過至少第一摻雜阱對電荷保存存儲單元結構進行充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構編程或擦除。
2. 權利要求1的存儲單元裝置，其中選擇結構包括設置成隔離物並且從電荷保存存儲單元結構的側壁橫向設置的選擇柵。
3. 權利要求1的存儲單元裝置，其中該控制電路包括擦除電路，該擦除電路被設置成為存儲單元提供至少一個電勢，使得存儲在電荷保存存儲單元結構 中的電荷載流子ffiil至少第一摻雜阱被汲取。
4. 權利要求3的存儲單元裝置，其中該擦除電路被設置成向第一、第二和 第三摻雜,供相同的電勢。
5. 權利要求3的存儲單元裝置，其中該擦除電路被設置成控制該存儲單元， 使得根據Fowler-Nordheim擦除皿至少第一摻雜阱，除電荷保存存儲單元 結構。
6. 權利要求l的存儲單元，，還包括設置在襯底之內的至少一個附加摻 雜阱，其中第三摻雜阱設置在至少一個附加摻雜阱之內。
7. 權利要求1的存儲單元裝置，其中電荷保存存儲單元結構是非易失性的 電荷保存存儲單元結構。
8. 權利要求7的存儲單元體，其中電荷保存存儲單元結構是浮動柵存儲 單元結構或電荷俘獲存儲單元結構。
9. 權利要求1的存儲單元裝置，其中該控制電路包括編程電路，該編程電 路被設置成為存儲單元提供至少一個電勢，這樣電荷載流子通過至少第一摻雜 阱被弓l入到電荷保存存儲單元結構中。
10. 權禾腰求9的存儲單元裝置，其中該編程電路被設置成控制該存儲單元，使得禾'J用源極側注入機制編程電荷保存存儲單元結構。
11. 權利要求3的存儲單元裝置，還包括與存儲單元和擦除電路耦合的第一字線結構；與包括另一電荷保存存儲單元結構的另一存儲單元耦合的第二字線結構； 其中擦除電路被設置成在使電荷保存存儲單元結構被擦除時，向第二字線 提供字線禁止電壓並由此向其它電荷保存存儲單元結構提供字線禁止電壓。
12. 權利要求ll的存儲單元裝置，其中字線禁止電壓基本上等於提供給第 一、第二和第三摻雜阱中的至少一個的電壓。
13. 權利要求ll的存儲單元裝置，其中字線禁止電壓低於提供給第一、第二和第三摻雜阱中的至少一個的電壓。
14. 一種控制存儲單元的方法，該存儲單元包括電荷保存存儲單元結構、選擇結構、設置在襯底之內的第一、第二和第三l參雜阱，電荷保存存儲單元結 構設置成在第一摻雜阱之內或之上，第一摻雜阱設置在第二摻雜阱之內，而第 二摻雜阱設置在第三摻雜阱之內，該方法包括Mil至少第一摻雜阱對電荷保存存儲單元結構充電或放電來使電荷保存存 儲單元結構被編程或擦除。
15. —種存儲器陣列，包括多個存儲單元，每個存儲單元包括電荷保存存儲單元結構、選擇結構、和設置皿近該存儲單元的選擇結構的源掛漏極區域；多個位線，每個位線與至少兩個設置在靠近該存儲單元的選擇結構的源柳 漏極區域相耦合。
16. 權利要求15的存儲器陣列， 其中該存儲單元被設置成行和列， 其中位線在每一情況下都提供給存儲單元的列，並且 其中對於一列中的所有存儲單元，設置在靠近各個存儲單元的選擇結構的源秘漏極區域與提供給該列的位線相耦合。
17. 權利要求16的存儲器陣列，其中每個存儲單元還包括設置成遠離該存儲單元的選擇結構的源lg/漏極區域； 其中控制線在每一情況下都提供給存儲單元的行，並且其中對於一行中的所有存儲單元，設置在遠離各個存儲單元的選擇結構的 源秘漏極區域與提供給該行的控制線相耦合。
18. 權利要求15的存儲器陣列，其中選擇結構包括設置成隔離物並且從電 荷保存存儲單元結構的側^橫向設置的選擇柵。
19. 權利要求15的存儲器陣列，其中每個存儲單元還包括襯底，第一摻雜 阱和至少一個附加摻雜阱設置在襯底之內，其中電荷保存存儲單元結構設置在 第一摻雜阱之內或之上，而第一摻雜阱設置在至少一個附加摻雜阱之內。
20. 權利要求19的存儲器陣列，還包括與多個存儲單元耦合的控制電路， 其用於控制存儲單元，使得通過至少第一摻雜阱對電荷保存存儲單元結構進行 充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構被編程或擦除。
21. —種操作存儲器陣列的方法，該存儲器陣列包括多個存儲單元，每個 存儲單元包括電荷保存存儲單元結構、選擇結構、設置成靠近該選擇結構的第 一源極/漏極區域、和設置成遠離該選擇結構的第二源極/漏極區域，該方法包括通向所選擇的存儲單元的第一源極、漏極區域施加第一電壓，向多個存儲 單元的至少一個未選擇的存儲單元的第一源極、漏極區域施加第二電壓，其中第 二電壓與第一電壓不同，並且向所選擇的存儲單元的第二源極/漏極區域和至少 一個未選擇的存儲單元的第二源極/漏極區域施加第三電壓，來使多個存儲單元 中的所選擇的存儲單元被編程。
22. 權利要求21的方法，其中所選擇的存儲單元的第二源極/漏極區和 至少一個未選擇的存儲單元的第二源極/漏極區域相互電耦合。
23. —種電子設備，包括 包括至少一個邏輯設備的邏輯裝置；存儲單元裝置，其包括襯底至少一個存儲單元，其包括電荷保存存儲單元結構和選擇結構； 設置在襯底之內的第一摻雜阱、第二摻雜阱和第三摻雜阱，其中電荷保存存儲單元結構設置在第一摻雜阱之內或之上，第一摻雜阱設置在第二摻雜阱之內，而第二摻雜阱，在第三摻雜阱之內；以及與存儲單元耦合的控制電路，其用於控制存儲單元，這樣通過至少第一摻 雜阱對電荷保存存儲單元結構進行充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構被 編程或擦除。
24. 權利要求23的電子設備，其中選擇結構包括設置成隔離物並且從電荷保存存儲單元結構的側壁橫向設置的選擇柵。
25. 權利要求23的電子設備，其中邏輯裝置包括至少一個可編程邏輯設備。
26. 權利要求23的電子設備，其中該控制電路設被置成控制存儲單元，這 樣根據Fowler-Nordheim擦除通過至少第一摻雜阱來擦除電荷保存存儲單元結 構。
27. 權利要求23的電子設備，其中電荷保存存儲單元結構是浮動柵存儲單 元結構。
28. 權利要求23的電子設備，其被設置成智慧卡設備。
全文摘要
本發明涉及存儲單元裝置、控制存儲單元的方法、存儲器陣列及電子設備。在本發明的實施例中，存儲單元裝置包括襯底和至少一個包括電荷保存存儲單元結構和選擇結構的存儲單元。該存儲單元裝置還包括設置在襯底之內的第一摻雜阱、第二摻雜阱和第三摻雜阱，其中電荷保存存儲單元結構設置在第一摻雜阱之內或之上，第一摻雜阱設置在第二摻雜阱之內，第二摻雜阱設置在第三摻雜阱之內。該存儲單元裝置還包括與存儲單元耦合的控制電路，其用於控制存儲單元，這樣通過至少第一摻雜阱對電荷保存存儲單元結構進行充電或放電，來使電荷保存存儲單元結構被編程或擦除。
文檔編號G11C16/04GK101388247SQ20081017140
公開日2009年3月18日 申請日期2008年8月29日 優先權日2007年8月30日
發明者A·格拉茨, G·坦佩爾, M·羅裡克, R·斯特倫茨, R·韋斯納, T·克恩, W·蘭海因裡希, 岑柏湛 申請人:英飛凌科技股份公司