专利名称：多位存储单元的参考位稳定方法
技术领域：
本发明是有关于一种参考位稳定方法，且特别是有关于一种多位存储单元的参考位稳定方法。
请参考
图1，其为公知NROM存储单元的部分结构图。
举例来说，将栅极11以及源/漏极(2)16各自施以电压，用以读取浮动栅13中的参考位(bit1)时，当参考位(bit1)为一低位准时，源/漏极(2)16与源/漏极(1)15之间便形成一信道，电流由源/漏极(1)15流向源/漏极(2)16。当参考位(bit1)为高电位时，加上此NROM10中源/漏极(2)16的附近在信道形成后，本身具有的高电场将使得信道关闭，而源/漏极(2)16与源/漏极(1)15间没有电流通过。当信道内有电流通过的时候，信道内的载子被加速且进行一连串的碰撞，与硅晶格碰撞后，产生的电子电洞对，又再次被电场加速并进行其它次的碰撞，这些具有高能的载子，就有机会穿隧过第一氧化层14而停留在氮化物层13之中，也就是对参考位(bit1)进行程序化。
当NROM10在经过多次的读取时，电子便会累积于氮化物层13的参考位(bit1)所在处。如此一来，就会造成参考位(bit1)在读取时的电流变的不稳定，如此便无法正确的与其它存储单元中所储存的数据相比较，进而失去其做为参考位的意义。
本发明提出一种多位存储单元的参考位稳定方法，此参考位稳定方法首先在多位存储单元的制造过程中，预先将一个多位存储单元中的一个第一位程序化至适当的高准位状态。之后，再于使用时读取此多位存储单元中，除前述的第一位外的位以做为参考位。
综上所述，本发明以预先将参考存储单元中的一个位程序化至高准位状态的方式，作为稳定其参考位临限电压的方法。使得在读取参考位的时候时，不会受到电子穿隧的影响，电流也变的稳定，而不失参考位的意义。
10，20多位存储单元11，21栅极12，22第二氧化层13，23氮化物层14，24第二氧化层15，25第一源/漏极16，26第二源/漏极17，27基底而在多位存储单元中，由于一个存储单元可以储存多个位，因此并非使用浮动栅来储存电荷，而是如图1或图2般，以ONO(氧化层-氮化物层-氧化层)中的N层(也就是氮化物层)来储存电荷。由于电荷在氮化物层之中无法自由移动，所以通过将电荷陷在(trapped)氮化物层中的不同区域，就可以得到具有多个储存区的存储单元。举例而言，所谓的NROM就是以这样的架构来形成在一个存储单元中可以储存两个位数据的多位存储单元。
在本发明所举的实施例中采用的参考存储单元为一颗NROM，请参考图2。在多位存储单元20制造的过程中，预先将此多位存储单元20的氮化物层23中的位bit1程序化至适当的高准位状态。而在使用时，则读取多位存储单元20的氮化物层23中的另外一个位bit2来做为参考位。而在读取参考位bit2时，因为位bit1的高准位状态，使得此位bit1下方信道阻值高于参考位bit2下方的信道阻值，而使读取时所施加的一偏压的压降大部份落在位bit1下方的信道上。如此一来，参考位bit2下方信道中的电子便非常不容易穿隧氧化层24而到达上方的氮化物层23。因此，在读取参考位bit2的时候，就不会造成参考位bit2被程序化的结果。如此，参考位bit2因为具有稳定的临限电压，在进行参考位bit2读取操作的时候所得到的电流也就会更加稳定。
在图2架构下的读取操作现以较详细的步骤说明如下。当读取多位存储单元20的氮化物层13中的第二位bit2(也就是前述的参考位)时，需在第一源/漏极25与栅级21各自施加适当的电压。当参考位bit2为低位准时，源/漏极(1)25与源/漏极(2)26之间便形成一信道，电流则由源/漏极(1)25流向源/漏极(2)26。当位bit1为极高电位时，此多位存储单元20在源/漏极(1)25的附近所具有的高电场将使得前述的信道关闭，因此源/漏极(2)26与源/漏极(1)25间将没有电流通过。
而当位bit1的高位准还不到关闭信道的极高电位的状态下，前述的信道还能保持导通。在此时，因为位bit1为高准位状态的关系，因此会使得位bit1下方信道的阻值高于参考位bit2下方的信道阻值，而使读取时所施加的偏压的压降大部份落在位bit1下方的信道上。因此，参考位bit2下方信道中的电子便非常不容易穿隧至上方的氮化物层23中而造成参考位bit2被程序化。因此，参考位bit2就能够具有稳定的临限电压。
然而，本领域普通技术人员可知，此参考位临限电压的稳定方法更可应用于稳定其它种类的多位存储单元的参考位。
综上所述，本发明通过将以多位存储单元做成的参考存储单元中的第一个位预先程序化至高准位状态，而使得做为参考位的第二个位的临限电压能呈现稳定的状态。如此一来，当多次读取参考位之后，读取电流仍然可以保持稳定，而不失参考位的意义。
权利要求
1.一种多位存储单元的参考位稳定方法，其特征是，该方法包括在该多位存储单元的制造过程中，预先将该多位存储单元中的一第一位程序化至一高准位的状态；以及在使用时读取该多位存储单元中，除该第一位外的一参考位。
2.如权利要求1所述的多位存储单元的参考位稳定方法，其特征是，该多位存储单元可包括NROM。
全文摘要
本发明提出一种多位存储单元的参考位稳定方法，此参考位稳定方法首先在多位存储单元的制造过程中，预先将一个多位存储单元中的一个第一位程序化至适当的高准位状态。之后，再于使用时读取此多位存储单元中，除前述的第一位外的一位以做为参考位。
文档编号G11C29/00GK1419278SQ0113477
公开日2003年5月21日 申请日期2001年11月12日 优先权日2001年11月12日
发明者黄俊仁, 周铭宏, 陈家兴 申请人:旺宏电子股份有限公司