存储器编程方法

文档序号:6753308阅读:252来源:国知局
专利名称:存储器编程方法
技术领域
本发明涉及一种存储器的操作方法,具体的,涉及一种存储器编程方法。
背景技术
半导体存储器存储信息是通过热电子注入即编程(program)来实现的,它 利用高电场加速得到热电子,使得热电子在电场的作用下在源极和漏极之间形 成的沟道中运动,并向漏极移动,在靠近漏极的高电场内获得足够的动能,当 热电子能量足够高时,就会离开沟道,跳跃到存储器内的存储单元例如浮栅内, 并被牢牢地锁在存储单元中,从而实现编程的操作。
请参阅图l,图1为现有技术的存储器编程示意图,编程时,分别在栅极l
上施加栅极电压Fg,源极2接地,漏极3上施加漏极电压^ ,于是在源极2和 漏极3之间形成沟道4,靠近漏极3处的热电子5处于高的电场强度环境中,获 得足够动能后,发生跃迁,如图中箭头所示,注入到存储单元6内。对于由纳 米晶体层(nanocrystal)作为存储单元的纳米晶体存储器或者用氮化层作为存储 单元的SONOS (硅一氧化物一氮化物一氧化物^硅)存储器,纳米晶体层以及 氮化层均为绝缘介质,电子无法在绝缘介质内自由移动。因此,热电子发生跃 迁进入纳米晶体层或者氮化层时,往往集中在靠近漏极电场最强的位置,在远 离漏极的绝缘介质则无法捕获到热电子,导致用于存储信息的电子被集中在一 个位置,分布不均匀,严重降低器件关断(shut off)性能,从而降低器件的整 体性能。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种存储器编程方法,在存储单元内获得均匀分布的电子,提升器件性能。
为了实现本发明目的,本发明提供一种存储器编程方法,在进行编程时,源极接地,栅极接有栅极电压,漏极接有漏极电压,在编程过程中分多次向漏极施加不同的漏极电压。
进一步的,后一次施加的漏极电压均在前一次的漏极电压基础上增加一电压值。
进一步的,所述电压值的取值范围为0.5V 2V。进一步的,向漏极施加的初始漏极电压为5V 10V。进一步的,所述才册极电压为稳定电压。
与现有技术相比,本发明的存储器编程方法,在完成第一次电压操作后,在原有电压值上增加一电压值,4吏得热电子在邻近上一次热电子发生的位置上,获得足够的能量跃迁进入存储单元内,如此,经过若干次后,即可在存储单元内获得均匀分布的电子,避免了作为存储信息的电子集中在一起而降低关断性能,导致整个器件性能的下降。


图1为现有技术的存储器编程示意图2为本发明实施例中的存储器编程示意图。
具体实施例方式
为了更清楚了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
请参阅图2,图2为本发明实施例中的存储器编程示意图,本发明实施例中,以纳米晶体存储器为例加以说明。纳米晶体存储器中用于存储信息的存储单元为纳米晶体层6。
编程时,分别在栅极1上施加正向的栅极电压K,所述栅极电压为稳定电
4压。源极2接地,漏极3上施加正向的漏极电压^,于是在源极2和漏极3之间形成电场,通过栽流子的移动形成沟道4,在靠近漏极3处的热电子5处于高
的电场强度环境中,热电子的产生位置主要是受到水平方向的电场强度的影响,在水平方向上,电场强度越靠近施加高电压的漏极,其电场强度越大。热电子5
足=
(2W L +J 、
产生的位置^与漏极电压^的关系为 V 3 '。其中,?为电子电荷量,s。真空的介电常数,^'为硅的介电常数,乂为N型物质的掺杂浓度常数,^为P型掺杂浓度常数。^为内建电势差。从公式中可知,漏极电压^越大,^值越大,这就意味着有越多的热电子5在荻得足够的动能后可以跃迁进入纳米晶体层6内。
所述漏极电压^为可变电压,施加的漏极电压分为若干次,每次施加的漏极电压均不相同,可以选择的初始电压值为5V 10V,本实施例中,施加的漏极电压分3次,初始电压值为5V,在第一次编程时,由于热电子5发生在距离漏极最近的沟道内,在获得足够的动能后可以跃迁进入位于热电子5发生位置上方的纳米晶体层6内。
由于纳米晶体层6为绝缘介质层,捕获的电子无法在纳米晶体层6内自由移动,当第一次操作完成后,所述纳米晶体层6在最接近漏极处捕获的热电子5已经饱和,但是对于远离漏极3的地方由于电场强度比较小,热电子5获得的能量比较小,无法穿越绝缘介质进入纳米晶体层6。
因此,在完成第一次电压操作后,在初始电压值上增加一电压值,所述电压值的取值范围为0.5V 2V,本实施例中选取增加的电压值为IV,使得热电子5在邻近上一次热电子5发生的位置上,获得足够的能量跃迁进入纳米晶体层6,如此,经过若干次后,即可在纳米晶体层6上获得均匀分布的电子,避免了作为存储信息的电子集中在一起而降低关断性能,导致整个器件性能的下降。
当然,本发明并不局限于纳米晶体存储器,对于用以存储电子的介质为绝
5缘介质的均在本发明的保护范围内,如SONOS存储器等。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种存储器编程方法,在进行编程时,源极接地,栅极接有栅极电压,漏极接有漏极电压,其特征在于在编程过程中分多次向漏极施加不同的漏极电压。
2. 如权利要求1所述的存储器编程方法,其特征在于后一次施加的漏极 电压均在前一次的漏极电压基础上增加一电压值。
3. 如权利要求2所述的存储器编程方法,其特征在于所述电压值的取值 范围为0.5V 2V。
4. 如权利要求1所述的存储器编程方法,其特征在于向漏极施加的初始 漏才及电压为5V 10V。
5. 如权利要求1所述的存储器编程方法,其特征在于所述栅极电压为稳 定电压。
全文摘要
本发明公开一种存储器编程方法,在进行编程时,源极接地,栅极接有栅极电压,漏极接有漏极电压,在编程过程中分多次向漏极施加不同的漏极电压。后一次施加的漏极电压均在前一次的漏极电压基础上增加一电压值。所述电压值的取值范围为0.5V~2V。向漏极施加的初始漏极电压为5V~10V。所述栅极电压为稳定电压。与现有技术相比,本发明的存储器编程方法,在完成第一次电压操作后,在原有电压值上增加一电压值,使得热电子在邻近上一次热电子发生的位置上,获得足够的能量跃迁进入存储单元内,如此,经过若干次后,即可在存储单元内获得均匀分布的电子,避免了作为存储信息的电子集中在一起而降低关断性能,导致整个器件性能的下降。
文档编号G11C11/40GK101650968SQ200910055370
公开日2010年2月17日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者孔蔚然, 博 张, 杨潇楠, 永 王 申请人:上海宏力半导体制造有限公司
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