CN100463189C

Nonvolatile memory array, programming and manufacturing method

Abstract

A non-volatile memory array includes a semiconductor substrate with a main surface, a first source/drain region and a second source/drain region. The second source/drain region is separated from the first source/drain region. The well region is located in a part of the semiconductor substrate between the first source/drain region and the second source/drain region. A plurality of memory cells are located on the main surface on the well area. Each memory cell includes a first oxide layer formed on the main surface of the substrate; a charge storage layer located on the first oxide layer opposite to the main surface of the semiconductor substrate; and a second oxide layer located opposite to the Above the charge storage layer on the main surface of the semiconductor substrate. A plurality of word lines are located on the second oxide layer opposite to the main surface of the semiconductor substrate.

CN100463189C, drawing sheet 1
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Expired 30 August 2026, 0.1 years ago.

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13 claims: 3 independent, 10 dependent

  1. 1
    第 1、 一种非易失性存储器阵列,包括: 半导体衬底,具有主表面; 第一源极/漏极区域,位于该半导体衬底接近该主表面的一部分 中; 第二源极/漏极区域,位于该半导体衬底接近该主表面的一部分 中,且该第一源极/漏极区域与该第二源极/漏极区域分隔; 井区域,位于接近该第一源极/漏极区域与该第二源极/漏极区域 之间该主表面的该半导体衬底的一部分中; 多个存储器单元,位于该井区域上方的该半导体衬底的该主表面 之上,且位于该第一源极/漏极区域与相邻于该第一源极/漏极区域的 该第二源极/漏极区域之间,每一该存储器单元包括: 第一氧化层,形成于该半导体衬底的该主表面之上,该第一 氧化层置于该主表面接近该井区域的一部分之上; 电荷储存层,相对于该半导体衬底的该主表面的,位于该第 一氧化层之上; 第二氧化层,相对于该半导体衬底的该主表面的,位于该电 荷储存层之上;以及 多个字线,相对于该半导体衬底的该主表面的每个该字线位 于该第二氧化层之上。
  2. 2
    2、 如权利要求1所述的非易失性存储器阵列,其中每个该电荷 储存层由氮化物材料所形成。
  3. 3
    3、 如权利要求2所述的非易失性存储器阵列,其中每个该电荷 储存层由氮化硅所形成。
  4. 4
    4、 如权利要求1所述的非易失性存储器阵列,其中该多个字线 由未掺杂的多晶硅、掺杂的多晶硅及金属中的一种所形成。 200610128843.5 第
  5. 5
    5、 如权利要求1所述的非易失性存储器阵列,还包括: 多个电流控制线,位于该多个字线的每一侧。
  6. 6
    6、 一种编程存储器阵列中非易失性存储器单元的方法,该存储 器阵列包括半导体衬底、第一源极/漏极区域、第二源极/漏极区域、 位于该第一源极/漏极区域与该第二源极/漏极区域之间的井区域、位 于该半导体衬底之上该第一源极/漏极区域与该第二源极/漏极区域之 间的多个存储器单元、与该多个存储器单元的独立的存储器单元连接 的多个字线、位于多个字线的邻近的一对之间的多个电流控制线,每 一该存储器单元包括位于该井区域之上的第一氧化层、位于该第一氧 化层之上的电荷储存层及位于该电荷储存层之上的第二氧化层,该方 法包括: 施加正字线编程电压于该字线,该字线位于欲编程的对应的存储 器单元之上; 施加参考电压于该井区域; 施加电流控制线编程电压于电流控制线,该电流控制线紧靠最接 近该第二源极/漏极区域的一侧上待被编程的该存储器单元;以及 施加源极/漏极编程电压于该第一源极/漏极区域,且连接该第二 源极/漏极区域与该参考电压,该源极/漏极编程电压足以引发从该第 二源极/漏极区域通过该井区域至该电荷储存层的电子穿隧,以编程 第一位。
  7. 7
    7、 如权利要求6所述的方法,还包括: 施加该电流控制线编程电压于电流控制线,该电流控制线最接近 欲编程的该存储器单元的该第一源极/漏极区域的一侧;以及 施加该源极/漏极编程电压于该第二源极/漏极,且连接该第一源 极/漏极与该参考电压,该源极/漏极编程电压有效产生电子穿隧,从 该第一源极/漏极通过该井区域至该电荷储存层,以编程第二位。 200610128843.5 第
  8. 8
    8、 如权利要求6所述的方法,其中该正字线编程电压介于8-12 伏特直流电之间。
  9. 9
    9、 如权利要求6所述的方法,其中该源极/漏极编程电压介于4-6 伏特直流电之间。
  10. 10
    10、 如权利要求6所述的方法,其中该电流控制线编程电压介于 0.7-2伏特直流电之间。
  11. 11
    11、 一种形成非易失性存储器阵列的方法,包括: 提供半导体衬底,该半导体衬底具有主表面; 形成第一源极/漏极区域于该半导体衬底接近该主表面的部分 中; 形成第二源极/漏极区域,在该半导体衬底接近该主表面的部分 中,且该第一源极/漏极区域与该第二源极/漏极区域分隔,井区域由 该半导体衬底中接近该第一源极/漏极区域与该第二源极/漏极区域之 间的该主表面一部分所定义; 沉积第一氧化层于该半导体衬底的该主表面之上,该第一氧化层 置于该主表面接近该井区域的一部分之上; 形成电荷储存层于相对于该半导体衬底的该主表面的该第一氧 化层之上; 沉积第二氧化层于相对于该半导体衬底的该主表面的该电荷储 存层之上; 蚀刻部分该第一氧化层、该电荷储存层及该第二氧化层,以形成 多个独立的存储器单元于该第一源极/漏极区域与相邻于该第一源极/ 漏极区域的第二源极/漏极区域之间;以及 形成多个字线,每个该字线连接该多个存储器单元中的一子组。
  12. 12
    12、 如权利要求11所述的方法,还包括: 形成多个电流控制线于该多个字线的每一侧。 200610128843.5 第
  13. 13
    13、如权利要求12所述的方法,还包括: 沉积绝缘体,围绕该多个字线及该多个电流控制线。 200610128843.5
Independent claims13