非易失性记忆体的编程方法及装置制造方法及图纸

编程非易失性储存单元将受到编程干扰作用影响，其可引发非易失性记忆体的数据精确性问题。本发明专利技术乃是把电压施加于相邻非易失性储存单元，以利用了编程干扰作用的快速编程多个储存单元的优点，而并不是仅仅掩盖会引起编程干扰作用的电压条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种非易失性储存单元，且特别是有关于一种受到编程干扰(program disturb)的非易失性储存单元。
技术介绍
编程干扰作用(program disturb effect)使非易失性储存单元的编程操作(program operation)复杂化。编程操作是把电荷添加到一记忆体阵列中的已选定的储存单元中，或者从记忆体阵列中的已选定的储存单元中移走电荷，而抹除操作(erase operation)是把储存单元的整个区段(sector)重新设定到相同的电荷储存状态。本专利技术包含两种产品和方法。在第一种方法中，编程指的是使储存于电荷捕获结构中的净电荷具有更负或更正的电位。在第二种方法中，抹除指的是使储存于电荷捕获结构中的净电荷具有更负或更正的电位。在编程干扰作用中，对一已选定的储存单元的编程将导致对相邻于已选定储存单元的未选定的储存单元产生不需要的编程。尤其是，编程干扰作用导致了如下的储存单元的不需要的编程1)位于选定的储存单元的列的相邻列，及2)与选定的行线相连接的储存单元(行线是为选定的储存单元提供闸极电压(gate voltage)的字线)。这些问题严重影响了记忆体阵列的完整性(integrity)。解决读取干扰作用的首要方法是减少对未选定的储存单元的不需要的编程条件。由于横跨位元线上的不需要的电压差将会导致编程未选定的储存单元，其中此位元线与位于选定的储存单元的相邻列的未选定的储存单元相连。例如，如果位元线上的电压提高到可对位于位元线一侧的储存单元编程时，此时编程干扰作用趋向对位于位元线另一侧的相邻储存单元编程。可藉由降低横跨位元线上的不想要的电压差来阻止对未选定的储存单元的不需要的编程产生，其中位元线乃是与位于选定的储存单元的相邻列的未选定的储存单元相连。举例来说，对被用来存取相邻于包含选中的储存单元的列的两个位元线的编程过程而言，当一编程电压施加于此两位元线的其中之一以对所选的储存单元编程时，则改变另一位元线上的电压以减少不需要的电压差。此种阻止机制仅遮掩了对于编程干扰效应的潜在(underlying)趋势，并没有真正地阻止导致编程干扰效应的潜在趋势。由于编程干扰效应是一种许多编程机制皆具有的固有效应，在某种程度上利用编程干扰效应是有益的，而不是仅仅为了抵消引起编程干扰效应的电压状态而将电压施加于其它的位元线上。
技术实现思路
本专利技术的各种实施例是关于一种非易失性记忆体及编程此记忆体的方法。多种实施例利用了编程干扰效应对以至少两个储存单元为单位的非易失性记忆体编程，而不是仅仅为了抵消编程干扰效应而将电压设置于位元线上。一种常用的非易失性记忆体阵列的构建方法乃是将多个储存单元按行和列排列。每个储存单元包括一主体，两个位于主体中的电流端，一个底部绝缘体，一具有相对应于每个电流端的部件的电荷捕获结构(每个部件具有一电荷储存状态)，以及一个顶部绝缘体。多条字线控制非易失性记忆体阵列的行的存取。每个字线对位于多个储存单元的特定行的储存单元的顶部绝缘体提供一闸极电压。多条位元线藉由这些储存单元的电流端而存取这些储存单元的列。根据位于记忆体阵列的至少两个列中的储存单元，来配置可存取储存单元的至少三个特定位元线，如下所述。第一位元线存取位于第一列和第二列的储存单元的第一电流端。第二位元线存取位于第一列的储存单元的第二电流端。第三位元线存取位于第二列的储存单元的第二电流端。在这种排列方式中，同一位元线存取位于相邻列的相邻储存单元的第一电流端，不同的位元线存取位于相邻列的相邻储存单元的第二电流端。在一实施例中，编程指令将电荷加到在第一列中的一储存单元和在第二列中的一储存单元。一电压被施加于位元线上，此位元线为至少位于第一列中的储存单元和第二列中的储存单元提供闸极电压。此闸极电压足够将高能电荷从储存单元的主体中通过底部绝缘体而移到电荷捕获结构。举例来说，如果高能电荷以电流机制(例如，CHISEL，CHE，Fowler-Nordheim通道效应，带-带热电洞通道效应(band-to-band hothole tunneling))被吸引到储存单元的主体中时，那么闸极电压足以用来移走此高能电荷。电压施加于第一位元线，此位元线存取并编程位于至少第一列和第二列中的储存单元。此电压足以用来将高能电荷(例如，藉由CHISEL，CHE，Fowler-Nordheim通道效应，带-带热电洞通道效应(band-to-band hot hole tunneling))引入在电流端之间具有至少足够的电压差的储存单元的主体中。最后，设置一电压于第二位元线和第三位元线，这些位元线是剩余的位元线，可存取并编程位于至少第一列和第二列中的储存单元。这种电压设置会引起以简单起见，相同的电压被施加于第二位元线和第三位元线上，或者以弹性灵活起见，不同的电压被施加于第二位元线和第三位元线上。这种电压设置将引起在至少第一列和第二列中的储存单元的电流端之间的至少一足够的电压差，以吸引位于储存单元中的储存单元的主体的高能电荷(例如，藉由CHISEL，CHE，Fowler-Nordheim通道效应，带-带热电洞通道效应(band-to-band hot hole tunneling))。由于这足够的电压差和能够成功地将高能电荷引入在储存单元主体中，使得此闸极电压及施加于第一位元线上的电压能够将电荷添加到储存单元中。在另一实施例中，编程指令乃是不将电荷加到在第一列中的一储存单元上和在第二列中的一储存单元上。此电压设置将不能引起位于第一列和第二列中的储存单元的电流端之间的足够的电压差，以致于不能吸引储存单元的主体中的高能电荷；而不是将电压设置在第二位元线与第三位元线中，以引起位于第一列和第二列中的储存单元的电流端之间的足够的电压差，而吸引储存单元的主体中的高能电荷。由于这个不足的电压差将不能吸引高能电荷于储存单元的主体中，此闸极电压及施加于第一位元线上的电压将不会增加电荷到储存单元中。在另一实施例中，根据如下所示的编程指令，而将电压设置到第二位元线和第三位元线上，包括A)如果编程指令是将电荷加入到位于第一列和第二列中的储存单元的电荷捕获结构中时，则将电压设置到第二和第三位元线上，以引起在储存单元的电流端间的至少足够的电压差，以便于吸引位于储存单元的第一列和第二列中的主体中的高能电荷；B)如果编程指令不将电荷加入到位于第一列和第二列中的储存单元的电荷捕获结构中时，则将电压设置到第二和第三位元线上，而不能引起电流端间的足够的电压差，以致于不能吸引位于储存单元的第一列和第二列中的主体中的高能电荷；C)如果编程指令乃是将电荷加入到位于第一列中的至少一个储存单元的电荷捕获结构中，而不是将电荷加入到位于第二列中的至少一个储存单元的电荷捕获结构中时，则设置电压于第二和第三位元线上将引起1)在储存单元的第一列中的电流端间的至少足够的电压差，以吸引位于储存单元的第一列中的主体中的高能电荷；及2)在储存单元的第二列中的电流端间的不足的电压差，而不能吸引位于储存单元的第二列中的主体中的高能电荷；以及D)如果编程指令乃是不将电荷加入到位于第一列中的至少一个储存单元的电荷捕获结构中，而能将电荷加入到位于第二列中的至少一个储存单元的电荷捕获结构中时，则设置电压于第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储存单元的编程方法，其特征在于其适于编程一第一储存单元和一第二储存单元，而该第一储存单元和该第二储存单元各自拥有一主体、在该主体中的一第一电流端和一第二电流端、一闸极端、一顶部绝缘体、拥有相对应于该第一电流端和该第二电流端的部件的一电荷捕获结构以及一底部绝缘体，其中该第一储存单元和该第二储存单元的闸极耦接于一相同的字线，而该第一储存单元和该第二储存单元的该些第一电流端耦接于一相同的位元线，且该第一储存单元和该第二储存单元的该些第二电流端耦接于不同的位元线，而该储存单元的编程方法包括：回应一编程指令，而将电荷添加到至少该第一储存单元和该第二储存单元的该电荷捕获结构，包括：施加一第一电压到该相同的字线上，以足够将高能电荷从该些储存单元的该主体中通过该底部绝缘体而移入到该电荷捕获结构中；施 加一第二电压到该相同的位元线上，而让该些储存单元的主体中的高能电荷具有在该第一电流端和该第二电流端间的至少一足够的电压差；以及设置一电压于不同位元线上，以引起在该第一电流端和该第二电流端间的至少该足够的电压差，以吸引位于该第一储存单 元和该第二储存单元的该些主体中的高能电荷。...

【技术特征摘要】
US 2004-11-19 60/629,735;US 2005-2-23 11/064,3161.一种储存单元的编程方法，其特征在于其适于编程一第一储存单元和一第二储存单元，而该第一储存单元和该第二储存单元各自拥有一主体、在该主体中的一第一电流端和一第二电流端、一闸极端、一顶部绝缘体、拥有相对应于该第一电流端和该第二电流端的部件的一电荷捕获结构以及一底部绝缘体，其中该第一储存单元和该第二储存单元的闸极耦接于一相同的字线，而该第一储存单元和该第二储存单元的该些第一电流端耦接于一相同的位元线，且该第一储存单元和该第二储存单元的该些第二电流端耦接于不同的位元线，而该储存单元的编程方法包括回应一编程指令，而将电荷添加到至少该第一储存单元和该第二储存单元的该电荷捕获结构，包括施加一第一电压到该相同的字线上，以足够将高能电荷从该些储存单元的该主体中通过该底部绝缘体而移入到该电荷捕获结构中；施加一第二电压到该相同的位元线上，而让该些储存单元的主体中的高能电荷具有在该第一电流端和该第二电流端间的至少一足够的电压差；以及设置一电压于不同位元线上，以引起在该第一电流端和该第二电流端间的至少该足够的电压差，以吸引位于该第一储存单元和该第二储存单元的该些主体中的高能电荷。2.根据权利要求1所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压所引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是通道诱发的二次电荷。3.根据权利要求1所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压所引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是通道热电荷。4.根据权利要求1所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是由Fowler-Nordheim通道效应所诱发的。5.根据权利要求1所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是由带-带通道效应所诱发的。6.根据权利要求1所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中所述的电压设置乃是对不同的位元线施加一相同的电压。7.根据权利要求1所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中所述的电压设置乃是对不同的位元线施加不同的电压。8.一种储存单元的编程方法，其特征在于其适于编程一第一储存单元和一第二储存单元，而该第一储存单元和该第二储存单元各自拥有一主体、在该主体中的一第一电流端和一第二电流端、一闸极端、一顶部绝缘体、拥有相对应于该第一电流端和该第二电流端的部件的一电荷捕获结构以及一底部绝缘体，其中该第一储存单元和该第二储存单元的闸极耦接于一相同的字线，而该第一储存单元和该第二储存单元的该些第一电流端耦接于一相同的位元线，且该第一储存单元和该第二储存单元的该些第二电流端耦接于不同的位元线，而该储存单元的编程方法包括回应一编程指令，而没有把电荷添加到至少该第一储存单元和该第二储存单元的该电荷捕获结构，包括施加一第一电压到该相同的字线上，以足够将高能电荷从该些储存单元的该主体中通过该底部绝缘体而移入到该电荷捕获结构中；施加一第二电压到该相同的位元线上，而让该些储存单元的主体中的高能电荷具有在该第一电流端和该第二电流端间的至少一足够的电压差；以及设置一电压于不同位元线上，使得在该第一电流端和该第二电流端间的电压差不足以吸引位于该第一储存单元和该第二储存单元的该些主体中的高能电荷。9.根据权利要求8所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压所引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是通道诱发的二次电荷。10.根据权利要求8所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压所引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是通道热电荷。11.根据权利要求8所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是由Fowler-Nordheim通道效应所诱发的。12.根据权利要求8所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是由带-带通道效应所诱发的。13.根据权利要求8所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中所述的电压设置乃是对不同的位元线施加一相同的电压。14.根据权利要求8所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中该电压设置乃是对不同的位元线施加不同的电压。15.一种储存单元的编程方法，其特征在于其适于编程一第一储存单元和一第二储存单元，而该第一储存单元和该第二储存单元各自拥有一主体、在该主体中的一第一电流端和一第二电流端、一闸极端、一顶部绝缘体、拥有相对应于该第一电流端和该第二电流端的部件的一电荷捕获结构以及一底部绝缘体，其中该第一储存单元和该第二储存单元的闸极耦接于一相同的字线，而该第一储存单元和该第二储存单元的该些第一电流端耦接于一相同的位元线，且该第一储存单元和该第二储存单元的该些第二电流端耦接于不同的位元线，而该储存单元的编程方法包括回应一编程指令，包括施加一第一电压到该相同的字线上，以足够将高能电荷从该些储存单元的该主体中通过该底部绝缘体而移入到该电荷捕获结构中；施加一第二电压到该相同的位元线上，而让该些储存单元的主体中的高能电荷具有在该第一电流端和该第二电流端间的至少一足够的电压差；以及根据如下所示的该编程指令，而设置一电压于不同位元线上，包括如果该编程指令是将电荷加入到位于一第一列和一第二列中的该些储存单元的该电荷捕获结构中时，则设置电压于一第二位元线和一第三位元线上，以引起在该第一电流端和该第二电流端间的至少该足够的电压差，以便于吸引位于该些储存单元的该第一列和该第二列的主体中的高能电荷；如果该编程指令没有将电荷加入到位于该第一列和该第二列中的该些储存单元的该电荷捕获结构中时，则设置电压于该第二位元线和该第三位元线上，将不能引起该第一电流端和该第二电流端间的足够的电压差，而不能吸引位于该些储存单元的该第一列和该第二列的主体中的高能电荷；如果该编程指令是将电荷加入到位于该第一列中的至少一储存单元的该电荷捕获结构中，而不是将电荷加入到位于该第二列中的至少一储存单元的该电荷捕获结构中时，则设置电压于该第二位元线和该第三位元线上将引起1)在该第一储存单元中的该第一电流端和该第二电流端间的至少该足够的电压差，以吸引位于该些储存单元的该第一列的主体中的高能电荷，以及2)在该第二储存单元中的该第一电流端和该第二电流端间的不足的电压差，而不能吸引位于该些储存单元的该第二列的主体中的高能电荷；以及如果该编程指令乃是不能将电荷加入到位于该第一列中的至少一储存单元的该电荷捕获结构中，而能将电荷加入到位于该第二列中的至少一储存单元的该电荷捕获结构中时，则设置电压于该第二位元线和该第三位元线上将引起1)在该第一储存单元中的该第一电流端和该第二电流端间的不足的电压差，而不能吸引位于该些储存单元的该第一列中的主体中的高能电荷，以及2)在该第二储存单元中的该第一电流端和该第二电流端间的至少足够的电压差，以吸引位于该些储存单元的该第二列的主体中的高能电荷。16.根据权利要求15所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压所引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是通道诱发的二次电荷。17.根据权利要求15所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压所引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是通道热电荷。18.根据权利要求15所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是由Fowler-Nordheim通道效应所诱发的。19.根据权利要求15所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中由该足够的电压引起并移入到该电荷捕获结构中的高能电荷是由带-带通道效应所诱发的。20.根据权利要求15所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中该电压设置乃是对不同的位元线施加一相同的电压。21.根据权利要求15所述的储存单元的编程方法，其特征在于其中该电压设置乃是对不同的位元线施加不同的电压。22.一种非易失性记忆体，其特征在于其包括一储存单元阵列，是按行排列的，包括至少一第一行以及多数列，其中该些列包括至少一第一列和一第二列，而每一储存单元包括一主体；一第一电流端，位于该主体中；一第二电流端，位于该主体中；一底部绝缘体，偶接于该主体；一电荷捕获结构，偶接于该底部绝缘体，而该电荷捕获结构拥有相对应于该源第一电流端和该第二电流端的多数个部件，且每一该些部件具有一电荷储存状态；以及一顶部绝缘体，偶接于该电荷捕获结构；多数条字线，耦接于该些储存单元中的该些顶部绝缘体，而该些字线包括至少一第一字线，其中在该储...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖意瑛，叶致锴，蔡文哲，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]