【技术实现步骤摘要】
用于非易失性存储单元的方法和装置
本专利技术涉及非易失性存储单元结构以及用于提供用于嵌入有逻辑电路的非易失性存储单元结构并且与先进半导体制造工艺可兼容的方法。
技术介绍
用于电子电路并且尤其用于在半导体工艺中被制造为集成电路的电子电路的当前一般要求是存储器存储元件的阵列。这些元件可以设置为非易失性存储(NVM)单元。在传统NVM结构中,可以使用FLASH存储器。然而,例如,除了用于逻辑电路的先进半导体工艺之外,FLASH存储器的使用还要求半导体工艺步骤。FLASH单元要求昂贵的工艺步骤。最近,已经开发出逻辑可兼容NVM单元。这些逻辑可兼容存储单元中的一些使用浮置栅极,其中,浮置栅极使用逻辑工艺的栅电极材料和栅极氧化物形成。当用于半导体工艺的工艺节点继续按比例缩小到较小特征尺寸时,栅极氧化物厚度(Tox)也减小到不可靠地制造的可靠浮置栅极单元的点。来自存储的捕捉电荷的泄漏电流可能导致不可操作或不可靠的存储单元;即,浮置栅极单元由于泄漏可能存在误差。使用侧壁存储的NVM单元正被使用。在这些单元中,例如,在单元形式的侧壁电介质中提供电荷捕捉层,单元包括诸如PMOS或NMOS晶体管的MOS晶体管。通过使用沟道热电子(CHE)对单元“进行编程”,可以在侧壁上的电荷捕捉电介质中捕捉电子。然而,当单个侧壁存储区用于以“每位一个单元”布置来存储位信息时,很难获得可靠操作。观察用于单元的编程和未编程电流的改变。这些改变使得难以进行可靠操作。在另一种已知方法中,通过使用两个单元以“每位两个单元”结构存储一位信息来解决这些可靠性问题。这些可以被称为“2T”单元。在该方法中,一个 ...
【技术保护点】
一种装置,包括:非易失性存储单元的阵列,形成在半导体衬底的一部分中,包括:第一存储单元,具有均用于存储对应于数据位的被捕捉电荷的第一位单元和第二位单元;第二存储单元,具有均用于存储对应于数据位的被捕捉电荷的第三位单元和第四位单元;字线,被耦合以将电压提供给所述第一存储单元和所述第二存储单元的栅极端;以及列复用器,耦合至多条列线,所选择的列线耦合至所述第一存储单元和所述第二存储单元的第一源极/漏极端以及耦合至所述第一存储单元和所述第二存储单元的第二源极/漏极端,所述列复用器被耦合以接收用于存储在所述非易失性存储单元中的数据和互补数据,所述列复用器将电压耦合至与对应于所述数据的所述第一存储单元连接的一条列线并且将电压耦合至与对应于所述互补数据的所述第二存储单元连接的一条列线。
【技术特征摘要】
2012.04.30 US 13/460,4871.一种存储装置,包括:非易失性存储单元的阵列,形成在半导体衬底的一部分中,包括:第一存储单元,具有均用于存储对应于数据位的被捕捉电荷的第一位单元和第二位单元;第二存储单元,具有均用于存储对应于数据位的被捕捉电荷的第三位单元和第四位单元;其中,所述第一存储单元包括第一MOS晶体管,所述第二存储单元包括第二MOS晶体管,所述第一位单元和所述第二位单元包括邻接所述第一MOS晶体管的第一栅极侧壁的第一侧壁存储单元,所述第三位单元和所述第四位单元包括邻接第二MOS晶体管的第二栅极侧壁的第二侧壁存储单元,所述第一侧壁存储单元包括邻接所述第一栅极侧壁的第一氧化物-氮化物-氧化物层,所述第一氧化物-氮化物-氧化物层包括从所述第一栅极的一个侧壁经所述第一栅极的顶面延伸跨越到相反侧壁上的连续层;所述第二侧壁存储单元包括邻接所述第二栅极侧壁的第二氧化物-氮化物-氧化物层,所述第二氧化物-氮化物-氧化物层包括从所述第二栅极的一个侧壁经所述第二栅极的顶面延伸跨越到相反侧壁上的连续层;字线,被耦合以将电压提供给所述第一存储单元和所述第二存储单元的栅极端;以及列复用器,耦合至多条列线,所选择的列线耦合至所述第一存储单元和所述第二存储单元的第一源极/漏极端以及耦合至所述第一存储单元和所述第二存储单元的第二源极/漏极端,所述列复用器被耦合以接收用于存储在所述非易失性存储单元中的数据和互补数据,所述列复用器将电压耦合至与对应于所述数据的所述第一存储单元连接的一条列线并且将电压耦合至与对应于所述互补数据的所述第二存储单元连接的一条列线。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述列复用器将选择线电压提供给由所述第一位单元和所述第二存储单元共享的列线。3.根据权利要求1所述的装置,其中,存储单元的阵列包括多个存储单元,所述多个存储单元被布置为行和列,并且沿着行耦合至字线以及沿着列耦合至所述列线。4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述半导体衬底进一步包括逻辑电路。5.根据权利要求4所述的装置,其中,所述逻辑电路耦合至存储单元的阵列。6.一种存储方法,包括:在半导体衬底上形成非易失性存储单元的阵列,所述非易失性存储单元的阵列沿着字线布置为行并且沿着列线布置为列,每个非易失性存储单元都具有耦合至所述字线中的一条的栅极端、耦合至所述列线中的一条的第一源极/漏极端以及耦合至所述列线中的另一条的第二源极/漏极端,并且所述非易失性存储单元中的每一个都具有形成用于存储位的第一位单元和第二位单元的第一侧壁存储区和第二侧壁存储区;形成所述非易失性存储单元的阵列进一步包括在所述半导体衬底上形成均具有侧壁存储区的MOS晶体管,形成所述MOS晶体管进一步包括在所述MOS晶体管的侧壁形成氧化物-氮化物-氧化物层,所述氧化物...
【专利技术属性】
技术研发人员:池育德,
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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