專利名稱：分柵閃存的操作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件操作方法，尤其涉及一種分柵存儲器的操作方法。
背景技術：
存儲器用于存儲大量數字信息，最近據調查顯示，在世界范圍內，存儲器
芯片大約占了半導體交易的30%，多年來，工藝技術的進步和市場需求催生越 來越多高密度的各種類型存儲器，如RAM (隨機存儲器)、DRAM (動態隨機 存儲器)、ROM(只讀存儲器)、EPROM(可擦除可編程只讀存儲器)、FLASH(閃 存)和FRAM (鐵電存儲器)等，其中，閃存存儲器即FLASH已經成為非易 失性半導體存儲技術的主流，在各種各樣的FLASH器件中，基本分為兩種類型 疊柵器件和分柵器件，疊柵器件具有浮柵和控制柵，其中，控制柵位于浮柵上 方，制造疊柵器件的方法比制造分柵器件簡單，然而疊柵器件存在過擦除問題， 該問題通常需要在擦除循環后進行驗證以將閾值電壓保持在一個電壓范圍內解 決，增加了電路設計的復雜性。分柵結構的一個控制柵同時作為選擇晶體管 (Select transistor),有效避免了過擦除效應，電路設計相對簡單。而且，相比疊 柵結構，分柵結構利用源端熱電子注入進行編程，具有更高的編程效率，因而 被廣泛應用在各類諸如智能卡、SIM卡、微控制器、手機等電子產品中。
請參閱圖1，圖l是現有的對分柵閃存其中的一個浮柵進行編程的狀態示意 圖，分柵閃存的操作包括對其進行編程(program)、讀(read)、擦除(erase) 等，對于每一個晶體管含有2個浮柵的分柵閃存來說，當對其中任意一個浮柵 如第一浮柵8進行編程時，其操作如下連接源極端2的位線3接地即Vs=0V， 連接漏極端4的位線5施以高壓Vd=5V，連接第一控制柵9的字線(word line)接一高的編程電壓Vprog-10V，對于不需要編程的第二浮柵6來說，與控制第 二浮柵6上的第二控制4冊7連接的字線則接一電壓Vpass=5V,保持了溝道電流 (圖1在溝道上的箭頭方向所示)的導通，4吏得整個溝道1導通，保證了編程 所需要的電流通過，從而熱電子注入到第一浮柵8中，完成編程操作。
但是，當第一浮柵8進行編程操作時候，在第二浮柵6下的溝道也同時產 生了電流，如果施加的電壓Vpass過高，第二浮柵6下的溝道也會產生熱電子， 產生的熱電子將穿越第二浮柵6與溝道之間的絕緣層(未標示)ii7v浮柵內， 從而對不需要編程操作的第二浮柵6產生了干擾，導致第二浮柵6的電荷狀態 不穩定。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種分柵閃存的操作方法，當其中 一存儲 單元進行編程時，避免另一存儲單元受到干擾。
為解決上述技術問題，本發明提供的一種分柵式閃存的操作方法，所述分 柵閃存單元包括柵極、在所述柵極一側的第一浮柵以及第一浮柵上的第 一控制 柵、在所述柵極另一側的第二浮柵以及第二浮柵上的第二控制柵、位于所迷第 一浮柵外側的源極端、位于所述第二浮柵外側的漏極端，當對所述第一浮柵編 程時，調整施加在所述第二控制柵的電壓，保持所述源極端流向漏極端形成的 溝道電流為一恒定值。
進一步的，所述恒定值為1毫安~ 100毫安。
進一步的，所述第一控制柵上施加的電壓為5V 20V。優選地，所述第一 控制柵上施加的電壓為IOV。
進一步的，在所述漏極端施加的電壓為5V~20V。
進一步的，所述源極端接地。
進一步的，在所述柵極上施加的電壓為1V 3V。
與現有的分柵閃存操作方法相比，本發明的優點是當所述第一浮柵為編
4程狀態時，通過外部電路的控制，調整施加在所述第二控制柵的電壓，保持所 述源極端流向漏極端形成的溝道電流為一恒定值，從而可以大幅度降低施加所 述第二控制柵上的電壓，避免第二浮柵下的熱電子進入第二浮柵內，保持了第
二浮柵的電荷狀態的穩定。
而且由此帶來的好處是，由于施加在第二浮柵上電壓得以減小，克服了熱 電子進入第二浮柵內，大大降低器件的功耗，提升了器件的性能，也使得器件 的使用壽命更長。
圖1是現有的對分柵閃存其中的一個浮柵進行編程的狀態示意圖； 圖2是本發明對分柵閃存其中的一個浮柵進行編程的狀態示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明的分柵閃存的操作方法作進一步的 詳細說明。
請參閱圖2，圖2是本發明對分柵閃存其中的一個浮柵進行編程的狀態示意 圖。本實施中的分柵閃存單元包括柵極IO、在所述柵極10—側的第一浮柵6以 及第一浮柵6上的第一控制柵7、在所述柵極10另一側的第二浮柵8以及第二 浮柵8上的第二控制柵9、位于所述第一浮柵6外側的源極端2、位于所述第二 浮柵8外側的漏極端4。
為了避免分柵閃存其中一個浮柵進行編程時對另一個浮柵產生干擾，本實 施例以對第一浮柵8進行編程為例進行說明本發明的操作方法。
當所述第一浮4冊8為編程狀態時，各端施加的電壓條件為
在所述漏極端施加一個電壓，在連接所述漏極端4的位線5上施加一個電 壓的范圍為5V 20V,本實施例中，優選為5V;
在連接所述第一控制柵9的字線(未標示)上施加一編程電壓Vprog,該編輯電壓范圍可取4t為5V-20V，本實施例中，優選為10V; 在所述源極端施加的電壓Vs接地，即Vs-OV; 在所述柵極10上施加的電壓Vwl為IV ~ 3V。
連接所述第二控制柵7的字線(未標示)與外部電路，通過外部電路的控 制，在所述第二控制柵7上產生一動態電壓Vdyn，下面分二種情況來進行說明
1. 當所示第二浮柵6為擦除狀態(erased)時，施加在所述第二控制柵7上 的動態電壓Vdyn，只需保持在源極端2與漏極端4之間的溝道1形成的溝道電 流Iprog (圖2在溝道上的箭頭方向所示)流過溝道即可，因而其動態電壓Vdyn 的電壓值比較低。
溝道電流在流經所述第一浮斥冊8下方時，由于受到施加在第一浮斥冊8上方 的控制柵9的高壓影響，流動的熱電子會穿越所述溝道1與所述第一浮柵8之 間的絕緣層進入到第一浮柵8內，完成編程操作。而在對所述第一浮柵8進行 編程操作的過程中，施加在所述第二控制柵7上的電壓較低，從而避免了熱電 子穿越所述溝道1與所述第二浮柵6之間的絕緣層進入到第二浮柵6內，保持 了第二浮柵6的電荷狀態的穩定。
由此帶來的好處還有由于施加在第二浮柵上電壓得以減小，克服了熱電 子進入第二浮柵內，大大降低器件的功耗，提升了器件的性能，也使得器件的 使用壽命更長。
2. 當所述第二浮柵6為編程狀態(programmed)時，通過外部電路的控制， 施加在所述第二控制柵7上的動態電壓Vdyn仍舊能保持有足夠的溝道電流流 過。
上述對所述第一浮柵8進行編程時，通過外部電路的控制使得溝道電流的 恒定值為1毫安 100毫安。
由于控制所述第二控制柵電壓的外部電路不是本發明的發明內容，在此不 再詳述。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業
6的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中 描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發 明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種分柵閃存單元的編程方法，所述分柵閃存單元包括柵極、在所述柵極一側的第一浮柵以及第一浮柵上的第一控制柵、在所述柵極另一側的第二浮柵以及第二浮柵上的第二控制柵、位于所述第一浮柵外側的源極端、位于所述第二浮柵外側的漏極端，其特征在于當對所述第一浮柵編程時，調整施加在所述第二控制柵的電壓，保持所述源極端流向漏極端形成的溝道電流為一恒定值。
2. 如權利要求1所述的分柵閃存單元的編程方法，其特征在于所述恒定 值為1毫安~100毫安。
3. 如權利要求1或者2所述的分柵閃存單元的編程方法，其特征在于所 迷第 一控制柵上施加的電壓為5V ~ 20V。
4. 如權利要求3所述的分柵閃存單元的編程方法，其特征在于所述第一 控制柵上施加的電壓為IOV。
5. 如權利要求1或者2所述的分柵閃存單元的編程方法，其特征在于在 所述漏極端施加的電壓為5V ~ 20V。
6. 如權利要求1或者2所述的分柵閃存單元的編程方法，其特征在于所 述源極端接地。
7. 如權利要求1或者2所述的分柵閃存單元的編程方法，其特征在于在 所述4冊極上施加的電壓為1V~3V。
全文摘要
本發明公開一種分柵閃存單元的操作方法，所述分柵閃存單元包括柵極、在所述柵極一側的第一浮柵以及第一浮柵上的第一控制柵、在所述柵極另一側的第二浮柵以及第二浮柵上的第二控制柵、位于所述第一浮柵外側的源極端、位于所述第二浮柵外側的漏極端，當對所述第一浮柵編程時，調整施加在所述第二控制柵的電壓，保持所述源極端流向漏極端形成的溝道電流為一恒定值，所述恒定值為1毫安～100毫安。其有益效果是當第一浮柵為編程狀態時，調整在第二控制柵的電壓，保持所述源極端流向漏極端形成的溝道電流為一恒定值，從而可以大幅度降低施加所述第二控制柵上的電壓，避免第二浮柵下的熱電子進入第二浮柵內，保持了第二浮柵的電荷狀態的穩定。
文檔編號H01L27/115GK101593557SQ20091004979
公開日2009年12月2日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者孔蔚然, 曹子貴, 靖 顧 申請人:上海宏力半導體制造有限公司