[发明专利]非挥发性存储器的写入方法

说明书

技术领域

本发明涉及非挥发性存储器的写入方法，尤其是一种含有捕获电子层的双字节非挥发性存储器的写入方法。

背景技术

通常，用于存储数据的半导体存储器分为挥发性存储器和非挥发性存储器(nonvolatile memory)，挥发性存储器在电源中断时易于丢失数据，而非挥发性存储器即使在电中断时仍可保存数据。与其它的非挥发性存储技术(例如，磁盘驱动器)相比，非挥发性半导体存储器相对较小，因此，非挥发性半导体存储器已广泛地应用于移动通信系统、存储卡等。

图1所示结构为一种含有捕获电荷层的非挥发性存储器的结构示意图。如图1中所示，在半导体衬底11中包括第一掺杂区域12a和第二掺杂区域12b，分别为存储器的源极和漏极区域，在半导体衬底11中第一掺杂区域12a和第二掺杂区12b之间的区域为沟道区域13，在沟道区域13上形成了栅极结构14。所述栅极结构14包括在半导体衬底11上顺序形成的介质层15-捕获电荷层16-介质层17的三层堆叠结构以及由导电材料形成的栅极18。

当施加电压于此存储器的栅极与漏/源极区上以进行写入时，可以使栅极一侧的漏极/源极区具有较高的电压，而沟道区域中接近源极/漏极区域处会产生热电子，而在另一侧的漏极/源极区的捕获电荷层中存入电荷，因此，通过改变栅极以及漏极/源极区域上所施加的电压，可以完成一种单存储单元二位(2 bits/cell)储存的非挥发性存储器的写入过程。

目前，半导体存储器件的发展已经集中在增加存储容量以及写入和擦除速度上。申请号为us11/026708的美国专利申请文件提供一种含有捕获电荷层的非挥发性存储器的写入方法，采用通过提高沟道电压激发二次电荷注入的工艺方法，包括：在含有捕获电子层的非挥发性存储器的源极施加正电压；在含有捕获电子层的非挥发性存储器的漏极施加正电压并使漏极电压高于源极电压；将含有捕获电子层的非挥发性存储器的半导体衬底接地；在含有捕获电子层的非挥发性存储器的栅极施加正电压。所述栅极电压为6至12V，源极电压为0.5至3V，漏极电压大于源极电压加2V。但是，上述非挥发性半导体存储器的写入方法的写入速度较慢。

发明内容

本发明解决的问题是现有非挥发性存储器的写入速度较慢，提供一种非挥发性存储器的写入方法，提高存储器的写入速度。

为解决上述问题，本发明提供一种非挥发性存储器的写入方法，提供非挥发性半导体存储器，包括半导体衬底，依次位于半导体衬底上的介质层-捕获电荷层-介质层三层堆叠结构和栅极，以及半导体衬底内位于介质层-捕获电荷层-介质层三层堆叠结构两侧的源极和漏极，包括：

在非挥发性存储器的源极施加第一电压，为负值或者0；

在非挥发性存储器的漏极施加第二电压；

将非挥发性存储器的半导体衬底施加第三电压，为负值或者0；

在非挥发性存储器的栅极施加第四电压。

其中，所述第一电压大于-0.4V，第三电压大于-3V，第二电压为2.5V至6.5V，第四电压为9V至10V。

本发明还提供一种非挥发性存储器阵列的写入方法，提供非挥发性半导体存储器阵列，每一个非挥发性半导体存储器包括半导体衬底，依次位于半导体衬底上的介质层-捕获电荷层-介质层三层堆叠结构和栅极，以及半导体衬底内位于介质层-捕获电荷层-介质层三层堆叠结构两侧的源极和漏极，包括：

选取非挥发性半导体存储器阵列中的非挥发性半导体存储器单元进行写入；

通过一选定的位线在非挥发性存储器单元的源极施加第一电压，为负值或者0；

通过另一选定的位线在非挥发性存储器单元的漏极施加第二电压；

对非挥发性存储器单元的半导体衬底施加第三电压，为负值或者0；

通过一选定的字线在非挥发性存储器单元的栅极施加第四电压。

其中，所述第一电压大于-0.4V，第三电压大于-3V，第二电压为2.5V至6.5V，第四电压为9V至10V。

与现有技术相比，本发明提供的非挥发性存储器的写入方法，在不改变原有工艺，不改变原有器件结构的基础上，提高了存储器的写入速度。

附图说明

图1是现有技术含有捕获电荷层的非挥发性存储器的结构示意图；

图2本发明提供的非挥发性半导体存储器的结构示意图；

图3本发明半导体衬底电压Vb为0V时非挥发性存储器的源极电压和漏极电压与阈值电压变化值的关系图；

图4本发明半导体衬底电压Vb为-1V时非挥发性存储器的源极电压和漏极电压与阈值电压变化值的关系图；