[发明专利]垂直非挥发存储单元、阵列及其操作方法

权利要求书

1.一种存储数据的非易失存储装置集成电路，其特征在于，该电路包含多个非易失存储装置，每个非易失存储装置包含一电荷存储结构、一存储介电结构和一电荷控制结构，其中：

所述电荷存储结构具有一第一位置以存储一第一电荷存储状态及一第二位置以存储一第二电荷存储状态，所述第一电荷存储状态及所述第二电荷存储状态代表所述数据，所述数据使得所述第一电荷存储状态及所述第二电荷存储状态分别代表所述数据的至少一位；其中，所述第一位置或第二位置邻近于第一节点或第二节点以及所述存储介电结构的至少一部分，且通过该存储介电结构的至少一部分与电荷控制结构相邻近；

所述存储介电结构至少部分位于所述电荷存储结构的所述第一位置与一电荷控制结构之间，至少部分位于所述电荷存储结构的所述第二位置与所述电荷控制结构之间，至少部分位于所述电荷存储结构的所述第一位置与一栅极之间，且至少部分位于所述电荷存储结构的所述第二位置与所述栅极之间；

所述电荷控制结构具有：

一第一节点，其具有一第一电荷极性；

一第二节点，其具有与所述第一电荷极性相反的一第二电荷极性；

一第三节点，其具有所述第一电荷极性；

一第一接面分隔所述第一节点与所述第二节点，所述第一接面邻近于所述存储介电结构的一部分；

一第二接面分隔所述第二节点与所述第三节点，所述第二接面邻近于所述存储介电结构的一部分；

其中所述电荷存储结构与所述存储介电结构的组合围绕第一节点、第二节点和第三节点，所述栅极围绕包含所述电荷存储结构与所述存储介电结构的组合；所述电荷控制结构是相对于所述集成电路的一衬底垂直地安置，所以在所述非易失存储装置的一剖面上，所述第二节点与所述第三节点较所述第一节点更远离所述衬底，且所述第三节点较所述第二节点更远离所述衬底；所述电荷控制结构、电荷存储结构与存储介电结构的组合，与所述栅极形成于隔离介电层之上；该非易失存储装置通过所述栅极与邻近的非易失存储装置隔绝。

2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，其中所述第一接面包括一第一扩散阻止接面，所述第二接面包括一第二扩散阻止接面。

3.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，其中所述第一接面包括一第一扩散阻止接面，所述第二接面包括一第二扩散阻止接面，且其中邻近所述存储介电结构的至少一部分所述第一扩散阻止接面厚度不超过2纳米，且邻近所述存储介电结构的至少一部分所述第二扩散阻止接面厚度不超过2纳米。

4.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，其中所述第一接面与所述第二接面中至少一个包括一肖特基接面。

5.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，更包含：

其中所述第一节点与所述第三节点的所述第一电荷极性是n型，所述第二节点的所述第二电荷极性是p型。

6.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，更包含：

其中所述第一节点与所述第三节点的所述第一电荷极性是p型，所述第二节点的所述第二电荷极性是n型。

7.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，更包含：

逻辑连接至所述电荷控制结构，所述逻辑是执行：

施加一偏压安排，以通过将电子自所述栅极隧穿至所述电荷存储结构，来控制所述第一电荷存储状态与所述第二电荷存储状态至少一种。

8.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，更包含：

逻辑连接至所述电荷控制结构，所述逻辑是执行：

施加一偏压安排，以通过将电子自所述电荷控制结构隧穿至所述电荷存储结构，来控制所述第一电荷存储状态与所述第二电荷存储状态至少一种。

9.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，更包含：

逻辑连接至所述电荷控制结构，所述逻辑是执行：

施加一偏压安排，以通过将空穴自所述栅极隧穿至所述电荷存储结构，来控制所述第一电荷存储状态与所述第二电荷存储状态至少一种。

10.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，更包含：

逻辑连接至所述电荷控制结构，所述逻辑是执行：

施加一偏压安排，以通过将空穴自所述电荷控制结构隧穿至所述电荷存储结构，来控制所述第一电荷存储状态与所述第二电荷存储状态至少一种。