[发明专利]多比特可编程非易失性存储器单元、阵列及其制造方法

权利要求书

1.一种一次性多比特可编程非易失性存储器单元，包括晶体管，所述晶体管包括栅极、源极和漏极，其特征在于，

所述存储器单元还包括与所述晶体管的栅极串联连接的电容器；

所述电容器由金属层、接触孔、阻挡层和处于有源区的多晶硅依次连接形成；其中，所述阻挡层为该电容器的介质层；

所述电容器在不同预定电压作用下，经过不同预定作用时间后，产生多种预定电阻值；

所述多种预定电阻值用于表征存储单元的多种存储状态。

2.根据权利要求1所述的可编程非易失性存储单元，其特征在于，

所述预定电压为定值电压、变值电压或脉冲电压。

3.根据权利要求1所述的可编程非易失性存储单元，其特征在于，

所述预定作用时间为恒定时长或不同时长的作用时间。

4.根据权利要求1所述的可编程非易失性存储单元，其特征在于，

所述阻挡层为金属硅化物阻挡层；

所述金属层为第一金属层。

5.一种一次性多比特可编程非易失性存储器单元的制造方法，其特征在于，

提供金属层、接触孔、阻挡层、处于有源区的多晶硅；

处于有源区的多晶硅和源极、漏极形成包括栅极的晶体管；

其特征在于，

依次连接将金属层、接触孔、阻挡层、处于有源区的多晶硅形成电容器，将阻挡层作为该电容器的介质层；

将所述晶体管的栅极与所述电容器串联连接；

所述电容器在不同预定电压作用下，经过不同预定作用时间后，产生多种预定电阻值；

所述多种预定电阻值用于表征存储单元的多种存储状态。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，

所述预定电压为定值电压、变值电压或脉冲电压。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，

所述预定作用时间为恒定时长或不同时长的作用时间。

8.一种一次性多比特可编程非易失性存储器阵列，其特征在于，包括字线、位线、源线以及位于字线、位线和源线之间的多个存储器单元；存储器单元包括晶体管和电容器；其中，所述晶体管包括栅极、源极和漏极；

所述存储单元中的晶体管的栅极与电容器串联连接至字线上；

所述存储单元中的晶体管的漏极与位线连接；

所述存储单元中的晶体管的源极与源线连接；

所述电容器由金属层、接触孔、阻挡层、处于有源区的多晶硅依次连接形成；

所述电容器在不同预定电压作用下，经过不同预定作用时间后，产生多种预定电阻值；

所述多种预定电阻值用于表征存储单元的多种存储状态。

9.根据权利要求8所述的可编程非易失性存储器阵列，其特征在于，

所述预定电压为定值电压、变值电压或脉冲电压。

10.根据权利要求8所述的可编程非易失性存储器阵列，其特征在于，

所述预定作用时间为恒定时长或不同时长的作用时间。

11.一种一次性多比特可编程非易失性存储器阵列的制造方法，包括：

提供金属层、接触孔、阻挡层、多根处于有源区的多晶硅和多个源极区、漏极区；其中，多根处于有源区的多晶硅与多个源极区、漏极区形成多个包括栅极、漏极和源极的晶体管；

其特征在于，

金属层中的多根金属线形成多条字线；

多个晶体管的源极形成多条源线；

多个晶体管的漏极形成多条位线；

依次连接金属层、接触孔、阻挡层、处于有源区的多晶硅形成电容器，其中，阻挡层作为该电容器的介质层；

将多个所述晶体管的栅极与所述电容器对应串联连接形成存储单元排布在与存储单元对应的字线、位线和源线之间；

所述电容器在不同预定电压作用下，经过不同预定作用时间后，产生多种预定电阻值；

所述多种预定电阻值用于表征存储单元的多种存储状态。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，

所述预定电压为定值电压、变值电压或脉冲电压。

13.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，

所述预定作用时间为恒定时长或不同时长的作用时间。