[发明专利]非挥发性记忆体及其制造方法与记忆胞的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非挥发性记忆体(non-volatile memory)及其制造方法与记忆胞的操作方法，特别是涉及一种可以避免第二位元效应(second bit effect)的非挥发性记忆体及其制造方法与记忆胞的操作方法。 

背景技术

非挥发性记忆体由于具有存入的资料在断电后也不会消失的优点，因此许多电器产品中必须具备此类记忆体，以维持电器产品开机时的正常操作。特别是，快闪记忆体(flash memory)由于具有可多次进行资料的存入、读取、抹除等操作，所以已成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种记忆体元件。 

电荷捕捉快闪记忆体(charge-traped flash memory)为目前常见的一种快闪记忆体。在电荷捕捉快闪记忆体中，利用由氧化物层-氮化物层-氧化物层所构成的电荷捕捉结构(即熟知的ONO层)可储存二位元的资料。一般来说，二位元的资料可分别储存于电荷捕捉结构中的氮化物层的左侧(即左位元)或右侧(即右位元) 

然而，在电荷捕捉快闪记忆体中存在着第二位元效应，即当对左位元进行读取操作时，会受到右位元的影响，或当对右位元进行读取操作时，会受到左位元的影响。此外，随着记忆体尺寸逐渐缩小，第二位元效应更为显著，因而影响了记忆体的操作裕度(operation window)与元件效能。 

由此可见，上述现有的非挥发性记忆体在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的非挥发性记忆体及其制造方法与记忆胞的操作方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。 

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的非挥发性记忆体存在的缺陷，而提供一种新的非挥发性记忆体，所要解决的技术问题是使其可以避免在操作时产生第二位元效应，非常适于实用。 

本发明的另一目的在于，克服现有的非挥发性记忆体存在的缺陷，而提供一种新的非挥发性记忆体的制作方法，所要解决的技术问题是使其可制造具有较大操作裕度的非挥发性记忆体，从而更加适于实用。 

本发明的再一目的在于，克服现有的非挥发性记忆体存在的缺陷，而提供一种新的记忆胞的操作方法，所要解决的技术问题是使其可以有效地提高元件效能，从而更加适于实用。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种非挥发性记忆体，其包括基底、多个条状的第一掺杂区、多个条状的第二掺杂区、电荷捕捉结构、多个条状的第一栅极、多个条状的第二栅极以及栅间绝缘层。第一掺杂区配置于基底中，并沿第一方向延伸。第二掺杂区配置于基底中，并沿第一方向延伸，且第二掺杂区与第一掺杂区交替排列。电荷捕捉结构配置于基底上。第一栅极配置于电荷捕捉结构上，并沿第一方向延伸，且每一个第一栅极位于这些第一掺杂区的其中一者上。第二栅极配置于电荷捕捉结构上，并沿第二方向延伸，且位于第二掺杂区上，其中第二方向与第一方向交错。栅间绝缘层配置于第一栅极与第二栅极之间。相邻的第一掺杂区与第二掺杂区以及位于相邻的第一掺杂区与第二掺杂区之间的第一栅极、第二栅极与电荷捕捉结构定义出记忆胞。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的非挥发性记忆体，其中所述的第一栅极的宽度例如大于第一掺杂区的宽度。 

前述的非挥发性记忆体，其中所述的基底中例如具有多个沟渠，每一个第一掺杂区位于这些沟渠的其中一者下方，每一个第一栅极位于这些沟渠的其中一者的底部，且在第二方向上，这些第二栅极填入这些沟渠。 

前述的非挥发性记忆体，其中所述的电荷捕捉结构例如是由底氧化物层、电荷捕捉层与顶氧化物层所构成的复合结构。 

前述的非挥发性记忆体，其中所述的电荷捕捉层的材料例如为氮化物或高介电常数材料。 

前述的非挥发性记忆体，其中所述的高介电常数材料例如为HfO₂、TiO₂、ZrO₂、Ta₂O₅或Al₂O₃。