[发明专利]防止电荷丢失的存储器单元

说明书

背景技术

流体喷射装置用来喷射流体。喷墨式印刷系统是一种流体喷射装置。喷墨式印刷系统常常包括喷墨式打印头管芯，其包括具有发射喷嘴的一个或多个阵列和用于对喷嘴进行寻址的电路的半导体基板。在某些流体喷射装置中，诸如在喷墨式打印头系统中，半导体管芯或芯片包括非易失性存储器，诸如熔丝。

近年来，已开发了电可编程只读存储器（EPROM）器件。这些器件在每个行和列交叉点处包括存储器单元。每个存储器单元包括浮置栅极和控制栅极或输入栅极。在未编程存储器单元中，浮置栅极不具有电荷，这造成阈值电压是低的。在编程存储器单元中，用电子对浮置栅极进行充电且阈值电压较高。具有较低阈值电压的存储器单元是一个逻辑值且具有较高阈值电压的存储器单元是另一逻辑值。

附图说明

图1是图示出在MOS过程中制造的EPROM单元的一个示例的图。

图2是图示出在NMOS过程中制造的半导体管芯中的材料层的一个示例的图。

图3是图示出使用图2的半导体管芯的层的EPROM单元的一个示例的图。

图4是图示出EPROM阵列的一个示例的图。

图5是图示出在NMOS过程中制造的EPROM单元的一个示例的图。

图6是图示出在NMOS过程中制造的成本降低EPROM单元的一个示例的图。

图7是图示出包括浮置栅极电荷保持层的成本降低EPROM单元的一个示例的图。

图8是图示出用于电荷保持的变化性图表的一个示例的图。

图9是图示出包括不同厚度的氮化硅层的电荷保持的变化性图表的一个示例的图。

图10是图示出用于电荷保持的变化性图表的一个示例的图，其将在金属1层上具有氮化硅层的EPROM单元与具有在TEOS层上的氮化硅层的EPROM单元相比较。

图11是图示出用于三个质量批次的用于电荷保持的变化性图表的一个示例的图。

图12是图示出用于六个风险生产批次的用于电荷保持的变化性图表的一个示例的图。

图13是图示出EPROM编程比数据图表的一个示例的图。

图14是图示出用于电荷保持的变化性图表的一个示例的图，其将不具有氮化硅层的EPROM单元与具有氮化硅层的EPROM单元相比较。

图15是图示出用于风险生产批次的EPROM编程比数据图表的一个示例的图。

图16是图示出用于风险生产批次的用于电荷保持的变化性图表的一个示例的图。

图17是图示出半导体基板的一个示例的图。

图18是图示出设置在半导体基板上的栅极电介质层和多晶硅层的一个示例的图。

图19是图示出设置在多晶硅层上的浮置栅极电介质层的一个示例的图。

图20是图示出设置在浮置栅极电介质层上的金属1层的一个示例的图。

图21是图示出设置在金属1层上的浮置栅极电荷保持层的一个示例的图。

图22是图示出设置在浮置栅极电荷保持层上的控制栅极电介质层的一个示例的图。

图23是图示出设置在控制栅极电介质层上的金属2层的一个示例的图。

图24是图示出设置在金属2层上的顶部电介质层的一个示例的图。

图25是图示出设置在顶部电介质层上的聚合物层的一个示例的图。

具体实施方式

在以下详细描述中，对构成其一部分的附图进行参考，并且其中以图示的方式示出了其中可实施本发明的特定实施例。在这方面，参考所描述的一个或多个图的取向而使用方向术语，诸如“顶部”、“底部”、“正面”、“背面”、“前”、“后”等。由于实施例的部件可以以许多不同的取向定位，所以出于图示的目的而使用方向术语且其绝不是限制性的。应理解的是在不脱离本发明的范围的情况下可以利用其他实施例且可进行结构或逻辑改变。因此不应以限制性意义来理解以下详细描述，并且由所附权利要求来定义本发明的范围。应理解的是可将本文所述的各种实施例的特征相互组合，除非另外具体地说明。

在流体喷射装置中，诸如喷墨式印刷系统中，可以使用EPROM单元来消除熔丝，诸如在喷墨式打印头管芯中的N沟道金属氧化物半导体（NMOS）电路中的熔丝。EPROM单元不包括熔丝且相比于熔丝而言提供许多优点，包括每比特减小的管芯面积和改善的可靠性。