[发明专利]半导体器件及其操作方法

说明书

一种半导体器件，包括：沟道层；栅绝缘层，其形成在所述沟道层的表面上；单元栅图案，其沿着所述栅绝缘层形成；以及电迁移(EM)图案，其形成在所述单元栅图案中，并且能够通过在所述单元栅图案和所述沟道层之间形成的电场来移动。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年2月4日提交的申请号为10-2014-0012684的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明的各种示例性实施例总体而言涉及半导体器件及其操作方法，并且更具体地涉及包括非易失性存储器件的存储器件及其操作方法。

背景技术

即使在没有电源的情况下，非易失性存储器件也保持储存的数据。快闪存储器类型的非易失性存储器件被广泛地用在数码照相机、计算机、移动通信终端、存储卡等中。与非型(NAND)快闪存储器件包括串联连接在位线和源极线之间的多个存储器单元以配置一个存储串。NAND快闪存储器件的存储串结构有利于集成。

通常，NAND快闪存储器件通过控制储存在浮栅中的电荷量来改变存储器单元的阈值电压，从而实现擦除状态或编程状态。随着半导体存储器件的尺寸减小，在包括上述存储串结构的NAND快闪存储器件中存在不断增加的特性劣化。因此，需要开发新的非易失性存储器件来应对源于各种原因的特性劣化。

发明内容

本发明的各种示例性实施例针对利用电迁移(EM)的半导体器件及其操作方法。

本发明的一个实施例可以提供一种半导体器件，包括：沟道层、形成在沟道层的表面上的栅绝缘层、沿着栅绝缘层形成的单元栅图案、以及形成在单元栅图案中且能够根据形成在单元栅图案和沟道层之间的电场来移动的电迁移(EM)图案。

本发明的另一个实施例可以提供一种操作半导体器件的方法，包括：对存储器单元执行编程操作，所述存储器单元包括沟道层、形成在沟道层的表面上的栅绝缘层、沿着栅绝缘层形成的栅图案、以及形成在栅图案中的电子迁移图案，通过将第一电压施加至沟道层且将第二电压施加至栅图案来对存储器单元执行编程操作，使得在EM图案和栅绝缘层之间形成气隙。

本发明的另一个实施例可以提供一种操作半导体器件的方法，包括：对存储器单元执行擦除操作，所述存储器单元包括沟道层、形成在沟道层的表面上的栅绝缘层、沿着栅绝缘层形成的栅图案、以及形成在栅图案中的EM图案，通过将第三电压施加至沟道层且将第四电压施加至栅图案来对存储器单元执行擦除操作，使得在EM图案和栅图案之间形成气隙，且EM图案与栅绝缘层相接触。

以上的概述仅是说明性的，而非意在以任何方式来限制。除了以上描述的说明性的方面、实施例和特征以外，通过结合附图和以下的详细描述，另外的方面、实施例和特征将变得明显。

附图说明

将通过参照附图来详细描述本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，本发明的以上和其他的特征和优点将变得更加明显，其中：

图1A和图1B是说明根据本发明的示例性实施例的半导体器件的存储器单元的截面图；

图2和图3是说明根据本发明的示例性实施例的操作半导体器件的方法的截面图；

图4是说明根据本发明的示例性实施例的半导体器件的立体图；

图5A和图5B是说明图4中所示的存储器单元和选择晶体管的截面图；

图6A至图6I是说明根据本发明的示例性实施例的制造半导体器件的方法的截面图；

图7是说明根据本发明的示例性实施例的半导体器件的截面图；

图8是说明根据本发明的示例性实施例的半导体器件的立体图；

图9是说明根据本发明的示例性实施例的半导体器件的截面图；