專利名稱：多位存儲(chǔ)單元的參考位穩(wěn)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種參考位穩(wěn)定方法，且特別是有關(guān)于一種多位存儲(chǔ)單元的參考位穩(wěn)定方法。
請(qǐng)參考

圖1，其為公知NROM存儲(chǔ)單元的部分結(jié)構(gòu)圖。
舉例來說，將柵極11以及源/漏極(2)16各自施以電壓，用以讀取浮動(dòng)?xùn)?3中的參考位(bit1)時(shí)，當(dāng)參考位(bit1)為一低位準(zhǔn)時(shí)，源/漏極(2)16與源/漏極(1)15之間便形成一信道，電流由源/漏極(1)15流向源/漏極(2)16。當(dāng)參考位(bit1)為高電位時(shí)，加上此NROM10中源/漏極(2)16的附近在信道形成后，本身具有的高電場將使得信道關(guān)閉，而源/漏極(2)16與源/漏極(1)15間沒有電流通過。當(dāng)信道內(nèi)有電流通過的時(shí)候，信道內(nèi)的載子被加速且進(jìn)行一連串的碰撞，與硅晶格碰撞后，產(chǎn)生的電子電洞對(duì)，又再次被電場加速并進(jìn)行其它次的碰撞，這些具有高能的載子，就有機(jī)會(huì)穿隧過第一氧化層14而停留在氮化物層13之中，也就是對(duì)參考位(bit1)進(jìn)行程序化。
當(dāng)NROM10在經(jīng)過多次的讀取時(shí)，電子便會(huì)累積于氮化物層13的參考位(bit1)所在處。如此一來，就會(huì)造成參考位(bit1)在讀取時(shí)的電流變的不穩(wěn)定，如此便無法正確的與其它存儲(chǔ)單元中所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)相比較，進(jìn)而失去其做為參考位的意義。
本發(fā)明提出一種多位存儲(chǔ)單元的參考位穩(wěn)定方法，此參考位穩(wěn)定方法首先在多位存儲(chǔ)單元的制造過程中，預(yù)先將一個(gè)多位存儲(chǔ)單元中的一個(gè)第一位程序化至適當(dāng)?shù)母邷?zhǔn)位狀態(tài)。之后，再于使用時(shí)讀取此多位存儲(chǔ)單元中，除前述的第一位外的位以做為參考位。
綜上所述，本發(fā)明以預(yù)先將參考存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位程序化至高準(zhǔn)位狀態(tài)的方式，作為穩(wěn)定其參考位臨限電壓的方法。使得在讀取參考位的時(shí)候時(shí)，不會(huì)受到電子穿隧的影響，電流也變的穩(wěn)定，而不失參考位的意義。
10，20多位存儲(chǔ)單元11，21柵極12，22第二氧化層13，23氮化物層14，24第二氧化層15，25第一源/漏極16，26第二源/漏極17，27基底而在多位存儲(chǔ)單元中，由于一個(gè)存儲(chǔ)單元可以儲(chǔ)存多個(gè)位，因此并非使用浮動(dòng)?xùn)艁韮?chǔ)存電荷，而是如圖1或圖2般，以O(shè)NO(氧化層-氮化物層-氧化層)中的N層(也就是氮化物層)來儲(chǔ)存電荷。由于電荷在氮化物層之中無法自由移動(dòng)，所以通過將電荷陷在(trapped)氮化物層中的不同區(qū)域，就可以得到具有多個(gè)儲(chǔ)存區(qū)的存儲(chǔ)單元。舉例而言，所謂的NROM就是以這樣的架構(gòu)來形成在一個(gè)存儲(chǔ)單元中可以儲(chǔ)存兩個(gè)位數(shù)據(jù)的多位存儲(chǔ)單元。
在本發(fā)明所舉的實(shí)施例中采用的參考存儲(chǔ)單元為一顆NROM，請(qǐng)參考圖2。在多位存儲(chǔ)單元20制造的過程中，預(yù)先將此多位存儲(chǔ)單元20的氮化物層23中的位bit1程序化至適當(dāng)?shù)母邷?zhǔn)位狀態(tài)。而在使用時(shí)，則讀取多位存儲(chǔ)單元20的氮化物層23中的另外一個(gè)位bit2來做為參考位。而在讀取參考位bit2時(shí)，因?yàn)槲籦it1的高準(zhǔn)位狀態(tài)，使得此位bit1下方信道阻值高于參考位bit2下方的信道阻值，而使讀取時(shí)所施加的一偏壓的壓降大部份落在位bit1下方的信道上。如此一來，參考位bit2下方信道中的電子便非常不容易穿隧氧化層24而到達(dá)上方的氮化物層23。因此，在讀取參考位bit2的時(shí)候，就不會(huì)造成參考位bit2被程序化的結(jié)果。如此，參考位bit2因?yàn)榫哂蟹€(wěn)定的臨限電壓，在進(jìn)行參考位bit2讀取操作的時(shí)候所得到的電流也就會(huì)更加穩(wěn)定。
在圖2架構(gòu)下的讀取操作現(xiàn)以較詳細(xì)的步驟說明如下。當(dāng)讀取多位存儲(chǔ)單元20的氮化物層13中的第二位bit2(也就是前述的參考位)時(shí)，需在第一源/漏極25與柵級(jí)21各自施加適當(dāng)?shù)碾妷?。?dāng)參考位bit2為低位準(zhǔn)時(shí)，源/漏極(1)25與源/漏極(2)26之間便形成一信道，電流則由源/漏極(1)25流向源/漏極(2)26。當(dāng)位bit1為極高電位時(shí)，此多位存儲(chǔ)單元20在源/漏極(1)25的附近所具有的高電場將使得前述的信道關(guān)閉，因此源/漏極(2)26與源/漏極(1)25間將沒有電流通過。
而當(dāng)位bit1的高位準(zhǔn)還不到關(guān)閉信道的極高電位的狀態(tài)下，前述的信道還能保持導(dǎo)通。在此時(shí)，因?yàn)槲籦it1為高準(zhǔn)位狀態(tài)的關(guān)系，因此會(huì)使得位bit1下方信道的阻值高于參考位bit2下方的信道阻值，而使讀取時(shí)所施加的偏壓的壓降大部份落在位bit1下方的信道上。因此，參考位bit2下方信道中的電子便非常不容易穿隧至上方的氮化物層23中而造成參考位bit2被程序化。因此，參考位bit2就能夠具有穩(wěn)定的臨限電壓。
然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可知，此參考位臨限電壓的穩(wěn)定方法更可應(yīng)用于穩(wěn)定其它種類的多位存儲(chǔ)單元的參考位。
綜上所述，本發(fā)明通過將以多位存儲(chǔ)單元做成的參考存儲(chǔ)單元中的第一個(gè)位預(yù)先程序化至高準(zhǔn)位狀態(tài)，而使得做為參考位的第二個(gè)位的臨限電壓能呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)。如此一來，當(dāng)多次讀取參考位之后，讀取電流仍然可以保持穩(wěn)定，而不失參考位的意義。
權(quán)利要求
1.一種多位存儲(chǔ)單元的參考位穩(wěn)定方法，其特征是，該方法包括在該多位存儲(chǔ)單元的制造過程中，預(yù)先將該多位存儲(chǔ)單元中的一第一位程序化至一高準(zhǔn)位的狀態(tài)；以及在使用時(shí)讀取該多位存儲(chǔ)單元中，除該第一位外的一參考位。
2.如權(quán)利要求1所述的多位存儲(chǔ)單元的參考位穩(wěn)定方法，其特征是，該多位存儲(chǔ)單元可包括NROM。
全文摘要
本發(fā)明提出一種多位存儲(chǔ)單元的參考位穩(wěn)定方法，此參考位穩(wěn)定方法首先在多位存儲(chǔ)單元的制造過程中，預(yù)先將一個(gè)多位存儲(chǔ)單元中的一個(gè)第一位程序化至適當(dāng)?shù)母邷?zhǔn)位狀態(tài)。之后，再于使用時(shí)讀取此多位存儲(chǔ)單元中，除前述的第一位外的一位以做為參考位。
文檔編號(hào)G11C29/00GK1419278SQ0113477
公開日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2001年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月12日
發(fā)明者黃俊仁, 周銘宏, 陳家興 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司