CN117373518A - 一种提高sonos型flash电荷保持特性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，涉及一种半导体器件特性优化方法。目的是为了克服现有SONOS型非易失性存储器件数据保持能力容易降低变差的问题，本发明具体步骤如下：步骤一、对SONOS型FLASH存储器件进行高压擦除；步骤二、对SONOS型FLASH存储器件进行编程；步骤三、对SONOS型FLASH存储器件进行软擦除；并判断SONOS型FLASH存储器件编程后的阈值电压是否达到饱和；是则完成处理；否则返回执行步骤二。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体器件特性优化方法。
背景技术
非易失性存储器件是计算机必不可少的存储设备，其浮栅结构可以分为多晶硅和氮化物两种。随着器件尺寸的减小，在浮栅结构的存储器写/擦操作过程中，高电压会造成过度擦除和反常漏电流现象，而基于氮化物的SONOS(硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅)型非易失性存储器件则由于电荷捕获方式更不容易产生缺陷产品，制造工艺相对简单，生产成本相对较低，逐渐受到业界青睐。
但是，SONOS型非易失性存储器件也存在部分问题，如其ONO层生长过程中可能发生物理或化学反应，会降低SONOS型非易失性存储器件数据保持能力。
并且，如图1所示，SONOS型FLASH存储器件在编程过程中会存储电荷，其存储的电荷既能存在于深能级，又能存在于潜能级，浅能级中的电荷由于距离导带近，因而容易受到激发，使得氮化物中的电荷数目减小，最终导致SONOS型FLASH存储器件的电荷保持特性变差。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有SONOS型非易失性存储器件数据保持能力容易降低变差的问题，提供了一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法。
本发明的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法具体步骤如下：
步骤一、对SONOS型FLASH存储器件进行高压擦除；
步骤二、对SONOS型FLASH存储器件进行编程；
步骤三、对SONOS型FLASH存储器件进行软擦除；并判断SONOS型FLASH存储器件编程后的阈值电压是否达到饱和；
是则完成处理；
否则返回执行步骤二。
进一步地，步骤三中对SONOS型FLASH存储器件进行软擦除的具体过程如下：
步骤三一、在SONOS型FLASH存储器件的栅极施加低压负电压，在SONOS型FLASH存储器件的漏端、源端和衬底施加低压正电压；
步骤三二、对SONOS型FLASH存储器件进行擦除。
进一步地，低压为大于0V且小于5V的直流电压。
进一步地，步骤三二还包括：
在50～150℃温度下，对SONOS型FLASH存储器件进行擦除。
进一步地，高压为大于20V且小于10V的直流电压。
本发明的有益效果是：
本发明的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，操作简单，可以排除SONOS型FLASH器件中浅能级电荷，减少SONOS型FLASH器件浮栅中潜能级贮存电子数，以提高SONOS型FLASH电荷保持特性。
附图说明
图1为现有SONOS型FLASH存储器件电荷存储的原理示意图；
图2为本发明的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法的流程图；
图3为本发明的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
具体实施方式一
本实施方式的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，具体步骤如下：
步骤一、对SONOS型FLASH存储器件进行高压擦除；
步骤二、对SONOS型FLASH存储器件进行编程；
步骤三、对SONOS型FLASH存储器件进行软擦除；并判断SONOS型FLASH存储器件编程后的阈值电压是否达到饱和；
是则完成处理；
否则返回执行步骤二。
具体地，如图2所示：
针对SONOS型FLASH存储器件的电荷存储机制，首先对SONOS型FLASH器件进行高压擦除操作，以排空SONOS型FLASH存储器件中氮化物的电荷，继而进行编程操作，此时氮化物中深能级和浅能级均含有电子，之后再进行低压软擦除，擦除过程中在SONOS型FLASH器件栅极施加负电压，漏端、源端和衬底施加正电压。
当进行软擦除操作后，再次进行SONOS型FLASH存储器件编程操作，并随后进行软擦除操作，反复多次，直至SONOS型FLASH存储器件编程后阈值电压接近饱和后，结束SONOS型FLASH存储器件编程操作。
具体实施方式二
本实施方式是对实施方式一的进一步说明，本实施方式中，
步骤三中对SONOS型FLASH存储器件进行软擦除的具体过程如下：
步骤三一、在SONOS型FLASH存储器件的栅极施加低压负电压，在SONOS型FLASH存储器件的漏端、源端和衬底施加低压正电压；
步骤三二、对SONOS型FLASH存储器件进行擦除。
具体地，对FLASH器件的浮栅缺陷能级进行电子控制。
对SONOS型FLASH器件进行软擦除操作，器件栅极施加负偏压，漏极、源极和衬底施加正偏压，以排除SONOS型FLASH器件中浅能级电荷，减少SONOS型FLASH器件浮栅中潜能级贮存电子数。
具体实施方式三
本实施方式是对实施方式二的进一步说明，本实施方式中，
低压为大于0V且小于5V的直流电压。
具体实施方式四
本实施方式是对实施方式三的进一步说明，本实施方式中，
步骤三二还包括：
在50～150℃温度下，对SONOS型FLASH存储器件进行擦除。
具体地，在SONOS型FLASH器件软擦除操作过程中，提高器件外界环境温度，提高SONOS型FLASH器件浮栅中潜能级的电子逸出能力。
具体实施方式五
本实施方式是对实施方式一、二、三或四的进一步说明，
本实施方式中，高压为大于20V且小于10V的直流电压。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (5)
1.一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、对SONOS型FLASH存储器件进行高压擦除；
步骤二、对SONOS型FLASH存储器件进行编程；
步骤三、对SONOS型FLASH存储器件进行软擦除；并判断SONOS型FLASH存储器件编程后的阈值电压是否达到饱和；
是则完成处理；
否则返回执行步骤二。
2.根据权利要求1所述的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，其特征在于，步骤三中对SONOS型FLASH存储器件进行软擦除的具体过程如下：
步骤三一、在SONOS型FLASH存储器件的栅极施加低压负电压，在SONOS型FLASH存储器件的漏端、源端和衬底施加低压正电压；
步骤三二、对SONOS型FLASH存储器件进行擦除。
3.根据权利要求2所述的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，其特征在于，低压为大于0V且小于5V的直流电压。
4.根据权利要求3所述的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，其特征在于，步骤三二还包括：
在50～150℃下，对SONOS型FLASH存储器件进行擦除。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种提高SONOS型FLASH电荷保持特性的方法，其特征在于，高压为大于20V且小于10V的直流电压。
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