TW310477B

TW310477B - Nonvolatile memory device

Info

Publication number: TW310477B
Application number: TW085115429A
Authority: TW
Inventors: Woong Lim Choi
Original assignee: Lg Semicon Co Ltd
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1997-07-11
Also published as: CN1119813C; JPH10112195A; US5801993A; DE19724221A1; DE19724221B4; KR100232190B1; CN1178378A; KR19980025410A; JP3284358B2

Description

i、發明説明（1 ) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製發明背景發明領域本發明是有關非揮發性記憶體裝置相關技藝之討論欲與非揮發性記憶胞，如快掠EEPR〇Ms(flaSh E E P R Ο M s )和快掠記憶卡（f 1 a s 丨1 memory cards) > jif 來應用的擴展並齊驅，需要對iii些非揮發性記憶胞之硏究與發展。通常，使用非揮發性半導iU憶裝置，如E E P R Ο Μ 和flashEEPROM，作爲大麗:儲存媒介時，最難以克服的缺點爲記憶體之高單位位兀成木。和，對於該非揮發性記憶體應用於可攜帶的產品時，需耍低消耗功率之非揮發性記憶晶片。爲降低單位位元成本，科胞體多位元方面之積極硏究正進行中。傳統非揮發性記憶體的包坡密度相當於記憶胞之數目。一多位元胞體儲存超過兩位儿之資料於…記憶胞内。在未減少該記憶胞的尺寸下增進相同品片丨ίΐ丨積之資料密度。欲履行該多位元胞體，於紐記憶胞h應程式化至少兩臨界電壓位階。例如’欲儲#丨也位元資料於各胞體，該各胞體須程式化爲2 2，即’四’臨界位階。此處，該四臨界位階各相當於邏輯狀態00 ’ 01 ’ 1 〇和1 1。多位階程式化裡，最關鍵問題爲各臨界電壓位階具統計分佈。該分佈値約爲0 . 5 V。本紙張尺度適用中國國家標举（CNS ) Λ4规格（2丨OX297公# ) ----------抽衣------1T------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 _________ B7 五、發明説明（2 ) 隨著藉由精密地調整各臨界位階以降低分佈値，可程式化更多位階，其因而增加各胞體之位元數。欲降低該電壓分佈，存在一種使用重複性程式化和辨識的程式化方法》依此方法，一系列電壓脈波供給該胞體以程式化該非揮發性記憶胞於預定臨界位階。辨識一胞體是否達预定臨界位階，執行讀取操作於各程式化電壓脈波之間。辨識期間，當該辨識臨界位階達該拟定臨界位階時，停止程式化。對此重複性程式化和辨識方法，難以降低因程式電壓有限脈波寬度所產生之臨界電壓誤差分佈値。此外，該重複性程式化和辨識演璐法以額外電路執行，其增加該晶片周邊電路之面積。該說複性力法更延長該程式化時間。欲解決此缺點，S u n D is k信限公司之R C e r n e a 出一同時程式化和辨識方法於〗996.6. 6¾晒認可專利編號 5,422,842。圖1 A說明C e r n e a提出之該非揮發性;记憶體之符號與電路圖。如圖]A所示，該非揮發性記憶胞由一控制閘 ]’浮閘2，源極3，通道區域4，和汲極5所組成„ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 當足以產生程式化之電壓供給至控制閘丨和汲極5 時，一電流流經該汲極5和源操3之間。此電流與一參考電流比較，和當該電流達等於或小於該參考電流値時產生 —程式化完成訊號。上述步驟說明於圖1 B。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規樁（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 310477 Λ7 B7 . Γ.π~Γ --1Π -.丨. m,n_丨.,„一丨..丨丨,丨丨丨 — ......... 五、發明説明（3 ) 先前技藝裡隨著程式化同時自動辨識程式化狀況能彌補重複性程式化和辨識之缺點至某程度。然而，R. Cernea既未提出分開程式阑之使用作爲程式化操作，亦未使用一種結構其作爲程式化電流和感測 (或辨識）電流之路徑爲完全分開。I:丨該臨界位階未藉由供給至該記憶胞之該控制閘電壓而調整。因此，作爲程式化和感測之分開最佳化操作爲困難的《該程式化和監看之未分開電流導致該胞體之臨界《壓難以盧接控制。和許可 '^199 1 . 8.2 7美國專利編號5，0 4 3，9 4 0提出一傅導多位階程式化方法其中供給至該記憶胞各端點電壓爲固定而各位階之參考電流爲可變。這些方法裡‘如圖1 B所示，作爲偵測之參考電流和該胞體臨界爾壓間關係既不明顯也非線性。因此，如上述先前技藝之電流控制型式程式化方法有一缺點爲直接和有效多位階控制不容Μ。爲消除這些問題，該發明者提出-·電廳控制型式程式化方法其藉由供給至該胞體之孩控制閘之電壓使精密地控制該胞體之臨界電壓爲可行（美國專利屮請編號 08/542,651)。依此方法，胞體該臨界電應之變化量正等於該控制閘電壓變化撒。故，該臨界電壓可被調整至最理想化。此方法裡，然而，電晶體之通道在程式化起始時啓通以流經電流於其中，和汲極電流隨程式化進行_減少直到當程式化停止時其達一預定參考電流値，欲在程式化起始時產生最大電流並隨後降低（其需高起始功率消耗。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公簸） , ,—^------^------ (請先閱讀背而之注意事項再填巧本頁) Λ7 _ B7 五、發明説明（4 ) 同時，E E P R Ο Μ和f 1 a s h E E P R Ο Μ的胞體結構依該通道區域上浮閘位置可分類爲兩稱。第一種爲簡單堆疊閘極結構（simple st. acked gate structure)其內該浮閘完金覆蓋該通道砸域，和第二種爲分割通道結構（s ρ 1 i t - c h a η n e I s t r u c t u. r e )其内該浮閘僅覆蓋該源極和汲極間通道區域之部份。無浮閘在上之通道區域稱爲選擇電晶體，其選擇電晶體和該浮閘電晶體串接組成一記憶胞。此分割通道型式胞體亦依肜成該選擇《晶體方法分類爲兩種。一爲合倂分割閛極胞體（merged-split-gate cell) 其內該浮閘電晶體之控制閘電極和該選擇電晶體之一 _極電極整合爲一，和另-·爲分割阐極胞體（5丨〕丨“1&1^ c e 11)其內該浮閛電晶體之該控制閘電極和款選擇電晶體之該閘極電極爲分開。該選擇場效場已被導尚防止過度擦拭問題和使無接點虛地陣列之形成變易。此外，該分割閘極胞體已被引導使從源極側之熱電子汗人變易。經濟部中央標準局員工消费合作社印製 —装------ΪΤ (請先閱讀背而之注意事項再填巧本贫) 圖2 A說明簡單堆疊_極型式之傳統非揮發性記憶胞電路圖，和圖2 B說明分割通道型式之傅統非揮發性記憶胞電路圖。圖2 A和2 B說明結合擦拭過程之傳統非揮發性記憶胞結構。圖2 Λ裡’參考數字6表控制7爲浮閘，8爲源極，9爲汲極，1 〇爲通道區域和1 1爲擦拭用閘極。圖2 Β裡，參考數字】3表控制閘，1 4表浮閘’】5表源極，16表汲極，17表通道區域和1 8爲擦拭用閘極。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2丨ΟΧ297公犛經濟部中央標準局員工消费合作社印製 31Q477 9 ξ Λ7 __- _Β7 五、發明説明（5 ) 參照圖2A及2 B ’因該擦拭閘1丨和1 8爲程式化操作期間所不需者，顯示於圖2 A和2 B各該傅統胞體實際上變成同於雙重聚閘極（double polygate)結構》總結爲，迄今所有先前技藝裡，因程式化僅以該控制閑，源極和/或汲極之電極而導通，記憶胞内作爲程式化電流和辨識（或感測）電流路徑之分開變爲困難，導致直接和有效地多位階控制變困難之缺點。該分割通道胞體使用熱電子注入機制作爲程式化方法，其中該合倂分割閘極胞體使用汲極側熱爾子注入機制，和該分割閘極胞體使用源極側熱電子注人機制°如同其它EEPROMs，使用FN -穿隧效應作爲擦拭。該分割通道胞體，使用熱電子注入機制’爲有比穿隧效應者較多從程式化操作電流之功率消耗。和，該合倂分割閘極胞體於實行兩次不同種類離子往入該汲極區域作爲較佳熱載子注入時具有困難，和該分割閘極胞體具有困難於最佳化該選擇電晶體和該浮丨稱電晶體間氧化膜厚度作爲較佳熱載子注入與使起始讀取電流適當地流入和防[k來自該氧化膜降格致該讀取電流降格(d e g r a d a t i e η ) 〇和，該傳統分割通道胞體內，該電子注A(程式化=資料寫入）藉經由鄰近通道閘氧化膜之熱載子注人1M完成’ 和該電子擦拭（資料刪除）可經山除選擇閘或該控制閘外之第三閘或該控制閘，或經由鄰近通道閘氧化膜’或經由該控制閘之任一而完成。 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁裝. 訂經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（6 ) 和，雖然該相同發明者所提該非揮發性記憶胞及其程式化方法（美國專利編號〇8/537, 327)爲該電壓控制型式程式化方法之應用的合適胞體，但其具有程式化時功率消韩之缺點。發明要旨因此，本發明係關於一非揮發性記憶體裝置其實質地排除因該相關技藝之限制和缺點所致問題之一或更多。本發明之一目的爲提供-·非揮發性記憶體裝置其於兩階或多位階程式化期間程式化的同時辨識爲可得到的，且該胞體在程式化起始階段爲關閉狀態，和該胞體的通道狀態在程式化期間被監看以迫使該胞體啓通後在--預定通道狀態停止程式化》本發明之另一目的爲提供·非揮發性記憶體裝置，其中於兩階或多位階程式化期間，涔臨界位階可藉由供給控制閘之電壓而調整，且各臨界位階和供給至該控制閘之對應電壓間具線性關係。本發明之另一目的爲提供·改良分割通道胞體型態非揮發性記憶體裝置，其在程式化及擦拭時均使用穿隧效應。本發明之另一目的爲提供·#揮發性記憶體裝置其能於程式化時極小化電流消耗與允許程式化和臨界電壓狀態被監看。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（210X 297公釐） (請先聞讀背而之注意事項再填寫本.貝 -裝. 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 —__ B7 ___ 五、發明説明（7 ) 本發明之其餘特色和優點將於隨後敘述裡說明，和從敘述裡部份將更明顯，或可經由本發明之操作而得知。本發明之諸目的和其餘優點將藉於書面敘述和申請專利範圍所特別指出之構造和相關圖示酣更爲顯而易見和得知。欲達成這些和其餘優點與依本發叨之〖丨的，作實質和槪括地描述，該非揮發性記憶體裝置包括複數個程式/選擇線採橫列方向以設定間距佈線，及複數個位元線採直行與該複數個程式/選擇線垂直方式以設定間跟佈線。複數個控制線與該位元線相鄰，且與該位元線相同方向佈線。該複數個位元線與該複數個程式/選擇線，形成複數個正方形矩陣。一胞體置於各正方形中，_丨丨.在同列胞體的控制閘共同連接至一對應控制線。同行胞體之程式/選擇閘共同連接至一對應的程式/選擇線，胞體群之各吸極（或源極）與另一在橫列方向相鄰之胞體的源極（或吸極），共同連接至一對應位元線。不論之前一般性描述或以下詳細之說明均爲示範性與解說性，其目的爲提供如申請專利範圍之本發明的進一步解說。圖不之簡單說明所附圖示用予提供本發明進…步之瞭解並結合組成此專利說明書之一·部份，其圖示本發明之寳施例並與該描述一同供以解說圖示：圖示裏： _ ο - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210XW?公藶） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（8 ) \逋1 A爲說明最一般性非揮發性記憶胞之電路圖；〜圖1B曲線爲解說圓1A該非揮發性記憶髓之自動辨識程式化原理； 4 2 A說明簡單堆叠閘極結構之先前技藝非揮發性記憶胞之電路圖； νΛ 2 B說明分割通道結構之先前技藝非揮發性記憶胞之電路圖； \yfi3A說明依本發明之-·較佳實施例之非揮發性記憶胞之電路圖； \/圖3 Β展示圖3 Α該非揮發性記憶胞著眼其功能之電路圖； νΛ 3 C展示圖3 A所示該非揮發性記憶胞程式化操作時之電流路徑；圖4展示電流偵測法作爲程式化一非揮發性記憶胞之過程； V/圖5A-5 Η展示圖4各節點之波形； \/偏6展示依本發明之單一或多位階程式化過程之流程圖； V鬮7 Α說明圖3 Α所示該非揮發性記憶胞之電容等效電路圖； syiffl 7 B說明欲程式化之臨界位階和相關供給控制閛電壓之關係，和多位階程式化裡各位階起始浮閘電壓和參考電流之關係； -10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) λΖ規) (請先閱讀背面之注意事項#填"本頁)

^ i 0477 a? H7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製五、發明説明（） \^圖7 C曲線展示多位階程式化裡電晶體之啓通和關閉點與程式化結束點和汲極電流之關係； 8 A爲解說依本發明使用電壓侦測方法作爲程式化一非揮發性記憶胞之過程； 8 B展示圖8 A所示該電壓偵测器之另·寶施例的電路圖； ^阃9 A顯示依本發明之一較佧實施例的··非揮發性記憶體之電路； V/圖9 B顯示圖9 A之非揮發性記憶體各線充電之電壓分配表。較佳實施例之詳細說明參考資料現將更爲詳細於本發明之較佳實施例，興範例伴隨相關圖示而說明。 ν/ή 3 A顯示依據本發明實施例之- ' 的非揮發性記憶胞的電路，包含一程式/選擇閘用於進行胞體選取與·至少有兩階段使用外界之帶電載十的多位階程式化，·浮閛用來貯存帶電載子在擦拭時與提供帶電載子（Charge carriers)予程式/選擇閘在程式化，-·控制閘控制該帶電載子（Charge carriers)擦拭時經由通蓝間，和--源極與一吸極，用於貯存該帶電載子（Charge carriers) 在擦拭時經由通道區間在該浮閘，與確認在程式化時來自該浮閘至程式/選擇閘帶電載子（C h a r g e c a r r i e r s )之數量。 -1 1 - (讀先閲讀背而之注意事項再填寫本頁 .裝· 、-° 绨本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公费）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____ B7.___________ 五、發明説明（10 ) 圖3 B顯示圖3 A該非揮發性記憶胞功能說明之霄路’ 包含一程式/選擇閘3 1 ’ 一浮閘3 2在擦拭時充予最高臨界電壓以貯存負電荷（電子）和在程式化提供貯存之負電荷至該程式/選擇閘，.一控制閘3 3控制在程式化時來自該浮閘 32至該程式/選擇閘3 1之電柯Λ ' —貯存品體3 4在擦拭時充予最高臨界電壓以貯存電子於浮_ 3 2，和〜—選擇晶體3 5用來在程式化初始階段選擇一胞體與確認來自浮閘 32至程式/選擇閘31的電子數Λ > V參照圖3 Β，該貯存晶體3 4包含浮閘3 2 ’源極3 6 ’汲極3 6，和在源極3 6與汲極3 7之間的通道區域3 8。該選擇晶體3 5包含程式/選擇閘3 1 ’汲極3 7和通逍區域3 8。由於，.選擇晶體3 5與貯存晶體3 8共另·通道3 8 ’源極3 6 與汲極3 7於圖3 Α和圖3 Β爲相Μ。圖3 Β中的透納二極體做爲帶電載子，僅允許來自浮閘32至程式/選擇閘33。 ^ 3 C中所示之系統於進行·兩階段位階或多位階程式化時採用控制閘3 3 »程式/選擇閘3 1和浮閘3 2，此從以下可看出：程式化圖3Α中之非揮發性記憶胞與在兩階段位階或多位階程式化時，監祝來自浮閘3 2通過選擇晶體35的通道區域38至程式/選擇_31的負電荷數量，以確認程式化的結束。所以，控制阐3 3、浮閘3 2和程式/選擇閘3 1僅執行兩階段位階或多位階程式化功能，且另--方面，選擇晶體35只執行監視來由浮閘32充塡至程式/選擇閘3 1之電荷數量。以及在一包含複數個胞體之非揮發性記憶裝置，程式/選擇閘3 1也作爲在程式化選取胞體之 -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4规格（210Χ 297^> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页 -裝' 訂 310477 A7 B7 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印製彡、發明説明（11 ) 機構。也就是’用於程式化的..區域可完全和用於確認的一區域分開，且此兩區域可在擦拭時經由浮_ 3 2連接，和於程式化時於程式化胞體選擇經由程式/選擇閘連接。事實上，在製造一非揮發性記憶胞，浮閘3 2與程式/選擇閘31在程式化區域，形成一透納：極體其.宵—.-薄介質層允許其間有透納形成。據此，程式化藉通過透納二極體的透納機構完成。與此相比較，如前所述，先前技藝之非揮發性記憶胞沒使用程式/選擇閘3 i，及其程式化與確認均經由晶體3 4之汲極3 7和通道區域3 8。因此，本發明和先前技藝有三點不同》用於引導非揮發性記憶胞之一兩階段位階多位階程式化，已示於圖3A〜3C中將於下說明。在說明中，秤式化定義爲一資料寫入操作，擦拭足義爲將在擦拭段中所有資料轉成同樣狀態。因此，擦拭可足義爲一資料段至少爲2 位元或更多，一資料擦拭可爲一狀態，其非揮發性記憶胞之臨界電壓可爲低或高，及擦拭可定義爲電子群噴入浮閘或是自浮閘吸出。在本發明中，當其臨界電壓在最萵時定義爲擦拭。在該非揮發性記憶胞程式化方法中，有一電壓偵測方法與一電流偵測方法。首先，電流偵測方法說明如下。 >^4說明程式化該非揮發性記憶胞之電流偵測方法過程。圖4內包括一第一電壓源3 9，-第二電壓源4 0，一第三電壓41，一第四電壓源42，電流偵測器43和該非揮發 -13- 本紙張尺度適用中國國家捸準（CNS ) Λ4规格（210 X 297公釐） (請先聞讀背而之注意事項再填寫本頁 .裝· 訂--- —絲--- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _________ B7 五、發明説明f2 ) 性記憶胞100如圖3A〜3B所示。該未解說符號ps表外加之第1位階程式化起始訊號’和V s τ表程式化停止訊號。多位階程式化期間該第一電壓源39供給一電壓 V c，i ( i = 〇，1，2 , .· ·，η - 1 )至該非揮發性記憶胞丨〇〇之該控制閘3 3作爲第i位階程式化。故，該電壓ν ^値於多位階程式化時隨各臨界位階程式化而變。該第二電壓源4 0供給一電壓Vps至該程式/選擇閛3]作爲單一或多位階程式化。此電壓Vps可爲變數，但在程式化停止時具有-·固定正電壓値。該第三電壓源4]於二階或多位階程式化期間感應一電壓VD於該汲極37作爲監看程式化狀態，即，監看該汲極3 7之電流I D j (t )，和該第四電壓源4 2供給V 8 至該源極36。該Vs爲接地或低於該VD之電壓。該未解說符號Id,i(0爲流經該汲極37之趙流^ y該電流偵測器4 3於第i臨界位階程式化期間當流經該汲極3 7之該電流Id,i(t)達一參考電流値Iref(例如，臨界電壓ith)時發出該程式化停止汛號vst。時間tp，i表程式化完成時刻。該電流偵測器4 3之該參考電流1 R E F與該非揮發性記憶胞之電氣特性有關。此參考電流1 R E F可定義爲臨界電壓11 h。位該汲極3 7之該電流1 D J ( t )可另定義爲與時間相關之電流値。此電流1 D，i ( 1 )表第丨位階程式化期間由位於該浮閘3 2電壓V F，i ( t )所決定該汲極3 7 之電流，其在程式化起始階段相當於該通道的關閉狀態 (二次臨界狀態）有一很小漏電流値’並隨程式化進行保持關閉狀態直至當該電流値急遽增加時啓通該通道。當該增 .[4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公漦） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（13 ) 加電流値達該電流偵測器43之該參考電流IREF時，該電流偵測器4 3參生該程式化停止訊號V S τ。上述情況裡，使用汲極電流偵測之二階或多位階程式化過程將參照圖4，5 A - 5 Η和6解說。 _ 5 A· 5 Η說明圖4各節點波形，和圖6說明依本發明單一或多位階程式化過程之流程圖。假設欲程式化胞體在程式化之前爲擦拭狀態。此時該擦拭狀態爲最高位階。和，更假設圖3Α，3Β和3 C所示胞體內電晶體爲 Ν型場效電晶體其內各具一Ν型通道形成於Ρ型基底上。當然，具一Ρ型通道形成於-η型基底之Ρ型場效電晶體亦可被假定。此情況時，如之前情況之相同操作可被執行只要施加電壓之極性設定相反與相關節點的符號和臨界電壓定義爲相反方式。經濟部中央榡準局負工消費合作、杜印製 ---------t— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁绍使用外部程式化起始訊號P s如圖5 Α所示作爲單-或多位階程式化時，供給該控制丨3 3之正電壓V c，i設定作爲第i位階程式化。隨設定該正電壓v c，i的同時，該電流偵測器43準備作爲辨識該浮閘32之電荷量變化。使用圖5 Α所示該程式化起始訊號Ps的同時’如圖5 Β所示該正電壓源V p s和如圖5 C所不_負電壓源V c，i分別自該第一電壓源39和該第二電壓源40至該控制閘33和該程式/選擇閘3 1。因此，一穿隧電壓Vtun，i(t)充電於該程式/選擇閘31和該浮閘32間以從該浮閘32供給負電荷至該程式/選擇閘作爲第i臨界位階程式化。即’電子開始抽離自該浮閘32經穿隧作用至該程式/選揮閘3 1 ° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 3i 〇4 Α7 ____ΙΪΙ 五、發明説明（1 4 ·) 分別供給該電壓v c，i和v p s至該控制閛3 3和該程式 /選擇閘31的同時，或之後，該汲極電壓Vd和該源極電壓Vs分別自該第三電壓源41和該第四電壓源4 2供給至該汲極3 7和該源極3 6，和，該電流偵測器4 3開始作用，和，在該電壓Vc，i，Vps和Vd分別供給至該控制閘3 3，該程式/選擇閘3 I和該汲極3 7之下，如圖5 D所示作爲第i臨界位階程式化之電壓VFJ(t)充電於該浮閘32。同時，供給V c，i和V p s使起始浮閘電壓V f，i關閉該場效場之該通道區域38，即，該起始電壓低於該浮閛32之該臨界電壓V F τ η。 ^因此，在起始階段無電流流經該汲極37。隨程式化進行，電子抽離自該浮閘32以增加該浮閘電壓V ρ，i ( t ) 〇當該浮閘電壓達圖5 D所示臨界電壓V^TH時，如圖5 E 所示電流lDj(〇流經該汲極37，其在起始階段爲最小値並隨該浮閘電壓增加而增加因隨程式化進行電子從寒浮閘 3 2轉移至該程式/選擇閘3 ]。第i臨界位階程式化期間該電流偵測器43監看此汲極電流i(t)。當該汲極電流 I D，i ( t )達一預定値I R E F如圖5 E所不時（例如’臨界値），視其爲第i臨界位階程式化巳完成，產生一程式化停止訊號Vst如圖5 F所不。此處，雖解說該電流偵測器43監看該汲極電流 I D，i (t )，亦可解說爲如圖5 D所示程式化期間實際上監看該浮閘3 2之電壓或罐荷量之變化。和’該電流i D，i ( t) 的監看亦可解釋爲監看該通道區域38内導電係數。 -16 本紙張尺度適用.中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公麓） ---------裝— (請先閱讀背而之注意事項再填艿本頁 ’11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 '---- B7______ 五、發明説明（15 ) 參考圖4，該程式化停止訊號V s T供給至該第一和第二電壓源3 9和40，和應此程式化停止訊號VST，該第一和/或第二電壓源3 9和4 0分別供給一負電壓V c，丨和一正電壓Vps至該控制閘33和該程式/選擇閘31。即，一旦該電流I D，i ( t )在t = t p 1丨時被偵测到闻於該臨界電流 I t h，該第i臨界位階程式化即完成。因此，該時間t p，i表第i臨界位階已程式化時刻。此情況裡，如圖5 E所示1當該汲極電流I d , i (t)達該參考電流IREF時，該浮_電壓達相關此參，電流 iREF之參考電壓VFREF。即，該參考電流〖REF實際上預先設定爲相關於該浮閘3 2之臨界電壓V F τ Η之數値，其在製造一非揮發性記憶體時即決足。即，參考圖3，因辨識用該儲存電晶體3 4包括該浮阐3 2和該源極3 6，此臨界電壓VFTH實際上相關於該通道區域3 8之該臨界電壓》應注意到程式化完成時刻，U.總是爲當該浮閘電壓達該臨界電壓vFTh之時刻，對任·臨界位階程式化爲相同。此爲使本發明不同於該R. Cernea先_技藝者諸特. 色之一。圖5 Η顯示當該第i臨界位階分別爲一和二時該控制閘3 3臨界電壓V C τ Η > i和V C τ Η，2之變化曲線。圖3 Η 亦顯示多位階程式化期間隨位階階數增加該控制閘33之臨界電壓VCTH，1降低，其可藉程式化期間降低該電壓

Vc，i而完成。此處，該第一和第二位階程式化完成時刻 -17- 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格< 210χ29·Μ>Ί7 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁 -裝· 、-0 ,47 __B7 五、發明説明（16 ) t p，1和t p，2不同的原因爲各位階之控制閘電壓v c，i和臨界電壓VCTH，i的變動不同。同時，圖5 G顯示該浮閘3 2從起始電荷量q F，〇 ( 〇 ) 至當該第一臨界位階程式化完成時刻之電荷量 QF，l(tp，l)與當該第二臨界位階程式化完成時刻之電荷量QF,2(tp，2)的電荷量變化曲線，其中該第i臨界位階分別爲第一和第二位階。可注意到當該浮閘3 2電壓V F，！（ t ) 和Vl2(〇達該浮閘32相關於該參考電流 1 R E F ( t = t p，i，t = p，2 )之參考電壓V F r e F時，該浮閘3 2 之電荷量從起始量（^，0(〇)分別降低至〇1：，1(11)，:1)和 QF，2(tp,2)。程式化完成後，該QF,】（tp，i)和 Q F , 2 (t p , 2 )的數値保持不變° > 7 A顯示圖3 A中的非揮發性記憶體胞體的一電容等效電路。參考圖7 A，從第--電壓源:3 9供給至該控制閘3 3之該電壓Vc,i與相關位階之臨界電壓的關係，其爲本發明經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本Η ) 之一重要結果，將予解說。_ 7 Λ說明圖3所示該非揮發性記憶體之電容等效電路。圖7 Λ內，C c表該控制閘3 3 和該浮閘32間電容，（:^表該程式/選擇_3ί和該浮閘 32間電容，CD表該汲極37和該浮閘3 2閘電容，和C 3表該源極3 6和該浮閘3 2間電容。這些電容總和c τ可以下式（1)表示： CT = Cc + Cps + CD + Cs + CB....................(1)〆各電容之耦合係數以下式（2 >定義： -1 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） A7 B7 3l Ο^'γΐγ 五、發明説明（17 =C c / c T , a

C

C 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 α s = C s / c τ 和 α B = C B / c τ.....(2} \/ 此情況裡，爲方便緣故基底和源極電應被設定爲接地電壓。和，參考圖7 A，程式化期間該浮閘3 2之電壓可表爲下式（3):

vF(t) = a cVc + α psvps + “DVD ⑴+ QF ⑴/CT =α c [ v C _ VCTH(1 ) ] + α p V p + a d V .1) (t ).......( 3 )〆其中QF(t)表該浮閘3 2之電荷量。程式化時，控制閘33之臨界電壓vCthU)定義爲下式（4 ): vCTpj( t) = Qp(t)/Cc.............. ...........(4) ^ 換言之’（4 )式裡，V C T Η ( 1 )表時間t在該控制閘3 3 測得之臨界電壓變化。該臨界電壓變化對照於在該控制測得之臨界電壓和由累積於該浮雨之電荷所引起。該控制閛 33測得之該界電壓vCthO)定義爲當該汲極電流iD(t) 達該電流偵測器4 3之該參考電流I REF(例如’該臨界電流11 h )時該控制閘3 3之電壓。如前解說，該臨界電流1 1 h 可定義爲任意値（例如，Ith=l #A)。該浮_32之該臨界電壓V F T H爲由如圖3所示該浮閘3 2，源極3 6，和汲極 3 7組成該儲存電晶體之固有臨界電壓，其和製造條件有關，如製造圖3該非揮發性記憶胞時通道離子植入和閘絕緣體厚度。因此，該浮閘32之臨界電壓總爲定 Ί 9 - 本紙依尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2丨0Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項蒋填窍本莨) •裝. 訂經濟部中央標準局貝工消费合作社印取 A7 B7 五、發明説明（18 ) 値。而，該控制閘3 3之臨界電壓V C T Η和該浮閘3 2電荷量Q F有關。如前解說，當該浮閘3 2電壓VF(t)降至該浮閘3 2之該參考電壓vFREF(例如，該臨界電壓vFTH)時強迫停止各位階之程式化。値得注意觅，該汲極電壓VD爲定値情況裡，該電流I D ( 1 )和該浮閘3 2電壓相關並具有與該浮閘3 2電壓V F，i呈一對一對應關係。因此，該各位階程式化停止時刻對應於當該電流1 D ( t )達該臨界電流I t h之時刻。和也對應於當該程式化完成時刻。因此’各臨界位階程式化裡，在程式化完成時刻該浮閘32之電壓Vp(tp)可以下式（5 )表示： VF(tp)= Vfth= a c[Vc-VCTH(tp)] + 01 psvps+ α dvd............( 5 ) 以關於從第一電壓源39供給电該控制閘33之該電壓 V c 重新排列該式（5 )，得下式：VCTH( t ρ ) := Vc+ ( a psVps+ α dvd - VFREF) / α c = V c + V 1...............( 6 ) 1/ 其中VI定義爲 V 1 = ( a psVps+ a dVd- Vfref) / a c..............( 7 ) ^ 若該程式/選擇閘電壓Vps ’汲極《壓V:D和參考電壓V F R E F此三參數調整至使該V I在各位階程式化完成時刻爲囿定常數，該控制閘電壓VC的變化*和該臨界電壓 vCTH的關係互爲線性。使V 1爲固定常數之最簡單方法爲各位階程式化時採用各該程式/選擇閘電壓Vps，該汲極電壓Vd爲一固定常數，並使各位階程式化時該參考電爲常數。 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（210X 297公釐）

(請先閱讀f而之注意事項再填寫本I .裝、-° 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 Λ7 B7 五、發明説明（）使該參考電壓vFrEF.常數與使該參考電流Iref爲常數是相同。然而，如式（5 )內可注意到，只要在完成各位階程式化時刻各該程式/選擇閘電壓Vps和該汲極電壓 V d的數値分別相同即可符合此目的。即，雖然該程式/ 選擇閘電壓Vps和該汲極電壓VD可隨時間而變，只要在各位階程式化完成時刻它們的數値分別相同將可供給此目的。從式（5)也可注意到各位階該控制閘電壓Vc也可爲與時間有關之變數。此時，式（5)內該Vc爲各位階程式化完成時刻之數値。如前解說，藉使各位階程式化之V 1爲常數，第i臨界位階程式化所需之該控制閘電壓V c，i依式（6 )可表爲下式： VCTH，i = V c，i + V 1 (其中卜0，1，2,3，.，〇-1).....( 8 ) ^ 從此式，可發現欲程式化之該臨界位階和關於該臨界位階所供給之該控制閘電壓呈斜率爲〗之線性。同樣地，依式（4)，該浮閘32之該電荷麗也與該控制閘電壓呈線性。因如上述該VI爲常數，多位階裎式化期間供給該控制閘33電壓之第i階變化量AVc i可直接表爲下式（9): Δ V c 3 j = Δ VCTH, ί.....( 9 ) '/ 從式（8)和（9) ’可知在二階或多位階程式化裡臨界電壓之變化量可準確地由該控制閘電壓變化量所控制。當式（7)所示該常數設定爲零時該控制閘電廳即變成該臨界電壓。本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格.（210X297公埯：) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

五、發明説明 A 7 B7 在上述結論供給一非揮發性記憶體程式化情況時有下列兩種監看程式化之方法。 V禽一種爲通道開至關方法其中該通道在程式化起始階段啓通使最大汲極電流流經，和隨程式化進行電子注入該浮閘使浮閘電壓隨該汲極電流降低而降低疯到當程式化停止時該汲極電流達-預定參考電流値U —種爲通道關至開力法其相對於該通道開至關方法’其中供給各電極之電壓不僅使在程式化起始階段關閉該通道，即使該浮閘電壓低於該浮閘臨界¾壓vFTH，而且使電子從汲極至該浮閘。因此，隨程式化進行，當該通道啓通時該浮閘電壓提升至高於該浮阐臨界電壓V F τ η。程式化停止時可爲當該通道啓通時刻或可爲啓通後任意時間。即，該參考電流可爲該臨界電流，或可爲大於該臨界電流之任意値。超過二位階之多位階程式化情況時，隨與各位階相關之該控制閘電壓變化，各位階程式化之起始浮閘電壓亦隨之變化。此過程顯示於圖7 Β。此處，對各位階程式化而言，該VFreF(或1REF)爲常數，和隨位階階數降低該

V (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -裝-- -訂------^-- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 c , 亦降低。和，啓通前該汲極電流爲零，與該啓通點和程式化完成時刻與場效場之特性相關此過程完整顯示於圖7 C。本發明有關上述關至開方法，與該關至開方法能容易適用之--新非揮發性記憶胞，元件和記憶陣列。比較該開至關方法，可得知該關至開方法可具甚低功率消牦。和， 2 2 本紙张尺度適用中國囤家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） A7 A7 經濟部中央標準局萸工消f合作社印製五、發明説明Γ ) 相關該臨界電壓之該啓通時刻被偵測到作爲程式化停止時刻情況裡，感測放大器亦可被改善爲非常簡單》 β上述理論性結論，即，在關至開方法程式化裡，當變化量AvCthj從該擦拭狀態，其爲最高位階，至該相關臨界位階之一被決定，該位階之程式化可藉由供給得自於從使用於程式化作爲控制閘《壓之已知最高位階V e，〇減去欲得位階之變化量△vCthj之數値，和然後藉由偵測電路該電流偵測器43，此實施例之情況裡等待該程式化之自動完成而達成。欲使用穿隧機制於程式化之情況裡，一正電壓供給至該選擇/程式閘3 1，一負電壓供給至該控制閘3 3，和一足以監看（感測）該汲極3 7和源極3 6間電流之最小電壓（例如，1 V )，以啓通該選擇電晶體3 5並以建立足以使該浮閛32和該程式/選擇閘31間引起穿隧作用之電場。該選擇電晶體34應啓通以監看該通道之狀態（導電係數），即，程式化期間應可能存在汲極電流》決定使用於最高位階程式化之該控制閘電壓V e，〇和該參考電流IREF的方法將解說。一旦給定記憶胞之；該欲得最高位階VCTH 〇，該選擇 /程式閘電壓Vps，汲極電壓VD，源極電丨麗¥;?和基底電壓Vb被決定，該Vc，〇和該參考電壓乂？^£；;.[?此二參數從式（7)和（8)可得。當該選擇/程式丨祸《壓vps，汲極電壓VD和源極電壓Vs爲固定時，該VFREF以一對一型式對應於該IREF。在該記憶胞調整至該欲得最高臨界位階 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) a4規格（2丨0x29*7公籍） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本页) -裝· 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明f2 ) V C τ Η，0後，V c , i，v p s，V D，v s供給該記憶胞，和可測得起始汲極電流I G , Ο ( 0 ) °此時該I G，Ο ( 〇 )正是

Iref。此情況裡，考慮程式化時間以決定該vc，〇。一旦決定該Vc，〇，藉上述方法可決定該1REF。該lREF可以不只上述之其它方法測得。解說至令，只解說式（7 )內該V 1設定爲固定常數情況。若式（7 )內參數調整使該V 1隨各位階程式化而變，如式（8)所見，該控制閘電壓Vc,i和該相關臨界電壓 ν^ΤΗ,ί之關係將爲非線性。因此，該控制剛電壓變化量和該相關臨界電壓變化量具不同數値。此情況裡，藉適當地調整各位階之該參考電流IR£F，各位階之該臨界電壓可程式化至欲得數値，只要該控制閘電壓vCii和該相關臨界電壓V C τ Η，i之非線性關係可從實驗上獲得。至今，解說單一位階和多位階程式化方法》使用上述程式化方法之擦拭方法將予解說，如之前一般取N型電晶體作爲範例。如已定義，本發明之程式化裡，擦拭爲電荷載子（或電子）注入該浮閘。故，該擦拭可以熱載子注入或穿隧作用之任一而完成。 \/本發明裡，該擦拭狀態意指當該臨界位階爲最高之情況’即，vCTH，o。換句話’給定擦拭區塊内範圍所有該非揮發性記憶胞程式化爲最高位陆。因此，擦拭過程可依下列步驟完成。 -24 -

本紙張尺度適用中國國家標準 ( CNS ) Λ4規格（210X297公H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 線 A7 B7 五、發明説明f3 ) 首先，注入電子使選定區塊範圍內所有胞體之臨界位階高於位階〇，即，vCTH，〇 »然後，所有選定胞體程式化爲位階零其中該控制閘3 3電壓爲V c , 0。此處，如曾解說，該V c，〇之數値可取任意適當値。至今實施例裡，縱然取N型電晶體爲範例，本發明程式化方法使用於P型電晶體情況時，只耍供給電壓極性改變亦可得相同結果。然而，此情況裡，因電子注入使該浮閘電壓降低導致該電晶體從關閉至啓通。因此，P型電晶體情況裡，電壓應供應至各閘極和端點使該通道在起始階段關閉和隨時間進行電子注入該浮閘。因本發明解說至今無關程式化機制之觀念，可知本發明之觀念可適用於其能表爲式（3 )之任何程式化機制型式。至今解說者爲依該電流偵測方法之該程式化過程。經濟部中央標準局員工消費合作社印衆 (诗先閱讀背面之注意事項孙填莴本剪) 依電壓偵測方法之該程式化過程將參考圖8 A和8 B 解說。依該電壓偵測方法之該程式化過程和依該電流偵測方法之該程式化過程實際上幾乎相同。圖8 A解說本發明使用該電壓偵測方法之該程式化過程，其除使用一電壓偵測器4 4取代圖4所示該電流偵測器4 3之外，實際上和圖 4相同" 該電壓偵測器4 4於其最簡單型式裡可包括一參考電壓源4 5和一電阻4 6連接於該參考電壓源4 5和該汲極3 7之間。或，此電壓偵測器可包括該參考電壓源和一二極體連接於該參考電壓源和該汲極之間。因此，該電壓偵测器監 -2 5 本紙掁又度適用中®阁家梯华（CNS )八4規袼（2丨O X 297公釐） H〇477 A7 B7 五、發明説明經濟部中央標準局員工消費合作社印製看程式化期間該汲極3 7之電壓偵測該汲極電壓V D，τ Η 名下當監看期間該浮閘32電壓乂^^達既定臨界電壓 VFTH時，該電壓偵測器44提出一程式化停止訊號 VST。該汲極電壓VD，TH在整個所有位階程式化期間爲常數。類似該電流偵測方法，若該第一電壓源3 9和/或該第二電壓源4 0饗應於此程式化停止訊號V s τ而停止供給該控制閘電壓V^i和該程式閘電壓Vp，該程式化結束。以下就上述該改良式非揮發性記憶胞的非揮發性記憶裝置的較佳實施例加以說明。圖9A所示爲改良式非揮發性記憶胞的非揮發性記憶裝置的電路圖，圖9Β所示爲充塡至圖9 Α中之非揮發性記憶裝麗各線的典型電壓分配表。 ^^照圖9A，本發明之改良式非揮發性記憶胞的非揮發性記憶裝置，包含複數個程式/選擇線5 1以橫列方向彼此間爲一定距離方式佈線，複數個位元線5 2以直行方向彼此間爲一定距離與該複數個程式/選擇線5 1垂直方式，形成複數個正方形矩陣佈線，複數個控制線5 3和位元線 5 2相同直行方向一個接一個配對方式佈線，及鄰近位元線52，複數個胞體54各胞體放入一正方形中，各胞體有一源極’ 一汲極，一·通道區域’一程式/選擇闊用來選擇一胞體以程式化和以接收帶電載子機構來執行程式，一浮閘藉通過透納化二極體之擦拭通道區域的通道機構來貯存帶電載子，及在程式化時將貯存之帶電載子經由透納二極 2 6 各紙张尺度適用中國國家橾牟（CNS ) Λ4规格（210X297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本 -裝·

、1T A7 B? 經濟部中央榡準局負工消費合作社印製 310477 五、發明説明f5 ) 體送至程式/選擇閘，與一控制閘用來控制來自浮閘至程式/選擇閘之帶電載子數量；其中在同列放置之胞體中的程式/選擇閘共接至該等程式/選擇線之一，同行放置之胞體中的控制閘共接至該等控制線之一，同列放置之胞體中的源極（或汲極）和其相鄰橫列之胞體中的汲極（或源極）共接至該等位元線之一。 ^示於圖9 B之表，說明圖9 A中之非揮發性記憶裝置在執行程式化，擦拭和讀入模式時所需電壓狀況》首先，圖9 A中非揮發性記憶裝置執行-‘程式化模式，其施加1 〇 V至選取的程式/選擇線，〇 V至未選取的程式/選擇線，-6V--3V至選取的控制閘線，5V至未選取控制閛線，1 V至選取的第η個位元線B L η，Ο V至選取的第η - 1個位元線B L η - 1，1 V至未選取位元線（B L m之一， m2n+l)，與0V至未選取位71:線（其他之B L m，m g η + 1 )。 ^ 本發明之非揮發性記憶裝置可以兩種方式擦拭；其一爲透納機構及另一爲熱載子噴射機構。採用透納機構有兩種擦拭模式；其一是以程式/選擇線進行擦拭以及在位元之線上進行。非揮發性記憶裝置以程式/選擇線於擦拭模式’其施加-8 V至選取的程式/選擇線，〇 V Μ未選取的程式/選擇線，8'VS至選取的控制線，0V至末選取的控制線，和 0V至基體。 -2 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4规格（2丨〇><297公§：_ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本1)

經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（26 ) 非揮發性記憶裝置利用位元線於擦拭模式時，其施加 0 V至選取的程式/選擇線5 ]，0 V至未選取的程式/選擇線 5 1，1 Ο V至選取的控制線5 3，Ο V至未選取的控制線 53，- 5V至選取的位元線52，與0V至基體^以及未選取位元線5 2爲浮動。使用熱載子噴射機構於擦拭模式，可經由汲極或源極進行。當經由源極5 5執行擦拭模式時，其施加5 V至選取的程式/選擇線5 1，Ο V至未選取的程式/選擇線5 1，1 2 V至選取的控制線53，0V至未選取的控制線53，7 V至選取的字元線5 2，與Ο V至基體。未選取位元線爲浮動。當非揮發性記憶體裝置的擦拭模式是經由源極5 5使用熱載子機構，施加2 V至選取的程式/選擇線5 1，Ο V至未選取的程式/選擇線51，10V至選取的控制線53，0V 至未選取的控制線53，5 V至選取位元線52，及0V至基體。未選取位元線52爲浮動。欲於圖9中之非揮發性記憶體裝置執行讀取模式，一直流電（D C ) V C C施於選取的程式/選擇線5 1，Ο V至未選取的程式/選擇線5 1，D C V C C施於選取的控制線5 3， 0V至未選取的控制線53，IV至選取的位元線52，IV至未選取的位元線（BLm之一，，和0V至未選取的其他位元線（其他的BLm，mgn)。 ^圖9 B中所顯示的電壓可隨非揮發性記憶胞的結構特性和電的特性（如偶合率，透納絕緣薄膜的厚度）改變。 -28 - 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐）

(請先閱讀背而之注意事項再填，3?本S -裝.

*1T 經濟部中央名隼局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明f7 )

I 如上所述，本發明具優點於下列方面。首先，該唯一變化之傳導各臨界位階程式化所需該控制閘電壓促進便利的單·-或多位階程式化。其次，因各臨界電壓位階和各相關控制閘電壓間關係爲線性，和該臨界電壓之變化量相等於該控制閘電壓之變化量，各位階臨界電壓變化量之準確調整爲可得。第三，該非揮發性記憶胞本身範圍內同時程式化和辨識的簡化減少分開電路以辨識程式化之需求，其助於程式化速率加快。第四，因當該胞體從關閉轉爲啓通時程式化停止，功率消耗非常小。第五，擦拭前之無預先程式化（η o p r e -programming)爲不需的》第六，本發明裡，多位階程式化的準確性，即，程式化臨界電壓之誤差分佈値僅由固定於該非揮發性記憶體製造時刻之參數和供給之偏壓電壓所精密地決定。因此，本發明該非揮發性記憶體各位階之誤差分佈値無關於多數的程式化/擦拭週期。甚至程式化期間，該記憶體無關於氧化層內電荷阱，通道遷移率，位元線阻抗，和不穩定或不可預期之電性參數。第七，本發明程式化非揮發性記憶體由該控制閘電壓之該電壓控制型式方法裡相較於該電流控制型式時允許更便易和準確之多位階程式化。 -29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2丨0'乂 297公釐） ^ 种衣— (讀先閱讀背面之注意事項再填ftT本頁

，1T ‘ hi __B? 五、發明説明f8 ) 第八，該源極和汲極能用僅作爲讀取之低電壓（例 ~1 v)操作以充電，其非常有助於胞體尺寸縮小化。本發明較佳實施例之先前描述已發表作爲說明和描述之目的《非意爲無遺漏地或限制該發明爲所提出之嚴謹形式，和洞悉上述敎義下之修正和改變爲可行的或可從本發明之操作而熟悉。所選定和講述的實施例爲闈述本發明之原理和其實際應用使熟悉此技藝莕使用本發明於不同實施例與以不同修正方式作爲適用於特殊預期用途。本發明之範圍藉此處附加之申請專利範圍，和其等效物所定義。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 、-=e 絲經濟部中丰4率局員工消费合作社印衆 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（'2丨〇>:297公釐）

Claims

$IQ477 AH B8 Cg 々、申請專利範圍一種非揮發性記憶體裝置，包含：複數個程式/選擇線以横列方向且互相間隔以-·定間距方式佈線；複數個字兀;線以直行方向且ii相間隔以一定間距，並與該等程式/選擇線垂直形成複數個正方形矩陣方式佈線；複數個控制線以和該等位元線一對-配對相同直行方向佈線，且和該等位元線相鄰；複數個胞體，各胞體放在··-正方形中，各胞體包含一源極、一汲極、一通道區域、-程式/選撣閘用來選取欲程式化胞體及藉由帶電載子接收方式執行程式化、.-·浮閘其在擦拭中藉通過透納二極體之通道區域的方式來貯存帶電載子及在程式化時將貯存的帶電載子經由透納二極體送至程式/選擇閘、與一控制閘用來控制來自該浮閘至程式/ 選擇閘的帶電載子數量；其中置於同一橫列胞體中的程式/選擇閘共接於該等程式 /選擇線之一，置於同一直行胞體中的控制閘共接於該等控制線之一，以及置於同一橫列胞體中源極（或汲極）與相鄰橫列胞體中之汲極（或源極）共接於該等位元線之-。依據申請專利範圍第1項的非揮發性記憶體裝置，其中該非揮發性記憶體裝置在進行程式模式時，施加〗Ο V 至選取的程式/選擇線，0V至未選取的程式/選擇線， -6 V〜-3 V至選取的控制閘線，5 V至未選取的控制閘線， -3 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X：?97公_缠） ---------I------、玎-----1^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印繁經濟部中央榡準局員工消f合作杜印製 A8 ' BB C8 D8 _ __六、申請專利範圍 IV至一選取的第η個位元線BLn，OV至一選取的第n-l 個位元線BLn-1，IV至未選取的位元線（BLm之一’ m 2 η + 1 )，與0 V至其他未選取的位元線（其他之B L m ’ m 2 η + 1 ) ◊ V依據申請專利範圍第1項的非揮發性記憶體裝置’ 其中該非揮發性記憶體裝置在執行擦拭模式運作利用程式 /選擇線使用一透納機構，施加-8 V至選取的程式/選擇線，0V至未選取的程式/選擇線，8V至選取的控制線，〇 V至未選取的控制線，與0 V至基體，以及所有位元線爲浮動。依據申請專利範圍第1項的非揮發性記憶體裝置，其中該非揮發性記憶體裝置在執行擦拭模式經由位元線使用一透納機構，施加0 V至選取的程式/選擇線，0 V至未選取程式/選擇線，]0 V至選取的控制線，0 V至未選取的位元線爲浮動。依據申請專利範圍第1項的非揮發性記憶體裝置，其中該非揮發性記憶體裝置在執行擦拭模式使用一熱載子機構經由汲極施加5 V至選取的程式/選擇線，0 V至未選取的程式/選擇線，12V至選取的控制線’ 0V至未選取控制線，7 V至選取的位元線，及ον至基體，與未選取位元線爲浮動。 -32 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本I) .裝訂線本紙張尺度逋用中國困家榇準（CNS > A4規格（2丨0X297公# ) A8 B8 C8 __:_ D8 六、申請專利範圍 ~~~ 以依據申請專利範圍第1項的非揮發性記憶體裝置，其中該非揮發性記憶體裝置在執行擦拭模式是經由源極使用一熱載子噴射機構，其施加2 V至選取的程式/選擇線，〇 V至未選取的程式/選擇線，1 〇 v至選取的控制線，〇 v 至未選取的控制線，5V至選取的位元線，及〇v至基體，與未選取位元線爲浮動。 /依據申請專利範圍第1項旳非揮發性記憶體裝置，其中該非揮發性記憶體裝置，其中當該非揮發性記憶體裝置在執行讀取模式，其施以一直流（DC)電壓至選取的程式/選擇線’ Ο V至未選取的程式/選擇梅，D C電壓至選取的控制線，0V至未選取的控制線，]V至選取的位元線， IV至未選取位元線（BLm中之i，m n + i )，及〇 v至其他未選取位元線（其他的B L m，m g η + 1 ) ---------^------IT------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印家本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS〉Λ4規格（21〇X：297公釐）