TWI286760B - Dual gate multi-bit semiconductor memory - Google Patents

Dual gate multi-bit semiconductor memory Download PDF

Info

Publication number
TWI286760B
TWI286760B TW094138466A TW94138466A TWI286760B TW I286760 B TWI286760 B TW I286760B TW 094138466 A TW094138466 A TW 094138466A TW 94138466 A TW94138466 A TW 94138466A TW I286760 B TWI286760 B TW I286760B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
bit
voltage
gate
applying
charge trapping
Prior art date
Application number
TW094138466A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200719345A (en
Inventor
Chia-Hua Ho
Hang-Ting Lue
Original Assignee
Macronix Int Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Macronix Int Co Ltd filed Critical Macronix Int Co Ltd
Publication of TW200719345A publication Critical patent/TW200719345A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI286760B publication Critical patent/TWI286760B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/04Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
    • G11C16/0466Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells with charge storage in an insulating layer, e.g. metal-nitride-oxide-silicon [MNOS], silicon-oxide-nitride-oxide-silicon [SONOS]
    • G11C16/0475Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells with charge storage in an insulating layer, e.g. metal-nitride-oxide-silicon [MNOS], silicon-oxide-nitride-oxide-silicon [SONOS] comprising two or more independent storage sites which store independent data
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5671Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge trapping in an insulator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

1286760 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 ^發明係關於-種唯讀記憶體。技言之,本發明係關於一種 +導體讀體及具有二個立㈣_之氮錄唯讀記憶體單 元0 【先前技術】 p習知氮化物唯讀記題單元包括_ P型基板,在p型基板形成 二氧化物/氮化物/氧化物(θΝθ)堆疊層結構,其巾氮化石夕層作為 電子捕捉層。半導體多晶補龍_極結構係戦於氧化石夕/氮 化石夕/氧化料之上。Ν+源極區域及糾錄區域位於基板内間 極結構的兩侧。 1知氮化物唯iw記憶體單元可以儲存二個位元的資料,當負電 荷存在或不存在於雜區域㈣之敝層時,—個位元的資料被 捕捉:而f汲極區域侧邊之捕捉層負電荷存在或不存在時,另一 個位70的資料被捕捉。藉由制當施加適#電壓給閘極、源極及 汲極時’ _於_及祕狀電贿在與方式,以分別讀 取源極及汲極的位元資料。然而’讀取f知氮化物唯讀記情體^ =二個位元的資料中的其中一個位心傳遞於源極與^間之 電机大小可較到倾另-個位元存在與否的轉。此稱為第二 位元效應。第二位元效應的存在會使單元内容的讀取更不可靠。一 時,ΐ了非第&位。元效Λ以外’當氣化物唯讀記憶體單元排列成陣列 可從非k取早兀流出的電流可能影響選取單元内容讀取,此马 響-般稱為_效應。因此’需要—種賴儲存二個位 = 氮化物唯讀記龍單元,且資料之其卜她元存在與否,、並不 會影響資料另-位元_取,_中非選取單元產生可能影響讀 1286760 象 讀 取被選取單元内容可靠性之漏職也不會產生。 【發明内容】 、^舌之,本發明係揭露一種改變及讀取記憶體單元内容之方 法:亥'己憶體單元包括-位於基板内一汲極,一源極及在兩者之 間的通道,覆蓋通道之第—及第二電荷捕捉區域,及分別靠近第 -及第二電荷捕捉區域之第—及第二控制閘極,該單元系各自儲 存第-位元與第二位元,第一位元係由捕捉於第一電荷捕捉區 域内之電荷存在與否表示,第二位元係由被捕捉於第二電荷捕捉 ^域内之電荷存在與否麵。本發明之方法包括下列步驟:施加 程式化電壓給第-控侧極與第二控侧極,贿賴被注射及 捕捉於第-電荷捕捉區域内或第二電荷捕捉區域内,其中被捕捉 之載體係表示第-位元或第二位元之各自之—程式化狀態;施加 ,除電控制閘極及給第二控制閘極,使被捕捉之載體從 弟電射捕捉區域及/或第一電荷捕捉區域移出,在第一電荷捕捉 區域及/或第二電荷捕捉區域沒有被捕捉载體係表示第一位元或第 -位7L之抹除狀態;以及施加連續讀取電壓給第—控細極及給 .第二控制閘極,以決定第一位元狀態及第二位元狀態。 、口 【實施方式】 請參考圖式,其中所有圖式裡相同的元件編號表示相同元 本說明書裡不定冠詞”一,,表示一個或一個以上的數量,救述詞 絲示布林储賴的财〇R猶。f —圖縣根據本發明 佳具體實施例,-種氮化物唯讀非揮發性記憶體單元1〇 (以 為單元10)之剖面圖。單元10包括一基板12,該基板12具: 沒極區域14 (以下稱域極14)及—雜區域16 (以 極)。應瞭解的是,汲極14及源極16僅是為了單元1〇内命名^ 1286760 i · ϊΐϊ,且視施加給單元1G之實際電壓而定,汲極14可以假設 為,、有電子之源極的魏,源極16可以假設具有電子之錄的功 能0 在单10之較佳具體實施例裡,長度約為〇 12叫之通道幻 位於基板12舰極14 _極16之間。較佳地,基板12為一種ρ ΐ材料,而汲極14與源極每個為Ν+區域。然而,基板可以 料」祕14與源極16可以為ρ+區域,並且仍為本發 明之精神範疇。
在f元10之較佳具體實施例裡,包括靠近汲極14之第一部分 收及靠近源極16之第二部分18b的氧化物/氮化物/氧化物(〇N〇) ,荷捕,區域係覆蓋絲14與源極16之間的通道23。電荷捕捉 區域^第-及第二部分18a及18b彼此距離填充介電材料之空間 22。較佳地’空間22的長度約3〇nm。電荷捕捉區域服及勘 的每個部分包括第-氧化石夕介電層部分24a,24b,氮化石夕介電層 部分26^,26b及-第二氧化石夕介電層部分撕,勘。單元ι〇 : 包括-靠近錄14之第-閘極施(G1)及—靠近源極16之第 ^閘,施(G2)。較佳地,第—閘極施與第二閘極施每個覆 蓋電荷捕捉層18a,18b之對應部分。較佳地,第一及第二閑極施, 施,括w多晶石夕部分施,鳩及㈤金屬石夕化物部分仏挪。 單元10係用以健存資料的第一位元(位元丨)及資料的第二 位70 (位=2),其中第一位元的狀態係由被捕捉於第一電荷捕捉 層18a之氮化矽層24a内的電荷存在與否表示,而第二位元係由 被捕捉於第二電荷捕捉層18b之氮化矽層24b内的電荷存在與否 表示。每^位元可以分別假設成是被程式化狀態,即”〇,,狀態Ϊ或 被抹除狀態,即"Γ狀態。在被抹除狀態裡,分別在源極16或汲極 14附近之氮化層26實質缺乏電荷。在被抹除狀態裡,需要足以誘 發一電流在通道23内產生之第一起始電壓(vtl)。在被程式化狀 1286760 態裡’大量的負電荷被捕捉於靠近汲極14或源極l6之氮化石夕層 26a ’ 26b㈧,因此需要一超過實質大於第一起始電壓之第二電壓 yt2)以誘發-電流在通道23内產生。結果,適當地施加給第一 ,極2〇a,給,一二_ 及給淡極M與源極1δ之電壓係供應程 ,化及抹除單1()之第—位元與第二位纽及供讀取單元内 =之用’以決疋單TO 1Q内之第—及第二位元為被程式 抹除狀態。 請參考第二圖,其係繪示一種包括相鄰並列記憶體單元ι〇之 記憶體元件70的剖面圖。 第三圖係繪示至少-列及至少—行記憶體耕7()之陣列⑽的 電路,一,其中每列的單元1〇咐原極連接源極16,沒極連接汲極 14。每行的每個第一閘極2〇a連接至複數條閘極控制線其中一條, 例如SGI 36a及SG2 36b所示,每列的每個第二閘極連接至字元 線34 ’例如WL1 34a及WL2 34b所示。請參考第三圖,汲極位元 線BD1 76a及汲極線BD2 76b連接每行中每個單元1〇的汲極14, 源極位元線(BS) 78連接每行中每個單元1〇的源極16。如熟習 此項技藝者所熟知,陣列80不限於如第三圖所示之僅包含四個'記 憶體元件70 ’但可以在列向及行向裡利用習知之方法,藉由重複 記憶體元件70形成大小因實際應用而定之記憶體陣列80。 請參考第四圖,其係繪示一種程式化記憶體單元1〇之方法, 其中施加程式化電壓給第一控制閘極2〇a及給第二控制閘極2%, 以使載體注入第一電荷捕捉區域18a或第二電荷捕捉區域18b,其 中捕捉電荷存在於電荷捕捉區域18a ’ 18b内係表示第一位元或^ 二位元的被程式化狀態。較佳地,如第四圖所示,第一位元(第 二位兀)之程式化必須有下列步驟(丨)決定第一位元(第二位元) 之狀,以決定第-位元(第二位元)是否為被程式化狀態或被抹 除狀態(步驟102,104); (2)如果第一位元(第二位元)為被程 1286760 - 式化狀態,則決定第二位元(第一位元)之狀態(步驟106)及(3) 施加預定大小之程式化電壓給第一閘極20a及第二閘極20b(步驟 108),其中施加給第二閘極2〇b (第一閘極20a)之電壓視第二位 元(弟一位元)之狀態而定。如果第一位元(第二位元)已經被 程式化(步驟104),則不再對第一位元進一步程式化。 • 較佳地,程式化電壓之大小與第一起始電壓Vtl及第二起始電 壓Vt2有關。當單元10之第一位元(第二位元)欲被程式化時, '大於第一起始電壓之程式化電壓施加給第一閘極20a (第二閘極 20b)。如果第二位元為被抹除狀態,則施加大於第一起始電壓Vtl 藝之程式化電壓給第二閘極20b (第一閘極20b)。如果第二位元為 被程式化狀態,則施加大於第二起始電壓Vt2之程式化電壓給第 二閘極20b (第一閘極20a)。同樣地,當程式化單元1〇之第一位 元(第二位元)時,施加電壓給汲極14 (源極16),其中汲極η (源極16)的電壓值相對於施加給源極16(汲極14)之電壓為正, 而相對於施加給第一閘極20a (第二閘極20b)之電壓為負。 或者是,在不需要保留第二位元(第一位元)狀態之情況裡, 當程式化第一位元(第二位元),例如資料寫入第一位元及第二位 _ 元一者時’第一位元及第二位元可以在程式化第一位元(第二位 元)之前先行被抹除。結果,如第四b圖所示,程式化第一位元 之步驟包括抹除第一位元及第二位元(步驟110),然後施加程式 化電壓給第一閘極20a及第二閘極20b (步驟112)。 熱通道電子程式化第一位元及第二位元之較佳電壓範圍如第 五圖所示。請參考第三圖,單元10通常構成陣列80之一部份。 結果,當程式化,抹除及讀取單元10時,必須施加適當電壓給陣 列80裡的其他單元1〇,以避免產生可能造成所要單元1〇錯誤程 式化,讀取或抹除之假漏電流。第五圖同樣也指出程式化,抹除 及頃取單元10時所施加給陣列80之其他單元1〇的較佳電壓。 ί286760 、單元10之較佳實施例裡,帶有電荷之載體從第一電荷捕捉區 域18a及/或第二捕捉區域18b藉由施加抹除電壓方式移動到第一 閘極20a及第二位元20b。第一電荷捕捉區域18a及/或第二捕捉 區域18b裡沒有被捕捉的載體係表示第一位元或第二位元之各自 狀態。在區塊抹除操作裡。當單元1〇之第一位元及第二位元皆被 抹除時,施加抹除電壓的步驟包括施加一電壓給第一閘極2加及 第二閘極2Gb,其巾該f壓值相對於施加給源極及雜的電壓足以 為負,,造成F㈣ler-N〇rdheim穿隧效應。在較佳的具體實施例 裡如弟五圖戶斤示’把力口給第一閘極施與第二問極2此之電壓 為15至25伏特。此外,因為區塊抹除操作正在進行,因此也將 相同電壓施加給被抹除之區塊裡的其他單元1〇。 進订區塊絲之另—方式裡,施加抹除賴給單元Μ以縣 之步驟可糊熱载體穿随技術,藉由施加電壓給第二 3 2=步驟完成,其中第二_施之電壓值相對於施加給 =20a之電壓為正而相對於施加給汲極14之電壓為負。在 較佳具體實施例裡,施加給第一閘極施之電壓為 认、及極之雷厂2加給第二雛施之電壓為大約0伏特,而施加 二抹除電特。同樣地,如果僅第二位元欲被抹除,則 二極加:二閉織之電壓為正而補於施加 之:=。伏特,施加給第二間極-之電 如笛丄^特 加給祕之電壓為+5伏特。 驟包括下讀ί電壓給第一閑極及第二間極之步 壓值之第」電=2= 大於第—臨界電壓值但小於第二臨界電 如果源極16及‘4二=:::二(步驟_ ;⑼ 1的電L/又有在步驟(1)(步驟204)被偵 1286760 * k ’ 測到,則施加大於第一臨界電壓值但小於第二臨界電壓值之第一 電壓給第一閘極20a,施加大於第二臨界電壓值之第二電壓給第二 閘極20b (步驟206);及(iii)如果源極16及汲極14之間的電流沒 有在步驟(ii)(步驟208)被偵測到,則施加大於第一臨界電壓值 但小於第二臨界電壓值之第一電壓給第二閘極20b,及施加大於第 二臨界電壓值之第二電壓給第一閘極20a (步驟210)。最後,藉 由測定在施加大於第一臨界電壓值但小於第二臨界電壓值之第一 電壓給第二閘極20b及施加大於第二臨界電壓值之第二電壓給第 一閘極20a時,源極16及汲極14之間的電流是否沒被測到(步 .驟212) ’來決定第一位元及第二位元之所有狀態。因此,如果步 驟(i)或步驟(iii)裡偵測到大於預定值之電流,則決定第一位元為被 抹除狀態;如果步驟(i)或步驟(ii)裡偵測到大於預定值之電流,則 決定第二位元為被抹除狀態。 如第五圖所示,第一電壓之較佳值為2.5伏特,第二電壓之較 佳值為6.5伏特。較佳地,施加1.6伏特之電壓給源極及〇伏特給 沒極。然而,施加給源極及汲極之電壓可以相反,除了源極16及 汲極14之電流方向不同以外,讀取操作皆相同。 _ 本發明之第^一較佳具體實施例包括一種改變及讀取記憶體元 件陣列80内容之方法。方法包括下列步驟:施加程式化電壓給字 元線34a,34b其中一條及閘極控制線36a,36b其中一條,以選 擇數個單元10其中一個,並使載體注入及被捕捉在所選單元1〇 之第一電荷捕捉區域裡或第二電荷捕捉區域其中一個區域裡;施 加抹除電壓給字元線34a,34b其中一條及控制閘極36a,36b其 中一條,以選擇數個單元10其中一個,並使載體從所選單元 之第一電荷捕捉區域裡或第二電荷捕捉區域其中一個區域裡移 出;及一連串施加讀取電壓給其中一條字元線及其中一條閘極控 制線,以選擇數個單元10其中一個,供決定第一位元狀態及第二 11 1286760 i 秦 • 位元狀態。 在第二較佳具體實施例裡,施加給連接非選擇單元10之閘極 控制線36a,36b及字元線34a,34b的電壓相對於連接所選單元 10之閘極控制線36a,36b及字元線34a,34b的電壓為負。更佳 地,施加給連接非選擇單元1〇之閘極控制線36a,36b及字元線 34a ’ 34b的電壓小於或等於零伏特。較佳地,連接非選擇單元 之汲極14的汲極位元線76b呈浮置。因此,抑制了可能造成讀取 選擇單元10内容時發生錯誤的漏電流大小。 熟習技藝者將瞭解,程式化,抹除及讀取記憶體單元1〇不限 於第五圖所示之特定電壓值,因為這些電壓值將隨單元1〇大小及 製造記憶體單元10所用之材料而定。 、如本說明書所揭露者,本發明係為一種操作記憶體單元之方 法,其提供獨立程式化,抹除及讀取儲存於記憶體單元1〇内之第 一位元及第一位元,使得第二位元效應及陣列效應降低 雖然本發明係已參照較佳實施例來加以描述,將為吾人 所瞭解的是,本發明創作並未受限於其詳細描述内容。替 換方式及修改樣式係已於先前描述中所建議,並且其他替 鲁,方式及修改樣式將為熟習此項技藝之人士所思及。特別 疋,根據本發明之結構與方法,所有具有實質上相同於本 發明之構件結合而達成與本發明實質上相同結果者皆不脫 ,本發明之精神。此,所有此⑽換方式及修改樣 式係意欲落在本發明於隨附申請專利範圍及其均等物所界 定的範疇之中。 【圖式簡單說明】 第-圖係緣7F根據本發明較佳具體實施例,一種記憶體單元之 剖面圖; 12 1286760 件的種含有$—圖飾之記憶體單元的記憶體元 的電鱗7F"""種具複數個第二圖所示之記憶體元件的陣列 第四A圖及第四b圖係繪示一豨 一 方法的流糊; 日丁種私航㈣早兀之另-種 f五圖,為程式化、抹除及讀取記憶體單元内容之電壓表;及 第六圖讀取記憶體單元内容之方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 10 非揮發性記憶體單元 12 基板 14 〉及極區域 16 源極區域 18a 第一部分 18b 第二部分 20a 第一閘極(G1) 20b 弟—間極(G2 ) 22 空間 23 通道 24a,24b第一氧化石夕介電層部分 26 氮化層 26a,26b氮化矽介電層部分 28a ’ 28b第一氧化碎介電層部分 30a ’ 30b多晶碎部分 32a ’ 32b金屬石夕化物部分 13 1286760 (Vtl) 第一電壓 (Vt2) 第二電壓 70 記憶體元件 80 陣列 36a及36b閘極控制線SGI、SG2 34 字元線 34a,34b字元線 76a,76b汲極位元線BD1 76b 汲極線BD2 | 78 源極位元線(BS)
14

Claims (1)

1286760 " 十、申請專利範圍: 1· 一種改變及讀取一記憶體單元内容之方法,該記憶體單元包括 位於基板内一汲極,一源極及在兩者之間的一通道,覆蓋該通 道之一第一電荷捕捉區域及一第二電荷捕捉區域,及分別靠近 該第一電荷捕捉區域及該第二電荷捕捉區域之一第一控制閘極 及一第二控制閘極,該單元係各自儲存一第一位元與一第二位 元,該第一位元係由捕捉於該第一電荷捕捉區域内之電荷存在 與否表示,該第二位元係由被捕捉於該第二電荷捕捉區域内之 I 電荷存在與否表示,該方法包括: 施加程式化電壓給該第一控制閘極與該第二控制閘極,以使載 體被注射及捕捉於該第一電荷捕捉區域内或該第二電荷捕捉區 域内,其中被捕捉之該載體係表示該第一位元或該第二位元各 自之一程式化狀態; 施加抹除電壓給該第一控制閘極及給該第二控制閘極,使 被捕捉之該載體從該第一電荷捕捉區域及/或該第二電荷捕捉 區域移出,在該第一電荷捕捉區域及/或第二電荷捕捉區域沒有 被捕捉載體係表示該第一位元或該第二位元各自之一抹除狀 ί 態;以及 施加一系列的讀取電壓給該第一控制閘極及該第二控制閘 極,以決定該第一位元的狀態及該第二位元的狀態。 2·如申請專利範圍第1項之方法,其中如果該第一位元欲被程式 化,則該施加程式化電壓的步驟包括: 決定該第一位元之狀態; 如果該第一位元是抹除狀態,則決定該第二位元之狀態; 以及 15 1286760 參 、> 施加程式化電壓給該第一閘極及給該第二閘極。 3·如申請專利範圍第1項之方法’其中如果該第一位元及該第一 位元欲同時被程式化,則該施加程式化電壓之步驛包括·· 施加抹除電壓給該第一閘極及給該第二閘極;及 施加程式化電壓給該第一閘極及給該第二閘極。 - 4·如申請專利範圍第1項之方法,其中該單元的特徵在於一第一 起始電壓對應於該第一位元及/或該第二位元之該抹除狀熊,且 • 一第二起始電壓對應於該第一位元及/或該第二位元之;J程式 化狀態,且其中如果該第一位元欲被程式化,則該施加程式化 電壓給該第一閘極及該第二閘極的步驟包括施加大於該第一起 始電壓之該程式化電壓給該第一閘極;及若該第二位元為被抹 除狀態,則施加大於該第一起始電壓之該程式化電壓給該第二 閘極,若該第二位元為被程式化狀態,則施加大於該第二起始 電壓之該程式化電壓給該第二閘極。 5·如申明專利Ιϋ圍f 4項之方法,更包括施加一電壓給該没極, 其中該汲極的電壓值相對於施加給該源極之電壓為正,而相對 於施加給該第一閘極之電壓為負。 6·如二if利1巳圍第1項之方法,其中若該第一位元及該第二位 欲被抹除時’該施加—抹除電壓的步驟包括同時施加一 該第—閘極及該第二_,其中該《值相對於施加給 糊汲極的電壓足夠為負,以造成油偏heim穿隧 16 1286760 •如申請專利範圍第1項之方法,其中若僅該第一位元欲被抹除 時’該施加一抹除電壓的步驟包括施加一電壓給該第二閘極, 其中該電壓值相對於施加給該第一閘極為正,相對於施加給該 汲極的電壓為負。 8.如申請專利範圍第1項之方法,其中該第一閘極及該第二閘極 均有特徵在於該第一起始電壓對應於該抹除狀態,該第二起始 電壓對應於该程式化狀態,且其中該施加一系列讀取電壓的步 驟包括: (I) 施加一大於該第一臨界電壓值但小於該第二臨界電壓值 之一第一電壓給該第一閘極及該第二閘極; (II) 如果該源極及該汲極之間的一電流沒有在該步驟①被 偵測到,則施加該第一電壓給該第一閘極,施加一大於該第二 臨界電壓值之一第二電壓給該第二閘極;及 (III) 如果該源極及該汲極之間的一電流沒有在步驟(ii)被偵 測到,則施加該第一電壓給該第二閘極,及施加該第二電壓給 該第一閘極。 9·如申請專利範圍第8項之方法,更包括決定該第—位元將為抹 除狀態,如果步驟⑴或步驟(iii)裡偵測到大於一預定值之一電 流。 10·如申請專利範圍第8項之方法,更包括決定該第二位元將為抹 除狀態,如果步驟(i)或步驟(ii)裡偵測到大於一預定值之一電流。 11·一種改變及讀取一記億體内容之方法,該記憶體包括複數行、 列之記憶體單元,每個記憶體單元包括位於基板内一汲極,一 17 1286760 0 , 源極以及在兩者之間的一通道,覆蓋該通道之一第一電荷捕捉 區域及-第二電荷捕捉區域,及分別#近該第—電荷捕捉區域 及第二電荷捕捉區域之一第一控制閘極及一第二控制閘極, 該單兀係各自儲存一第一位元與一第二位元,該第一位元係由 捕捉於該第一電荷捕捉區域内之電荷存在與否表示,該第二位 元係由被捕捉於該第二電荷捕捉區域内之電荷存在與否表示, 該方法包括: ^ 卜 施加程式化電壓給複數條字元線其中一條及複數條閘極控 制線其中一條,以選擇數個單元其中一個,並使載體注入及被 捕捉在該所選單元之該第一電荷捕捉區域裡或該第二電荷捕捉 區域其中一個區域裡,被捕捉之該載體係表示該第一位元或該 第二位元各自之一程式化狀態; 施加抹除電壓給複數條字元線其中一條及複數條控制閘極 其中一條,以選擇數個單元其中一個,並使載體從該所選單元 之該第一電荷捕捉區域裡或該第二電荷捕捉區域其中一個區域 裡移出,在該第一電荷捕捉區域及/或第二電荷捕捉區域沒有被 捕捉載體係表不该弟一位元或該第二位元各自之一抹除狀態; 連續一系列的讀取電壓給其中一條字元線及其中一條閘極 控制線,以選擇數個單元其中一個,供決定該第一位元的狀態 及該第二位元之的狀態。 〜 12·如申請專利範圍第u項之方法,其中如果該第一位元欲被程式 化,則該施加程式化電壓的步驟包括: 決定該第一位元之狀態; 如果$亥第一位元疋抹除狀態’則決定該第二位元之狀離、; 以及 心, 18 1286760 線 施加程式化雜給其中—條字元線及其中―條閘極控制 13.如申請專利範_ u項之方法,其中如果該第—位 位7G欲同時雜式化’職施加程式化電壓之步驟包括^ 一 施加抹除電壓給該第一閘極及給該第二閘極.及. 線 施加程式化電壓給其中—條字元線及其中-條閘極控制 利範圍第11項之方法’其中該單元的特薇在於-第-於該第—位核/或該第二位元之該抹除狀離且 一弟:"起始電壓對應於該第—位元及/或該第二位元之該程式 化狀態’且其中如果該第一位元欲被程式化,則該施加 中:Γ元線及其中一條閘極控制線的步驟二 Γίίίϊ,之該程式化電壓給該其中-條閉極控制 線二及=該红位元為抹除狀態,職加Α於該第—起始 ’把加大於該第二起始電壓之雜式化麵給其中一條字 S程ίίΐΐίΐ其中—條字元線,^該第二位元為程式化 元線 第:^方法,更_加—電壓給連接該所 財觀極軸龍__加給該 縣為負。’,、、’而相對於施加給射—條_控制線之 16.如申請專利範圍第u項之方法, 元同時欲被抹除時,該施加—抹除電壓‘驟包二時^^ 19 1286760 * * ’ f賴中―條字元線及該其中—條閘極控制線,其中該電 =相對魏加給連猶_料之雜㈣軌給連接該所 ,早疋之錄位元線的電壓.為負,以造成FGwlei>_N〇rdheim 穿隧效應。 —17^申稱利城第11項之方法,其中若僅該第-位元欲被抹除 ’該施加—抹除電壓的步驟包括施加-電壓給該其中-條字 瓜線’其巾該電壓值相對於施加給該其巾—條閘極控制線為 鲁正,減於施加連接該所選單元之汲極位元線的電壓為負。 18·如申清專利範圍第i!項之方法,其中該第一閘極及該第二閘極 财雜在-絲賴職霞抹除狀態 ,該第二起始 電壓對應於該程式化狀態,且其中該施加一系列讀取電壓的步 驟包括: ①施加一大於該第一臨界電壓值但小於該第二臨界電壓值 之-第-電壓給該其中-條字元線及其中—條閘極控制線; (η)如果該源極及該汲極之間的一電流沒有在該步驟①被偵 • 測到,則施加該第一電壓給該其中一條閘極控制線,施加一大 於該第二臨界電壓值之一第二電壓給該其中一條字元線;及 (ill)如果該源極及該汲極之間的一電流沒有在步驟(ii)被偵 測到,則施加該第一電壓給該其中一條字元線,及施加該第二 電壓給該其中一條閘極控制線。 19. 如f請專利範圍第18項之方法,更包括決定該第一位元為抹除 狀態’如果步驟(i)或步驟(iii)裡偵測到大於一預定值之一電流。 20. 如申請專利範圍第18項之方法,更包括決定該第二位元為抹除 20 1286760 • 命 . 除狀態,如果步驟⑴或步驟(ii)裡偵測到大於一預定值之一電流。
21
TW094138466A 2005-09-26 2005-11-02 Dual gate multi-bit semiconductor memory TWI286760B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/234,983 US7130221B1 (en) 2005-09-26 2005-09-26 Dual gate multi-bit semiconductor memory

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200719345A TW200719345A (en) 2007-05-16
TWI286760B true TWI286760B (en) 2007-09-11

Family

ID=37189265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094138466A TWI286760B (en) 2005-09-26 2005-11-02 Dual gate multi-bit semiconductor memory

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7130221B1 (zh)
CN (1) CN100481265C (zh)
TW (1) TWI286760B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7224619B2 (en) * 2005-09-09 2007-05-29 Macronix International Co., Ltd. Method and apparatus for protection from over-erasing nonvolatile memory cells
JP5164520B2 (ja) * 2007-10-19 2013-03-21 ルネサスエレクトロニクス株式会社 不揮発性半導体メモリ及びデータプログラム/消去方法
TWI401688B (zh) * 2009-03-31 2013-07-11 Macronix Int Co Ltd 記憶體裝置及操作記憶體的方法
CN103811055B (zh) * 2014-03-07 2017-03-29 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Eeprom存储单元的操作方法
CN105336372B (zh) * 2014-05-29 2020-02-11 展讯通信(上海)有限公司 Rom存储单元、存储阵列、存储器及读取方法
CN105448342B (zh) * 2014-05-29 2020-05-05 展讯通信(上海)有限公司 Rom存储单元、存储阵列、存储器及读取方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6768165B1 (en) 1997-08-01 2004-07-27 Saifun Semiconductors Ltd. Two bit non-volatile electrically erasable and programmable semiconductor memory cell utilizing asymmetrical charge trapping
US6133098A (en) * 1999-05-17 2000-10-17 Halo Lsi Design & Device Technology, Inc. Process for making and programming and operating a dual-bit multi-level ballistic flash memory
TW586154B (en) 2001-01-05 2004-05-01 Macronix Int Co Ltd Planarization method for semiconductor device
JP3820917B2 (ja) * 2000-06-12 2006-09-13 ソニー株式会社 半導体記憶装置およびその動作方法
TW490675B (en) 2000-12-22 2002-06-11 Macronix Int Co Ltd Control method of multi-stated NROM
JP3640175B2 (ja) * 2001-04-13 2005-04-20 セイコーエプソン株式会社 不揮発性半導体記憶装置
TW506123B (en) 2001-10-24 2002-10-11 Macronix Int Co Ltd Multi-level NROM memory cell and its operating method
TWI242215B (en) 2002-04-16 2005-10-21 Macronix Int Co Ltd Nonvolatile memory cell for prevention from second bit effect
US6590266B1 (en) 2002-08-28 2003-07-08 Macronix International Co., Ltd. 2-bit mask ROM device and fabrication method thereof
US6649971B1 (en) 2002-08-28 2003-11-18 Macronix International Co., Ltd. Nitride read-only memory cell for improving second-bit effect and method for making thereof
US6760257B2 (en) 2002-08-29 2004-07-06 Macronix International Co., Ltd. Programming a flash memory cell
US6888755B2 (en) 2002-10-28 2005-05-03 Sandisk Corporation Flash memory cell arrays having dual control gates per memory cell charge storage element
US6878991B1 (en) * 2004-01-30 2005-04-12 Micron Technology, Inc. Vertical device 4F2 EEPROM memory

Also Published As

Publication number Publication date
TW200719345A (en) 2007-05-16
US7130221B1 (en) 2006-10-31
CN1941201A (zh) 2007-04-04
CN100481265C (zh) 2009-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100538897C (zh) 动态参考编程的算法
JP2713217B2 (ja) フラッシュeepromメモリ・アレイおよびそのバイアス方法
JP3854348B2 (ja) Nand型のフラッシュメモリ素子及びその駆動方法
JP4002712B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置および不揮発性半導体記憶装置のデータ保持方法
JP2004079602A (ja) トラップ層を有する不揮発性メモリ
JP5392985B2 (ja) 半導体装置及びその動作制御方法
TWI286760B (en) Dual gate multi-bit semiconductor memory
TWI357077B (en) A pulse width converged method to control voltage
JP4153499B2 (ja) 電気的に書き込みおよび消去が可能なメモリセルの動作方法および電気的なメモリのための記憶装置
JP4522879B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP4772429B2 (ja) 半導体記憶装置
JP2008508662A (ja) フラッシュメモリユニット、およびフラッシュメモリ素子のプログラミング方法
JP4113559B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置およびその書込方法
TWI415127B (zh) 用於具有兩位元記憶胞之虛擬接地陣列的高第二位元操作區間
US7483299B2 (en) Devices and operation methods for reducing second bit effect in memory device
US7881121B2 (en) Decoding method in an NROM flash memory array
JP2001110918A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP3658066B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその書き換え方法
CN100466106C (zh) 增加氮化物只读存储器阵列的抹除均匀性的结构及方法
JP3513056B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置の読み出し方法
JP2007005448A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP2012043520A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその駆動方法
CN102543191B (zh) 向半导体存储装置的数据的写入方法以及半导体存储装置
JP2004253702A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP2004006549A (ja) 不揮発性半導体記憶装置における情報の消去方法