[发明专利]读取双位存储单元的方法

说明书

技术领域

本发明有关一种读取双位存储单元的方法，且特别是有关一种读取双位的氮化物只读存储器存储单元(Nitride Read-Only Memory cell)的方法。

背景技术

请参照图1，其是氮化物只读存储器的存储单元结构的剖面示意图。为了获得高密度的存储元件，目前已发展出可储存2位的氮化物只读存储器(NitrideRead-Only Memory)存储单元10，以取代传统利用浮动栅极(floating gate)而只能储存1位的设计。如图1所示，氮化物只读存储器存储单元10包括注入有源极12及漏极14的基材(bulk)15，且基材15上方为氧化物-氮化物-氧化物(oxide-nitride-oxide，ONO)结构16与栅极13。ONO结构16是由上氧化物层(top oxide layer)16a、氮化物层16b以及底氧化物层(bottom oxide layer)16c堆栈而成。

ONO结构16中的氮化物层16b(如氮化硅)是作为非导体的电荷捕捉层(charge-trapping layer)。借此，进行编程(program)动作时，氮化物层16b的两侧(即分别邻近源极12及漏极14)可各自供来自源极12及漏极14的热电子注入并加以捕捉。于是，氮化物层16b的两侧分别形成氮化物只读存储器存储单元10的第一位储存节(bit storage node)B1及第二位储存节B2，如虚线框所示；视其中有无捕捉电荷而分别储存1位的0或1的逻辑数据。借由这两个位储存节B1及B2，氮化物只读存储器存储单元10一次能储存两位，并较佳地以逆向读取(reverse read)的方式将氮化物只读存储器存储单元10的输出电流大小与一参考默认值作一比较判断而分别独立存取两位储存节B1及B2的位状态。然而，第二位效应(second-bit effect)会影响读取时氮化物只读存储器存储单元10的输出电流大小，大幅限制参考默认值的设定范围而减少了读取感测窗口(sensing window)。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种读取双位存储单元的方法。有别于传统的对两个位储存节分别独立读取其位状态，本发明是利用双位存储单元于两种读取方向时的两输出电流值来同时决定出其所具有的位状态组合。借此，能更正确判读出两个位状态，有效增加读取感测窗口。

根据本发明的目的，提出一种读取双位存储单元的方法。双位存储单元包括控制端、第一端以及第二端，双位存储单元于邻近第一端及第二端之处分别具有第一位储存节及第二位储存节。首先，分别施加控制电压及读取电压至控制端及第一端，且将第二端接地，以测量第一端的第一输出电流值。接着，分别施加控制电压及读取电压至控制端及第二端，且将第一端接地，以测量第二端的第二输出电流值。最后，根据第一输出电流值及第二输出电流值来同时读取第一位储存节及第二位储存节的位状态。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图进行详细说明如下：

附图说明

图1是氮化物只读存储器的存储单元结构的剖面示意图。

图2A至2D是双位存储单元的四种位状态组合的示意图。

图3是依照本发明的读取双位存储单元200的方法的流程图。

图4A至4D分别绘示图2A至2D的双位存储单元200的四种位状态组合下第一输出电流值I_1及第二输出电流值I_2随控制电压Vg变化的曲线图。

图4E是图4A至4D中的第二输出电流值I_2随控制电压Vg变化的曲线图。

图5是依照本发明第一实施例的图3中步骤330的子步骤的流程图。

图6是依照本发明第二实施例的图3中步骤330的子步骤的流程图。

具体实施方式

请参照图2A至2D，其是双位存储单元的四种位状态组合的示意图。双位存储单元200例如为氮化物只读存储器存储单元(Nitride Read-Only Memorycell)，并包括控制端G、第一端D、第二端S以及氧化物-氮化物-氧化物(oxide-nitride-oxide，ONO)结构210。控制端G、第一端D及第二端S是以分别为栅极、漏极及源极为例做说明。此外，双位存储单元200于邻近第一端D及第二端S之处分别具有第一位储存节B1及第二位储存节B2(以虚线框表示)。