[发明专利]多位非挥发存储器及其操作方法

权利要求书

1.一种多位非挥发存储器，其特征在于，包括：

半导体衬底；

形成在所述半导体衬底中的沟槽；

形成在所述半导体衬底中、所述沟槽两侧的源区和漏区；

形成在所述沟槽的下侧壁和底壁上的第一隧穿介质层，形成在所述第一隧穿介质层上的调控栅；和

形成在所述沟槽的上部的栅结构，所述栅结构包括：形成在所述沟槽的上侧壁和所述调控栅上的第二隧穿介质层、形成在所述第二隧穿介质层上的电荷俘获层、形成在所述电荷俘获层上的阻挡介质层、形成在所述阻挡介质层上的栅极。

2.如权利要求1所述的多位非挥发存储器，其特征在于，所述半导体衬底中形成有与所述半导体衬底的掺杂类型相同的阱区，所述沟槽、所述源区和漏区均形成在所述阱区中。

3.如权利要求1所述的多位非挥发存储器，其特征在于，所述调控栅的材料为多晶硅。

4.如权利要求1所述的多位非挥发存储器，其特征在于，所述栅极的材料为多晶硅。

5.如权利要求1所述的多位非挥发存储器，其特征在于，所述沟槽的形状为矩形、梯形、倒Ω形或半球形。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的多位非挥发存储器的操作方法，其特征在于，包括：

编程操作，包括：对所述栅极施加第一负电压，对所述源区或漏区之一施加第一正电压，使所述源区或漏区之另一浮空或接地，使所述调控栅浮空或接地；

擦除操作，包括：对所述栅极施加第二正电压，使所述源区和漏区接地，使所述调控栅浮空或接地；和

读取操作，包括：对所述栅极施加第三电压，对所述源区或漏区之一施加第三正电压，使所述源区或漏区之另一接地，对所述调控栅施加第四正电压。

7.如权利要求6所述的多位非挥发存储器的操作方法，其特征在于，在所述编程操作、擦除操作和读取操作中，所述阱区接地。

8.如权利要求6所述的多位非挥发存储器的操作方法，其特征在于，所述第一负电压的范围为-4V至-15V，所述第一正电压的范围为2V至6V。

9.如权利要求6所述的多位非挥发存储器的操作方法，其特征在于，所述第二正电压的范围为5V至20V。

10.如权利要求6所述的多位非挥发存储器的操作方法，其特征在于，所述第三电压的范围为-5V至5V，所述第三正电压的范围为1V至4V，所述第四正电压的范围为1V至5V。