[发明专利]具有横向耦合结构的非易失性存储单元及其阵列

说明书

一种非易失性存储(NVM)单元包括：选择晶体管，被配置成具有耦接到字线的选择栅极端子和耦接到源极线的源极端子；单元晶体管，被配置成具有电隔离的浮栅、耦接到位线的漏极端子、以及与选择晶体管共享的结端子；第一耦合电容器，设置在耦接于字线与浮栅之间的第一连接线中；以及P‑N二极管和第二耦合电容器，串联设置在耦接于字线与浮栅之间的第二连接线中。P‑N二极管的正极和负极分别耦接到第二耦合电容器和字线。第一连接线和第二连接线并联耦接在字线与浮栅之间。

相关申请的交叉引用

本申请要求分别在2016年1月22日和2016年5月17日提交的申请号为10-2016-0008354和10-2016-0060451的韩国专利申请的优先权，其通过引用整体合并于此。

技术领域

本公开的各种实施例总体而言涉及非易失性存储单元，更具体地，涉及具有横向耦合结构的非易失性存储单元及包括其的非易失性存储单元阵列。

背景技术

电可擦除可编程只读存储(EEPROM)器件和快闪存储器件属于非易失性存储(NVM)器件，非易失性存储(NVM)即使在其电源被中断时仍保持其储存的数据。已经提出了NVM器件的各种存储单元结构以改善其性能。NVM器件的一种典型单位存储单元采用叠栅结构，该叠栅结构包括顺序地层叠在半导体衬底上的浮栅、栅间电介质层和控制栅极。由于随着半导体器件的制造技术的发展而电子系统变得更小，因此片上系统(SOC)产品已经被开发出来并被用作高性能数字系统的重要器件。SOC产品中的每一种都可以在单个芯片中包括执行各种功能的多个半导体器件。例如，SOC产品可以包括被集成在单个芯片中的至少一个逻辑器件和至少一个存储器件。因此，可能需要嵌入式NVM器件的制造技术来将NVM器件嵌入至SOC产品中。

为了将NVM器件嵌入至SOC产品中，NVM器件的工艺技术必须与包含在SOC产品中的逻辑器件的工艺技术兼容。一般而言，逻辑器件采用具有单个栅极结构的晶体管，而NVM器件采用具有叠栅结构(即，双栅极结构)的单元晶体管。因此，包含NVM器件和逻辑器件的SOC产品可能需要复杂的工艺技术。因此，采用单层栅极单元结构的单层栅极NVM器件作为嵌入式NVM器件的候选是很有吸引力的。即，逻辑器件的互补型金属氧化物半导体(CMOS)电路可以使用单层栅极NVM器件的工艺技术来容易地实施。因此，单层栅极NVM器件的工艺技术可以广泛用于包括嵌入式NVM器件的SOC产品的制造中。

发明内容

各种实施例针对具有横向耦合结构的NVM单元以及包括该NVM单元的NVM单元阵列。

根据一个实施例，一种非易失性存储单元包括：选择晶体管，被配置成具有耦接到字线的选择栅极端子和耦接到源极线的源极端子；单元晶体管，被配置成具有电隔离的浮栅、耦接到位线的漏极端子、且与选择晶体管共享结端子；第一耦合电容器，设置在耦接于字线与浮栅之间的第一连接线中；以及P-N二极管和第二耦合电容器，串联设置在耦接于字线与浮栅之间的第二连接线中。P-N二极管的正极和负极分别耦接到第二耦合电容器和字线。第一连接线和第二连接线并联耦接在字线与浮栅之间。

根据另一实施例，一种非易失性存储单元包括：第一有源区，沿第一方向延伸；第一导电类型的第一结区至第三结区，设置在第一有源区中；浮栅，与第一有源区的第一区相交，且沿第二方向延伸；选择栅极，与第一有源区的第二区相交，且沿第二方向延伸；以及电介质层，设置在浮栅与选择栅极之间。选择栅极包括第一导电类型的第一选择栅极和第二导电类型的第二选择栅极，第一选择栅极和第二选择栅极彼此接触而构成结结构。