[发明专利]P沟道闪存单元的操作方法

说明书

本发明提供了一种P沟道闪存单元的操作方法，可通过在存储位的控制栅及其对应的字线栅和相应的P型掺杂区上分别施加相应的负电压，在所述N阱和所述第二P型掺杂区上施加0V电压，两个P型掺杂区之间的电压差产生强电场，P沟道中的空穴在强电场的作用下获得高能量从而与硅晶格发生高速碰撞而产生高能电子，一些高能电子在控制栅电压所产生的电场作用下进入浮栅，从而达到编程的操作；还可通过在存储位对应的字线栅上施加正电压，在存储位的控制栅上施加负电压，以产生FN隧穿效应，实现快速擦除的目的；又可通过在相应存储位对应的P型掺杂区和字线栅上施加负电压，在其控制栅、所述N阱和所述第二P型掺杂区上施加0V电压，实现信息的快速读取。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种P沟道闪存单元及其操作方法。

背景技术

闪存(Flash memory)，又称为快闪存储器，是一种非易失性存储器，其上的数据即使在装置的电源断电后仍能保存，可容许将数据多次写入、读取以及擦除，已被广泛地使用在各种电子设备上。闪存单元即存储单元，是闪存的核心部分，决定了闪存的性能，传统的闪存均采用N沟道闪存单元，这种N沟道闪存单元工作在电流饱和区间，导致闪存的功耗大、编程速度慢且器件的耐久性差，这与当今市场对闪存性能的需求严重相悖，由此使得采用P沟道闪存单元的闪存(即P沟道闪存)应运而生，P沟道闪存单元采用带隧穿热电子注入(Band-Band-Tunneling Hot Electorn inject，BBHE)进行编程操作，采用FN(Fowler-Nordheim，富雷一诺特海姆，即Fowler和Nordheim两个人的名字的简称)隧穿进行擦除，使得P沟道闪存具有功耗低、编程/擦除速度快、编程效率高和抗擦写能强、耐久性高等优点。

随着电子产品的发展，对闪存的性能有着越来越高的要求，现有的P沟道闪存的性能仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种P沟道闪存单元的操作方法，能够提高闪存器件的性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种P沟道闪存单元的操作方法，所述P沟道闪存单元包括：形成有N阱的半导体衬底；形成在N阱中且相间隔的第一P型掺杂区和第二P型掺杂区；形成在所述第一P型掺杂区和第二P型掺杂区之间的N阱上方的第一存储位，所述第一存储位包括第一浮栅以及设置在所述第一浮栅上方的第一控制栅；形成在所述第二P型掺杂区和所述第一存储位之间的N阱上方的第一字线栅；所述操作方法包括对所述第一存储位进行编程、擦除和读取中的至少一种，且：

对所述第一存储位进行编程时，在所述第一控制栅、所述第一字线栅和所述第一P型掺杂区上分别施加负电压，在所述N阱和所述第二P型掺杂区上均施加0V电压；

对所述第一存储位进行擦除时，在所述第一字线栅上施加正电压，在所述第一控制栅上施加负电压，在所述第一P型掺杂区、第二P型掺杂区和N阱上均施加0V电压；

对所述第一存储位进行读取时，在所述第一P型掺杂区和所述第一字线栅上分别施加负电压，在所述N阱、所述第一控制栅和所述第二P型掺杂区上均施加0V电压。

可选的，当对所述第一存储位进行编程时，在所述第一控制栅上施加-3V～-1V的负电压，在所述第一字线栅上施加-5V～-1V的负电压，在所述第一P型掺杂区上施加-11V～-4V的负电压，所述N阱和所述第二P型掺杂区均接地。

可选的，对所述第一存储位进行擦除时，在所述第一字线栅上施加4V～14V的正电压，在所述第一控制栅上施加-10V～0V的负电压，所述第一P型掺杂区、第二P型掺杂区和N阱均接地。

可选的，当对所述第一存储位的状态进行读取时，在所述第一P型掺杂区上施加-2V～-0.5V的负电压，在所述第一字线栅上施加-4V～-1V的负电压，所述第一控制栅、所述N阱和所述第二P型掺杂区均接地。