[发明专利]SONOS结构及其编程方法、形成方法、存储器

说明书

一种SONOS结构及其编程方法、形成方法、存储器，所述SONOS结构可以包括：半导体衬底；介质层，位于所述半导体衬底的表面；电荷捕获层，位于所述介质层的表面；隧穿介质层，覆盖所述电荷捕获层；导电层，位于所述隧穿介质层的表面；其中，所述介质层的厚度大于所述隧穿介质层的厚度。本发明可以有效提高存储可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种SONOS结构及其编程方法、形成方法、存储器。

背景技术

目前，用于存储数据的半导体存储器可以包括易失性存储器和非易失性存储器，易失性存储器容易在电源中断时丢失数据，而非易失性存储器即使在电源中断时仍可保持其数据，广泛地应用于移动通信系统或者存储卡中。

在现有技术中，非易失性存储单元可以由硅-氧化层-氮化层-氧化层-硅(SiliconOxide Nitride Oxide Semiconductor，SONOS)结构实现。SONOS存储器可以是采用沟道热电子注入(Channel Hot Electron Injection，CHE)效应或F-N隧穿效应(FN tunneling)通过隧穿氧化层将载流子注入到氮化硅层，并被氮化硅层中的电荷陷阱俘获，从而引起器件单元阈值电压的改变，达到数据存储的效果。

然而，现有技术中的SONOS存储器对于位于衬底沟道上的隧穿氧化层的依赖性较强，然而由于沟道热载流子注入，隧穿氧化层中出现缺陷，容易导致存储失效。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种SONOS结构及其编程方法、形成方法、存储器，可以有效提高存储可靠性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种SONOS结构，包括：半导体衬底；介质层，位于所述半导体衬底的表面；电荷捕获层，位于所述介质层的表面；隧穿介质层，覆盖所述电荷捕获层；导电层，位于所述隧穿介质层的表面；其中，所述介质层的厚度大于所述隧穿介质层的厚度。

可选的，所述的SONOS结构还包括：渐变氮氧化物层，位于所述电荷捕获层的表面；其中，所述隧穿介质层位于所述渐变氮氧化物层的表面。

可选的，所述电荷捕获层的材料为氮化物；在所述渐变氮氧化物层内，越邻近所述电荷捕获层，氮元素含量越多。

可选的，所述隧穿介质层的材料为氧化物；在所述渐变氮氧化物层内，越邻近所述隧穿介质层，氧元素含量越多。

可选的，所述的SONOS结构满足以下一项或多项：所述介质层的材料为氧化物；所述电荷捕获层的材料为氮化物；所述隧穿介质层的材料为氧化物；所述导电层的材料为多晶硅。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种SONOS结构的擦除方法，所述SONOS结构还包括：源极和漏极，所述源极和漏极位于所述半导体衬底内；所述擦除方法包括：向所述导电层施加负向擦除电压，对所述漏极进行接地处理。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种SONOS结构的编程方法，所述SONOS结构还包括：源极和漏极，所述源极和漏极位于所述半导体衬底内；所述编程方法包括：向所述导电层施加正向编程电压，向所述漏极施加正向编程电压或对所述漏极进行接地处理；其中，向所述导电层施加的正向编程电压大于向所述漏极施加的正向编程电压。

可选的，所述的SONOS结构的编程方法满足以下一项或多项：在进行编程“1”时，向所述漏极施加正向编程电压；在进行编程“0”时，对所述漏极进行接地处理。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种SONOS结构的读取方法，所述SONOS结构还包括：源极和漏极，所述源极和漏极位于所述半导体衬底内；所述读取方法包括：对所述导电层进行接地处理，向所述漏极施加正向读取电压。