專利名稱::防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法
技術(shù)領域:
:本發(fā)明涉及半導體器件的數(shù)據(jù)擦寫技術(shù),尤其涉及防止非揮發(fā)性存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法。
背景技術(shù):
:非揮發(fā)性存儲器(nonvolatilememory)是一種常用的半導體器件,才艮據(jù)材料、結(jié)構(gòu)的不同,非揮發(fā)性存儲器可分為很多種類。以氮只讀存儲器(NROM)為例,其具有如圖l所示的器件結(jié)構(gòu),它包括襯底l、形成于襯底l中的源極2和漏極3,以及形成于襯底1上方的柵極4,其中,.柵極4和襯底1之間還具有三個相疊加的絕緣層51、52、53,中間一層52為捕陷電荷層(charge-trappinglayer),用于存儲數(shù)據(jù),上下兩側(cè)的絕緣層51、53用于鎖住中間層52的電荷。補陷電荷層52的兩端具有可充電區(qū)域61、62,分別用于存儲一比特的數(shù)據(jù)。圖2是非揮發(fā)性存儲器陣列的結(jié)構(gòu)示意圖,該陣列由數(shù)個如圖1所示的存儲單元以陣列形式排列而成,為了筒化說明,圖中僅畫出了16個單元,于實際應用中可根據(jù)需要進行結(jié)構(gòu)的擴展。每一行的存儲單元的柵極均連接至一條字線(WordLine,WL),每一列的存儲單元的源極和漏極分別連接至一條位線(BitLine,BL),且相鄰兩列存卡者單元之間共用一條位線,例如存儲單元C11C41和存儲單元C12C42之間共用位線BL2。.當需要對某一條位線上的一個存儲單元進行編程時,容易出現(xiàn)對鄰近存儲單元的干擾。以存儲單元Cll為例,在對其編程時需要在位線BL2上加高電位,因為存儲單元C21和Cll共用位線BL1和BL2,所以C21的源極和漏極之間會存在電勢差,該電勢差會導致存儲單元C21的閾值電壓變化量DVt增大,從而影響到存儲單元的性能。同理,存儲單元C22的源極和漏極之間也會存在電勢差,只不過連接C22的位線BL3是懸空的。除了C21和C22之外,其它與Cll共用位線BL2的存儲單元(無論是否已經(jīng)編程)也會受到類似的干擾,越是靠近Cll的存儲單元所受到的干擾越大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種方法,以防止非揮發(fā)性存儲器陣列中位線干擾的產(chǎn)生,從而提高存儲器件的性能。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,所述的存儲器陣列由數(shù)個包括柵極、源極、漏極的存儲單元以陣列形式排列而成,每一行的存儲單元的柵極均連接至一字線,每一列的存儲單元的源極和漏極分別連接至一位線,且相鄰兩列存儲單元之間共用一條位線,所述方法當某一存儲單元在接受編程時,若其它存儲單元所連接的兩條位線一條處于高電位、一條處于懸空狀態(tài)或低電位時,則對該其它存儲單元加載一柵極偏置電壓。進一步地,若該其它存儲單元是已編過程的單元,則所述柵極偏置電壓的范圍是01V。進一步地,若該其它存儲單元是未經(jīng)過編程的單元,則所述柵極偏置電壓的范圍是-l0V。進一步地,所述的存儲器陣列是非揮發(fā)性存儲器陣列,所述的存儲單元包括襯底,形成于襯底中的源極和漏極,以及形成于襯底上方的柵極,其中,柵極和襯底之間還具有三個相疊加的絕緣層,中間層用于捕陷電荷,兩邊的絕緣層用于鎖住中間層的電荷,且所述的中間層具有兩個可充電區(qū)域,分別用于存儲一比特的數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明在對非揮發(fā)性存儲器陣列執(zhí)行單個存儲單元的編程時,對與其相鄰的存儲單元加載柵極偏置電壓,通過調(diào)節(jié)柵極偏置電壓的大小,可有效減小存儲單元內(nèi)部的電勢差,從而消除或者改善了位線干擾,.同時,不會影響正在接受編程的存儲單元的編程效率。本發(fā)明的防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法由以下的實施例及附圖給出。圖1為一種非揮發(fā)性存儲器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為非揮發(fā)性存儲器陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a和圖3b為本發(fā)明第一組實驗得到的Vd、Vg與DvtR的關(guān)系圖。圖4a和圖4b為本發(fā)明第二組實驗得到的Vd、Vg與DvtR的關(guān)系圖。具體實施方式述。本發(fā)明的方法是當某一存儲單元在接受編程時,'若其鄰近的存儲單元所連接的兩條位線一條處于高電位、一條處于懸空狀態(tài)或低電位,即源極和漏極之間存在電勢差時,對該存儲單元加載一柵極偏置電壓Vg。參見圖2,例如當存儲單元Cll正在接受編程時,位線BL2處于高電位,位線BL1處于低電位,位線BL3處于懸空狀態(tài),此時的存儲單元C21和C22即存在受干擾的情況,需要對其加載柵極偏置電壓Vg。為了確定最佳的偏置電壓取值,以存儲單元C21為例,分別對其未進行過編程和已進行過編程的兩種狀態(tài)進行了如下實驗,實驗過程中Cll始終是正在接受編程的存儲單元。首先,給未選中的字線WL2WL4加零偏置,使存儲單元C21的源極電壓Vs和襯底電壓Vb為零;然后,在所選中的位線BL2上加一個高電位,大小控制在4.5V5.5V之間,使得C21的漏極電壓Vd保持在4.5V5.5V之間,該電位的持續(xù)時間等于一個較長的脈沖寬度PW,例如設定PW為10ms;接著,在存儲單元C21上加載柵極偏置電壓Vg,并調(diào)節(jié)Vg的大小,記錄相應的閾值電壓變化量DvtR;最后,根據(jù)所記錄的測試結(jié)果找出最佳的偏置電壓取值。表1是對未接受過編程的存儲單元C21進行上述實驗所采用的參數(shù)值,其中,Vg的范圍是-2.0V0.0V。圖3a和圖3b是根據(jù)表1提供的參數(shù)值從C21的a、b兩個比特(見圖2)上分別獲取的閾值電壓Vt的變化情況,圖中的橫軸表示Vd的取值,縱軸表示閾值電壓變化量DvtR,DvtR的絕對值越小,越接近理想情況。從圖3a中可知,對于C21的b比特而言,當Vg為OV時,DvtR值最大,為0.38V;而當Vg取負值,例如-0.3V,-0.5V和-1.0V時,DvtR的值可減小到0.12V以下,屬于可接受的范圍。同時,從圖3b中也可看出,當Vgf^值范圍在-lOV之間時,C22的a比特所受的干擾也在可容許的范圍之內(nèi)。表2是對已接受過編程的存儲單元C21進行上述實驗所釆用的參數(shù)值,其中,Vg的范圍是0.0V1.5V。圖4a和圖4b是根據(jù)表2提供的參數(shù)值從C21的a、b兩個比特上分別獲取的閾值電壓Vt的變化情況,同樣地,DvtR的絕對值越小,越接近理想情況。從圖4a中可知,對于C21的b比特而言,當Vg為OV時,DvtR最大,為畫1.062V;而當Vg取正值,例如0.2V,0.5V,0.8V和1.5V時,DvtR的值可減小到-0.23V以下,屬于可接受的范圍。然而需要注意的是,對于C21的a比特而言,當Vg增大到1.5V時,DvtR從一負值增大到正的0.108V(參見圖4b),也就是說,柵極偏置電壓Vg取值過大,會對該存儲單元產(chǎn)生負面影響,因此,對于已編過程的單元,較為合理的取值范圍是Vg介于0~1V之間。擾。表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,所述的存儲器陣列由數(shù)個包括柵極、源極、漏極的存儲單元以陣列形式排列而成,每一行的存儲單元的柵極均連接至一字線,每一列的存儲單元的源極和漏極分別連接至一位線,且相鄰兩列存儲單元之間共用一條位線,其特征在于:所述方法當某一存儲單元在接受編程時,若其它存儲單元所連接的兩條位線一條處于高電位、一條處于懸空狀態(tài)或低電位時,則對該其它存儲單元加載一柵極偏置電壓。2、如權(quán)利要求1所述的防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,其特征在于若該其它存儲單元是已編過程的單元,則所述柵極偏置電壓的范圍是01V。3、如權(quán)利要求1所述的防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,其特征在于若該其它存儲單元是未經(jīng)過編程的單元,則所述柵極偏置電壓的范圍是-lOV。4、如權(quán)利要求1所述的防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,其特征在于所述的存儲器陣列是非揮發(fā)性存儲器陣列。5、如權(quán)利要求4所述的防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,其特征在于所述的存儲單元包括襯底,形成于襯底中的源極和漏極,以及形成于襯底上方的柵極,其中,柵極和襯底之間還具有三個相疊加的絕緣層,中間層用于捕陷電荷,兩邊的絕緣層用于鎖住中間層的電荷。6、如權(quán)利要求5所述的防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,其特征在于所述的中間層具有兩個可充電區(qū)域,分別用于存儲一比特的數(shù)據(jù)。全文摘要本發(fā)明公開了一種防止存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾的方法,所述的存儲器陣列由數(shù)個包括柵極、源極、漏極的存儲單元以陣列形式排列而成,每一行的存儲單元的柵極均連接至一字線,每一列的存儲單元的源極和漏極分別連接至一位線,且相鄰兩列存儲單元之間共用一條位線,所述方法當某一存儲單元在接受編程時,若其它存儲單元所連接的兩條位線一條處于高電位、一條處于懸空狀態(tài)或低電位時,則對該其它存儲單元加載一柵極偏置電壓。采用本發(fā)明的方法可防止非揮發(fā)性存儲器陣列產(chǎn)生位線干擾,從而提高存儲器件的性能。文檔編號G11C16/06GK101373636SQ20071004504公開日2009年2月25日申請日期2007年8月20日優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日發(fā)明者劉鑒常,易晶晶,繆威權(quán),蔡恩靜,陳德艷,陳良成申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司