《一种电子捕获存储单元.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种电子捕获存储单元.pdf（10页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104143552A43申请公布日20141112CN104143552A21申请号201310164838X22申请日20130507H01L27/115200601H01L29/792200601H01L29/0620060171申请人北京兆易创新科技股份有限公司地址100083北京市海淀区学院路30号科大天工大厦A座12层72发明人吴楠冯骏74专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人马晓亚54发明名称一种电子捕获存储单元57摘要本发明公开了一种电子捕获存储单元，包含沟道（26）以及相邻两个沟道之间的绝缘层（25），并且还包含沟道控制栅（27），位于绝缘层（2。
2、5）中，并且为电的良导体。本发明通过加入沟道控制栅，控制一条物理意义上的沟道靠近沟道控制栅的两侧，即第一存储单元和第二存储单元分别打开和关闭，这样一个现有技术的存储单元可以存储两位信息，因此，存储密度变高，单位存储成本降低。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图4页10申请公布号CN104143552ACN104143552A1/1页21一种电子捕获存储单元，包含沟道（26）以及相邻两个所述沟道之间的绝缘层（25），其特征在于，还包含沟道控制栅（27），设置在所述绝缘层（25）中，并且为电的良导体。2根据权利要。
3、求1所述的电子捕获存储单元，其特征在于，所述沟道控制栅（27）用于控制位于所述沟道（26）两侧的所述第一存储沟道（261）和所述第二存储沟道（262）的打开和关闭。3根据权利要求1所述的电子捕获存储单元，其特征在于，每个所述绝缘层（25）中的所述沟道控制栅（27）的个数为1。4根据权利要求3所述的电子捕获存储单元，其特征在于，每个所述沟道控制栅（27），用于控制相邻一侧的沟道的所述第二存储沟道（262）的打开和关闭，并且控制相邻另一侧的沟道的所述第一存储沟道（261）的打开和关闭。5根据权利要求1所述的电子捕获存储单元，其特征在于，每个所述绝缘层（25）中的所述沟道控制栅（27）的个数为2。6。
4、根据权利要求5所述的电子捕获存储单元，其特征在于，一个所述沟道控制栅用于控制相邻一侧的沟道的所述第二存储沟道（262）的打开和关闭，另一个所述沟道控制栅用于控制相邻另一侧的沟道的所述第一存储沟道（261）的打开和关闭。7根据权利要求16任一项所述的电子捕获存储单元，其特征在于，所述沟道控制栅（27）为CU，W，AL，TA金属，或者为TINX，WNX，COSIX,NISIX,TISIX化合物。8根据权利要求16任一项所述的电子捕获存储单元，其特征在于，所述电子捕获存储单元的存储单元（23）为断开的。9根据权利要求16任一项所述的电子捕获存储单元，其特征在于，所述电子捕获存储单元的存储单元（23）。
5、为连续的。10根据权利要求16任一项所述的电子捕获存储单元，其特征在于，所述电子捕获存储单元为SONOS存储单元。权利要求书CN104143552A1/4页3一种电子捕获存储单元技术领域0001本发明涉及存储单元领域，尤其涉及一种电子捕获存储单元。背景技术0002在电子捕获（CHARGETRAP）存储技术，尤其SONOS存储技术中，可以用一个物理存储单元来存储两位信息，如下所示。0003图1A是现有技术的电子捕获存储单元的结构示意图；图1B是沿着图1A的AA线的剖视图；图1C是沿着图1A的BB线的剖视图；图1D是沿着图1B的CC线的剖视图，其中，图1D为存储单元沿着CC线的整体剖视图。0004。
6、如图1A至图1D所示，现有技术电子捕获存储单元包含控制栅11、存储单元13、控制栅11和存储单元13之间的绝缘电介质12、隧道绝缘电介质14、沟道16以及相邻两个沟道之间的绝缘层15。从图1C和图1D可以看出，现有技术具有一个沟道16，在存储单元13里具有两个虚拟存储单元131和132。0005该存储技术运用热电子注入原理，由于电子不可以自由地在存储单元13的材料中自由移动，通过在写过程中变换存储单元的源极和漏极的位置，通过热电子注入的原理，可以分别把电子选择存入一个物理存储单元13分为位于控制栅11两侧的两个虚拟存储单元131和132中，每个虚拟存储单元可以用来存储一位信息，这样一个物理存储。
7、单元13就可以用来存储两位信息。0006为了增加存储密度，降低单位存储成本，不断地降低节点，但是随着节点的不断缩小，工艺上也越来越困难，而且通过缩小节点降低单位存储单元成本的方法越来越困难，现有技术一个物理存储单元只能存储两位信息，存储密度不够高，导致单位存储成本较高。发明内容0007由此，本发明提出一种电子捕获存储单元，能够提高电子捕获存储单元的存储密度。0008本发明提供了一种电子捕获存储单元，包含沟道（26）以及相邻两个所述沟道之间的绝缘层（25），还进一步包含0009沟道控制栅（27），位于所述绝缘层（25）中，并且为电的良导体。0010优选地，所述沟道控制栅（27）用于控制位于所述沟。
8、道（26）两侧的所述第一存储沟道（261）和所述第二存储沟道（262）的打开和关闭。0011优选地，每个所述绝缘层（25）中的所述沟道控制栅（27）的个数为1。0012优选地，一个所述沟道控制栅（27），用于控制一侧的沟道的所述第二存储沟道（262）的打开和关闭，并且控制另一侧的沟道的所述第一存储沟道（261）的打开和关闭。0013优选地，每个所述绝缘层（25）中的所述沟道控制栅（27）的个数为2。0014优选地，一个所述沟道控制栅用于控制一侧的沟道的所述第二存储沟道（262）的打开和关闭，另一个所述沟道控制栅用于控制另一侧的沟道的所述第一存储沟道（261）的说明书CN104143552A2/。
9、4页4打开和关闭。0015优选地，所述沟道控制栅（27）为CU，W，AL，TA金属，或者为TINX，WNX，COSIX,NISIX,TISIX化合物。0016优选地，所述电子捕获存储单元的存储单元（23）为断开的。0017优选地，所述电子捕获存储单元的存储单元（23）为连续的。0018优选地，所述电子捕获存储单元为SONOS存储单元。0019本发明通过加入沟道控制栅，控制一条物理意义上的沟道靠近沟道控制栅的两侧，即第一存储单元和第二存储单元分别打开和关闭，这样一个现有技术的虚拟存储单元可以存储两位信息，因此，存储密度变高，单位存储成本降低。附图说明0020图1A是现有技术的电子捕获存储单元的结。
10、构示意图；0021图1B是沿着图1A的AA线的剖视图；0022图1C是沿着图1A的BB线的剖视图；0023图1D是沿着图1B的CC线的剖视图；0024图2A是本发明第一实施例的电子捕获存储单元的结构示意图；0025图2B是沿着图2A的AA线的剖视图；0026图2C是沿着图2A的BB线的剖视图；0027图2D是沿着图2B的CC线的剖视图；0028图3是本发明第二实施例的电子捕获存储单元的结构示意图；0029图4是本发明的电子捕获断开的存储单元结构示意图；以及0030图5是本发明的电子捕获连续的存储单元结构示意图。具体实施方式0031下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以。
11、理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。0032图2A是本发明第一实施例的电子捕获存储单元的结构示意图；图2B是沿着图2A的AA线的剖视图；图2C是沿着图2A的BB线的剖视图；图2D是沿着图2B的CC线的剖视图，其中，图2D为存储单元沿着CC线的整体剖视图。0033如图2A图2D所示，本发明提供了一种电子捕获存储单元，包含控制栅21、存储单元23、控制栅21和存储单元23之间的绝缘电介质22、隧道绝缘电介质24、沟道26以及相邻两个沟道之间的绝缘层25，而且还包含沟道控制栅27，沟道。
12、控制栅27位于绝缘层25中，并且为电的良导体。其中，存储单元23为不导电的，沟道控制栅27可以为CU，W，AL，TA等金属，或者为TINX，WNX，COSIX,NISIX,TISIX等化合物。优选地，电子捕获存储单元可以为SONOS存储单元。0034从图2B、图2C和图2D可以看出，本发明具有一个物理意义上的沟道26，但是具有存储意义上的两个沟道261和262，现有技术中的一个虚拟存储单元被划分为两个虚拟存储单元，也就是一个物理存储单元具有四个虚拟存储单元。其中，沟道控制栅27用于控制说明书CN104143552A3/4页5位于沟道26两侧的第一存储沟道261和第二存储沟道262的打开和关闭。。
13、0035沟道26为物理意义上的一条通道，通过在沟道控制栅27上加控制电压，可以控制沟道26靠近沟道控制栅27的左右两侧的打开和关闭，这样一条物理意义上的沟道26就被划分为存储意义上的两条沟道，如图2D所示，分别为第一存储沟道261和第二存储沟道262。于是，现有技术的一个虚拟存储单元（如图1C中的131或132所示）就被划分为两个虚拟存储单元（如图2A中231或232所示）,如图2C所示，两个虚拟存储单元231分别为第一存储单元2311和第二存储单元2312，两个虚拟存储单元232分别为第三存储单元2321和第四存储单元2322。因此，从图2上可以看出，一个物理存储单元23就具有为四个存储意义。
14、上的虚拟存储单元，而每位虚拟存储单元可以存储一位信息，而该物理存储单元23就可以用来存储四位信息。0036具体地，每条物理意义上的沟道26两侧都分别有一个沟道控制栅27。如果在一侧的沟道控制栅施加高电压，另外一侧的沟道控制栅施加低电压，这样，一条物理意义上的沟道26就被划分为存储意义上的两条沟道，分别为第一存储沟道261和第二存储沟道262。一条存储沟道对应两个虚拟存储单元，例如，第一存储沟道261对应第一存储单元2311和第三存储单元2321，第二存储沟道262对应第二存储单元2312和第四存储单元2322。0037如果要对第一存储沟道261和其对应的两个虚拟存储单元（第一存储单元2311和。
15、第三存储单元1321）进行操作（写，读，擦除）就在邻近第一存储沟道261的沟道控制栅上施加高电压，在邻近第二存储沟道262的沟道控制栅上施加低电压。如果要对第二存储沟道262和其对应的两个虚拟存储单元（第二存储单元2312和第四存储单元1322）进行操作（写，读，擦除），就在邻近第二存储沟道262的沟道控制栅上施加高电压，在邻近第一存储沟道261的沟道控制栅上施加低电压。也就是说，通过对不同沟道控制栅施加一定规则的电压，来控制相邻的存储沟道以及对应的存储单元的操作。0038其中，每个绝缘层25中的沟道控制栅27的个数为1，则每个沟道控制栅27用于控制相邻一侧的沟道的第二存储沟道262的打开和关。
16、闭，并且控制相邻另一侧的沟道的第一存储沟道261的打开和关闭。0039在加入沟道控制栅27之后，可以通过在沟道控制栅上加控制电压，控制一条物理意义上的沟道的两侧，即第一存储沟道和第二存储沟道分别打开和关闭，这样一条沟道在存储意义上就被分成了两条，由此一个现有技术定义的虚拟存储单元就可以存储两位信息。因此，存储密度变高，单位存储成本降低。0040图3本发明第二实施例的电子捕获存储单元的结构示意图。如图3所示，每个绝缘层25中的沟道控制栅27的个数为2，则其中一个沟道控制栅用于控制相邻一侧的沟道的第二存储沟道262的打开和关闭，另一个沟道控制栅用于控制相邻另一侧的沟道的第一存储沟道261的打开和关。
17、闭。在该实施例中，除了具有两个沟道控制栅外，其他结构部分以及原理与第一实施例相同。0041具体地，每条物理意义上的沟道26两侧都分别有两个沟道控制栅27。如果在一侧的最邻近的一个沟道控制栅施加高电压，另外一侧的最邻近的一个沟道控制栅施加低电压，这样，一条物理意义上的沟道26就被划分为存储意义上的两条沟道，分别为第一存储沟道261和第二存储沟道262。一条存储沟道对应两个虚拟存储单元，例如，第一存储沟道261对应第一存储单元2311和第三存储单元2321，第二存储沟道262对应第二存储单元说明书CN104143552A4/4页62312和第四存储单元2322。0042如果要对第一存储沟道261和。
18、其对应的两个虚拟存储单元（第一存储单元2311和第三存储单元1321）进行写，读，擦除，就在最邻近第一存储沟道261的沟道控制栅上施加高电压，在最邻近第二存储沟道262的沟道控制栅上施加低电压。如果要对第二存储沟道262和其对应的两个虚拟存储单元（第二存储单元2312和第四存储单元1322）进行写，读，擦除，就在最邻近第二存储沟道262的沟道控制栅上施加高电压，在最邻近第一存储沟道261的沟道控制栅上施加低电压。也就是说，通过对不同沟道控制栅施加一定规则的电压，来控制相邻的存储沟道以及对应的存储单元的操作。0043在加入两个沟道控制栅27之后，可以通过在沟道控制栅上加控制电压，控制一条物理意义。
19、上的沟道的两侧，即第一存储沟道和第二存储沟道分别打开和关闭，这样一条沟道在存储意义上就被分成了两条，由此一个现有技术定义的虚拟存储单元就可以存储两位信息。因此，存储密度变高，单位存储成本降低。0044图4是本发明的电子捕获单元的存储单元为断开的结构示意图；图5是本发明的电子捕获单元的存储单元为连续的结构示意图。如图4所示，电子捕获存储单元的存储单元23可以为断开的。如图5所示，电子捕获存储单元的存储单元23可以为连续的。本发明第一实施例和第二实施例的电子捕获存储单元的存储单元可以为连续的，也可以为断开的。0045以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104143552A1/4页7图1A图1B图1C图1D说明书附图CN104143552A2/4页8图2A图2B图2C说明书附图CN104143552A3/4页9图2D图3图4说明书附图CN104143552A4/4页10图5说明书附图CN104143552A10。