專利名稱：一種用來對非易失存儲單元編程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對一存儲器編程的方法，特別涉及用于對一非易失半導體存儲器編程的方法。
通常，諸如電擦除和可編程只讀存儲器(EEPROMs)和快速EEP-ROMs之類的非易失半導體存儲器是指每比特具有過度價格的大容量存貯介質(zhì)。為了尋找解決上述問題的方法，目前在多比特單元上開展了研究。
一非易失存儲器的封裝密度相應于在一對一的基礎(chǔ)上的存儲單元的數(shù)。在單個存儲單元中一多比特單元至少存貯二個數(shù)據(jù)比特，因而無須減小一存儲單元尺寸而在該相同芯片面積中就可顯著地增加該數(shù)據(jù)的存貯封裝密度。
為了配置該多比特單元，對于每個存儲單元必須對多于三個的閾值電壓電平進行編程。例如，為了使每個單元存貯二個數(shù)據(jù)比特，各個單元通過四個閾值電平等級(即，22＝4)變?yōu)榭删幊?。其結(jié)果，該四個閾值電平等級邏輯地相應于各自邏輯狀態(tài)00、01、10和11。
在上述多電平編程中，關(guān)鍵是各個閾值電壓電平具有約為0.5V的統(tǒng)計學分布。因此，通過精確地調(diào)整該各自的閾值電平使該分布值減小時，考慮到每個單元的比特數(shù)要增加下，可使更多個電平編程。
為了減小上述電壓分布，在該編程中通常使用用來反復地編程和檢驗的技術(shù)。在該項技術(shù)中，一系列電壓脈沖加到一單元上以在一所期望的閾值電平上對一非易失存儲單元進行編程。在兩個各自的電壓脈沖之間，有一讀出過程來檢驗該單元是否達到該所期望的閾值電平。在檢驗期間，當所檢驗的閾值電平值達到了該所期望的電平值時，該編程過程中止。
在用來反復地編程和檢驗的系統(tǒng)中，由于編程電壓脈沖寬度而難以減小該閾值電平的誤差分布。此外，反復地編程和檢驗的算法需要一附加的電路，因而增加了一芯片的周圍電路面積。另外，這種方法還增加了編程時間。
為了消除上述缺點，SunDisk公司的R.Cernea提出了一種同時編程和檢驗技術(shù)(美國專利No.5422842)。

圖1A示出了Cernea的EEP-ROM的符號和電路圖。該EEPROM單元包括一控制柵1、一浮動柵2、一源極3、一溝道區(qū)域4、和一漏極5。
當一足以導致編程的電壓加到控制柵1和漏極5時，在漏極5和源極3之間有一電流流通。該電流與所給的參考電流相比較，當該電流等于或小于該參考電流時產(chǎn)生一編程完成信號。這個過程如圖1B所示。
在這種技術(shù)中，當編程時該編程狀態(tài)在同一時間自動地被檢驗以稍微地抵消反復地編程和檢驗的缺點。然而，加到該存儲單元的控制柵1的閾值電壓電平未被調(diào)整。
美國專利No.5043940中Harari通過改變相應于各自電平參考電流來執(zhí)行多電平編程。如圖1B所示，用來檢驗的該參考電流并不是明顯地或線性地涉及一單元的閾值電壓。因此，在該電流控制方法中，多電平不可能被直接地和有效地控制。
因而，本發(fā)明是針對于一種用來對一非易失存儲器編程的方法，這種方法實質(zhì)上消除了由于有關(guān)技術(shù)的限制和缺點所產(chǎn)生的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種在執(zhí)行兩個電平或多個電平的編程期間能夠同時地檢驗閾值電平的用于對一非易失存儲器編程的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在執(zhí)行兩個電平或多個電平的編程期間用來隨著加到一控制柵的電壓而調(diào)整各自閾值電平的用于對一非易失存儲器編程的方法，在該方法中各自的閾值電平和相應于各自的閾值電平而加到該控制柵的電壓是線性的。
本發(fā)明的另外的特性和優(yōu)點將在下面的說明中予以說明，根據(jù)該說明將使這些特性和優(yōu)點變得更為清楚，或通過本發(fā)明的實踐而得以了解。本發(fā)明的目的和其它的優(yōu)點將通過在所給出的說明書和其權(quán)利要求以及附圖中所指出的詳細的結(jié)構(gòu)將以實現(xiàn)和得到。
為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明目的的這些和其它的優(yōu)點，作為具體實例并概括地描述了所提供的一種用來對具有一控制柵、一浮動柵、一漏極、一源極、和安置在該漏極和該源極之間的一溝道區(qū)域的非易失存儲單元編程的方法，該方法包括有將第一電壓加到控制柵以在該溝道區(qū)域形成一反型層，改變該第一電壓來對該存儲單元的至少二個閾值電平編程，將第二電壓加到漏極和將第三電壓加到源極，該第二電壓大于該第三電壓，在對至少二個閾值電平編程期間監(jiān)控流經(jīng)漏極和源極之間的一電流，當該被監(jiān)控的電流達到一當前參考電流時終止第一電壓、第二電壓和第三電壓中的任一電壓以便因此中止該至少二個閾值電平的編程。
根據(jù)本發(fā)明的諸如一EEPROM單元的一非易失存儲單元包括一控制柵、一浮動柵、一漏極、一源極和安置在該漏極和源極之間的一溝道區(qū)域。本發(fā)明的最佳編程方法是通過為了對該EEPROM單元編程而在對該控制柵的至少二個閾值電平編程期間提供一相應于各自的閾值電平而變化的第一電壓并在該溝道區(qū)域形成一反型層來執(zhí)行的。之后，第二電壓和第三電壓被分別加到該漏極和源極，其中加到漏極的電壓高于加到源極的電壓。然后，當對該EEPROM單元的各自的閾值電平編程時監(jiān)控流經(jīng)該漏極和源極之間的電流，并為了當該被監(jiān)控的電流達到一目前參考電流時中止該編程而終止所提供的分別加到該控制柵、漏極和源極的第一電壓、第二電壓和第三電壓之中的任一電壓。
應了解的是前面的一般說明和下面的詳細說明是典型示范性的和解釋性的說明，并作為對所要求的發(fā)明的進一步說明。
該附圖提供了對本發(fā)明的進一步了解，它結(jié)合說明書構(gòu)成本說明書的一部分對本發(fā)明的實施例進行圖解并同說明書一起解釋本發(fā)明的原理。圖中圖1A是一般的非易失存儲單元的電路圖；圖1B是說明圖1A的非易失存儲單元的自動檢驗編程原則的圖示；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的一實施例所使用的一電流檢測的編程方法的圖；圖3A至3G是圖2的各個結(jié)點的波形圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一最佳實施例的二個電平或多個電平編程過程的一流程圖5A是以電容來表示的圖1A中所示的該非易失存儲單元的一等效電路圖；圖5B是被編程的閾值電平和相應控制柵電壓之間的關(guān)系圖；和圖5C是對于各個電平的從該編程開始到編程完成為止漏極電流變化的曲線。
現(xiàn)在參照在附圖中所示出的例子詳細說明本發(fā)明的最佳實施例。
圖2示出了用來描述根據(jù)本發(fā)明的一編程方法的一非易失存儲器件的構(gòu)型。如圖2所示該非易失存儲器件包含有第一電壓源6、第二電壓源7、第三電壓源8、電流檢測器9和EEPROM單元10。Ps表示一自外部提供的編程開始信號，和VST表示一編程中止信號。圖1A示出了該EEPROM單元10的最普通的結(jié)構(gòu)。換句話說，諸如一簡單的層疊柵和一分離溝道結(jié)構(gòu)之類的各種類型的典型非易失存儲單元在一可使用編程模式中可被簡化其結(jié)果和圖1A所示的結(jié)構(gòu)。
為了在一多電平編程中對第i個閾值電平編程而將第一電壓源6的電壓VC，i(這里，i＝0，1，2，……和n－1)加到EEPROM單元10的控制柵1。因此，對于每個電平電壓VC，i具有一不同的值。第二電壓源7將一電壓VD提供給漏極5和第三電壓源8將一電壓VS提供給源極3。這里，任何值都可被提供作為電壓VS，但是為了說明方便起見，假定電壓VS是地電平。
ID，i(t)表示流經(jīng)漏極5的一電流。電流檢測器9具有一參考電流值IREF，并且在對第i個閾值電平編程期間當流經(jīng)漏極5的電流ID，i(t)達到參考電流IREF時則產(chǎn)生編程中止信號VST。
時間tP，i表明了對第i個閾值電平編程的結(jié)束時間。這時，通過使用根據(jù)本發(fā)明的編程方法的EEPOM單元10的一電特性來確定電流檢測器9的參考電流IREF。
當漏極5的電流ID，i(t)被重新規(guī)定時，漏極電流ID，i(t)取決于時間。電流值ID，i(t)表示在對第i個電平編程期間由在浮動柵2上的電壓VF，i(t)所觸發(fā)的在漏極5上的電流值。該電流ID，i(t)在該編程的開始期間是一最大值并隨著編程過程而減小。當它減小到低于電流檢測器9的參考電流IREF時，自電流檢測器9產(chǎn)生編程中止信號VST。
在上述條件下，將參照圖3和4來說明二個電平或多個電平的編程過程。圖3A至3G示出了在圖2的各個結(jié)點上的波形，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的二個電平或多個電平編程過程的流程圖。下面對于根據(jù)本發(fā)明的圖2的EEPROM單元10的編程將結(jié)合圖4的流程圖作詳細描述。
為了對EEPROM單元10編程和在溝道區(qū)域4中構(gòu)成一反型層，在對至少二個閾值電平編程期間應于每個閾值電平編程而變化的第一電壓被加到控制柵1，并且第二電壓和第三電壓被分別加到漏極5和源極3，加到漏極5的電壓大于加到源極3的電壓。然后，當對EEP-ROM單元10的各自的閾值電平編程時監(jiān)控在漏極5和源極3之間流經(jīng)的電流，并當該電流達到一預置的參考電流時終止分別加到控制柵1、漏極5和源極3的第一、第二和第三電壓之中的任一個電壓以中止該編程。
在下面將對這種方法作詳細介紹。假定在執(zhí)行該編程之前一相應的單元是處于一被擦除狀態(tài)之下。這里，該擦除狀態(tài)表示它處于最低電平零電平的狀態(tài)。還假定浮動柵FET具有在-P型基片上的一n型溝道結(jié)構(gòu)。
首先，如圖3A所示，當編程開始信號Ps被外加地提供用于二個電平或多個電平編程時，為了對第i個電平編程將電壓VC，i加到控制柵1上。當圖3A的編程開始信號Ps被提供時，圖3B所示的由第一電壓源6提供的電壓VC，i和由第二電壓源7提供的電壓VD被分別加到控制柵1和漏極5。
在這種操作中，為了對第i個閾值電平編程，向浮動柵2提供電子。這里，可使用任何編程機構(gòu)向浮動柵2提供電荷，但是通常不是使用熱載流子注射就是使用隧道效應機構(gòu)。
在分別向控制柵1和漏極5提供了電壓VC，i和VD之后，電流檢測器9轉(zhuǎn)向去監(jiān)控在浮動柵2上的電壓變化。一旦電壓VC，i和VD加到控制柵1和漏極5，如圖3C所示，用于對第i個閾值電平編程的電壓VF，i(t)將被加到浮動柵2之上，并且在該FET的溝道區(qū)域4中形成反型層。實際上，由于源極3、漏極5和溝道區(qū)域4是設(shè)置在一半導體基片上(未示出)，所以一旦該反型層形成則該電流就通過溝道區(qū)域4從漏極5流向源極3。此時，電流ID，i(t)流到漏極5，如圖3D所示該電流在開始時間為最大，并且電子被注射進入浮動柵2，隨著該編程的進展該浮動柵電壓下降，這樣使得電流ID，i(t)也下降。
如上所述，在對第i個閾值電平編程期間，電流檢測器9監(jiān)控漏極電流ID，i(t)。如圖3D所示當被監(jiān)控的值達到參考電流IREF時，對第i個閾值電平編程被認為完成并如圖3E所示輸出編程中止信號VST。這里，所描述的電流檢測器9監(jiān)控電流ID，i(t)，實際上如圖3C和3G所示，可以通過在該編程期間監(jiān)控在浮動柵2上該電壓的變化或電荷的數(shù)量的變化來描述。
也就是，如圖3C所示，當該漏極電流達到參考電流IREF時，該浮動柵電壓達到在浮動柵2上相應于參考電流IREF的一參考電壓VFREF。另外，電流ID，i(t)的監(jiān)控可以通過對在圖2所示的在溝道區(qū)域4中所構(gòu)成的反型層的導電性的監(jiān)控來描述。
在圖2中，編程中止信號VST提供到第一和第二電壓源6和7，并且響應于編程中止信號VST第一和/或第二電壓源6和7中止向控制柵和漏極5提供如圖3B所示的電壓VC，i和VD。換句話說，在時間t＝tP，i時如果電流ID，i(t)小于參考電流IREF，則第i個閾值電平編程被完成。所以，時間tP，i表示第i個閾值電平編程的時間。
圖3F表示用于對第一和第二閾值電平編程的情況在控制柵1上閾值電壓VCTH，1和VCTH2相對于時間的變化。再有，圖3F說明了在該多個電平編程期間按照該電平增長的程度在控制柵1上閾值電壓VCTH，1的增長。這是通過在該編程期間增加電壓VC，i所得出的。這里，由于相應于各自電平的控制柵電壓和閾值電壓的變化量不同而使第一和第二電平的編程時間tP，1和tP，2不同。
另一方面，圖3G是在第一和第二閾值電平的情況下浮動柵2上的電荷從浮動柵2上的初始電荷量QF，0(O)變化到當?shù)谝婚撝惦娖骄幊掏瓿蓵r的電荷量QF，1(tP，1)和當?shù)诙y值電平編程完成時的電荷量QF，2(tP，2)的曲線。如圖3G所示，當浮動柵2的電壓VF，1(t)和VF，2(t)(這里t＝tP，1和t＝tP，2)達到浮動柵2上相應于參考電流IREF的參考電壓VFREF，時，在浮動柵2上該電荷量從初始值QF，0(O)增長到各自的電荷量QF，1(tP，1)和QF，2(tP，2)。
參見圖5A，將說明加到控制柵1的電壓VC，1和相應電平的閾值電壓之間的關(guān)系，這是本發(fā)明的一個明顯的結(jié)果。
圖5A是由圖1A的EEPROM的電容表示的一等效電路圖。在圖5A中，CC表示控制柵1和浮動柵2之間的電容，CD表示漏極5和浮動柵2之間的電容，和CS表示源極(包括該基片)和浮動柵2之間的電容。
這些電容之和CT可表示為CT＝CC＋CD＋CS(1)再有，每個電容的耦合系數(shù)被規(guī)定為αC＝CC/CT，αD＝CD/CT，αS＝CS/CT(2)在圖5A中，在編程期間在浮動柵2上的電壓通常表示為V2(t)＝αCVC＋αDVD＋αSVS＋QF(t)/CT＝αC[VC－VCTH(t)]＋αDVD＋αSVS(3)這里標號QF(t)表示在時間t在浮動柵2上的電荷量。在編程期間，在控制柵1上的閾值電壓VCTH(t)被定義為VCTH(t)＝-QF(t)/CC(4)換句話說，在等式(4)中VCTH(t)表示在時間t在控制柵1上被量度的一閾值電壓漂移。閾值電壓漂移VCTH(t)表示在導致該電荷被存貯在浮動柵2之后在控制柵1上所量度的一閾值電壓。
還有，在浮動柵2上的閾值電壓VFTH是一包含圖1的浮動柵2、漏極5和源極3在內(nèi)的該FET的固有閾值電壓。VFTH是在當制造如圖1所示的EEPROM單元時由諸如溝道離子注入和柵極隔離層厚度之類的制造條件所確定的。因此，浮動柵2的閾值電壓VFTH總是一定的。
但是，控制柵1的閾值電壓VFTH是由在浮動柵2上的電荷量QF來確定的。當在浮動柵2上的電壓VF(t)達到在浮動柵2上的參考電壓VFREF時，各自閾值電平的編程就不得不中止。也就是，這一點相應于漏極5的電流ID(t)達到參考電流IREF的時間，并也相應于該編程完成的時間tp。
因此，當該閾值電平編程完成時浮動柵2的電壓VF(tp)為
VF(tp)＝VFREF＝αC[VC-VCTH(tp)]＋αDVD+αSVS(5)將等式(5)重新整理，從第一電壓源6加到控制柵1的電壓VC是VC＝VCTH(tp)＋[VFREF－αDVD-αSVS]/αC＝VCTH(tp)＋Vl (6)這里Vl＝[VFREF－αDVD－αSVS/αC(7)通過對漏極電壓VD、源極電壓VS和參考電壓VFREF的調(diào)整使得值V1被固定在各自電平編程的終止期間，控制柵電壓VC和閾值電壓偏移VCTH相互之間為線性對應。在用來使V1固定的最簡單的方法中，各自的漏極電壓VD、源極電壓VS和參考電壓VFREF相對于各自電平的編程是固定的。
但是，如在等式(5)中所示的，在各自電平編程的終點上漏極電壓VD和源極電壓VS具有相同的值。換句話說，雖然漏極電壓VD和源極電壓VS根據(jù)該編程時間的不同可以變化，但是上述目的僅僅通過在該編程的終點上允許該兩值相等就可以獲得。
在等式(7)中，如果耦合系數(shù)αD和αS遠小于耦合系數(shù)αC，則可以忽略涉及耦合系數(shù)αD和αS的兩項。
在等式(5)中，各自電平的控制柵電壓VC值可按照時間而變化。在這種情況下，各自電平的控制柵電壓VC的值是各自電平編程的終點的值。
如上所述相對于每個編程電平值V1被強制為恒定值，這樣用于第i個閾值電平編程所需的控制柵電壓VC，i借助于等式(7)如等式(8)所表示VC，i＝VTH，i+Vl；(i＝0，1，2，3……，n－1)(8)由等式(8)可看出，可實現(xiàn)希望被編程的閾值電平和相應于它們所加的控制柵電壓具有斜度為1的線性關(guān)系。圖5B說明了這種結(jié)果。這里，從等式(4)還可注意到，浮動柵2的電荷數(shù)相應于控制柵電壓是線性的。
如上所述因為值V1是恒定的，所以在多電平編程期間加到控制柵1的電壓的第i個偏移值△VC，i表示為ΔVC，i＝ΔVCTH，i(9)根據(jù)等式(8)和(9)，當偏移值△VCTH，i從擦除狀態(tài)(即，最低電平)到達在二個電平或多個電平編程期間所確定的各自閾值電平的一個閾值電平時，相應電平的編程被執(zhí)行以便將由所期望的閾值電平偏移值△VCTH，i附加到前面已知的最低電平編程的值VC，0上所獲得的一個值加到控制柵電壓。然后等待該編程的自動完成。
這里，因為參考電壓VFREF是一固定值并且控制柵電壓VC，i隨著它到達一相應于各自電平的編程而達到一較高電平而增長，所以該漏極電流的初始值ID，i(O)隨著它到達該較高值而增長。這個過程在圖5C中被表明。再有，各自電平的編程完成點相應于該存儲單元的電特性和各自的結(jié)點所加的電壓而變化。
現(xiàn)在來說明在執(zhí)行最低電平的編程時用來確定控制柵電壓VC，0和參考電流值IREF的一種方法。
首先，如果該被選擇的存儲單元的所期望的最低電平值VCTH，0、漏極電壓VD和源極電壓VS被確定，則控制柵電壓VC，0和在浮動柵2上的參考電流IREF兩個參量保存在等式(7)和(8)之中。這里，因為漏極電壓VD和源極電壓VS是恒定值，所以參考電壓VFREF對應于參考電流值IREF是在一對一的基礎(chǔ)上。
該存儲單元被調(diào)整到所期望的最低電平值VCTH，0，并且將電壓VC，0、VD和VS加到該存儲單元。然后，被量度的初始漏極電流值ID，0(O)變?yōu)閰⒖茧娏髦?。這里，確定電壓VC，0是考慮到該編程時間和該最大控制柵電壓VC，n－1。一旦電壓VC，0被確定，該參考電流值可以通過上述方法來獲得。該參考電流值還可以利用幾種另外方法來量度。
在前述說明中，等式(7)的值V1相對于各自電平的編程是固定的。如果等式(7)的參量被調(diào)整去改變用來對各自電平編程的值V1，則如由等式(8)所示控制柵電壓VC，i和相應的閾值電壓VCTH，i具有一非線性關(guān)系。因此，控制柵電壓的偏移值和相應的閾值電壓的偏移值不相同。在這種情況下，參考電流IREP由對于每個電平的一所期望值作適當?shù)卣{(diào)整以便能夠?qū)ο鄳拿總€電平的閾值電壓編程。要不是因為控制柵電壓VC，i和相應的閾值電壓VCTH，i具有一非線性關(guān)系，它們的關(guān)系可以實驗的來確定。
另外，在這里所描述的本發(fā)明的概念并未涉及對該編程機構(gòu)的解釋。因此，本發(fā)明的概念的實現(xiàn)可適用于由等式(3)所表示的任何系統(tǒng)的編程機構(gòu)。
如果采用熱載流子注射系統(tǒng)，則源極電壓被接地，并且該漏極電壓和控制柵電壓加有足夠使得由熱載流子注射編程的充分高的正電壓。這時，在漏極5和源極3之間電流流通，并且當該電流達到參考電流IREF時，這個編程電流被監(jiān)控而使該編程中止。
當采用隧道效應系統(tǒng)時，一正電壓加到控制柵1，而一負(或零)電壓加到漏極5和源極3。其結(jié)果，呈現(xiàn)一足夠強的電場以導致在浮動柵2和漏極5、源極3或溝道區(qū)域4之間產(chǎn)生隧道效應。這時，漏極電壓高于源極電壓因而允許電流在漏極5和源極3之間流通。當該電流達到參考電流IREF時，該電流被監(jiān)控以使該編程中止。當漏極5和源極3是n型半導體雜質(zhì)區(qū)域而該基片是-P型半導體時，如果漏極5和源極3加有一負電壓，則一較小或相等電壓加到該基片上。
至此，介紹了二個電平或多個電平編程方法。下面將介紹使用上述編程系統(tǒng)的擦除方法。
在配合有該擦除的情況下，將電壓加到各自的結(jié)點以提供一充分強的電場去擦除在浮動柵2和源極3、漏極5或溝道區(qū)域4之間的電荷載流子，從而擦除通過隧道效應加到源極3、漏極5、或溝道區(qū)域4的電荷載流子。根據(jù)本發(fā)明，該擦除狀態(tài)表示最低閾值電平，即，VCTH，0。換句話說，在所給的擦除部分之內(nèi)的所有EEPROM單元是在該最低電平上被編程。因此，通過以下步驟易于執(zhí)行該擦除過程。
首先，在一被選擇部分之內(nèi)的所有單元的閾值電平被擦除為低電平零，即低于VCTH，0。接著，所有被選擇單元用該電平零值編程，即，控制柵1的電壓為VC，0。這里，如上所述，VC，0的值可由一適當值來設(shè)置。因為在目前情況下該擦除狀態(tài)是利用上述編程機構(gòu)所實現(xiàn)的，所以可以解決過度擦除的問題。
根據(jù)本發(fā)明如上所述的編程方法具有如下的優(yōu)點。
第一，因為對于各自閾值電平的每個編程來說只有該控制柵的電壓被改變，所以易于實現(xiàn)多電平編程。
第二，由于各自閾值電壓電平和相應于它們的各自控制柵電壓相互間具有一線性關(guān)系并且該閾值電壓的偏移值與控制柵的偏移值是相同的，所以能夠準確調(diào)整各自電平的閾值電壓偏移。
第三，因為擦除狀態(tài)是由具有最低電平編程的最佳控制柵電壓調(diào)整的，所以實質(zhì)上不存在有過度擦除的問題。
第四，由于該EEPROM單元具有特有的同時執(zhí)行編程和讀出的特性，因而不需要用來檢驗編程內(nèi)容的分離電路，并且因此提高了編程速度。
第五，在執(zhí)行該擦除之前無需預先編程。
第六，在該非易失存儲器制造和偏置電壓應用期間該多電平編程的精確度(即，該被編程的閾值電壓的誤差分布)是由固定的參數(shù)準確地確定的。因而，根據(jù)本發(fā)明的非易失存儲器的各自電平的閾值電壓誤差分布不依從于許多編程/擦除周期。此外，所執(zhí)行的編程取決于電荷的捕獲、溝道遷移率、位線電阻、和不穩(wěn)定的或不可預測的電元素。
第七，因為根據(jù)本發(fā)明的該非易失存儲器的編程系統(tǒng)的一種借助于該控制柵電壓的電壓控制方法，所以多電平編程可以非常容易地被執(zhí)行并且比電流控制方法更準確。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的精神和范圍的前提下可對本發(fā)明的用來對非易失存儲器編程的方法進行修改和變化。因而，本發(fā)明覆蓋了所提供的這種發(fā)明的修改和變型，他們都落入所附的權(quán)利要求及其等效物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用來對具有一控制柵、一浮動柵、一漏極、一源極、和安置在該漏極和源極之間的一溝道區(qū)域的非易失存儲單元編程的方法，該方法包含如下步驟將第一電壓加到該控制柵以在該溝道區(qū)域中形成一反型層，該第一電壓被改變以對該存儲器單元的至少二個閾值電平編程；將第二電壓加到該漏極和將第三電壓加到該源極，該第二電壓大于第三電壓；在對至少二個閾值電平編程期間監(jiān)控流經(jīng)漏極和源極之間的電流；和當該被監(jiān)控電流達到予置參考電流時終止第一電壓、第二電壓、和第三電壓中的任一電壓從而中止對該至少二個閾值電平的編程。
2.如權(quán)利要求1所述的用來對一非易失存儲單元編程的方法，其中在對至少二個閾值電平編程期間該參考電流具有一固定值。
3.一種用來對具有一控制柵、一浮動柵、一漏極、和一源極的非易失存儲單元編程的方法，該方法包含如下步驟將一可變的第一電壓加到該控制柵；將一第二電壓加到該漏極和一第三電壓加到該源極；在將第一電壓加到控制柵的期間監(jiān)控流經(jīng)該漏極和該源極的電流；和當被監(jiān)控的電流達到一參考電流時終止第一電壓加到控制柵、第二電壓加到漏極、和第三電壓加到源極中的任一個。
4.如權(quán)利要求3所述的用來對一非易失存儲單元編程的方法，其中監(jiān)控該電流的步驟包括監(jiān)控在浮動柵上電壓的步驟。
5.如權(quán)利要求3所述的一種用來對非易失存儲單元編程的方法，其中監(jiān)控該電流的步驟包括監(jiān)控在該浮動柵上的電荷量的步驟。
6.如權(quán)利要求3所述的一種用來對非易失存儲單元編程的方法，其中第一電壓加到該控制柵形成安置在漏極和源極之間的溝道區(qū)域中的一反型層。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用來對非易失存儲單元編程的方法，其中監(jiān)控該電流的步驟包括監(jiān)控該反型層的一電導率的步驟。
8.如權(quán)利要求3所述的一種用來對非易失存儲單元編程的方法，其中該第一電壓相對于該存儲單元的至少二個閾值電平來說是線性變化的。
9.如權(quán)利要求3所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中第二電壓大于第三電壓。
10.如權(quán)利要求3所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中該參考電流是一固定的參考電流。
11.一種用來對具有一控制柵、一浮動柵、一漏極和一源極的非易失存儲單元的至少二個閾值電平編程的方法，該方法包含如下步驟將第一電壓加到控制柵，該第一電壓相應于該至少二個閾值電平中的各自一個；將第二電壓加到該漏極和將第三電壓加到該源極；在第一電壓加到該控制柵期間監(jiān)控流經(jīng)該漏極和源極之間的電流；當該被監(jiān)控的電流達到一參考電流時終止第一電壓加到控制柵、第二電壓加到漏極，和第三電壓加到源極之中的任一個。
12.如權(quán)利要求11所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中監(jiān)控電流的步驟包括監(jiān)控在該浮動柵上電壓的步驟。
13.如權(quán)利要求11所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中監(jiān)控電流的步驟包括監(jiān)控在該浮動柵上電荷量的步驟。
14.如權(quán)利要求11所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中第一電壓加到該控制柵使安置在漏極和源極之間的一溝道區(qū)域中形成一反型層。
15.如權(quán)利要求14所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中監(jiān)控電流的步驟包括監(jiān)控該反型層的導電率的步驟。
16.如權(quán)利要求11所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中根據(jù)與至少二個閾值電平的線性關(guān)系來選擇該第一電壓。
17.如權(quán)利要求11所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中第二電壓大于第三電壓。
18.如權(quán)利要求11所述的用來對非易失存儲單元編程的方法，其中該參考電流是一固定參考電流。
全文摘要
一種對具有控制柵、浮動柵、漏極、源極、和漏極和源極間溝道區(qū)域的非易失存儲單元編程方法，其包含步驟為將第一電壓加到控制柵在溝道區(qū)域中形成反型層；改變第一電壓對存儲單元的至少二個閾值電平編程；將第二電壓加到漏極和將第三電壓加到源極，第二電壓大于第三電壓；對至少二個閾值電平編程期間監(jiān)控流經(jīng)漏極和源極間的電流；監(jiān)控電流達到預置的參考電流時終止第一電壓、第二電壓和第三電壓的任一個以中止該至少二個閾值電平的編程。
文檔編號H01L29/792GK1146052SQ96102818
公開日1997年3月26日 申請日期1996年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月18日
發(fā)明者崔雄林 申請人:Lg半導體株式會社