一种电荷捕捉式存储器结构及其程序化的方法转让专利
申请号 : CN200710138732.7
文献号 : CN100589205C
文献日 : 2010-02-10
发明人 : 吴昭谊
申请人 : 旺宏电子股份有限公司
摘要 :
一种以开启模式辅助电荷操作于电荷捕捉式存储器的高速程序化及擦除的方法。电荷捕捉式存储器包括一电荷捕捉结构位于一衬底之上，且衬底具有一源极区和一漏极区。电荷捕捉结构包括一电荷捕捉层位于一介电层之上。电荷捕捉层具有一辅助电荷点(即第一电荷捕捉点)和一数据点(即第二电荷捕捉点)。首先，使电荷捕捉式存储单元进入一开启模式操作状态，电荷捕捉式存储单元的辅助电荷点和数据点皆以富勒-诺德汉注入进行擦除至一负临界电压(-Vt)，以使在源极区与漏极区之间诱发出一空穴电荷诱发沟道。
权利要求 :
1.一种对电荷捕捉式存储器进行程序化的方法，该电荷捕捉式存储器 具有多个电荷捕捉式存储单元，所述电荷捕捉式存储单元包括一第一电荷 捕捉点、一第二电荷捕捉点、一源极区、以及一漏极区，该方法包括：利用富勒-诺德汉注入的方式擦除各电荷捕捉式存储单元中的所述第 一电荷捕捉点和所述第二电荷捕捉点至一负临界电压；以及程序化所述第一电荷捕捉点至一高临界电压，使各电荷捕捉式存储单 元中的所述第一电荷捕捉点具有永久电荷，各电荷捕捉式存储单元中的所 述第二电荷捕捉点仍维持所述负临界电压；
其中，各电荷捕捉式存储单元的所述第一电荷捕捉点并非用于储存信 息，各电荷捕捉式存储单元的所述第二电荷捕捉点用于储存信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电荷捕捉点中 的高临界电压与所述第二电荷捕捉点中的负临界电压，在邻近所述源极区 的一第一沟道区段与邻近所述漏极区的一第二沟道区段之间产生一不连 续电场区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各电荷捕捉式存储单元 的所述第一电荷捕捉点储存的永久电荷，用于提高程序化各电荷捕捉式存 储单元中的所述第二电荷捕捉点的程序化速度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述程序化步骤之后 进一步包括：利用热电子程序化的方式程序化各电荷捕捉式存储器单元。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法在所述利用热电 子程序化的方式程序化步骤之后进一步包括：以一擦除程序擦除各电荷捕捉式存储器单元。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热电子程序化包括 沟道热电子程序化或源极端注入程序化。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述擦除程序包括带对 带隧穿诱发热空穴注入。
8.一种存储器结构，其特征在于，该存储器结构包括：
一电荷捕捉结构，具有一第一电荷捕捉点和一第二电荷捕捉点；以及一衬底，设置于所述电荷捕捉结构之下，该衬底具有一源极区和一漏 极区，且该源极区和该漏极区之间有一间距，一空穴电荷诱发沟道位于该 源极区和该漏极区之间，该空穴电荷诱发沟道包括邻近该源极区的一第一 沟道区段和邻近该漏极区的一第二沟道区段，所述第一电荷捕捉点位于邻 近该源极区处，所述第二电荷捕捉点位于邻近该漏极区处；
其中，所述电荷捕捉结构被擦除至一负临界电压，以开启所述第一沟 道区段和所述第二沟道区段，所述第一电荷捕捉点被程序化至具有永久电 荷，以关闭所述第一沟道区段。
9.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述电荷捕捉结 构包括：一电荷捕捉层，该电荷捕捉层位于一介电层之上、两介电层之间或一 介电层之下。
10.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述电荷捕捉 结构包括：一氮化物层，该氮化物层位于一氧化物层之上、两介电层之间或一介 电层之下。
11.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述电荷捕捉 结构包括：一第一介电层，该第一介电层位于一电荷捕捉层之上，且该电荷捕捉 层位于一介电层之上。
12.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述电荷捕捉 结构包括：一第一氧化物层，该第一氧化物层位于一氮化层之上，且该氮化层位 于一第二氧化物层之上。
13.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述电荷捕捉 结构的擦除方式包括一富勒-诺德汉隧穿操作。
14.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述电荷捕捉 结构中的第一电荷捕捉点的程序化方式包括一沟道热电子程序化。
15.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述存储器结 构是利用热电子程序化将信息程序化至所述第二电荷捕捉点。
16.根据权利要求15所述的存储器结构，其特征在于，所述存储器结 构是利用带对带隧穿诱发热空穴注入进行擦除。
17.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述第一电荷 捕捉点被程序化至具有永久电荷的一高临界电压，以关闭所述第一沟道区 段。
18.根据权利要求17所述的存储器结构，其特征在于，所述第一电荷 捕捉点被程序化至具有永久电荷的该高临界电压，以形成一高临界电压状 态，而关闭所述第一沟道区段。
19.根据权利要求8所述的存储器结构，其特征在于，所述第一电荷 捕捉点被程序化至具有永久电荷，以形成一高临界电压状态，而关闭所述 第一沟道区段。
说明书 :
技术领域
本发明涉及电性可擦除可程序化非挥发性存储器技术领域，尤其 涉及一种电荷捕捉式存储器(charge trapping memory)结构及程序化该电 荷捕捉式存储器的方法。
背景技术
电性可擦除可程序化非挥发性存储器技术的基础是电荷储存结构，即 一般所熟知的电性可擦除可程序化只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)及闪存(Flash Memory)，已广 泛地应用于各种现代化科技产品中。其中闪存的设计是一种数组式的存储 单元，其存储单元是可以单独地编程及读取。而应用在闪存中的感测放大 器是用以检测非挥发性存储器中储存的数据值，在典型的感测系统中，是 利用一电流感测放大器检测通过存储单元的电流且与参考电流做对照的。
当一些存储单元结构被应用在EEPROM及闪存时，由于制作工艺上 的缩小与简单化，且伴随着集成电路尺寸的缩小，电荷捕捉介电层对于存 储单元结构的重要性大幅地提升。而以电荷捕捉介电层为主的存储单元结 构，包括熟知的多位存储器(N-bit memory)结构等，这些存储单元结构是 将电荷储存在电荷捕捉介电层中以储存数据，其电荷捕捉介电层例如为氮 化硅。随着负电荷储存于电荷捕捉介电层中，存储单元的临界电压会跟着 上升，而存储单元的临界电压亦随着电荷捕捉层中负电荷释放而跟着降 低。
多位元件为防止电荷流失而使用相对较厚的衬底氧化物层，比如大于 3纳米(nm)的衬底氧化物层，较典型地是大约为5至9纳米厚。除了采用 传统直接隧穿(direct tunneling)的方式擦除存储单元外，也可利用带对带 隧穿诱发热空穴注入(band-to-band tunneling induced hot hole injection， BTBTHH)来擦除存储单元。但是在热空穴注入时会引起氧化物的损坏，并
引起高临界态的存储单元的电荷流失，而低临界态的存储单元获得电荷的 现象。此外，电荷捕捉结构在程序化与擦除的循环过程中所引起的电荷累 积效应，使得擦除动作的难度增加，导致进行擦除所需的时间逐渐增加。 此电荷累积效应的发生是因为注入的空穴点与注入的电子点并没有互相 重迭于一点上，经过擦除脉冲后仍会有一些电子残留。再者，当多位闪存 执行区段擦除时，由于制作工艺变异(process variation)(比如沟道长度不 同)，会使得每个存储单元的擦除速度不同，且这种擦除速度的差异会导致 被擦除区的临界电压Vt分布范围变广，使其中一些存储单元不易进行擦 除(hard-to-erase)，而一些存储单元发生过度擦除(over-erased)的现象。因 此，目标临界电压Vt窗口(target threshold Vt window)会随着多次的程序化 与擦除循环而逐渐合拢，显示出耐久性的缺乏。这种现象会随着半导体技 术持续地缩小化而形成一更为严重的问题。
传统的浮动栅极元件是以一电荷一位储存在导电的浮动栅极中。多位 元件则有多个存储单元，每个多位存储单元均可提供二位的闪存存储单 元，而闪存存储单元是将电荷储存在氧化物-氮化物-氧化物 (Oxide-Nitride-Oxide，ONO)的介电材料中。在多位存储单元的传统结构中， 氮化物层位于上氧化物层及下氧化物层之间，用以作为捕捉材料，此ONO 层的结构可有效地取代浮动栅极元件中的栅极介电层。当以氮化物层作为 ONO介电层时，其电荷不是被捕捉于多位存储单元的左端就是被捕捉于 多位存储单元的右端。
熟知的程序化及擦除技术采用沟道热电子法进行程序化，以带对带隧 穿诱发热空穴法进行擦除。鉴于前述的诸多问题，如何能够更有效率地进 行非挥发性存储器的程序化及擦除操作，成为目前亟待解决的问题之一。
当一些存储单元结构被应用在EEPROM及闪存时，由于制作工艺上 的缩小与简单化，且伴随着集成电路尺寸的缩小，电荷捕捉介电层对于存 储单元结构的重要性大幅地提升。而以电荷捕捉介电层为主的存储单元结 构，包括熟知的多位存储器(N-bit memory)结构等，这些存储单元结构是 将电荷储存在电荷捕捉介电层中以储存数据，其电荷捕捉介电层例如为氮 化硅。随着负电荷储存于电荷捕捉介电层中，存储单元的临界电压会跟着 上升，而存储单元的临界电压亦随着电荷捕捉层中负电荷释放而跟着降 低。
多位元件为防止电荷流失而使用相对较厚的衬底氧化物层，比如大于 3纳米(nm)的衬底氧化物层，较典型地是大约为5至9纳米厚。除了采用 传统直接隧穿(direct tunneling)的方式擦除存储单元外，也可利用带对带 隧穿诱发热空穴注入(band-to-band tunneling induced hot hole injection， BTBTHH)来擦除存储单元。但是在热空穴注入时会引起氧化物的损坏，并
引起高临界态的存储单元的电荷流失，而低临界态的存储单元获得电荷的 现象。此外，电荷捕捉结构在程序化与擦除的循环过程中所引起的电荷累 积效应，使得擦除动作的难度增加，导致进行擦除所需的时间逐渐增加。 此电荷累积效应的发生是因为注入的空穴点与注入的电子点并没有互相 重迭于一点上，经过擦除脉冲后仍会有一些电子残留。再者，当多位闪存 执行区段擦除时，由于制作工艺变异(process variation)(比如沟道长度不 同)，会使得每个存储单元的擦除速度不同，且这种擦除速度的差异会导致 被擦除区的临界电压Vt分布范围变广，使其中一些存储单元不易进行擦 除(hard-to-erase)，而一些存储单元发生过度擦除(over-erased)的现象。因 此，目标临界电压Vt窗口(target threshold Vt window)会随着多次的程序化 与擦除循环而逐渐合拢，显示出耐久性的缺乏。这种现象会随着半导体技 术持续地缩小化而形成一更为严重的问题。
传统的浮动栅极元件是以一电荷一位储存在导电的浮动栅极中。多位 元件则有多个存储单元，每个多位存储单元均可提供二位的闪存存储单 元，而闪存存储单元是将电荷储存在氧化物-氮化物-氧化物 (Oxide-Nitride-Oxide，ONO)的介电材料中。在多位存储单元的传统结构中， 氮化物层位于上氧化物层及下氧化物层之间，用以作为捕捉材料，此ONO 层的结构可有效地取代浮动栅极元件中的栅极介电层。当以氮化物层作为 ONO介电层时，其电荷不是被捕捉于多位存储单元的左端就是被捕捉于 多位存储单元的右端。
熟知的程序化及擦除技术采用沟道热电子法进行程序化，以带对带隧 穿诱发热空穴法进行擦除。鉴于前述的诸多问题，如何能够更有效率地进 行非挥发性存储器的程序化及擦除操作，成为目前亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种以开启模式辅助电荷 (turn-on-mode assist-charge，TOM-AC)操作于电荷捕捉式存储器的高速程 序化及擦除的方法。电荷捕捉式存储器包括一电荷捕捉结构，该电荷捕捉 结构位于一衬底之上，且衬底具有源极区和漏极区。电荷捕捉结构包括一 电荷捕捉层，该电荷捕捉层位于一介电层之上。电荷捕捉层有一辅助电荷 点(assist charge site，AC site)和一数据点(data site)，辅助电荷点亦称为AC 点(AC-site)、AC端(AC side)或第一电荷捕捉点(first charge trapping site)， 数据点亦称为数据端(data-side)或第二电荷捕捉点(second charge trapping site)。首先，使电荷捕捉式存储单元进入一开启模式(turn-on-mode，TOM) 操作状态，电荷捕捉式存储单元的AC点和数据点皆以富勒-诺德汉 (Fowler-Nordheim，FN)注入进行擦除至一负临界电压(-Vt)，以使在源极区 及漏极区之间诱发出一空穴电荷诱发沟道(hole charge induced channel)。空 穴电荷诱发沟道可视为具有一第一沟道区段和一第二沟道区段，第一沟道 区段是紧邻于源极区，第二沟道区段是紧邻于漏极区。
第二，利用一沟道热电子技术程序化电荷捕捉式存储单元的AC点至 一具有永久电荷(permanent charges)的高临界电压状态(high voltage threshold state，high-Vt)，且在电荷捕捉式存储单元中电荷捕捉层的AC点 的电子电荷是永久程序化的。当一高临界电压在AC点上和一负临界电压 在数据点上时，将会在AC点和数据点之间产生一电压差。此电压差为有 效栅极电压，亦称为一栅极过驱电压(gate over-drive voltage)Vg_od，其为 栅极电压Vg与AC点临界电压Vt之间的差值，其代表数学式为Vg_od＝ Vg-Vt。
在此情况下，在未程序化的电荷捕捉式存储单元的数据点上，其数据 点仍残留负临界电压-Vt状态。AC点在程序化后会导致紧邻源极区的第一 沟道区段形成关闭状态，且紧邻漏极区的第二沟道区段仍保持开启状态。 在第一沟道区段关闭与第二沟道区段保持开启的情况下，会产生一宽大的 不连续电场区域(abrupt electrical field region)，此不连续电场区是位在第 一沟道区段与第二沟道区段之间连接处，且AC点上的电子电荷会增强在 数据点上随后发生的程序化操作速度及擦除操作速度。
第三，在AC点已被程序化至一高临界电压状态之后，电荷捕捉式存 储单元接着进行程序化及擦除操作。在程序化操作中，利用一热电子程序 化(hot electron programming)技术程序化电荷捕捉式存储单元的数据点， 以储存数据。此热电子程序化技术包括一沟道热电子程序化法(channel hot electron programming)和一源极端注入程序化法(source side injection programming)，其中热电子程序化是以电子注入电荷捕捉层的数据点中。 此外，AC点上的程序化电流会受限于AC点高临界电压(Vt)与数据点负临 界电压之间的电压差。以另一种说法，此AC点上的程序化电流会受限于 第一沟道区段及第二沟道区段之间的一宽大不连续电场区，其中第一沟道 区段处于关闭状态，第二沟道区段处于开启状态。
第四，利用带对带隧穿诱发热空穴注入擦除电荷捕捉式存储单元。电 荷捕捉式存储单元的擦除操作是以空穴注入电荷捕捉层的数据点中。电荷 捕捉层的一多晶栅极层(polygate layer)被施加一负栅极电压，电荷捕捉式 存储单元的漏极区被提供一正漏极电压。
本发明主要是提出一种程序化具有多个电荷捕捉式存储单元的电荷 捕捉式存储器的方法，每个存储单元具有一第一电荷捕捉点、一第二电荷 捕捉点、一源极区和一漏极区。此方法包括以下步骤：首先，利用FN注 入擦除每个电荷捕捉式存储单元的第一电荷捕捉点和第二电荷捕捉点至 一负临界电压；以及，程序化每个电荷捕捉式存储单元的第一电荷捕捉点 至一高临界电压，每个电荷捕捉式存储单元中的第一电荷捕捉点均具有永 久电荷。且每个电荷捕捉式存储单元的第二电荷捕捉点仍保持负临界电压 状态。其中，每个电荷捕捉式存储单元的第一电荷捕捉点并非用于储存信 息，而是每个电荷捕捉式存储单元的第二电荷捕捉点用于储存信息。
本发明的结构和方法将揭露在下文的实施方式中，本发明内容并非用 以定义本发明，本发明欲保护的范围以专利申请范围为准。经由以下实施 例的详细说明，配合所附图示，辅以后附的专利申请范围，本发明其余的 实施状态、特征、方面和优点将会更明显易懂。
第二，利用一沟道热电子技术程序化电荷捕捉式存储单元的AC点至 一具有永久电荷(permanent charges)的高临界电压状态(high voltage threshold state，high-Vt)，且在电荷捕捉式存储单元中电荷捕捉层的AC点 的电子电荷是永久程序化的。当一高临界电压在AC点上和一负临界电压 在数据点上时，将会在AC点和数据点之间产生一电压差。此电压差为有 效栅极电压，亦称为一栅极过驱电压(gate over-drive voltage)Vg_od，其为 栅极电压Vg与AC点临界电压Vt之间的差值，其代表数学式为Vg_od＝ Vg-Vt。
在此情况下，在未程序化的电荷捕捉式存储单元的数据点上，其数据 点仍残留负临界电压-Vt状态。AC点在程序化后会导致紧邻源极区的第一 沟道区段形成关闭状态，且紧邻漏极区的第二沟道区段仍保持开启状态。 在第一沟道区段关闭与第二沟道区段保持开启的情况下，会产生一宽大的 不连续电场区域(abrupt electrical field region)，此不连续电场区是位在第 一沟道区段与第二沟道区段之间连接处，且AC点上的电子电荷会增强在 数据点上随后发生的程序化操作速度及擦除操作速度。
第三，在AC点已被程序化至一高临界电压状态之后，电荷捕捉式存 储单元接着进行程序化及擦除操作。在程序化操作中，利用一热电子程序 化(hot electron programming)技术程序化电荷捕捉式存储单元的数据点， 以储存数据。此热电子程序化技术包括一沟道热电子程序化法(channel hot electron programming)和一源极端注入程序化法(source side injection programming)，其中热电子程序化是以电子注入电荷捕捉层的数据点中。 此外，AC点上的程序化电流会受限于AC点高临界电压(Vt)与数据点负临 界电压之间的电压差。以另一种说法，此AC点上的程序化电流会受限于 第一沟道区段及第二沟道区段之间的一宽大不连续电场区，其中第一沟道 区段处于关闭状态，第二沟道区段处于开启状态。
第四，利用带对带隧穿诱发热空穴注入擦除电荷捕捉式存储单元。电 荷捕捉式存储单元的擦除操作是以空穴注入电荷捕捉层的数据点中。电荷 捕捉层的一多晶栅极层(polygate layer)被施加一负栅极电压，电荷捕捉式 存储单元的漏极区被提供一正漏极电压。
本发明主要是提出一种程序化具有多个电荷捕捉式存储单元的电荷 捕捉式存储器的方法，每个存储单元具有一第一电荷捕捉点、一第二电荷 捕捉点、一源极区和一漏极区。此方法包括以下步骤：首先，利用FN注 入擦除每个电荷捕捉式存储单元的第一电荷捕捉点和第二电荷捕捉点至 一负临界电压；以及，程序化每个电荷捕捉式存储单元的第一电荷捕捉点 至一高临界电压，每个电荷捕捉式存储单元中的第一电荷捕捉点均具有永 久电荷。且每个电荷捕捉式存储单元的第二电荷捕捉点仍保持负临界电压 状态。其中，每个电荷捕捉式存储单元的第一电荷捕捉点并非用于储存信 息，而是每个电荷捕捉式存储单元的第二电荷捕捉点用于储存信息。
本发明的结构和方法将揭露在下文的实施方式中，本发明内容并非用 以定义本发明，本发明欲保护的范围以专利申请范围为准。经由以下实施 例的详细说明，配合所附图示，辅以后附的专利申请范围，本发明其余的 实施状态、特征、方面和优点将会更明显易懂。
附图说明
图1绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利用FN注入以 擦除AC点及数据点的剖面图。
图2绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利用沟道热电子 法以程序化AC点的剖面图。
图3绘示依照本发明的TOM-AC结构在擦除及永久程序化后的电荷 捕捉式存储单元的剖面图。
图4绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利用热电子程序 化法以程序化操作的剖面图。
图5绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利用带对带隧穿 诱发空穴注入法以擦除操作的剖面图。
图6A绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效率的实验数据 曲线图。
图6B绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效率在高栅极过 驱电压下的实验数据曲线图。
图7A绘示依照本发明的TOM-AC的程序化速度的实验数据曲线图。
图7B绘示依照本发明的TOM-AC的擦除速度的实验数据曲线图。
【主要元件符号说明】
10：电荷捕捉式存储单元
11：p型衬底
12：源极区
13：漏极区
14：空穴电荷诱发沟道
14a：第一沟道区段
14b：第二沟道区段
15：电荷捕捉结构
16：介电层
17：电荷捕捉层
18：多晶栅极
19：第一电荷捕捉点
20：第二电荷捕捉点
21：第一电荷捕捉点的空穴
22、39：第二电荷捕捉点的空穴
23：正栅极电压
24：衬底电压
25：源极电压
26：漏极电压
27、28、30、34、38：方向
29：邻接漏极区的电子
31：第一电荷捕捉点的电子
32：不连续电场
33：源极区的电子
35：第二电荷捕捉点的电子
37：漏极区的空穴
40、43、46、48：曲线图
41、42、44、45、47、49：曲线
n+：n型掺杂区
TOM：开启模式
TOM-AC：开启模式辅助电荷
Vd：漏极电压
Vg：栅极电压
Vg_od：栅极过驱电压
Vs：源极电压
Vsub：衬底电压
Vt：临界电压
图2绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利用沟道热电子 法以程序化AC点的剖面图。
图3绘示依照本发明的TOM-AC结构在擦除及永久程序化后的电荷 捕捉式存储单元的剖面图。
图4绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利用热电子程序 化法以程序化操作的剖面图。
图5绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利用带对带隧穿 诱发空穴注入法以擦除操作的剖面图。
图6A绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效率的实验数据 曲线图。
图6B绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效率在高栅极过 驱电压下的实验数据曲线图。
图7A绘示依照本发明的TOM-AC的程序化速度的实验数据曲线图。
图7B绘示依照本发明的TOM-AC的擦除速度的实验数据曲线图。
【主要元件符号说明】
10：电荷捕捉式存储单元
11：p型衬底
12：源极区
13：漏极区
14：空穴电荷诱发沟道
14a：第一沟道区段
14b：第二沟道区段
15：电荷捕捉结构
16：介电层
17：电荷捕捉层
18：多晶栅极
19：第一电荷捕捉点
20：第二电荷捕捉点
21：第一电荷捕捉点的空穴
22、39：第二电荷捕捉点的空穴
23：正栅极电压
24：衬底电压
25：源极电压
26：漏极电压
27、28、30、34、38：方向
29：邻接漏极区的电子
31：第一电荷捕捉点的电子
32：不连续电场
33：源极区的电子
35：第二电荷捕捉点的电子
37：漏极区的空穴
40、43、46、48：曲线图
41、42、44、45、47、49：曲线
n+：n型掺杂区
TOM：开启模式
TOM-AC：开启模式辅助电荷
Vd：漏极电压
Vg：栅极电压
Vg_od：栅极过驱电压
Vs：源极电压
Vsub：衬底电压
Vt：临界电压
具体实施方式
实施例的结构与本发明的方法可参照图1至图7B。以下所公开的内 容依照本发明较佳的实施例，然而其并非用以限定本发明，本发明亦可利 用其它特征、要件、方法或实施状态来实行。其中相似元件大致上是沿用 相同的标号。
请参照图1，图1绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用FN注入以擦除AC点及数据点的剖面图。电荷捕捉式存储单元10包括 一p型衬底11，衬底11具有n型掺杂区12和13(源极区和漏极区)，且一 空穴电荷诱发沟道14位于n型掺杂区12和n型掺杂区13之间。一电荷 捕捉结构15位于空穴电荷诱发沟道14的一上表面上。图中显示出一电荷 捕捉式存储单元的结构及操作，本发明的技术可应用在具多个电荷捕捉式 存储单元的电荷捕捉式存储器上，比如一电荷捕捉式存储数组具有多行及 多列的电荷捕捉式存储单元。
在本实施例中，电荷捕捉结构15包括一电荷捕捉层17(比如氮化硅层) 位于一介电层16(比如一氧化物层)上。其它实施例的电荷捕捉结构15亦 可包括一ONO(氧化物层-氮化物层-氧化物层或上介电层-氮化物层-下介 电层)结构(Oxide-Nitride-Oxide，ONO)，或者一ON(氧化物层-氮化物层) 结构。一多晶栅极(polygate)18位于电荷捕捉层17上。介电层16与电 荷捕捉层17常视为一NO(氮化物层-氧化物层)结构，而NO层的宽度 较佳地但非限定地与沟道14的宽度相等。
电荷捕捉式存储单元10包括一第一电荷捕捉点19，比如位于电荷捕 捉存储结构17的左端，用以储存单个或多个位。一第二电荷捕捉点20位 于电荷捕捉存储结构17中，比如位于电荷捕捉结构17的右端，用以储存 单个或多个位。典型的上介电层包括二氧化硅(silicon dioxide)、氮氧化硅 (silicon oxynitride)或其它类似的高介电常数材料，比如包括氧化铝 (Al2O3)，上介电层的厚度约为5至10纳米。典型的下介电层包括二氧化 硅(silicon dioxide)、氮氧化硅(silicon oxynitride)或其它类似的高介电常数材 料，下介电层的厚度约为3至10纳米。典型的电荷捕捉结构包括氮化硅 (silicon nitride)或其它类似的高介电常数材料，包括金属氧化物，比如氧化 铝(Al2O3)、二氧化铪(HfO2)、二氧化铈(CeO2)或其它金属氧化物，其电荷 捕捉结构的厚度约为3至9纳米。电荷捕捉结构可能是以电荷捕捉材料小 区块或颗粒组成的一不连续区，或是如图中显示的一连续的材料层。
此处的AC点是有关于一种电荷捕捉层17的电荷捕捉点，比如一第 一电荷捕捉点，其是充电至一高临界电压(Vt)状态，以增加或保持程序化 速度。第一电荷捕捉点在永久充电(或程序化)后，形成一高临界电压状态。
其中一个电荷捕捉点选定为一辅助电荷点，此辅助电荷点是用以储存 电荷，在本实施例中，是以第一电荷捕捉点为辅助电荷点。同时另一点， 即第二电荷捕捉点，则选定为一数据点，而数据点是用以储存数据。
存储单元是多位式的存储单元时，例如具有一下氧化物层、一电荷捕 捉层以及一上氧化物层。下氧化物层的厚度范围约为3至10纳米，电荷 捕捉层的厚度范围约为3至9纳米，上氧化物层的厚度范围约为5至10 纳米。存储单元是硅氧氮氧硅(SONOS)式的存储单元时，例如具有一下氧 化物层、一电荷捕捉层及一上氧化物层。下氧化物层的厚度范围约为1至 3纳米，电荷捕捉层的厚度范围约为3至9纳米，上氧化层的厚度范围约 为3至10纳米。
本实施例中所使用的程序化，是指将一存储单元的临界电压提高的操 作方式，而擦除是指将一存储单元的临界电压降低的操作方式。然而本发 明所涵盖的范围不仅包括程序化代表提高存储单元临界电压且擦除代表 降低临界电压的操作方式，还进一步包括程序化代表降低临界电压且擦除 代表提高临界电压的操作方式。
电荷捕捉式存储单元10在擦除后，不是形成一负临界电压，就是形 成一较低于启始临界电压的电压，这是利用一种称为开启模式(turn-on mode，TOM)的方法。此两种擦除的方法不是实施在程序化步骤之前(即前 程序化擦除操作(pre-program erase operation))，就是实施在程序化步骤之后 (即后程序化擦除操作(post-program erase operation))。其余有关于TOM操 作的信息，可参考2006年6月21日申请的第11/425553号的美国专利「存 储元件的下介电结构和高介电常数存储结构以及扩展第二位操作窗口的 方法(Bottom Dielectric Structures and High-K Memory Structures in Memory Devices and Method for Expanding a Second Bit Operation Window)」，该案 是由本案的受让人所有。
在本实施例中，电荷捕捉式存储单元10是利用FN注入法擦除至一负 临界电压(-Vt)，其中FN注入法是施加以一14伏特的正栅极电压Vg 23、 一0伏特的衬底电压Vsub 24、一0伏特的源极电压Vs 25和一0伏特的 漏极电压Vd 26。在一TOM操作下，负临界电压-Vt会引起空穴电荷诱发 沟道14，空穴21是沿着由多晶栅极18至电荷捕捉层17的一方向27隧穿 至第一电荷捕捉点19，而空穴22是沿着由多晶栅极18至电荷捕捉层17 的一方向28进行隧穿。
请参照图2，图2绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用沟道热电子法以程序化AC点的剖面图。第一电荷捕捉点19是利用一 沟道热电子法永久充电(永久程序化)至一高临界电压(Vt)状态。第二电荷捕 捉点(数据点)20未程序化，而保持一负临界电压(-Vt)状态。用以实行一沟 道热电子法的电压值例如是施加7伏特栅极电压(Vg)23、4.5伏特源极电 压(Vs)25、0伏特漏极电压(Vd)26和0伏特衬底电压(Vsub)24。沟道热电 子程序化(channel hot electron programming)会造成电子29沿着一方向 30的L型路径移动至第一电荷捕捉点19，其中电子31位于空穴21之上。 空穴电荷诱发沟道14扩张成为n型源极12与n型漏极13之间的整 个沟道。此空穴电荷诱发沟道14可视为两个区段，分别为第一电荷捕捉 点19下的一第一沟道区段14a及第二电荷捕捉点20下的一第二沟道区段 14b。当第一电荷捕捉点19在沟道热电子程序化后，由于第一电荷捕捉点 19被程序化至一高临界电压Vt状态，导致第一沟道区段14a关闭。由于 第二电荷捕捉点20未程序化，第二沟道区段14b仍保持开启。
请参照图3，图3绘示依照本发明的TOM-AC结构在擦除及永久程序 化后的电荷捕捉式存储单元的剖面图。在沟道热电子程序化之后，第一电 荷捕捉点19永久充电至一高临界电压Vt状态。由于对应第二电荷捕捉点 20处未进行程序化的动作，第二电荷捕捉点20仍保持一较低临界电压 (low-Vt)或负临界电压(negative-Vt)状态。程序化第一电荷捕捉点19 至一高临界电压状态与未程序化第二电荷捕捉点20的整体效果，是在第 一电荷捕捉点19和第二电荷捕捉点20之间产生一电压差。第一电荷捕捉 点19和第二电荷捕捉点20之间的电压差会产生一不连续电场32，该不连 续电场32位于关闭的第一沟道区段14a与开启的第二沟道区段14b之间。 在一实施例中，也有一宽大且不连续的电场区出现在第一沟道区段14a与 第二沟道区段14b之间。因此第一电荷捕捉点(AC点)19在永久充电后， 是可维持第一电荷捕捉点19的电荷能量状态(charge level state)。第二电荷 捕捉点(数据点)20在经过程序化和擦除的操作后是可用以储存讯息或数 据，此部分将辅以图4和图5来进行说明。
请参照图4，图4绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用热电子程序化法以程序化操作的剖面图。电荷捕捉式存储单元10适用 的热电子程序化技术包括沟道热电子(CHE)程序化(channel hot electron programming)或源极端注入(SSI)程序化(source side injection programming)。另外，带对带隧穿诱发热空穴注入(band-to-band tunneling induced hot hole iniection，BTBTHH)则可为一适用的电荷捕捉式存储单元 10的擦除技术。电荷捕捉式存储单元10的热空穴程序化会造成电子33 沿着一方向34的路径移动至数据点20，此处电子35是位于空穴22之上。
由于第一电荷捕捉点(AC点)19已被永久程序化至一高临界电压状态， 其有效栅极电压以标号Vg_od表示，其代表数学式为Vg_od＝Vg-Vt(AC 点)。将一6伏特的栅极电压23施加至多晶栅极层18，在这个情况下将第 一电荷捕捉点的高临界电压Vt设定为3伏特。栅极过驱电压Vg_od计算 为3伏特，则Vg_od＝6volts(Vg)-3volts(AC点的Vt)。若Vg_od与(AC 点的)Vt之间有相同或实质上相同的值时，会限制AC点上程序化电流量。 在这个例子中，Vg_od与Vt有一相同的值，皆为3伏特。当此Vg_od与 AC点的Vt为相同或实质上相同，则AC点19的沟道区段14a将不会开 启而保持一关闭状态。
在这个例子中，电荷捕捉式存储单元10在程序化操作时是对栅极电 压23施加约6伏特的电压，源极电压25为接地，漏极电压26施加约5 伏特的电压。
请参照图5，图5绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用带对带隧穿诱发空穴注入法以擦除操作的剖面图。电荷捕捉式存储单元 10的擦除操作会造成空穴37沿着一方向38的路径移动，以将空穴39注 入电荷捕捉层17的第二电荷捕捉点22中已存在的空穴22之上。用以实 行一擦除操作的示范电压值例如是使栅极电压23成为-8伏特的负电压， 使源极电压接地，以及使漏极电压26成为4.5伏特。
请参照图6A，图6A绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效 率的实验数据曲线图，以实验数据的实例曲线41及42比较一TOM存储 结构与一TOM-AC存储结构的程序化效率的曲线图40。曲线图40显示出 两个实例曲线41及42，其中实例曲线41是以一传统的TOM存储结构的 实验数据点绘制，实例曲线42是以依照发明的TOM-AC存储结构的实验 数据点绘制。在曲线图40中，x轴以微秒表示持续程序化的时间，y轴表 示临界电压的值。TOM-AC存储结构的曲线42显示出比曲线41花费较少 的程序化时间程序化电荷捕捉式存储单元10。在程序化速度上，曲线41 的程序化时间是较慢且较落后于曲线42。在这范例中，栅极过驱电压 Vg_od为0伏特，漏极电压Vd为5伏特。因此对照TOM作用的曲线41， 在TOM-AC操作下的曲线42可显示出较快速的程序化效率。
请参照图6B，图6B绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效 率在高栅极过驱电压下的实验数据曲线图，以实验数据的实例曲线44及 45比较同时具有较高栅极过驱电压的一TOM存储器结构与一TOM-AC 存储器结构的程序化效率的曲线图43。在这个例子中，是施加3伏特的栅 极过驱电压Vg_od，其高于图6A中0伏特的栅极过驱电压。较大的栅极 过驱电压是更加强了程序化效率。曲线图43中绘示一第一曲线44以TOM 存储结构的实验数据点绘制，以及一第二曲线45以本发明的TOM-AC存 储结构的实验数据点绘制。此3伏特的栅极过驱电压Vg_od可增加程序化 效率，可由TOM存储结构的第一曲线44与TOM-AC存储结构的第二曲 线45之间比较得到的较快程序化时间和较大差距值得到证实。
请参照图7A，图7A绘示依照本发明的TOM-AC的程序化速度的实 验数据曲线图，以实验数据的实例曲线47表示TOM-AC存储结构的程序 化速度的曲线图46。以TOM-AC存储结构的实验数据点绘制成曲线47， 其中栅极过度电压Vg_od设定为3伏特，漏极电压Vd设定为5伏特。 TOM-AC存储结构可达到20ns或更少的快速的程序化速度。
请参照图7B，图7B绘示依照本发明的TOM-AC的擦除速度的实验 数据曲线图，以实验数据的实例曲线49表示TOM-AC存储结构的擦除速 度的曲线图48。以TOM-AC存储结构的实验数据点绘制成曲线49，其中 栅极电压设定为8伏特，漏极电压Vd设定为5.5伏特。TOM-AC存储结 构可达到50μs或更少的快速的擦除速度。
综上所述，虽然本发明已以一些具体的实施例描述如上，然其并非用 以限定本发明。本发明所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明 的精神和范围内，当可作各种的修改与润饰。因此，本发明的保护范围当 以后附的申请专利范围所界定的范围为准。
请参照图1，图1绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用FN注入以擦除AC点及数据点的剖面图。电荷捕捉式存储单元10包括 一p型衬底11，衬底11具有n型掺杂区12和13(源极区和漏极区)，且一 空穴电荷诱发沟道14位于n型掺杂区12和n型掺杂区13之间。一电荷 捕捉结构15位于空穴电荷诱发沟道14的一上表面上。图中显示出一电荷 捕捉式存储单元的结构及操作，本发明的技术可应用在具多个电荷捕捉式 存储单元的电荷捕捉式存储器上，比如一电荷捕捉式存储数组具有多行及 多列的电荷捕捉式存储单元。
在本实施例中，电荷捕捉结构15包括一电荷捕捉层17(比如氮化硅层) 位于一介电层16(比如一氧化物层)上。其它实施例的电荷捕捉结构15亦 可包括一ONO(氧化物层-氮化物层-氧化物层或上介电层-氮化物层-下介 电层)结构(Oxide-Nitride-Oxide，ONO)，或者一ON(氧化物层-氮化物层) 结构。一多晶栅极(polygate)18位于电荷捕捉层17上。介电层16与电 荷捕捉层17常视为一NO(氮化物层-氧化物层)结构，而NO层的宽度 较佳地但非限定地与沟道14的宽度相等。
电荷捕捉式存储单元10包括一第一电荷捕捉点19，比如位于电荷捕 捉存储结构17的左端，用以储存单个或多个位。一第二电荷捕捉点20位 于电荷捕捉存储结构17中，比如位于电荷捕捉结构17的右端，用以储存 单个或多个位。典型的上介电层包括二氧化硅(silicon dioxide)、氮氧化硅 (silicon oxynitride)或其它类似的高介电常数材料，比如包括氧化铝 (Al2O3)，上介电层的厚度约为5至10纳米。典型的下介电层包括二氧化 硅(silicon dioxide)、氮氧化硅(silicon oxynitride)或其它类似的高介电常数材 料，下介电层的厚度约为3至10纳米。典型的电荷捕捉结构包括氮化硅 (silicon nitride)或其它类似的高介电常数材料，包括金属氧化物，比如氧化 铝(Al2O3)、二氧化铪(HfO2)、二氧化铈(CeO2)或其它金属氧化物，其电荷 捕捉结构的厚度约为3至9纳米。电荷捕捉结构可能是以电荷捕捉材料小 区块或颗粒组成的一不连续区，或是如图中显示的一连续的材料层。
此处的AC点是有关于一种电荷捕捉层17的电荷捕捉点，比如一第 一电荷捕捉点，其是充电至一高临界电压(Vt)状态，以增加或保持程序化 速度。第一电荷捕捉点在永久充电(或程序化)后，形成一高临界电压状态。
其中一个电荷捕捉点选定为一辅助电荷点，此辅助电荷点是用以储存 电荷，在本实施例中，是以第一电荷捕捉点为辅助电荷点。同时另一点， 即第二电荷捕捉点，则选定为一数据点，而数据点是用以储存数据。
存储单元是多位式的存储单元时，例如具有一下氧化物层、一电荷捕 捉层以及一上氧化物层。下氧化物层的厚度范围约为3至10纳米，电荷 捕捉层的厚度范围约为3至9纳米，上氧化物层的厚度范围约为5至10 纳米。存储单元是硅氧氮氧硅(SONOS)式的存储单元时，例如具有一下氧 化物层、一电荷捕捉层及一上氧化物层。下氧化物层的厚度范围约为1至 3纳米，电荷捕捉层的厚度范围约为3至9纳米，上氧化层的厚度范围约 为3至10纳米。
本实施例中所使用的程序化，是指将一存储单元的临界电压提高的操 作方式，而擦除是指将一存储单元的临界电压降低的操作方式。然而本发 明所涵盖的范围不仅包括程序化代表提高存储单元临界电压且擦除代表 降低临界电压的操作方式，还进一步包括程序化代表降低临界电压且擦除 代表提高临界电压的操作方式。
电荷捕捉式存储单元10在擦除后，不是形成一负临界电压，就是形 成一较低于启始临界电压的电压，这是利用一种称为开启模式(turn-on mode，TOM)的方法。此两种擦除的方法不是实施在程序化步骤之前(即前 程序化擦除操作(pre-program erase operation))，就是实施在程序化步骤之后 (即后程序化擦除操作(post-program erase operation))。其余有关于TOM操 作的信息，可参考2006年6月21日申请的第11/425553号的美国专利「存 储元件的下介电结构和高介电常数存储结构以及扩展第二位操作窗口的 方法(Bottom Dielectric Structures and High-K Memory Structures in Memory Devices and Method for Expanding a Second Bit Operation Window)」，该案 是由本案的受让人所有。
在本实施例中，电荷捕捉式存储单元10是利用FN注入法擦除至一负 临界电压(-Vt)，其中FN注入法是施加以一14伏特的正栅极电压Vg 23、 一0伏特的衬底电压Vsub 24、一0伏特的源极电压Vs 25和一0伏特的 漏极电压Vd 26。在一TOM操作下，负临界电压-Vt会引起空穴电荷诱发 沟道14，空穴21是沿着由多晶栅极18至电荷捕捉层17的一方向27隧穿 至第一电荷捕捉点19，而空穴22是沿着由多晶栅极18至电荷捕捉层17 的一方向28进行隧穿。
请参照图2，图2绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用沟道热电子法以程序化AC点的剖面图。第一电荷捕捉点19是利用一 沟道热电子法永久充电(永久程序化)至一高临界电压(Vt)状态。第二电荷捕 捉点(数据点)20未程序化，而保持一负临界电压(-Vt)状态。用以实行一沟 道热电子法的电压值例如是施加7伏特栅极电压(Vg)23、4.5伏特源极电 压(Vs)25、0伏特漏极电压(Vd)26和0伏特衬底电压(Vsub)24。沟道热电 子程序化(channel hot electron programming)会造成电子29沿着一方向 30的L型路径移动至第一电荷捕捉点19，其中电子31位于空穴21之上。 空穴电荷诱发沟道14扩张成为n型源极12与n型漏极13之间的整 个沟道。此空穴电荷诱发沟道14可视为两个区段，分别为第一电荷捕捉 点19下的一第一沟道区段14a及第二电荷捕捉点20下的一第二沟道区段 14b。当第一电荷捕捉点19在沟道热电子程序化后，由于第一电荷捕捉点 19被程序化至一高临界电压Vt状态，导致第一沟道区段14a关闭。由于 第二电荷捕捉点20未程序化，第二沟道区段14b仍保持开启。
请参照图3，图3绘示依照本发明的TOM-AC结构在擦除及永久程序 化后的电荷捕捉式存储单元的剖面图。在沟道热电子程序化之后，第一电 荷捕捉点19永久充电至一高临界电压Vt状态。由于对应第二电荷捕捉点 20处未进行程序化的动作，第二电荷捕捉点20仍保持一较低临界电压 (low-Vt)或负临界电压(negative-Vt)状态。程序化第一电荷捕捉点19 至一高临界电压状态与未程序化第二电荷捕捉点20的整体效果，是在第 一电荷捕捉点19和第二电荷捕捉点20之间产生一电压差。第一电荷捕捉 点19和第二电荷捕捉点20之间的电压差会产生一不连续电场32，该不连 续电场32位于关闭的第一沟道区段14a与开启的第二沟道区段14b之间。 在一实施例中，也有一宽大且不连续的电场区出现在第一沟道区段14a与 第二沟道区段14b之间。因此第一电荷捕捉点(AC点)19在永久充电后， 是可维持第一电荷捕捉点19的电荷能量状态(charge level state)。第二电荷 捕捉点(数据点)20在经过程序化和擦除的操作后是可用以储存讯息或数 据，此部分将辅以图4和图5来进行说明。
请参照图4，图4绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用热电子程序化法以程序化操作的剖面图。电荷捕捉式存储单元10适用 的热电子程序化技术包括沟道热电子(CHE)程序化(channel hot electron programming)或源极端注入(SSI)程序化(source side injection programming)。另外，带对带隧穿诱发热空穴注入(band-to-band tunneling induced hot hole iniection，BTBTHH)则可为一适用的电荷捕捉式存储单元 10的擦除技术。电荷捕捉式存储单元10的热空穴程序化会造成电子33 沿着一方向34的路径移动至数据点20，此处电子35是位于空穴22之上。
由于第一电荷捕捉点(AC点)19已被永久程序化至一高临界电压状态， 其有效栅极电压以标号Vg_od表示，其代表数学式为Vg_od＝Vg-Vt(AC 点)。将一6伏特的栅极电压23施加至多晶栅极层18，在这个情况下将第 一电荷捕捉点的高临界电压Vt设定为3伏特。栅极过驱电压Vg_od计算 为3伏特，则Vg_od＝6volts(Vg)-3volts(AC点的Vt)。若Vg_od与(AC 点的)Vt之间有相同或实质上相同的值时，会限制AC点上程序化电流量。 在这个例子中，Vg_od与Vt有一相同的值，皆为3伏特。当此Vg_od与 AC点的Vt为相同或实质上相同，则AC点19的沟道区段14a将不会开 启而保持一关闭状态。
在这个例子中，电荷捕捉式存储单元10在程序化操作时是对栅极电 压23施加约6伏特的电压，源极电压25为接地，漏极电压26施加约5 伏特的电压。
请参照图5，图5绘示依照本发明的一种在电荷捕捉式存储单元中利 用带对带隧穿诱发空穴注入法以擦除操作的剖面图。电荷捕捉式存储单元 10的擦除操作会造成空穴37沿着一方向38的路径移动，以将空穴39注 入电荷捕捉层17的第二电荷捕捉点22中已存在的空穴22之上。用以实 行一擦除操作的示范电压值例如是使栅极电压23成为-8伏特的负电压， 使源极电压接地，以及使漏极电压26成为4.5伏特。
请参照图6A，图6A绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效 率的实验数据曲线图，以实验数据的实例曲线41及42比较一TOM存储 结构与一TOM-AC存储结构的程序化效率的曲线图40。曲线图40显示出 两个实例曲线41及42，其中实例曲线41是以一传统的TOM存储结构的 实验数据点绘制，实例曲线42是以依照发明的TOM-AC存储结构的实验 数据点绘制。在曲线图40中，x轴以微秒表示持续程序化的时间，y轴表 示临界电压的值。TOM-AC存储结构的曲线42显示出比曲线41花费较少 的程序化时间程序化电荷捕捉式存储单元10。在程序化速度上，曲线41 的程序化时间是较慢且较落后于曲线42。在这范例中，栅极过驱电压 Vg_od为0伏特，漏极电压Vd为5伏特。因此对照TOM作用的曲线41， 在TOM-AC操作下的曲线42可显示出较快速的程序化效率。
请参照图6B，图6B绘示依照本发明的TOM-AC与TOM的程序化效 率在高栅极过驱电压下的实验数据曲线图，以实验数据的实例曲线44及 45比较同时具有较高栅极过驱电压的一TOM存储器结构与一TOM-AC 存储器结构的程序化效率的曲线图43。在这个例子中，是施加3伏特的栅 极过驱电压Vg_od，其高于图6A中0伏特的栅极过驱电压。较大的栅极 过驱电压是更加强了程序化效率。曲线图43中绘示一第一曲线44以TOM 存储结构的实验数据点绘制，以及一第二曲线45以本发明的TOM-AC存 储结构的实验数据点绘制。此3伏特的栅极过驱电压Vg_od可增加程序化 效率，可由TOM存储结构的第一曲线44与TOM-AC存储结构的第二曲 线45之间比较得到的较快程序化时间和较大差距值得到证实。
请参照图7A，图7A绘示依照本发明的TOM-AC的程序化速度的实 验数据曲线图，以实验数据的实例曲线47表示TOM-AC存储结构的程序 化速度的曲线图46。以TOM-AC存储结构的实验数据点绘制成曲线47， 其中栅极过度电压Vg_od设定为3伏特，漏极电压Vd设定为5伏特。 TOM-AC存储结构可达到20ns或更少的快速的程序化速度。
请参照图7B，图7B绘示依照本发明的TOM-AC的擦除速度的实验 数据曲线图，以实验数据的实例曲线49表示TOM-AC存储结构的擦除速 度的曲线图48。以TOM-AC存储结构的实验数据点绘制成曲线49，其中 栅极电压设定为8伏特，漏极电压Vd设定为5.5伏特。TOM-AC存储结 构可达到50μs或更少的快速的擦除速度。
综上所述，虽然本发明已以一些具体的实施例描述如上，然其并非用 以限定本发明。本发明所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明 的精神和范围内，当可作各种的修改与润饰。因此，本发明的保护范围当 以后附的申请专利范围所界定的范围为准。