中天弘宇存储器优化新方法

【爱集微点评】中天弘宇的快闪存储器专利，通过利用横向电场及垂直电场形成三次电子，可有效提高电荷捕获型存储器件的读写电流，减小功耗，提高器件可靠性；结合电荷捕获型存储器件的低成本优点，具有广阔的市场前景。

集微网消息，近日2022世界集成电路大会在合肥召开，在“智能家电与芯片应用论坛”上，中天弘宇发表了关于高性能存储技术的演讲。

传统的电荷捕获型器件采用热电子CHE注入方式或者FN隧穿方式编程。在热电子注入方式中，产生的热电子基于幸运电子模型，编程效率较低，需要增加电压来提升编程效率，造成闪存器件功耗大。同时由于电子一般由漏极注入，对漏极端隧穿氧化层损伤较大，时间久后容易在漏极端积累电荷，编程电压Vt的窗口变小，耐久性变差，导致器件性能退化等可靠性问题。FN隧穿方式编程能减少对隧穿氧化层的损伤，可靠性方面比热电子注入好，但是由于FN注入本身物理机理，编程电流小，读写电流也较小。

为此，中天弘宇于2020年10月21日申请了一项名为“电荷捕获型快闪存储器的编程方法”的发明专利（申请号：202011131877.6），申请人为中天弘宇集成电路有限责任公司。

图1 电荷捕获型快闪存储器的编程方法流程示意图

图1为电荷捕获型快闪存储器的编程方法流程示意图，首先需要提供一种电荷捕获型存储器件，并开启其沟道。图2为形成横向电场的操作示意图，电荷捕获型存储器件为SONOS器件，于SONOS器件的栅极、源极和漏极分别施加电压，以开启SONOS器件的沟道，在器件的源极与漏极之间形成横向电场，以产生从源极流向漏极的一次电子（S1）。

图2 形成横向电场操作示意图

经过预设时间，电子撞击漏极并产生空穴（S2），在电荷捕获型存储器件的漏极及衬底上施加电压，空穴在电场的作用下向下做加速度运动并撞击所述衬底，产生二次电子（S3）。

最后在电荷捕获型存储器件的栅极及衬底上施加电压，形成垂直电场，而所述二次电子在垂直电场的作用下形成三次电子并注入所述电荷捕获型存储器件的绝缘存储介质层中，完成编程操作（S4）。

简而言之，中天弘宇的快闪存储器专利，通过利用横向电场及垂直电场形成三次电子，可有效提高电荷捕获型存储器件的读写电流，减小功耗，提高器件可靠性；结合电荷捕获型存储器件的低成本优点，具有广阔的市场前景。

中天弘宇凭借着一次次的技术创新，不断在存储器领域寻求新的挑战，中天弘宇实现了中国存储芯片领域原创专利零的突破，并进一步拓展应用领域及国际市场。