本發(fā)明屬于微電子集成電路，特別涉及一種面向存算用的sense-switch型sonos?flash單元結構。

背景技術：

1、sonos?flash型存算一體器件通過向柵中注入或釋放電子實現(xiàn)數(shù)據改動，而且相比于易失性存儲器件（sram和dram）和新型存儲器件（pcram、mram、reram等），具有非易失性、功耗低、速度快、可靠性高、工藝成熟度高等優(yōu)勢，為其在邊緣計算、物聯(lián)網和人工智能等領域應用提供了重要支撐。

2、然而，sonos?flash型存算一體器件的發(fā)展仍受多方面束縛。首先，集成電路制造工藝節(jié)點尺寸進一步減小，平面型晶體管會形成較嚴重的泄漏電流，傳統(tǒng)2t型flash存算一體計算單元面積難以進一步微縮。其次，存算一體計算單元構成的存算一體陣列電流過大，會導致模數(shù)轉換器的面積和功耗增大。最后，flash型存算一體器件在電流值較小時的編程電流變化幅度較大，使此區(qū)間難以直接應用于存算一體電路。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種面向存算用的sense-switch型sonos?flash單元結構，以解決sonos?flash型存算一體計算單元尺寸難以微縮、存算一體計算單元工作電流大、flash型存算一體器件編程過程電流變化幅度大的問題，以實現(xiàn)結構緊湊的存算一體計算單元制備。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種面向存算用的sense-switch型sonosflash單元結構，所述sense-switch型sonos?flash單元為溝槽型結構；包括：

3、2個sonos?flash管，即sense型sonos?flash管和switch型sonos?flash管；

4、在溝槽型sense-switch型sonos?flash單元底部進行離子注入，以防止sense型sonos?flash管和switch型sonos?flash管串通；

5、sense型sonos?flash管和switch型sonos?flash管的源端和漏端位于溝槽型sense-switch型sonos?flash單元側壁；

6、sense型sonos?flash管和switch型sonos?flash管之間柵端共享。

7、優(yōu)選的，所述2個sonos?flash管均為sonos型pflash管。

8、優(yōu)選的，所述2個sonos?flash管具體為sense型sonos?flash編程/擦除管和switch型sonos?flash信號傳輸管，通過共享柵電荷的方式實現(xiàn)編程/擦除管對信號傳輸管的開關態(tài)控制。

9、優(yōu)選的，所述在溝槽型sense-switch型sonos?flash單元底部進行離子注入，形成的具體結構包括：

10、硅基襯底，在硅基襯底中形成溝槽結構，在溝槽內形成柵端隧道氧化層和氮化物層，并在氮化物層上方淀積氧化層，形成氧化物-氮化物-氧化物結構；

11、在sense型sonos?flash管的漏端和源端以及switch型sonos?flash管的漏端和源端形成漏端和源端引出；

12、在sense型sonos?flash管和switch型sonos?flash管的柵端形成柵端引出。

13、優(yōu)選的，包括編程、擦除和讀取三種工作模式；

14、通過sense型sonos?flash管編程，實現(xiàn)sense型sonos?flash管和switch型sonosflash管的柵端充電；

15、通過sense型和switch型sonos?flash管擦除，實現(xiàn)sense型sonos?flash管和switch型sonos?flash管的柵端放電；

16、在sense型sonos?flash管編程后，通過在switch型sonos?flash管源端和漏端施加電位，實現(xiàn)sense-switch型sonos?flash單元電位傳輸。

17、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：

18、本發(fā)明該sense-switch型sonos?flash單元結構包括sense型sonos?flash編程/擦除管、switch型sonos?flash信號傳輸管；所述編程/擦除管與所述信號傳輸管通過共享柵電荷的方式實現(xiàn)編程/擦除管對信號傳輸管的開關態(tài)控制。本發(fā)明提出的sense-switch型sonos?flash單元具有結構簡單、與cmos工藝兼容、面積小的優(yōu)勢。

技術特征：

1.一種面向存算用的sense-switch型sonos?flash單元結構，其特征在于，所述sense-switch型sonos?flash單元為溝槽型結構；

2.如權利要求1所述的一種面向存算用的sense-switch型sonos?flash單元結構，其特征在于，所述2個sonos?flash管均為sonos型pflash管。

3.如權利要求2所述的一種面向存算用的sense-switch型sonos?flash單元結構，其特征在于，所述2個sonos?flash管具體為sense型sonos?flash編程/擦除管和switch型sonosflash信號傳輸管，通過共享柵電荷的方式實現(xiàn)編程/擦除管對信號傳輸管的開關態(tài)控制。

4.如權利要求1所述的一種面向存算用的sense-switch型sonos?flash單元結構，其特征在于，所述在溝槽型sense-switch型sonos?flash單元底部進行離子注入，形成的具體結構包括：

5.如權利要求1所述的一種面向存算用的sense-switch型sonos?flash單元結構，其特征在于，包括編程、擦除和讀取三種工作模式；

技術總結
本發(fā)明涉及一種面向存算用的Sense?Switch型SONOS?FLASH單元結構，屬于微電子集成電路領域。包括Sense型SONOS?FLASH編程/擦除管、Switch型SONOS?FLASH信號傳輸管；所述編程/擦除管與所述信號傳輸管通過共享柵電荷的方式實現(xiàn)編程/擦除管對信號傳輸管的開關態(tài)控制。本發(fā)明提出的Sense?Switch型SONOS?FLASH單元具有結構簡單、與CMOS工藝兼容、面積小的優(yōu)勢。

技術研發(fā)人員：魏軼聃,劉國柱,魏敬和,趙偉,魏應強,隋志遠,劉美杰,李雨琦,楊瀚
受保護的技術使用者：中國電子科技集團公司第五十八研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28