[發明專利]非易失存儲器擦寫電壓的斜率控制電路及非易失存儲器

有效

• 申請號: 201810162598.2
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108305659B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 陳永耀;劉耀平;趙強
• 申請（專利權）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: G11C16/12
• 分類號: G11C16/12;G11C16/30
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;羅朗

本發明公開了一種非易失存儲器擦寫電壓的斜率控制電路及非易失存儲器，其中斜率控制電路包括電荷泵、電荷泵時鐘控制單元和檢測單元，電荷泵用于生成目標電壓，檢測單元用于根據接收到的脈沖時鐘信號將目標電壓生成檢測電壓，電荷泵時鐘控制單元用于將檢測電壓與參考電壓比較，并根據比較結果將接收的電荷泵時鐘信號輸出至電荷泵的時鐘輸入端。本發明可通過調整檢測電容、參考電壓或脈沖時鐘信號的周期，就可控制電壓的上升斜率，且電荷泵輸出無直流功耗，效率高。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種非易失存儲器擦寫電壓的斜率控制電路及非易失存儲器。

背景技術

現有NVM(Non-volatile Memory，非易失存儲器)結構當中，不論是EEPROM(帶電可擦寫可編程讀寫存儲器)還是FLASH(閃存)，存儲單元都是基于FOLTOX(Floating-gateTunnel Oxide，浮柵)結構，如圖1所示，柵極G、漏極D和源極S，利用FN(Flowler Nordheim)隧穿對浮柵進行充放電，在進行循環擦寫的過程當中，載流子穿過SiO2(二氧化硅)層進入浮柵的時候，其SiO2層會產生退化導致NVM的存儲單元最終失效，其物理原因是當電子穿越SiO2的時候有一定幾率和SiO2內部晶格進行碰撞，導致內部產生缺陷，當缺陷積累到一定數量的時候，SiO2層出現電流通路，存儲單元就會失效。如果穿越SiO2層時，通過降低載流子的能量，可以有效地降低碰撞之后SiO2層的損傷。因此為了到達電荷所帶的能量最小，主要方式是控制擦寫高壓上升斜率，讓勢壘兩端電壓V_tunneling保持比較低的電壓值。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中存儲單元的擦寫電壓未進行斜率控制，擦寫電壓容易造成浮柵的SiO2層損壞而導致存儲單元失效的缺陷，提供一種非易失存儲器擦寫電壓的斜率控制電路及非易失存儲器。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

本發明提供一種非易失存儲器擦寫電壓的斜率控制電路，其特點是，包括電荷泵、電荷泵時鐘控制單元和檢測單元；所述電荷泵用于生成目標電壓；所述檢測單元用于根據接收到的脈沖時鐘信號將所述目標電壓生成檢測電壓；所述電荷泵時鐘控制單元用于將所述檢測電壓與參考電壓比較，并根據比較結果將接收的電荷泵時鐘信號輸出至所述電荷泵的時鐘輸入端。

較佳地，所述檢測單元包括檢測電容和開關管，所述檢測電容的一端接收所述目標電壓，所述檢測電容的另一端與所述開關管的漏極連接后作為所述檢測電壓的輸出端，所述開關管的柵極接收所述脈沖時鐘信號，所述開關管的源極連接參考地。

較佳地，所述電荷泵時鐘控制單元包括比較器和輸出控制單元，所述比較器的兩個輸入端分別接收所述檢測電壓和所述參考電壓，所述比較器的輸出端與所述輸出控制單元電連接，所述輸出控制單元用于在所述檢測電壓小于所述參考電壓時，將所述電荷泵時鐘信號輸出至所述電荷泵的時鐘輸入端。

較佳地，所述輸出控制單元包括第一與門，所述比較器的輸出端與所述第一與門的一個輸入端連接，所述第一與門的另一個輸入端接收所述電荷泵時鐘信號，所述第一與門的輸出端與所述電荷泵的時鐘輸入端連接。

較佳地，所述比較器包括遲滯比較器。

較佳地，所述比較器包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第七晶體管、第八晶體管、第九晶體管、第十晶體管、第十一晶體管和第十二晶體管；

所述第一晶體管的漏極分別與所述第一晶體管的柵極、所述第二晶體管的柵極連接后接收參考電流；

所述第二晶體管的漏極分別與所述第三晶體管的源極、所述第四晶體管的源極連接；

所述第三晶體管的漏極分別與所述第七晶體管的柵極、所述第八晶體管的柵極、所述第八晶體管的漏極、所述第九晶體管的柵極、所述第十晶體管的漏極連接；