[發(fā)明專利]非易失存儲器的選擇編程方法

無效

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• 申請日: 1996-05-13
• 公開（公告）號: CN1185856A
• 公開（公告）日: 1998-06-24
• 發(fā)明（設計）人: G·滕佩爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06;G11C8/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 馬鐵良,蕭掬昌

可編程的非易失存儲單元具有一種處于電漂浮狀態(tài)的柵電極，所謂的“浮柵”。該“浮柵”通過起絕緣作用的氧化層既與在其它方面象一個MOSFET那樣構造的存儲單元的溝道區(qū)隔開，也與其控制柵極隔開，并且設置在它們之間。

現(xiàn)在通過在浮柵上加載電荷來進行單元的編程。閾電壓通過該電荷被改變了，閾電壓就是形成存儲單元的MOSFET開始導電的電壓。在單元讀取時，在控制柵上施加一電壓，該電壓具有一種介于未編程和已編程單元的閾電壓之間的值。取決于隨后是否流過一電流，來判定讀出的或者是一種邏輯的“0”或者是一種邏輯的“1”。

如何能在“浮柵”上加上電荷，迄今已知兩種方法。在第一種方法中，在控制柵上施加約為12V的高正電壓，而在形成存儲單元的MOSFET的漏極和源極上施加大約為典型的7V和0V，也就是通常用于MOS電路的工作電壓。由此一種強電流流過MOSFET的溝道，所謂的“熱”電子從該溝道到達“浮柵”。

在另外的方法中，對控制柵施加上約為-12V的高負電壓，而在漏極上施加約為5V的電壓。由此，空穴隧道穿透柵氧化物到達“浮柵”，并且給它充以正電荷。由此，使形成存儲單元的MOSFET的閾電壓下降。

該方法雖然有優(yōu)點，在“浮柵”充電時沒有損耗電流流過溝道，但是引起了在要選擇的字線上必須選擇性地接通一種高負電壓的問題。在此不能采用常規(guī)的n溝道MOSFET，因為它的n摻雜的漏區(qū)或者源區(qū)，在施加負電壓的情況下，會形成一種對與地相連接的P-摻雜的襯底的準短路。

因此，通常為此目的在一個通過深的n-摻雜的阱敷設的P-摻雜的阱中設置n溝道MOSFET。可是在此產生了額外的工藝工作量、象高能離子注入機那樣的專用設備和隔離阱的可能有的充電的風險，以及在工藝處理過程中與此相連的柵氧化物應力。

另一種解決辦法是從EP?0456623?A2中已知的。在那里高負電壓經過p溝道MOSFET接通到非易失存儲器的字線上。這些p-MOSFET雖然可以用常規(guī)的工藝制造，但是需要一種用于接通的負的柵電壓。它是通過電壓逆變器電路從一種正的高電壓產生的。不過該電壓逆變器電路對于每一種字線都是必要的，這又要求一種相當大的電路技術方面的工作量。

本發(fā)明的任務因而是確定一種用于在非易失存儲器的字線上選擇性地施加負的編程電壓的方法，在此方法中避免了上述缺點。

該任務通過按權利要求1的方法得以解決。

在按照本發(fā)明的方法中，負電壓被同時地，例如各經過一種作為二極管接通的PMOS晶體管施加在所有的字線上。因而不需選擇性地接通高的負電壓。用此方法，實現(xiàn)了在非易失存儲器組件中的工藝與電路技術的簡化，因為只需要標準電路技術。也只需要一種標準工藝，因為不需要襯底對負電壓的特殊隔離。

在按照本發(fā)明的方法中，通過在所有未被選擇的字線上補償負電荷，進行單個字線的選擇。這通過在這些字線上施加一種正電壓來進行，它就是一種總歸存在著的電壓。接通正電壓不造成上述類型的問題。

以下借助附圖用一實施例來詳細闡述本發(fā)明。在此：

圖1表示用于實施本發(fā)明方法的非易失存儲器的示意圖，而

圖2表示用于闡明本發(fā)明方法的時間圖。

圖1中以示意方式圖示的非易失存儲器展示一種具有以行和列布置的存儲單元ST的存儲單元區(qū)域。存儲單元ST可以通過字線WL1…WLi，WLi+1…和位線…BLi-1，BLi，BLi+1…被選出，以便編程、清除和讀取。為了對某個確定的存儲單元STi編程，必須對相應的字線WLi施加一種高負編程電壓，和對相應的位線BLi施加通常的正的用于MOS電路的，例如約為5V的供電電壓。該高負電壓由一種負的電荷泵NLP生成，將它經過用PMOS晶體管形成的二極管D同時施加在所有的字線WL1…WLi，WLi+1…上。所有的字線WL1…WLi，WLi+1…是可以經過開關S與一種例如約為18V的高正電壓或與例如約為5V的供電電壓相連接。為了選擇一種字線這些開關S是可通過一種電路裝置SEL操縱的。它們例如可以是用CMOS-逆變器形成的。

在圖2中表示按本發(fā)明方法的時間過程，在時間點t0時負的電荷泵NLP接通。它在時間點t1達到約為-12V的所需的高電壓。此電壓經過二極管D被同時施加于所有的字線WL1…WLi，WLi+1…上，使得它們充電到負的電壓值。在圖2中對被選擇的或被選出的字線WLi和對未被選出的字線WLj表示了這一點。在時間點t2時該負的電荷泵NLP又被關斷。在一種緊隨其后的時間點t3時所有未被選出的字線WLj的開關S則被接通，使得這些字線WLj與一種正電壓相連接，而位于其上的負電荷由此被補償。由于該二極管D，這些正電荷對所選出的字線WLi沒有影響，以致于它保留著它的負電荷。由此充上負電荷的字線WLi的自行放電時間可能為許多秒，以致于有足夠的時間用來在該或這些所選出的位線BLi上施加編程脈沖，以便給所選出的一種或一些存儲單元STi編程。在最后的編程脈沖于時間點t4已被施加于位線BLi之后，編程過程則結束，并且字線WLi和WLi被移至一種中性狀態(tài)中。