專(zhuān)利名稱(chēng)：Eeprom存儲(chǔ)單元以及eeprom存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種EEPROM存儲(chǔ)單元以及EEPROM存儲(chǔ)器。
背景技術(shù)：
電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM(ElectricalIy Erasable ProgrammableRead-Only Memory)是一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。而閃存(Flash memory)也是一種非易失性的內(nèi)存,屬于電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM的改進(jìn)產(chǎn)品。閃存的最大特點(diǎn)是必須按塊(Block)擦除(每個(gè)區(qū)塊的大小不定，不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品有不同的規(guī)格)，而電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM則可以一次只擦除一個(gè)字節(jié)(Byte)。希望能夠提供一種可以結(jié)合電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM和閃存的優(yōu)點(diǎn)的存儲(chǔ)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種可以結(jié)合電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM和閃存的優(yōu)點(diǎn)的存儲(chǔ)器。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種EEPROM存儲(chǔ)單元，其包括主存儲(chǔ)器件、次存儲(chǔ)器件、以及字線(xiàn)控制器件；其中主存儲(chǔ)器件的源極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線(xiàn)、主存儲(chǔ)器件的漏極連接至字線(xiàn)控制器件的源極，字線(xiàn)控制器件的漏極連接至次存儲(chǔ)器件的源極，次存儲(chǔ)器件的漏極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的次位線(xiàn)。優(yōu)選地，在所述的EEPROM存儲(chǔ)單元中，主存儲(chǔ)器件的柵極作為主控制柵極，次存儲(chǔ)器件的柵極作為次控制柵極，字線(xiàn)控制器件的柵極連接EEPROM存儲(chǔ)單元的字線(xiàn)。優(yōu)選地，在所述的EEPROM存儲(chǔ)單元中，只使用次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件中的一個(gè)，并且次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件中的另一個(gè)存儲(chǔ)器件則作為備用單元。優(yōu)選地，在所述的EEPROM存儲(chǔ)單元中，次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件被一起擦除。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種EEPROM存儲(chǔ)器，其特征在于包括多個(gè)字節(jié)陣列以及與各個(gè)字節(jié)陣列相連接的字線(xiàn)及控制柵極切換單元，其中，字線(xiàn)及控制柵極切換單元連接至各個(gè)字節(jié)陣列的主控制柵極、次控制柵極和字線(xiàn)，并且其中，每個(gè)字節(jié)陣列中的每個(gè)存儲(chǔ)單元都具有根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的EEPROM存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，在所述的EEPROM存儲(chǔ)器中，字線(xiàn)及控制柵極切換單元用于在編程操作和擦除操作時(shí)控制各個(gè)字節(jié)陣列的主控制柵極、次控制柵極和字線(xiàn)以便將各個(gè)字節(jié)陣列隔開(kāi)。優(yōu)選地，在所述的EEPROM存儲(chǔ)器中，字線(xiàn)及控制柵極切換單元包括晶體管陣列。優(yōu)選地，在所述的EEPROM存儲(chǔ)器中，在每個(gè)字節(jié)陣列中，同一行的EEPROM存儲(chǔ)單元的主控制柵極、次控制柵極和字線(xiàn)分別連接在一起，同一列的EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線(xiàn)和次位線(xiàn)分別連接在一起。在根據(jù)本發(fā)明的EEPROM存儲(chǔ)單元及EEPROM存儲(chǔ)器中，由于可以利用備用單元來(lái)替換主存儲(chǔ)單元，所以根據(jù)本發(fā)明的EEPROM存儲(chǔ)單元的循環(huán)耐久性相對(duì)于作為閃存存儲(chǔ)單元的使用情況來(lái)說(shuō)提高了一倍。并且，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元及EEPROM存儲(chǔ)器的其它性能并未下降。


結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元的連接結(jié)構(gòu)。
圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元包括主存儲(chǔ)器件cell I、次存儲(chǔ)器件cellO、以及字線(xiàn)控制器件；其中主存儲(chǔ)器件celll的源極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線(xiàn)BL1、主存儲(chǔ)器件celll的漏極連接至字線(xiàn)控制器件的源極，字線(xiàn)控制器件的漏極連接至次存儲(chǔ)器件cellO的源極，次存儲(chǔ)器件cellO的漏極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的次位線(xiàn) BL0。上述結(jié)構(gòu)實(shí)際上可以形成具有兩個(gè)存儲(chǔ)單位的閃存存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地說(shuō)，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元中，主存儲(chǔ)器件celll的柵極作為主控制柵極CG1，次存儲(chǔ)器件cellO的柵極作為次控制柵極CG0，字線(xiàn)控制器件的柵極連接EEPROM存儲(chǔ)單元的字線(xiàn)WL。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元中，將次存儲(chǔ)器件cellO和主存儲(chǔ)器件celll作為一個(gè)單元使用。并且，正常狀態(tài)(正常模式)下，只使用次存儲(chǔ)器件cellO和主存儲(chǔ)器件celll中的一個(gè)(例如次存儲(chǔ)器件ccellO)，而次存儲(chǔ)器件cellO和主存儲(chǔ)器件celll中的另一個(gè)存儲(chǔ)器件(例如主存儲(chǔ)器件celll)則作為備用單元。例如，只對(duì)次存儲(chǔ)器件cellO進(jìn)行編程，并且只讀取次存儲(chǔ)器件cellO。在當(dāng)前使用的存儲(chǔ)器件出現(xiàn)單元電流不夠時(shí)，可切換成另一個(gè)單元(備用單元)?？蛇x地，也可以永遠(yuǎn)不用該備用單元，這樣讀的方向永遠(yuǎn)一致。在一個(gè)優(yōu)選示例中，次存儲(chǔ)器件cellO和主存儲(chǔ)器件celll這兩個(gè)單元永遠(yuǎn)一起擦除。由于次存儲(chǔ)器件cellO和主存儲(chǔ)器件celll這兩個(gè)單元的狀態(tài)會(huì)相互影響，而且只有兩個(gè)單元都是擦除狀態(tài)(即11)時(shí)電流最大，所以對(duì)于擦除狀態(tài)只設(shè)置“11”的情況。
循環(huán)耐久性(Cycling endurance)可用來(lái)量度存儲(chǔ)器單元能成功編程為0和I狀態(tài)的次數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元中，由于可以利用備用單元來(lái)替換主存儲(chǔ)單元，所以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元的循環(huán)耐久性相對(duì)于作為閃存存儲(chǔ)單元的使用情況來(lái)說(shuō)提高了一倍。并且，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元的其它性能并未下降。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元的連接結(jié)構(gòu)。如圖2所示，圖I所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元按照陣列的形式相
互連接。具體地說(shuō)，同一行的EEPROM存儲(chǔ)單元的主控制柵極CG1、次控制柵極CGO和字線(xiàn) WL分別連接在一起。并且，如圖2所示，同一列的EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線(xiàn)BLl和次位線(xiàn)BLO分別連
接在一起。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)器包括多個(gè)字節(jié)陣列(字節(jié)陣列I、字節(jié)陣列2、……、字節(jié)陣列n)以及與各個(gè)字節(jié)陣列相連接的字線(xiàn)及控制柵極切換單元10。具體地說(shuō)，字線(xiàn)及控制柵極切換單元10連接至各個(gè)字節(jié)陣列的主控制柵極CG1、次控制柵極CGO和字線(xiàn)WL。其中，每個(gè)字節(jié)陣列(字節(jié)陣列I、字節(jié)陣列2、……、字節(jié)陣列n)中的每個(gè)存儲(chǔ)單元都是圖I所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)單元。而且，在每個(gè)字節(jié)陣列(字節(jié)陣列I、字節(jié)陣列2、……、字節(jié)陣列n)中，各個(gè)存儲(chǔ)單元按照?qǐng)D2所示的方式按照矩陣的方式進(jìn)行連接。而且其中，字線(xiàn)及控制柵極切換單元10用于在編程操作和擦除操作時(shí)控制各個(gè)字節(jié)陣列的主控制柵極CG1、次控制柵極CGO和字線(xiàn)WL以便將各個(gè)字節(jié)陣列隔開(kāi)。例如，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，字線(xiàn)及控制柵極切換單元10可被設(shè)計(jì)成晶體管陣列。這樣，字線(xiàn)及控制柵極切換單元10具有相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)以及較小的器件尺寸。同樣，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)器的EEPROM存儲(chǔ)單元中，由于可以利用備用單元來(lái)替換主存儲(chǔ)單元，所以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)器的循環(huán)耐久性相對(duì)于作為閃存存儲(chǔ)單元的使用情況來(lái)說(shuō)提高了一倍。并且，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEPROM存儲(chǔ)器的其它性能并未下降?？梢岳斫獾氖?，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種EEPROM存儲(chǔ)單元，其特征在于包括主存儲(chǔ)器件、次存儲(chǔ)器件、以及字線(xiàn)控制器件；其中主存儲(chǔ)器件的源極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線(xiàn)、主存儲(chǔ)器件的漏極連接至字線(xiàn)控制器件的源扱，字線(xiàn)控制器件的漏極連接至次存儲(chǔ)器件的源扱，次存儲(chǔ)器件的漏極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的次位線(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的EEPROM存儲(chǔ)單元，其特征在于，主存儲(chǔ)器件的柵極作為主控制柵極，次存儲(chǔ)器件的柵極作為次控制柵極，字線(xiàn)控制器件的柵極連接EEPROM存儲(chǔ)單元的字線(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的EEPROM存儲(chǔ)單元，其特征在干，只使用次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件中的ー個(gè)，并且次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件中的另ー個(gè)存儲(chǔ)器件則作為備用單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的EEPROM存儲(chǔ)單元，其特征在干，次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件被一起擦除。
5.ー種EEPROM存儲(chǔ)器，其特征在于包括多個(gè)字節(jié)陣列以及與各個(gè)字節(jié)陣列相連接的字線(xiàn)及控制柵極切換單元，其中，字線(xiàn)及控制柵極切換單元連接至各個(gè)字節(jié)陣列的主控制柵極、次控制柵極和字線(xiàn)，并且其中，每個(gè)字節(jié)陣列中的每個(gè)存儲(chǔ)單元都具有根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的EEPROM存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的EEPROM存儲(chǔ)器，其特征在于，字線(xiàn)及控制柵極切換單元用于在編程操作和擦除操作時(shí)控制各個(gè)字節(jié)陣列的主控制柵極、次控制柵極和字線(xiàn)以便將各個(gè)字節(jié)陣列隔開(kāi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的EEPROM存儲(chǔ)器，其特征在干，字線(xiàn)及控制柵極切換單元包括晶體管陣列。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的EEPROM存儲(chǔ)器，其特征在于，在每個(gè)字節(jié)陣列中，同一行的EEPROM存儲(chǔ)單元的主控制柵極、次控制柵極和字線(xiàn)分別連接在一起，同一列的EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線(xiàn)和次位線(xiàn)分別連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種EEPROM存儲(chǔ)單元以及EEPROM存儲(chǔ)器。根據(jù)本發(fā)明的EEPROM存儲(chǔ)單元包括主存儲(chǔ)器件、次存儲(chǔ)器件、以及字線(xiàn)控制器件；其中主存儲(chǔ)器件的源極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的主位線(xiàn)、主存儲(chǔ)器件的漏極連接至字線(xiàn)控制器件的源極，字線(xiàn)控制器件的漏極連接至次存儲(chǔ)器件的源極，次存儲(chǔ)器件的漏極連接至EEPROM存儲(chǔ)單元的次位線(xiàn)。主存儲(chǔ)器件的柵極作為主控制柵極，次存儲(chǔ)器件的柵極作為次控制柵極，字線(xiàn)控制器件的柵極連接EEPROM存儲(chǔ)單元的字線(xiàn)。只使用次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件中的一個(gè)，并且次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件中的另一個(gè)存儲(chǔ)器件則作為備用單元。次存儲(chǔ)器件和主存儲(chǔ)器件被一起擦除。
文檔編號(hào)G11C16/06GK102682845SQ20121014343
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者楊光軍 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司