專利名稱：非易失存儲(chǔ)器的選擇編程方法
可編程的非易失存儲(chǔ)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(guò)起絕緣作用的氧化層既與在其它方面象一個(gè)MOSFET那樣構(gòu)造的存儲(chǔ)單元的溝道區(qū)隔開(kāi)，也與其控制柵極隔開(kāi)，并且設(shè)置在它們之間。
現(xiàn)在通過(guò)在浮柵上加載電荷來(lái)進(jìn)行單元的編程。閾電壓通過(guò)該電荷被改變了，閾電壓就是形成存儲(chǔ)單元的MOSFET開(kāi)始導(dǎo)電的電壓。在單元讀取時(shí)，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(guò)一電流，來(lái)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(chǔ)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(qiáng)電流流過(guò)MOSFET的溝道，所謂的“熱”電子從該溝道到達(dá)“浮柵”。
在另外的方法中，對(duì)控制柵施加上約為-12V的高負(fù)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(dá)“浮柵”，并且給它充以正電荷。由此，使形成存儲(chǔ)單元的MOSFET的閾電壓下降。
該方法雖然有優(yōu)點(diǎn)，在“浮柵”充電時(shí)沒(méi)有損耗電流流過(guò)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(fù)電壓的問(wèn)題。在此不能采用常規(guī)的n溝道MOSFET，因?yàn)樗膎摻雜的漏區(qū)或者源區(qū)，在施加負(fù)電壓的情況下，會(huì)形成一種對(duì)與地相連接的P-摻雜的襯底的準(zhǔn)短路。
因此，通常為此目的在一個(gè)通過(guò)深的n-摻雜的阱敷設(shè)的P-摻雜的阱中設(shè)置n溝道MOSFET。可是在此產(chǎn)生了額外的工藝工作量、象高能離子注入機(jī)那樣的專用設(shè)備和隔離阱的可能有的充電的風(fēng)險(xiǎn)，以及在工藝處理過(guò)程中與此相連的柵氧化物應(yīng)力。
另一種解決辦法是從EP 0456623 A2中已知的。在那里高負(fù)電壓經(jīng)過(guò)p溝道MOSFET接通到非易失存儲(chǔ)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(fù)的柵電壓。它是通過(guò)電壓逆變器電路從一種正的高電壓產(chǎn)生的。不過(guò)該電壓逆變器電路對(duì)于每一種字線都是必要的，這又要求一種相當(dāng)大的電路技術(shù)方面的工作量。
本發(fā)明的任務(wù)因而是確定一種用于在非易失存儲(chǔ)器的字線上選擇性地施加負(fù)的編程電壓的方法，在此方法中避免了上述缺點(diǎn)。
該任務(wù)通過(guò)按權(quán)利要求1的方法得以解決。
在按照本發(fā)明的方法中，負(fù)電壓被同時(shí)地，例如各經(jīng)過(guò)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(fù)電壓。用此方法，實(shí)現(xiàn)了在非易失存儲(chǔ)器組件中的工藝與電路技術(shù)的簡(jiǎn)化，因?yàn)橹恍枰獦?biāo)準(zhǔn)電路技術(shù)。也只需要一種標(biāo)準(zhǔn)工藝，因?yàn)椴恍枰r底對(duì)負(fù)電壓的特殊隔離。
在按照本發(fā)明的方法中，通過(guò)在所有未被選擇的字線上補(bǔ)償負(fù)電荷，進(jìn)行單個(gè)字線的選擇。這通過(guò)在這些字線上施加一種正電壓來(lái)進(jìn)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(wèn)題。
以下借助附圖用一實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明。在此

圖1表示用于實(shí)施本發(fā)明方法的非易失存儲(chǔ)器的示意圖，而圖2表示用于闡明本發(fā)明方法的時(shí)間圖。
圖1中以示意方式圖示的非易失存儲(chǔ)器展示一種具有以行和列布置的存儲(chǔ)單元ST的存儲(chǔ)單元區(qū)域。存儲(chǔ)單元ST可以通過(guò)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(duì)某個(gè)確定的存儲(chǔ)單元STi編程，必須對(duì)相應(yīng)的字線WLi施加一種高負(fù)編程電壓，和對(duì)相應(yīng)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(fù)電壓由一種負(fù)的電荷泵NLP生成，將它經(jīng)過(guò)用PMOS晶體管形成的二極管D同時(shí)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(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)S是可通過(guò)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(shí)間過(guò)程，在時(shí)間點(diǎn)t0時(shí)負(fù)的電荷泵NLP接通。它在時(shí)間點(diǎn)t1達(dá)到約為-12V的所需的高電壓。此電壓經(jīng)過(guò)二極管D被同時(shí)施加于所有的字線WL1…WLi，WLi+1…上，使得它們充電到負(fù)的電壓值。在圖2中對(duì)被選擇的或被選出的字線WLi和對(duì)未被選出的字線WLj表示了這一點(diǎn)。在時(shí)間點(diǎn)t2時(shí)該負(fù)的電荷泵NLP又被關(guān)斷。在一種緊隨其后的時(shí)間點(diǎn)t3時(shí)所有未被選出的字線WLj的開(kāi)關(guān)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(fù)電荷由此被補(bǔ)償。由于該二極管D，這些正電荷對(duì)所選出的字線WLi沒(méi)有影響，以致于它保留著它的負(fù)電荷。由此充上負(fù)電荷的字線WLi的自行放電時(shí)間可能為許多秒，以致于有足夠的時(shí)間用來(lái)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(chǔ)單元STi編程。在最后的編程脈沖于時(shí)間點(diǎn)t4已被施加于位線BLi之后，編程過(guò)程則結(jié)束，并且字線WLi和WLi被移至一種中性狀態(tài)中。
權(quán)利要求
1.用于在非易失存儲(chǔ)器的一種字線(WLi)上，選擇性地施加一種負(fù)編程電壓的方法，具有這些步驟-在所有的字線(WLi，WLj)上施加負(fù)編程電壓，-在所有未被選擇的字線(WLj)上施加一種正電壓。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，負(fù)編程電壓經(jīng)過(guò)二極管(D)施加于字線(WLi，WLj)上。
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征在于，該二極管(D)是由PMOS晶體管形成的。
全文摘要
為了對(duì)非易失存儲(chǔ)器的一種字線(WLi)選擇性地施加一種負(fù)編程電壓,首先在所有的字線(WLi,WLj)上施加負(fù)編程電壓。然后一種正電壓被施加在所有的未被選擇的字線(WLj)上,以補(bǔ)償負(fù)的電荷。
文檔編號(hào)G11C8/00GK1185856SQ96194297
公開(kāi)日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1996年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月30日
發(fā)明者G·滕佩爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司