一种电可擦除编程非挥发性存储器及操作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于半导体器件领域，具体设及一种电可擦除编程非挥发性存储器及操作 方法
【背景技术】
[0002] 半导体存储器可W分为两类，即挥发性存储器和非挥发性存储器；挥发性存储器 是指电源断开后，不能保持其状态，而非挥发性存储器即使遇到了电源中断，其内部的状态 仍能保持很长一段时间。
[0003] 传统的单多晶非挥发性存储器隧穿管或采用N阱电容或采用P型场效应晶体管， 但运两种结构都有不足，传统的单多晶非挥发性存储器的擦除效率低。
[0004] 隧穿管为N阱电容的差分结构的传统的单多晶存储器单元的电路原理图如图 1 (a)所示，McO和Mcl为控制管，MtO和Mtl为隧穿管，化0和化1为读取管，MsO和Msl为 选择管，隧穿管剖面示意图如图1化），在阱上接正压进行擦除时，沟道表面反型，在短时间 内靠热产生提供不了足够的反型层空穴，因此会产生深耗尽，如图1化），由于深耗尽，会在 耗尽层上产生较大的压降，从而使得氧化层中的电场减小，F-N隧穿电流小，从浮栅上隧穿 下来的电子发生碰撞电离，产生电子空穴对，耗尽层逐渐减小，隧穿电流增大，由于产生的 空穴没法排出，开始时空穴的产生率大于复合率，空穴会在N阱中积累，直到产生率等于复 合率，此时达到平衡，平衡时耗尽层如图1(c)。
[0005] 隧穿管为P型的场效应晶体管的单多晶非挥发性存储器的单元的电路原理图如 图2(a)所示，隧穿管剖面图如图2(b)所示，在浮栅上禪合负电压或在阱及源上接正电压 时，由于可W从源注入空穴，不会产生深耗尽，最终的耗尽层深度即下图2(b)所示。由于空 穴可W通过源排出，不会积累，相同电压下，最终的耗尽层宽度要比图I(C)的耗尽层宽度 要宽，氧化层中的电场比图I(C)的要小，因此，最终的隧穿电流也小，擦除效率较低。
【发明内容】
[0006] 为了提高非挥发性存储器的擦除效率，减少擦除时间，本发明在现有技术中的结 构上增加了一个高压管。具体技术方案如下：
[0007] 一种电可擦除编程非挥发性存储器，包括控制管McO和Mcl，隧穿管Mto和化1，读 取管化0和化1，选择管MsO和Msl,还包括一个高压管Mhv;所述隧穿管MtO和Mtl的源极 和漏极相连，并与所述高压管Mhv的源极相连接；所述控制管Mcl的栅极、读取管化1的栅 极和隧穿管Mtl的栅极相连；所述控制管McO的栅极、读取管MtO的栅极和隧穿管McO的栅 极相连；所述读取管化1的漏极连接至选择管Msl的源极，所述读取管化0的漏极连接至选 择管MsO的源极；所述读取管化1的源极、衬底与选择管Msl的衬底相连接，并连接至控制 端口RD;所述读取管化0的源极、衬底与选择管MsO的衬底相连接，并连接至控制端口RD; 所述选择管MsO和Msl的栅极分别连接至控制端口SEL;所述隧穿管化0、化1的衬底连接出 控制端口TUN;所述选择管Msl的漏极连接至端口化1，选择管MsO的漏极连接至端口化0 ; 所述控制管McO的源极、漏极和衬底相连，并连接至控制端口CGO;所述控制管Mcl的源极、 漏极和衬底相连，并连接至控制端口CGl;所述高压管Mhv的衬底接地端，漏极和栅极连接 后与控制端口TUN连接；
[0008] 所述控制管为P型晶体管，所述读取管为P型晶体管，选择管为P型晶体管，所述 高压管为N型晶体管。
[0009] 本发明还提供了一种电可擦除编程非挥发性存储器操作方法，采用所述电可擦除 编程非挥发性存储器，执行读操作时，选择的单元，各控制端口的电压分别为TUN= 0、RD= VDD、沈L= 0、CGl= 0、CGO= 0 ;没有选择的单元，各控制端口的电压分别为TUN= 0、畑 =0、S化=VDD、CGl= 0、CGO= 0 ;对选择的单元执行写"0"操作时，各控制端口的电压 分别为TUN=VPP、畑=0、沈L=VMID、CGl= 0、CGO=VPP;对选择的单元执行写"1"操 作时，各控制端口的电压分别为TUN=VPP、畑=0、SEL=VMID、CGl=VPP、CGO= 0 ;执 行写操作时，没有被选择的单元，各控制端口的电压分别为TUN=VMID、RD=VMID、S化= VMID、CGl= 0 或VPP、CGO= 0 或VPP。
[0010] 其中，VPP表示编程擦除操作所加的电压，VMID为中间电压，VMID取值是VPP的一 半，VDD表示工作电压。
[0011] 采用本发明获得的有益效果：本发明提出了一种消除深耗尽，同时阻止空穴排出， 减小耗尽层宽度，增加氧化层电场的存储器结构及操作方法；与传统的单多晶非挥发性存 储器相比，提高了擦除效率，减少了擦除时间。
【附图说明】
[0012] 图1为隧穿管为N阱电容的差分结构的单多晶存储器单元图；
[0013]图2为隧穿管为P型场效应晶体管的单多晶非挥发性存储器单元图；
[0014] 图3为本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0016] 如图3所示，为本发明结构示意图。图3(a)图为一种电可擦除编程非挥发性存储 器，包括控制管McO和Mcl,隧穿管MtO和化1，读取管化0和化1，选择管MsO和Msl,还包 括一个高压管Mhv;所述隧穿管MtO和化1的源极和漏极相连，并与所述高压管Mhv的源极 相连接；所述控制管Mcl的栅极、读取管化1的栅极和隧穿管Mtl的栅极相连；所述控制管 McO的栅极、读取管MtO的栅极和隧穿管McO的栅极相连；所述读取管化1的漏极连接至选 择管Msl的源极，所述读取管化0的漏极连接至选择管MsO的源极；所述读取管化1的源 极、衬底与选择管Msl的衬底相连接，并连接至控制端口RD;所述读取管化0的源极、衬底 与选择管MsO的衬底相连接，并连接至控制端口RD;所述选择管MsO和Msl的栅极分别连 接至控制端口SEL;所述隧穿管化0、化1的衬底连接出控制端口TUN;所述选择管Msl的漏 极连接至端口化1，选择管MsO的漏极连接至端口BLO;
[0017] 所述控制管McO的源极、漏极和衬底相连，并连接至控制端口CGO;所述控制管Mcl 的源极、漏极和衬底相连，并连接至控制端口C