一种半导体存储器单元和存储器阵列的编程方法及其电路技术

利用超薄介质击穿现象的半导体存储器单元和存储器阵列的编程方法和电路，编程电路包括一个字线解码器、一个可调电压发生器和一个列晶体管，该编程电路在编程一个含有选择晶体管和一个数据存储元件的存储器单元是有用的，数据存储元件是被编程电流编程的，编程电流的数量可以被列晶体管、选择晶体管、或可调电压发生器来调整。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非挥发性可编程半导体存储器的编程技术，更具体而言，是利用介质[例如MOS(金属氧化物半导体)栅介质]击穿现象来存储数字信息的非挥发性可编程半导体存储器单元的编程技术。
技术介绍
不挥发性存储器在取消电源后仍能保持存储的数据。这在许多不同种类的计算机和其它电子设备中是必不可少的或者起码是非常期望的。通常的一种不挥发性存储器是可编程只读存储器(“PROM”)，它利用诸如熔丝、反熔丝之类的字线/位线交叉点元件和诸如浮置栅雪崩注入金属氧化物半导体(“FAMOS”)晶体管之类的俘获电荷器件来存储逻辑信息。PROM一般是不可再编程的。2001年4月10日颁发给赖兴格尔(Reinsinger)等人的美国专利(美国专利号6,215,140)所披露的利用电容器中二氧化硅层的击穿来存储数字数据的一种PROM单元就是一个例子。赖兴格尔(Reinsinger)等人所披露的基本PROM就是利用一个氧化物电容器和一个结形二极管作为交叉点元件组合而成。一个完整的电容器代表逻辑值0，一个电击穿电容器代表逻辑1。二氧化硅层的厚度调节到能够获得所需要的性能规范。制作各种非挥发性存储器所采用的各种工艺在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储器单元编程的设备，存储器单元包含一个选择晶体管和一个数据存储元件，上述的选择晶体管有一个栅与选择字线相连，源与上述的数据存储元件的第一端点相连，漏与列位线相连，其特征是上述设备包括：列电流控制晶体管连接到上述列位线；字线 解码器通过上述选择字线连接到上述选择晶体管的栅，上述字线解码器提供一个输出信号给上述选择晶体管来激活上述选择晶体管；一个可调电压发生器提供一个可变电压输出，一个高电压电平转换器通过行字线连接到上述数据存储元件的第二端点，上述高电压电平转 换器连接到上述可调电压发生器并且实施把上述变化电压输出加到上述行字线。

【技术特征摘要】
1.一种用于存储器单元编程的设备，存储器单元包含一个选择晶体管和一个数据存储元件，上述的选择晶体管有一个栅与选择字线相连，源与上述的数据存储元件的第一端点相连，漏与列位线相连，其特征是上述设备包括列电流控制晶体管连接到上述列位线；字线解码器通过上述选择字线连接到上述选择晶体管的栅，上述字线解码器提供一个输出信号给上述选择晶体管来激活上述选择晶体管；一个可调电压发生器提供一个可变电压输出，一个高电压电平转换器通过行字线连接到上述数据存储元件的第二端点，上述高电压电平转换器连接到上述可调电压发生器并且实施把上述变化电压输出加到上述行字线。2.按权利要求1所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的高电压电平转换器设备是由上述字线解码器的上述输出信号激活的。3.按权利要求1所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的数据存储元件是一个MOS电容器。4.按权利要求1所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的数据存储元件包含一个构成上述第二端点的传导结构，一个在上述传导的下面作为数据的物理存储的超薄介质，一个在超薄介质和传导结构下形成上述第一端点的掺杂半导体区域。5.按权利要求1所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的列电流控制晶体管设备是由固定列电压发生器控制的，所以上述列电流控制晶体管允许电流在上述列位线上流动。6.按权利要求4所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的数据存储元件是通过在上述第一终端和第二终端之间加电压击穿上述超薄介质来编程的。7.一种用于存储器单元编程的设备，存储器单元包含一个选择晶体管和一个数据存储元件，上述选择晶体管的栅连接选择字线，源连接上述数据存储元件的第一终端，漏连接列位线，其特征是上述设备包括列电流控制晶体管连接到上述列位线，一个可调栅压发生器提供可变电压输出，栅电平转换器通过上述选择字线连接到上述选择晶体管的栅，上述栅电平转换器连接到上述可调栅压发生器，并且加上述可变电压输出到上述选择字线，字线解码器提供一个输出信号到上述栅电平转换器来使上述可变输出电压被加到上述选择字线上，一个高压电平转换器通过一个行字线连接到上述数据存储元件的第二终端，上述高压电平转换器给上述行字线加一个固定的高压。8.按权利要求7所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是上述高压电平转换器是由上述字线解码器的输出信号激活的。9.按权利要求7所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的数据存储元件是一个MOS电容器。10.按权利要求7所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的数据存储元件包括一个传导结构构成上述第二个终端，一个在上述传导的下面用作数据的物理存储的超薄介质，一个在超薄介质和传导结构下形成上述第一终端的掺杂半导体区域。11.按权利要求7所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的列电流控制晶体管设备，是由固定列电压发生器控制的，所以上述列电流控制晶体管允许预先确定的固定电流在上述列位线上流动。12.按权利要求10所述的用于存储器单元编程的设备，其特征是所述的数据存储元件，是通过在上述第一终端和第二终端之间加电压击穿上述超薄介质来编程的。13.一种用于存储器单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭泽忠，
申请(专利权)人：彭泽忠，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]