本发明专利技术涉及对称差分非易失性存储器单元。一些实施例涉及一种差分储存器单元。该存储器单元包括具有源极、漏极、栅极和本体的第一晶体管。第一电容器具有第一板和第二板，其中第一板耦合到第一晶体管的栅极并且在本体区之上延伸。该存储器单元也包括具有源极、漏极、栅极和本体的第二晶体管，其中第二晶体管的源极和本体耦合到第一电容器的第二板。第二电容器具有第三板和第四板，其中第三板耦合到第二晶体管的栅极并且第四板耦合到第一晶体管的源极和本体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及存储器的领域，并且具体地涉及一种对称差分非易失性存储器单元。
技术介绍
本申请是通过整体引用将其内容结合于此的、于2010年10月8日提交的、题为"Symmetric, Differential Nonvolatile Memory Cell"的美国专利申请序列号 61/391,245的非临时申请。有用来存储数据的许多不同类型的存储器。一种类型的存储器是在许多电子产品中使用的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)(例如用来存储用于工业和汽车传感器的校准和客户具体数据)。认为EEPROM为非易失性的，因为即使从单元断电，数据内容仍然保持于其中。即使EEPROM单元往往为非易失性的，存储于给定的EEPROM单元中的电荷仍然可能由于单元退化而在单元被反复编程和/或擦除时改变。例如图1示出了在单元被编程和擦除(即循环，1个循环为IX编程和IX擦除)多达数千次时与存储于多个存储器单元中的电荷对应的阈值/读出电压。一些单元存储由电压阈值窗104限定的第一数据状态(例如“ 1，，或者“已编程”数据状态)。当在循环期间读取时，编程为第一状态的单元提供随着单元循环数目而变化的阈值电压102。其它单元存储由电压阈值窗108限定的第二数据状态(例如“0”或者“已擦除”数据状态)。当在循环期间读取时，擦除为第二状态的单元提供随着单元循环数目而变化的阈值电压106。遗憾的是，如从图1可见，存储于单元中的电荷往往根据单元被编程和擦除或者循环的次数而“漂移”。例如当在时间Iio首次存取单元时，个别单元的电压阈值102、106 分别适当驻留于第一和第二电压窗104、108内。然而到在112的第一万个循环时，存储于单元中的电荷将由于单元退化而未与在110时相同，从而使原本旨在“擦除”的一些单元具有落在第二电压阈值窗108以外的电压阈值106。另外，在所示例子中，在更高循环计数时， 用于已编程单元的阈值电压102往往增加(即单元对于更高循环计数而言变成被“更强”编程)，但是用于已擦除单元的阈值电压106往往减少(即单元对于更高循环计数而言变成被 “更弱”编程)。如果电压阈值曲线102、106分别在电压阈值窗104、108的中间保持恒定则将是理想情况，但是当曲线102略微增加而曲线106略微减少时的情况也是可接受的。无论情况如何，由于通常通过使用未考虑到不同漂移电平的参考单元来读取单元，所以重度循环的储存器单元可能产生与“新鲜”单元不同的数据值，即使两个单元实际存储相同数据。例如即使向重度循环的单元写入较低数据状态(例如“0”数据状态)，则单元的读取操作(该操作比较与存储于存取单元中的电荷对应的电压电平与参考单元)可能不正确地确定单元存储较高数据状态(例如“1”数据状态)。如果单元退化使两个曲线102、 106变成更近或者甚至相交，则出现最坏情况。在后一种情况下显然不再可能进行对给定的单元是处于已编程还是已擦除状态的准确确定。因此，专利技术人已设想用于使存储器单元更耐受单元退化、由此有助于保证可靠数据存储的技术。 附图说明图1示出了存储器单元的电压阈值电平可以根据单元被循环的次数而漂移的一种方式的图形绘图。图2示出了根据一些实施例的存储器单元的示意图。图3示出了根据一个实施例的存储器单元的透视图。图4示出了根据一个实施例的存储器单元的透视图。图5-7示出了用于从存储器单元读取数据和/或向存储器单元写入数据的可能应用电路。图8-9图示了根据一些实施例的分别向存储器单元写入1值和0值的方法。 具体实施例方式现在将参照其中相似标号用来通篇指代相似元件的附图来描述本专利技术的一种或者多种实施方式。附图未必按比例绘制。为了限制EEPROM单元的“漂移”数量，专利技术人例如已开发比如图2中所示的对称差分EEPROM单元。图2的对称差分EEPROM单元200包括位于共同井或者衬底(例如nEpi )中的两个EEPROM子单元(第一子单元201和第二子单元203)。第一和第二子单元201、203被差分连接，因而如果一个子单元被编程(例如编程为具有裕度电压V1),则另一子单元同时被擦除(例如擦除为具有裕度电压K)。类似地，如果一个子单元被擦除(例如擦除为具有裕度电压Vtl),则另一子单元同时被编程(例如编程为具有裕度电压V1X通过比较常规EEPROM 单元的输出电压阈值与参考电压(其用于针对多个单元的读取电压阈值比较)来读取该单元，而简单地通过测量在第一与第二子单元201、203之间的差值电压Δ V=V1-Vtl和相位来读取对称差分单元200。因此，差分单元200限制或者完全消除对外部参考单元的需要。单元200之所以称为差分是因为存储电荷差并且读取差值裕度电压AV，而单元之所以称为对称是因为两个子单元201、203在编程/擦除模式期间具有相同对称耦合因子。这些对称差分单元可以限制单元“漂移”效果(如先前在图1中示为常规单元读取的问题)，因为即使在执行大量循环之后仍然可以检测在两个子单元之间的少量Δν (例如在 100, 000个循环之后在102与106之间的Δ )。如从图1可以理解的那样，即使个别子单元的电压阈值随时间而“漂移”，在子单元201、203之间测量的△ V仍然可能随着大量循环而给出正确读取值。此外，与常规EEPROM单元相比，对称差分单元200对技术(例如制造)变化不大敏感。这是因为形成差分单元200的两个子单元201、203被设计成相同并且在管芯上接近地放置在一起。更具体而言，图2示出了对称差分EEPROM存储器单元200的示意表示。第一子单元201包括具有源极Si、漏极Dl和栅极Gl的第一晶体管202以及具有第一板206和第二板208的第一电容器204。第一板206耦合到第一晶体管202的栅极G1。第一晶体管202 形成于也可以称为本体1 (Bi)的井区201 (例如ρ井)中。第二子单元203包括具有源极S2、漏极D2和栅极G2的第二晶体管210，其中源极 S2耦合到第一电容器204的第二板208。此外，存储器单元200包括具有第三板214和第四板216的第二电容器212，其中第三板214耦合到栅极G2并且第四板216耦合到第一晶体管的源极Si。第二晶体管210形成于也可以称为本体2 (B2)的井区203 (例如ρ井)中。第一和第二晶体管的本体Bi、Β2分别经常二极管附接到它们的相应晶体管的源极。第一和第二本体201和203均设置于相同衬底、共同井或者EPI层(例如nEPI)上。可以通过向控制栅极CG1、CG2施加第一差分电压来向单元200写入第一数据状态 (例如逻辑“1”)。可以通过向控制栅极CG1、CG2施加第二不同差分电压来向单元200写入第二数据状态(例如逻辑“0”)。为了限制所需电路的数量，第一差分电压在量值上经常等于第二差分电压而极性颠倒。在下表1中示出了用于向存储器单元200写入数据和从存储器单元200读取数据的电压条件的一个例子表1 用于存储器单元的读取/写入电压条件。因此，在表1的例子中，为了向存储器单元写入逻辑“1”，向CGl施加约21伏特并且向CG2并行施加约0伏特。为了向存储器单元写入逻辑“0”，向CGl施加约0伏特并且向 CG2并行施加约21伏特。通过在这些偏置条件之间切换，控制电路可以选择性地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：D卢卡舍维奇，
申请(专利权)人：D卢卡舍维奇，
类型：发明
国别省市：
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