[发明专利]增强EEPROM持久性的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储器电路设计领域，更具体地说，涉及一种增强EEPROM持久性的方法和装置。

背景技术

电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)通常采用浮栅隧道氧化物(FLOTOX，floating gate tunneling oxide)结构，如图1所示。FLOTOX结构采用F-N(Fowler-Nordheim)隧道效应产生的电子流对浮栅进行数据擦写。在电压差作用下，硅和氧化层之间的势垒宽度变薄，使得电子透过势垒层在硅导带和氧化层的导带间进行穿越，实现对浮栅的电子注入和擦除。电子注入和擦除的过程分别如图2a和图2b所示。其中，EEPROM持久性T与栅氧化层上的电场强度E关系如公式(1)所示，其中β为电场强度加速因子：

T∝exp(-βE)                (1)

因此，将栅氧化层上的电场强度控制在一个合理的范围内，降低其峰值，可以增强EEPROM的持久性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的EEPROM的持久性不足的缺陷，提供一种可将栅氧化层上的电场强度控制在一个合理的范围内，降低其峰值，进而增强EEPROM的持久性的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种增强EEPROM的持久性的方法，包括对于采用浮栅隧道氧化物结构的EEPROM，在其擦除或写入期间采用可控高压信号将栅氧化层的电场强度控制在10MV/cm～15MV/cm之间。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的方法中，所述方法包括在EEPROM的擦除期间，通过调节控制栅上电压的上升速度来控制栅氧化层的电场强度；在EEPROM的写入期间，通过调节漏极电压的上升速度来控制栅氧化层的电场强度。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的方法中，当栅氧化层的电场强度小于10MV/cm时，所述可控高压信号以第一速度上升；否则，所述可控高压信号以第二速度上升并将栅氧化层的电场强度控制在10MV/cm～15MV/cm之间，其中所述第二速度低于第一速度。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的方法中，所述可控高压信号由电荷泵产生。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的方法中，通过调节所述电荷泵的负载或电荷泵的输入频率来调节所述可控高压信号。

本发明解决其技术问题采用的另一方法是，构造一种增强EEPROM的持久性的装置包括：

时钟产生驱动电路，用于生成时钟驱动信号；

电荷泵，用于根据所述时钟驱动信号产生可控高压信号；其中

所述可控高压信号用于在采用浮栅隧道氧化物结构的EEPROM的擦除或写入期间将其栅氧化层的电场强度控制在10MV/cm～15MV/cm之间。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的装置中，进一步包括信号调节装置，当栅氧化层的电场强度小于10MV/cm时，所述信号调节装置调节所述可控高压信号以第一速度上升；否则，所述信号调节装置调节所述可控高压信号以第二速度上升并将栅氧化层的电场强度控制在10MV/cm～15MV/cm之间，其中所述第二速度低于第一速度。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的装置中，所述信号调节装置是与电荷泵连接的负载。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的装置中，所述负载是可调电阻或可控电流阱。

在本发明所述的增强EEPROM的持久性的装置中，所述信号调节装置包括：电压偏置电路，用于提供不同的电压偏置信号；计时器，用于产生计时信号；多路选择器，用于根据所述计时信号选择不同的电压偏置信号以提供给时钟产生驱动电路；

所述时钟产生驱动电路根据所述电压偏置信号产生不同的时钟驱动信号以提供给电荷泵，从而控制所述可控高压信号的上升速度。

实施本发明的增强EEPROM的持久性的方法的装置，通过将栅氧化层上的电场强度控制在一个合理的范围内，降低其峰值，从而有效地增强了其持久性，并且通过采用不同的可控高压信号上升速度，还能缩短写入和擦除时间。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是EEPROM存储管的结构示意图；

图2是对EEPROM进行擦除操作(阈值电压增加)；

图3是对EEPROM进行写入操作(阈值电压降低)；

图4是本发明的增强EEPROM的持久性的方法的第一实施例的流程图；

图5是本发明的增强EEPROM的持久性的装置的第一实施例的原理框图；