[发明专利]多次编程非挥发性存储器的存储单元阵列

说明书

本发明公开一种多次编程非挥发性存储器的存储单元阵列。存储单元阵列中的存储单元可为单一晶体管与单一电容器的存储单元(1T1C cell)、二晶体管与单一电容器的存储单元(2T1C cell)或者三晶体管与单一电容器的存储单元(3T1C cell)。另外，在存储单元阵列的设计中，将不同列存储单元的浮动栅晶体管设计在相同的阱区中，用以降低芯片尺寸。再者，设计存储单元阵列的偏压，使得存储单元阵列能够正常地进行编程动作、抹除动作或读取动作。

技术领域

本发明涉及一种非挥发性存储器(Non-volatile memory)的存储单元阵列(memory cell array)，且特别是涉及一种多次编程(multi-time programmable，简称MTP)非挥发性存储器的存储单元阵列。

背景技术

众所周知，非挥发性存储器在断电之后仍旧可以保存其数据内容。一般来说，当非挥发性存储器制造完成并出厂后，使用者即可以编程(program)非挥发性存储器，进而将数据记录在非挥发性存储器中。

一般来说，由浮动栅晶体管(floating gate transistor)所组成的存储单元可作为多次编程存储单元(MTP memory cell)。再者，多个多次编程存储单元可组成多次编程非挥发性存储器的存储单元阵列。

请参照图1，其所绘示为现有多次编程非挥发性存储器的存储单元阵列示意图。存储单元阵列100包括m×n个存储单元c11～cmn，且存储单元阵列100连接至m条字符线WL1～WLm、n条位线BL1～BLn以及m条控制线CL1～CLm。再者，每个存储单元c11～cmn都包括一浮动栅晶体管。浮动栅晶体管为双栅极浮动栅晶体管(dual gate floating gatetransistor)，包括一浮动栅极(floating gate)、一控制栅极端(control gateterminal)、一第一漏/源端(source/drain terminal)、一第二漏/源端与一体极端(bodyterminal)。

第一列的n个存储单元c11～c1n中，浮动栅晶体管的控制栅极端连接至字符线WL1，浮动栅晶体管的第一漏/源端连接至控制线CL1，浮动栅晶体管的体极端连接至P型阱区pw1，浮动栅晶体管的第二漏/源端连接至对应的n条位线BL1～BLn。第二列的n个存储单元c21～c2n中，浮动栅晶体管的控制栅极端连接至字符线WL2，浮动栅晶体管的第一漏/源端连接至控制线CL2，浮动栅晶体管的体极端连接至P型阱区pw2，浮动栅晶体管的第二漏/源端连接至对应的n条位线BL1～BLn。依此类推，第m列的n个存储单元cm1～cmn中，浮动栅晶体管的控制栅极端连接至字符线WLm，浮动栅晶体管的第一漏/源端连接至控制线CLm，浮动栅晶体管的体极端连接至P型阱区pwm，浮动栅晶体管的第二漏/源端连接至对应的n条位线BL1～BLn。

基本上，提供字符线WL1～WLm、位线BL1～BLn、控制线CL1～CLm以及P型阱区pw1～pwm适当的偏压，可以对存储单元阵列100中的存储单元c11～cmn进行编程动作、抹除动作或读取动作。举例来说，提供动作电压(activated voltage)至字符线WL1，提供不动作电压(inactivated voltage)至其他字符线WL2～WLm，则连接于字符线WL1的第一列即为选定列，并可对选定列的n个存储单元c11～c1n进行编程动作、抹除动作或读取动作。

再者，图1中的存储单元阵列100是以n型双栅极浮动栅晶体管为例来做说明。实际上，利用其他类型的浮动栅晶体管也可以组成存储单元，并形成多次编程非挥发性存储器的存储单元阵列。举例来说，利用p型双栅极浮动栅晶体管，或者单栅极浮动栅晶体管(single gate floating gate transistor)来形成存储单元，并组合成多次编程非挥发性存储器的存储单元阵列。