CN102682845B - Eeprom存储单元以及eeprom存储器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种EEPROM存储单元以及EEPROM存储器。根据本发明的EEPROM存储单元包括：主存储器件、次存储器件、以及字线控制器件；其中主存储器件的源极连接至EEPROM存储单元的主位线、主存储器件的漏极连接至字线控制器件的源极，字线控制器件的漏极连接至次存储器件的源极，次存储器件的漏极连接至EEPROM存储单元的次位线。主存储器件的栅极作为主控制栅极，次存储器件的栅极作为次控制栅极，字线控制器件的栅极连接EEPROM存储单元的字线。只使用次存储器件和主存储器件中的一个，并且次存储器件和主存储器件中的另一个存储器件则作为备用单元。次存储器件和主存储器件被一起擦除。

Description

EEPROM存储单元以及EEPROM存储器
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种EEPROM存储单元以及EEPROM存储器。
背景技术
电可擦可编程只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种掉电后数据不丢失的半导体存储器。
而闪存（Flash memory）也是一种非易失性的内存，属于电可擦可编程只读存储器EEPROM的改进产品。闪存的最大特点是必须按块（Block）擦除(每个区块的大小不定，不同厂家的产品有不同的规格)，而电可擦可编程只读存储器EEPROM则可以一次只擦除一个字节（Byte）。
希望能够提供一种可以结合电可擦可编程只读存储器EEPROM和闪存的优点的存储器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种可以结合电可擦可编程只读存储器EEPROM和闪存的优点的存储器。
根据本发明的第一方面，提供了一种EEPROM存储单元，其包括：主存储器件、次存储器件、以及字线控制器件；其中主存储器件的源极连接至EEPROM存储单元的主位线、主存储器件的漏极连接至字线控制器件的源极，字线控制器件的漏极连接至次存储器件的源极，次存储器件的漏极连接至EEPROM存储单元的次位线。
优选地，在所述的EEPROM存储单元中，主存储器件的栅极作为主控制栅极，次存储器件的栅极作为次控制栅极，字线控制器件的栅极连接EEPROM存储单元的字线。
优选地，在所述的EEPROM存储单元中，只使用次存储器件和主存储器件中的一个，并且次存储器件和主存储器件中的另一个存储器件则作为备用单元。
优选地，在所述的EEPROM存储单元中，次存储器件和主存储器件被一起擦除。
根据本发明的第二方面，提供了一种EEPROM存储器，其特征在于包括：多个字节阵列以及与各个字节阵列相连接的字线及控制栅极切换单元，其中，字线及控制栅极切换单元连接至各个字节阵列的主控制栅极、次控制栅极和字线，并且其中，每个字节阵列中的每个存储单元都具有根据权利要求1至4之一所述的EEPROM存储单元的结构。
优选地，在所述的EEPROM存储器中，字线及控制栅极切换单元用于在编程操作和擦除操作时控制各个字节阵列的主控制栅极、次控制栅极和字线以便将各个字节阵列隔开。
优选地，在所述的EEPROM存储器中，字线及控制栅极切换单元包括晶体管阵列。
优选地，在所述的EEPROM存储器中，在每个字节阵列中，同一行的EEPROM存储单元的主控制栅极、次控制栅极和字线分别连接在一起，同一列的EEPROM存储单元的主位线和次位线分别连接在一起。
在根据本发明的EEPROM存储单元及EEPROM存储器中，由于可以利用备用单元来替换主存储单元，所以根据本发明的EEPROM存储单元的循环耐久性相对于作为闪存存储单元的使用情况来说提高了一倍。并且，根据本发明实施例的EEPROM存储单元及EEPROM存储器的其它性能并未下降。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明实施例的EEPROM存储单元的结构。
图2示意性地示出了根据本发明实施例的EEPROM存储单元的连接结构。
图3示意性地示出了根据本发明实施例的EEPROM存储器的结构。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图1示意性地示出了根据本发明实施例的EEPROM存储单元的结构。
如图1所示，根据本发明实施例的EEPROM存储单元包括：主存储器件cell1、次存储器件cell0、以及字线控制器件；其中主存储器件cell1的源极连接至EEPROM存储单元的主位线BL1、主存储器件cell1的漏极连接至字线控制器件的源极，字线控制器件的漏极连接至次存储器件cell0的源极，次存储器件cell0的漏极连接至EEPROM存储单元的次位线BL0。
上述结构实际上可以形成具有两个存储单位的闪存存储结构。
进一步地说，在根据本发明实施例的EEPROM存储单元中，主存储器件cell1的栅极作为主控制栅极CG1，次存储器件cell0的栅极作为次控制栅极CG0，字线控制器件的栅极连接EEPROM存储单元的字线WL。
在根据本发明实施例的EEPROM存储单元中，将次存储器件cell0和主存储器件cell1作为一个单元使用。
并且，正常状态（正常模式）下，只使用次存储器件cell0和主存储器件cell1中的一个（例如次存储器件ccell0），而次存储器件cell0和主存储器件cell1中的另一个存储器件（例如主存储器件cell1）则作为备用单元。例如，只对次存储器件cell0进行编程，并且只读取次存储器件cell0。
在当前使用的存储器件出现单元电流不够时，可切换成另一个单元（备用单元）。
可选地，也可以永远不用该备用单元，这样读的方向永远一致。
在一个优选示例中，次存储器件cell0和主存储器件cell1这两个单元永远一起擦除。由于次存储器件cell0和主存储器件cell1这两个单元的状态会相互影响，而且只有两个单元都是擦除状态（即11）时电流最大，所以对于擦除状态只设置“11”的情况。
循环耐久性（Cycling endurance）可用来量度存储器单元能成功编程为0和1状态的次数。在根据本发明实施例的EEPROM存储单元中，由于可以利用备用单元来替换主存储单元，所以根据本发明实施例的EEPROM存储单元的循环耐久性相对于作为闪存存储单元的使用情况来说提高了一倍。并且，根据本发明实施例的EEPROM存储单元的其它性能并未下降。
图2示意性地示出了根据本发明实施例的EEPROM存储单元的连接结构。
如图2所示，图1所示的根据本发明实施例的EEPROM存储单元按照阵列的形式相互连接。
具体地说，同一行的EEPROM存储单元的主控制栅极CG1、次控制栅极CG0和字线WL分别连接在一起。
并且，如图2所示，同一列的EEPROM存储单元的主位线BL1和次位线BL0分别连接在一起。
图3示意性地示出了根据本发明实施例的EEPROM存储器的结构。
如图3所示，根据本发明实施例的EEPROM存储器包括多个字节阵列（字节阵列1、字节阵列2、……、字节阵列n）以及与各个字节阵列相连接的字线及控制栅极切换单元10。具体地说，字线及控制栅极切换单元10连接至各个字节阵列的主控制栅极CG1、次控制栅极CG0和字线WL。
其中，每个字节阵列（字节阵列1、字节阵列2、……、字节阵列n）中的每个存储单元都是图1所示的根据本发明实施例的EEPROM存储单元。而且，在每个字节阵列（字节阵列1、字节阵列2、……、字节阵列n）中，各个存储单元按照图2所示的方式按照矩阵的方式进行连接。
而且其中，字线及控制栅极切换单元10用于在编程操作和擦除操作时控制各个字节阵列的主控制栅极CG1、次控制栅极CG0和字线WL以便将各个字节阵列隔开。
例如，在本发明的具体实施例中，字线及控制栅极切换单元10可被设计成晶体管阵列。这样，字线及控制栅极切换单元10具有相对简单的结构以及较小的器件尺寸。
同样，在根据本发明实施例的EEPROM存储器的EEPROM存储单元中，由于可以利用备用单元来替换主存储单元，所以根据本发明实施例的EEPROM存储器的循环耐久性相对于作为闪存存储单元的使用情况来说提高了一倍。并且，根据本发明实施例的EEPROM存储器的其它性能并未下降。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种EEPROM存储单元，其特征在于包括：主存储器件、次存储器件、以及字线控制器件；其中主存储器件的源极连接至EEPROM存储单元的主位线、主存储器件的漏极连接至字线控制器件的源极，字线控制器件的漏极连接至次存储器件的源极，次存储器件的漏极连接至EEPROM存储单元的次位线；只编程和读取次存储器件和主存储器件中的一个，并且次存储器件和主存储器件中的另一个存储器件则作为备用单元,并且次存储器件和主存储器件被一起擦除。
2.根据权利要求1所述的EEPROM存储单元，其特征在于，主存储器件的栅极作为主控制栅极，次存储器件的栅极作为次控制栅极，字线控制器件的栅极连接EEPROM存储单元的字线。
3.一种EEPROM存储器，其特征在于包括：多个字节阵列以及与各个字节阵列相连接的字线及控制栅极切换单元，其中，字线及控制栅极切换单元连接至各个字节阵列的主控制栅极、次控制栅极和字线，并且其中，每个字节阵列中的每个存储单元都具有根据权利要求1至2之一所述的EEPROM存储单元的结构。
4.根据权利要求3所述的EEPROM存储器，其特征在于，字线及控制栅极切换单元用于在编程操作和擦除操作时控制各个字节阵列的主控制栅极、次控制栅极和字线以便将各个字节阵列隔开。
5.根据权利要求3或4所述的EEPROM存储器，其特征在于，字线及控制栅极切换单元包括晶体管阵列。
6.根据权利要求3或4所述的EEPROM存储器，其特征在于，在每个字节阵列中，同一行的EEPROM存储单元的主控制栅极、次控制栅极和字线分别连接在一起，同一列的EEPROM存储单元的主位线和次位线分别连接在一起。
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