[发明专利]适应用于UHFRFID无源标签芯片的单栅存储器

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域，涉及半导体集成电路的存储技术，具体是指适用于超高频射频识别UHF RFID标签且与标准CMOS工艺兼容的单栅存储器。

背景技术

自动化产业的趋势正朝着高速与实时识别方向发展，实现连续识别和监测要求进一步提高精度水平，这种实时识别通常被称为环境智能。实现这一可行概念的技术之一被称为射频识别RFID。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

而无源超高频射频识别UHF RFID技术以其远距离、高速度和低成本已经成为RFID技术的研究热点，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享，RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低成本。随着相关技术的不断完善和成熟，RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一，将成为未来信息社会建设的一项基础技术。

RFID技术主要通过RFID阅读器与RFID标签两部分硬件实现。非易失性存储器是RFID标签中必不可少的一部分单元，用来永久保存数据信息，比如芯片序列号、安全信息、产品编码、处理器指令等。目前几种通常使用的非挥发性存储器主要有可擦除可编程只读存储器EPROM、电可擦除可编程只读存储器EEPROM和快闪存储器Flash Memory。另外，还有铁电存储器FeRAM、磁性随机存储器MRAM和相变存储器OUM等近年来出现的新型的非挥发性存储器，其研究已都取得了可喜的进展。但是它们都不能与标准的CMOS工艺兼容，需要额外的特殊工艺制造，极大地提高了RFID标签的制造成本。而目前制约RFID技术推广的主要瓶颈就是成本较高，各大生产厂商都在努力降低RFID标签芯片的制造成本，以进一步扩大RFID技术的市场，而上述存储器都不适用于RFID标签，影响了RFID标签的推广应用。

发明内容

本发明的目的针对上述已有技术的不足，提出一种适应用于UHF RFID无源标签芯片的单栅存储器，以实现与标准的CMOS工艺兼容，降低RFID标签的成本。

为实现上述目的，本发明提供的单栅存储器，包括多个存储单元，其中，每个存储单元包括：擦除晶体管，编程晶体管，译码晶体管以及耦合晶体管；该耦合晶体管的源极、漏极与衬底连接在一起，构成耦合端子；该擦除晶体管的源极、漏极与衬底连接在一起，构成擦除端子；该编程晶体管的源极与衬底连接在一起，构成编程端子；译码晶体管的源极和衬底分别与编程晶体管的漏极和衬底连接，译码晶体管的漏极输出数据；所述的耦合晶体管、编程晶体管和擦除晶体管三管的栅极并接，共享浮栅。

所述的擦除晶体管的栅极区与编程晶体管的栅极区面积均小于耦合晶体管的栅极区面积。

所述的编程晶体管、耦合晶体管、译码晶体管和擦除晶体管均采用PMOS晶体管。

所述的编程晶体管与译码晶体管驻留在第一N阱中，耦合晶体管驻留在第二N阱中，擦除晶体管驻留在第三N阱中。

所述的编程晶体管、译码晶体管、耦合晶体管和擦除晶体管，具有相同的栅极氧化物厚度。

所述的编程晶体管的编程端子PR、擦除晶体管的擦除端子ER和耦合晶体管的耦合端子CO，这三端容性耦合的电势，叠加后形成浮栅上的电势。

所述的编程晶体管、译码晶体管、耦合晶体管和擦除晶体管均为单栅结构。

所述的擦除晶体管的擦除端子、编程晶体管的编程端子、译码晶体管的译码端子与耦合晶体管的耦合端子在编程操作、擦除操作、读取操作时分别施加不同的电压组合。

本发明由于使用的晶体管均为普通的晶体管，即与标准CMOS工艺兼容，因此极大地降低了RFID标签芯片的成本；同时由于本发明与标准CMOS工艺兼容，研发时使用标准的CMOS工艺库而无需任何修改，故减少了技术开发周期，缩短了产品的上市时间；此外由于本发明编程及擦除操作是通过Fowler-Nordheim(FN)隧穿起作用的，所以所需的电压低于常规双栅结构的嵌入式闪存存储器的所需的高电压，降低了功耗，满足无源RFID标签的特别要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的单个存储单元结构图；

图3是本发明的存储器单元的横截面结构图。

具体实施方式

以下将参考附图详细描述本发明实施例的单栅极半导体存储器。