[发明专利]字可擦埋设位线EEPROM

说明书

本发明涉及电可擦可编程的只读存储电路，特别涉及具有埋设位线的阵列结构的那些电路，他们有时被称为ACE或ACEE（先进的无接触EPROM或EEPROM）。本发明所设想的这类阵列具有擦字能力。

已知的埋设位线的EPROM或EEPROM阵列利用埋设的掺过杂的位线（通常是在厚氧化物区域下n+导电率掺杂的结晶硅）作为阵列的位线。掺杂线用作存储单元的晶体管的源/漏区。例如在美国专利4，698，900中（1987年10月13日公开，发明人为A.Esquivel，受让人为德克萨斯仪器公司）就公开了一种典型的先进无接触阵列型的EPROM。

有一种已开发的EEPROM（电可擦字可编程只读存储装置）可通过隧穿（tunneling through）隔离层的电荷对单个存储单元中的信息同时进行擦除和编程。这类装置曾在《1986年IEDM技术论文文摘》第580-583页中的S.Lai等所作的“今日E²主流技术的比较与趋势”一文中进行了讨论。

我们也知道混合使用以上方法的EEPROM，例如通过雪崩注入或隧道效应进行编程且通过隧道效应擦除的Flash  EEPROM。这类装置一般限于整体擦除，即对整个存储阵列同时进行电擦除。在《1985年ISSCC技术论文文摘》168-169页中，F.Matsuoka等在“使用三层多晶硅技术的256  K  Flash  EEPROM”一文中就描述了一种通过雪崩注入进行编程并通过隧道效应进行擦除的Flash  EEPROM。

本发明是一种具有擦字能力的EEPROM。该EEPROM可用埋设的位线配置来制造。可以制造一个擦字晶体管，将其栅极与EEPROM阵列的字线相连，其一个源/漏极与一根擦字线相连，其另一源/漏极与一控制栅连线相连。该控制栅连线为特定数的存储晶体管所公用，且该特定数包含一个字。

使用本发明的EEPROM的配置，可只擦去一个单字（如单字节字或双字节字）并对其重新编程，而不是象已有技术的Flash  EEPROM那样一次就擦去整个阵列或对其重新编程。

本发明可利用标准埋设位线方法制造可擦字的EEPROM，只要对标准方法进行很少的改动，并增加最小量的附加步骤即可。

又，根据本发明，用埋设位线结构制造的可擦字EEPROM，其存储晶体管、控制晶体管和擦除晶体管可配置在一个最小的区域内。

图1是本发明的EEPROM阵列的一个段的示意图。

图2a是高倍放大后的本发明的一段EEPROM在衬底层上的顶视图。

图2b是高倍放大后的本发明的同一段EEPROM在衬底层之上、包含接触层和导电层在内的顶视图。

图3是在图2a和2b的EEPROM段中，沿剖面线AA′的剖视图。

图4是在图2a和2b的EEPROM段中，沿剖面线BB′的剖视图。

现参照图1对本发明的一个实施例的可擦字EEPROM的电路配置进行说明。将n个存储晶体管13至13n排列成使其控制栅极都连在一起，且与擦字晶体管11的一个源/漏区相连，擦字晶体管11的另一源/漏区与擦字线14相连。每个存储晶体管13-13n有一个源/漏区分别与位线15至15n+1相连。每个存储晶体管13-13n的另一源/漏区都与通路晶体管12-12n的一个源/漏区相连，而每个通路晶体管12-12n的另一源/漏区分别与位线15-15n相连。通路晶体管12-12n的各个栅极及擦字晶体管11的栅极都与单字线16相连。如图1所示，每个存储晶体管13-13n具有一个浮栅，且如图所示每个浮栅都有一薄隧道窗口。在图1所示的电路配置中有特定数目的例如8到16个通路晶体管-存储晶体管对与一个单个的擦字晶体管11和擦字线14相连系，于是在标准的EEPROM阵列中。擦字节晶体管11的擦字线14便每隔8位或16位（存储晶体管）重复一次，当然重复的间隔也可视需要而定。也可以设想在这种配置中只使用一个擦除晶体管和一根擦除线，每次用来擦除一根字线。

在本发明的EEPROM的存储单元中，对一个字的操作可参照图1归纳在下表中。

擦字节线  位线  位线  字线  控制

14  15  15  16  栅极17

擦  高伏特  地  地  高伏特  高伏特

写  地  高伏特  悬空  高伏特  地

读  低伏特  低伏特  地  低伏特  低伏特