專利名稱：半導(dǎo)體存儲設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電可重寫的半導(dǎo)體存儲設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般，電可寫和可擦的非揮發(fā)性存儲器采用這樣一種結(jié)構(gòu)，其中包括一個在柵極下裝有浮動?xùn)诺挠涗浘w管和一個與記錄晶體管適配的選擇晶體管。浮動?xùn)艠O具有這樣的結(jié)構(gòu)，在其中提供電隔離的電極。在該結(jié)構(gòu)中，當高電壓施加到漏極和柵極時，有可能將電子存(寫)入浮動?xùn)艠O或?qū)⒏訓(xùn)艠O中存儲的電子發(fā)射(擦去)。
通常寫或擦所需的高電壓大約是20V，因為最佳電壓是由裝在IC內(nèi)部的升壓器電路輸出的高電壓提供的，高電壓被限幅器電路限制到一個電壓，以致并不等于或高于預(yù)先確定的對記錄晶體管執(zhí)行寫或擦數(shù)據(jù)的電壓。
至今，限幅器電路輸出用于執(zhí)行對記錄晶體管寫或擦數(shù)據(jù)的高電壓值，并利用高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓特性。
高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓通常是大約20V，因此對于記錄晶體管寫或擦數(shù)據(jù)所需的電壓是最適合的。
為了測量的目的，例如，當產(chǎn)品發(fā)貨前檢查記錄晶體管和與記錄晶體管適配的選擇晶體管的電特性，對記錄晶體管和選擇晶體管施加電壓。在此使用一種從IC的外部供給的電源電壓或用于對記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)的限幅器電路輸出電壓作為為此目的所需的電壓。
至今，限幅器電路是用一個值供應(yīng)用于對記錄晶體管寫/擦數(shù)據(jù)所需高電壓的一種電路。供給記錄晶體管和與記錄晶體管適配的選擇晶體管的高電壓在任何用途中都使用限幅器電路中輸出的一個值的輸出，如執(zhí)行對記錄晶體管的寫/擦數(shù)據(jù)，和執(zhí)行記錄晶體管和選擇晶體管的電特性評估。
電可寫和可擦的非揮發(fā)性存儲器是由在柵極下裝有浮動?xùn)艠O的記錄晶體管和與記錄晶體管適配的選擇晶體管組成。選擇晶體管的柵極被連到多位的選擇晶體管的柵極，并且也被用作一條字線。在字線中，許多情況下使用多晶硅布線，在多晶硅布線的下面，形成多柵極場效應(yīng)晶體管，多柵極場效應(yīng)晶體管的源極/漏極起著鄰接位的選擇晶體管中源極/漏極的擴散層的作用。
多柵極場效應(yīng)晶體管的反向電壓被設(shè)計成高于限幅器電路輸出所提供的高電壓，因此多柵極場效應(yīng)晶體管并不導(dǎo)通。
然而，半導(dǎo)體制造過程一直在進行小型化，所以很難增加多柵極效應(yīng)晶體管的反向電壓。
多柵極場效應(yīng)晶體管的反向電壓受多柵極場效應(yīng)晶體管的溝道長度，也就是，離鄰接的選擇晶體管中源極/漏極的擴散層的距離影響較大。在目前的小型化過程中，這個距離被縮短，反向電壓被進一步降低。當限幅器電路輸出所提供的高電壓高于多柵極場效應(yīng)晶體管的反向電壓時，多柵極場效應(yīng)晶體管被導(dǎo)通。因此，產(chǎn)生這樣一種可能的狀態(tài)，即鄰接位的位線被短路，出現(xiàn)問題。在對記錄晶體管寫/擦數(shù)據(jù)時，由限幅器電路輸出提供的高電壓被施加到作為字線的多柵極場效應(yīng)晶體管的柵極，然后晶體管被導(dǎo)通。然而，因為鄰接的選擇晶體管的源極/漏極，當源極/漏極都具有相同電位或高阻抗時，并沒有電流流通，所以并不出現(xiàn)問題。
然而，當評估記錄晶體管和選擇晶體管的電特性時，鄰接的選擇晶體管的源極/漏極并不一定具有相同的電位，這就出現(xiàn)問題，使得電特性不可能被評估。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上提到的問題，本發(fā)明已經(jīng)完成提供一種半導(dǎo)體存儲設(shè)備的目的，它能夠輸出由限幅器電路輸出作為兩個值提供的高電壓，包括用于執(zhí)行對記錄晶體管寫/擦數(shù)據(jù)的一種高電壓；和當產(chǎn)品裝運以前，用于評估記錄晶體管和選擇晶體管電特性的一種高電壓，與由IC內(nèi)的定時電路產(chǎn)生的信號或從IC的外部通過一個端接點送入IC的信號同步地從限幅器電路輸出的兩個值中有選擇地輸出一個電壓值，為了達到本發(fā)明這樣的目的，采取以下的措施。
依據(jù)本發(fā)明，在此提供一種電可寫和可擦的半導(dǎo)體存儲設(shè)備，包括一個升壓器電路，用于提升供給IC的電源電壓；和一個限幅器電路，具有對升壓器電路輸出的高電壓實施電壓限制的功能，使它未被提升到預(yù)先確定的電壓或更高，其特征在于限幅器電路能夠輸出兩種值的高電壓，和該電路能夠與由IC內(nèi)的定時電路產(chǎn)生的信號或從IC外部通過端接點送入IC的信號同步地選擇兩種值中的一個電壓值，輸出兩個電壓值中的一個。
依據(jù)本發(fā)明，可以從限幅器電路輸出的高電壓由具有不同電壓值的兩種電位組成，包括用于對記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)的一種高電壓，和用于評估記錄晶體管和選擇晶體管的電特性的一種高電壓。
前一種用于對記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)的高電壓是高于在字線上形成的多柵極場效應(yīng)晶體管的反向電壓的一個電壓，它是為了將電子移動到裝在記錄晶體管中的浮動?xùn)艠O所需要的。
后一種用于評估記錄晶體管和選擇晶體管電特性的高電壓是低于在字線上形成的多柵極場效應(yīng)晶體管的反向電壓的一個電壓，即使該高電壓被施加到字線上也不使多柵極場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通。
通過按照它的用途切換這兩種高電壓，有可能實現(xiàn)有關(guān)IC的任何操作的正確功能。
依據(jù)本發(fā)明，能夠輸出可被有選擇地切換的兩種高電壓的限幅器電路包括一個高耐壓MOS晶體管和一個低耐壓MOS晶體管，并利用各個MOS晶體管的表面擊穿電壓耐壓之間的差別。
限幅器電路可以輸出由具有不同耐壓的兩種MOS晶體管特性獲得的兩種值的高電壓，并通過與由IC內(nèi)的定時電路產(chǎn)生的信號或從IC外部經(jīng)過端接點送入IC內(nèi)部的信號同步地將MOS晶體管之一連到升壓器電路的輸出，實施電壓限幅。
在此采用一種電路結(jié)構(gòu)，其中與高耐壓MOS晶體管適配的開關(guān)可以刪除。利用這種結(jié)構(gòu)，可能有助于配置的節(jié)省。限幅器電路輸出電壓是通過閉合低耐壓MOS晶體管的開關(guān)由高耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性確定的，相反，當開關(guān)被接通時，升壓器電路的輸出與低耐壓MOS晶體管和高耐壓MOS晶體管相連接。然而，由于限幅器電路輸出電壓由較低的耐壓確定，它是由低耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性確定的。
在此也采用一種電路結(jié)構(gòu)，其中與低耐壓MOS晶體管適配的開關(guān)可以刪除。利用這種結(jié)構(gòu)，可能有助于進一步節(jié)省配置。高耐壓MOS晶體管具有一種這樣的結(jié)構(gòu)。它也起著低耐壓MOS晶體管的開關(guān)的作用。在高耐壓MOS晶體管被打開的情況下，限幅器電路輸出電壓由低耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性所確定。在高耐壓MOS晶體管被閉合的情況下，通過晶體管本身的表面擊穿性可以實現(xiàn)電壓限幅。


在附圖中圖1示出一種限幅器電路和電路塊結(jié)構(gòu)的簡圖，該電路塊是依據(jù)本發(fā)明的實施方案1對該限幅器電路輸入電壓和從限幅器電路輸出電壓；圖2示出一種限幅器電路和電路塊結(jié)構(gòu)的簡圖，該電路塊依據(jù)本發(fā)明的實施方案2對限幅器電路輸入電壓和從限幅器電路輸出電壓；和圖3示出一種限幅器電路和電路塊結(jié)構(gòu)的簡圖；該電路塊依據(jù)本發(fā)明的實施方案3對限幅器電路輸入電壓和從限幅器電路輸出電壓。
具體實施例方式
由此往后，將參考附圖詳細地描述依據(jù)本發(fā)明的實施方案。
圖1是示出一種限幅器電路和電路塊結(jié)構(gòu)的簡圖，該電路塊依據(jù)本發(fā)明的實施方案1對限幅器電路輸入電壓和從限幅器電路輸出電壓。
從IC外部輸入的電源電壓11被IC內(nèi)部提供的升壓器電路12升壓到對記錄晶體管寫/擦數(shù)據(jù)足夠高的電壓，記錄晶體管被構(gòu)成在存儲器電路塊14內(nèi)。由升壓器電路12輸出的高電壓被輸入到限幅器電路13，在其中電壓被限制到不超過預(yù)先確定的電壓或更高。然后，該電壓被送到存儲器電路塊14。存儲器電路塊14是由以上所描述的記錄晶體管和與記錄晶體管適配的選擇晶體管組成的一種電路塊。
限幅器電路13是由一個低耐壓MOS晶體管15和與低耐壓MOS晶體管適配的開關(guān)17，以及高耐壓MOS晶體管16和與高耐壓MOS晶體管適配的開關(guān)18組成。用于低耐壓MOS晶體管的開關(guān)17和用于高耐壓MOS晶體管的開關(guān)18，根據(jù)是否它是處于產(chǎn)品使用時間，或者，例如產(chǎn)品裝運前的檢查時間，被由IC內(nèi)提供的定時電路產(chǎn)生的信號或從IC外部輸入的定時信號打開和閉合，并可連接低耐壓MOS晶體管15或高耐壓MOS晶體管16。
在對記錄晶體管寫/擦數(shù)據(jù)被執(zhí)行的情況下，開關(guān)17被斷開和開關(guān)18被接通。在這種情況下，由升壓器電路12輸出的高電壓被連到高耐壓MOS晶體管16的漏極，并不連到低耐壓MOS晶體管15。因為高耐壓MOS晶體管16的柵極被連到地，高耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性被利用來產(chǎn)生電流通路20的一條通路中的電壓限幅通道。因此，升壓器電路12的輸出的電壓可被高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓限制住。高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓一般是大約20V，可以對存儲器電路塊14中的記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)。
在記錄晶體管和選擇晶體管的電特性被評估的情況下，開關(guān)17被接通和開關(guān)18被斷開。在這種情況下，由升壓器電路12輸出的高電壓被連到低耐壓MOS晶體管15的漏極，和并不連到高耐壓MOS晶體管16。因為低耐壓MOS晶體管15的柵極被連到地，低耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性被利用來產(chǎn)生電流通路19的一條通路中的電壓限幅通道。因此，升壓器電路12的輸出的電壓可被低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓限制住。低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓一般是大約10V，可以對存儲器電路塊14提供低于多柵極場效應(yīng)晶體管的反向電壓的高電壓。
通過采用在本發(fā)明實施方案1中詳細描述的限幅器電路結(jié)構(gòu)，可以對存儲器電路塊有選擇地提供兩種值的高電壓。
接著，解釋實施方案2，圖2是示出一種限幅器電路和電路塊結(jié)構(gòu)的簡圖，該電路塊依據(jù)本發(fā)明的實施方案2對限幅器電路輸入電壓和從限幅器電路輸出電壓。
從IC外部輸入的電源電壓21被IC內(nèi)部提供的升壓器電路22升壓到對記錄晶體管寫/擦數(shù)據(jù)足夠高的電壓，該記錄晶體管構(gòu)成在存儲器電路塊24中。由升壓器電路22輸出的高電壓被輸入到限幅器電路23，在此實現(xiàn)限壓，不使被升壓的電壓達到預(yù)先確定的電壓或更高。然后，該電壓被送到存儲器電路塊24。存儲器電路塊24是由以前描述過的記錄晶體管和與記錄晶體管適配的選擇晶體管組成的一種電路塊。
限幅器電路23是由一個低耐壓MOS晶體管25和與低耐壓MOS晶體管適配的開關(guān)27，以及高耐壓MOS晶體管26組成。用于低耐壓MOS晶體管的開關(guān)27，根據(jù)是否它是處于產(chǎn)品使用時間，或，例如，產(chǎn)品裝運以前的檢查時間，被由IC內(nèi)提供的定時電路產(chǎn)生的信號或從IC外部輸入的定時信號打開和閉合。
在對記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)的情況下，開關(guān)27被斷開。在這種情況下，由升壓器電路22輸出的高電壓被連到高耐壓MOS晶體管26的漏極，和并不連到低耐壓MOS晶體管25。
在此，因為高耐壓MOS晶體管26的柵極被連到地，高耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性被利用來產(chǎn)生電流通路29的一條通路中的限壓通道。因此，升壓器電路22的輸出的電壓可被高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓限制住。高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓一般是大約20V，因此可以對存儲器電路塊24中的記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)。
在記錄晶體管和選擇晶體管的電特性被評估的情況下，開關(guān)27被接通。在這種情況下，由升壓器電路22輸出的高電壓被連到低耐壓MOS晶體管25的漏極和高耐壓MOS晶體管26的漏極。因為低耐壓MOS晶體管25的柵極和高耐壓MOS晶體管26的柵極被連到地，在此產(chǎn)生一種雙重系統(tǒng)限電壓通路電流通路28的一條通路中的限壓通道，其中低耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性被利用；電流通路29的通路中的限壓通道，其中高耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性被利用。在這種情況下，最終由表面擊穿電壓較低的電流通路來確定。因此，升壓器電路22的輸出的電壓可被低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓限制住。低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓一般是大約10V，因此比多柵極場效應(yīng)晶體管反向電壓低的高電壓可被施加到存儲器電路塊24。
注意，在本實施方案中，在此提供一個開關(guān)，與實施方案1相比，采取了一種進一步簡化的結(jié)構(gòu)。
往下，解釋實施方案3。圖3是示出一種限幅器電路和電路塊結(jié)構(gòu)的簡圖，該電路塊依據(jù)本發(fā)明的實施方案3對限幅器電路輸入電壓和從限幅器電路輸出電壓。
從IC外部輸入的電源電壓31被IC內(nèi)部提供的升壓器電路32升壓到對記錄晶體管寫/擦數(shù)據(jù)足夠高的電壓，該記錄晶體管被構(gòu)成在存儲器電路塊34中。由升壓器電路32輸出的高電壓被輸入到限幅器電路33，在其中實現(xiàn)限壓，不使被升壓的電壓達到預(yù)先確定的電壓或更高，然后，該電壓被送到存儲器電路塊34。
存儲器電路塊34是由以前描述過的記錄晶體管和與記錄晶體管適配的選擇晶體管組成。
限幅器電路33是由一個低耐壓MOS晶體管35和一個高耐壓MOS晶體管36組成。
在此由IC內(nèi)部提供的定時電路產(chǎn)生的信號或從IC外部輸入的定時信號，根據(jù)它是處于產(chǎn)品使用時間或，例如，產(chǎn)品裝運以前的檢查時間，被施加到高耐壓MOS晶體管36的柵極，從而打開和閉合晶體管。
在對記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)的情況下，地電位被施加到高耐壓MOS晶體管36的柵極，晶體管被斷開。在這種情況下，高耐壓MOS晶體管36處于與實施方案1和2中高耐壓MOS晶體管16和26相同的狀態(tài)。然后，通過高耐壓MOS晶體管36的表面擊穿特性，產(chǎn)生電流通路38的一條通路中的限壓通道。因此，升壓器電路32的輸出的電壓可被高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓限制住。高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓一般是大約20V，因此可以對存儲器電路塊24中的記錄晶體管執(zhí)行寫/擦數(shù)據(jù)。
在記錄晶體管和選擇晶體管的電特性被評估的情況下，高耐壓MOS晶體管36被接通。在這種情況下，由升壓器電路32輸出的高電壓被連到低耐壓MOS晶體管35的漏極，因為低耐壓MOS晶體管35的柵極被連到地，在此產(chǎn)生電流通路37的一條通路中的限壓通道，在其中利用低耐壓MOS晶體管的表面擊穿特性。因此，升壓器電路32的輸出的電壓可被低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓限制住。低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓一般是大約10V，因而低于多柵極場效應(yīng)晶體管反向電壓的高電壓可被施加到存儲器電路塊34。
注意，在本實施方案中，提供一個開關(guān)，與實施方案1相比采取了一種進一步簡化的結(jié)構(gòu)。
正如已描述的那樣，本發(fā)明是一種限幅器電路，它利用高耐壓MOS晶體管和低耐壓MOS晶體管表面擊穿特性之間的差別，并可有選擇地輸出兩種值的高電壓中的一個值。
因為當前一直進行著小型化的過程，在存儲器單元內(nèi)的字線下形成的多柵極場效應(yīng)晶體管的反向電壓變低。在這樣一種過程中，通過按照用途切換這兩種高電壓，可以實現(xiàn)對于IC任何操作的正確功能。
權(quán)利要求
1.一種電可寫和可擦的半導(dǎo)體存儲設(shè)備，包括一個升壓器電路，用于將供給IC的電源電壓升壓；一個限幅器電路，具有對升壓器電路輸出的高電壓實施限壓的功能；和一個存儲器電路塊，從限幅器電路接收信號；其中限幅器電路根據(jù)它是數(shù)據(jù)記錄/擦除時間還是評估時間，從兩個值中選擇一個電壓值，并輸出該電壓值。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲設(shè)備；其中限幅器電路在第一MOS晶體管的表面擊穿電壓和第二MOS晶體管的表面擊穿電壓之間切換，以便輸出此電壓。
3.依據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲設(shè)備；其中限幅器電路具有高耐壓MOS晶體管；低耐壓MOS晶體管；和用于選擇低耐壓MOS晶體管的開關(guān)；其中限幅器電路在記錄/擦除數(shù)據(jù)時輸出高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓；和其中限幅器電路，在評估時，通過開關(guān)選擇低耐壓MOS晶體管，輸出低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓。
4.依據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲設(shè)備；其中限幅器電路具有一個高耐壓MOS晶體管和一個低耐壓MOS晶體管；其中限幅器電路在記錄/擦除數(shù)據(jù)時，輸出高耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓；和其中限幅器電路在評估時，輸出低耐壓MOS晶體管的表面擊穿電壓，而沒有擊穿高耐壓MOS晶體管。
全文摘要
半導(dǎo)體存儲設(shè)備包括一個升壓器電路(12)，用于將供給IC的電源電壓(11)升壓；和一個限幅器電路(13)，具有對升壓器電路輸出的高電壓實施限壓的功能。限幅器電路(13)根據(jù)是否它是數(shù)據(jù)記錄/擦除時間或評估時間，從兩個值中選擇一個電壓值，并將該電壓值輸出到存儲器電路塊(14)。
文檔編號G11C16/06GK1435890SQ03102000
公開日2003年8月13日 申請日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月1日
發(fā)明者和氣宏樹 申請人:精工電子有限公司