[发明专利]具有低电压读取路径及高电压擦除/写入路径的EEPROM存储器单元

权利要求书

1.一种电可擦除可编程只读存储器EEPROM单元，其包括：

衬底，其包含至少一个作用区域；

浮动栅极，其在所述衬底之上；

写入/擦除栅极，其布置在所述浮动栅极之上，且其经配置以界定用于执行所述单元的写入及擦除操作的写入/擦除路径；及

读取栅极，其布置在所述衬底之上并且横向地邻近于所述浮动栅极和所述写入/擦除栅极，所述读取栅极经配置以界定用于执行所述单元的读取操作的读取路径，

其中所述读取路径不同于所述写入/擦除路径；

浮动栅极氧化物，其位于所述浮动栅极和所述衬底之间；

读取栅极氧化物，其位于所述读取栅极和所述衬底之间；

其中所述读取栅极氧化物比所述浮动栅极氧化物薄；由所述写入/擦除栅极界定的所述写入/擦除路径经配置以用于高电压写入及擦除操作；以及由所述读取栅极界定的所述读取路径经配置以用于低电压读取操作。

2.根据权利要求1所述的EEPROM单元，其中：

所述写入/擦除栅极和所述浮动栅极形成堆叠，其中所述读取栅极具有垂直延伸，

其延伸超过所述堆叠的垂直延伸。

3.根据权利要求1所述的EEPROM单元，其包括：

电介质硬掩模，其覆盖所述写入/擦除栅极，其中所述读取栅极延伸至所述电介质硬掩模的顶表面。

4.根据权利要求1所述的EEPROM单元，其中：

所述衬底的作用区域与所述读取栅极自对准。

5.根据权利要求1所述的EEPROM单元，其中所述读取栅极包含形成在所述浮动栅极的相对侧上的第一部分及第二部分，使得所述浮动栅极布置在所述读取栅极的所述第一部分与所述第二部分之间。

6.根据权利要求1所述的EEPROM单元，其包括可独立控制的第一读取栅极及第二读取栅极。

7.根据权利要求6所述的EEPROM单元，其中：

所述第一读取栅极形成在所述浮动栅极的第一横向侧邻近处；且

所述第二读取栅极形成在所述浮动栅极的第二横向侧邻近处。

8.一种操作根据前述权利要求中任一权利要求所述的电可擦除可编程只读存储器EEPROM单元的方法，其中所述衬底包括至少一个掺杂阱，所述至少一个掺杂阱包括所述至少一个作用区域，所述方法包括：

执行写入操作以通过在所述写入/擦除栅极与所述至少一个掺杂阱之间产生高电压差动而给所述浮动栅极充电；及

执行读取操作以通过在所述读取栅极与所述至少一个掺杂阱之间产生低电压差动而读取所述浮动栅极上的电荷。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：执行擦除操作以通过在所述至少一个掺杂阱与所述写入/擦除栅极之间产生高电压差动而使所述浮动栅极放电。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述EEPROM单元为包括至少一个p-阱的n-沟道单元，且所述方法包括：

执行所述读取操作以通过将低读取电压偏置施加到所述写入/擦除栅极同时使所述至少一个p-阱接地而读取所述浮动栅极上的电荷；

执行所述写入操作以通过将高写入电压偏置施加到所述写入/擦除栅极同时使所述至少一个p-阱接地而给所述浮动栅极充电；及

执行擦除操作以通过将高擦除电压偏置施加到所述至少一个p-阱同时使所述写入/擦除栅极接地而使所述浮动栅极放电，其中所述高擦除电压偏置可为与所述高写入电压偏置相同或不同的电压。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述EEPROM单元为包括至少一个n-阱的p-沟道单元，且所述方法包括：

执行所述读取操作以通过将低读取电压偏置施加到所述至少一个n-阱同时使所述写入/擦除栅极接地而读取所述浮动栅极上的所述电荷；

执行所述写入操作以通过将高写入电压偏置施加到所述至少一个n-阱同时使所述写入/擦除栅极接地而给所述浮动栅极充电；及

执行擦除操作以通过将高擦除电压偏置施加到所述写入/擦除栅极同时使所述至少一个n-阱接地而使所述浮动栅极放电，其中所述高擦除电压偏置可为与所述高写入电压偏置相同或不同的电压。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述EEPROM单元包含第一读取栅极及第二读取栅极，且其中所述方法包括：使所述第一读取栅极及所述第二读取栅极独立偏置。