[实用新型]非易失性存储器的编程电路

说明书

实用新型公开了一种非易失性存储器的编程电路，涉及存储技术领域。该非易失性存储器的编程电路包括存储单元以及连接于所述存储单元的一对电流镜场效应管，所述电流镜场效应管与所述存储单元之间还设置有一开关管；所述电流镜场效应管输入端连接于一恒定电流源，输出端通过所述开关管连接于所述存储单元，以将所述恒定电流镜像复制于所述存储单元。本实用新型的技术方案可以在不增加沟道电流的情况下，提高后段编程的效率，从而提高整个编程过程的效率，缩短总的编程时间，提高闪存性能。

技术领域

本实用新型涉及存储技术领域，特别是涉及一种非易失性存储器的编程电路。

背景技术

闪存（Flash Memory）是一种非易失性存储器，根据存储原理的不同，快闪存储器技术可分浮栅(Floating Gate)器件和电荷俘获(Charge Trapping)器件两种。对于浮栅器件，电荷存储在一个被介质层完全包围的导体或半导体层中。在传统的MOSFET上增加了一个金属浮栅和一层超薄隧穿氧化层，并利用浮栅来存储电荷。对于电荷俘获器件，电荷被存储在一个适当的介质层的分立的俘获中心里，其阈值电压由存储在氮化硅上的电荷数量来控制。这类器件中最常用的是金属-氮化硅-氧化硅-半导体（MNOS）和硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅（SONOS）存储器。SONOS存储器为单层多晶工艺，具有较浮栅型快闪存储器远更简单的工艺，更容易与标准CMOS工艺兼容，其集成工艺一般只比标准CMOS工艺多5-6次光刻，工艺复杂度和工艺成本大大降低，在20nm以下的尺度内，电荷俘获器件比浮栅器件表现出更大的优势。

浮栅型快闪存储器和SONOS存储器最大的区别就在于存储电荷的方式。SONOS的这种存储机制使得它具有比浮栅器件更大的优越性，尤其是数据保持特性。在浮栅结构的器件中，由于硅栅电极的导电性能，存储在浮栅中的电荷有可能因为一个缺陷而全部泄漏掉，从而导致信息的丢失。而SONOS中存储的电荷都是分立的，因此一个缺陷不会导致所有的电荷泄漏。另外，由于氧化层很薄，因此栅的编程和擦除电流较大，速度较快。

快闪存储器的编程是通过向浮栅中注入或拉出电子来改变浮栅中电荷量，从而改变存储单元的阈值电压，实现存储逻辑“1”或逻辑“0”。其编程操作有两种类型，第一种是基于F-N tunneling的沟道编程，该种操作功耗低，但速度较慢且需要提供很高的电压。另一种是基于CHEI（沟道热电子注入）的漏端注入，这种操作需要提供足够的沟道电流以便产生足够的沟道热电子，编程速度快，因此多采用CHEI编程。

CHEI采用恒定沟道电流进行编程操作，然而随着编程的进行，电子不断被写入到浮栅中，电子进入浮栅的速率越来越慢，编程效率越来越低。对于闪存的存储单元来说，沟道所能承载的电流密度是由制造工艺决定的，因而不能通过增加沟道电流的方法增加注入效率。传统的方法是增加编程时间，或者多次编程，但这样不利于提高闪存的性能。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种非易失性存储器的编程电路，旨在缩短编程时间、保障闪存性能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种非易失性存储器的编程电路，包括存储单元以及连接于所述存储单元的一对电流镜场效应管，所述电流镜场效应管与所述存储单元之间还设置有一开关管；所述电流镜场效应管输入端连接于一恒定电流源，输出端通过所述开关管连接于所述存储单元，以将所述恒定电流镜像复制于所述存储单元。

优选地，所述存储单元为P型掺杂存储单元或N型掺杂存储单元。

优选地，所述电流镜场效应管包括通过栅极相互连接的第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管的漏极和栅极连接于所述开关管，所述第二场效应管的漏极连接于所述恒定电流源；所述第一场效应管和第二场效应管的源极连接于电源。

优选地，所述开关管为P型场效应管，所述开关管的栅极接开关控制器，源极连接于所述第一场效应管的漏极和栅极以及第二场效应管的栅极，漏极连接于所述存储单元。