[发明专利]编程和擦除存储器结构

权利要求书

1.一种半导体存储器，包括：

电荷捕获晶体管；以及

自加热电路，其选择性地将电压施加到所述电荷捕获晶体管的端子，以辅助所述电荷捕获晶体管的擦除操作。

2.根据权利要求1所述的半导体存储器，其中所述电荷捕获晶体管包括衬底、栅极、漏极和源极。

3.根据权利要求2所述的半导体存储器，还包括：所述衬底、所述源极和所述漏极的正向偏置，以用于将所述源极用作双极结晶体管(BJT)的发射极和将所述漏极用作所述双极结晶体管(BJT)的集电极。

4.根据权利要求2所述的半导体存储器，其中所述源极和所述漏极是n掺杂的以及所述衬底是p掺杂的，以形成npn结晶体管。

5.根据权利要求2所述的半导体存储器，其中所述自加热电路选择性地将所述电压施加到所述栅极，以辅助所述电荷捕获晶体管的编程操作。

6.根据权利要求2所述的半导体存储器，其中所述源极和所述漏极是p掺杂的以及所述衬底是n掺杂的，以形成pnp结晶体管。

7.根据权利要求2所述的半导体存储器，其中在所述擦除操作中，所述自加热电路将所述栅极和所述源极分别下拉至第一和第二低电压，同时将所述漏极和所述衬底分别升高到第一和第二高电压，使得使用所述电荷捕获晶体管的部分深度关断状态释放所述电荷捕获晶体管的栅极电介质中的被捕获的电子，同时使能自加热操作。

8.根据权利要求7所述的半导体存储器，其中所述自加热电路提供所述自加热效应，所述自加热效应是由于使用所述电荷捕获晶体管的作为发射极节点的所述源极的扩散、所述衬底和作为集电极节点的所述漏极的扩散来对被捕获在所述栅极电介质中的电子进行去捕获，而使npn或pnp BJT电流从所述漏极流向所述源极。

9.根据权利要求2所述的半导体存储器，其中在所述编程操作中，所述自加热电路将所述衬底拉到电压，所述电压使得通过使用所述电荷捕获晶体管的导通状态将电子捕获在所述电荷捕获晶体管的栅极电介质内。

10.根据权利要求9所述的半导体存储器，还包括连接到所述衬底的SUB线、连接到所述栅极的WL、连接到所述源极的BL和连接到所述漏极的PL，其中所述自加热电路包括选择性地向所述SUB线、所述WL、所述BL和所述PL施加电压的多个晶体管。

11.一种半导体存储器单元，包括：

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其包括衬底、高k电介质金属栅极结构、高k电介质以及源极区域和漏极区域；以及

自加热电路，其控制所述衬底、所述高k电介质金属栅极结构、所述源极区域和所述漏极区域，其中所述高k电介质金属栅极结构的所述高k电介质在被所述自加热电路加热时释放被捕获的电荷。

12.根据权利要求11所述的半导体存储器，其中通过所述自加热电路将所述MOSFET加热到大于260℃的范围内的温度。

13.根据权利要求11所述的半导体存储器，其中所述源极区域和所述漏极区域是n掺杂的，以及所述衬底是p掺杂的。

14.根据权利要求13所述的半导体存储器，还包括三阱，其隔离用于偏置的所述p掺杂的衬底。

15.根据权利要求11所述的半导体存储器，其中所述源极区域和所述漏极区域是p掺杂的，以及所述衬底是n掺杂的。