存储器装置及操作存储器装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种存储器装置及操作存储器装置的方法，存储器装置包含存储器阵列以及耦接至存储器阵列的位线。包含电压源以供应在充电操作内所使用的电压。诸如位线钳位晶体管的位线钳位晶体管被耦接至电压源，且经组态以响应于位线控制信号而调节对应位线的电流。控制电路响应于反馈信号而产生位线控制信号。提供反馈电路，其耦接至电压源且产生反馈信号。反馈电路感测充电中位线的负载。可透过感测在充电操作内来自电压源电流的大小来感测充电中位线的负载。

Memory device and method for operating memory device

The invention discloses a memory device and a method for operating the memory device, which comprises a memory array and a bit line coupled to the memory array. A voltage source is provided to supply the voltage used in the charging operation. A bit-line clamping transistor such as a bit-line clamping transistor is coupled to a voltage source and configured to adjust the current of the corresponding bit-line in response to the bit-line control signal. The control circuit generates a bit line control signal in response to the feedback signal. A feedback circuit is provided which is coupled to the voltage source and generates feedback signals. The feedback circuit senses the load of the bit line in the charging. The load of the charging median line can be perceived by sensing the magnitude of the voltage source current in the charging operation.

【技术实现步骤摘要】
存储器装置及操作存储器装置的方法
本专利技术是有关于高密度存储器装置，其中在装置的操作期间所使用的位线充电电流是受控制的。
技术介绍
NAND闪存(NANDflashmemory)被广泛地用作行动装置的存储媒体、膝上型计算机以及服务器中的固态磁盘以及用于其他数据处理系统。由于NAND闪存芯片上的数据密度已经增加，因此页面操作已变得流行，其中大量的全局位线被平行地使用以存取存储器单元(memorycell)的页面数据。在存取页面数据的存储器操作中，需要对位线充电。举例而言，在页面编程算法中，耦接至页面中待编程存储器单元的位线可被浮置或放电，而耦接至不进行编程存储器单元的全局位线可在施加编程脉冲之前进行预充电以抑制编程。在其他算法中以及在其他类型的存储器装置中，耦接至待编程存储器单元的位线可进行充电或预充电，而未选取用于编程的位线可浮置或放电以抑制编程。页面编程算法中的数据图样可广泛地变化，因此，待预充电的位线的数目亦随之变化。另外，位线的大量负载由因施加至邻近位线的电压差所致的电容耦合而引起。因此，对于给定页面程序必须进行预充电的总负载相关于用于给定数据图样所包含的全局位线的数目以及图样。随着负载改变，在操作特定时间窗内预充电全局位线所需的电流的量亦改变。电流以及负载上的变化导致峰值电流电平以及充电速度的问题。因此，需要提供用于在高密度存储器的位线充电及预充电操作中提供电流的改进技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种技术，其可用以控制在高密度存储器的位线充电或预充电操作期间的电流。使用控制电路，其限制峰值电流且防止位线的电流的大量波动，即使在负载改变时(诸如可由操作期间的数据图样及其他所导致的改变)。此外，充电电流的电平以及充电所需的时间在实施例中可使用基于充电中的位线集合的负载的反馈进行控制。本专利技术的存储器装置，包括存储器阵列以及耦接至存储器阵列的多个位线。包含电压源以用于供应在充电操作的期间所使用的电压。位线钳位晶体管被耦接至电压源，且响应于位线控制信号而调节对应位线的电流。位线控制信号是根据斜波函数进行控制，斜波函数在至少部分的充电间隔内具有受控斜率，斜波函数允许充电电流产生所有充电中位线保持不变的位线电压的增大，且控制在充电操作期间所使用的电流的大小。在各种实施例中，根据斜波函数对位线控制信号电压进行主动控制可使用电压斜波产生器或积分器电路来实施。控制电路以及斜波函数可用于主动式控制的位线控制信号电压，以使得电压以与充电中位线的位线电压的改变速率相关或是主动响应该改变速率的改变速率增大，以便于限制位线的电流流量(诸如通过跨位线钳位晶体管维持均匀且固定或接近均匀且接近固定的栅极至源极电压)在合理容许度内，以控制电流消耗，如本文中所描述。针对充电所需的时间间隔的较紧密控制，可提供响应于反馈信号而产生位线控制信号的控制电路。因应此目的提供反馈电路，其耦接至电压源且产生反馈信号。反馈电路感测充电中位线的负载。在本文所述的实施例中，充电中的位线的负载是通过感测来自电压源的电流的电流值来感测。亦可使用用于感测负载的其他技术。上述的控制电路可包括根据斜波函数产生位线钳位信号的电压的电压产生器，斜波函数包含维持位线的相对固定电流的线性斜波函数。位线钳位信号的电压可受控制，从而根据通过以固定电流对电容器充电实施的斜波函数，以一速率线性地或实质上线性地增大，该速率足够慢以使得具有较低电流容量的在缓慢工艺角中位线钳位晶体管所耦接的位线能够与具有较高电流容量的在较快工艺角中位线钳位晶体管所耦接的位线以相同的速率进行充电。在一些实施例中，如上文所提及，斜波函数可具有响应于反馈信号的可控制斜率。在本文中所描述的一实施例中，控制电路包含电流源以及连接至电流源的可调电容器，可调电容器产生作为可调电容器的电容量的函数的电压斜波。可调电容器在一些实施例中响应于反馈信号改变电容。亦在所述的实施例中，位线控制信号在充电循环的第一间隔内具有第一斜波斜率(或更一般地，在第一间隔期间的第一改变速率)，且在充电循环第二间隔的期间具有第二斜波斜率(或更一般地，在第二间隔中的第二改变速率)。在此实施例中，第二斜波斜率为反馈信号的函数。反馈电路可感测在第一间隔期间由电压源所输出的电流的电流值，以作为充电中位线的负载的指针。在此实施例中，反馈信号在第二间隔期间响应于在第一间隔中所感测到的电流值进行调整。本文所述的技术可用于存储器中，存储器包含耦接至存储器阵列的多个位线的页面缓冲器。页面缓冲器可包括耦接至多个位线中的个别位线的多个位线钳位晶体管。页面缓冲器中的电路将电压源连接至耦接至响应于存储在页面缓冲器中的数据图样所选取位线的位线钳位晶体管。如上所述的控制电路用以产生施加至位线钳位晶体管的位线控制信号。另一方面，本文所述的技术包括一种用于操作存储器装置的方法，所述存储器装置具有页面缓冲器以及通过位线钳位晶体管耦接至页面缓冲器的多个位线。所述方法包括将数据图样存储在页面缓冲器中，以及将来自电压源的电压施加至根据数据图样所选取的位线的位线钳位晶体管。所述方法包含产生用于位线钳位晶体管的位线控制信号以响应于来自电压源的电压而调节至位线的电流流量。所述方法亦包含响应于根据数据图样所选取的位线的感测负载而调节位线控制信号。位线钳位晶体管可包括如上文所论述的钳位晶体管。位线的电流流量可基于对应位线的电压与位线控制信号的电压之间的差进行调节。上述的位线控制信号可具有根据具有可调斜率的斜波函数所产生的电压，其中可调斜率将响应于基于感测负载的反馈信号进行调整。在一实施例中，位线控制信号的电压是透过产生作为可调电容器电容量的函数的电压斜波，以及响应于基于感测负载的反馈信号来调整可调电容器而产生。亦可使用其他积分器电路，以主动地控制位线控制电压的电压。上述的负载可透过感测来自电压源所供应电流的电流值来感测。反馈电路可感测在第一间隔期间的电流的电流值，其指示充电中的位线集合的负载。反馈电路可响应于感测电流而调整在第二间隔期间的位线控制信号的电压的斜率。描述用于BLC电压的「主动式」驱动器，其限制电流的波动，并通过以一改变速率增加BLC电压来防止高峰值电流电平，所述改变速率足够慢以使得所有选取位线可在不超过特定峰值电流电平且在编程操作的时序约束内充电。此状况在钳位晶体管的栅极至源极电压可在广泛范围状况下随位线电压增大而维持固定或实质上固定时出现，该状况为如BLC信号与充电中的位线的电压之间的差、晶体管的工艺角以及充电中的位线的数目的此等事物的函数。在所说明实施例中，钳位晶体管的栅极至源极电压的控制是根据使用用以驱动运算放大器的线性电压斜波产生器所实施的斜波函数来实现。运算放大器根据斜波函数主动地产生具有受控斜率的BLC电压(非被动)。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1为存储器系统的方块图，所述存储器系统包含如本文中所描述的具有位线电流控制技术的存储器装置。图2为现有技术中已知的具有页面缓冲器及位线钳位晶体管的存储器的简图。图3为表示耦接至全局位线的页面缓冲器的部分(诸如图3的现有技术系统中可部署)的示意图。图4为包含如本文中所描述的电流控制技术的具有页面缓冲器及位线钳位晶体管的存储器的简图。图5A至图5D为出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器装置，其特征在于，包括：一存储器阵列；多个位线，耦接至该存储器阵列；一电压源，供应一电压；多个位线钳位晶体管，耦接至该电压源，这些位线钳位晶体管响应于一位线控制信号而调节对应位线的电压；以及一控制电路，根据具有一受控斜率的一斜波函数控制该位线控制信号的电压。

【技术特征摘要】
2017.02.06 US 15/425,3631.一种存储器装置，其特征在于，包括：一存储器阵列；多个位线，耦接至该存储器阵列；一电压源，供应一电压；多个位线钳位晶体管，耦接至该电压源，这些位线钳位晶体管响应于一位线控制信号而调节对应位线的电压；以及一控制电路，根据具有一受控斜率的一斜波函数控制该位线控制信号的电压。2.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，该控制电路响应于一反馈信号而调整该受控斜率；以及一反馈电路，耦接至该电压源，并感测由该电压源输出的电流的一电流值，并响应于感测到的该电流值而产生该反馈信号。3.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，这些位线钳位晶体管中的位线钳位晶体管包括个别晶体管，每一所述个别晶体管具有与该电压源电流连通的一第一端子、与所述对应位线电流连通的一第二端子以及连接至该位线控制信号的一栅极，且在一充电循环的期间，该受控斜率将一栅极至位线电压维持在一固定电平。4.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，这些位线钳位晶体管基于所述对应位线的电压与该位线控制信号的电压之间的差来调节至所述对应位线的电流流量。5.根据权利要求2所述的存储器装置，其特征在于，该控制电路包含一电流源以及连接至该电流源的一可调电容器，该控制电路产生作为该可调电容器一电容量的函数的一电压斜波，且其中该可调电容器响应于该反馈信号而改变该电容量。6.根据权利要求2所述的存储器装置，其特征在于，该位线控制信号在一充电循环的一第一间隔内具一有第一斜率，且在该充电循环的一第二间隔内具有一第二斜率，其中该第二斜率为该反馈...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪继宇，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71