具有基于电流发生器的斜坡形偏压结构的存储器件制造技术

技术编号:3083636 阅读:160 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提出一种存储器件(100)。该存储器件包括各存储一个值的多个存储单元(Mc),至少一个参考单元(Mr↓[0]-Mr↓[2]),用于以具有基本上单调时间图案的偏压(Vc、Vr)偏置一组选择存储单元和至少一个参考单元的偏置装置(115),用于检测各个选择存储单元和各个参考单元的电流(Ic、Ir)达到阈值的装置(130),和用于根据选择存储单元和至少一个参考单元的电流达到阈值的时间关系确定各个选择存储单元中存储的值的装置(145)。偏置装置包括向选择存储单元和至少一个参考单元施加预定偏置电流(Ib)的装置(305)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储器领域。更具体地,本专利技术涉及存储器件的读取。
技术介绍
在许多应用中,存储器件通常用于存储信息(临时地或永久地);例如,在非易失性存储器件中,即使关断电源仍可保存信息。存储器件典型地包括存储单元矩阵(例如,由浮栅MOS晶体管构成);各个存储单元具有可被编程到表示相应逻辑值的不同电平的阈值电压。特别地,在多电平存储器件中,各个单元可应用多于两个的电平(并且然后存储多个位)。通过将流经各个存储单元的电流和一个或多个参考单元提供的电流进行对比(公知条件下)来读取存储器件的选择单元中存储的逻辑值。出于这个目的,向选择存储单元和参考单元施加适当的偏压。然而,读取操作的正确性很大程度上取决于偏压的精确性和可重复性。在多电平存储器件中这个问题尤其敏锐,其中区别不同逻辑值的安全裕度更窄。在EP-A-1467377(这里引入其所有公开作为参考)中公开了不同的技术。该文件提出使用具有单调的时间图案的偏压;优选地,偏压的波形由斜坡组成,其以恒定斜率随时间线性增大。在该情形中,在不同时间(一旦偏压达到它们的阈值电压)开启各个选择存储单元和参考单元。存储单元开启的时间次序相对于参考单元开启的时间次序唯一地标识其中存储的逻辑值。以这种方式,很大程度上改善了读取操作的精确性,并使其不受大多数外部因素(例如温度)影响。然而,上述技术要求偏压应当显示所需的具有高精确度的时间图案;特别地,偏压应当优选地尽可能随时间线性改变。而且,施加到选择存储单元和参考单元的偏压必须具有相同的值,或至少相同的斜率。出于这个目的,存储器件一般配备有接收模拟电压(具有所需的坡形图案)的斜坡发生器,该模拟电压与存储器件的电源电压分离产生;然后通过电压跟随器向选择存储单元和参考单元施加该模拟电压。根据参考单元处实际测量的电压反馈调整偏压。本领域已知解决方法的缺点是斜坡发生器高的复杂性。特别地,上述闭环涉及其中典型地集成存储器件的半导体材料芯片面积的浪费。无论如何,斜坡发生器的操作缓慢;结果是,偏压的斜率一定非常低,由此增加了存储器件的读取时间。
技术实现思路
根据本专利技术,建议由电流产生偏压。特别地,本专利技术的一个方面提出一种存储器件。存储器件包括多个存储单元(每一个存储一个值)和一个或多个参考单元。偏置装置用于一个偏压偏置一组选择存储单元和参考单元,该偏压具有基本上单调的时间图案。存储器件还包括检测各个选择存储单元和各个参考单元的电流达到阈值的装置。提供根据选择存储单元和至少一个参考单元的电流达到阈值的时间关系确定各个选择存储单元中存储的值的装置。偏置装置包括向选择存储单元和至少一个参考单元施加预定偏置电流的装置。提出的解决方案实施具有非常简单结构的开环设计。因此,这很大程度上减小了半导体材料芯片中的面积浪费。而且,所提出结构的操作非常快。结果是,偏压可能具有高的斜率。这减少了读取时间,且对于整个存储器件的性能具有优异的效果。下述本专利技术的不同实施例提供了其它优点。例如,偏置电流为恒定电流。这提供了包括具有恒定斜率的斜坡形部分的偏压。在本专利技术的优选实施方式中,在公共节点上施加偏置电流,第一路径(包括选择存储单元)和第二路径(包括参考单元)从该节点分支。提出的结构可以以非常简单结构得到所希望的结果。进一步扩展,提供用于使两个路径的等效电阻相等的装置。这一特征减小了选择存储单元和参考单元处的偏压之间的任何差异。此外或可选地,提供用于使两个路径的等效电容相等的装置。结果是,基本上避免了选择存储单元和参考单元处的偏压之间的任何不匹配。在本专利技术的优选实施例中,存储器件包括用于修整(trimming)偏置电流的装置。这可以在任意操作条件下获得希望斜率的偏压。对上述特征的建议选择是具有多个修整元件,该元件提供具有两个或多个不同绝对值的(偏置电流的)相应的修正电流。提出的解决方案允许精确调整的斜率(用于实际操作的存储器件)或粗略调整的斜率(用于测试目的)。不脱离其通用的适用性,本专利技术的解决方案对于非易失性存储器件进行特别设计。而且,在多电平型存储器件中所提出的结构的优点更加明显。本专利技术的另一方面提供用于读取存储器件的相应方法。附图说明在所附权利要求中描述了本专利技术的表征性特点。然而,参考下面的纯粹通过非限制性指示方式的详细描述,并结合附图阅读将更好的理解本专利技术自身以及其进一步的特征和优点,其中图1是使用根据本专利技术的实施例的解决方案的存储器件的示意方框图;图2a详述了存储器件的读出放大器的典型实施;图2b是解释读出放大器的操作的示例性时序图;图3a是根据本专利技术实施例的斜坡发生器的功能性表征;图3b是解释斜坡发生器的操作的示例性时序图。具体实施例方式特别参考图1,示例说明了非易失性存储器件100(例如,由闪存E2PROM组成)。存储器件100集成在半导体材料芯片上,并包括存储单元Mc的矩阵105(例如,具有512行和1024列)。每个存储单元Mc由具有可编程阈值电压Vthc的浮栅MOS晶体管组成。不可编程(或擦除)条件下的存储单元Mc表现出低阈值电压。通过把电荷注入到其浮栅中对存储单元Mc编程;能够在多电平下对存储单元Mc编程,每个电平与阈值电压Vthc的相应范围相关联。每个电平表示为不同的逻辑值;例如,存储器件100在4个电平下操作,从而每个存储单元Mc存储由2位信息构成的逻辑值(用于增大阈值电压Vthc的11、10、01和00)。矩阵105包括一个或多个可单独擦除的部分(图中仅示出一个)。每个部分与三个参考单元Mr0、Mr1和Mr2相关联,该参考单元用于辨别存储单元Mc中存储的逻辑值。出于该目的,参考单元Mr0、Mr1和Mr2的阈值电压(表示为Vthr0、Vthr1和Vthr2)分别设为逻辑值11-10、10-01和01-00电平之间的预定值。在论述的例子中,矩阵105具有所谓的NOR构造。特别地,每一列存储单元Mc的漏端连接到对应的位线BL,而每一行存储单元Mc的控制栅端连接到对应的字线WL;所有存储单元Mc的源端连接到提供参考电压(或地)的公共端。存储器件100同时处理一个字(例如由16位组成)。各个字的位存储在存储单元Mc的一个页(在论述的例子中16/2=8)中,其与单字线WL相关;矩阵105的位线BL归为8个子组(sub-set),其中每一个用于不同页的存储单元Mc(置于同一列上)。同样地,参考单元Mr0、Mr1和Mr2的漏端分别连接到位线BLr0、BLr1和BLr2。所有参考单元Mr0、Mr1和Mr2的控制栅端连接到公共字线WLr,而其源端连接到地端。存储器件100接收用于存取对应页的地址ADR。提供地址ADR的一部分给选择所需字线WL的行解码器110r。提供地址ADR的另一部分给选择各子组中所需位线BL的列解码器110c。行解码器110r把选择的字线WL和斜坡发生器115连接。斜坡发生器115还通过驱动器120和虚拟电阻器125r连接字线WLr(串联);虚拟电容器125c也并联连接到参考单元Mr0、Mr1和MR2(位于字线WLr和地端之间)。下面将清楚看到,虚拟电阻器125r和虚拟电容器125c分别用于改变等效电阻和等效电容,这可由斜坡发生器115看出。斜坡发生器115向选择存储单元Mc和参考单元Mr0、Mr1和Mr2的控制栅端施加偏压;偏压本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种存储器件(100),包括各存储一个值的多个存储单元(Mc),至少一个参考单元(Mr↓[0]-Mr↓[2]),用于用具有基本上单调时间图案的偏压(Vc、Vr)偏置一组选择存储单元和至少一个参考单元的偏置装置(115),用于检测各个选择存储单元和各个参考单元的电流(Ic、Ir)达到阈值的装置(130),和用于根据选择存储单元和至少一个参考单元的电流达到阈值的时间关系确定各个选择存储单元中存储的值的装置(145),其特征在于:偏置装置包括向选择存储单元和至少一个参考单元施加预定偏置电流(Ib)的装置(305)。

【技术特征摘要】
EP 2005-1-28 05100551.01.一种存储器件(100),包括各存储一个值的多个存储单元(Mc),至少一个参考单元(Mr0-Mr2),用于用具有基本上单调时间图案的偏压(Vc、Vr)偏置一组选择存储单元和至少一个参考单元的偏置装置(115),用于检测各个选择存储单元和各个参考单元的电流(Ic、Ir)达到阈值的装置(130),和用于根据选择存储单元和至少一个参考单元的电流达到阈值的时间关系确定各个选择存储单元中存储的值的装置(145),其特征在于偏置装置包括向选择存储单元和至少一个参考单元施加预定偏置电流(Ib)的装置(305)。2.根据权利要求1的存储器件(100),其中偏置电流(Ip)为恒定电流,偏置电压(Vc、Vr)包括具有恒定斜率的斜坡形部分。3.根据权利要求1或2的存储器件(100),其中偏置装置包括向公共节点(320)施加偏置电流的装置(305),第一路径(Rc、Cc)和第二路径(Rr、Cr)从该节点分支,第一路径包括选择存储单元(Mc),第二路径包括至少一个参考单元(Mr0-Mr2)。4.根据权利要求3的存储器件(100),还包括用于使第一路径(Rc、Cc)的等效电阻和第二路径(Rr、Cr)的等效电阻相等的装置(125r)。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:M斯福尔津N德尔加托M费拉里奥E康法罗尼里
申请(专利权)人:意法半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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