可程式化二极管在读取及程式化操作期间控制电流的方法技术

本发明专利技术是有关于一种可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法。该记忆体结构在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，首先在一字元线解码晶体管的第一闸极上施加一第一电压。接着，在一位元线解码晶体管的第二闸极上施加一第二电压，其中第一电压高于第二电压。此外，位元线解码晶体管的源极电压约维持在０伏特。本发明专利技术还提出一种可程式化二极管记忆体阵列在一读取及程式化操作期间限制一字元线解码晶体管的总电流的方法。本发明专利技术所提出的方法可避免在读取及程式化操作期间由于二极管变动及负载效应所产生的电流变动，有效控制电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种记忆体(即存储介质、存储器、内存，以下均称为记忆体)元件的操作方法的，特别是涉及有关于一种记忆体元件在读取及程式化操作(readand program operation)期间控制电流变动的方法。
技术介绍
已知记忆体架构是使用字元线(即字符线，以下均称为字元线)及位元线来存取由记忆体架构所定义的记忆胞。三维(three dimension)的记忆体结构包括许多堆栈的记忆体材料层。图1是图示一种三维记忆体结构。其中，此记忆体结构包括字元线12及位元线10，且字元线12及位元线10是连接于字元线及位元线解码晶体管14。此外，位元线10是连接于可程式化二极管16。在读取及程式化操作期间，位元线解码晶体管14选择一相对应于一记忆胞的字元线及位元线进行存取(图中未表示)。在如图1所图示的三维记忆体结构中，解码晶体管层用于特定材料层中字元线及位元线的操作。因此，等效电路可用于与可程式化二极管16与串联电阻(图中未表示)连接的两金氧半导体场效晶体管(MOSFET)上。一般来说，位元线解码晶体管14作为一开关使用。其中，当此晶体管被导通的时候，施加一高闸极电压(gate voltage，VG)使金氧半导体场效晶体管在一低电阻的状态，因此金氧半导体场效晶体管作为一开关使用。大体而言，一读取及程式化操作是藉由施加固定高电压在所选定的字元线及位元线上来完成。然而，二极管电流在读取操作期间，将随着电压以指数方式进行变动。因此，在读取操作期间，由于字元线及位元线的串联电阻中小元件的变动或是负载效应(loading effect)，会导致电流产生大幅度的变动。在这种情况下，读取操作期间所需的电压必须增加，以确保电流在通过可程式化二极管时会大于在读取操作期间预先计算所需的电压。在读取及程式化操作期间，由于所产生的高电流会使得一些二极管承受较大的压力。当可程式化的二极管倾向于进入一非程式化状态，此二极管所承受的压力将导致可靠度的问题，此时二极管将呈现断路(opencircuit)。图2及图3是图示当电压有小辐改变时在读取操作期间电流相对较大的变动。图2的图形是图示在读取操作期间所施加的总电流。其中，Y轴是用以表示总电流值，而X轴是用以表示施加电压值。从图中可以看到，由于负载效应及二极管的变动将产生如图中区域22所示总电流差异很大的两种状况。图3更进一步图示由于电压有小辐改变时二极管电流相对较大变动的一种情况。在图3中，在读取操作期间X轴是用以表示电压值，Y轴是用以表示电流值。在此一范例中，所需的最小读取电流以线条32表示。根据图3所示，此最小电流所需电压为VR。对于VR的选择是确保所有二极管都可被正确的读取。然而，在此范例中相同的VR之下，在读取操作期间一些二极管所需的电流为图中所示线条34及线条36所对应的电流值，因此在读取操作期间通过这些二极管的电流会大于所需的最小电流。也就是说，线条34及线条36所对应的电流值会相对大于线条32所对应的电流值。如上所述，这些具有高电流值的二极管很可能承受较大的压力。同样地，在“导通(On)”的状态下，可程式化二极管的特性强烈取决于程式化操作期间的所需电流。因此，在程式化操作期间，二极管上的电流会维持在一固定值以防止元件特性的变动。过去，在读取及程式化操作期间，会在字元线及位元线上施加一固定电压。然而，当这个方法不能解决在读取操作期间二极管电流具有较大变动的议题时，则这个方法不能被证明是有效的。由上述可知，目前迫切需要一种在读取及程式化操作期间极小化电流值变动的方法。由此可见，上述现有的记忆体架构方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决其中存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法中又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的记忆体架构存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的可程式化二极管记忆体阵列(即数组，以下均称为阵列)在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，能够改进一般现有的记忆体架构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的记忆体架构存在的缺陷，而提供一种新的，所要解决的技术问题是使一解码结构中的位元线解码器作为电流限制器使用，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其中包括在一字元线解码晶体管的一第一闸极上施加一第一电压；在一位元线解码晶体管的一第二闸极上施加一第二电压，其中该第一电压高于该第二电压；在该字元线解码晶体管的一汲极上施加一第三电压；以及维持该位元线解码晶体管的一源极电压约在0伏特。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其中所述的字元线解码晶体管包括金氧半导体晶体管。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其中所述的位元线解码晶体管包括金氧半导体晶体管。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，更包括使该字元线解码晶体管作为一开关使用。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其中所述的第一闸极上施加该第一电压的操作方法中，该第一电压的范围包括在5伏特到10伏特之间。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，更包括使该位元线解码晶体管作为一电流限制器使用。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其中所述的第二闸极上施加该第二电压的操作方法中，该第二电压的范围包括在1伏特到5伏特之间。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其中所述的在该位元线解码晶体管的该第二闸极上施加该第二电压的操作方法中，是使得在该读取操作期间产生的一电流为固定值。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其中所述的电流约等于一金氧半导体场效晶体管的一饱和电流。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间限制一字元线解码晶体管的总电流的方法，其中包括在该位元线解码晶体管的一闸极上施加一电压；以及在该位元线解码晶体管上施加一源极电压，其中该源极电压约为0伏特，是使得在该读取及程式化操作期间该位元线解码晶体管的一汲极饱和电流为固定值。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间限制一字元线解码晶体管的总电流的方法，更包括藉由在该位元线解码晶体管的该闸极上施加该电压，以控制在该读取及程式化操作期间的该电流。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于其包括以下步骤：在一字元线解码晶体管的一第一闸极上施加一第一电压；在一位元线解码晶体管的一第二闸极上施加一第二电压，其中该第一电压高于该第二电压 ；在该字元线解码晶体管的一汲极上施加一第三电压；以及维持该位元线解码晶体管的一源极电压约在０伏特。

【技术特征摘要】
US 2004-5-14 10/846,0061.一种可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于其包括以下步骤在一字元线解码晶体管的一第一闸极上施加一第一电压；在一位元线解码晶体管的一第二闸极上施加一第二电压，其中该第一电压高于该第二电压；在该字元线解码晶体管的一汲极上施加一第三电压；以及维持该位元线解码晶体管的一源极电压约在0伏特。2.根据权利要求1所述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于其中所述的字元线解码晶体管包括金氧半导体晶体管。3.根据权利要求2所述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于其中所述的位元线解码晶体管包括金氧半导体晶体管。4.根据权利要求1所述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于更包括使该字元线解码晶体管作为一开关使用。5.根据权利要求1所述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于其中所述的第一闸极上施加该第一电压的操作方法中，该第一电压的范围包括在5伏特到10伏特之间。6.根据权利要求1所述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于更包括使该位元线解码晶体管作为一电流限制器使用。7.根据权利要求1所述的可程式化二极管记忆体阵列在读取及程式化操作期间控制电流变动的方法，其特征在于其中所述的第二闸极上施加该第二电压的操作方法中，该第二电压的范围包括在1伏特到5伏特之间。8.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕函庭，李明修，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]