半导体装置及读出方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置以及读出方法，能够实现高速读出的效能。本发明专利技术的NAND型快闪存储器包含选择偶数位线或奇数位线的位线选择电路、以及连接于位线选择电路的页面缓冲器/读出电路。快闪存储器的读出方法包含：通过连接于位线选择电路的虚拟电源(VIRPWR)来对选择位线进行预充电的步骤(步骤#1)；以及与选择位线的预充电并行地通过电压供给节点(V1)进行锁存电路(L1)的初始化(步骤#1_2)以及通过电压供给节点(V1)进行页面缓冲器/读出电路(170)的初始化(步骤#1_3)。(170)的初始化(步骤#1_3)。(170)的初始化(步骤#1_3)。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及读出方法


[0001]本专利技术涉及一种包含与非(NAND)型快闪存储器(flash memory)等的半导体装置，尤其涉及一种快闪存储器的读出方法。

技术介绍

[0002]在NAND型的快闪存储器中，搭载有响应来自外部的命令来读出多个页面的读出功能(突发(burst)读出功能)。页面缓冲器/读出电路例如包含两个锁存器(latch)，在进行读出动作时，在其中一个锁存器中保持从阵列读出的数据的期间，能够输出保持在另一个锁存器中的数据。

技术实现思路

[0003]图1表示NAND型快闪存储器的页面缓冲器电路和与其连接的位线选择电路的结构的电路图。此处，表示了由偶数位线GBLe与奇数位线GBLo共用的一个页面缓冲器/读出电路10。为了方便，以对晶体管的栅极施加的信号来表示所述晶体管。
[0004]页面缓冲器/读出电路10包含两个锁存器L1、L2，在锁存器L1与锁存器L2之间连接有传输用晶体管TR1、传输用晶体管TR2，在锁存器L1与锁存器L2之间能够进行双向的数据传输。锁存器L1的节点SLR1连接于晶体管BLCD1以及晶体管DTG的共用S/D，锁存器L2的节点SLR2连接于晶体管BLCD2。晶体管DTG在程序校验等中，将来自电压供给节点V2的电压VDD选择性地充电至节点SLR1，或者将节点SLR1选择性地放电至接地(GND)。而且，锁存器L2经由未图示的数据线DL、数据线/DL等而连接于输入/输出电路。
[0005]在电压供给节点V2与读出节点SNS之间，串联连接有晶体管VG以及晶体管REG，晶体管VG的栅极连接于晶体管DTG的S/D。电压供给节点V1经由晶体管BLPRE而连接于读出节点SNS。电压供给节点V1在对位线进行预充电时供给电压VDD，在对锁存器L1进行重置时供给GND。在读出节点SNS与节点BLS之间，串联连接有晶体管BLCN以及晶体管BLCLAMP。
[0006]位线选择电路20包含用于选择偶数位线GBLe的晶体管BLSe、用于选择奇数位线GBLo的晶体管BLSo、用于将虚拟电源VIRPWR连接至偶数位线GBLe的晶体管YBLe、以及用于将虚拟电源VIRPWR连接至奇数位线GBLo的晶体管YBLo。在偶数位线GBLe/奇数位线GBLo与源极线SL之间连接有NAND串。在读出动作中，当偶数位线GBLe被选择时，奇数位线GBLo不被选择，当奇数位线GBLo被选择时，偶数位线GBLe不被选择。对于选择位线供给预充电电压，对于非选择位线供给GND。
[0007]以往的页面读出如图2以及图3的虚线所示，必须执行位线的初始化(S10)、锁存器L1的初始化(S20)、页面缓冲器电路的初始化(S30)、选择位线的预充电(S40)。参照图4的时间图来说明这些步骤S10～S40的动作。此处，假设偶数位线GBLe被选择。
[0008]在时刻t1，将虚拟电源VIRPWR设为GND电平，使晶体管YBLe、晶体管YBLo导通(H电平)，将位线GBLe、位线GBLo设为GND，对位线GBLe、位线GBLo进行初始化(S10)。位线的初始化是为了读出数据的读出的稳定化而进行。
[0009]与位线的初始化并行地，在时刻t1至时刻t2的期间内，将电压供给节点V1设为GND电平，使晶体管BLPRE、晶体管BLCD1导通(H电平)，将节点SLR1设置(L1 SET L)为L电平(GND)，对锁存器L1进行初始化(S20)。锁存器L1的初始化是为了进行读出数据读出的稳定化而进行。
[0010]在时刻t3至时刻t4的期间内，将电压供给节点V1设为VDD(内部供给电压：例如2.0V)，使晶体管BLPRE、晶体管BLCLAMP、晶体管BLCN依序导通(H电平)，使晶体管YBLe断开，将读出节点SNS充电至VDD，将节点TOBL、节点BLS充电至VCLMP1(VCLMP1＜VDD)，对页面缓冲器/读出电路进行初始化(S30)。此时，对于晶体管BLCLAMP的栅极，施加电压VCLMP1+Vth(Vth为晶体管BLCLAMP1的阈值)，对于晶体管BLPRE、晶体管BLCN的栅极，施加能够使VDD通过节点SNS、节点BLS的足够高的电压。
[0011]接下来，在时刻t4，使晶体管BLSe导通，对偶数位线GBLe供给电压VCLMP1，对选择位线GBLe进行预充电(S40)，以进行选择存储单元的读出的准备。另一方面，在选择位线GBLe的预充电期间内，非选择位线GBLo经由晶体管YBLo而电连接至虚拟电源VIRPWR的GND电平。通过使非选择位线GBLo强制成为GND，造成位线屏蔽(shield)，因耦合(coupling)造成的噪声得以削减，使读出数据的读出稳定化，且确保连接于非选择位线的NAND串的数据保持特性。
[0012]例如，步骤S10～步骤S20的处理需要约1μs，步骤S30的处理需要约1μs，步骤S40的处理需要5μs～6μs，作为页面缓冲器/读出电路以及位线的设置(set up)时间，需要约7μs～8μs。而且，在快闪存储器实施错误检验和校正(Error Checking and Correction，ECC)的情况下，读出时间有可能进一步变长。
[0013]本专利技术的目的在于，解决此种以往的问题，提供一种能够实现高速读出的半导体装置以及读出方法。
[0014]本专利技术的读出方法为NAND型快闪存储器的读出方法，NAND型快闪存储器包含选择偶数位线或奇数位线的位线选择电路、以及连接于位线选择电路的页面缓冲器/读出电路，读出方法包括：第一步骤，通过连接于位线选择电路的第一电压供给源的供给电压来对选择位线进行预充电；以及第二步骤，与选择位线的预充电并行地，通过连接于页面缓冲器/读出电路的第二电压供给源的供给电压，来对页面缓冲器/读出电路的锁存器进行初始化。
[0015]一实施方式中，读出方法还包括第三步骤，第三步骤是与选择位线的预充电并行地，在锁存器的初始化后，通过第二电压供给源的供给电压来对页面缓冲器/读出电路的读出节点进行初始化。一实施方式中，第二步骤以及第三步骤是在选择位线的预充电期间内实施。一实施方式中，第二电压供给源为第二步骤而供给GND电平，为第三步骤而供给VDD。一实施方式中，读出方法还包括第四步骤，第四步骤是在选择位线的预充电之前，通过第一电压供给源的供给电压来对选择位线进行初始化。一实施方式中，读出方法还包括第五步骤，第五步骤是通过第二电压供给源的供给电压来对非选择位线进行位线屏蔽。一实施方式中，第五步骤还包含：将第一电压供给源的供给电压电连接至非选择位线；以及将位线选择电路连接至页面缓冲器/读出电路。一实施方式中，第五步骤是与第二步骤同时执行。一实施方式中，在开始选择位线的预充电时，使连接于第一电压供给源与选择位线之间的晶体管导通。一实施方式中，第一电压供给源供给预充电电平的电压，晶体管被导通，以使预充电电平不会下降。
[0016]本专利技术的半导体装置包括：NAND型的存储单元阵列；读出部件，从存储单元阵列的选择页面读出数据；以及输出部件，将由读出部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种读出方法，为与非型快闪存储器的读出方法，所述与非型快闪存储器包括选择偶数位线或奇数位线的位线选择电路以及连接于所述位线选择电路的页面缓冲器/读出电路，所述读出方法包括：第一步骤，通过连接于所述位线选择电路的第一电压供给源的供给电压来对选择位线进行预充电；以及第二步骤，与所述选择位线的预充电并行地，通过连接于所述页面缓冲器/读出电路的第二电压供给源的供给电压，来对所述页面缓冲器/读出电路的锁存器进行初始化。2.根据权利要求1所述的读出方法，其中，所述读出方法还包括第三步骤，所述第三步骤是与所述选择位线的预充电并行地，在所述锁存器的初始化后，通过所述第二电压供给源的供给电压来对所述页面缓冲器/读出电路的读出节点进行初始化。3.根据权利要求1或2所述的读出方法，其中所述第二步骤以及所述第三步骤是在所述选择位线的预充电期间内实施，所述第二电压供给源为所述第二步骤供给接地电平，为所述第三步骤供给内部供给电压。4.根据权利要求1所述的读出方法，其中，所述读出方法还包括第四步骤，所述第四步骤是在所述选择位线的预充电之前，通过所述第一电压供给源的供给电压来对所述选择位线进行初始化。5.根据权利要求1所述的读出方法，其中所述读出方法还包括第五步骤，所述第五步骤是通过所述第二电压供给源的供给电压来对非选择位线进行位线屏蔽。6.根据权利要求5所述的读出方法，其中，所述第五步骤还包括：将所述第一电压供给源的供给电压电连接至所述非选择位线；以及将所述位线选择电路连接至所述页面缓冲器/读出电路，所述第五步骤是与所述第二步骤同时执行。7.根据权利要求1所述的读出方法，其中，在开始所述选择位线的预充电时，使连接于所述第一电压供给源与所述选择位线之间的晶体管导通，所述第一电压供给源供给预充电电平的电压，所述晶体管被导通，以使所述预充电电平不会下降。8.一种半导体装置，包括：与非型的存储单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：妹尾真言，冈部翔，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：