存储器和用于对存储器单元编程的方法技术

本发明专利技术公开了存储器以及用于对存储器单元编程的方法，该存储器包括存储器单元，存储器单元包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之间延伸的沟道。该存储器还包括电能存储元件，被配置为支持存储器单元的编程；电能存储元件耦接至第一端子；电源，耦接至电能存储元件；以及控制器。控制器被配置为激活电源并使存储器单元的沟道进入非导通状态，用于对电能存储元件供电，并且随后使存储器单元的沟道进入导通状态，用于根据存储在电能存储元件中的电能对该存储器单元编程。

【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种存储器和对存储器单元编程的方法。
技术介绍
当NVM (非易失性存储器)单元使用热载流子注入进行编程时，高于核心电压的电压需要相对较高的电流。该编程电流通常由电荷泵提供，该电荷泵根据系统的核心电压产生较高的电压。由于电荷泵的有限电流驱动能力，可并行书写有限数量的NVM单元(例如，8个并行选定的存储器单元)。对更多的单元编程需要连续的写操作，这需要相对较长的时间来执行。为获得较高的并行通量，电荷泵和进入存储器阵列的其关联路径将必须针对较高·的电流进行设计，这将增加芯片面积和芯片电流消耗。
技术实现思路
本文描述的实施方式提供了一种存储器。该存储器包括存储器单元，存储器单元包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之间延伸的沟道。存储器还包括电能存储元件，被配置为支持存储器单元的编程，电能存储元件耦接至第一端子。存储器还包括耦接至电能存储器单元和控制器的电源。控制器被配置为激活电源并使存储器的沟道进入非导通状态，以使电能存储元件电能化，并且随后使存储器的沟道进入导通状态，以基于存储在电能存储元件中的电能对存储器单元编程。本文描述的实施方式还提供了一种存储器，包括多个存储器单元。每个存储器单元均包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之间延伸的沟道。此外，存储器包括多个编程支持电容，耦接至多个存储器单元中的一个存储器单元的第一端子。此外，存储器包括耦接至多个支持电容的供电器(charge provider);以及控制器，被配置为激活供电器并使多个存储器单元的沟道进入非导通状态，以对耦接至供电器的多个编程支持电容进行充电。控制器还被配置为随后使多个存储器单元的沟道进入导通状态，以基于存储在多个编程支持电容中的电荷对多个存储器单元进行编程。本领域的技术人员在阅读了以下详细说明并参考附图之后，将理解本专利技术的其他特征和优点。附图说明附图中的元件彼此无需按比例绘制。相同的参考标号表示对应相似的部件可组合各种示出的实施方式的特征，除非它们相互排斥。在附图中描绘了实施方式并且随后对它们进行详细描述。图I示出了根据实施方式的存储器的方框示意图。图2示出了根据另一实施方式的存储器的方框示意图。图3A至图3C示出了执行根据本文描述的实施方式的电能存储元件的各种可能性。图4A示出了将根据一个实施方式的存储器的存储器单元在编程周期期间的电压形象化的两个示图。图4B示出了将不同尺寸的晶体管的阈值电压分布形象化的示图。图5示出了根据另一实施方式的存储器的方框示意图。图6示出了根据一个实施方式的对存储器单元编程的方法的流程图。图7示出了根据一个实施方式的对多个存储器单元编程的方法的流程图。 具体实施例方式在本申请中，术语“耦接”的意思是直接低阻耦接和与之间的一个或多个元件间接耦接，使得第二节点处的信号依赖于耦接至第二节点的第一节点处的信号。换句话说，其他的元件，尤其是开关元件(如晶体管)或驱动器可被放置在两个耦接元件之间。在两个耦接的元件之间可另外放置附加元件，但这并非一定需要，因而，可直接连接两个耦接元件(使用低阻连接，例如电线或迹线(trace)或导体路径)。图I示出了根据一个实施方式的存储器100的方框示意图。存储器100包括存储器单元102、电能存储元件104、电源106和控制器108。存储器单元102具有第一端子110、第二端子112以及在第一端子110和第二端子112之间延伸的沟道114。用于支持存储器单元102编程的电能存储元件104 (固定地)耦接至存储器单元102的第一端子110。电源106耦接至电能存储元件104。如图I示出，电源106可通过开关116耦接至电能存储元件104。根据另一个实施方式，电源106可固定地耦接至电能存储器单元104。控制器108被配置为激活电源106，并且使存储器单元102的沟道114进入非导通状态，用于对电能存储元件104供电(B卩，将电能提供给电能存储元件104)，并且随后(在电能存储元件104具有电能之后)使存储器单元102的沟道进入导通状态，用于根据存储在电能存储元件104的电能对存储器102进行编程(所谓的发射编程(shot programming))ο如本说明书的开头部分所描述的，已知的存储器的应用问题在于电荷泵的电流驱动能力有限，使得仅有限数量的存储器单元可并行写入，通过在存储器单元102的沟道114的非导通状态下对电能存储元件104供电以及在电能存储元件104被供电完之后使存储器单元102的沟道114进入导通状态，使得存储器单元102所需的编程电流(主要)由存储在电能存储元件104中的电能供给并且部分(如果有)由电源106供给，存储器100和本文描述的其他实施方式解决了该问题。通过在沟道114进入导通状态之前对电能存储元件104供电，可使大量的电能进入电能存储元件104，以足够用于对电能存储器单元102编程。这对于包含多个存储器单元的存储器特别有利，其中，关于每个存储器单元，在存储器单元进入导通状态之前，相关的电能存储元件通电。电源106的激活能力不再受可并行编程的存储器单元数量的限制，因为所需的编程电流主要(或完全)由存储在存储器单元的电能存储元件的电能供给。因而，可并行编程更多数量的存储器单元，这使得可更快地对包含多个存储器单元的存储器编程。根据一些实施方式，存储器100可以为一次性可编程存储器(如保险丝)或可再编程存储器。此外，存储器100可以为非易失性存储器，S卩，存储器单元102为非易失性存储器单元。根据一些实施方式，存储器100可包括耦接至第一端子110的位线。存储器100的位线可用于寻址存储器100的某个存储器单元(例如与字线一起)。这种位线通常耦接至存储器100的多个存储器单元(例如多个存储器单元102)并由此长度较长，由于每个导体具有一定的寄生电容，所以位线也具有一定的电容，也就是所谓的位线电容。在本文示出的实施方式中，电能存储元件104可至少部分(或全部)地由位线的该电容形成。电源106 (例如，形成为电荷泵)可被配置为在沟道114的非导通状态期间对位线的电容充电，使得一定量的电荷被引至位线的电容，随后(位线的电容已被充电之后)在沟道114的导通状态期间可用于对存储器单元102编程。换句话说，编程存储器单元102所需的编程电流可主要(或完全)由耦接至存储器单元102的第一端子110的位线的电荷电容提供。根据其他实施方式，控制器108可被配置为在电能存储元件104达到电能存储元件104的电能存储容量的至少80%之后使存储器单元102的沟道进入导通状态。该电能存储容量取决于电源106能提供的最大电能以及还取决于电能存储元件104的尺寸(例如，取 决于电能存储元件104的电容率(inductivity)和/或容量)。换句话说,控制器108可被配置为在足够用于对存储器单元102编程的相当量的电能被存储在电能存储元件104上之前使沟道114进入导通状态。如之前所提及的，电能存储元件104可由电容形成，例如，可由耦接至存储器单元102的第一端子110的位线的位线电容形成和/或由耦接至第一端子110的附加电容形成。该电容也就是所谓的编程支持电容。在该情况下，控制器108可被配置为在编程支持电容上的电压达到编程支持电容的最大电压的至少80%后使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器，包括：存储器单元，包括第一端子、第二端子以及在所述第一端子和所述第二端子之间延伸的沟道；电能存储元件，被配置为支持所述存储器单元的编程，所述电能存储元件耦接至所述第一端子；电源，耦接至所述电能存储元件；以及控制器，被配置为激活所述电源并使所述存储器单元的所述沟道进入非导通状态，以对所述电能存储元件供电，并随后使所述存储器单元的所述沟道进入导通状态，以基于存储在所述电能存储元件中的电能对所述存储器单元编程。

【技术特征摘要】
2011.07.27 US 13/192,2271.一种存储器，包括 存储器单元，包括第一端子、第二端子以及在所述第一端子和所述第二端子之间延伸的沟道； 电能存储元件，被配置为支持所述存储器单元的编程，所述电能存储元件耦接至所述第一端子； 电源，耦接至所述电能存储元件；以及 控制器，被配置为激活所述电源并使所述存储器单元的所述沟道进入非导通状态，以对所述电能存储元件供电，并随后使所述存储器单元的所述沟道进入导通状态，以基于存储在所述电能存储元件中的电能对所述存储器单元编程。2.根据权利要求I所述的存储器， 其中，所述电能存储元件为耦接至所述第一端子的编程支持电容； 其中，所述电源为耦接至所述编程支持电容的供电器；以及 其中，所述控制器被配置为激活所述供电器并使所述存储器单元的所述沟道进入非导通状态，以对所述编程支持电容充电，并随后使所述存储器单元的所述沟道进入导通状态，用于基于存储在所述编程支持电容中的电荷对所述存储器单元编程。3.根据权利要求I所述的存储器，还包括耦接至所述第一端子的位线，其中，所述电能存储元件至少部分地由所述位线的电容形成。4.根据权利要求I所述的存储器，还包括 位线，耦接至所述存储器单元的所述第一端子；以及 附加电容，耦接至所述第一端子； 其中，所述电能存储元件由所述位线的电容和所述附加电容形成。5.根据权利要求I所述的存储器，其中，所述控制器被配置为在所述电能存储元件的电能达到所述电能存储元件的电能存储容量的至少80%之后，使所述存储器单元的所述沟道进入所述导通状态。6.根据权利要求I所述的存储器， 其中，所述存储器单元包括选择元件；以及 其中，所述控制器被配置为将所述选择元件上的信号从第一信号电平斜升至第二信号电平信号，以使所述沟道进入所述导通状态。7.根据权利要求6所述的存储器， 其中，所述存储器单元包括控制端子；以及 其中，所述控制器被配置为同时在所述控制端子上施加电压并将所述选择元件上的所述信号从所述第一信号电平斜升至所述第二信号电平，以使所述沟道进入所述导通状态。8.根据权利要求I所述的存储器，其中，所述控制器被配置为在所述电能存储元件被供电完之后停用所述电源，使得所述电源在所述存储器单元的所述编程期间被停用。9.根据权利要求I所述的存储器， 其中，所述电源通过开关耦接至所述电能存储元件；以及 其中，所述控制器被配置为在所述电能存储元件被供电完之后使所述电源与所述电能存储元件断开，使得在所述存储器单元的所述编程期间，所述电源与所述电能存储元件断开。10.根据权利要求I所述的存储器，其中，所述控制器被配置为在所述存储器单元的所述编程期间保持所述电源是激活的并使其耦接至所述电能存储元件。11.根据权利要求I所述的存储器， 其中，所述存储器被配置为在所述存储器单元中存储多于两种的不同信息状态；以及 其中，所述控制器被配置为根据要存储在所述存储器单元上的信息改变用于在所述沟道的所述非导通状态期间利用所述电源对所述电能存储元件供电的供电参数。12.根据权利要求11所述的存储器，其中，所述控制器被配置为根据要存储在所述存储器单元上的所述信息改变用于对所述电能存储元件供电的供电时间。13.根据权利要求6所述的存储器， 其中，所述存储器被配置为在所述存储器单元中存储多于两种的不同信息状态；以及 其中，所述控制器被配置为根据要存储在所述存储器单元上的信息状态改变用于斜升所述选择元件上的所述信号的斜坡参数。14.根据权利要求I所述的存储器，其中，所述存储器为非易失性存储器。15.根据权利要求I所述的存储器，还包括 晶体管结构，具有源区、漏区和沟道区； 其中，所述存储器单元的所述第一端子由所述漏区形成，所述存储器单元的第二端子由所述源区形成，并且所述存储器单元的所述沟道由所述沟道区形成。16.根据权利要求I所述的存储器，其中，所述存储器单元为三层多晶硅单元或ETOX单J Li ο17.一种存储器，包括 多个存储器单元，均包括第一端子、第二端子以及在所述第一端子和所述第二端子之间延伸的沟道； 多个编程支持电容，所述多个编程支持电容中的一个编程支持电容耦接至所述多个存储器单元中的一个存储器单元的第一端子； 供电器，耦接至所述多个编程支持电容；以及 控制器，被配置为激活所述供电器并使所述多个存储器单元的所述沟道进入非导通状态，以对耦接至所述供电器的所述多个编程支持电容充电，并随后使所述多个存储器单元的所述沟道进入导通状态，以基于存储在所述多个编程支持电容中的电荷对所述多个存储器单元编程。18.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：渥尔夫·阿勒斯，托马斯·尼尔希，扬·奥特尔斯泰特，多米尼克·萨维纳克，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：