存储器及其读取方法技术

技术编号:8626886 阅读:136 留言:0更新日期:2013-04-26 00:18
一种存储器及其读取方法,所述存储器包括:存储单元区域,分为包括若干存储位的主存储区域和基准值存储区域;若干条互相交叉的字线和位线,每个交叉处连接一个存储位,所述字线分为将外部写入信号存入主存储区域的存储位的主存储字线和将基准信号存入基准值存储区域的存储位的基准值字线;读出单元,所述读出单元测量所述主存储区域的存储位的存储值以及与所测量的所述主存储区域的存储位对应的基准值存储区域的存储位的存储值的平均值,并比较两者的大小,从而读出主存储区域的存储位的存储值。这样所述基准值存储区域与主存储区域随工艺和温度做相同趋势的变化,特性可以保持一致,并且可以大大减少对工艺的要求和电路设计的复杂性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体领域,尤其涉及一种嵌入式。
技术介绍
半导体存储器中最小的存储单位是由一个双稳态半导体电路或一个MOS晶体管构成的存储位,存储位中可存储一个二进制代码。由若干个存储位组成一个存储单元区域,然后再由许多存储单元区域以及其它配合单元组成一个存储器。所述配合单元包括位线和字线,以及位线和字线的地址译码器。通过地址译码器控制字线和位线而选中某个存储位进行读写操作,以读出或者存入数据。其中,字线提供写入信号,位线提供选中信号。以常见的闪存(FLASH)存储器为例,闪存(FLASH)存储器中包含由若干行字线和若干列位线组成的网格,其中每根字线和位线的交汇处均有一个闪存存储晶体管构成的存储位。具体的,每个闪存存储晶体管为一个栅极中带有浮栅的MOS晶体管,该MOS晶体管的阈值电压可通过在其栅极上施加电场而被反复改变。对应于浮栅中存在的电荷量的不同,闪存存储晶体管的阈值电压不同。当浮栅中的电子聚集时,闪存存储晶体管的阈值电压就会升高,习惯上认为此时闪存存储晶体管存储的值为“ I ”。当浮栅中电子被释放后,闪存存储晶体管的阈值电压会降低,此时存储单元区域被认为存储的值为“O”。更多闪存相关的情况可以参考专利公开号为CN101771074A的中国专利。为了将闪存存储器的存储位中的存储的数据读出来,可通过检测闪存存储晶体管的浮栅中通过电流或电压的大小来判断。以电流为例,比如若浮栅中通过的电流的峰值在15 u A 20 u A左右浮动,谷值在0 ii A飞ii A左右浮动。可以设定IOyA为基准值,则当电流小于10 y A时,判断存储位中写入的值为“0”,当电流大于10 y A时,判断存储位中写入的值为写入“I”。为了支持这种方式的判断,闪存存储器内除了作为真正的存储外部数据功能的主存储区域,还会包括敏感放大器和基准值区域。主存储区域连接字线被写入外部信号,基准值区域提供固定基准信号(其通常为电流或电压)。敏感放大器感测主存储区域的存储位中通过的电荷量,并将其转化成电流或电压的输出信号,再与基准值区域输出的电流或电压比较,若主存储区域的信号大于基准信号,则将所比较的主存储区域的存储位存储的值读为“1”,反之则将所存储的值读为“O”。在上述读取方法中,若基准值区域直接提供固定的电流或电压作为基准电流或基准电压,则需要所有存储位产生的电流或电压必须在所有情况下(包括温度、工艺变化和电压)都在固定的电流或电压之上或之下。这对制作存储器的工艺要求是非常苛刻的。尤其当存储容量超过I兆比特时,由于大容量闪存单元特性变化较大,需要一个能与存储单元区域同时变化的基准(基准电流或基准电压)。现有技术中有以下几种办法来提供读取存储单元区域的存储值时的基准电流或者基准电压一种办法是采用一定比例的NMOS或PMOS来模拟存储位的属性,由所述匪OS或PMOS产生的电流或电压作为基准值与存储位进行比较判断。但是由于存储位加工工艺与普通NMOS或PMOS不同,这样的模拟有很大的局限性。另一种办法是在存储器中提供一部分存储位作为基准值存储区域来产生电流和电压作为基准电流或基准电压。在现有技术中,主要有两种存储器的架构适用于这种方式一种存储器的架构是在存储器中设置基准值存储区域和主存储区域,两者具有相同结构的存储位,但是是各自分开的存储区域。这种方式中,由于基准值存储区域和主存储区域是分开的,在工艺控制中,难以保证两个区域的结构完全相同,也就难以保证在通过电流的时候,两者对电流的浮动因素是一致的。换言之,难以保证基准值的大小相对于写入电流的恒定。另一种存储器的架构是在主存储区域中,选取每一根字线上的由固定位置的位线(Bit Line)控制的存储位作为基准值存储区域。这种方式中,相对于上一种方式来说,能够保证两个区域的结构完全相同。并且,每一根字线相连的存储位中,都能有划入基准值存储区域的存储位。这样能够保证每次写入操作的时候,都有相对较恒定的基准值作为写入信号的判断标准。但是这种方式中,由于每次写入操作都涉及到基准值存储区域,可能会引起基准值的改变,从而影响芯片的性能,如读取速度、可靠性等方面。需要提供一种读取存储器的解决方案,能提供相对较恒定的基准值作为写入信号的判断标准,同时更好的提高存储器读取的效率和稳定性。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有的存储器中,不能兼顾提供恒定的基准值作为写入信号的判断标准和具有较高的读取效率与稳定性的问题。为解决上述问题,本专利技术提供了一种存储器,包括存储单元区域,分为主存储区域和基准值存储区域,主存储区域和基准值存储区域均包括若干存储位;若干条互相交叉的字线和位线,所述每条字线和每条位线的交叉处连接一个存储位,所述字线分为主存储字线和基准值字线,所述主存储字线将外部写入信号存入主存储区域的存储位,所述基准值字线将基准信号存入基准值存储区域的存储位;读出单元,所述读出单元测量所述主存储区域的存储位的存储值以及与所测量的所述主存储区域的存储位对应的基准值存储区域的存储位的存储值的平均值,并比较测量得到的所述主存储区域的存储位的存储值与所述基准值存储区域的存储位的存储值的平均值的大小,从而读出主存储区域的存储位的存储值。可选的,所述存储器为闪存存储器,每个存储位由闪存晶体管构成。可选的,包括所述闪存晶体管具有浮栅,所述存储值为浮栅中通过的电荷量;所述读出单元包括敏感放大器和转换单元,所述敏感放大器测量所述浮栅中通过的电荷量,所述转换单元将所述电荷量转化为电压信号或者电流信号。可选的,所述基准值字线为2 8条。可选的,所述基准值字线为最靠近读出单元的至少两条连续的字线。可选的,所述存储器还包括控制电路单元。本专利技术的技术方案还提供了一种如上所述的存储器的读取方法,包括所述读出单元判断所述主存储区域的存储位的存储值大于基准值存储区域的存储位的存储值,则判断所述主存储区域的存储位的值为“ I” ;所述读出单元判断所述主存储区域的存储位的存储值小于基准值存储区域的存储位的存储值,则判断所述主存储区域的存储位的值为“O”。可选的,所述基准值字线为偶数条;判断第偶数条所述主存储字线连接的存储位时,使用第偶数条所述基准值字线连接的存储位输出的基准值;判断第奇数条所述主存储字线所连的存储位时,使用第奇数条基准值字线的连接的存储位输出的基准值的平均值。可选的,所述基准值字线为a条,所述a大于等于2,对应的,将所述主存储字线分为a个连续不重复的部分,每条基准值字线对应一个部分的主存储字线;判断某条主存储字线连接的存储位的值时,使用其对应的基准值字线连接的存储位输出的基准值的平均值。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点本专利技术提供一种存储器的结构和存储器的读取方法,所述存储器中包括主存储区域和用于产生读取电路参考点的基准值存储区域,其中基准值存储区域采用与主存储区域在一起的一个独立的基准扇区,这样所述基准值存储区域与主存储区域随工艺和温度做相同趋势的变化,特性可以保持一致。而又由于所述基准值存储区域是独立的,其在实际使用中不会被反复改写,因此产生的电路参考点是不会随时间改变的,建立在这种存储区域划分方式上的存储器读取方法能保证存储器准确稳定的工作。并且,所述电路参考点是取多个基准单元的平均值来产生的,这样电路参考点的大小能始终处本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种存储器,其特征在于,包括:存储单元区域,分为主存储区域和基准值存储区域,主存储区域和基准值存储区域均包括若干存储位;若干条互相交叉的字线和位线,每条字线和每条位线的交叉处连接一个存储位,所述字线分为主存储字线和基准值字线,所述主存储字线将外部写入信号存入主存储区域的存储位,所述基准值字线将基准信号存入基准值存储区域的存储位;读出单元,所述读出单元测量所述主存储区域的存储位的存储值以及与所测量的所述主存储区域的存储位对应的基准值存储区域的存储位的存储值的平均值,并比较测量得到的所述主存储区域的存储位的存储值与所述平均值的大小,从而读出主存储区域的存储位的值。

【技术特征摘要】
1.一种存储器,其特征在于,包括 存储单元区域,分为主存储区域和基准值存储区域,主存储区域和基准值存储区域均包括若干存储位; 若干条互相交叉的字线和位线,每条字线和每条位线的交叉处连接一个存储位,所述字线分为主存储字线和基准值字线,所述主存储字线将外部写入信号存入主存储区域的存储位,所述基准值字线将基准信号存入基准值存储区域的存储位; 读出单元,所述读出单元测量所述主存储区域的存储位的存储值以及与所测量的所述主存储区域的存储位对应的基准值存储区域的存储位的存储值的平均值,并比较测量得到的所述主存储区域的存储位的存储值与所述平均值的大小,从而读出主存储区域的存储位的值。2.如权利要求1所述的存储器,其特征在于,所述存储器为闪存存储器,每个存储位由闪存晶体管构成。3.如权利要求2所述的存储器,其特征在于,包括 所述闪存晶体管具有浮栅,所述存储值为浮栅中通过的电荷量; 所述读出单元包括敏感放大器和转换单元,所述敏感放大器测量所述浮栅中通过的电荷量,所述转换单元将所述电荷量转化为电压信号或者电流信号。4.如权利要求1所述的存储器,其特征在于,所述基准值字线为21条。5.如权利要求1所述的存储器,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖军
申请(专利权)人:上海宏力半导体制造有限公司
类型:发明
国别省市:

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