專利名稱：用于快速且準(zhǔn)確的存儲(chǔ)器讀取操作的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體器件的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)將存儲(chǔ)器件應(yīng)用于各種電子裝置中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。典型的存儲(chǔ)器件包含多個(gè)存儲(chǔ)單元。通常，存儲(chǔ)單元是以陣列形式排列，在此一行存儲(chǔ)單元對應(yīng)于一條字線，而一列存儲(chǔ)單元對應(yīng)于一條位線，在此每一個(gè)存儲(chǔ)單元定義一個(gè)二進(jìn)制位，即，零(0)位或一(1)位。舉例而言，存儲(chǔ)器可定義為“已編程”位或“已擦除”位。依據(jù)特定的慣例，已編程的單元表示“0”位而已擦除的單元表示“1”位。在其它型式的存儲(chǔ)單元中，每一單元可存儲(chǔ)兩個(gè)二進(jìn)制位，“左位”和“右位”。“左位”可以表示“0”或“1”，而“右位”與“左位”完全獨(dú)立，也可以表示“0”或“1”。
通常，存儲(chǔ)單元在讀取操作期間的狀態(tài)是通過讀出存儲(chǔ)單元所取用的電流而決定。舉例而言，為了查明利用漏極側(cè)讀出的特定存儲(chǔ)單元所取用的電流，將存儲(chǔ)單元的漏極端連接至讀出電路，將存儲(chǔ)單元的源極端連接至接地端，且選擇存儲(chǔ)單元的柵極。讀出電路嘗試檢測由存儲(chǔ)單元所取用的電流，并將所檢測到存儲(chǔ)單元電流與參考電流相比較。如果檢測到的存儲(chǔ)單元電流超過參考電流，則將該存儲(chǔ)單元視為已擦除的單元(對應(yīng)于“1”位)。可是，如果檢測到的存儲(chǔ)單元電流低于參考電流，則將該存儲(chǔ)單元視為已編程的單元(對應(yīng)于“0”位)。
事實(shí)上，希望所檢測到的存儲(chǔ)單元電流能夠比參考電流大于或小于一個(gè)“讀取差數(shù)(read margin)”。在本申請中，讀取差數(shù)定義為在讀取操作期間由目標(biāo)存儲(chǔ)單元所取用的電流與由參考單元所取用的電流之間差的絕對值。通過設(shè)定適當(dāng)?shù)淖x取差數(shù)，可大大地降低，例如噪聲等外來因素對存儲(chǔ)單元電流檢測的影響。舉例說明，假如在特定存儲(chǔ)器件內(nèi)用于作為比較用的參考電流為15微安培(μA)。在此狀況下，為了提供5μA的讀取差數(shù)，希望對于已擦除的單元(對應(yīng)于“1”位)讀取存儲(chǔ)單元電流為20μA或大于20μA，而對于已編程的單元(對應(yīng)于“0”位)希望讀取存儲(chǔ)單元電流為10μA或小于10μA。通過5μA的讀取差數(shù)，可大大地降低，如噪聲等外來因素的影響。
可是，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器電路大幅降低了在讀取操作期間用于讀出存儲(chǔ)單元電流的讀取差數(shù)(在本申請中，讀取差數(shù)的降低也可視為“讀取差數(shù)損失(read margin loss)”)。當(dāng)大大地降低讀取差數(shù)時(shí)，讀出存儲(chǔ)單元電流的可靠度也會(huì)降低，因?yàn)槿缭肼暤韧鈦硪蛩貢?huì)有較大的影響。因此讀取操作的可靠度和準(zhǔn)確度會(huì)降低，導(dǎo)致存儲(chǔ)器件的不良性能。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在強(qiáng)烈的需求，其必須克服已知存儲(chǔ)器電路中的這些缺點(diǎn)并提供在讀取操作期間可以快速且正確的方式降低讀取差數(shù)損失的存儲(chǔ)器電路和技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于快速且正確的存儲(chǔ)器讀取操作的電路。本發(fā)明針對且解決現(xiàn)有技術(shù)中的需求，其所提供的存儲(chǔ)器電路和技術(shù)在讀取操作期間可以快速且正確的方式降低讀取差數(shù)損失。依據(jù)其中一個(gè)示意性實(shí)施例，用于在讀取操作期間讀出目標(biāo)單元中電流的存儲(chǔ)器電路包含有目標(biāo)單元、第一鄰近單元、和運(yùn)算放大器。在此示意性實(shí)施例中，目標(biāo)單元具有接地的第一位線，且具有連接至漏極電壓的第二位線。讀出電路在第一節(jié)點(diǎn)被連接至第一位線或第二位線的至少其中之一。舉例而言，在漏極側(cè)讀出中，讀出電路被連接至第二位線，而在源極側(cè)讀出中，讀出電路被連接至第一位線。第一鄰近單元具有連接至第二節(jié)點(diǎn)的第三位線。運(yùn)算放大器具有在第二節(jié)點(diǎn)連接至第三位線的輸出端。運(yùn)算放大器還具有連接至前述第一節(jié)點(diǎn)的非反向輸入端，且具有連接至第二節(jié)點(diǎn)的反向輸入端。各目標(biāo)單元和第一鄰近單元包含有分別連接至共享字線的柵極端。在某些實(shí)施例中，目標(biāo)單元同時(shí)存儲(chǔ)第一位和第二位。
依據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，存儲(chǔ)器電路還包含有第二鄰近單元和第三鄰近單元。在此特殊實(shí)施例中，第二鄰近單元具有連接至第一節(jié)點(diǎn)的第四位線，且第二鄰近單元與目標(biāo)單元相鄰接。第三鄰近單元也具有連接至第一節(jié)點(diǎn)的第五位線。第三鄰近單元與第二鄰近單元相鄰接，且第一鄰近單元與第三鄰近單元相鄰接。依據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，存儲(chǔ)器電路還包含有第四鄰近單元。在此特殊實(shí)施例中，第四鄰近單元具有連接至第二節(jié)點(diǎn)的第六位線，且第四鄰近單元與第一鄰近單元相鄰接。依據(jù)再一個(gè)示意性實(shí)施例，存儲(chǔ)器電路還包含有第五鄰近單元。在此特殊實(shí)施例中，第五鄰近單元具有連接至第二節(jié)點(diǎn)的第七位線，且第五鄰近單元與第四鄰近單元相鄰接。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，在閱讀下列說明和附圖之后本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1A顯示了已知存儲(chǔ)器電路的電路圖；圖1B顯示了簡化的Y-譯碼器或Y-選擇路徑，在此標(biāo)示為Y-路徑；圖2顯示了另一個(gè)已知存儲(chǔ)器電路的電路圖；圖3顯示了依據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)器電路一個(gè)實(shí)施例的電路圖；圖4顯示了依據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)器電路另一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種用于快速且準(zhǔn)確的存儲(chǔ)器讀取操作的電路。下列說明包含與本發(fā)明申請相關(guān)的特定信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員將可了解，本發(fā)明也可以按照與此處所討論方式不同的方式應(yīng)用于其它應(yīng)用中。再者，為了不混淆本發(fā)明，在此將不討論本發(fā)明的某些特殊細(xì)節(jié)。
本發(fā)明中的附圖及其相伴隨的詳細(xì)說明僅與本發(fā)明的示意性實(shí)施例相關(guān)。為了保持其簡要性，在本申請中將不特別說明本發(fā)明的其它實(shí)施例，并且沒有通過本發(fā)明的附圖進(jìn)行特別說明。在下列說明中，依據(jù)已編程狀態(tài)是以“0”位表示而已擦除狀態(tài)是以“1”位表示的特定慣例作為參考，雖然本發(fā)明也適合以其它慣例表示。
為了說明本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)，將先參考圖1A、1B和2簡要說明已知的存儲(chǔ)器電路。首先參考圖1A，在此顯示了對應(yīng)于存儲(chǔ)器件一部分的已知存儲(chǔ)器電路100。在電路100中，位線116和121通過通常是以Y-路徑166a和166b顯示的選擇電路進(jìn)行連接，其連接方式使得可讀出由存儲(chǔ)單元105所取得的存儲(chǔ)單元電流110。當(dāng)需要執(zhí)行包含有存儲(chǔ)單元105的讀取操作時(shí)可使用此配置。Y-路徑166a和166b分別為電路100中的位線116和121建立連接，且為了簡化在圖1B中Y-路徑166a和166b僅以Y-路徑166表示。圖1B顯示了簡單的以“Y-路徑”166表示的簡化“Y譯碼器”或“Y-選擇路徑”。在圖1B中，當(dāng)晶體管167和164被同時(shí)激活時(shí)，例如，通過將激活信號(hào)分別提供給晶體管167和164的柵極時(shí)，Y-路徑166通過電阻器169、晶體管167、電阻器168和晶體管164在節(jié)點(diǎn)117和節(jié)點(diǎn)118之間提供連接。電阻器168和169表示由整體金屬位線和擴(kuò)散位線而引起的電阻值。
繼續(xù)參考圖1A，通過將節(jié)點(diǎn)123經(jīng)由Y-路徑166b連接至讀出電路160而將位線121配置為“漏極”位線(在圖1中是以“D”標(biāo)示)。通過將節(jié)點(diǎn)117經(jīng)由Y-路徑166a連接至接地165而將位線116配置為“源極”位線(在圖1中是以“S”標(biāo)示)。位線141和151是“浮接”的，且具有經(jīng)由鄰近存儲(chǔ)單元接地的由圖形決定的路徑。字線125(在圖1中以“WL”標(biāo)示)連接至存儲(chǔ)單元105的柵極端，用于激活存儲(chǔ)單元105。當(dāng)存儲(chǔ)單元105激活時(shí)，由存儲(chǔ)單元105取用的電流量110可表示出存儲(chǔ)單元105的“已編程”或“已擦除”的狀態(tài)。舉例而言，如果存儲(chǔ)單元105為“已編程”(即，表示“0”位)，則由存儲(chǔ)單元105所取用的電流為低電流，例如低于10μA。相反地，如果存儲(chǔ)單元105為“已擦除”(即，表示“1”位)，則由存儲(chǔ)單元105所取用的電流為高電流，例如大于20μA。
通過存儲(chǔ)器電路100，讀出電路160讀出電流130以便查明流經(jīng)存儲(chǔ)單元105的存儲(chǔ)單元電流110?？墒?，當(dāng)存儲(chǔ)單元105為已編程單元(對應(yīng)于“0”位)時(shí)，如果鄰近存儲(chǔ)單元155及其在存儲(chǔ)單元155和接地之間的所有其它鄰近單元為已擦除單元(對應(yīng)于“1”位)時(shí)，則會(huì)取用從節(jié)點(diǎn)123流至節(jié)點(diǎn)143的漏電流135。同時(shí)另一個(gè)可能導(dǎo)致漏電流135的來源為瞬時(shí)電流，其在對位于圖1A中存儲(chǔ)單元155右邊的存儲(chǔ)單元的某些位線充電時(shí)會(huì)發(fā)生。在此情況下，由讀出電路160所檢測的電流130將會(huì)是存儲(chǔ)單元電流110和漏電流135的總和，在當(dāng)存儲(chǔ)單元105為已編程單元時(shí)進(jìn)行讀取操作的期間，會(huì)導(dǎo)致電流130增加以及讀取差數(shù)降低。如上所述，在讀取操作期間降低讀取差數(shù)會(huì)降低讀取操作的可靠性。
參考圖2，圖中顯示了對應(yīng)于存儲(chǔ)器件一部分的另一個(gè)已知存儲(chǔ)器電路200。類似圖1中的存儲(chǔ)器電路100，通過將節(jié)點(diǎn)223經(jīng)由Y-路徑266b連接至讀出電路260而將存儲(chǔ)單元205的位線221配置為“漏極”位線(在圖2中是以“D”標(biāo)示)，而通過將節(jié)點(diǎn)217經(jīng)由Y-路徑266a連接至接地265而將位線216配置為“源極”位線(在圖2中是以“S”標(biāo)示)，所以可讀出由存儲(chǔ)單元205所取用的存儲(chǔ)單元電流210。字線225(在圖2中以“WL”標(biāo)示)連接至存儲(chǔ)單元205的柵極端且用于激活存儲(chǔ)單元205。當(dāng)存儲(chǔ)單元205激活時(shí)，由存儲(chǔ)單元205取用的電流量210可表示存儲(chǔ)單元205的“已編程”或“已擦除”狀態(tài)。
在存儲(chǔ)器電路200中，通過使節(jié)點(diǎn)243經(jīng)由Y-路徑266c連接至預(yù)先充電電路280而將鄰近單元255的位線241配置為“預(yù)先充電”位線(在圖2中是以“P”標(biāo)示)。位線251是“浮接”的且具有經(jīng)由鄰近存儲(chǔ)單元接地的由圖形決定的路徑。如圖1B所示以及如前文中所說明，可以由Y-路徑166來表示Y-路徑266a、266b和266c。
當(dāng)存儲(chǔ)單元205為已編程單元(對應(yīng)于“0”位)且鄰近存儲(chǔ)單元255為已擦除或過擦除單元(對應(yīng)于“1”位)時(shí)，連接至位線241的節(jié)點(diǎn)243會(huì)被提供有預(yù)先充電電壓，以便降低從節(jié)點(diǎn)223流至節(jié)點(diǎn)243的漏電流。舉例而言，預(yù)先充電電路280嘗試在節(jié)點(diǎn)243上提供與由讀出電路260在節(jié)點(diǎn)223上所提供電壓相同電位的電壓?？墒?，在實(shí)際上，在節(jié)點(diǎn)243和在節(jié)點(diǎn)223上的電壓互相間有非常大的差異，即使讀出電路260和充電電路280有非常相似的設(shè)計(jì)。舉例而言，節(jié)點(diǎn)243和節(jié)點(diǎn)223間的電壓差可能多達(dá)50mV。此外，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)243和節(jié)點(diǎn)223間的電壓差大部分是由于從讀出電路260和充電電路280所取用的電流量不同，所以很難控制和/或補(bǔ)償存儲(chǔ)器電路200內(nèi)節(jié)點(diǎn)243和節(jié)點(diǎn)223間的電壓差，特別是在存儲(chǔ)單元205為已擦除單元(對應(yīng)于“1”位)，存儲(chǔ)單元255為已擦除或過擦除單元以及存儲(chǔ)單元270為已編程單元時(shí)。因?yàn)榻?jīng)由存儲(chǔ)單元205所取用的電流量210是由存儲(chǔ)單元205是否為已擦除單元(對應(yīng)于“1”位)或已編程單元(對應(yīng)于“0”位)而決定，所以存儲(chǔ)器電路200無法有效控制和補(bǔ)償從讀出電路260和充電電路280所取用電流的不一致，因而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)243和節(jié)點(diǎn)223之間大的電壓差。因此，在當(dāng)存儲(chǔ)單元205為已擦除單元且鄰近存儲(chǔ)單元255為已擦除或過擦除逗你員以及存儲(chǔ)單元270為已編程單元時(shí)，從節(jié)點(diǎn)243至節(jié)點(diǎn)223的漏電流235是經(jīng)由存儲(chǔ)單元255汲取。其原是因?yàn)楫?dāng)存儲(chǔ)單元205為已擦除單元時(shí)，存儲(chǔ)單元電流210用于降低提供至節(jié)點(diǎn)223的電壓。因此，節(jié)點(diǎn)243和節(jié)點(diǎn)223間的電壓差用于經(jīng)由存儲(chǔ)單元255從節(jié)點(diǎn)243至節(jié)點(diǎn)223汲取漏電流235。在此情況下，讀出電路260會(huì)讀出對應(yīng)于存儲(chǔ)單元電流210和漏電流235之差的電流230，當(dāng)存儲(chǔ)單元205為已擦除單元時(shí)可有效降低電流230，因而降低讀取操作期間的讀取差數(shù)。如前文中所指出，降低讀取操作期間的讀取差數(shù)會(huì)降低讀取操作的正確性和可靠度。舉例而言，存儲(chǔ)單元電流210在存儲(chǔ)單元205為已擦除單元時(shí)大約為30μA?？墒?，由于節(jié)點(diǎn)243和節(jié)點(diǎn)223間的電壓差，使得經(jīng)由鄰近存儲(chǔ)單元255的漏電流235大約為5μA。在此例子中，由讀出電路260所讀出的電流230將是存儲(chǔ)單元電流210和漏電流235的差值，且大約為25μA。當(dāng)使用27μA的參考電流(對應(yīng)于3μA的讀取差數(shù))進(jìn)行比較時(shí)，經(jīng)由存儲(chǔ)單元255的漏電流235會(huì)降低讀取差數(shù)，使得讀取電流230(25μA)的值會(huì)錯(cuò)誤地表示存儲(chǔ)單元205為已編程單元，而事實(shí)上存儲(chǔ)單元205為已擦除單元。讀取差數(shù)的此種降低導(dǎo)致存儲(chǔ)單元狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷在讀取操作期間是不可容忍的。
參考圖3，圖中顯示了依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)器電路300的電路圖。如將于下文中更詳細(xì)說明的，存儲(chǔ)器電路300會(huì)明顯降低漏電流并明顯降低在存儲(chǔ)器讀取操作期間的讀取差數(shù)損失。本發(fā)明適用于能夠存儲(chǔ)兩個(gè)二進(jìn)制位的存儲(chǔ)單元，如在本示意性實(shí)施例中所顯示的其具有“左”位和“右”位。左位可以表示“0”或“1”，同時(shí)右位也可以表示“0”或“1”，完全不受左位影響。可是，本發(fā)明也適用于具有其它形式的存儲(chǔ)單元，例如僅存儲(chǔ)單個(gè)位的存儲(chǔ)單元。如圖3中所顯示且將于下文中所說明的Y-路徑366a、366b和366c可如圖1B中所顯示且已經(jīng)于上文中說明的以Y-路徑166表示。
存儲(chǔ)器電路300描繪了存儲(chǔ)器件的一部分，其包含沿著相同字線325(在圖3中標(biāo)示為“WL”)的相鄰存儲(chǔ)單元305、355和370。在圖3中所描繪的特定實(shí)施例中，存儲(chǔ)器電路300描繪了在執(zhí)行有關(guān)于存儲(chǔ)單元305的左位382的讀取操作時(shí)的示意性配置。雖然為使說明簡潔而未在此揭露，但當(dāng)執(zhí)行有關(guān)于存儲(chǔ)單元305的右位384的讀取操作時(shí)，可實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的類似的存儲(chǔ)器電路(沒有顯示)。在本申請中，將執(zhí)行讀取操作的存儲(chǔ)單元305通稱為“目標(biāo)單元”，而與存儲(chǔ)單元305相鄰的各存儲(chǔ)單元355和370通稱為“相鄰單元”。
在存儲(chǔ)器電路300中，通過將節(jié)點(diǎn)317經(jīng)由Y-路徑366a連接至接地365而將位線316配置為存儲(chǔ)單元305的“源極”位線(在圖3中標(biāo)示為“S”)。通過將節(jié)點(diǎn)323經(jīng)由Y-路徑366b連接至節(jié)點(diǎn)320而將位線321配置為存儲(chǔ)單元305的“漏極”位線(在圖3中標(biāo)示為“D”)，在節(jié)點(diǎn)320與讀出電路360相連接(在本申請中，由讀出電路360經(jīng)由Y-路徑366b提供給節(jié)點(diǎn)323的電壓通稱為“漏極”電壓)。字線325連接至存儲(chǔ)單元305的柵極端，且在讀取操作期間用于激活存儲(chǔ)單元305。在本示例中，當(dāng)激活存儲(chǔ)單元305時(shí)，由存儲(chǔ)單元305所取用的電流量310表示存儲(chǔ)單元305的左位382的“已編程”或“已擦除”狀態(tài)。
繼續(xù)參考圖3，存儲(chǔ)單元305還包含有運(yùn)算放大器381，其具有連接至節(jié)點(diǎn)350并驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)350的輸出端。節(jié)點(diǎn)350也經(jīng)由Y-路徑366c連接至節(jié)點(diǎn)343，所以鄰近單元355的位線341經(jīng)由Y-路徑366c連接至運(yùn)算放大器381的輸出端。運(yùn)算放大器381的非反相輸入端連接至節(jié)點(diǎn)320，而運(yùn)算放大器381的反相輸入端則在節(jié)點(diǎn)350經(jīng)由負(fù)反饋回路383連接至其輸出端。鄰近單元370的位線351為“浮接”的，且具有經(jīng)由鄰近存儲(chǔ)單元接地的由圖形決定的路徑。運(yùn)算放大器381通常包含有高增益運(yùn)算放大器，所以可驅(qū)動(dòng)在節(jié)點(diǎn)350處的其輸出端的電壓使得該電壓非常接近在節(jié)點(diǎn)320處的其非反相輸入端的電壓。舉例而言，在節(jié)點(diǎn)350和節(jié)點(diǎn)320間的電壓差可降低至大約5mV。此外，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)343經(jīng)由Y-路徑366c連接至節(jié)點(diǎn)350，且節(jié)點(diǎn)423經(jīng)由Y-路徑366b連接至節(jié)點(diǎn)320，所以在節(jié)點(diǎn)343的電壓也非常接近節(jié)點(diǎn)323的電壓。結(jié)果為，運(yùn)算放大器381通過在節(jié)點(diǎn)343提供非常接近于節(jié)點(diǎn)323處電壓的電壓而將存儲(chǔ)單元355的位線341配置成“預(yù)充電”位線(在圖3中標(biāo)示為“P”)。
因?yàn)榇鎯?chǔ)器電路300的特殊排列而使得節(jié)點(diǎn)323和節(jié)點(diǎn)343處的電壓非常接近，所以經(jīng)由存儲(chǔ)單元355，即從節(jié)點(diǎn)343至節(jié)點(diǎn)323的漏電流335明顯下降。舉例而言，與已知的電路200相比較，存儲(chǔ)器電路300使得漏電流335明顯下降，例如漏電流335從圖2所示實(shí)施例的大約5μA下降至在本示例實(shí)施例中的2μA。因?yàn)樵诖鎯?chǔ)器電路300中其漏電流335的量明顯下降，所以由讀出電路360讀出的總電流330在目標(biāo)單元305為已擦除單元且鄰近單元355為已擦除或過擦除單元時(shí)很明顯地較少受到漏電流335影響，且因此也可降低讀取差數(shù)的損失。再者，由讀出電路360所檢測的總電流330可更正確地代表由目標(biāo)單元305的左位382在讀取操作期間所取用的電流310，且因此可更明確決定目標(biāo)單元305的左位382的狀態(tài)。
參考圖4，圖中顯示了本發(fā)明以存儲(chǔ)器電路400標(biāo)示的另一個(gè)實(shí)施例的電路圖。存儲(chǔ)器電路400描繪了包含沿著相同字線425(在圖4中以“WL”表示)的鄰近存儲(chǔ)單元401、405、455、470、472、490和492的存儲(chǔ)器件的一部分。圖4中所顯示的特殊實(shí)施例描繪了在執(zhí)行有關(guān)于存儲(chǔ)單元405左位482的讀取操作時(shí)的示例配置。在執(zhí)行有關(guān)于存儲(chǔ)單元405右位484的讀取操作時(shí)可以采用按照本發(fā)明的類似存儲(chǔ)器電路(沒有顯示)。在本申請中，將執(zhí)行讀取操作的存儲(chǔ)單元405通稱為“目標(biāo)單元”，而將與存儲(chǔ)單元405相鄰的各存儲(chǔ)單元401、455、470、472、490和492通稱為“鄰近單元”。如圖4中所顯示且將于下文中所說明的Y-路徑466a、466b、466c、466d、466e、466f、466g、和466h可如圖1B中所顯示且已經(jīng)于上文中說明的以Y-路徑166表示。
在存儲(chǔ)器電路400中，通過將節(jié)點(diǎn)417經(jīng)由Y-路徑466b連接至接地465而將位線416配置為存儲(chǔ)單元405的“源極”位線(在圖4中標(biāo)示為“S”)。同樣地，將鄰近存儲(chǔ)單元401的位線414配置為“源極”位線(存儲(chǔ)單元401與存儲(chǔ)單元405共享位線416)。因此，節(jié)點(diǎn)415經(jīng)由Y-路徑466a連接至接地465。通過將節(jié)點(diǎn)423經(jīng)由Y-路徑466c連接至節(jié)點(diǎn)420而將位線421配置為存儲(chǔ)單元405的“漏極”位線(在圖4中標(biāo)示為“D”)，在此節(jié)點(diǎn)420與讀出電路460相連接(在本申請中，由讀出電路460經(jīng)由Y-路徑466c提供給節(jié)點(diǎn)423的電壓通稱為“漏極”電壓)。字線425連接至存儲(chǔ)單元405的柵極端，且在讀取操作期間用于激活存儲(chǔ)單元405。在本示例中，當(dāng)激活存儲(chǔ)單元405時(shí)，由存儲(chǔ)單元405所取用的電流量410表示存儲(chǔ)單元405的左位482的“已編程”或“已擦除”狀態(tài)。
在圖4所描繪的特殊實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元455和470的位線441和451分別被配置為“漏極”位線。因此，位線441的節(jié)點(diǎn)443和位線451的節(jié)點(diǎn)453分別經(jīng)由Y-路徑466d和466e而在節(jié)點(diǎn)420連接至讀出電路460。通過在存儲(chǔ)器電路400中將位線441和451配置為“漏極”位線，電流432可更正確表示與存儲(chǔ)單元405的左位482相關(guān)的電流410，因而降低讀取差數(shù)損失，特別是當(dāng)存儲(chǔ)單元405的左位482為已擦除單元(對應(yīng)于“1”位)且存儲(chǔ)單元455和470為已擦除單元(對應(yīng)于“1”位)時(shí)。其理由是電流433被加至電流430從而形成總電流432，因此可補(bǔ)償漏電流435。此外，將電流438加至電流493以形成電流433，因而補(bǔ)償漏電流437。與由存儲(chǔ)單元405的左位482所取用的電流410相比，任何經(jīng)由鄰近存儲(chǔ)器，即經(jīng)過存儲(chǔ)單元472的電流440的額外漏電流量是非常小的，且因此該額外電流對總電流432有較小的影響。因此，由傳感器460所檢測的總電流432因?yàn)閷β╇娏?35和437的補(bǔ)償所以非常接近由存儲(chǔ)單元405左位482所取用電流410。因此，可明顯降低讀取差數(shù)損失。通過本技術(shù)收回的漏電流在讀出存儲(chǔ)單元405左位482的狀態(tài)時(shí)可明顯降低讀取差數(shù)損失。
繼續(xù)參考圖4，存儲(chǔ)器電路400還包含有運(yùn)算放大器481，其具有連接至節(jié)點(diǎn)474并驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)474的輸出端。運(yùn)算放大器481的非反相輸入端連接至節(jié)點(diǎn)420，而運(yùn)算放大器481的反相輸入端則經(jīng)由負(fù)反饋回路483在節(jié)點(diǎn)474連接至其輸出端。在圖4所示的特殊實(shí)施例中，通過分別將位線475的節(jié)點(diǎn)476、位線496的節(jié)點(diǎn)495、和位線498的節(jié)點(diǎn)497分別經(jīng)由Y-路徑466f、466g和466h連接至運(yùn)算放大器481在節(jié)點(diǎn)474處的輸出端而將存儲(chǔ)單元472、490、和492的位線475、496、和498配置成“預(yù)先充電”位線(圖4中以“p”標(biāo)示)。
運(yùn)算放大器481通常包含有高增益運(yùn)算放大器，所以可驅(qū)動(dòng)其在節(jié)點(diǎn)474處的輸出端的電壓使得與其在節(jié)點(diǎn)420處的非反相輸入端的電壓非常接近。此配置進(jìn)一步的結(jié)果是使運(yùn)算放大器481在各節(jié)點(diǎn)476、495、和497所提供的電壓非常接近在節(jié)點(diǎn)453處的電壓。通過此結(jié)構(gòu)，可大大降低經(jīng)由存儲(chǔ)單元472的漏電流439(即，從節(jié)點(diǎn)453至節(jié)點(diǎn)476)，特別是在存儲(chǔ)單元405的左位482為已編程位(對應(yīng)于“0”位)，在存儲(chǔ)單元472以及其與接地間所有的鄰近存儲(chǔ)單元為已擦除單元(對應(yīng)于“1”位)時(shí)，和/或當(dāng)漏電流439因?yàn)樗矔r(shí)電流而經(jīng)由存儲(chǔ)單元472被取用時(shí)，其中瞬時(shí)電流可能在對位于圖4所示的存儲(chǔ)單元492右側(cè)的存儲(chǔ)單元的某些位線充電時(shí)出現(xiàn)。漏電流439降低是因?yàn)樘峁╊~外的預(yù)先充電電壓給節(jié)點(diǎn)476的右側(cè)，即在節(jié)點(diǎn)495和497，所以節(jié)點(diǎn)476顯著地較少受到節(jié)點(diǎn)497右側(cè)的接地路徑和/或瞬時(shí)電流路徑的影響。事實(shí)上，節(jié)點(diǎn)495和497處的電壓用于緩沖從接地路徑和/或瞬時(shí)電流路徑至節(jié)點(diǎn)497右側(cè)的節(jié)點(diǎn)476上的電壓。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)476很少會(huì)受到從接地路徑和/或瞬時(shí)電流路徑到節(jié)點(diǎn)497右側(cè)的影響，所以節(jié)點(diǎn)476處的電壓更接近節(jié)點(diǎn)453處的電壓。
本發(fā)明的另一個(gè)特征為運(yùn)算放大器481可通過進(jìn)一步降低漏電流439和440而進(jìn)一步改善存儲(chǔ)器電路400的正確性。如上所述，運(yùn)算放大器481用于驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)474處的電壓使其非常接近節(jié)點(diǎn)420處的電壓。舉例而言，在節(jié)點(diǎn)474和節(jié)點(diǎn)420間的電壓差會(huì)下降至大約5mV。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)476經(jīng)由Y-路徑466f連接至節(jié)點(diǎn)474，且節(jié)點(diǎn)453經(jīng)由Y-路徑466e連接至節(jié)點(diǎn)420，所以在節(jié)點(diǎn)476的電壓也非常接近在節(jié)點(diǎn)453的電壓。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)476和453的電壓非常接近，所以可進(jìn)一步降低從節(jié)點(diǎn)476至453的漏電流440，因而當(dāng)存儲(chǔ)單元的左位482為已擦除位且鄰近存儲(chǔ)單元455、470、472、490和492為已擦除單元時(shí)可改善總電流432的正確性。舉例而言，與已知電路200相比較，存儲(chǔ)器電路400使得漏電流440明顯下降，例如漏電流440從圖2所示實(shí)施例的大約5μA下降至在本示意性實(shí)施例中的0.5μA。同樣地，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)476和453的電壓非常接近，所以可進(jìn)一步降低從節(jié)點(diǎn)453至節(jié)點(diǎn)476的漏電流439，因此當(dāng)存儲(chǔ)單元的左位482為已編程位且鄰近存儲(chǔ)單元455、470、472、490和492為已擦除單元時(shí)可提高總電流432的正確性。值得注意的，由于存儲(chǔ)器電路400在當(dāng)存儲(chǔ)單元405的左位482為已編程位或?yàn)橐巡脸粫r(shí)大大降低了讀取差數(shù)損失，即使鄰近存儲(chǔ)單元455、470、472、490、和492為已擦除單元。因此，電流432與參考電流(未顯示)的比較在有關(guān)存儲(chǔ)單元405的左位482的讀取操作期間會(huì)有較高的正確性和可靠性?？偠灾鎯?chǔ)器電路400通過明顯降低其讀取差數(shù)損失而導(dǎo)致快速且準(zhǔn)確的存儲(chǔ)器讀取操作。
如圖4的示意性實(shí)施例中所說明的，為將要讀取的存儲(chǔ)單元(例如，目標(biāo)單元405)的相鄰存儲(chǔ)單元(例如，存儲(chǔ)單元455和470)配置的額外漏極位線(例如，位線441和451)在將要讀取的存儲(chǔ)單元的位為已擦除位且與該鄰近存儲(chǔ)單元相關(guān)的位是已擦除位時(shí)能夠降低讀取差數(shù)損失。另一方面，為其它的相鄰存儲(chǔ)單元(例如，存儲(chǔ)單元490和492)配置的額外預(yù)先充電位線(例如，位線496和498)在將要讀取的存儲(chǔ)單元的位為已編程位且與鄰近存儲(chǔ)單元相關(guān)的位為已擦除位時(shí)能夠降低讀取差數(shù)損失。注意，因?yàn)轭~外的漏極位線和/或預(yù)先充電位線，在犧牲額外的功率消耗和存取速度下，可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器讀取操作的正確性的增加。因此，在本發(fā)明其它實(shí)施例中，可依據(jù)特別希望的正確性、功率預(yù)算和存取速度而選擇“漏極”位線和/或“預(yù)先充電”位線的數(shù)目。
從上述本發(fā)明示意性實(shí)施例的說明可以證實(shí)，可利用很多技術(shù)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的概念且不會(huì)偏離其目的。再者，雖然是參考特定實(shí)施例說明本發(fā)明，但任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員均可了解可對其形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行修改而不會(huì)偏離本發(fā)明的精神和目的。舉例而言，如上所述，可修改“漏極”位線和/或“預(yù)先充電”位線的特定數(shù)目而不會(huì)偏離本發(fā)明的精神和目的。再者，雖然如圖3和4所示的特殊實(shí)施例如上所述是使用漏極側(cè)讀出，即，其讀出電路連接至漏極位線，但是也可修改本發(fā)明通過使用源極側(cè)讀出方法，即，其讀出電路連接至源極位線，而提供快速、正確的存儲(chǔ)器讀取操作而不會(huì)偏離本發(fā)明的精神和目的。所描述的示意性實(shí)施例均將視為說明用而非限制用。應(yīng)該也可以了解本發(fā)明并不僅限于在此所描述的特殊實(shí)施例，任何其它重新排列、修改、和取代過的實(shí)施例均不會(huì)偏離本發(fā)明的精神和目的。
因此，已經(jīng)說明用于快速且正確的讀取操作的電路。
權(quán)利要求
1.一種用于在讀取操作期間讀出目標(biāo)單元(305)的電流的存儲(chǔ)器電路，該存儲(chǔ)器電路包括所述目標(biāo)單元(305)，具有連接至接地端(365)的第一位線(316)，該目標(biāo)單元(305)具有連接至漏極電壓的第二位線(321)；讀出電路(360)，在第一節(jié)點(diǎn)(320)連接至該第一位線(316)或該第二位線(321)的至少其中之一；第一鄰近單元(355)，具有連接至第二節(jié)點(diǎn)(350)的第三位線(341)；運(yùn)算放大器(381)，具有在讀取操作期間在該第二節(jié)點(diǎn)(350)連接至該第三位線(341)的輸出端，該運(yùn)算放大器(381)具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)(320)的非反相輸入端，該運(yùn)算放大器(381)具有連接至該第二節(jié)點(diǎn)(350)的反相輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器電路，進(jìn)一步包括第二鄰近單元(490)，該第二鄰近單元(490)具有連接至該第二節(jié)點(diǎn)的第四位線(496)，該第二鄰近單元(490)與該第一鄰近單元相鄰接。
3.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器電路，進(jìn)一步包括第二鄰近單元(455)，該第二鄰近單元(455)具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)的第四位線(441)，該第二鄰近單元(455)與該目標(biāo)單元相鄰，該第一鄰近單元與該第二鄰近單元(455)相鄰。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器電路，進(jìn)一步包括第二鄰近單元(455)，該第二鄰近單元(455)具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)的第四位線(441)，該第二鄰近單元(455)與該目標(biāo)單元相鄰，該存儲(chǔ)器電路進(jìn)一步包括第三鄰近單元(470)，該第三鄰近單元(470)具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)的第五位線(451)，該第三鄰近單元(470)與該第二鄰近單元(455)相鄰，該第一鄰近單元與該第三鄰近單元(470)相鄰。
5.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器電路，其中該目標(biāo)單元和該第一鄰近單元的每一個(gè)都包括連接至共享字線的各自的柵極端。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器電路，其中該目標(biāo)單元存儲(chǔ)第一位和第二位。
7.一種存儲(chǔ)器電路，包括目標(biāo)單元裝置(305)，用于存儲(chǔ)至少一位，該目標(biāo)單元裝置(305)具有連接至接地端(365)的第一位線(316)，該目標(biāo)單元(305)具有連接至漏極電壓的第二位線(321)；讀出電路裝置(360)，用于在讀取操作期間讀出該目標(biāo)單元裝置(305)的電流，該讀出電路裝置(360)在第一節(jié)點(diǎn)(320)連接至該第一位線(316)或該第二位線(321)的至少其中之一；第一鄰近單元裝置(355)，其用于存儲(chǔ)至少一位，該第一鄰近單元裝置(355)具有連接至第二節(jié)點(diǎn)(350)的第三位線(341)；運(yùn)算放大器裝置(381)，具有在讀取操作期間在該第二節(jié)點(diǎn)(350)連接至該第三位線(341)的輸出端，該運(yùn)算放大器裝置具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)(320)的非反相輸入端，該運(yùn)算放大器裝置具有連接至該第二節(jié)點(diǎn)(350)的反相輸入端。
8.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器電路，進(jìn)一步包括第二鄰近單元裝置(455)，用于存儲(chǔ)至少一位，該第二鄰近單元裝置(455)具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)的第四位線(441)，該第二鄰近單元裝置(455)與該目標(biāo)單元相鄰，該第一鄰近單元與該第二鄰近單元(455)相鄰。
9.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器電路，進(jìn)一步包括第二鄰近單元裝置(455)，用于存儲(chǔ)至少一位，該第二鄰近單元裝置(455)具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)的第四位線(441)，該第二鄰接單元裝置(455)與該目標(biāo)單元相鄰，該存儲(chǔ)器電路進(jìn)一步包含用于存儲(chǔ)至少一位的第三鄰近單元裝置(470)，該第三鄰近單元裝置(470)具有連接至該第一節(jié)點(diǎn)的第五位線(451)，該第三鄰近單元裝置(470)與該第二鄰近單元(455)相鄰，該第一鄰近單元與該第三鄰近單元(470)相鄰。
10.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器電路，其中該目標(biāo)單元裝置和該第一鄰近單元裝置的每一個(gè)都包含有連接至共享字線的各自的柵極端。
全文摘要
公開了一種用于在讀取操作期間讀出目標(biāo)單元內(nèi)電流的存儲(chǔ)器電路。依據(jù)一個(gè)示意性實(shí)施例，此存儲(chǔ)器電路包含目標(biāo)單元(305)、第一鄰近單元(355)、和運(yùn)算放大器(381)。第一目標(biāo)單元的第一位線(316)連接至接地端；目標(biāo)單元的第二位線(321)則連接至漏極電壓。讀出電路(360)在第一節(jié)點(diǎn)(320)連接至第一位線(316)或第二位線(321)的至少其中之一。第一鄰近單元(355)的第三位線(341)連接至第二節(jié)點(diǎn)(350)。運(yùn)算放大器(381)的輸出端在讀取操作期間在第二節(jié)點(diǎn)(350)連接至第三位線(341)。運(yùn)算放大器(381)的非反相輸入端連接至第一節(jié)點(diǎn)(320)，且其反相輸入端連接至第二節(jié)點(diǎn)(350)。
文檔編號(hào)G11C16/26GK1762026SQ200480006883
公開日2006年4月19日 申請日期2004年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者李賓寬, 陳伯苓, R·塔索 申請人:先進(jìn)微裝置公司