專利名稱：雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，本發(fā)明涉及一種雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
作為一種集成電路存儲器件，快閃存儲器具有電可擦寫存儲信息的功能，因此，快閃存儲器被廣泛應(yīng)用于如便攜式電腦、手機(jī)、數(shù)碼音樂播放器等電子產(chǎn)品中。通常的，依據(jù)柵極結(jié)構(gòu)的不同，快閃存儲器分為堆疊柵極快閃存儲器及分離柵極快閃存儲器兩種類型， 這兩種快閃存儲器都需要將存儲單元以適合本身操作的陣列進(jìn)行排布，每一存儲單元都用來儲存單一位的數(shù)據(jù)。這種快閃存儲器的存儲陣列需要場氧化層或溝槽式絕緣層來分離存儲單元，同時，為了提高快閃存儲器的擦寫效率，需要較大面積的存儲單元才能得到高電容耦合比，因此，所述快閃存儲器存儲單元的面積較為龐大，無法有效提高存儲密度。為了提高快閃存儲器的存儲密度，美國專利USM14693提供了一種雙分離柵結(jié)構(gòu)的快閃存儲器。如圖1所示，所述雙分離柵快閃存儲器包括兩個對稱分布的存儲位，其中， 第一存儲位包括第一電極101、第一控制柵極103、第一浮柵105以及所述第一浮柵105下方的第一溝道區(qū)107 ；第二存儲位包括第二電極109、第二控制柵極111，第二浮柵113以及所述第二浮柵105下方的第二溝道區(qū)115 ；此外，所述雙分離柵快閃存儲器還包含有位于第一溝道區(qū)107及第二溝道區(qū)115間的中間溝道區(qū)117，以及所述第一控制柵極103、第二控制柵極111之間、中間溝道區(qū)117上的中間電極119。通過在所述雙分離柵快閃存儲器的各個電極上加載不同的驅(qū)動電壓，所述第一存儲位與第二存儲位即可以獨(dú)立的進(jìn)行讀、寫操作。然而，由于所述雙分離柵快閃存儲器包含有兩個存儲位，在對所述雙分離柵快閃存儲器構(gòu)成的存儲陣列進(jìn)行讀寫操作時，必須對與各個電極連接的字線、位線及柵控制線進(jìn)行選擇，以避免同一存儲單元的不同存儲位相互影響，或者不同存儲單元間的相互影響。 因此，需要提供一種適于所述雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，以便向被選定操作的存儲單元提供驅(qū)動電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路及其驅(qū)動方法，以較為簡便的方法實現(xiàn)了雙分離柵快閃存儲器陣列的驅(qū)動。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，包括塊選擇單元、電源選擇單元、字線選擇單元以及控制柵極選擇單元，其中，所述塊選擇單元接收塊地址信號，基于所述塊地址信號形成初始塊選擇信號與塊選擇信號，并將所述初始塊選擇信號與塊選擇信號分別提供給電源選擇單元與字線選擇單元；所述電源選擇單元接收初始塊選擇信號、電源控制信號、負(fù)電源以及零電平，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述電源控制信號選擇負(fù)電源或零電平作為負(fù)向電源信號并提供給控制柵極選擇單元；所述字線選擇單元接收塊選擇信號與單元地址信號，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述單元地址信號形成字線驅(qū)動信號與字線選擇信號并分別提供給存儲陣列與控制柵極選擇單元；所述控制柵極選擇單元接收字線選擇信號、操作控制信號及負(fù)向電源信號，基于所述字線選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述操作控制信號與負(fù)向電源信號形成控制柵極驅(qū)動信號并提供給存儲陣列。 可選的，所述塊選擇單元包括塊譯碼單元與第一電平切換單元，其中，所述塊譯碼單元基于塊地址信號形成初始塊選擇信號并提供給第一電平切換單元；所述第一電平切換單元，用于對初始塊選擇信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，形成與字線選擇單元相匹配的塊選擇信號?？蛇x的，所述電源選擇單元包括第二電平切換單元與第四轉(zhuǎn)移選擇單元，其中，所述第二電平切換單元，基于塊譯碼單元提供的初始塊選擇信號選通，并接收外部的負(fù)電源與電源控制信號，基于所述負(fù)電源與電源控制信號形成電源選擇信號；所述第四轉(zhuǎn)移選擇單元，用于接收負(fù)電源、零電平及電源選擇信號，基于電源選擇信號形成負(fù)向電源信號并提供給控制柵極驅(qū)動單元。可選的，所述字線選擇單元包括第一轉(zhuǎn)移選擇單元與字線驅(qū)動單元，其中，所述第一轉(zhuǎn)移選擇單元，用于接收塊選擇信號與外部的單元地址信號，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述單元地址信號形成字線選擇信號并分別提供給字線驅(qū)動單元以及控制柵極驅(qū)動單元；所述字線驅(qū)動單元，基于所述字線選擇信號形成字線驅(qū)動信號并提供給存儲陣列的字線?？蛇x的，所述控制柵極選擇單元包括第二轉(zhuǎn)移選擇單元、第一控制柵極驅(qū)動單元、 第三轉(zhuǎn)移選擇單元以及第二控制柵極驅(qū)動單元，其中，所述第二轉(zhuǎn)移選擇單元基于操作控制信號與字線選擇信號形成第一控制柵極選擇信號并提供給第一控制柵極驅(qū)動單元，所述第一控制柵極驅(qū)單元基于第一控制柵極選擇信號與負(fù)向電源信號形成第一控制柵極驅(qū)動信號并提供給對應(yīng)存儲行的第一控制柵極；所述第三轉(zhuǎn)移選擇單元基于操作控制信號與字線選擇信號形成第二控制柵極選擇信號并提供給第二控制柵極驅(qū)動單元，所述第二控制柵極驅(qū)動信號基于第二控制柵極選擇信號與負(fù)向電源信號形成第二控制柵極驅(qū)動信號并提供給對應(yīng)存儲行的第二控制柵極。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用所述雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路的驅(qū)動方法，包括設(shè)置所述塊譯碼單元的驅(qū)動電源為第一電源，所述第一電平切換單元的驅(qū)動電源為第二電源，所述字線驅(qū)動單元的驅(qū)動電源為第三電源，所述第二轉(zhuǎn)移選擇單元與第一控制柵極驅(qū)動單元的驅(qū)動電源為第四電源，所述第三轉(zhuǎn)移選擇單元與第二控制柵極驅(qū)動單元的驅(qū)動電源為第五電源，所述第二電平切換單元的驅(qū)動電源為第六電源；所述行譯碼電路的驅(qū)動方法包括讀操作、寫操作以及擦除操作三部分，其中對于讀操作，第一電源的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源的電壓為3 7伏，第三電源的電壓為2 3. 6伏，第四電源的電壓為1. 2 3伏，第五電源的電壓為3 7伏，第六電源的電壓為1.2 3伏，負(fù)向電源信號為0 1伏；對于寫操作，第一電源的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源的電壓為5 10伏，第三電源的電壓為1. 2 2. 4伏，第四電源的電壓為5 10伏，第五電源的電壓為3 7伏，第六電源的電壓為1. 2 3伏，負(fù)向電源信號為0 1伏；對于擦除操作，第一電源的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源的電壓為5 10伏，第三電源的電壓為5 10伏，第四電源的電壓為1. 2 3伏，第五電源的電壓為1. 2 3伏， 第六電源的電壓為1. 2 3伏，負(fù)向電源信號為負(fù)電源為-3 9伏。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)行譯碼電路的控制柵極驅(qū)動單元與字線驅(qū)動單元共用電平切換單元，有效減少了電路面積；以較為簡便的方法實現(xiàn)了雙分離柵快閃存儲器陣列的驅(qū)動。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)雙分離柵快閃存儲器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路一個實施例的示意圖。圖3是本發(fā)明雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路的一種電路實例圖。圖4是圖3中電源選擇單元的一種電路實例圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，不同于單分離柵快閃存儲器構(gòu)成的存儲陣列，雙分離柵快閃存儲器陣列的每一存儲單元均包含有兩個存儲位，為了避免同一存儲單元不同存儲位、或不同存儲單元之間的干擾，需要提供一種針對雙分離柵快閃存儲器陣列的行驅(qū)動電路，以便以較為簡便的方法實現(xiàn)存儲單元及其中的存儲位選擇。下面以圖1雙分離柵快閃存儲器的第一存儲位為例，對雙分離柵快閃存儲器的操作方法進(jìn)行說明。其中，為了便于說明，所述雙分離柵快閃存儲器采用N型MOS晶體管。對于P型MOS晶體管，其驅(qū)動方法與N型MOS晶體管類似，在此不再贅述。后述行譯碼電路、 驅(qū)動方法等實施例也均以N型MOS晶體管為例，但不應(yīng)限制其范圍。
中間電極第一控制柵極第二控制柵極第一電極第二電極讀操作2 3. 6伏0 1伏3 7伏0伏0. 8 1. 5伏寫操作1. 2 2. 4伏5 10伏3 7伏3 7伏0.卜0. 6伏擦除操作5 10伏-3 -9伏-3 -9伏0.卜0.6伏3 7伏 如上表所示，在對第一存儲位進(jìn)行讀操作時，由行譯碼電路選擇的中間電極、第一控制柵極以及第二控制柵極上分別加載2 3. 6伏、0 1伏以及3 7伏的驅(qū)動電壓，所述驅(qū)動電壓使得第一存儲位被選中并形成讀電流。所述讀電流通過與所述第一存儲位相連的字線提供給靈敏放大器進(jìn)行后續(xù)處理。在對第一存儲位進(jìn)行寫操作時，由行譯碼電路選擇的中間電極、第一控制柵極以及第二控制柵極上分別加載1. 2 2. 4伏、5 10伏以及3 7伏的驅(qū)動電壓，同時，第一電極與第二電極上分別加載3 7伏及0. 1 0. 6伏的驅(qū)動電壓。在所述雙分離柵快閃存儲器導(dǎo)通后，所述第一控制柵極上較高的驅(qū)動電壓使得第一浮柵從溝道電流俘獲電荷，所述電荷的俘獲即對應(yīng)了第一存儲位的寫操作。而對于第二存儲位，由于第二控制柵極的驅(qū)動電壓相對較低，第二浮柵不會從溝道電流中俘獲電荷，也就沒有數(shù)據(jù)的寫入。在對第一存儲位進(jìn)行擦除操作時，由行譯碼電路選擇的中間電極、第一控制柵極以及第二控制柵極上分別加載5 10伏、-3 -9伏以及-3 -9伏的驅(qū)動電壓，同時，第一電極與第二電極上分別加載0. 1 0. 6伏及3 7伏的驅(qū)動電壓。在雙分離柵快閃存儲器導(dǎo)通后，所述第一控制柵極與第二控制柵極上較低的負(fù)向驅(qū)動電壓使得第一浮柵與第二浮柵中俘獲的電荷穿越柵介電層的勢壘，重新注入到第一電極或第二電極中。所述電荷注入第一電極或第二電極的過程即對應(yīng)于數(shù)據(jù)的擦除操作。可以看出，對于不同的操作，所述第一控制柵極、第二控制柵極上需要加載的驅(qū)動電壓各不相同，既包括不同幅值的正電壓，還包括大幅值的負(fù)電壓。在讀操作時，所述控制柵極上還有可能需要接地。為了避免同一存儲單元中不同存儲位之間的干擾，有必要提供一種適合所述雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路。針對上述問題，發(fā)明人提供了一種用于所述雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路。所述行譯碼電路中，控制柵極與字線的驅(qū)動單元通過共用電平切換單元的方式減小了行譯碼電路的面積。圖2是本發(fā)明雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路一個實施例的示意圖。在具體實施例中，所述快閃存儲器包含有一個或多個存儲塊，每個存儲塊中包含有陣列排布的多個存儲單元。相應(yīng)的，每個存儲單元的地址既包含有對應(yīng)于存儲塊的塊地址，還包含有對應(yīng)于存儲陣列的單元地址。在實際應(yīng)用中，如果需要對所述雙分離柵快閃存儲器陣列的存儲單元進(jìn)行讀寫操作，需要首先基于塊地址選定所述存儲單元所在的存儲塊；之后，再基于單元地址在所述選定的存儲塊中選擇對應(yīng)的存儲單元。如圖2所示，所述行譯碼電路一個實施例包括塊選擇單元201、電源選擇單元203、 字線選擇單元205以及控制柵極選擇單元207，其中，所述塊選擇單元201接收塊地址信號，基于所述塊地址信號形成初始塊選擇信號與塊選擇信號，并將所述初始塊選擇信號與塊選擇信號分別提供給電源選擇單元203與字線選擇單元205。所述電源選擇單元205接收塊選擇信號、電源控制信號、負(fù)電源以及零電平，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述電源控制信號選擇負(fù)電源或零電平作為負(fù)向電源信號并提供給控制柵極選擇單元207。所述字線選擇單元205接收塊選擇信號與單元地址信號，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述單元地址信號形成字線驅(qū)動信號提供給存儲陣列，基于所述單元地址信號形成字線選擇信號并提供給控制柵極選擇單元207。所述控制柵極選擇單元207接收字線選擇信號、操作控制信號及負(fù)向電源信號， 基于所述字線選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述操作控制信號形成控制柵極驅(qū)動信號并提
7供給存儲陣列。在具體實施例中，所述字線選擇單元205、控制柵極選擇單元207均包含有與存儲陣列的存儲行數(shù)量相對應(yīng)的分路，以便分別向不同的存儲行提供驅(qū)動信號。所述行譯碼電路的工作原理為塊選擇單元201接收外部輸入的塊地址信號，基于所述塊地址信號形成塊選擇信號并提供給字線選擇單元205。所述字線選擇單元205與存儲塊一一對應(yīng)。對于需要進(jìn)行讀寫操作的存儲塊，所述塊選擇信號為有效的選通信號，所述有效的選通信號使得對應(yīng)的字線選擇單元205開啟；對于無需進(jìn)行讀寫操作的存儲塊，所述塊選擇信號無效，對應(yīng)的字線選擇單元205關(guān)閉。與字線選擇單元205類似，所述電源選擇單元203接收初始塊選擇信號，基于所述初始塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，對于需要進(jìn)行讀寫操作的存儲塊，所述電源選擇單元203 開啟。所述開啟的電源選擇單元203接收電源控制信號，基于所述電源控制信號選擇負(fù)電源或零電平作為負(fù)向電源信號并提供給控制柵極選擇單元207。在具體實施例中，所述負(fù)向電源信號與需要進(jìn)行的操作相對應(yīng)。例如，對于讀操作與寫操作，所述負(fù)向電源信號為零電平，對于擦除操作，所述負(fù)向電源信號為負(fù)電源。字線選擇單元205在選擇開啟后，接收單元地址信號，基于所述單元地址信號形成字線驅(qū)動信號并提供給存儲陣列，不同的存儲行的字線對應(yīng)于不同的字線驅(qū)動信號。同時，所述字線選擇單元205還基于單元地址信號形成字線選擇信號并提供給控制柵極選擇單元207，所述字線選擇信號作為控制柵極選擇單元207的選通信號?？刂茤艠O選擇單元207接收字線選擇信號后，確定開啟狀態(tài)。對于被選擇開啟的控制柵極選擇單元207，其同時接收操作控制信號，以及電源選擇單元提供的負(fù)向電源信號。所述操作控制信號及負(fù)向電源信號與需要進(jìn)行的操作相對應(yīng)?；谒鲐?fù)向電源信號及操作控制信號，控制柵極選擇單元207形成控制柵極驅(qū)動信號并提供給存儲陣列中的一個存儲行，并加載在該存儲行的存儲單元的兩個控制柵極上。需要說明的是，所述控制柵極選擇單元207包括兩個子單元，基于操作控制信號的不同，所述兩個子單元的控制柵極驅(qū)動分別與被選中存儲行中存儲單元的第一控制柵極與第二控制柵極相對應(yīng)。在具體實施例中，所述操作控制信號包括兩位數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)組合包含有四種情況，S卩‘00’，‘11’，‘01’以及‘10’。所述四種情況即可以用來對應(yīng)對存儲單元進(jìn)行的操作，例如‘00’對應(yīng)于兩存儲位的寫操作，‘11’對應(yīng)于兩存儲位的擦除操作，‘01’ 與‘10’分別對應(yīng)于第一存儲位與第二存儲位的讀操作。下面通過一個更加具體的行譯碼電路及其工作過程的舉例，對于上述實施例作進(jìn)一步的說明。圖3是本發(fā)明雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路的一種電路實例圖。如圖3所示，所述雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路包括塊譯碼單元301、第一電平切換單元303、第一轉(zhuǎn)移選擇單元305、字線驅(qū)動單元307、第二轉(zhuǎn)移選擇單元309、第一控制柵極驅(qū)動單元311、第三轉(zhuǎn)移選擇單元313、第二控制柵極驅(qū)動單元315、第二電平切換單元317以及第四轉(zhuǎn)移選擇單元319。所述塊譯碼單元301與第一電平切換單元303構(gòu)成塊選擇單元302。其中，塊譯碼單元301基于塊地址信號形成初始塊選擇信號并提供給第一電平切換單元303。所述第一電平切換單元303對初始塊選擇信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，形成與第一轉(zhuǎn)移選擇單元305相匹配的塊選擇信號。相較于初始塊選擇信號，所述第一電平切換單元303處理后的塊選擇信號具備較強(qiáng)的驅(qū)動能力。所述塊譯碼單元301的驅(qū)動電源為第一電源VDDl，所述第一電平切換單元303的驅(qū)動電源為第二電源VDD2。所述第二電平切換單元317與第四轉(zhuǎn)移選擇單元319構(gòu)成電源選擇單元304。其中，所述第二電平切換單元317基于塊譯碼單元301提供的初始塊選擇信號確定開啟狀態(tài)。 對于開啟的第二電平切換單元317，其接收外部的負(fù)電源VNEG與電源控制信號。在所述電源控制信號的控制下，所述第二電平切換單元317形成電源選擇信號，所述電源選擇信號用于作為第四轉(zhuǎn)移選擇單元319的選擇信號。所述第四轉(zhuǎn)移選擇單元319分別接收負(fù)電源 VNEG及接地GND，并基于第二電平切換單元317提供的選擇信號確定選擇負(fù)電源VNEG或零電平作為負(fù)向電源信號并提供給第一控制柵極驅(qū)動單元311以及第二控制柵極驅(qū)動單元 315。所述第二電平切換單元317的驅(qū)動電源為第六電源VDD6。所述第一轉(zhuǎn)移選擇單元305與字線驅(qū)動單元307構(gòu)成字線選擇單元306。其中，所述第一轉(zhuǎn)移選擇單元305接收塊選擇信號與外部的單元地址信號，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述單元地址信號形成字線選擇信號并分別提供給字線驅(qū)動單元307、第二轉(zhuǎn)移選擇單元309以及第三轉(zhuǎn)移單元313。對于需要進(jìn)行操作的存儲行，字線選擇信號有效，所述有效的字線選擇信號控制字線驅(qū)動單元307形成字線驅(qū)動信號提供給存儲行的字線，同時所述有效的字線選擇信號還用于控制第二轉(zhuǎn)移選擇單元309以及第三轉(zhuǎn)移單元 313開啟。所述字線驅(qū)動單元307的驅(qū)動電源為第三電源VDD3。所述第二轉(zhuǎn)移選擇單元309、第一控制柵極驅(qū)動單元311、第三轉(zhuǎn)移選擇單元313 以及第二控制柵極驅(qū)動單元315共同構(gòu)成控制柵極選擇單元308。其中，所述第二轉(zhuǎn)移選擇單元309基于操作控制信號形成第一控制柵極選擇信號并提供給第一控制柵極驅(qū)動單元311。所述第一控制柵極驅(qū)動單元311基于第一控制柵極選擇信號與負(fù)向電源信號形成第一控制柵極驅(qū)動信號并提供給對應(yīng)存儲行的第一控制柵極。所述第三轉(zhuǎn)移選擇單元313 基于操作控制信號與字線選擇信號形成第二控制柵極選擇信號并提供給第二控制柵極驅(qū)動單元315，所述第二控制柵極驅(qū)動單元315基于第二控制柵極選擇信號與負(fù)向電源信號形成第二控制柵極驅(qū)動信號并提供給對應(yīng)存儲行的第二控制柵極。所述第二轉(zhuǎn)移選擇單元 309與第一控制柵極驅(qū)動單元311的驅(qū)動電源為第四電源VDD4，所述第三轉(zhuǎn)移選擇單元313 與第二控制柵極驅(qū)動單元315的驅(qū)動電源為第五電源VDD5。在具體實施例中，所述字線驅(qū)動單元307、第一控制柵極驅(qū)動單元311與第二控制柵極驅(qū)動單元315為反相器驅(qū)動電路。所述第一轉(zhuǎn)移選擇單元305、第二轉(zhuǎn)移選擇單元309、 第三轉(zhuǎn)移選擇單元313以及第四轉(zhuǎn)移選擇單元319為多路選擇器。對于所述行譯碼電路，對應(yīng)于不同的操作，各單元的驅(qū)動電源電壓并不相同。為了實現(xiàn)前述雙分離柵快閃存儲器操作方法中快閃存儲器各電極上的操作電壓，發(fā)明人提供了基于所述行譯碼電路的驅(qū)動方法。所述行譯碼電路的驅(qū)動方法包括讀操作、寫操作以及擦除操作三部分，其中對于讀操作，第一電源VDDl的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源VDD2的電壓為3 7伏，第三電源VDD3的電壓為2 3. 6伏，第四電源VDD4的電壓為3 7伏，第五電源VDD5 的電壓為3 7伏，第六電源VDD6的電壓為2. 7 3. 6伏，負(fù)向電源信號VSS為0 1伏。
對于寫操作，第一電源VDDl的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源VDD2的電壓為5 10伏，第三電源VDD3的電壓為1.2 2. 4伏，第四電源VDD4的電壓為5 10伏，第五電源 VDD5的電壓為3 7伏，第六電源VDD6的電壓為2. 7 3. 6伏，負(fù)向電源信號VSS為0 1伏。對于擦除操作，第一電源VDDl的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源VDD2的電壓為 5 10伏，第三電源VDD3的電壓為5 10伏，第四電源VDD4的電壓為1.2 3伏，第五電源VDD5的電壓為1. 2 3伏，第六電源VDD6的電壓為1. 2 3伏，負(fù)向電源信號VSS為負(fù)電源VNEG，具體為-3 9伏。接下來，結(jié)合前述第一存儲位不同操作時各電極上加載驅(qū)動電壓的情況，對本發(fā)明的行譯碼電路的驅(qū)動方法進(jìn)行說明。當(dāng)需要存儲單元進(jìn)行讀操作時，其對應(yīng)的字線上(即中間電極)加載的字線驅(qū)動信號為2 3. 6伏，第一控制柵極上加載的第一控制柵極驅(qū)動信號為0 1伏，第二控制柵極上加載的第二控制柵極驅(qū)動信號為3 7伏。 再結(jié)合本發(fā)明的行譯碼電路。讀操作時，形成字線驅(qū)動信號的字線驅(qū)動單元307 的驅(qū)動電源第三電源VDD3為2 3. 6伏，而所述字線驅(qū)動單元307為反相器。因此，若字線選擇信號為低電平，所述低電平的字線選擇信號即可控制字線驅(qū)動單元307輸出與其驅(qū)動電源電壓相同的字線驅(qū)動信號，即2 3. 6伏。類似的，第一控制柵極驅(qū)動單元311輸出的第一控制柵極驅(qū)動信號的電壓范圍由第四電源VDD4、負(fù)向電源信號VSS決定。此時，所述第四電源VDD4為1. 2 3伏，所述負(fù)向電源信號VSS為0 1伏，若第一控制柵極驅(qū)動單元311輸入的第一控制柵極選擇信號為高電平，所述第一控制柵極驅(qū)動單元311為反相器，則所述第一控制柵極驅(qū)動單元311輸出的第一控制柵極驅(qū)動信號與負(fù)向電源信號VSS 相同，即為0 1伏，符合讀操作的要求。而對于第二控制柵極驅(qū)動單元315輸出的第二控制柵極驅(qū)動信號，由于所述第二控制柵極驅(qū)動單元315的電源電壓第五電源VDD5為3 7 伏，因此，在其輸入端的第二控制柵極選擇信號為低電平的情況下，其輸出的第二控制柵極驅(qū)動電壓也為3 7伏，符合讀操作的要求。當(dāng)需要存儲單元進(jìn)行寫操作時，其對應(yīng)的字線上(即中間電極)加載的字線驅(qū)動信號為1. 2 2. 4伏，第一控制柵極上加載的第一控制柵極驅(qū)動信號為5 10伏，第二控制柵極上加載的第二控制柵極驅(qū)動信號為3 7伏。再結(jié)合本發(fā)明的行譯碼電路。寫操作時，形成字線驅(qū)動信號的字線驅(qū)動單元307 的驅(qū)動電源第三電源VDD3為1. 2 2. 4伏，而所述字線驅(qū)動單元307為反相器。因此，若字線選擇信號為低電平，所述低電平的字線選擇信號即可控制字線驅(qū)動單元307輸出與其驅(qū)動電源電壓相同的字線驅(qū)動信號，即1. 2 2. 4伏。類似的，第一控制柵極驅(qū)動單元311 輸出的第一控制柵極驅(qū)動信號的電壓范圍由第四電源VDD4、負(fù)向電源信號VSS決定。此時， 所述第四電源VDD4為5 10伏，所述負(fù)向電源信號VSS為0 1伏，若第一控制柵極驅(qū)動單元311輸入的第一控制柵極選擇信號為低電平，所述第一控制柵極驅(qū)動單元311為反相器，則所述第一控制柵極驅(qū)動單元311輸出的第一控制柵極驅(qū)動信號與第四電源VDD4相同，即為5 10伏，符合寫操作的要求。而對于第二控制柵極驅(qū)動單元315輸出的第二控制柵極驅(qū)動信號，由于所述第二控制柵極驅(qū)動單元315的電源電壓第五電源VDD5為3 7 伏，因此，在其輸入端的第二控制柵極選擇信號為低電平的情況下，其輸出的第二控制柵極
10驅(qū)動電壓也為3 7伏，符合寫操作的要求。當(dāng)需要存儲單元進(jìn)行擦除操作時，其對應(yīng)的字線上(即中間電極)加載的字線驅(qū)動信號為5 10伏，第一控制柵極上加載的第一控制柵極驅(qū)動信號為-3 -9伏，第二控制柵極上加載的第二控制柵極驅(qū)動信號為-3 -9伏。再結(jié)合本發(fā)明的行譯碼電路。寫操作時，形成字線驅(qū)動信號的字線驅(qū)動單元307 的驅(qū)動電源第三電源VDD3為5 10伏，而所述字線驅(qū)動單元307為反相器。因此，若字線選擇信號為低電平，所述低電平的字線選擇信號即可控制字線驅(qū)動單元307輸出與其驅(qū)動電源電壓相同的字線驅(qū)動信號，即5 10伏。類似的，第一控制柵極驅(qū)動單元311輸出的第一控制柵極驅(qū)動信號的電壓范圍由第四電源VDD4、負(fù)向電源信號VSS決定。此時，所述第四電源VDD4為1. 2 3伏，所述負(fù)向電源信號VSS為-3 -9伏，若第一控制柵極驅(qū)動單元311輸入的第一控制柵極選擇信號為高電平，所述第一控制柵極驅(qū)動單元311為反相器，則所述第一控制柵極驅(qū)動單元311輸出的第一控制柵極驅(qū)動信號與負(fù)向電源信號VSS 相同，即為-3 -9伏，符合寫操作的要求。第二控制柵極驅(qū)動信號類似，不再贅述。綜上，應(yīng)用本發(fā)明行譯碼電路的驅(qū)動方法，可以實現(xiàn)雙分離柵快閃存儲器進(jìn)行不同操作時的各電極驅(qū)動電壓的要求。接下來，再對所述行譯碼電路的電源選擇單元進(jìn)行說明。圖4是圖3中電源選擇單元的一種電路實例圖。如圖4所示，所述電源選擇單元包括第二電平切換單元401與第四轉(zhuǎn)移選擇單元 403，其中，所述第二電平切換單元401將電源控制信號Vin轉(zhuǎn)換成與第四轉(zhuǎn)移選擇單元403 中的采用的負(fù)電源信號相匹配的電源選擇信號，從而通過第四轉(zhuǎn)移選擇單元403選擇零電平GND或負(fù)電源VNEG作為負(fù)向電源信號VSS。具體而言，所述第二電平切換單元401包含有第九NMOS晶體管M9，第七PMOS晶體管M7、第八NMOS晶體管串聯(lián)連接的反相器結(jié)構(gòu)，以及由第一 PMOS晶體管Ml、第二 NMOS晶體管M2、第三PMOS晶體管M3以及第四NMOS晶體管M4構(gòu)成的雙端輸出結(jié)構(gòu)。所述第四轉(zhuǎn)移單元403由并聯(lián)連接的第五NMOS晶體管M5與第六NMOS晶體管M6構(gòu)成。其中，所述第九NMOS晶體管M9的漏極與電源控制信號Vin相連，所述第九NMOS晶體管M9的柵極接收塊選擇單元提供的初始塊選擇信號，所述第九NMOS晶體管M9的源極與第七PMOS晶體管M7、第八NMOS晶體管M8的柵極、第一 PMOS晶體管Ml的柵極相連，所述第 PMOS七晶體管M7的源極與第六電源VDD6相連，所述第八NMOS晶體管M8的源極接地(即 GND)，所述第七PMOS晶體管M7的漏極、第八NMOS晶體管M8的漏極與第三PMOS晶體管M3 的柵極相連；所述第一 PMOS晶體管Ml的源極與第六電源VDD6相連，所述第一 PMOS晶體管 Ml的漏極、第二 NMOS晶體管M2的漏極與第五NMOS晶體管M5的柵極相連，所述第二 NMOS 晶體管M2的柵極、第四NMOS晶體管M4的漏極與第六NMOS晶體管M6的柵極相連，所述第二 NMOS晶體管M2的源極與負(fù)電源VNEG相連；所述第三PMOS晶體管M3的源極與第六電源 VDD6相連，所述第四NMOS晶體管M4的源極與負(fù)電源VNEG相連；所述第五NMOS晶體管M5 的漏極接地GND，所述第六NMOS晶體管M6的漏極與負(fù)電源VNEG相連，所述第五NMOS晶體管M5與第六NMOS晶體管M6的源極相連并作為所述電源選擇單元的輸出端連接至控制柵極選擇單元。所述電源選擇單元的工作過程為初始塊選擇信號有效時，所述電源選擇單元正常工作當(dāng)所述電源控制信號Vin為高電平時，所述第五NMOS晶體管M5的柵極電壓為負(fù)電源VNEG，所述第六NMOS晶體管M6的柵極電壓為第六電源VDD6，這使得第五NMOS晶體管M5 關(guān)閉，第六NMOS晶體管M6導(dǎo)通，輸出端的負(fù)向電源信號VSS為負(fù)電源VNEG ；當(dāng)所述電源控制信號Vin為低電平時，所述第五NMOS晶體管M5的柵極電壓為第六電源VDD6，所述第六 NMOS晶體管M6的柵極電壓為負(fù)電源VNEG，這使得第六NMOS晶體管M6關(guān)閉，第五NMOS晶體管M5導(dǎo)通，輸出端的負(fù)向電源信號VSS為零電平GND。可以看出，所述電源選擇單元實現(xiàn)了負(fù)向電源信號的形成，基于不同的電源控制信號，可以分別形成負(fù)電壓或零電平的負(fù)向電源信號以提供給控制柵極驅(qū)動單元，以便形成用于擦除操作的較大幅值的負(fù)電源。本發(fā)明的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路中，控制柵極驅(qū)動單元與字線驅(qū)動單元共用電平切換單元，這有效減少了電路面積。此外，基于所述行譯碼電路，針對雙分離柵快閃存儲器陣列兩存儲位的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明以較為簡便的方法實現(xiàn)了所述雙分離柵快閃存儲器陣列的驅(qū)動。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于，包括塊選擇單元、電源選擇單元、字線選擇單元以及控制柵極選擇單元，其中，所述塊選擇單元接收塊地址信號，基于所述塊地址信號形成初始塊選擇信號與決選擇信號，并將所述初始塊選擇信號與塊選擇信號分別提供給電源選擇單元與字線選擇單元；所述電源選擇單元接收初始塊選擇信號、電源控制信號、負(fù)電源以及零電平，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述電源控制信號選擇負(fù)電源或零電平作為負(fù)向電源信號并提供給控制柵極選擇單元；所述字線選擇單元接收塊選擇信號與單元地址信號，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述單元地址信號形成字線驅(qū)動信號與字線選擇信號并分別提供給存儲陣列與控制柵極選擇單元；所述控制柵極選擇單元接收字線選擇信號、操作控制信號及負(fù)向電源信號，基于所述字線選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述操作控制信號與負(fù)向電源信號形成控制柵極驅(qū)動信號并提供給存儲陣列。
2.如權(quán)利要求1所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于，所述字線選擇單元與控制柵極選擇單元均包含有與存儲陣列的存儲行數(shù)量相同的分路。
3.如權(quán)利要求1所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于，所述塊選擇單元包括塊譯碼單元與第一電平切換單元，其中，所述塊譯碼單元基于塊地址信號形成初始塊選擇信號并提供給第一電平切換單元； 所述第一電平切換單元，用于對初始塊選擇信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，形成與字線選擇單元相匹配的塊選擇信號。
4.如權(quán)利要求3所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于，所述電源選擇單元包括第二電平切換單元與第四轉(zhuǎn)移選擇單元，其中，所述第二電平切換單元，基于塊譯碼單元提供的初始塊選擇信號選通，并接收外部的負(fù)電源與電源控制信號，基于所述負(fù)電源與電源控制信號形成電源選擇信號；所述第四轉(zhuǎn)移選擇單元，用于接收負(fù)電源、零電平及電源選擇信號，基于電源選擇信號形成負(fù)向電源信號并提供給控制柵極驅(qū)動單元。
5.如權(quán)利要求4所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于， 所述字線選擇單元包括第一轉(zhuǎn)移選擇單元與字線驅(qū)動單元，其中，所述第一轉(zhuǎn)移選擇單元，用于接收塊選擇信號與外部的單元地址信號，基于所述塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于所述單元地址信號形成字線選擇信號并分別提供給字線驅(qū)動單元以及控制柵極驅(qū)動單元所述字線驅(qū)動單元，基于所述字線選擇信號形成字線驅(qū)動信號并提供給存儲陣列的字線。
6.如權(quán)利要求5所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于， 所述控制柵極選擇單元包括第二轉(zhuǎn)移選擇單元、第一控制柵極驅(qū)動單元、 第三轉(zhuǎn)移選擇單元以及第二控制柵極驅(qū)動單元，其中，所述第二轉(zhuǎn)移選擇單元基于操作控制信號與字線選擇信號形成第一控制柵極選擇信號并提供給第一控制柵極驅(qū)動單元，所述第一控制柵極驅(qū)單元基于第一控制柵極選擇信號與負(fù)向電源信號形成第一控制柵極驅(qū)動信號并提供給對應(yīng)存儲行的第一控制柵極；所述第三轉(zhuǎn)移選擇單元基于操作控制信號與字線選擇信號形成第二控制柵極選擇信號并提供給第二控制柵極驅(qū)動單元，所述第二控制柵極驅(qū)動信號基于第二控制柵極選擇信號與負(fù)向電源信號形成第二控制柵極驅(qū)動信號并提供給對應(yīng)存儲行的第二控制柵極。
7.如權(quán)利要求6所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于，所述字線驅(qū)動單元、第一控制柵極驅(qū)動單元與第二控制柵極驅(qū)動單元為反相器。
8.如權(quán)利要求6所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)移選擇單元、第二轉(zhuǎn)移選擇單元、第三轉(zhuǎn)移選擇單元以及第四轉(zhuǎn)移選擇單元為多路選擇器。
9.一種應(yīng)用權(quán)利要求6所述的雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路的驅(qū)動方法，包括設(shè)置所述塊譯碼單元的驅(qū)動電源為第一電源，所述第一電平切換單元的驅(qū)動電源為第二電源，所述字線驅(qū)動單元的驅(qū)動電源為第三電源，所述第二轉(zhuǎn)移選擇單元與第一控制柵極驅(qū)動單元的驅(qū)動電源為第四電源，所述第三轉(zhuǎn)移選擇單元與第二控制柵極驅(qū)動單元的驅(qū)動電源為第五電源，所述第二電平切換單元的驅(qū)動電源為第六電源，所述行譯碼電路的驅(qū)動方法包括讀操作、寫操作以及擦除操作三部分，其中對于讀操作，第一電源的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源的電壓為3 7伏，第三電源的電壓為2 3. 6伏，第四電源的電壓為1. 2 3伏，第五電源的電壓為3 7伏，第六電源的電壓為1.2 3伏，負(fù)向電源信號為0 1伏；對于寫操作，第一電源的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源的電壓為5 10伏，第三電源的電壓為1. 2 2. 4伏，第四電源的電壓為5 10伏，第五電源的電壓為3 7伏，第六電源的電壓為1.2 3伏，負(fù)向電源信號為0 1伏；對于擦除操作，第一電源的電壓為2. 7 3. 6伏，第二電源的電壓為5 10伏，第三電源的電壓為5 10伏，第四電源的電壓為1. 2 3伏，第五電源的電壓為1. 2 3伏，第六電源的電壓為1. 2 3伏，負(fù)向電源信號為負(fù)電源為-3 -9伏。
全文摘要
一種雙分離柵快閃存儲器陣列的行譯碼電路及其驅(qū)動方法。所述行譯碼電路包括塊選擇單元，基于塊地址信號形成初始塊選擇信號與塊選擇信號，并分別提供給電源選擇單元與字線選擇單元；電源選擇單元，基于初始塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于電源控制信號選擇負(fù)電源或零電平作為負(fù)向電源信號并提供給控制柵極選擇單元；字線選擇單元，基于塊選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于單元地址信號形成字線驅(qū)動信號與字線選擇信號并分別提供給存儲陣列與控制柵極選擇單元；控制柵極選擇單元，基于字線選擇信號確定開啟狀態(tài)，基于操作控制信號與負(fù)向電源信號形成控制柵極驅(qū)動信號并提供給存儲陣列。本發(fā)明以較為簡便的方法實現(xiàn)了對雙分離柵快閃存儲器陣列的驅(qū)動。
文檔編號G11C11/56GK102298967SQ20101021795
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者徐翌, 楊光軍, 王磊 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司