專利名稱：非易失性存儲(chǔ)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的說來，本發(fā)明涉及非易失性存儲(chǔ)器件。具體地說，本發(fā)明涉及具有多個(gè)板電極 (plate electrode)的非易失性存儲(chǔ)器件，每個(gè)電極用于將電壓施加到多個(gè)存儲(chǔ)單元。
背景技術(shù)：
諸如計(jì)算機(jī)的大多數(shù)信息設(shè)備利用能夠以高速運(yùn)行的高密度的DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)作為存儲(chǔ)器件。由于DRAM是易失性存儲(chǔ)器件，在斷開其電源時(shí)，其不可避免地丟失存儲(chǔ)于其中的信息，然而，存在對于即使在斷開其電源時(shí)也不會(huì)不期望地丟失存儲(chǔ)于其中的信息的非易失性存儲(chǔ)器件的需求。為了滿足上述的需求，已經(jīng)提出可變電阻型(variable-resistance-type)存儲(chǔ)器件來用作非易失性存儲(chǔ)器件?？勺冸娮栊痛鎯?chǔ)器件的典型例子是 ^ΚΑΜ(鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、MRAM (磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、PMC (可編程金屬化單元)和RRAM (電阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。即使切斷向非易失性存儲(chǔ)器件的供電，這些非易失性存儲(chǔ)器件的每一個(gè)也能長時(shí)間地連續(xù)地保存存儲(chǔ)于其中的信息。此外，這些非易失性存儲(chǔ)器件的每一個(gè)都不需要刷新操作，從而供應(yīng)給存儲(chǔ)器件的電量可以被減少進(jìn)行刷新操作所需要的電量。這樣的非易失性存儲(chǔ)器件包括采用板方法(plate method)的器件。在采用板方法的非易失性存儲(chǔ)器件中，將在包含于非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)的每個(gè)存儲(chǔ)單元中使用的存儲(chǔ)元件與公共板電極電連接，以便將公共電壓施加到存儲(chǔ)元件上。板電極為存儲(chǔ)元件提供用于將數(shù)據(jù)寫到使用該存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)單元中的電壓或者從使用該存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)單元中擦除數(shù)據(jù)的電壓。關(guān)于該采用板方法的非易失性存儲(chǔ)器件的更多信息，請讀者參閱日本專利公開待審No. 2006-351779。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述的采用板方法的非易失性存儲(chǔ)器件的優(yōu)點(diǎn)在于制造非易失性存儲(chǔ)器件的工藝簡單。另一方面，如上所述的采用板方法的非易失性存儲(chǔ)器件的缺點(diǎn)在于板電極的電路需要進(jìn)行從用于將數(shù)據(jù)寫到使用存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)單元中的電壓到用于從使用存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)單元中擦除數(shù)據(jù)的電壓的轉(zhuǎn)變，以及相反的轉(zhuǎn)變。這樣，功耗引發(fā)問題。具體地說，如果增加非易失性存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)容量，板電極的面積也不希望地增大，從而在對板電極進(jìn)行充電和放電操作期間所消耗的電量不可避免地進(jìn)一步增加。針對上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)提出了能夠減少功耗的板方法的非易失性存儲(chǔ)器件。為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種非易失性存儲(chǔ)器件，其使用多個(gè)存儲(chǔ)墊板，每個(gè)存儲(chǔ)墊板包括多個(gè)存儲(chǔ)單元；多個(gè)板電極，每個(gè)板電極被提供用于存儲(chǔ)墊板中每個(gè)單獨(dú)的一個(gè)，并用于向存儲(chǔ)單元施加電壓；
電源部分，配置用于向每一個(gè)所述板電極施加電壓；具有多個(gè)開關(guān)的開關(guān)電路，所述開關(guān)配備在電源部分和每一個(gè)板電極之間，以及配備在板電極之間；以及控制部分，配置用于控制開關(guān)電路，以便將板電極與電源部分?jǐn)嚅_，并將板電極彼此連接，從而在板電極之間進(jìn)行充電和放電操作。此外，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件中，控制部分控制開關(guān)電路，以便將板電極中特定的一個(gè)連接到板電極中的另一個(gè)，從而將在特定的板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到另一個(gè)板電極；以及以便隨后將特定的板電極連接到另一個(gè)板電極，從而將在另一個(gè)板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到特定的板電極。此外，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件中，控制部分控制開關(guān)電路，以便按照預(yù)先確定的順序，將板電極中特定的一個(gè)連接到板電極中的多個(gè)其它板電極，從而將在特定板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到所述其它板電極；以及以便隨后按照與所述預(yù)先確定的順序相反的順序，將所述特定的板電極連接到所述其它板電極，從而將在所述其它板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到特定的板電極。此外，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件中，存儲(chǔ)單元的每個(gè)單獨(dú)的一個(gè)使用可變電阻型存儲(chǔ)元件以及連接到所述可變電阻型存儲(chǔ)元件的兩個(gè)端子之一的存取晶體管?？勺冸娮栊痛鎯?chǔ)元件的另一個(gè)端子連接到板電極。根據(jù)本發(fā)明，在板方法的非易失性存儲(chǔ)器件中，再利用在板電極中累積的電荷，從而能減少所消耗的電流量值。特別地，通過增加每個(gè)都配備有板電極的存儲(chǔ)墊板的數(shù)量，減少消耗功率的量值的效果是大的。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的概況的說明性框圖。圖2是在說明由非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行的基本操作時(shí)將涉及的說明性框圖。圖3是在說明在非易失性存儲(chǔ)器件中使用的存儲(chǔ)墊板(mat)之間再利用電荷的概要時(shí)將涉及的說明性框圖。圖4是在說明在非易失性存儲(chǔ)器件中使用的開關(guān)電路時(shí)將涉及的說明性框圖。圖5是在說明在非易失性存儲(chǔ)器件中使用的存儲(chǔ)墊板之間再利用電荷的詳情時(shí)將涉及的說明性框圖。
具體實(shí)施例方式以下，將說明執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，按照如下排列的章節(jié)來說明此實(shí)施例。1.非易失性存儲(chǔ)器件的特性的概述。2.非易失性存儲(chǔ)器件的具體配置。3.板電極的電壓控制。1.非易失性存儲(chǔ)器件的特性的概述根據(jù)本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件使用多個(gè)存儲(chǔ)墊板，每個(gè)存儲(chǔ)墊板具有多個(gè)存儲(chǔ)單元。每個(gè)存儲(chǔ)墊板配備有板電極。板電極將電壓施加到在配備有板電極的存儲(chǔ)墊板中使用的存儲(chǔ)單元。由在非易失性存儲(chǔ)器件中使用的電源部分產(chǎn)生所述電壓。此外，在電源部分和每個(gè)板電極之間提供有電源開關(guān)。更具體地說，如圖4所示， 在電源部分的接地節(jié)點(diǎn)和每個(gè)單個(gè)板電極之間提供接地開關(guān)GSw，而在電源部分的電源節(jié)點(diǎn)和單個(gè)板電極之間提供電源開關(guān)VSw。電源部分的接地節(jié)點(diǎn)是在其上出現(xiàn)地電壓GND的節(jié)點(diǎn)，而電源部分的電源節(jié)點(diǎn)是在其上出現(xiàn)電源電壓VDD的節(jié)點(diǎn)?？刂撇糠挚刂七@些電源開關(guān)，以便將電源部分的接地節(jié)點(diǎn)選擇性地連接到板電極，從而將地電壓GND施加到板電極，或者以便將電源部分的電源節(jié)點(diǎn)選擇性地連接到板電極，從而將電源電壓VDD施加到板電極。此外，還提供了多個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，每個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)用于將任意兩個(gè)板電極彼此連接?？刂撇糠挚刂七@些電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)中的任何單個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，以便使得在通過各個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)彼此連接的板電極之間發(fā)生充電和放電操作。結(jié)果，可以減少功耗。例如，在寫數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元中的操作中，使電源部分向配備用于使用存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)墊板的板電極提供電源電壓VDD。應(yīng)當(dāng)注意的是，在下面的說明中，將此板電極稱為第一板電極。隨后，假設(shè)必須向第一板電極提供地電壓GND以便從存儲(chǔ)單元中擦除數(shù)據(jù)。在此情況下，利用所采用的相關(guān)技術(shù)的技術(shù)，將地電壓GND立即提供到第一板電極，以便將在第一板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到接地節(jié)點(diǎn)，以下，也將該接地節(jié)點(diǎn)簡稱為地。從而，將第一板電極設(shè)置在地電壓GND。另一方面，在根據(jù)本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的情況下，不是立刻將地電壓GND提供到第一板電極，而是將第一板電極連接到以下稱為第二板電極的另一板電極，以便預(yù)先將在第一板電極中累積的電荷暫時(shí)轉(zhuǎn)移到第二板電極。隨后，將第一板電極與接地節(jié)點(diǎn)相連接，以便將出現(xiàn)在第一板電極上的電壓設(shè)置在地電壓GND，從而從存儲(chǔ)單元擦除數(shù)據(jù)。然后，進(jìn)一步將暫時(shí)在第二板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到以下稱為第三板電極的、低電壓的又一個(gè)板電極上，需要將此板電極設(shè)置在電源電壓VDD，以便將數(shù)據(jù)寫到該第三板電極中。例如，第三板電極是第一板電極自身。如上所述，已將第一板電極連接到接地節(jié)點(diǎn)，以便將出現(xiàn)在第一板電極上的電壓設(shè)置在地電壓GND。在此情況下，電荷從第二板電極轉(zhuǎn)移回到第一板電極。隨后，將第一板電極連接到電源部分的電源節(jié)點(diǎn)上，以便將出現(xiàn)在第一板電極上的電壓設(shè)置在電源電壓VDD，從而將數(shù)據(jù)寫到存儲(chǔ)單元中。如上所述，在根據(jù)本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件中，在出現(xiàn)在板電極上的電壓從電源電壓VDD改變?yōu)榈仉妷篏ND之前，在板電極上累積的電荷預(yù)先轉(zhuǎn)移到另一個(gè)板電極。另一方面，在出現(xiàn)在板電極上的電壓從地電壓GND改變?yōu)殡娫措妷篤DD之前，在另一個(gè)板電極上累積的電荷預(yù)先轉(zhuǎn)移到該板電極。照此方式，可以根據(jù)相關(guān)技術(shù)的技術(shù)，再次利用用于放電到接地節(jié)點(diǎn)的電荷。因此，能夠減少功耗。如圖1所示，每個(gè)存儲(chǔ)單元MC使用可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR以及連接到該可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的兩個(gè)端子之一的存取晶體管Tr。詳細(xì)地說，存取晶體管Tr的漏極連接到位線BL，而存取晶體管Tr的柵極連接到字線WL。另一方面，存取晶體管Tr的源極連接到可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的兩個(gè)端子之一，而可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的另一個(gè)端子連接到板電極PL。通過控制出現(xiàn)在位線BL、字線WL和板電極PL上的電壓，在存儲(chǔ)單元MC 中使用的可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻可以改變?yōu)榇笾祷蛐≈怠Ｍㄟ^將可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻從大值改變?yōu)樾≈祦磉M(jìn)行作為寫數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元MC中的操作的前述操作。這一操作被稱為設(shè)置操作。另一方面，通過將可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻從小值改變?yōu)榇笾祦磉M(jìn)行作為從存儲(chǔ)單元MC擦除數(shù)據(jù)的操作的前述操作。這一操作被稱為重置操作。 此外，能夠進(jìn)行讀出可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻的操作，以便驗(yàn)證是否正常地進(jìn)行了前面的設(shè)置或重置操作。這一操作被稱為驗(yàn)證操作。應(yīng)當(dāng)注意，作為可選擇的辦法，通過相反地將可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻從小值改變?yōu)榇笾?，進(jìn)行作為寫數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元MC中的操作的前述操作。另一方面，通過將可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻從大值改變?yōu)樾≈?，進(jìn)行作為從存儲(chǔ)單元MC中擦除數(shù)據(jù)的操作的前述操作。也就是說，在此情況下，通過進(jìn)行重置操作來進(jìn)行寫數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元MC 中的操作，而通過進(jìn)行設(shè)置操作來進(jìn)行從存儲(chǔ)單元MC擦除數(shù)據(jù)的操作。接著，通過參照附圖在下面具體地說明根據(jù)本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件10的具體配置。下面的描述也具體地說明了由非易失性存儲(chǔ)器件10進(jìn)行的具體的操作。2.非易失性存儲(chǔ)器件的具體配置首先，參照圖1說明根據(jù)本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件10的典型的具體配置如下。如圖1所示，非易失性存儲(chǔ)器件10具有多個(gè)存儲(chǔ)墊板20，每個(gè)存儲(chǔ)墊板20也被稱為單位單元陣列(unit cell array)。在每個(gè)存儲(chǔ)墊板20中，根據(jù)由使用列控制電路40、 行控制電路30和板電極控制電路70的控制電路所執(zhí)行的控制來進(jìn)行上述的設(shè)置、重置或驗(yàn)證操作。每一個(gè)存儲(chǔ)墊板20具有被布置為形成矩陣的多個(gè)存儲(chǔ)單元MC。存儲(chǔ)單元MC中的每一個(gè)使用可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR和連接到該可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的兩個(gè)端子之一的存取晶體管Tr。詳細(xì)地說，存取晶體管Tr的漏極連接到位線BL，而存取晶體管Tr的柵極連接到字線WL。另一方面，存取晶體管Tr的源極連接到可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的兩個(gè)端子之一，而可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的另一個(gè)端子連接到板電極PL。通過控制出現(xiàn)在位線BL、字線WL和板電極PL上的電壓，來進(jìn)行上述的設(shè)置、重置或驗(yàn)證操作。列控制電路40控制出現(xiàn)在每個(gè)單個(gè)的位線BL上的電壓，以便進(jìn)行用于將在連接到單個(gè)位線BL的每個(gè)存儲(chǔ)單元MC中使用的可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻分別改變?yōu)榇笾祷蛐≈档脑O(shè)置或重置操作。此外，列控制電路40還控制出現(xiàn)在每個(gè)單個(gè)的位線BL上的電壓，以便在設(shè)置或重置操作之后進(jìn)行用于讀出可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻的驗(yàn)證操作(所述設(shè)置或重置操作在驗(yàn)證操作之前進(jìn)行)，以便驗(yàn)證在驗(yàn)證操作之前進(jìn)行的設(shè)置或重置操作已經(jīng)正常完成。另一方面，行控制電路30控制出現(xiàn)在每個(gè)單個(gè)的字線WL上的電壓，每個(gè)所述字線連接到在布置在與單個(gè)字線WL對應(yīng)的行上的每個(gè)存儲(chǔ)單元MC中使用的存取晶體管Tr的柵極，所述存儲(chǔ)單元MC用作每個(gè)都進(jìn)行設(shè)置、重置或驗(yàn)證操作的存儲(chǔ)單元MC。每個(gè)布線連接到存儲(chǔ)墊板20的板電極PL連接到開關(guān)電路50。開關(guān)電路50使用每個(gè)都將電源部分60連接到板電極PL之一的多個(gè)電源開關(guān)、每個(gè)都將接地節(jié)點(diǎn)連接到板電極PL之一的多個(gè)接地開關(guān)、和每個(gè)都將兩個(gè)板電極PL彼此連接的多個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)。開關(guān)電路50由板電極控制電路70控制。也就是說，板電極控制電路70將每個(gè)電源開關(guān)和接地開關(guān)置于接通或斷開狀態(tài)，以便控制出現(xiàn)在連接到存儲(chǔ)墊板20的每個(gè)板電極PL上的電壓。此外，板電極控制電路70還通過將每個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)(每個(gè)所述電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)分別將兩個(gè)存儲(chǔ)墊板20的兩個(gè)板電極彼此相連接)置于接通或斷開狀態(tài)來控制電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，以便在兩個(gè)板電極PL之間進(jìn)行充電和放電操作，從而減少非易失性存儲(chǔ)器件10的功耗。如上所述，每個(gè)存儲(chǔ)墊板20使用連接到多個(gè)位線BL、多個(gè)字線WL和板電極PL的多個(gè)存儲(chǔ)單元MC。下面的說明解釋了通過控制出現(xiàn)在位線BL、字線WL和板電極PL上的電壓而進(jìn)行的設(shè)置、重置和驗(yàn)證操作。參照圖2來詳細(xì)說明設(shè)置、重置和驗(yàn)證操作。如圖2所示，在設(shè)置操作中，首先，將出現(xiàn)在連接到存儲(chǔ)墊板20的板電極PL上的電壓設(shè)置在電源電壓VDD，所述存儲(chǔ)墊板20使用用作設(shè)置操作的對象的存儲(chǔ)單元MC。在下面的說明中，為了簡便起見，將用作設(shè)置操作的對象的存儲(chǔ)單元MC簡稱為設(shè)置對象單元。 然后，將出現(xiàn)在連接到設(shè)置對象單元的位線BL上的電壓設(shè)置在電平Vblw。隨后，將出現(xiàn)在連接到設(shè)置對象單元的字線WL上的電壓設(shè)置在電平Vgw，以便選擇設(shè)置對象單元。然后，將出現(xiàn)在連接到設(shè)置對象單元的位線BL上的電壓設(shè)置在地電壓GND，以便使電流經(jīng)過包括可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的設(shè)置對象單元從板電極PL流到位線BL。這樣，在設(shè)置對象單元中使用的可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻從大值改變?yōu)樾≈?。隨后，將出現(xiàn)在連接到設(shè)置對象單元的位線BL上的電壓再次設(shè)置在電平Vblw。然后，將出現(xiàn)在字線WL、板電極PL和位線BL上的電壓順次地設(shè)置在地電壓GND，以便終止設(shè)置操作。即使在出現(xiàn)在字線WL、板電極PL和位線BL上的電壓已經(jīng)被順次地設(shè)置在地電壓GND之后，可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR 的電阻按照原狀保持在被設(shè)置為小值的狀態(tài)。如圖2所示，在重置操作中，出現(xiàn)在連接到存儲(chǔ)墊板20的板電極PL上的電壓被設(shè)置并保持在地電壓GND，所述存儲(chǔ)墊板20使用用作為重置操作的對象的存儲(chǔ)單元MC。為了簡便起見，在下面的說明中，將用作重置操作的對象的存儲(chǔ)單元MC簡稱為重置對象單元。 此外，將出現(xiàn)在連接到重置對象單元的位線BL上的電壓也設(shè)置在地電壓GND。在此情況下， 將出現(xiàn)在連接到重置對象單元的字線WL上的電壓設(shè)置在電平Vge，以便選擇重置對象單元。然后，將出現(xiàn)在連接到重置對象單元的位線BL上的電壓設(shè)置在電平Vble,以便使電流經(jīng)過包括可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的重置對象單元從位線BL流到板電極PL。這樣，在重置對象單元中使用的可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻從小值變?yōu)榇笾怠ｋS后，將出現(xiàn)在連接到重置對象單元的位線BL上的電壓再次設(shè)置在地電壓GND。然后，將出現(xiàn)在字線WL上的電壓也設(shè)置在地電壓GND，以便終止重置操作。即使在出現(xiàn)在字線WL和位線BL上的電壓已經(jīng)被順次地設(shè)置在地電壓GND之后，可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻按照原狀保持在被設(shè)置為大值的狀態(tài)。如圖2所示，在驗(yàn)證操作中，出現(xiàn)在連接到存儲(chǔ)墊板20的板電極PL上的電壓被設(shè)置并保持在地電壓GND，所述存儲(chǔ)墊板20使用用作驗(yàn)證操作的對象的存儲(chǔ)單元MC。為了簡便起見，在下面的說明中，將用作驗(yàn)證操作的對象的存儲(chǔ)單元MC簡稱為驗(yàn)證對象單元。此外，將出現(xiàn)在連接到驗(yàn)證對象單元的位線BL上的電壓也設(shè)置在地電壓GND。在此情況下，將出現(xiàn)在連接到驗(yàn)證對象單元的字線WL上的電壓設(shè)置在電平Vgv，以便選擇驗(yàn)證對象單元。 然后，在讀出保存在可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀取操作中，將出現(xiàn)在連接到驗(yàn)證對象單元的位線BL上的電壓設(shè)置在電平Vblv，以便使數(shù)據(jù)讀取電流經(jīng)過包括可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的驗(yàn)證對象單元從位線BL流到板電極PL。隨后，將出現(xiàn)在連接到驗(yàn)證對象單元的位線BL上的電壓再次設(shè)置在地電壓GND。然后，將出現(xiàn)在字線WL上的電壓也設(shè)置在地電壓GND。
7
在設(shè)置或重置操作之后進(jìn)行驗(yàn)證操作，以便驗(yàn)證前面的設(shè)置或重置操作已經(jīng)正常地完成了。更具體地說，在設(shè)置操作之后進(jìn)行的驗(yàn)證操作中，檢查從可變電阻型存儲(chǔ)元件 TMR讀出的數(shù)據(jù)，以便確定可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻是否確實(shí)具有小值。另一方面， 在重置操作之后進(jìn)行的驗(yàn)證操作中，檢查從可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR中讀出的數(shù)據(jù)，以便確定可變電阻型存儲(chǔ)元件TMR的電阻是否確實(shí)具有大值。如從基本操作的上述說明所顯見的，在設(shè)置操作中，必需將出現(xiàn)在板電極PL上的電壓設(shè)置在電源電壓VDD。另一方面，在重置和驗(yàn)證操作中，必需將出現(xiàn)在板電極PL上的電壓設(shè)置在地電壓GND上。這樣，在從設(shè)置操作到重置操作的轉(zhuǎn)變中或在從設(shè)置操作到驗(yàn)證操作的轉(zhuǎn)變中，在板電極PL上累積的電荷放電到接地節(jié)點(diǎn)。為了減少在從設(shè)置操作到重置操作的轉(zhuǎn)變中或在從設(shè)置操作到驗(yàn)證操作的轉(zhuǎn)變中消耗的電量，在根據(jù)本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件10中，在每個(gè)都連接到存儲(chǔ)墊板20中的一個(gè)的多個(gè)板電極PL之間進(jìn)行充電和放電操作，從而再利用(reutilize)在板電極PL 中累積的電荷。這樣，可以減少非易失性存儲(chǔ)器件10的功耗。3.板電極PL的電壓控制接著，下面的說明將解釋為了控制出現(xiàn)在板電極PL上的電壓以便減少功耗而進(jìn)行的操作。更具體地說，以下的說明解釋了其中在使用四個(gè)存儲(chǔ)墊板20的非易失性存儲(chǔ)器件10中再利用電力的情況。此外，還假設(shè)設(shè)置操作作為數(shù)據(jù)寫操作對一個(gè)特定的存儲(chǔ)墊板 20進(jìn)行。因此，為了只對特定的存儲(chǔ)墊板20進(jìn)行數(shù)據(jù)寫操作，設(shè)置和驗(yàn)證操作作為前述的基本操作對該特定的存儲(chǔ)墊板20重復(fù)進(jìn)行預(yù)定的次數(shù)，直到完成作為設(shè)置操作而進(jìn)行的數(shù)據(jù)寫操作為止。例如，設(shè)置和驗(yàn)證操作重復(fù)進(jìn)行四次。在重復(fù)進(jìn)行四次的設(shè)置和驗(yàn)證操作中，在連接到特定的存儲(chǔ)墊板20的板電極PL和每個(gè)都連接到三個(gè)剩余存儲(chǔ)單元20中的一個(gè)的板電極PL之間重復(fù)進(jìn)行充電和放電的操作。此外，在每個(gè)都連接到三個(gè)剩余存儲(chǔ)單元20中的一個(gè)的每個(gè)板電極PL中累積從連接到特定的存儲(chǔ)墊板20的板電極PL放電的電荷，作為用于充電操作的電荷。圖3是下面對在非易失性存儲(chǔ)器件10中使用的四個(gè)存儲(chǔ)墊板20之間轉(zhuǎn)移電荷的概要過程的說明中涉及的說明性框圖。圖4是下面對開關(guān)電路50的配置的說明中涉及的說明性框圖，所述開關(guān)電路50在非易失性存儲(chǔ)器件10中用作用于在四個(gè)存儲(chǔ)墊板20之間實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移的開關(guān)電路。圖5是示出在四個(gè)存儲(chǔ)墊板20之間電荷轉(zhuǎn)移的定時(shí)、以及在每次轉(zhuǎn)移中轉(zhuǎn)移的電荷量的說明性框圖。為了方便起見，在下面的說明中，將在非易失性存儲(chǔ)器件10中使用的四個(gè)存儲(chǔ)墊板20分別稱為MATl (墊板1)、MAT2 (墊板2)、MAT3 (墊板3) 和MAjM (墊板4)。如圖3所示，由四個(gè)存儲(chǔ)墊板20構(gòu)成的非易失性存儲(chǔ)器件10將電荷從MATl的板電極PL轉(zhuǎn)移到連接至其它存儲(chǔ)墊板20 (即MAT2至MAT4)的板電極PL，并根據(jù)下面的過程預(yù)先在MAT2到MAT4的板電極PL中累積轉(zhuǎn)移的電荷。在對MATl進(jìn)行的設(shè)置操作終止之后、 在開始驗(yàn)證操作之前，進(jìn)行三個(gè)放電操作的序列，以便將在MATl的板電極PL中累積的電荷分別轉(zhuǎn)移到MAT2至MAT4的板電極PL。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)正在進(jìn)行三個(gè)放電操作的序列時(shí)，MATl 至MAT4的板電極PL不連接到電源節(jié)點(diǎn)和接地節(jié)點(diǎn)。圖3所示的時(shí)間tl到t3指示執(zhí)行三個(gè)放電操作的時(shí)間軸順序，所述三個(gè)放電操作分別將電荷從MATl的板電極PL轉(zhuǎn)移到MAT2至MA1M的板電極PL，并在MAT2至MA1M的板電極PL中保存電荷。具體地說，首先，在時(shí)間tl，接通將MATl的板電極PL連接到MAT2 的板電極PL的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，并將其保持在接通狀態(tài)預(yù)定的時(shí)間段。這樣，在預(yù)定的時(shí)間段中，至此在MATl的板電極PL中累積的電荷被轉(zhuǎn)移到MAT2的板電極PL。然后，在時(shí)間t2， 接通將MATl的板電極PL連接到MAT3的板電極PL的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，并將其保持在接通狀態(tài)預(yù)定的時(shí)間段。這樣，在預(yù)定的時(shí)間段中，至此在MATl的板電極PL中累積的電荷被轉(zhuǎn)移到MAT3的板電極PL。最后，在時(shí)間t3，接通將MATl的板電極PL連接到MAT4的板電極PL 的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，并將其保持在接通狀態(tài)預(yù)定的時(shí)間段。這樣，在預(yù)定的時(shí)間段中，至此在 MATl的板電極PL中累積的電荷被轉(zhuǎn)移到MAT4的板電極PL。如上所述，電荷從MATl的板電極PL放電到MAT2至MAT4的板電極PL，并預(yù)先累積在對MATl進(jìn)行的下一個(gè)設(shè)置操作中使用的MAT2至MAT4的板電極PL中。然后，將連接 MATl的板電極PL到接地節(jié)點(diǎn)的接地開關(guān)置于接通狀態(tài)，以便將留在MATl的板電極PL中的電荷放電到接地節(jié)點(diǎn)，從而將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓設(shè)置在OV的地電壓GND。然后，在跟隨上述三個(gè)放電操作對MATl進(jìn)行的驗(yàn)證操作終止之后、在將對MATl進(jìn)行的下一個(gè)設(shè)置操作開始之前，進(jìn)行三個(gè)充電操作的序列，以便將分別在上述三個(gè)放電操作期間在MAT2至MAT4的每個(gè)板電極PL中累積的電荷轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL。圖3所示的時(shí)間t4至t6指示執(zhí)行三個(gè)充電操作的時(shí)間軸順序，所述三個(gè)充電操作分別將電荷從MAT4、MAT3和MAT2的板電極PL轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL。在上述先前的放電操作中，電荷已經(jīng)從MATl的板電極PL轉(zhuǎn)移到MAT2至MAT4的板電極PL，并保存在MAT2 至MAT4的板電極PL中。具體地說，首先，在時(shí)間t4，接通將MAT4的板電極PL連接到MATl 的板電極PL的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，并將其保持在接通狀態(tài)預(yù)定的時(shí)間段。這樣，在預(yù)定的時(shí)間段中，至此在MAT4的板電極PL中累積的電荷被轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL。然后，在時(shí)間t5， 接通將MAT3的板電極PL連接到MATl的板電極PL的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，并將其保持在接通狀態(tài)預(yù)定的時(shí)間段。這樣，在預(yù)定的時(shí)間段中，至此在MAT3的板電極PL中累積的電荷被轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL。最后，在時(shí)間t6，接通將MAT2的板電極PL連接到MATl的板電極PL 的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，并將其保持在接通狀態(tài)預(yù)定的時(shí)間段。這樣，在預(yù)定的時(shí)間段中，至此在 MAT2的板電極PL中累積的電荷被轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL。在用于將電荷從MAT2至MAT4的板電極PL轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL的三個(gè)充電操作已經(jīng)被終止之后，將連接MATl的板電極PL至電源部分60的電源開關(guān)置于接通狀態(tài)， 以便將在下一個(gè)設(shè)置操作中需要的額外的電荷從電源部分60轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL上。 這樣，通過將在下一個(gè)設(shè)置操作中需要的額外的電荷從電源部分60轉(zhuǎn)移到MATl的板電極 PL來進(jìn)行下一個(gè)設(shè)置操作。應(yīng)當(dāng)注意，在用于將電荷從MAT2至MAT4的板電極PL轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL 的三個(gè)充電操作中，至此在MAT2至MAT4的板電極PL中累積的電荷并非必須全部轉(zhuǎn)移回 MATl的板電極PL。相反，當(dāng)在MATl的板電極PL上累積的電荷進(jìn)入與在MAT2至MAT4的每個(gè)板電極PL上累積的電荷平衡的狀態(tài)時(shí)，終止用于將電荷從MAT2至MAT4的板電極PL轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL的充電操作，使得出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓處于穩(wěn)定狀態(tài) (settled state)。在兩個(gè)板電極PL之間的平衡狀態(tài)中，出現(xiàn)在板電極PL之一上的電壓等于出現(xiàn)在另一個(gè)板電極PL上的電壓。也就是說，在用于將電荷從MAT2至MAT4的板電極PL 轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL的充電操作已經(jīng)終止之后，電荷仍留在MAT2至MAT4的每個(gè)板電極PL中。這樣，通過分別在時(shí)間tl到t3重復(fù)進(jìn)行用于將電荷從MATl的板電極PL轉(zhuǎn)移到 MAT2至MAT4的板電極PL的放電操作，以及分別在時(shí)間t6、t5和t4重復(fù)進(jìn)行用于將電荷從MAT2、MAT3和MAT4的板電極PL轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL的充電操作，在MAT2至MAT4 的每個(gè)板電極PL中累積的電荷量逐漸增加。結(jié)果，在充電操作中，可以從MAT2至MAT4的每個(gè)板電極PL轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL的電荷量也增加。因此，通過只對MATl重復(fù)進(jìn)行放電操作和充電操作，可以減少功耗。板電極控制電路70控制多個(gè)下面要描述的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)進(jìn)入接通和斷開狀態(tài)。這些電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)配備在MATl的板電極PL和MAT2至MAT4的板電極PL之間，以用作在放電操作和充電操作中、 通過其在MATl的板電極PL和MAT2至MAT4的板電極PL之間轉(zhuǎn)移電荷的開關(guān)。如上所述，板電極控制電路70控制配備在MATl至MAT4的板電極PL之間的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，以便以tl — t2 — t3的預(yù)定順序，在分別在時(shí)間tl、t2和t3進(jìn)行的三個(gè)放電操作中，將在MATl的板電極PL中累積的電荷轉(zhuǎn)移到MAT2、MAT3和MAT4的板電極PL。隨后，板電極控制電路70控制配備在MATl至MAT4的板電極PL之間的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)，以便以 t4 — t5 — t6的預(yù)定順序，在分別在時(shí)間t4、t5和t6進(jìn)行的三個(gè)充電操作中，將在MAT4、 MAT3和MAT2的板電極PL中累積的電荷轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL。因此，t4 — t5 — t6的順序和tl — t2 — t3的順序相反。這樣，通過以與其中在MATl的板電極PL中累積的電荷已經(jīng)在前面被轉(zhuǎn)移到MAT2、MAT3和MA1M的板電極PL的順序相反的順序，將在MAT4、MAT3 和MAT2的板電極PL中累積的電荷轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL，可以高效地將在MAI~4、MAT3和 MAT2的板電極PL中累積的電荷轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL。圖4是下面對開關(guān)電路50的配置的說明中涉及的說明性框圖，所述開關(guān)電路50 使用多個(gè)電源開關(guān)VSw，多個(gè)接地開關(guān)GSw和多個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swi，其中i = 1至6，每個(gè)所述電源開關(guān)VSw用于將MATl至MAT4中的一個(gè)連接到電源部分60，以便產(chǎn)生電源電壓 VDD,每個(gè)所述接地開關(guān)GSw用于將MATl至MAT4中的一個(gè)連接到設(shè)置在地電壓GND的接地節(jié)點(diǎn)。每個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swi用于將存儲(chǔ)墊板20的板電極PL連接到其它存儲(chǔ)墊板20的板電極PL。如上所述，非易失性存儲(chǔ)器件10使用四個(gè)存儲(chǔ)墊板20，S卩，MATl至MAT4。更具體地說，電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl配備在MATl和MAT2的板電極PL之間，以用作允許電荷在這些板電極PL之間轉(zhuǎn)移的開關(guān)。同樣地，電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw2配備在MATl和MAT3的板電極PL 之間，以用作允許電荷在這些板電極PL之間轉(zhuǎn)移的開關(guān)。同樣，電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw3配備在 MATl和MAT4的板電極PL之間，以用作允許電荷在這些板電極PL之間轉(zhuǎn)移的開關(guān)。同樣地，電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw4配備在MAT2和MAT3的板電極PL之間，以用作允許電荷在這些板電極PL之間轉(zhuǎn)移的開關(guān)。類似地，電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw5配備在MAT2和MAT4的板電極PL之間， 以用作允許電荷在這些板電極PL之間轉(zhuǎn)移的開關(guān)。同樣地，電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw6配備在MAT3 和MAT4的板電極PL之間，以用作允許電荷在這些板電極PL之間轉(zhuǎn)移的開關(guān)。也就是說，開關(guān)電路50具有六個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl到Sw6，每個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)用于將MATl至MAT4的四個(gè)板電極PL中的兩個(gè)彼此連接。通過將六個(gè)電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl到Sw6 中任何特定的一個(gè)置于接通狀態(tài)，MATl至MAT4中的兩個(gè)的兩個(gè)板電極PL通過該特定的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw而彼此連接，并在所述兩個(gè)連接的板電極PL之間轉(zhuǎn)移電荷。如上所述，每個(gè)電源開關(guān)VSw用于將MATl至MAT4中的一個(gè)連接到電源部分60，以便產(chǎn)生電源電壓VDD，而每個(gè)接地開關(guān)GSw用于將MATl至MAT4中的一個(gè)連接到設(shè)置在地電壓GND的接地節(jié)點(diǎn)。參照圖5，下面的說明進(jìn)一步解釋了充電和放電操作的細(xì)節(jié)，執(zhí)行所述充電和放電操作用于在MATl的板電極PL和MAT2至MAT4的板電極PL之間轉(zhuǎn)移電荷。在圖5所示的典型的充電和放電操作中，在初始狀態(tài)中，將出現(xiàn)在ΜΑΤΙ、MAT2、MAT3和MA1M的板電極PL 上的每個(gè)電壓設(shè)置在初始狀態(tài)中的0V。此外，在下面參照圖5重點(diǎn)說明的典型的充電和放電操作中，在MATl上多次重復(fù)地進(jìn)行前述的基本設(shè)置操作以及前述的在基本設(shè)置操作之后的基本驗(yàn)證操作。在MATl上進(jìn)行的設(shè)置操作是將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓設(shè)置為3. 2V的操作。也就是說，對MATl進(jìn)行第一設(shè)置操，以便將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓設(shè)置為3.2V。在下面的說明中，將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓稱為電壓Vpl。然后，為了在第一設(shè)置操作后進(jìn)行驗(yàn)證操作，必須將電壓Vpl從3. 2V降低到OV的地電壓GND。然而， 電壓Vpl并不是立即從3. 2V降低到OV的地電壓GND。相反，電壓Vpl如下降低。進(jìn)行三個(gè)放電操作的序列，以便將在MATl的板電極PL上累積的電荷分別轉(zhuǎn)移到MAT2至MAT4的板電極PL上，并將電荷保存在MAT2至MAT4的板電極PL上。然后，將MATl的板電極PL連接到設(shè)置在OV的地電壓GND的接地節(jié)點(diǎn)，并在該電壓進(jìn)行驗(yàn)證操作。在驗(yàn)證操作已經(jīng)完成后，進(jìn)行三個(gè)充電操作的序列，以便將在MAT2至MAT4的板電極PL中累積的電荷分別轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL。這樣，作為將在下一個(gè)設(shè)置操作中利用的電荷，可以再利用在放電操作中從MATl的板電極PL轉(zhuǎn)移到MAT2至MAT4的板電極PL、并隨后在充電操作中從MAT2至 MAT4的板電極PL轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL的電荷。在下面的說明中，將出現(xiàn)在MAT2、MAT3和MAT4的板電極PL上的電壓分別稱為電壓Vp2、Vp3和Vp4。板電極控制電路70控制接通和斷開電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl到Sw6、接地開關(guān)GSw和電源開關(guān)VSw的操作，所述電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)中的每個(gè)配備在兩個(gè)板電極PL之間，所述接地開關(guān)中的每個(gè)配備在設(shè)置在地電壓GND的接地節(jié)點(diǎn)和板電極PL之一之間，所述電源開關(guān)中的每個(gè)配備在電源部分60的電源節(jié)點(diǎn)和板電極PL之一之間。如上所述，電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl到Sw6是下述開關(guān)在放電操作和充電操作中，通過該開關(guān)在兩個(gè)板電極PL之間轉(zhuǎn)移電荷。第一序列的三個(gè)放電操作在使用四個(gè)存儲(chǔ)墊板20 (即MATl至MAT4)的典型的非易失性的存儲(chǔ)器件10中， 按照如下順序的三個(gè)步驟進(jìn)行用于將電荷從MATl的板電極PL分別轉(zhuǎn)移到MAT2、MAT3 和MAT4的板電極PL的三個(gè)放電操作，作為三個(gè)放電操作的序列，所述順序?yàn)椴襟E1(即 MATl — MAT2)、步驟 2 (即 MATl — MAT3)和步驟 3 (即 MATl — MAT4)。在步驟1，將電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl置于接通狀態(tài)，以便允許在MATl的板電極PL中累積的電荷進(jìn)入與在MAT2的板電極PL中累積的電荷平衡的狀態(tài)，使得在電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl 返回到處于斷開狀態(tài)之前，在預(yù)定的時(shí)間段Tl內(nèi)，電壓Vpl和電壓Vp2中的每一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)中。在MATl的板電極PL和MAT2的板電極PL之間的平衡的狀態(tài)中，由于在步驟Sl 從電壓Vpl到電壓Vp2的1. 60V的電壓差的轉(zhuǎn)移，電壓Vpl變得等于電壓Vp2。也就是說， 在時(shí)間段Tl的結(jié)尾，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl到MAT4的板電極PL上的電壓大致分別如下=Vpl = 1. 60V, Vp2 = 1. 60V, Vp3 = 0. OOV 和 Vp4 = 0. OOV。在步驟2，將電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw2置于接通狀態(tài)，以便允許在MATl的板電極PL中累積的電荷進(jìn)入與在MAT3的板電極PL中累積的電荷平衡的狀態(tài)，使得在電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw2 返回到處于斷開狀態(tài)之前，在預(yù)定的時(shí)間段T2內(nèi)，電壓Vpl和電壓Vp3中的每一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)中。在MATl的板電極PL和MAT3的板電極PL之間的平衡的狀態(tài)中，由于在步驟S2 從電壓Vpl到電壓Vp3的0. 80V的電壓差的轉(zhuǎn)移，電壓Vpl變得等于電壓Vp3。也就是說， 在時(shí)間段T2的結(jié)尾，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl到MAT4的板電極PL上的電壓大致分別如下=Vpl = 0. 80V, Vp2 = 1. 60V, Vp3 = 0. 80V 和 Vp4 = 0. OOV。在步驟3，將電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw3置于接通狀態(tài)，以便允許在MATl的板電極PL中累積的電荷進(jìn)入與在MAT4的板電極PL中累積的電荷平衡的狀態(tài)，使得在電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw3 返回到處于斷開狀態(tài)之前，在預(yù)定的時(shí)間段T3內(nèi)，電壓Vpl和電壓Vp4中的每一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)中。在MATl的板電極PL和MAT4的板電極PL之間的平衡的狀態(tài)中，由于在步驟S3 從電壓Vpl到電壓Vp4的0. 40V的電壓差的轉(zhuǎn)移，電壓Vpl變得等于電壓Vp4。也就是說， 在時(shí)間段T3的結(jié)尾，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl到MAT4的板電極PL上的電壓大致分別如下=Vpl = 0. 40V, Vp2 = 1. 60V, Vp3 = 0. 80V 和 Vp4 = 0. 40V。在已經(jīng)完成在步驟1、步驟2和步驟3進(jìn)行的放電操作之后，將配備在MATl的板電極PL和接地節(jié)點(diǎn)之間的接地開關(guān)GSw置于接通狀態(tài)，以便進(jìn)行將留在MATl的板電極PL中的電荷轉(zhuǎn)移到接地節(jié)點(diǎn)的放電操作，從而將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓設(shè)置在OV的地電壓GND(即Vpl = 0V)。與其中未在步驟1、步驟2和步驟3進(jìn)行放電操作的配置相比， 在用于將留在MATl的板電極PL中的電荷轉(zhuǎn)移到接地節(jié)點(diǎn)的放電操作中、從MATl的板電極 PL流到接地節(jié)點(diǎn)的電流的量值是小的。由此，抑制接地彈跳(groimdboimce)。如果在未在步驟1、步驟2和步驟3進(jìn)行放電操作的配置中所產(chǎn)生的接地彈跳的數(shù)量是容許的，則為了抑制接地彈跳而做得粗的電源線可以做成細(xì)的。第一序列的三個(gè)充電操作在接在第一序列的三個(gè)放電操作之后的驗(yàn)證操作已經(jīng)完成之后、在下一個(gè)設(shè)置操作之前，進(jìn)行第一序列的三個(gè)充電操作，以便將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓設(shè)置在下一個(gè)設(shè)置操作所需要的3. 2V。在下一個(gè)設(shè)置操作之前，通過再利用在MAT2至MAT4的板電極PL上累積的電荷，進(jìn)行第一序列的三個(gè)充電操作。也就是說，通過將在MAT2至MAT4的板電極PL上累積的電荷分別轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL來進(jìn)行三個(gè)充電操作。作為執(zhí)行上述第一序列的三個(gè)放電操作的結(jié)果，在下一個(gè)設(shè)置操作之前出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極 PL 上的電壓大致分別給出如下=Vpl = 0. 00V, Vp2 = 1.60V，Vp3 = 0. 80V 和 Vp4 = 0. 40V。 按照如下順序的三個(gè)步驟進(jìn)行用于將電荷從MAT2、MAT3和MAT4的板電極PL分別轉(zhuǎn)移到 MATl的板電極PL的第一序列的三個(gè)充電操作，所述順序?yàn)椴襟E4 (即MAT4 — MAT1)、步驟 5 (即MAT3 — MAT1)和步驟6 (即MAT2 — MAT1)。這樣，步驟4、步驟5和步驟6的順序是與前面已經(jīng)描述的步驟1、步驟2和步驟3的順序相反的順序。在步驟4，將電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw3置于接通狀態(tài)，以便允許在MAT4的板電極PL中累積的電荷進(jìn)入與在MATl的板電極PL中累積的電荷平衡的狀態(tài)，使得在電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw3 返回到處于斷開狀態(tài)之前，在預(yù)定的時(shí)間段T4內(nèi)，電壓Vpl和電壓Vp4中的每一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)中。在MAjM的板電極PL和MATl的板電極PL之間的平衡的狀態(tài)中，由于在步驟S4 從電壓Vp4到電壓Vpl的0. 20V的電壓差的轉(zhuǎn)移，電壓Vpl變得等于電壓Vp4。結(jié)果，在時(shí)間段T4的結(jié)尾，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致分別如下Vpl
12=0. 20V, Vp2 = 1. 60V, Vp3 = 0. 80V 和 Vp4 = 0. 20V。在步驟5，將電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw2置于接通狀態(tài)，以便允許在MAT3的板電極PL中累積的電荷進(jìn)入與在MATl的板電極PL中累積的電荷平衡的狀態(tài)，使得在電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Sw2 返回到處于斷開狀態(tài)之前，在預(yù)定的時(shí)間段T5內(nèi)，電壓Vpl和電壓Vp3中的每一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)中。在MAT3的板電極PL和MATl的板電極PL之間的平衡的狀態(tài)中，由于在步驟S5 從電壓Vp3到電壓Vpl的0. 30V的電壓差的轉(zhuǎn)移，電壓Vpl變得等于電壓Vp3。結(jié)果，在時(shí)間段T5的結(jié)尾，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致分別如下Vpl =0. 50V( = 0. 20V+0. 30V)，Vp2 = 1. 60V, Vp3 = 0. 50V 和 Vp4 = 0. 20V。在步驟6，將電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl置于接通狀態(tài)，以便允許在MAT2的板電極PL中累積的電荷進(jìn)入與在MATl的板電極PL中累積的電荷平衡的狀態(tài)，使得在電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)Swl 返回到處于斷開狀態(tài)之前，在預(yù)定的時(shí)間段T6內(nèi)，電壓Vpl和電壓Vp2中的每一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)中。在MAT2的板電極PL和MATl的板電極PL之間的平衡的狀態(tài)中，由于在步驟S6 從電壓Vp2到電壓Vpl的0. 55V的電壓差的轉(zhuǎn)移，電壓Vpl變得等于電壓Vp2。結(jié)果，在時(shí)間段T6的結(jié)尾，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致分別如下Vpl =1. 05V( = 0. 20V+0. 30V+0. 55V)，Vp2 = 1. 05V, Vp3 = 0. 50V 和 Vp4 = 0. 20V。在已經(jīng)完成在步驟4、步驟5和步驟6進(jìn)行的充電操作之后，將配備在MATl的板電極PL和電源部分60之間的電源開關(guān)VSw置于接通狀態(tài)，以便進(jìn)行將在下一個(gè)設(shè)置操作中所需要的額外的電荷從電源部分60轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL的充電操作，從而將電壓Vpl 增加到 3. 20V( BP Vpl = 3. 20V)。如果在下一個(gè)設(shè)置操作之前進(jìn)行的充電操作中，僅從用于向MATl的板電極PL提供電源電壓VDD的電源部分60轉(zhuǎn)移電荷，則發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移的電荷量大致如下dQ = C*3. 20 = 3. 20*C，其中參考符號(hào)dQ表示被轉(zhuǎn)移的電荷量，而參考符號(hào)C表示MATl的板電極PL的電容。在此實(shí)施例的情況下，另一方面，在驗(yàn)證操作之前進(jìn)行第一序列的三個(gè)放電操作，以便將電荷從MAT 1的板電極PL轉(zhuǎn)移到MAT2至MA1M的板電極PL，從而暫時(shí)分別在MAT2至MA1M 的板電極PL上累積電荷，然后，在下一個(gè)設(shè)置操作之前進(jìn)行第一序列的三個(gè)充電操作，以便將在MAT2至MAT4的板電極PL上累積的電荷分別轉(zhuǎn)移回MATl的板電極PL上，從而在下一個(gè)設(shè)置操作中再利用所述電荷。這樣，在該實(shí)施例中，MATl的板電極PL可以被充電到 1. 05V，也就是說，在時(shí)間段T6的結(jié)尾，電壓Vpl可以被增加到1. 05V。結(jié)果，在該實(shí)施例的情況下，發(fā)現(xiàn)在下一個(gè)設(shè)置操作中所需要的額外的電荷量大致如下dQ = C*(3. 20-1. 05) =2. 15*C。 第二序列的三個(gè)放電操作在上述第一序列的三個(gè)放電操作和下一個(gè)設(shè)置操作已經(jīng)完成之后，進(jìn)行第二序列的三個(gè)放電操作。在開始第二序列的三個(gè)放電操作之前，出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL 上的電壓已經(jīng)被大致分別設(shè)置如下Vpl = 3. 20V, Vp2 = 1. 05V, Vp3 = 0. 50V和Vp4 = 0. 20V。按照與上述第一序列的三個(gè)放電操作相同的方式來進(jìn)行第二序列的三個(gè)放電操作。 作為執(zhí)行第二序列的三個(gè)放電操作的結(jié)果，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL 上的電壓大致分別如下:Vpl = 0. 76V, Vp2 = 2. 10V, Vp3 = 1. 30V 和 Vp4 = 0. 76V。在已經(jīng)進(jìn)行了第二序列的三個(gè)放電操作之后，將配備在MATl的板電極PL和接地節(jié)點(diǎn)之間的接地開關(guān)GSw置于接通狀態(tài)，以便進(jìn)行將留在MATl的板電極PL中的電荷轉(zhuǎn)移到接地節(jié)點(diǎn)的放電操作，從而將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓設(shè)置在OV的地電壓 GND(即Vpl = 0V)。電壓Vpl需要設(shè)置在0V，以便在已經(jīng)完成了第二序列的三個(gè)放電操作之后進(jìn)行驗(yàn)證操作。第二序列的三個(gè)充電操作按照與上述第一序列的三個(gè)充電操作相同的方式來進(jìn)行第二序列的三個(gè)充電操作。在開始第二序列的三個(gè)充電操作之前，出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓已經(jīng)被大致分別設(shè)置如下:Vpl = 0. 00V, Vp2 = 2. 10V, Vp3 = 1. 30V 和 Vp4 = 0. 76V。作為執(zhí)行第二序列的三個(gè)充電操作的結(jié)果，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致分別如下Vpl = 1. 49V, Vp2 = 1. 49V, Vp3 = 0. 84V 和 Vp4 = 0. 38V。在已經(jīng)進(jìn)行了第二序列的三個(gè)充電操作之后，將配備在MATl的板電極PL和電源部分60之間的電源開關(guān)VSw置于接通狀態(tài)，以便進(jìn)行將在下一個(gè)設(shè)置操作中所需要的額外的電荷從電源部分60轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL的充電操作，從而將電壓Vpl增加到 3. 20V(即Vpl = 3. 20V)。在此情況下，發(fā)現(xiàn)在下一個(gè)設(shè)置操作中所需要的額外的電荷量大致如下:dQ = C* (3. 20-1. 49) = 1. 71*C。第N序列的三個(gè)放電操作如上所述，通過重復(fù)進(jìn)行用以將電荷從MATl的板電極PL分別轉(zhuǎn)移到MAT2至MAT4 的板電極PL的三個(gè)放電操作的序列以及重復(fù)進(jìn)行用以將電荷分別從MAT2至MAT4的板電極PL轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL的三個(gè)充電操作的序列，在MAT2至MAT4的板電極PL的每一個(gè)中累積的電荷量逐漸增加。由此，在充電操作中能夠被轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL的電荷量也增加。結(jié)果，進(jìn)行三個(gè)放電操作的序列的次數(shù)越多并且進(jìn)行三個(gè)充電操作的序列的次數(shù)越多，從電源部分60轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL、以用作在下一個(gè)設(shè)置操作中所需要的電荷的電荷量越小，并且因此功耗也越小。假設(shè)N是進(jìn)行三個(gè)放電操作的序列以將電荷從MATl的板電極PL分別轉(zhuǎn)移到MAT2 至MAT4的板電極PL以及進(jìn)行三個(gè)充電操作的序列以將電荷分別從MAT2至MAT4的板電極 PL轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL、以便獲得功耗的最大限度的減少的次數(shù)。下面的描述解釋第 N序列的三個(gè)放電操作。作為已經(jīng)在第(N-I)次執(zhí)行三個(gè)放電操作的序列和第(N-I)次執(zhí)行三個(gè)充電操作的序列之后進(jìn)行的設(shè)置操作的結(jié)果，根據(jù)預(yù)先確定的計(jì)算，可以預(yù)測出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致具有如下的值Vpl = 3. 20V、Vp2 = 1. 92V、Vp3 = 1.28V和Vp4 = 0. 64Vο 這樣，對于 Vpl = 3. 20V、Vp2 = 1. 92V、Vp3 = 1. 28V 和 Vp4 = 0. 64V，進(jìn)行第 N 序列的三個(gè)放電操作，以便將電荷從MATl的板電極PL分別轉(zhuǎn)移到MAT2至MAT4的板電極PL。 作為執(zhí)行第N序列的三個(gè)放電操作的結(jié)果，出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致分別設(shè)置如下:Vpl = 1. 28V,Vp2 = 2. 56V，Vp3 = 1. 92V 和 Vp4 = 1. 28V。在已經(jīng)進(jìn)行了第 N序列的三個(gè)放電操作之后，將配備在MATl的板電極PL和接地節(jié)點(diǎn)之間的接地開關(guān)GSw置于接通狀態(tài)，以便進(jìn)行放電操作，以將留在MATl的板電極PL上的電荷轉(zhuǎn)移到接地節(jié)點(diǎn)，從而將出現(xiàn)在MATl的板電極PL上的電壓設(shè)置為OV的地電壓GND(即Vpl = 0V)。電壓Vpl 需要設(shè)置在0V，以便在已經(jīng)完成了第N序列的三個(gè)放電操作之后進(jìn)行驗(yàn)證操作。 第N序列的三個(gè)充電操作 在已經(jīng)進(jìn)行了接在第N序列的三個(gè)放電操作之后的驗(yàn)證操作后，將出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致分別設(shè)置如下=Vpl = 0. 00V, Vp2 = 2. 56V，Vp3 = 1. 92V和 Vp4 = 1. 28V0在已經(jīng)進(jìn)行了接在驗(yàn)證操作之后的第N序列的三個(gè)充電操作后，將分別出現(xiàn)在MATl至MAT4的板電極PL上的電壓大致分別設(shè)置如下Vpl = 1. 92V，Vp2 = 1. 92V，Vp3 =1. 28V和Vp4 = 0. 64V。在已經(jīng)進(jìn)行了第N序列的三個(gè)充電操作之后，將配備在MATl的板電極PL和電源部分60之間的電源開關(guān)VSw置于接通狀態(tài)，以便進(jìn)行將在下一個(gè)設(shè)置操作中所需要的額外的電荷從電源部分60轉(zhuǎn)移到MATl的板電極PL的充電操作，從而將電壓 Vpl增加到3. 20V(即Vpl = 3. 20V)。在此情況下，發(fā)現(xiàn)在下一個(gè)設(shè)置操作中所需要的額外的電荷量大致如下dQ = C*(3. 20-1. 92) = 1.觀札。與其中沒有再利用電荷的配置相比， 通過重復(fù)預(yù)定次數(shù)地再利用電荷，進(jìn)行設(shè)置操作所需要的電量可以減少至40%。也就是說， 功耗能夠減少60 %。在上述的典型示例中，預(yù)定次數(shù)是N。此外，減少進(jìn)行設(shè)置操作需要的電量所使用的存儲(chǔ)墊片20的數(shù)量越大，利用電荷的效率也越高。在例如如上所述使用四個(gè)存儲(chǔ)墊板20的非易失性存儲(chǔ)器件10的情況下， 功耗能夠減少60%。另一方面，在使用八個(gè)存儲(chǔ)墊板20的非易失性存儲(chǔ)器件10的情況下， 根據(jù)計(jì)算，功耗能夠減少78%。如上所述，采用板方法的非易失性存儲(chǔ)器件10再利用在板電極PL中累積的電荷， 以便減少所消耗的電流量值。特別地，通過增加每個(gè)都布線連接到板電極PL的存儲(chǔ)墊板20 的數(shù)量，能夠增強(qiáng)減少功耗的效果。至此，已經(jīng)參照框圖詳細(xì)解釋了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，該實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的典型的實(shí)現(xiàn)方式。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計(jì)要求和其它因素可能產(chǎn)生各種修改、組合、子組合和變更，只要它們在附加的權(quán)利要求或其等效物的范圍內(nèi)。本申請包括與2010年3月沈日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2010-073368中所公開的主題相關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種非易失性存儲(chǔ)器件，包括多個(gè)存儲(chǔ)墊板，每個(gè)存儲(chǔ)墊板包括多個(gè)存儲(chǔ)單元；多個(gè)板電極，每個(gè)板電極被提供用于所述存儲(chǔ)墊板中每個(gè)單獨(dú)的一個(gè)，并用于向所述存儲(chǔ)單元施加電壓；電源部分，配置用于向每一個(gè)所述板電極施加電壓；具有多個(gè)開關(guān)的開關(guān)電路，所述開關(guān)配備在所述電源部分和每一個(gè)所述板電極之間， 以及配備在所述板電極之間；以及控制部分，配置用于控制所述開關(guān)電路，以便將所述板電極與所述電源部分?jǐn)嚅_，并將所述板電極彼此連接，從而在所述板電極之間進(jìn)行充電和放電操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的非易失性存儲(chǔ)器件，其中所述控制部分控制所述開關(guān)電路，以便將所述板電極中特定的一個(gè)連接到所述板電極中的另一個(gè)，從而將在所述特定的板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到所述另一個(gè)板電極；以及以便隨后將所述特定的板電極連接到所述另一個(gè)板電極，從而將在所述另一個(gè)板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到所述特定的板電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的非易失性存儲(chǔ)器件，其中所述控制部分控制所述開關(guān)電路，以便按照預(yù)先確定的順序，將所述板電極中特定的一個(gè)連接到所述板電極中的多個(gè)其它板電極，從而將在所述特定的板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到所述其它板電極；以及以便隨后按照與所述預(yù)先確定的順序相反的順序，將所述特定的板電極連接到所述其它板電極，從而將在所述其它板電極中累積的電荷轉(zhuǎn)移到所述特定的板電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的非易失性存儲(chǔ)器件，其中所述存儲(chǔ)單元的每個(gè)單獨(dú)的一個(gè)使用可變電阻型存儲(chǔ)元件以及連接到所述可變電阻型存儲(chǔ)元件的兩個(gè)端子之一的存取晶體管；并且所述可變電阻型存儲(chǔ)元件的另一個(gè)端子連接到所述板電極。
全文摘要
一種非易失性存儲(chǔ)器件，包括多個(gè)存儲(chǔ)墊板，每個(gè)存儲(chǔ)墊板包括多個(gè)存儲(chǔ)單元；多個(gè)板電極，每個(gè)板電極被提供用于所述存儲(chǔ)墊板中每個(gè)單獨(dú)的一個(gè)，并用于向所述存儲(chǔ)單元施加電壓；電源部分，配置用于向每一個(gè)所述板電極施加電壓；具有多個(gè)開關(guān)的開關(guān)電路，所述開關(guān)配備在所述電源部分和每一個(gè)所述板電極之間，以及配備在所述板電極之間；控制部分，配置用于控制所述開關(guān)電路，以便將所述板電極與所述電源部分?jǐn)嚅_，并將所述板電極彼此連接，從而在所述板電極之間進(jìn)行充電和放電操作。
文檔編號(hào)G11C16/02GK102201258SQ20111006747
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者吉原宏, 有馬孝之, 江藤毅 申請人:索尼公司