專利名稱：存儲(chǔ)器和用于對(duì)存儲(chǔ)器單元編程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種存儲(chǔ)器和對(duì)存儲(chǔ)器單元編程的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)NVM (非易失性存儲(chǔ)器)單元使用熱載流子注入進(jìn)行編程時(shí)，高于核心電壓的電壓需要相對(duì)較高的電流。該編程電流通常由電荷泵提供，該電荷泵根據(jù)系統(tǒng)的核心電壓產(chǎn)生較高的電壓。由于電荷泵的有限電流驅(qū)動(dòng)能力，可并行書(shū)寫(xiě)有限數(shù)量的NVM單元(例如，8個(gè)并行選定的存儲(chǔ)器單元)。對(duì)更多的單元編程需要連續(xù)的寫(xiě)操作，這需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)執(zhí)行。為獲得較高的并行通量，電荷泵和進(jìn)入存儲(chǔ)器陣列的其關(guān)聯(lián)路徑將必須針對(duì)較高·的電流進(jìn)行設(shè)計(jì)，這將增加芯片面積和芯片電流消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述的實(shí)施方式提供了一種存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)器單元，存儲(chǔ)器單元包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之間延伸的溝道。存儲(chǔ)器還包括電能存儲(chǔ)元件，被配置為支持存儲(chǔ)器單元的編程，電能存儲(chǔ)元件耦接至第一端子。存儲(chǔ)器還包括耦接至電能存儲(chǔ)器單元和控制器的電源?？刂破鞅慌渲脼榧せ铍娫床⑹勾鎯?chǔ)器的溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以使電能存儲(chǔ)元件電能化，并且隨后使存儲(chǔ)器的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)元件中的電能對(duì)存儲(chǔ)器單元編程。本文描述的實(shí)施方式還提供了一種存儲(chǔ)器，包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元。每個(gè)存儲(chǔ)器單元均包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之間延伸的溝道。此外，存儲(chǔ)器包括多個(gè)編程支持電容，耦接至多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的一個(gè)存儲(chǔ)器單元的第一端子。此外，存儲(chǔ)器包括耦接至多個(gè)支持電容的供電器(charge provider);以及控制器，被配置為激活供電器并使多個(gè)存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)耦接至供電器的多個(gè)編程支持電容進(jìn)行充電。控制器還被配置為隨后使多個(gè)存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在多個(gè)編程支持電容中的電荷對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀了以下詳細(xì)說(shuō)明并參考附圖之后，將理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。


附圖中的元件彼此無(wú)需按比例繪制。相同的參考標(biāo)號(hào)表示對(duì)應(yīng)相似的部件可組合各種示出的實(shí)施方式的特征，除非它們相互排斥。在附圖中描繪了實(shí)施方式并且隨后對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I示出了根據(jù)實(shí)施方式的存儲(chǔ)器的方框示意圖。圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的存儲(chǔ)器的方框示意圖。
圖3A至圖3C示出了執(zhí)行根據(jù)本文描述的實(shí)施方式的電能存儲(chǔ)元件的各種可能性。圖4A示出了將根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元在編程周期期間的電壓形象化的兩個(gè)示圖。圖4B示出了將不同尺寸的晶體管的閾值電壓分布形象化的示圖。圖5示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的存儲(chǔ)器的方框示意圖。圖6示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)存儲(chǔ)器單元編程的方法的流程圖。圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)器單元編程的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)“耦接”的意思是直接低阻耦接和與之間的一個(gè)或多個(gè)元件間接耦接，使得第二節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)依賴于耦接至第二節(jié)點(diǎn)的第一節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)。換句話說(shuō)，其他的元件，尤其是開(kāi)關(guān)元件(如晶體管)或驅(qū)動(dòng)器可被放置在兩個(gè)耦接元件之間。在兩個(gè)耦接的元件之間可另外放置附加元件，但這并非一定需要，因而，可直接連接兩個(gè)耦接元件(使用低阻連接，例如電線或跡線(trace)或?qū)w路徑)。圖I示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的存儲(chǔ)器100的方框示意圖。存儲(chǔ)器100包括存儲(chǔ)器單元102、電能存儲(chǔ)元件104、電源106和控制器108。存儲(chǔ)器單元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之間延伸的溝道114。用于支持存儲(chǔ)器單元102編程的電能存儲(chǔ)元件104 (固定地)耦接至存儲(chǔ)器單元102的第一端子110。電源106耦接至電能存儲(chǔ)元件104。如圖I示出，電源106可通過(guò)開(kāi)關(guān)116耦接至電能存儲(chǔ)元件104。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，電源106可固定地耦接至電能存儲(chǔ)器單元104。控制器108被配置為激活電源106，并且使存儲(chǔ)器單元102的溝道114進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，用于對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電(B卩，將電能提供給電能存儲(chǔ)元件104)，并且隨后(在電能存儲(chǔ)元件104具有電能之后)使存儲(chǔ)器單元102的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，用于根據(jù)存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)元件104的電能對(duì)存儲(chǔ)器102進(jìn)行編程(所謂的發(fā)射編程(shot programming))ο如本說(shuō)明書(shū)的開(kāi)頭部分所描述的，已知的存儲(chǔ)器的應(yīng)用問(wèn)題在于電荷泵的電流驅(qū)動(dòng)能力有限，使得僅有限數(shù)量的存儲(chǔ)器單元可并行寫(xiě)入，通過(guò)在存儲(chǔ)器單元102的溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)下對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電以及在電能存儲(chǔ)元件104被供電完之后使存儲(chǔ)器單元102的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，使得存儲(chǔ)器單元102所需的編程電流(主要)由存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)元件104中的電能供給并且部分(如果有)由電源106供給，存儲(chǔ)器100和本文描述的其他實(shí)施方式解決了該問(wèn)題。通過(guò)在溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)之前對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電，可使大量的電能進(jìn)入電能存儲(chǔ)元件104，以足夠用于對(duì)電能存儲(chǔ)器單元102編程。這對(duì)于包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器特別有利，其中，關(guān)于每個(gè)存儲(chǔ)器單元，在存儲(chǔ)器單元進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)之前，相關(guān)的電能存儲(chǔ)元件通電。電源106的激活能力不再受可并行編程的存儲(chǔ)器單元數(shù)量的限制，因?yàn)樗璧木幊屉娏髦饕?或完全)由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元的電能存儲(chǔ)元件的電能供給。因而，可并行編程更多數(shù)量的存儲(chǔ)器單元，這使得可更快地對(duì)包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器編程。根據(jù)一些實(shí)施方式，存儲(chǔ)器100可以為一次性可編程存儲(chǔ)器(如保險(xiǎn)絲)或可再編程存儲(chǔ)器。此外，存儲(chǔ)器100可以為非易失性存儲(chǔ)器，S卩，存儲(chǔ)器單元102為非易失性存儲(chǔ)器單元。根據(jù)一些實(shí)施方式，存儲(chǔ)器100可包括耦接至第一端子110的位線。存儲(chǔ)器100的位線可用于尋址存儲(chǔ)器100的某個(gè)存儲(chǔ)器單元(例如與字線一起)。這種位線通常耦接至存儲(chǔ)器100的多個(gè)存儲(chǔ)器單元(例如多個(gè)存儲(chǔ)器單元102)并由此長(zhǎng)度較長(zhǎng)，由于每個(gè)導(dǎo)體具有一定的寄生電容，所以位線也具有一定的電容，也就是所謂的位線電容。在本文示出的實(shí)施方式中，電能存儲(chǔ)元件104可至少部分(或全部)地由位線的該電容形成。電源106 (例如，形成為電荷泵)可被配置為在溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間對(duì)位線的電容充電，使得一定量的電荷被引至位線的電容，隨后(位線的電容已被充電之后)在溝道114的導(dǎo)通狀態(tài)期間可用于對(duì)存儲(chǔ)器單元102編程。換句話說(shuō)，編程存儲(chǔ)器單元102所需的編程電流可主要(或完全)由耦接至存儲(chǔ)器單元102的第一端子110的位線的電荷電容提供。根據(jù)其他實(shí)施方式，控制器108可被配置為在電能存儲(chǔ)元件104達(dá)到電能存儲(chǔ)元件104的電能存儲(chǔ)容量的至少80%之后使存儲(chǔ)器單元102的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。該電能存儲(chǔ)容量取決于電源106能提供的最大電能以及還取決于電能存儲(chǔ)元件104的尺寸(例如，取 決于電能存儲(chǔ)元件104的電容率(inductivity)和/或容量)。換句話說(shuō),控制器108可被配置為在足夠用于對(duì)存儲(chǔ)器單元102編程的相當(dāng)量的電能被存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)元件104上之前使溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。如之前所提及的，電能存儲(chǔ)元件104可由電容形成，例如，可由耦接至存儲(chǔ)器單元102的第一端子110的位線的位線電容形成和/或由耦接至第一端子110的附加電容形成。該電容也就是所謂的編程支持電容。在該情況下，控制器108可被配置為在編程支持電容上的電壓達(dá)到編程支持電容的最大電壓的至少80%后使存儲(chǔ)器單元102的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。最大電壓可由電源106產(chǎn)生的最大電壓定義。換句話說(shuō)，控制器108可被配置為保持電源106是激活的(并耦接至存儲(chǔ)器單元102)并保持溝道114處于非導(dǎo)通狀態(tài)，直到編程支持電容的電壓達(dá)到或超過(guò)某個(gè)閾值電壓，以對(duì)應(yīng)于足以對(duì)存儲(chǔ)器單元102編程的電荷量。根據(jù)某些實(shí)施方式，控制器108可被配置為在對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電之后，停用電源106，使得在存儲(chǔ)器單元102的編程期間，電源106是不起作用的。此外(除了停用電源106或取代停用電源106)控制器108可被配置為在對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電之后，將電源106與電能存儲(chǔ)元件104斷開(kāi)(例如將開(kāi)關(guān)116置于高阻抗?fàn)顟B(tài))，使得在存儲(chǔ)器單元102的編程期間，電源106與電能存儲(chǔ)元件104斷開(kāi)。通過(guò)停用和/或斷開(kāi)電源106，可以實(shí)現(xiàn)在存儲(chǔ)器單元102的編程期間，沿溝道114所需的編程電流僅基于存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)元件104的電能供給。從而，根據(jù)這些實(shí)施方式，在存儲(chǔ)器單元102編程期間從電源106沒(méi)有供給附加電流。因而，通過(guò)在溝道114的導(dǎo)通狀態(tài)下斷開(kāi)和/或停用電源106，整個(gè)存儲(chǔ)器100在編程期間的功率消耗將減少。因而，可容易地使編程期間的電流消耗獨(dú)立于要在存儲(chǔ)器單元102上編程的數(shù)據(jù)。此外，電能存儲(chǔ)元件104的供電時(shí)間(energizing time,加電時(shí)間)獨(dú)立于要在存儲(chǔ)器單元102上編程的數(shù)據(jù)是可恒定的。其實(shí)現(xiàn)可通過(guò)在當(dāng)?shù)谝淮鎯?chǔ)器單元的電能存儲(chǔ)元件104 (其在該編程周期中不進(jìn)行編程)與其他存儲(chǔ)器單元的其他電能存儲(chǔ)元件104 (其需在該編程周期中進(jìn)行編程)一起充電時(shí)，并且在當(dāng)使第一存儲(chǔ)器單元和其他存儲(chǔ)器單元的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)之前釋放第一存儲(chǔ)器單元的電能存儲(chǔ)元件104時(shí)。這種恒定時(shí)間和恒定電流有利于確保關(guān)鍵的應(yīng)用，因?yàn)闆](méi)有關(guān)于編程數(shù)據(jù)的信息通過(guò)定時(shí)或電流泄漏至外側(cè)。根據(jù)其他實(shí)施方式，例如在電能存儲(chǔ)元件104不能存儲(chǔ)足夠用于對(duì)存儲(chǔ)器單元102完全編程的電能的情況下(例如，在僅帶有較短位線并因而僅有較小位線電容的較小存儲(chǔ)器的情況下)，控制器108可被配置為在存儲(chǔ)器單元102的編程期間保持電源106有效并耦接至電能存儲(chǔ)元件104。在這些情況下，用于存儲(chǔ)器單元102的編程電流可由電能存儲(chǔ)元件104與從電源106 —起提供。根據(jù)其他實(shí)施方式，存儲(chǔ)器100可被配置為在存儲(chǔ)器單元102中存儲(chǔ)多于兩個(gè)的不同的信息狀態(tài)。在這些實(shí)施方式中，控制器108可被配置改變供電參數(shù)(emergizingparameter，加電時(shí)間)，用于在溝道114的非導(dǎo)通期間根據(jù)要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元102上的信息狀態(tài)通過(guò)電源106對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電。作為實(shí)例，控制器108可被配置為基于要 存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器單元102的信息狀態(tài)來(lái)改變電能存儲(chǔ)元件104的供電時(shí)間?？刂破?08可被配置為通過(guò)在溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間使開(kāi)關(guān)116進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)使電源106與電能存儲(chǔ)元件104斷開(kāi)，從而使供電時(shí)間不同。這使得能夠進(jìn)行存儲(chǔ)器100的多個(gè)存儲(chǔ)器單元的不同編程，如存儲(chǔ)器100的多個(gè)存儲(chǔ)器單元的每一個(gè)可通過(guò)多個(gè)開(kāi)關(guān)116耦接至電源106，并且控制器108在不同的供電時(shí)間之后根據(jù)要存儲(chǔ)在關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)器單元上的信息狀態(tài)可將不同的開(kāi)關(guān)116置入高阻抗?fàn)顟B(tài)。因而，電源106可保持是激活的，盡管與第一組存儲(chǔ)器單元(其上將被對(duì)第一信息狀態(tài)編程)相關(guān)聯(lián)的一些電能存儲(chǔ)元件104已與電源106斷開(kāi)，但與第二組存儲(chǔ)器單元(其上將對(duì)第二信息狀態(tài)編程)相關(guān)聯(lián)的其他電能存儲(chǔ)元件104仍耦接至電源106。根據(jù)其他實(shí)施方式，控制器108可根據(jù)要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元102上的信息狀態(tài)來(lái)改變從電源106產(chǎn)生的電壓或電流作為供電參數(shù)。圖2示出了具有可以執(zhí)行的存儲(chǔ)器單元102的存儲(chǔ)器100的另一方框示意圖。在圖2示出的實(shí)施方式，存儲(chǔ)器單元102包括具有源區(qū)、漏區(qū)和溝道區(qū)的晶體管結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)器單元102的第一端子110由漏區(qū)形成，因而漏區(qū)的參考標(biāo)號(hào)也為110。存儲(chǔ)器單元102的第二端子112由源區(qū)形成，因而源區(qū)的參考標(biāo)號(hào)也為112。存儲(chǔ)器單元102的溝道114由溝道區(qū)形成，因而溝道區(qū)的參考標(biāo)號(hào)也為114。從圖2中可看出，電能存儲(chǔ)元件104 (例如，位線)可耦接至漏區(qū)110。在通常的應(yīng)用中，源區(qū)112可耦接至存儲(chǔ)器100的源線。此外，存儲(chǔ)器單元102的晶體管結(jié)構(gòu)包括選擇元件202，其在圖2的實(shí)施方式中被形成為選擇柵202。根據(jù)其他實(shí)施方式，選擇元件202可包括單個(gè)晶體結(jié)構(gòu)或由單個(gè)晶體結(jié)構(gòu)形成，甚至其也可以為雙極晶體管結(jié)構(gòu)。此外，晶體管結(jié)構(gòu)還包括控制端子，其在圖2的實(shí)施方式中被形成為控制柵204。此外，晶體管結(jié)構(gòu)還包括浮動(dòng)?xùn)?06。因而，圖2示出的存儲(chǔ)器單元102就是所謂的三層多晶單元(triple poly cell)。然而，根據(jù)其他實(shí)施方式，存儲(chǔ)器單元102也可以是其他存儲(chǔ)器單元，例如ETOX單元(ETOX - EPROM隧道氧化物)，其中，省略了選擇柵202。漏區(qū)110和源區(qū)112可以為第一摻雜型的重?fù)诫s區(qū)(例如η型摻雜或P型摻雜)。溝道區(qū)114可以為第二摻雜型的輕摻雜區(qū)(例如P型摻雜或η型摻雜)。因而，晶體管結(jié)構(gòu)可以是η溝道晶體管或P溝道晶體管。根據(jù)其他實(shí)施方式，晶體管結(jié)構(gòu)也可以為雙極型晶體管。選擇柵202與溝道區(qū)114相鄰布置，并且與溝道區(qū)114隔開(kāi)。此外，浮動(dòng)?xùn)?06與溝道區(qū)114相鄰布置并且靠近選擇柵202。此外，浮動(dòng)?xùn)?06與選擇柵202和溝道區(qū)114隔開(kāi)。控制柵204與浮動(dòng)?xùn)?06相鄰布置并且 并靠近選擇柵202。在存儲(chǔ)器單元102的層主要方向上，浮動(dòng)?xùn)?06和選擇柵202在溝道區(qū)114之后并且控制柵204在浮動(dòng)?xùn)?06之后。控制柵204與浮動(dòng)?xùn)?06和選擇柵202隔開(kāi)。浮動(dòng)?xùn)?06形成信息可以非易失性方式存儲(chǔ)在其上的存儲(chǔ)器單元102的電能存儲(chǔ)元件。換句話說(shuō)，漏區(qū)110和源區(qū)112之間的編程電流可用于對(duì)浮動(dòng)?xùn)?06編程?？刂破?08可被配置為通過(guò)施加各自電壓至選擇柵202和控制柵204使存儲(chǔ)器單元102進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。如果在溝道114的導(dǎo)通狀態(tài)下，在電能存儲(chǔ)元件104存有足夠的電能，并且由此在漏區(qū)110和源區(qū)112之間生成了足夠的編程電流，則就可對(duì)浮動(dòng)?xùn)?06進(jìn)行編程。浮動(dòng)?xùn)?06的編程原理也就是所謂的熱載流子注入。當(dāng)存儲(chǔ)器單元102偏壓至其子閾值區(qū)時(shí)，該熱載流子注入的效果最好。由于技術(shù)和裝置不同，每個(gè)存儲(chǔ)器單元表現(xiàn)出不同的閾值電壓。本文描述的實(shí)施方式通過(guò)選擇柵202緩慢斜升偏壓而另外解決了該問(wèn)題。因而，存儲(chǔ)器100的多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的每個(gè)存儲(chǔ)器單元102可在電流流過(guò)存儲(chǔ)器單元102開(kāi)始時(shí)使電能存儲(chǔ)元件104 (例如，位線)放電之前，在短時(shí)間內(nèi)被偏壓至最佳偏壓。換句話說(shuō)，控制器108可被配置為將選擇柵202上的信號(hào)208從第一信號(hào)電平斜升(ramp)至第二信號(hào)電平，以使溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)其他實(shí)施方式，控制器108可被配置為將選擇柵202上的電壓從第一電壓斜升至第二電壓。例如，在η溝道晶體管結(jié)構(gòu)的情況下，控制器108可被配置為將選擇柵202上的電壓從第一最小選擇柵電壓斜升至最大選擇柵電壓。例如，在P溝道晶體管結(jié)構(gòu)的情況下，控制器108可被配置為將選擇柵202上的電壓從最大選擇柵電壓斜升至最小選擇柵電壓。在本申請(qǐng)的情況下，術(shù)語(yǔ)“斜升”意指不同的(例如，至少三種)電壓或信號(hào)電平施加至選擇柵202。施加至選擇柵202的斜坡可具有離散步驟或可以為模擬斜坡，且可以是單調(diào)的。換句話說(shuō)，控制器108可被配置為對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電(例如對(duì)耦接至漏區(qū)110的位線的電容充電)至某一寫(xiě)入偏壓(write bias)，這足以對(duì)存儲(chǔ)器單元102編程并隨后(電能存儲(chǔ)元件104被供電之后)使用斜坡對(duì)存儲(chǔ)器單元102的選擇柵202充電，以達(dá)到用于對(duì)存儲(chǔ)器單元102的浮動(dòng)?xùn)?06編程的最佳偏壓點(diǎn)。此外，控制器108還可被配置為同時(shí)在控制柵204上施加信號(hào)210 (例如電壓)并且斜升選擇柵202上的信號(hào)208，用于使溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。總之，每個(gè)單元在選擇線偏壓的緩慢斜升期間一次就被偏壓至其最有利點(diǎn)(sweetspot)，S卩，具有其自身最優(yōu)的熱載流子效率，該單元以最佳效率被寫(xiě)。隨后，針對(duì)較高的選擇線偏壓，該單元已被寫(xiě)，并且使位線電容放電，但其他的單元在隨后的斜升期間可達(dá)到該最有利點(diǎn)。如以上提及的，存儲(chǔ)器單元102可被配置為在存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)多于兩種不同的信息狀態(tài)，這可通過(guò)將不同量的電荷引入至浮動(dòng)?xùn)?06來(lái)實(shí)現(xiàn)。如以上說(shuō)明的，控制器108可改變供電參數(shù)，用于基于要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元102上的信息狀態(tài)對(duì)電能存儲(chǔ)元件104供電。根據(jù)其他實(shí)施方式，控制器108也可被配置為改變斜坡參數(shù)(ramp parameter),用于基于要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元的信息狀態(tài)斜升選擇柵202上的信號(hào)208。換句話說(shuō)，控制器108可針對(duì)要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元102上的不同信息狀態(tài)而使用不同的斜坡。這使得能夠?qū)Υ鎯?chǔ)器100的耦接至接收同一信號(hào)208的同一選擇線的所有存儲(chǔ)器單元102編程。換句話說(shuō)，實(shí)施方式提供了多級(jí)編程，其中，使用多于兩個(gè)的不同編程級(jí)，以在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器單元102中存儲(chǔ)多于一位的信息。這里，溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間的電能存儲(chǔ)元件104的充電水平(例如位線的充電水平)可根據(jù)不同的所期望的編程級(jí)而變化。此外(附加地或代替改變供電參數(shù))，控制器108可改變用于斜升選擇柵202上的信號(hào)208的斜坡參數(shù)，以使存儲(chǔ)器單元102的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。以下將參考圖3A至圖3C來(lái)示出用于實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)元件104的不同實(shí)施方式。圖3A示出了電能存儲(chǔ)元件104的第一可行實(shí)現(xiàn)方式。在圖3A示出的實(shí)例中，電能存儲(chǔ)元件104由位線104a形成。如之前提及的,位線104a可稱接至多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a 至102η的第一端子110并且因而可能具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度和較大的(寄生)電容。位線104a的位線電容足以存儲(chǔ)足夠用于編程存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元102a至102η (例如，存儲(chǔ)器100)的電能。存儲(chǔ)器100的控制器108可通過(guò)施加足夠大的電壓至存儲(chǔ)器100的字線而使存儲(chǔ)器單元102a至102η的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。換而言之，位線104a針對(duì)耦接至位線104a的所有存儲(chǔ)器單元102a至102η而被充電。在位線104a充電之后，控制器108可使存儲(chǔ)器單元102a至102η中的溝道114之一進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，用于對(duì)溝道114在導(dǎo)通狀態(tài)下的存儲(chǔ)器單元102a至102η中的該存儲(chǔ)器單元編程。例如，控制器108可通過(guò)施加存儲(chǔ)器的第一字線302上的電壓，使存儲(chǔ)器單元102a至102η中的第一存儲(chǔ)器單元102a的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，第一字線302耦接至第一存儲(chǔ)器單元102a。隨著存儲(chǔ)器100的位線的位線電容可能需要足夠大以存儲(chǔ)足夠量的電荷來(lái)提供編程電流，需要最少數(shù)量的字線，這是因?yàn)槲痪€電容的電容量與字線的數(shù)量成比例，即，存儲(chǔ)器尺寸應(yīng)不小于某一個(gè)限定值。否則存儲(chǔ)在位線104a的電容的電荷可能不足以用于編程存儲(chǔ)器單元102a至102η之一。在該情況下，發(fā)射編程可由附加的電容支持。這在圖3Β的實(shí)施方式中示出，其中，附加的(面積消耗)電容104b耦接至位線104a。位線104a和附加電容104b可一起形成電能存儲(chǔ)元件104，其也就是所謂的編程支持電容。位線104a和附加電容104b組合的作用與圖3A中示出的實(shí)例的作用相同，其中，僅位線104a被用作電能存儲(chǔ)元件。換句話說(shuō)，在存儲(chǔ)器單元102a至102η的溝道114處于非導(dǎo)通狀態(tài)期間，位線104a的電容和附加電容104b由電源106進(jìn)行充電，并且隨后(在附加電容104b和位線104a的電容被充電之后)，存儲(chǔ)器單元102a至102η的第一存儲(chǔ)器單元102a的溝道114被使得進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài)(例如通過(guò)施加第一字線302上的電壓)，用于基于存儲(chǔ)在附加電容104b和位線電容104a的電荷對(duì)存儲(chǔ)器單元102a編程。圖3C示出了實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)元件104的另一個(gè)實(shí)施方式。在圖3B中，電能存儲(chǔ)元件104由位線104a的電容和附加電容104b實(shí)現(xiàn)。在該情況下，在圖3C中，在存儲(chǔ)器單元102a至102η的溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間，電感器104c被提供有來(lái)自電源106的電能，并且存儲(chǔ)在電感器104c中的電能和存儲(chǔ)在位線104a的電容的電荷可用于在一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器單元的溝道114的導(dǎo)通狀態(tài)期間對(duì)存儲(chǔ)器單元102a至102η中的一個(gè)(或多個(gè))編程。圖4Α示出了可如何執(zhí)行存儲(chǔ)器100的存儲(chǔ)器單元的編程的兩個(gè)示圖。頂示圖示出了在分別耦接至存儲(chǔ)器100的多個(gè)存儲(chǔ)器單元(例如存儲(chǔ)器單元102a至102η)的位線上的電壓V&。曲線403a、403b示出了在均耦接至不同的多個(gè)存儲(chǔ)器單元的兩條不同位線上的電壓，這基于本文描述的編程概念而產(chǎn)生。作為對(duì)比例，曲線401表示用于已知編程技術(shù)的位線上的電壓。以下，使用圖4A說(shuō)明本編程概念。在第一時(shí)間段(從h至ti)，存儲(chǔ)器100的存儲(chǔ)器單元102的溝道114處于非導(dǎo)通狀態(tài)。因而，在第一時(shí)間段中，電能存儲(chǔ)元件104(例如，位線的電容)通過(guò)使用電源106被充電。這可通過(guò)增加位線電壓V&從曲線403a、403b看出。在該第一時(shí)間段中，該位線電壓V&可等于存儲(chǔ)器100的所有位線上的電壓，這是因?yàn)橥ǔＣ織l位線均具有相同的長(zhǎng)度，因而具有相同的(至少大概)位線電容。圖4A的底部圖示出了在存儲(chǔ)器100的存儲(chǔ)器單元102的控制柵和選擇柵204上的電壓?？梢钥闯?，在存儲(chǔ)器100的存儲(chǔ)器單元102的溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間，沒(méi)有信號(hào)施加至存儲(chǔ)器單元102的控制柵204和選擇柵202，使得存儲(chǔ)器單元102的溝道114處于非導(dǎo)通狀態(tài)。
·
在圖4A中示出的圖適用η溝道晶體管結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，在其他情況下(例如，在存儲(chǔ)器單元102的P溝道晶體管結(jié)構(gòu)的情況下)，足夠高的電壓被施加至存儲(chǔ)器100的存儲(chǔ)器單元102的控制柵204和選擇柵202，以保持存儲(chǔ)器單元102的溝道114處于非導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)其他實(shí)施方式，當(dāng)只要沒(méi)有電壓Vse施加至存儲(chǔ)器單元102的選擇柵202，溝道114將仍保持在非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，也可以在第一時(shí)間段施加存儲(chǔ)器單元102的控制柵204上的電壓\G。在第二時(shí)間段U1至t2)中，在對(duì)位線電容充電之后(例如至電源106可提供的最大電壓Vmax),控制器108使存儲(chǔ)器100的選定數(shù)量的存儲(chǔ)器單元(例如，耦接至相同的字線和選擇線)的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。這可通過(guò)施加適量的信號(hào)或電壓Vra至存儲(chǔ)器單元102的控制柵204，或通過(guò)將存儲(chǔ)器單元102的選擇柵202上的信號(hào)或電壓Vse從第一信號(hào)電平斜升至第二信號(hào)電平。在圖4a示出的實(shí)施方式中(η溝道晶體管結(jié)構(gòu))，存儲(chǔ)器100的選定的存儲(chǔ)器單元102的選擇柵202上的電壓Vse從第一選擇柵電壓增加至第二選擇柵電壓。因而，耦接至選定的選擇線的存儲(chǔ)器100的每個(gè)存儲(chǔ)器單元102被偏壓至其最有利點(diǎn)，使得這些存儲(chǔ)器單元102的每一個(gè)在其最優(yōu)偏壓下進(jìn)行編程。換句話說(shuō)，不同存儲(chǔ)器單元102的不同溝道114并不在同一時(shí)間導(dǎo)通，而是在不同時(shí)間導(dǎo)通，取決于在其選擇柵202的電壓Vse。這可在頂部圖中通過(guò)存儲(chǔ)器100的不同位(或位線)的曲線403a、403b的兩個(gè)不同的下降看出。在該實(shí)施方式中，耦接至第一位線(位I)的存儲(chǔ)器單元的最有利點(diǎn)電壓高于耦接至第二位線(位2)的第二存儲(chǔ)器單元的最有利點(diǎn)電壓，因而，耦接至第二位線的存儲(chǔ)器單元的溝道114比耦接至第一位線的存儲(chǔ)器單元的溝道要先導(dǎo)通。因而，第二位線上的電壓比第一位線上的電壓先下降，并且耦接至第二位線的存儲(chǔ)器單元先于耦接至第一位線的存儲(chǔ)器單元被編程。總之，頂部圖中的曲線401示出了使用傳統(tǒng)的編程方法的沿NVM單元的位線電壓。曲線403a、403b示出了使用本文描述的編程方法(由控制器108控制)的沿兩個(gè)單獨(dú)的NVM單元的位線電壓。本文描述的編程方法減少了電流消耗，因?yàn)楦鶕?jù)NVM單元的各個(gè)特性確保了最優(yōu)的寫(xiě)入情況。由于當(dāng)單元被寫(xiě)入時(shí)單條位線電壓下降，因而不會(huì)浪費(fèi)電荷。圖4B示出了不同尺寸的晶體管的最有利點(diǎn)分布。在圖4B中示出的圖中，X軸表示閾值電壓(或最有利點(diǎn)電壓)并且I軸表示晶體管的數(shù)量(#)。第一曲線402對(duì)應(yīng)于相對(duì)較大的晶體管尺寸(按面積)并且第二曲線404對(duì)應(yīng)于相對(duì)較小的晶體管尺寸(按面積)?？梢钥闯觯?dāng)晶體管尺寸降低時(shí)，最有利點(diǎn)分布變大。因而，通過(guò)斜升選擇柵電壓，仍可實(shí)現(xiàn)即使針對(duì)較小的晶體管尺寸，每個(gè)存儲(chǔ)器單元的每個(gè)晶體管結(jié)構(gòu)也被偏壓至最有利點(diǎn)，從而在最優(yōu)情況下進(jìn)行編程。換句話說(shuō)，最有利點(diǎn)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ與晶體管的尺寸成反比例，這是根據(jù)[。。62]其中，W為晶體管的溝道寬度，并且L為晶體管的溝道長(zhǎng)度。總之,使用技術(shù)收縮(technology shrink),由于根據(jù)如公式I所給出的Vth( σ )與單元尺寸(W和L)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，單個(gè)NVM單元之間的差異變得更大(單個(gè)Vth的分布σ變寬)。由于如以上說(shuō)明通過(guò)在選擇柵202斜升信號(hào)208的自動(dòng)優(yōu)化，從而本文描述的編程方法變得更加重要。
圖5不出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的存儲(chǔ)器200的一個(gè)方框不意圖。存儲(chǔ)器200包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m，每個(gè)存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m均包括第一端子、第二端子和在第一端子和第二端子之間延伸的溝道。因而，存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m等同于結(jié)合圖I和圖2說(shuō)明的存儲(chǔ)器單元102。此外，存儲(chǔ)器200包括多個(gè)編程支持電容104-1至104_m(由位線104a_l至104a_m以及可選的附加電容104b_l至104b_m形成)。每個(gè)編程支持電容104-1至104-m稱接至多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m的一個(gè)存儲(chǔ)器單元的第一端子。此外，存儲(chǔ)器200包括供電器106，耦接至多個(gè)編程支持電容104-1至104-m。此外，存儲(chǔ)器200包括控制器108，被配置為激活供電器106并且使多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m的溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，用于對(duì)耦接至供電器106的編程支持電容進(jìn)行充電，并且隨后被配置為使多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a-m至102n-m的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，用于基于存儲(chǔ)在多個(gè)編程支持電容中的電荷對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m編程。圖5示出的實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器200包括多條位線104a_l至104a_m，每條位線104a-l至104a-分別耦接至多個(gè)存儲(chǔ)器單元。例如，第一位線104a_l耦接至多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m的第一多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_l。因而，存儲(chǔ)器單元102a_l至102n-l共用第一編程支持電容104-1。如圖5中的實(shí)施方式，編程支持電容(至少部分)由位線104a-l至104a-m的電容形成?？蛇x地，編程支持電容104-1至104a_m可包括附加電容104b-l至104b-m。此外，編程支持電容104-1至104_m可由多個(gè)開(kāi)關(guān)116-1至116_m耦接至供電器106。作為實(shí)例，控制器108可被配置為將第一編程支持電容104-1與供電器106斷開(kāi)，使得在存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-l的溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間，第一編程支持電容104-1不充電，其中，第一編程支持電容耦接至在電流編程周期期間不被編程的存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-l。換句話說(shuō)，控制器108可通過(guò)關(guān)閉或打開(kāi)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)116-1至116_m來(lái)選定多個(gè)存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程，使得在存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m的溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間，僅耦接至供電器106的這些編程支持電容被充電，并且因而僅這些存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m被編程，這些存儲(chǔ)器單元的位線耦接至供電器106。根據(jù)另一實(shí)施方式，控制器108可被配置為在存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_l進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)之前，使第一編程支持電容104-1放電，使得在存儲(chǔ)器單元102a-l至102n_l的溝道的導(dǎo)通狀態(tài)下，存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-l沒(méi)有被編程。換句話說(shuō)，以下位線上的存儲(chǔ)器單元不進(jìn)行編程并且保持在它們各自的原始狀態(tài)，即，這些位線在存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m的溝道114的非導(dǎo)通狀態(tài)期間未充電或者在存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m被使得進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)之前再一次放電。此外，存儲(chǔ)器200包括耦接至多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m的多條字線302_1至302-n。每條字線302-1至302_n耦接至一存儲(chǔ)器單元組，其中，每個(gè)組中的每個(gè)存儲(chǔ)器單元耦接至不同的位線。作為實(shí)例，第一字線302-1可耦接至第一組的存儲(chǔ)器單元102a-l至102a_m,并且每個(gè)存儲(chǔ)器單元102a_l至102a_m可稱接至不同的位線104a_l至104a_m。利用圖5示出的截面圖，控制器108可使用開(kāi)關(guān)116-1至116-m和用于將字線302-1至302_n耦接至控制器108的開(kāi)關(guān)504-1至504-n尋址每個(gè)存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m?？刂破?108被配置為施加電壓至字線302-1至302-n，用于使多個(gè)存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。作為實(shí)例，控制器108可從待編程的多條字線302-1至302-n中選擇一條字線(例如，第一字線302-1)。沿一條字線的存儲(chǔ)器單元(例如，存儲(chǔ)器單元102a-l至102a-m)可以為所謂的一頁(yè)存儲(chǔ)器200。通過(guò)在存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m的溝道114的非充電狀態(tài)期間，對(duì)編程支持電容104-1至104-n(S卩，位線104a_l至104a_m的電容以及可選的附加電容104b-l至104b-m)進(jìn)行充電，并且隨后(在編程支持電容104-1至104_m)通過(guò)使存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m的溝道114進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)整頁(yè)的存儲(chǔ)器的編程(例如，如果第一開(kāi)關(guān)504-1處于低阻抗?fàn)顟B(tài)并且其他開(kāi)關(guān)504-2和504-n處于高阻抗?fàn)顟B(tài))。在傳統(tǒng)的概念中，該編程僅可在每頁(yè)少量的存儲(chǔ)器單元的情況下實(shí)現(xiàn)，因?yàn)殡姾杀玫尿?qū)動(dòng)能力通常受到限制。總之，本發(fā)明的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)器單元的較快編程，其使用熱載流子注入作為編程機(jī)制。這可通過(guò)選定的存儲(chǔ)器單元(例如NVM單元)的位線電容使用現(xiàn)有相當(dāng)小的供電器的相當(dāng)?shù)偷某潆娀蛲ㄟ^(guò)以并行方式編程所有單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，所需的編程電流(主要)由充電的位線電容供給(所謂的發(fā)射編程)并且僅部分地(如果有)由供電器106 (或電荷泵106)提供。此外，存儲(chǔ)器200可使多個(gè)位以并行方式(使用開(kāi)關(guān)116-1至116_m)進(jìn)行編程，一次性對(duì)全頁(yè)編程(通過(guò)使用帶電的電能存儲(chǔ)元件或充電的編程支持電容)。此外，實(shí)施方式使得可一次編程一頁(yè)的部分(當(dāng)使用開(kāi)關(guān)116-1至116-m)。此外，如已說(shuō)明的存儲(chǔ)器100，控制器108可被配置為在存儲(chǔ)器單元102a-l至102n_m的編程期間從存儲(chǔ)器單元102a_l至102n-m停用和/或斷開(kāi)電源106，使得編程存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m的編程電流僅由編程支持電容104-1至104-m供給。根據(jù)其他實(shí)施方式，控制器108可使電源106處于激活狀態(tài)并在編程期間耦接至存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m，使得在編程期間，所需的編程電流由編程支持電容104-1至104-m以及由供電器106進(jìn)行供給。此外，附加電容104b_l至104b_m可針對(duì)位線電容自身不夠大的情況執(zhí)行，例如針對(duì)少量的字線302-1至302-n來(lái)執(zhí)行。存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m例如可為ETOX單元或HS3P單元(熱源三層多晶)。在使用三層多晶單元的情況下，例如，如圖2 (帶有附加的選擇柵202)所示，存儲(chǔ)器200可包括多條選擇線502-1至502-n，其可與字線302-1至302_n并行。作為實(shí)例，第一選擇線502-1可耦接至與第一字線302-1相同的存儲(chǔ)器單元102a-l至102a_m。并且字線302-1至302-n可耦接至存儲(chǔ)器單元102a_l至102n_m的控制柵204，選擇線502-1至502-n可耦接至存儲(chǔ)器單元102a-l至102n_m的選擇柵202。此外，選擇線502-1至502_n可通過(guò)開(kāi)關(guān)506-1至506-n耦接至控制器108?？刂破?08可被配置為將選擇線502-1至502-n上的電壓從第一選擇線電壓斜升至第二選擇線電壓，用于將存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m的溝道114連續(xù)地進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。作為實(shí)例，關(guān)于對(duì)第一頁(yè)的存儲(chǔ)器200編程，控制器108可使選定數(shù)量的開(kāi)關(guān)116-1至116-m進(jìn)入低導(dǎo)通狀態(tài)，而開(kāi)關(guān)501-1至504-n和開(kāi)關(guān)506-1至506_n處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，使得存儲(chǔ)器單元102a-l至102n-m的溝道114處于非導(dǎo)通狀態(tài)。在非導(dǎo)通狀態(tài)期間，耦接至電供電器106的位線104a-l至104a_m的位線電容(以及可選的附加電容104b_l至104b-m)可由供電器106進(jìn)行充電，例如，直到達(dá)到或超過(guò)足以編程選定的存儲(chǔ)器單元的某個(gè)閾值電壓。隨后，控制器108可閉合開(kāi)關(guān)504-1并施加電壓至第一字線302_1，使得在第一頁(yè) 的存儲(chǔ)器單元102a-l至102a-m的控制柵204處提供足夠高的電壓。此外，控制器108可閉合開(kāi)關(guān)506-1并斜升第一選擇線502-1上的電壓，使得第一頁(yè)的每個(gè)存儲(chǔ)器單元102-1至102-m偏壓至其最有利點(diǎn)并在其最有利點(diǎn)處被編程。在第一頁(yè)的存儲(chǔ)器單元104a-l至104a-m的編程期間，供電器106可被停用并與存儲(chǔ)器單元104a_l至104a_m斷開(kāi)或保持激活和I禹接。說(shuō)明的發(fā)射編程導(dǎo)致了整體較快的操作并獨(dú)立于待編程的數(shù)據(jù)獲得較恒定的編程。此外，也可容易地使編程期間的電流消耗獨(dú)立于待編程的數(shù)據(jù)。恒定的時(shí)間以及恒定的電流有利于確保關(guān)鍵應(yīng)用，這是因?yàn)闆](méi)有關(guān)于編程數(shù)據(jù)的信息通過(guò)時(shí)間或電流泄漏至外側(cè)。實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了需要電流用于編程的所有NVM單元類型的可快速編程，尤其是所有熱載流子編程的NVM，如HS3P或ETOX。圖6示出了對(duì)存儲(chǔ)器單元編程的方法600的流程圖的實(shí)施方式，存儲(chǔ)器單元包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之間延伸的溝道。方法600包括步驟602 激活耦接至用于支持存儲(chǔ)器單元的編程的電能存儲(chǔ)元件的電源，電能存儲(chǔ)元件耦接至第一端子，并且用于使存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，用于對(duì)電能存儲(chǔ)元件供電。此外，方法600包括步驟604 :隨后(在電能存儲(chǔ)元件已被供電完之后)使存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，用于根據(jù)存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)元件的電能編程存儲(chǔ)器單元。方法600例如可由存儲(chǔ)器100執(zhí)行。圖7示出了用于編程多個(gè)存儲(chǔ)器單元方法700的流程圖的實(shí)施方式，每個(gè)存儲(chǔ)器單元包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之間延伸的溝道。方法700包括步驟702 :激活供電器并使多個(gè)存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，用于對(duì)耦接至供電器的多個(gè)編程支持電容充電，其中，多個(gè)編程支持電容的一個(gè)編程支持電容耦接至多個(gè)存儲(chǔ)器單元的一個(gè)存儲(chǔ)器單元的第一端子。此外，存儲(chǔ)器700包括步驟704 :隨后(耦接至供電器的編程支持電容被充電之后)使多個(gè)存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，用于根據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)編程支持電容中的的電荷編程多個(gè)存儲(chǔ)器單元。
總之，本文描述的實(shí)施方式使得能NVM單元(尤其是HS3P單元)能較快地編程，其使用熱載流子注入作為編程機(jī)制。盡管在本裝置的上下文中說(shuō)明了一些方面，應(yīng)當(dāng)理解這些方面也表示對(duì)應(yīng)方法的說(shuō)明，其中，方框或設(shè)備對(duì)應(yīng)于方法步驟或方法步驟的特征。類似地，在方法步驟的上下文中說(shuō)明的方面，也代表了對(duì)應(yīng)方框或項(xiàng)或?qū)?yīng)裝置的特征的說(shuō)明。部分或所有的方法步驟均可由(或使用)硬件設(shè)備(例如，微處理器、可編程計(jì)算機(jī)或電子電路)來(lái)執(zhí)行。在一些實(shí)施方式中，某一個(gè)或多個(gè)重要的方法步驟可由這些設(shè)備執(zhí)行。根據(jù)某些執(zhí)行要求，本發(fā)明的實(shí)施方式可在硬件或軟件中執(zhí)行。該執(zhí)行可使用其上存儲(chǔ)有電子可讀控制信號(hào)的數(shù)碼存儲(chǔ)介質(zhì)執(zhí)行，例如軟盤(pán)、DVD、藍(lán)光、⑶、ROM、PROM、EPR0M、EEPR0M或閃存，可讀控制信號(hào)與可編程系統(tǒng)配合，使得可執(zhí)行各個(gè)方法。因此，數(shù)碼存儲(chǔ)介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀的。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式包括具有電子可讀控制信號(hào)的數(shù)據(jù)載流子，可讀控制信號(hào)能夠與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配合，從而可執(zhí)行本文所描述的方法之一。 一般地，本發(fā)明的實(shí)施方式可作為計(jì)算機(jī)編程使用程序代碼執(zhí)行，可操作程序代碼用于當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行一種方法。程序代碼例如可存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上。其他實(shí)施方式包括存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上的計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行本文描述的方
法之一。換句話說(shuō)，因而，本發(fā)明的方法的實(shí)施方式是一種具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，用于當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行本文描述的方法之因而，本發(fā)明方法的其他實(shí)施方式為數(shù)據(jù)載體(或數(shù)碼存儲(chǔ)介質(zhì)、或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))，包括記錄在其上的計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行本文描述的方法之一。數(shù)據(jù)載體、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)或記錄介質(zhì)通常是有形的和/或非過(guò)渡型的。因而本發(fā)明方法的其他實(shí)施方式是表示計(jì)算機(jī)程序的信號(hào)的數(shù)據(jù)流或信號(hào)序列，用于執(zhí)行本文描述的方法中的一種。該信號(hào)數(shù)據(jù)流或序列可，例如，配置為通過(guò)數(shù)據(jù)通信連接進(jìn)行傳輸，例如，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)。其他實(shí)施方式包括處理裝置，例如，計(jì)算機(jī)、可編程邏輯裝置，配置為或適用于執(zhí)行本文描述的方法中的一種。其他實(shí)施方式包括計(jì)算機(jī)，其上安裝有計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行本文描述的方法中的一種。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式包括設(shè)備或系統(tǒng)，配置為傳輸(例如，電傳輸或光傳輸)計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行本文描述的方法中的一種。接收器可，例如，是計(jì)算機(jī)、移動(dòng)裝置、存儲(chǔ)器裝置等。該設(shè)備或系統(tǒng)可，例如，包括文件服務(wù)器，用于傳送計(jì)算機(jī)程序至接收器。在一些實(shí)施方式中，可編程邏輯裝置(例如字段可編程?hào)抨嚵?可用于執(zhí)行本文描述的方法的一些或所有功能。在一些實(shí)施方式中，字段可編程門(mén)陣列可與微處理器配合，以執(zhí)行本文描述的方法中的一種。一般地，這些方法優(yōu)選使用硬件設(shè)備來(lái)執(zhí)行。術(shù)語(yǔ)如“第一”、“第二”等，是用于說(shuō)明各種元件、區(qū)域、截面等，并且不用于限制。本說(shuō)明書(shū)中相同的術(shù)語(yǔ)指的是相同的元件。如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“具有(having)”、“含有(containing)”,包含(including) ”、“包括(comprising)”等為開(kāi)放式術(shù)語(yǔ),表示存在陳述的元件或特征,但不排除附加的元件或特征。冠詞“一”、“一個(gè)”和“該”旨在包含單數(shù)和復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確地說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，除非清楚地說(shuō)明，本文描述的各種實(shí)施方式的特征可相互組合。盡管本文對(duì)具體實(shí)施方式
進(jìn)行了圖解和說(shuō)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不違背本發(fā)明的范圍的前提下，可由多種替換和/或等價(jià)實(shí)施方式替換本文具體討論的實(shí)施方式。本申請(qǐng)旨在覆蓋本文討論的具體實(shí)施方式
的任何修改和變體。因而，本發(fā)明旨在僅由權(quán)利要求和其等價(jià)物限制?！?br> 權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)器，包括 存儲(chǔ)器單元，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間延伸的溝道； 電能存儲(chǔ)元件，被配置為支持所述存儲(chǔ)器單元的編程，所述電能存儲(chǔ)元件耦接至所述第一端子； 電源，耦接至所述電能存儲(chǔ)元件；以及 控制器，被配置為激活所述電源并使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)所述電能存儲(chǔ)元件供電，并隨后使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在所述電能存儲(chǔ)元件中的電能對(duì)所述存儲(chǔ)器單元編程。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器， 其中，所述電能存儲(chǔ)元件為耦接至所述第一端子的編程支持電容； 其中，所述電源為耦接至所述編程支持電容的供電器；以及 其中，所述控制器被配置為激活所述供電器并使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)所述編程支持電容充電，并隨后使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，用于基于存儲(chǔ)在所述編程支持電容中的電荷對(duì)所述存儲(chǔ)器單元編程。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，還包括耦接至所述第一端子的位線，其中，所述電能存儲(chǔ)元件至少部分地由所述位線的電容形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，還包括 位線，耦接至所述存儲(chǔ)器單元的所述第一端子；以及 附加電容，耦接至所述第一端子； 其中，所述電能存儲(chǔ)元件由所述位線的電容和所述附加電容形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，其中，所述控制器被配置為在所述電能存儲(chǔ)元件的電能達(dá)到所述電能存儲(chǔ)元件的電能存儲(chǔ)容量的至少80%之后，使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入所述導(dǎo)通狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器， 其中，所述存儲(chǔ)器單元包括選擇元件；以及 其中，所述控制器被配置為將所述選擇元件上的信號(hào)從第一信號(hào)電平斜升至第二信號(hào)電平信號(hào)，以使所述溝道進(jìn)入所述導(dǎo)通狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)器， 其中，所述存儲(chǔ)器單元包括控制端子；以及 其中，所述控制器被配置為同時(shí)在所述控制端子上施加電壓并將所述選擇元件上的所述信號(hào)從所述第一信號(hào)電平斜升至所述第二信號(hào)電平，以使所述溝道進(jìn)入所述導(dǎo)通狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，其中，所述控制器被配置為在所述電能存儲(chǔ)元件被供電完之后停用所述電源，使得所述電源在所述存儲(chǔ)器單元的所述編程期間被停用。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器， 其中，所述電源通過(guò)開(kāi)關(guān)耦接至所述電能存儲(chǔ)元件；以及 其中，所述控制器被配置為在所述電能存儲(chǔ)元件被供電完之后使所述電源與所述電能存儲(chǔ)元件斷開(kāi)，使得在所述存儲(chǔ)器單元的所述編程期間，所述電源與所述電能存儲(chǔ)元件斷開(kāi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，其中，所述控制器被配置為在所述存儲(chǔ)器單元的所述編程期間保持所述電源是激活的并使其耦接至所述電能存儲(chǔ)元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器， 其中，所述存儲(chǔ)器被配置為在所述存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)多于兩種的不同信息狀態(tài)；以及 其中，所述控制器被配置為根據(jù)要存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器單元上的信息改變用于在所述溝道的所述非導(dǎo)通狀態(tài)期間利用所述電源對(duì)所述電能存儲(chǔ)元件供電的供電參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)器，其中，所述控制器被配置為根據(jù)要存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器單元上的所述信息改變用于對(duì)所述電能存儲(chǔ)元件供電的供電時(shí)間。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)器， 其中，所述存儲(chǔ)器被配置為在所述存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)多于兩種的不同信息狀態(tài)；以及 其中，所述控制器被配置為根據(jù)要存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器單元上的信息狀態(tài)改變用于斜升所述選擇元件上的所述信號(hào)的斜坡參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器為非易失性存儲(chǔ)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，還包括 晶體管結(jié)構(gòu)，具有源區(qū)、漏區(qū)和溝道區(qū)； 其中，所述存儲(chǔ)器單元的所述第一端子由所述漏區(qū)形成，所述存儲(chǔ)器單元的第二端子由所述源區(qū)形成，并且所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道由所述溝道區(qū)形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器單元為三層多晶硅單元或ETOX單J Li ο
17.一種存儲(chǔ)器，包括 多個(gè)存儲(chǔ)器單元，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間延伸的溝道； 多個(gè)編程支持電容，所述多個(gè)編程支持電容中的一個(gè)編程支持電容耦接至所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的一個(gè)存儲(chǔ)器單元的第一端子； 供電器，耦接至所述多個(gè)編程支持電容；以及 控制器，被配置為激活所述供電器并使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)耦接至所述供電器的所述多個(gè)編程支持電容充電，并隨后使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在所述多個(gè)編程支持電容中的電荷對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元編程。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)器單元， 其中，所述供電器通過(guò)多個(gè)開(kāi)關(guān)耦接至所述多個(gè)編程支持電容；以及 其中，所述控制器被配置為將耦接至不進(jìn)行編程的第一存儲(chǔ)器單元的第一端子的第一編程支持電容與所述供電器斷開(kāi)，使得所述第一編程支持電容在所述第一存儲(chǔ)器單元的溝道的非導(dǎo)通狀態(tài)期間不被充電。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)器，其中，所述控制器被配置為在使所述第一存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入所述導(dǎo)通狀態(tài)之前，使耦接至不進(jìn)行編程的所述第一存儲(chǔ)器單元的第一端子的所述第一編程支持電容放電。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)器，還包括 字線，耦接至所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元；以及其中，所述控制器被配置為向所述字線施加電壓，以使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入所述導(dǎo)通狀態(tài)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)器， 其中，所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的每一個(gè)均包括選擇柵； 其中，所述存儲(chǔ)器還包括耦接至所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的所述選擇柵的選擇線；以及 其中，所述控制器被配置為將所述選擇線上的電壓從第一選擇線電壓斜升至第二選擇線電壓，以使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入所述導(dǎo)通狀態(tài)。
22.—種存儲(chǔ)器，包括 存儲(chǔ)器單元，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間延伸的溝道、控制柵、配置在所述溝道和所述控制柵之間的浮動(dòng)?xùn)乓约芭c所述溝道相鄰配置的選擇柵； 編程支持電容，耦接至所述第一端子并至少部分地由所述存儲(chǔ)器的耦接至所述第一端子的位線的位線電容形成； 電荷泵，耦接至所述編程支持電容；以及 控制器，被配置為激活所述電荷泵并使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)所述編程支持電容充電，以及隨后在所述編程支持電容的電壓達(dá)到其最大電壓的至少80%之后，通過(guò)所述存儲(chǔ)器單元的所述控制柵上的電壓并通過(guò)將所述存儲(chǔ)器單元的所述選擇柵上的電壓從第一選擇柵電壓斜升至第二選擇柵電壓，使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在所述編程支持電容中的電荷利用載流子注入對(duì)所述存儲(chǔ)器單元的所述浮動(dòng)?xùn)懦潆?，?lái)對(duì)所述存儲(chǔ)器單元編程。
23.一種存儲(chǔ)器，包括 多條字線； 多條選擇線； 多條位線； 多個(gè)編程支持電容，每個(gè)編程支持電容均至少部分地由所述多條位線中的一條位線的位線電容形成； 多個(gè)存儲(chǔ)器單元，每個(gè)存儲(chǔ)器單元均包括第一端子、第二端子、在所述第一端子和所述第二端子之間延伸的溝道、控制柵、配置在所述溝道和所述控制柵之間的浮動(dòng)?xùn)?、以及與所述溝道相鄰配置的選擇柵； 其中，所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的一個(gè)存儲(chǔ)器單元的控制柵耦接至所述多條字線的一條字線，所述存儲(chǔ)器單元的選擇柵耦接至所述多條選擇線中的一條選擇線，并且所述存儲(chǔ)器單元的第一端子耦接至所述多條位線中的一條位線； 電荷泵，通過(guò)多個(gè)開(kāi)關(guān)耦接至所述多個(gè)編程支持電容；以及 控制器，被配置為激活所述電荷泵，并被配置為使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入所述非導(dǎo)通狀態(tài)，用于對(duì)耦接至所述電荷泵的所述多個(gè)編程支持電容充電，并隨后在耦接至所述電荷泵的所述多個(gè)編程支持電容上的電壓達(dá)到其最大電壓的至少80%之后，通過(guò)第一字線上的電壓以及通過(guò)將第一選擇線上的電壓從第一選擇線電壓斜升至第二選擇線電壓，使耦接至所述第一字線和所述第一選擇線的存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在所述多個(gè)編程支持電容中的電荷利用載流子注入對(duì)耦接至所述第一字線和所述第一選擇線的所述存儲(chǔ)器單元的浮動(dòng)?xùn)懦潆姡瑏?lái)對(duì)耦接至所述第一字線和所述第一選擇線的所述存儲(chǔ)器單元編程。
24.一種對(duì)存儲(chǔ)器單元編程的方法，所述存儲(chǔ)器單元包括第一端子、第二端子以及在所述第一端子和所述第二端子之間延伸的溝道，所述方法包括 激活耦接至被配置為支持所述存儲(chǔ)器單元的編程的電能存儲(chǔ)元件的電源，并使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)所述電能存儲(chǔ)元件供電，所述電能存儲(chǔ)元件耦接至所述第一端子； 以及 隨后使所述存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在所述電能存儲(chǔ)元件中的電能對(duì)所述存儲(chǔ)器單元編程。
25.一種用于對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)器單元編程的方法，所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元均包括第一端子、第二端子以及在所述第一端子和所述第二端子之間延伸的溝道，所述方法包括 激活供電器并使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，以對(duì)耦接至所述供電器的所述多個(gè)編程支持電容充電，其中，所述多個(gè)編程支持電容中的一個(gè)編程支持電容耦接至所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的一個(gè)存儲(chǔ)器單元的第一端子；以及 隨后使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的所述溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，以基于存儲(chǔ)在所述多個(gè)編程支持電容中的電荷對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元編程。
26.一種計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法。
27.一種計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了存儲(chǔ)器以及用于對(duì)存儲(chǔ)器單元編程的方法，該存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)器單元，存儲(chǔ)器單元包括第一端子、第二端子以及在第一端子和第二端子之間延伸的溝道。該存儲(chǔ)器還包括電能存儲(chǔ)元件，被配置為支持存儲(chǔ)器單元的編程；電能存儲(chǔ)元件耦接至第一端子；電源，耦接至電能存儲(chǔ)元件；以及控制器?？刂破鞅慌渲脼榧せ铍娫床⑹勾鎯?chǔ)器單元的溝道進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，用于對(duì)電能存儲(chǔ)元件供電，并且隨后使存儲(chǔ)器單元的溝道進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，用于根據(jù)存儲(chǔ)在電能存儲(chǔ)元件中的電能對(duì)該存儲(chǔ)器單元編程。
文檔編號(hào)G11C16/10GK102903388SQ20121026562
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者渥爾夫·阿勒斯, 托馬斯·尼爾希, 揚(yáng)·奧特爾斯泰特, 多米尼克·薩維納克 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司