用于存儲操作的系統(tǒng)、器件以及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于存儲操作的系統(tǒng)、器件以及方法。一個示例性的系統(tǒng)包括：鎖存電路，該鎖存電路被存儲器件的多個存儲塊共享，并且該鎖存電路被配置為提供一個或多個調(diào)節(jié)信號以用于存儲操作；源信號線電路，該源信號線電路被多個存儲塊共享，并且被配置為至少部分地基于一個或多個調(diào)節(jié)信號而向多個存儲塊提供源信號線電壓以用于所述存儲操作；以及多個驅(qū)動電路，被配置為至少部分基于一個或多個調(diào)節(jié)信號而向所述多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號。
【專利說明】
用于存儲操作的系統(tǒng)、器件以及方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明所描述的技術總體涉及電子器件，更具體地，涉及存儲器件。
【背景技術】
[0002] 半導體存儲器件廣泛地用于許多應用。半導體存儲器件的不斷發(fā)展增加了存儲容 量并且減小了芯片尺寸。存儲器件（例如，閃存器）可包括具有大量按照塊（例如，頁）布 置的存儲單元的存儲陣列。通常使用一個或多個晶體管制造存儲單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于存儲操作的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：鎖存電路， 鎖存電路被存儲器件的多個存儲塊共享并且被配置為提供用于存儲操作的一個或多個調(diào) 節(jié)信號；源信號線電路，源信號線電路被多個存儲塊共享，并且被配置為至少部分基于一 個或多個調(diào)節(jié)信號而向多個存儲塊提供源信號線電壓以用于存儲操作；以及多個驅(qū)動器電 路，被配置為至少部分基于一個或多個調(diào)節(jié)信號而向多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號。
[0004] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括：控制信號生成器，被配置為向鎖存電路提供一個或多個控 制信號；其中，鎖存電路被配置為至少部分基于一個或多個控制信號而提供一個或多個調(diào) 節(jié)信號。
[0005] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括：控制信號發(fā)生器，被配置為至少部分基于存儲操作，而向 多個驅(qū)動器電路提供多個控制信號。
[0006] 優(yōu)選地，控制信號發(fā)生器還被配置為響應于對應于讀操作的存儲操作，而向多個 驅(qū)動器電路提供相同的控制信號。
[0007] 優(yōu)選地，控制信號發(fā)生器還被配置為響應于對應于編程操作或擦除操作的存儲操 作，而向多個驅(qū)動器電路提供不同的控制信號。
[0008] 優(yōu)選地，多個驅(qū)動器電路分別對應于多個存儲塊。
[0009] 優(yōu)選地，一存儲塊包括一個或多個存儲單元；以及一存儲單元包括用于儲存電荷 的浮柵、用于控制浮柵的控制柵極以及用于去除電荷的擦除柵極。
[0010] 優(yōu)選地，用于存儲塊的驅(qū)動器電路包括擦除柵極驅(qū)動器，擦除柵極驅(qū)動器被配置 為向擦除柵極提供柵極控制信號。
[0011] 優(yōu)選地，用于存儲塊的驅(qū)動器電路包括控制柵極驅(qū)動器，控制柵極驅(qū)動器被配置 為向控制柵極提供柵極控制信號。
[0012] 優(yōu)選地，鎖存電路還被配置為向多個驅(qū)動器電路提供第一調(diào)節(jié)信號，以及向源信 號線電路提供第二調(diào)節(jié)信號。
[0013] 優(yōu)選地，鎖存電路包括：第一反相器，包括第一輸入端和第一輸出端；以及第二反 相器，包括第二輸入端和第二輸出端，第二輸入端連接至第一輸出端，并且第二輸出端連接 至第一輸入端。
[0014] 優(yōu)選地，鎖存電路還被配置為在第二輸出端處向源信號線電路提供第二調(diào)節(jié)信 號。
[0015] 優(yōu)選地，鎖存電路還包括：晶體管網(wǎng)，連接至第二輸出端和第一輸入端，并且被配 置為向多個驅(qū)動器電路提供第一調(diào)節(jié)信號。
[0016] 優(yōu)選地，晶體管網(wǎng)包括一個或多個p型晶體管和一個或多個n型晶體管。
[0017] 優(yōu)選地，源信號線電路包括多個第一 n型晶體管；以及一驅(qū)動器電路包括一個或 多個P型晶體管和一個或多個第二n型晶體管。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種存儲器件，包括：多個存儲塊；公共源信號 線，公共源信號線被多個存儲塊共享；以及分區(qū)驅(qū)動電路，分區(qū)驅(qū)動電路被多個存儲塊共 享，并且被配置為向公共源信號線提供源信號線電壓以及向多個存儲塊提供多個用于存儲 操作的驅(qū)動信號。
[0019] 優(yōu)選地，該器件還包括：控制信號生成器，被配置為向分區(qū)驅(qū)動電路提供一個或多 個控制信號；其中，分區(qū)驅(qū)動電路被配置為至少部分基于一個或多個控制信號而提供源信 號線電壓和多個驅(qū)動信號。
[0020] 優(yōu)選地，分區(qū)驅(qū)動電路包括：鎖存電路，鎖存電路被多個存儲塊共享，并且被配置 為至少部分基于一個或多個控制信號而提供一個或多個調(diào)節(jié)信號；以及源信號線電路，源 信號線電路被多個存儲塊共享，并且被配置為至少部分基于一個或多個調(diào)節(jié)信號而提供源 信號線電壓。
[0021] 優(yōu)選地，分區(qū)驅(qū)動電路還包括：多塊驅(qū)動器電路，多塊驅(qū)動器電路被配置為至少部 分基于一個或多個調(diào)節(jié)信號而向多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括：提供一個或多個用于存儲操作的 調(diào)節(jié)信號，存儲操作涉及存儲器件的多個存儲塊；至少部分基于一個或多個調(diào)節(jié)信號，向多 個存儲塊提供公共源信號線電壓，以用于存儲操作；以及至少部分基于一個或多個調(diào)節(jié)信 號，向多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號。
【附圖說明】
[0023] 當結合附圖進行閱讀時，根據(jù)下面詳細的描述可以更好地理解本發(fā)明。應該強調(diào) 的是，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，各種部件沒有被按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種 部件的尺寸可以被任意增加或減少。
[0024] 圖1示出了根據(jù)一些實施例的存儲器的示圖。
[0025] 圖2示出了根據(jù)一些實施例的存儲陣列結構的示圖。
[0026] 圖3示出了根據(jù)一些實施例的多個存儲塊共享的分區(qū)驅(qū)動電路的示圖。
[0027] 圖4至圖6示出了根據(jù)一些實施例的使用圖3所示的分區(qū)驅(qū)動電路的不同存儲操 作的示圖。
[0028] 圖7示出了根據(jù)一些實施例的用于執(zhí)行存儲操作的示例流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 以下公開提供了許多不同實施例或?qū)嵗?，用于實現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。以下將描 述組件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當然，這些僅是實例，而不旨在限制本發(fā)明。例如， 在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸 的實施例，并且可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件從而使得第一部 件和第二部件可以不直接接觸的實施例。另外，本發(fā)明可以在多個實例中重復參考標號和 /或字符。這種重復是為了簡化和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/ 或配置之間的關系。
[0030] 此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如"在…上"、"在…中"等空間關系術語以 描述如圖所示的一個元件或部件與另一元件（多個元件）或部件（多個部件）的關系。除 圖中所示的方位之外，空間關系術語旨在包括器件在使用或操作過程中的不同定向。裝置 可以以其它方式定向（旋轉(zhuǎn)90度或在其他定向上），并且在本文中使用的空間關系描述符 可同樣地作出相應的解釋。
[0031] 傳統(tǒng)的存儲結構通常要求每一個存儲塊具有一個或多個驅(qū)動電路。例如，對存儲 器結構中的每一個存儲塊提供高壓驅(qū)動和源信號線（source line)驅(qū)動，以執(zhí)行存儲操作， 諸如，擦除和編程。這些驅(qū)動電路占據(jù)了存儲器件一定比例的尺寸。在某些情況下，存儲結 構中驅(qū)動電路所占用的面積很重要。例如，對于智能卡應用，頻繁的數(shù)據(jù)更新通常需要小塊 尺寸。可改善存儲結構和/或驅(qū)動電路結構以減小驅(qū)動電路所占用的面積。
[0032] 圖1示出了根據(jù)一些實施例的存儲器的示圖。如圖1所示，存儲器100(例如，作 為非易失性存儲器件的一部分）包括存儲單元102和存儲單元104,存儲單元102和存儲單 元104共用公共源（CS) 106和擦除柵極（EG) 108。存儲單元102包括浮柵（FG) 110、控制柵 極（CG) 112、字線（WL) 114和位線（BL) 116。例如，BL 116可被其他的存儲器共用。而且， 存儲單元104包括FG 118、CG 120、WL 122和BL 124。例如，BL 124可被其他的存儲器共 享。
[0033] 可對存儲單元102和存儲單元104進行多種存儲操作，包括編程、讀、寫和擦除。浮 柵110和浮柵118能夠保持電荷，并且存儲單元102和存儲單元104中的數(shù)據(jù)分別通過浮 柵110和浮柵118具有電荷或不具有電荷而確定。例如，可通過將電子注入FG 110上來對 存儲單元102充電，并且在擦除操作期間通過將電子隧穿（例如，穿過與FG 110接觸的薄 氧化物）從FG 110處去除電荷?？刂茤艠O112和控制柵極120彼此不連接，因此可偏置為 不同的電壓。
[0034] 例如，在存儲器100內(nèi)，對于某些存儲操作（例如，讀、編程和擦除），選擇存儲單元 102而沒有選擇存儲單元104。表1示出了在進行各種存儲操作時，施加給存儲單元102的 不同組件和存儲單元104的不同組件的電壓。例如，"HV1"對應于11伏，"MV"對應于4. 3 伏，"HV2"對應于13伏，"VPWL"對應于0. 9伏，"VRBL"對應于0. 6伏，"VPBL"對應于0. 2 伏，以及"VIB"對應于1.3伏。
[0035] 表 1
[0036]
[0037] 例如，如表1所示，在編程操作期間，將0. 2伏的電壓施加給位線116,并且將4. 3 伏的電壓施加給公共源極106。將0. 9伏的電壓施加給字線114以導通襯底126中的溝道。 電流在公共源極106和位線116之間流動。將11V的電壓施加給控制柵極112,因此在強電 場的影響下，電子被排布（programmed)到浮柵110上。相似地，可通過給存儲單元102的 組件施加不同的電壓來執(zhí)行讀操作和擦除操作。
[0038] 圖2示出了根據(jù)一些實施例的存儲陣列結構的示圖。如圖2所示，多個存儲塊（例 如，第0頁、…、第（m-1)頁）共享分區(qū)驅(qū)動電路（例如電路702)，而不是每一個存儲塊都 有自己的驅(qū)動電路。而且，多個存儲塊共享公共源信號線（例如，SL0)。例如，每一個存儲 塊均包括兩根字線（例如，WL0、WL1)，這兩個字線與多根位線（未示出）相交，以選擇存儲 塊內(nèi)的一個或多個存儲單元來進行各種存儲操作。例如，每一個存儲塊均包括一個或多個 存儲器（例如，存儲器100)。
[0039] 圖3示出了根據(jù)一些實施例的由多個存儲塊共享的分區(qū)驅(qū)動電路的示圖。如圖3 所示，分區(qū)驅(qū)動電路800 (例如，圖2所示的驅(qū)動電路702)包括被多個存儲塊共用的鎖存電 路806和源信號線（SL)驅(qū)動器808。而且，分區(qū)驅(qū)動電路800包括用于多個存儲塊的多個 EG驅(qū)動器（例如，￡6〈0>46〈1>、~46〈15>)和多個06驅(qū)動器（例如，06〈0>、06〈1>、一、 CG〈15>)，其中每一個存儲塊對應于一個EG驅(qū)動器和一個CG驅(qū)動器。分區(qū)驅(qū)動電路800接 收來自控制信號電路810的一個或多個控制信號，并且給多個存儲塊提供一個或多個驅(qū)動 信號，以用于各種存儲操作。
[0040] 例如，16個存儲塊（例如，第0頁、…、第15頁）共享分區(qū)驅(qū)動電路800。在一些 情況下，選擇存儲塊（例如，第〇頁）而不選擇其他的存儲塊（例如，第1頁、…、第15頁） 來進行存儲操作。EG驅(qū)動器802(例如，EG〈0>)給所選擇的存儲塊（例如，第0頁）中的一 個存儲單元的EG端提供驅(qū)動信號812, CG驅(qū)動器804 (如，CG〈0>)給該存儲單元的CG端提 供驅(qū)動信號814,以及SL驅(qū)動器808向被所有存儲塊共享的公共源信號線SL提供源信號線 電壓816。包括兩個反相器854和856的鎖存電路806給EG驅(qū)動器802和CG驅(qū)動器804 提供電壓818,并且該鎖存電路806給SL驅(qū)動器808提供電壓820。在一些實施例中，電源 電壓生成器（未示出）被配置為給分區(qū)驅(qū)動電路800提供電源電壓822、824、826、828、862 和 864。
[0041] 表1示出了通過驅(qū)動電路800給所選擇的存儲塊（例如，第0頁）內(nèi)的一個或多 個存儲單元的端子提供的驅(qū)動信號，表2示出了通過控制信號電路810提供的用于某些存 儲操作的控制信號，以及表3示出了給驅(qū)動電路800提供的用于存儲操作的電源電壓。例 如，"HV1"對應于11伏，"MV"對應于4. 3伏，并且"HV2"對應于13伏。

[0050] 如表1至表3所示，給驅(qū)動電路800提供特定的電源電壓和控制信號用于讀操作。 具體地，所選擇的存儲塊和其他的存儲塊接收相同的電源電壓和相同的控制信號。如圖4 所示，響應于所施加的電源電壓和控制信號，晶體管834、晶體管836、晶體管838和晶體管 844截止，而晶體管832、晶體管840、晶體管842和晶體管846導通。對于所選擇的存儲塊 (例如，第0頁），EG驅(qū)動器802中的晶體管848和CG驅(qū)動器804中的晶體管854截止，而 EG驅(qū)動器802中的晶體管850和CG驅(qū)動器804中的晶體管852導通。電壓818和電壓820 都等于低壓（例如，0V)。將驅(qū)動信號812和驅(qū)動信號814設置為電源電壓"VDD"，而將源 信號線電壓816設置為低壓（例如，0V)。并且，如表1至表3所示，其他的存儲塊（例如， 第1頁至第15頁）中的每一個接收的驅(qū)動信號均與來自相應的EG驅(qū)動器和相應的CG驅(qū) 動器的電源電壓"VDD"相等，并且其他的存儲塊（例如，第1頁至第15頁）中的每一個接 收的源信號線電壓816均與來自SL驅(qū)動器808的低壓（例如，0V)相等。
[0051] 如表1至表3所示，給驅(qū)動電路800提供一些電源電壓和控制信號以用于編程操 作。具體地，所選擇的存儲塊和其他的存儲塊接收相同的電源電壓和不同的控制信號。如 圖5所示，響應于所施加的電源電壓和控制信號，晶體管832、晶體管834、晶體管840、晶體 管842和晶體管846截止，而晶體管836、晶體管838和晶體管844導通。對于所選擇的存 儲塊（例如，第〇頁），EG驅(qū)動器802中的晶體管848和CG驅(qū)動器804中的晶體管854截 止，而EG驅(qū)動器802中的晶體管850和CG驅(qū)動器804中的晶體管852導通。電壓818等 于低壓（例如，0V)，并且電壓820等于電壓"HV1"。將驅(qū)動信號812和源信號線電壓816設 置為電壓"MV"，并且將驅(qū)動信號814設置為電壓"HV1"。并且，如表1至表3所示，其他的 存儲塊（例如，第1頁至第15頁）中的每一個接收的驅(qū)動信號與來自相應的EG驅(qū)動器和 相應的CG驅(qū)動器的低壓（例如，0V)相等，并且其他的存儲塊（例如，第1頁至第15頁）中 的每一個接收的源信號線電壓816與來自SL驅(qū)動器808的電壓"MV"相等。
[0052] 如表1至表3所示，給驅(qū)動電路800提供特定的電源電壓和控制信號以用于擦除 操作。具體地，所選擇的存儲塊和其他的存儲塊接收相同的電源電壓、某些相同的控制信號 和其他一些不同的控制信號。如圖6所示，響應于所施加的電源電壓和控制信號，晶體管 836、晶體管840、晶體管842和晶體管844截止，并且晶體管832、晶體管834、晶體管838 和晶體管846導通。對于所選擇的存儲塊（例如，第0頁），EG驅(qū)動器802中的晶體管848 和CG器804中的晶體管852截止，并且EG驅(qū)動器802中的晶體管850和CG驅(qū)動器804中 的晶體管854導通。電壓818等于低壓（例如，0V)，并且電壓820等于電壓"HV2"。將驅(qū) 動信號814和源信號線電壓816設置為低壓（例如，0V)，并且將驅(qū)動信號812設置為電壓 "HV2"。并且，如表1至表3所示，其他的存儲塊（例如，第1頁至第15頁）中的每一個接 收的驅(qū)動信號與來自相應的EG驅(qū)動器和相應的CG驅(qū)動器的低壓（例如，0V)相等，并且其 他的存儲塊（例如，第1頁至第15頁）中的每一個接收的源信號線電壓816與來自SL驅(qū) 動器808的低壓（例如，0V)相等。
[0053] 圖7示出了根據(jù)一些實施例的用于執(zhí)行存儲操作的示例性流程圖。在步驟1002 中，為涉及存儲器件的多個存儲塊的存儲操作提供一個或多個調(diào)節(jié)信號。例如，被存儲器 件的多個存儲塊共享的鎖存電路被配置為提供一個或多個調(diào)節(jié)信號。在步驟1004中，至 少部分地基于一個或多個調(diào)節(jié)信號，給多個存儲塊提供公共源信號線電壓以用于各種存儲 操作。例如，被多個存儲塊共享的源信號線電路被配置為提供公共源信號線電壓。在步驟 1006中，至少部分地基于一個或多個調(diào)節(jié)信號，給多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號。例如，多 個驅(qū)動電路被配置為提供多個驅(qū)動信號。
[0054] 根據(jù)一個實施例，一種系統(tǒng)包括：鎖存電路，該鎖存電路被存儲器件的多個存儲塊 共享，并且該鎖存電路被配置為提供一個或多個調(diào)節(jié)信號以用于存儲操作；源信號線電路， 該源信號線電路被多個存儲塊共享，并且被配置為至少部分地基于一個或多個調(diào)節(jié)信號而 向多個存儲塊提供源信號線電壓以用于存儲操作；以及多個驅(qū)動電路，被配置為至少部分 基于一個或多個調(diào)節(jié)信號而向多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號。
[0055] 根據(jù)另一個實施例，一種存儲器件包括：多個存儲塊；公共源信號線，該公共源信 號線被多個存儲塊共享；以及分區(qū)驅(qū)動電路，該分區(qū)驅(qū)動電路被多個存儲塊共享，該分區(qū)驅(qū) 動電路被配置為給公共源信號線提供源信號線電壓以及給多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號 以用于存儲操作。
[0056] 根據(jù)又一個實施例，提供一種用于執(zhí)行存儲操作的方法。用于存儲操作的一個或 多個調(diào)節(jié)信號涉及存儲器件的多個存儲塊。至少部分基于一個或多個調(diào)節(jié)信號，給多個存 儲塊提供公共源信號線電壓以用于存儲操作。至少部分基于一個或多個調(diào)節(jié)信號，給多個 存儲塊提供多個驅(qū)動信號。
[0057] 上面論述了若干實施例的部件，使得本領域普通技術人員可以更好地理解本發(fā)明 的各個方面。本領域普通技術人員應該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎來設計或 更改其他用于達到與這里所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的處理和結構。本 領域普通技術人員也應該意識到，這種等效構造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不 背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行多種變化、替換以及改變。
【主權項】
1. 一種用于存儲操作的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 鎖存電路，所述鎖存電路被存儲器件的多個存儲塊共享并且被配置為提供用于存儲操 作的一個或多個調(diào)節(jié)信號； 源信號線電路，所述源信號線電路被所述多個存儲塊共享，并且被配置為至少部分基 于所述一個或多個調(diào)節(jié)信號而向所述多個存儲塊提供源信號線電壓以用于所述存儲操作； 以及 多個驅(qū)動器電路，被配置為至少部分基于所述一個或多個調(diào)節(jié)信號而向所述多個存儲 塊提供多個驅(qū)動信號。2. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括： 控制信號生成器，被配置為向所述鎖存電路提供一個或多個控制信號； 其中，所述鎖存電路被配置為至少部分基于所述一個或多個控制信號而提供所述一個 或多個調(diào)節(jié)信號。3. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括： 控制信號發(fā)生器，被配置為至少部分基于所述存儲操作，而向所述多個驅(qū)動器電路提 供多個控制信號。4. 根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中： 所述控制信號發(fā)生器還被配置為響應于對應于讀操作的所述存儲操作，而向所述多個 驅(qū)動器電路提供相同的控制信號。5. 根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中： 所述控制信號發(fā)生器還被配置為響應于對應于編程操作或擦除操作的所述存儲操作， 而向所述多個驅(qū)動器電路提供不同的控制信號。6. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述多個驅(qū)動器電路分別對應于所述多個存儲 塊。7. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中： 一存儲塊包括一個或多個存儲單元；以及 一存儲單元包括用于儲存電荷的浮柵、用于控制所述浮柵的控制柵極以及用于去除所 述電荷的擦除柵極。8. -種存儲器件，包括： 多個存儲塊； 公共源信號線，所述公共源信號線被所述多個存儲塊共享；以及 分區(qū)驅(qū)動電路，所述分區(qū)驅(qū)動電路被所述多個存儲塊共享，并且被配置為向所述公共 源信號線提供源信號線電壓以及向所述多個存儲塊提供多個用于存儲操作的驅(qū)動信號。9. 根據(jù)權利要求8所述的器件，還包括： 控制信號生成器，被配置為向所述分區(qū)驅(qū)動電路提供一個或多個控制信號； 其中，所述分區(qū)驅(qū)動電路被配置為至少部分基于所述一個或多個控制信號而提供所述 源信號線電壓和所述多個驅(qū)動信號。10. -種方法，包括： 提供一個或多個用于存儲操作的調(diào)節(jié)信號，所述存儲操作涉及存儲器件的多個存儲 塊； 至少部分基于所述一個或多個調(diào)節(jié)信號，向所述多個存儲塊提供公共源信號線電壓， 以用于所述存儲操作；以及 至少部分基于所述一個或多個調(diào)節(jié)信號，向所述多個存儲塊提供多個驅(qū)動信號。
【文檔編號】G11C16/14GK105895154SQ201510412113
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年7月14日
【發(fā)明人】池育德, 郭政雄, 李谷桓, 陳中杰
【申請人】臺灣積體電路制造股份有限公司