[發(fā)明專利]非易失性存儲(chǔ)器架構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110327168.X
• 申請(qǐng)日: 2011-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN102456402A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.德雷;K.霍夫曼;A.奈伊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G11C16/02
• 分類號(hào): G11C16/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;盧江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器的領(lǐng)域，并且具體地涉及一種非易失性存儲(chǔ)器架構(gòu)。

背景技術(shù)

在電子設(shè)備中期望在更小封裝中包括更多存儲(chǔ)器容量（即存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單位、存儲(chǔ)器單元等）。一般而言，設(shè)計(jì)規(guī)則規(guī)定可以在存儲(chǔ)器設(shè)備的給定物理區(qū)域內(nèi)包括的存儲(chǔ)器單元數(shù)目。設(shè)計(jì)規(guī)則可以包括材料、尺度和如下間距要求，這些間距要求規(guī)定可以有多密集地填充存儲(chǔ)器設(shè)備。存儲(chǔ)器單元存取器件（包括接觸器）可能是一個(gè)對(duì)存儲(chǔ)器設(shè)備的尺寸或者它的密度的限制性因素。例如用來向非易失性存儲(chǔ)器（NVM）元件寫入的所期望電流電平可能要求通向NVM元件的最小尺寸傳導(dǎo)路徑以便提供用于控制存儲(chǔ)器單元的充分電流。此外，在元件之間的最小間距經(jīng)常有必要將位于存儲(chǔ)器設(shè)備內(nèi)的元件相互電隔離。這些問題隨著用于存儲(chǔ)器設(shè)備的技術(shù)（例如65nm、45nm、40nm、32nm、28nm等）變得越來越小而變得越來越重要。

附圖說明

參照附圖闡明詳細(xì)描述。在圖中，參考數(shù)字的（一個(gè)或多個(gè)）最左數(shù)位標(biāo)識(shí)其中參考數(shù)字首次出現(xiàn)的圖。相同參考數(shù)字在不同圖中的使用表明相似或者相同項(xiàng)目。

圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的技術(shù)可以實(shí)施于其中的代表性環(huán)境。

圖2是存儲(chǔ)器設(shè)備架構(gòu)的第一實(shí)施方式的示意圖。

圖3是圖2的存儲(chǔ)器架構(gòu)的例子布局的示意圖。

圖4是存儲(chǔ)器設(shè)備架構(gòu)的第二實(shí)施方式的示意圖。

圖5是根據(jù)圖2和圖4的存儲(chǔ)器設(shè)備架構(gòu)的例子存儲(chǔ)器設(shè)備陣列的示意圖。

圖6是圖示了圖2和圖4的實(shí)施方式的例子操作原理的電流流動(dòng)圖。

圖7是圖示了圖2和圖4的實(shí)施方式的其它例子操作原理的電流流動(dòng)圖。

圖8是包括兩個(gè)字線的圖4的存儲(chǔ)器架構(gòu)的實(shí)施方式的示意圖。

圖9是包括三個(gè)字線的圖4的存儲(chǔ)器架構(gòu)的實(shí)施方式的示意圖。

圖10是在成對(duì)/成組存儲(chǔ)器單元之間包括隔離晶體管的存儲(chǔ)器架構(gòu)的第三實(shí)施方式的示意圖。

圖11是圖示了圖10的實(shí)施方式的例子操作原理的電流流動(dòng)圖。

圖12是圖示了圖10的實(shí)施方式的其它例子操作原理的電流流動(dòng)圖。

圖13是圖示了將第一存儲(chǔ)器單元和第二存儲(chǔ)器單元相互電隔離的例子方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

概述

公開了包括存儲(chǔ)器陣列的存儲(chǔ)器設(shè)備的代表性實(shí)施方式。實(shí)施方式包括高密度非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備。存儲(chǔ)器設(shè)備包括多個(gè)如下存儲(chǔ)器單元，該存儲(chǔ)器單元包括存儲(chǔ)器存儲(chǔ)部件（非易失性存儲(chǔ)器偶極器件）和切換器件（開關(guān)）。在替代實(shí)施方式中，可以在存儲(chǔ)器設(shè)備中包括附加部件，或者可以使用其它部件來代替一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)部件或者開關(guān)。

在一些實(shí)施方式中，開關(guān)可以是晶體管，例如金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）器件。在替代實(shí)施方式中，其它器件可以用于開關(guān)（例如二極管、憶阻器等），或者可以使用其它類型的晶體管（例如雙極結(jié)晶體管（BJT）、結(jié)場效應(yīng)晶體管（JFET）、快速反向外延二極管場效應(yīng)晶體管（FREDFET）等）。在各個(gè)實(shí)施方式中，在存儲(chǔ)器設(shè)備中包括一個(gè)或者多個(gè)附加晶體管，這些晶體管耦合到存儲(chǔ)器單元，使得它們提供存儲(chǔ)器單元的相互電隔離。如下文描述的那樣，這可以造成增加在存儲(chǔ)器設(shè)備中包括的存儲(chǔ)器單元密度以及針對(duì)存儲(chǔ)器設(shè)備的尺寸/密度增加存儲(chǔ)器單元（并且因此增加存儲(chǔ)器設(shè)備）的寫入電流能力。

在替代實(shí)施方式中，控制一個(gè)或者多個(gè)附加晶體管（隔離晶體管），使得它們?cè)谖催x時(shí)提供隔離而它們?cè)诒贿x時(shí)提供電流路徑。這可以造成相對(duì)于設(shè)備尺寸進(jìn)一步增加存儲(chǔ)器設(shè)備的電流能力，因此改進(jìn)每單位面積的品質(zhì)因數(shù)電流驅(qū)動(dòng)。隔離晶體管也可以耦合到成對(duì)或者成組存儲(chǔ)器單元以在成對(duì)或者成組存儲(chǔ)器單元之間提供隔離（或者電流路徑）。如下文描述的那樣，可以產(chǎn)生多個(gè)寫入路徑從而提供存儲(chǔ)器設(shè)備的增加電流能力。

另外的技術(shù)可以與隔離晶體管的使用結(jié)合應(yīng)用以向存儲(chǔ)器設(shè)備添加特征或者減少它們的尺寸。在一個(gè)實(shí)施方式中，在存儲(chǔ)器設(shè)備中的兩個(gè)或者更多存儲(chǔ)器單元可以共享電源線。另外，兩對(duì)或者更多對(duì)或者兩組或者更多組存儲(chǔ)器單元可以具有共享電源線。在替代實(shí)施方式中，隔離晶體管可以關(guān)于存儲(chǔ)器單元來布置以便利用共享電源線。如在后面的章節(jié)中描述的那樣，電源線的共享可以造成增加用于存儲(chǔ)器設(shè)備的存儲(chǔ)器單元密度。