[發(fā)明專利]采用電平和斜率檢測的自定時電流積分方案

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110373393.7
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102479539A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: U.巴克豪森;M.耶弗雷莫;T.克恩;U.門齊加爾
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G11C7/08
• 分類號: G11C7/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;蔣駿

背景技術(shù)

當(dāng)今的電子存儲器（例如閃速存儲器）由數(shù)百萬存儲器單元構(gòu)成，每個分別被配置為存儲一個或多個比特的數(shù)據(jù)（例如作為電荷）。從存儲器單元中取出數(shù)據(jù)能夠通過讀取操作來實現(xiàn)，其中將存儲器單元中存儲的電荷提供給位線。為了節(jié)省功率，電荷在位線上生成小電壓，其接著通過將位線電壓中的小變化放大為全邏輯電壓擺動（例如2.5V）利用感測放大器線放大為“1”或“0”。

傳統(tǒng)的電壓感測放大器通常將位線上的電壓與基準偏置電壓進行比較并將該電壓差放大為全電源電平（例如VDD電壓）。感測放大器可以配置為操作各種方法以感測在存儲器單元中存儲的數(shù)據(jù)，包括漏極側(cè)感測和源極側(cè)感測方案。在漏極側(cè)感測方案中，感測電路耦合到與待感測的單元的漏極端子相關(guān)聯(lián)的位線。作為對比，在源極側(cè)感測方案中，感測電路耦合到與待感測的單元的源極端子相關(guān)聯(lián)的位線。

附圖說明

圖1圖示存儲器單元架構(gòu)的示例性實施例。

圖2a是圖示作為時間的函數(shù)充電的位線電壓的信號圖。

圖2b是圖示作為時間的函數(shù)充電的位線電壓的信號圖。

圖3圖示包括具有斜率檢測構(gòu)件的多個感測放大器的存儲器系統(tǒng)的框圖。

圖4a圖示配置為執(zhí)行時域感測操作和斜率檢測的存儲器系統(tǒng)的框圖。

圖4b圖示配置為執(zhí)行時域感測操作和斜率檢測的存儲器系統(tǒng)的信號圖。

圖5圖示包括配置為執(zhí)行斜率檢測的感測放大器的存儲器系統(tǒng)的框圖。

圖6a圖示配置為執(zhí)行時域電平檢測方案的感測放大器的框圖。

圖6b圖示配置為執(zhí)行時域電平檢測方案的感測放大器的信號圖。

圖7a圖示配置為執(zhí)行時域電平檢測方案和斜率估計的感測放大器的電路圖。

圖7b圖示圖7a中所示的感測放大器電路的仿真結(jié)果。

圖8圖示用于從存儲器單元讀取數(shù)據(jù)的示例性方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖來描述要求保護的主題，其中相似的附圖標記自始自終被用來指代相似的元件。在以下說明中，為了解釋的目的，闡述了許多特定細節(jié)以便提供對所要求保護的主題的透徹理解。然而，可以顯而易見要求保護的主題可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐。

為了高速感測（例如汽車應(yīng)用），陣列結(jié)構(gòu)和單元偏置方案嘗試以最小的位線電容提供最大的讀取電流。這可以通過使用位線的連續(xù)預(yù)充電來完成，位線的連續(xù)預(yù)充電提供能夠用于預(yù)充電位線（例如從選定到取消選定）的峰值電流。例如，汽車應(yīng)用提供高讀取吞吐量，其通過對多個感測放大器（例如對多達280×4=1160個感測放大器）執(zhí)行并行感測操作來實現(xiàn)。為了最小化預(yù)充電時間（例如將位線從0V狀態(tài)提升到調(diào)節(jié)后的1.2V所花費的時間），需要非常快速地將存儲器單元中存儲的電荷提供給位線。這導(dǎo)致高電流以及非常高的di/dt，其能夠協(xié)同布線和接合電感產(chǎn)生電阻壓降（IR?drop）問題以及在電源上的振鈴（ringing）。此外，使用連續(xù)的預(yù)充電架構(gòu)可以導(dǎo)致高位線電容，其用作緩沖電容器來降低在電源線上的高di/dt。

圖1圖示一種包括存儲器單元的示例性存儲器陣列100，所述存儲器單元具有：浮柵晶體管102，配置為存儲與數(shù)據(jù)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的電荷；以及單元選擇晶體管104，連接到位線且配置為選擇性地將數(shù)據(jù)狀態(tài)耦合到位線。這樣的存儲器單元能夠根據(jù)在浮柵上存儲的電荷的量和極性而在兩種不同的狀態(tài)中操作：高閾值電壓（V_T）狀態(tài)和低閾值電壓（V_T）狀態(tài)（也就是存儲器單元的閾值電壓取決于在浮柵上存儲的電子數(shù)量以及根據(jù)由單元提供的電流量來感測數(shù)據(jù)）。在高V_T狀態(tài)中，與低數(shù)據(jù)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的電子被存儲在浮柵上，導(dǎo)致V_T的漂移，其導(dǎo)致在讀取單元時的高V_T/高電阻狀態(tài)以及向位線輸出的低電流。在低V_T狀態(tài)中，高數(shù)據(jù)狀態(tài)的存儲對浮柵進行正極性充電，導(dǎo)致在讀取單元時的低V_T/低電阻狀態(tài)以及從浮柵輸出的高電流。通常，為了實現(xiàn)快讀取速度，閃速存儲器應(yīng)該在存在低位線電容的情況下具有高單元電流，從而提供良好信噪比（SNR）。因此，優(yōu)選的是具有大的單元電流和小的失真（例如電容的充電電流）。