[發明專利]用于感測存儲器單元的自偏置多參考

有效

• 申請號: 201380050582.8
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104685568B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 戴維·弗朗西斯·米圖斯
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: G11C7/06
• 分類號: G11C7/06;G11C7/14;G11C16/24;G11C16/28;G11C13/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

可在執行讀取之前的位線預充電時間期間使用在未斷言存儲器單元的情況下出現在位線上的電流，以便偏置連接在所述位線與VDD電勢下的電力供應器之間的柵極?漏極短接PMOS上拉裝置。當所述漏極在所述預充電時間完成之后斷開時，連接到此PMOS上拉裝置的所述柵極的電容可用于“存儲”所得柵極?源極電壓。一旦所述讀取操作開始，便重新使用具有所述“所存儲的”所得柵極?源極電壓的所述PMOS上拉裝置的電流及所述“所存儲的”所得柵極?源極電壓本身作為參考或多參考，用于在連接到所述位線的經斷言存儲器單元的讀取操作期間感測所述經斷言存儲器單元的狀態。

相關專利申請案

本申請案主張戴維斯·弗朗西斯·梅特斯(David Francis Mietus)在2012年9月18日申請的標題為“自偏置多參考(Self-Biasing Multi-Reference)”的第61/702,391號共同擁有的美國臨時專利申請案的優先權，且所述臨時專利申請案特此出于所有目的以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及一種自偏置多參考，特定來說，涉及一種用于存儲器單元中的自偏置多參考。

背景技術

電可擦除及可編程只讀存儲器(EEPROM)為可在沒有電力的情況下保持其存儲器內容的可重寫存儲器裝置。EEPROM在寫入層級(write level)處是位或字節可尋址的，這意味著必須先擦除位或字節才能重寫位或字節。通常在電路板上使用EEPROM來存儲指令及數據。參考圖1，“浮動柵極”將所存儲的位電荷保持在EEPROM中。通常使用基于互補金屬氧化物半導體(COMS)的晶體管技術且所述晶體管技術具有用于保持所存儲位電荷的“浮動柵極”。當沒有電荷位于浮動柵極上時，晶體管正常起作用，且控制柵極上的脈沖致使電流流動。當浮動柵極充電時，此電荷阻礙存儲器單元晶體管的正常控制柵極動作，且電流在控制柵極上的脈沖期間不流動。通過使源極及漏極端子接地且在控制柵極上施加足夠電壓使得電荷穿隧通過氧化物到達浮動柵極來實現充電。從另一晶體管傳送的反向電壓通過致使浮動柵極電荷消散到集成電路襯底中來清除所述浮動柵極電荷。

存儲器裝置需要高可靠性。用于產生(例如)串行EEPROM產品的技術可在從存儲器陣列讀出適當數據的裝置能力方面具有限制。舉例來說，過量“單元”泄漏可最小化/消除區分被讀取的經斷言存儲器單元的“接通”單元電流與“關斷”單元電流的能力。偏移可由使用連接到位線的“泄漏元件(leaker)”晶體管引起。使用自定時讀取方案可允許讀取之前的位線放電。使用讀取電荷泵可最小化“接通”單元電流的供應變化。

此外，“接通”單元電流的降級及/或不受控制/不正確的參考電流電平限制了讀出放大器性能。存在“接通”單元電流的耐久性相關降級。所使用的參考電壓/電流電平可隨著所使用的工藝過度變化及/或不跟蹤“接通”單元電流對電壓供應及/或溫度。無法通過固定參考電流補償位線泄漏電流。

發明內容

因此，在EEPROM存儲器產品中需要：提高對存儲器單元電流的耐久性降級的抗擾性；消除外部參考電流及/或泄露補償；通過最小化泄露電流在高溫下的影響來改善電路功能；及通過不要求位線在讀取操作期間預充電到全V_DD電勢來實現較低電力操作。

根據一實施例，一種用于確定具有浮動柵極的存儲器單元的電荷狀態的方法可包括以下步驟：當可使耦合到位線的所有存儲器單元解除斷言時感測所述位線中的第一電流；將所述第一電流轉換成電壓；存儲所述電壓；基于所述所存儲電壓提供參考電流；從所述所存儲電壓提供用作讀出放大器的輸入的電壓參考；當可在連接到所述位線的單個存儲器單元的讀取操作期間斷言所述單個存儲器單元時，使用所述讀出放大器比較參考電流與所述位線中的第二電流；及根據所述參考電流與所述第二電流的比較從所述讀出放大器輸出確定存儲在所述單個存儲器單元中的位值電荷狀態。