[發明專利]一種非揮發存儲器

在審

• 申請號: 201911310323.X
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN112992208A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 劉岐;周泉;沈曄暉;李冠華;李清;沈磊;俞軍
• 申請（專利權）人: 上海復旦微電子集團股份有限公司
• 主分類號: G11C7/12
• 分類號: G11C7/12;G11C7/18;G11C8/08;G11C8/14
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

本發明提供一種非揮發存儲器，包含：若干個存儲模塊，WL控制電路、BL控制電路、SL控制電路；所述存儲模塊包含若干個相同的存儲單元構成的存儲單元陣列；WL控制電路的輸入端口連接WL地址信號；同一行存儲單元的WL端口形成陣列結構；同一行的WL端口均連接WL控制電路的同一個輸出端口；BL控制電路的輸入端口連接BL地址信號，同一列存儲單元的BL端口均連接BL控制電路的同一個輸出端口；SL控制電路的輸入端口連接SL地址信號，同一個存儲模塊的存儲單元的SL端口均連接SL控制電路的同一個輸出端口。本發明的非揮發存儲器在不增加存儲陣列面積的情況下，通過分開控制各存儲模塊的SL端口，防止數據讀出錯誤。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種非揮發存儲器。

背景技術

存儲器是現代計算系統的基本組成部分，一般可分為揮發型和非揮發型兩種，非揮發型存儲器是指系統掉電后仍可保持數據。現有技術的非揮發型存儲器主要有EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory帶電可擦可編程只讀存儲器)、NOR Flash(或非型閃存)和NAND Flash(與非型閃存)等采用充放電荷機制的存儲器，還有阻變存儲器(RRAM或ReRAM)、磁阻式存儲器(MRAM)、相變存儲器(PCM)、鐵電存儲器(FeRAM)、碳納米管存儲器(NRAM)等采用特殊材料、非充放電荷機制的存儲器。

存儲器中的存儲單元通常具有陣列結構，形成存儲單元陣列。EEPROM存儲器由于要支持字節(通常8比特為1字節)擦寫功能，每8比特會有一個字節選擇管(BST)。由于存儲單元陣列中的BST所占的面積較大，現有技術中的存儲單元陣列架構，將BST去除，通過將SL(源線)按字節分開控制的方法，實現EEPROM存儲器的按字節擦寫功能，已達到減小EEPROM存儲陣列面積的目的。但這種陣列結構會在同一行(同一條控制柵線CGL)上引入擦除干擾問題，擦除操作時需要合理選擇CGL電壓和未選中字節的SL電壓(Vsinh)。

現有非揮發存儲器，在特定的數據背景、高溫或輻射等特定的條件下，會出現數據讀出錯誤問題。造成這一問題的主要原因是在讀取非揮發存儲陣列中的某一個存儲單元時，同一條BL上未選中WL上的存儲單元與選中WL的單元并聯，若未選中單元的關斷態的漏極泄漏電流過大，則會導致目標單元的數據讀錯。以EEPROM存儲器為例，當未選中單元存儲的浮柵器件是低閾值(即數據“0”)時，存儲單元的漏電流主要由選擇管決定。當存儲器容量較大、同一條BL上并聯的存儲單元較多時，選擇管的關斷態的漏極泄漏總電流較大，特別是在高溫或輻射條件下，選擇管的關斷態漏極泄漏電流還會更大，若超過讀出電路的讀出判斷電流，則數據會讀錯。這一問題表現為與存儲器的容量有關、與存儲數據背景有關、與溫度或輻射等條件有關的特點。NOR Flash、NAND Flash以及RRAM、MRAM、PCM等存儲器也會存在類似的讀出數據受背景數據影響的問題。除此之外，NOR Flash還存在過擦除的問題，要保證存儲單元不能被過擦除，即存儲單元的閾值不能小于0V，過擦除的單元或過多的臨界過擦除的單元，特別是在高溫下，會導致同一條BL上的單元讀錯，這就需要嚴格控制存儲單元擦除態的閾值分布，會使擦除算法變得較為復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種非揮發存儲器，能夠克服現有技術中的不足，在特定的數據背景、高溫、輻射等條件下，防止從所述非揮發存儲器選定的存儲單元讀取數據出錯。

為了達到上述目的，本發明提供一種非揮發存儲器，包含：若干個存儲模塊，WL控制電路、BL控制電路、SL控制電路；

所述存儲模塊包含若干個相同的存儲單元構成的存儲單元陣列；所述存儲單元包含至少一個WL端口、一個BL端口和一個SL端口；

所述WL控制電路的輸入端口連接WL地址信號；同一行存儲單元的WL端口形成陣列結構；同一行的WL端口均連接WL控制電路的同一個輸出端口，不同行的WL端口連接WL控制電路不同的輸出端口；