[發(fā)明專利]非易失性存儲(chǔ)器單元的編程方法及非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011361631.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112885395A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋承桓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽米布萊恩有限公司
• 主分類號(hào): G11C16/34
• 分類號(hào): G11C16/34;G11C16/12
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 樸英淑

本申請(qǐng)涉及非易失性存儲(chǔ)器單元的編程方法及非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備。描述了一種用于在存儲(chǔ)器陣列中所選的存儲(chǔ)器單元的選擇性非易失性存儲(chǔ)器編程方法，以減少或避免對(duì)未選擇的存儲(chǔ)器單元的編程干擾。該選擇性編程方法包括：將編程脈沖施加到所選擇的待編程的存儲(chǔ)器單元和未選擇的存儲(chǔ)器單元，其中，編程脈沖允許未選擇的存儲(chǔ)器單元在預(yù)定范圍內(nèi)變化；使未選擇的存儲(chǔ)器單元的區(qū)域升壓；以及設(shè)定編程脈沖的閾值時(shí)間，其中，閾值時(shí)間定義為未選擇的存儲(chǔ)器單元的浮置柵極與未選擇的存儲(chǔ)器單元的所升壓的區(qū)域之間的電壓差異的絕對(duì)值達(dá)到定義的閾值時(shí)的時(shí)間。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2019年11月30日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)62/942,086的權(quán)益，該申請(qǐng)的名稱為“Accurate Synapse Programming Method”。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)。具體來說，本發(fā)明描述了能使存儲(chǔ)器單元電流在預(yù)定的目標(biāo)電流范圍內(nèi)流動(dòng)的邏輯兼容閃存的編程脈沖寬度控制方案。

背景技術(shù)

閃存是一種即使系統(tǒng)電源斷開也能永久存儲(chǔ)信息的典型的非易失性存儲(chǔ)器。邏輯兼容閃存(logic compatible flash memory)是一類僅用邏輯器件構(gòu)建的閃存。圖1以多行和多列的2D形式示出了傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器單元陣列100。該存儲(chǔ)器單元陣列100的結(jié)構(gòu)包括多行和多列的邏輯兼容的閃存單元，即“單元A1”、“單元A2”和“單元A3”至“單元C1”、“單元C2”和“單元C3”。位線在構(gòu)成列的多個(gè)單元旁邊延伸。每條位線將同一列中的多個(gè)單元連接到位于該列的端部處的一個(gè)感測(cè)放大器電路。該存儲(chǔ)器單元能基于單元中的存儲(chǔ)信息來調(diào)節(jié)它的電流電平。感測(cè)放大器通過感測(cè)電流電平來確定單元狀態(tài)。即使未在圖1中描繪出，也存在一組與在每一行中排列的單元A、單元B和單元C連接的控制線(讀取線)以用于存儲(chǔ)器操作，諸如放電或使存儲(chǔ)器單元放電。給定該存儲(chǔ)器單元陣列，當(dāng)僅針對(duì)一些存儲(chǔ)器單元選擇性地執(zhí)行編程操作并且當(dāng)那些單元(即，單元A1、B1和C1)共享公共讀取線時(shí)，未選擇的存儲(chǔ)器單元(例如，單元C1)應(yīng)不受所選擇的存儲(chǔ)器單元(例如，單元A1和單元B1)的編程操作的影響，并且必須維持其原始狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種對(duì)由標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件組成的非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行選擇性地編程的方法。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)存儲(chǔ)器陣列中的非易失性存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程的方法，包括：向所選擇的待編程的存儲(chǔ)器單元和未選擇的存儲(chǔ)器單元兩者施加預(yù)定義的編程脈沖，未選擇的存儲(chǔ)器單元將不因所選擇的存儲(chǔ)器單元的編程而改變或者即使以某種程度改變，未選擇的存儲(chǔ)器單元也僅在預(yù)定的可允許范圍內(nèi)被改變；將未選擇存儲(chǔ)器單元的區(qū)域升壓；設(shè)置預(yù)定義的編程脈沖的閾值時(shí)間，其中，閾值時(shí)間定義為未選擇的存儲(chǔ)器單元的浮置柵極與未選擇的存儲(chǔ)器單元的所升壓的區(qū)域之間的電壓差異的絕對(duì)值達(dá)到定義的閾值時(shí)的時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括：將編程脈沖施加到存儲(chǔ)器陣列中的未選擇的存儲(chǔ)器單元，直到閾值時(shí)間為止；以及使未選擇的存儲(chǔ)器單元的電壓電位升壓，直到閾值時(shí)間為止。在一個(gè)實(shí)施例中，編程脈沖在閾值時(shí)間處或閾值時(shí)間附近開始下降到接地電位。而且，在另一實(shí)施例中，閾值是用以禁止未選擇的存儲(chǔ)器單元的不需要的編程的未選擇的存儲(chǔ)器單元的浮置柵極與未選擇的存儲(chǔ)器單元的所升壓的區(qū)域之間的最大電壓差異。

在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定義的編程脈沖被施加到與所選擇的存儲(chǔ)器單元和未選擇的存儲(chǔ)器單元連接的柵極線。在另一實(shí)施例中，未選擇的存儲(chǔ)器單元的所升壓的區(qū)域包括未選擇的存儲(chǔ)器單元的形成在相應(yīng)襯底上的源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及在源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間的溝道區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，所升壓的區(qū)域通過未選擇的存儲(chǔ)器單元的浮置柵極上的電壓電位而被升壓到特定電壓電平。在另一實(shí)施例中，預(yù)定義的編程脈沖的電壓電平設(shè)定得足夠低，以使得在所選擇的存儲(chǔ)器單元正在編程的同時(shí)，未選擇的存儲(chǔ)器單元的浮置柵極與所升壓的區(qū)域之間的電壓差異低至足以防止未選擇的存儲(chǔ)器單元的編程。