[发明专利]非挥发性存储器中的位线电压调整器

说明书

技术领域

本发明大体涉及非挥发性存储器，且更特别的是，涉及通过在写入操作期间调整施加至目标存储器单元的位线(bitline)及该目标存储器单元或毗邻存储器单元的邻近位线的电压，使非挥发性存储器的写入干扰效应最小化。

背景技术

半导体制程、数位系统架构及无线基础设施的进展主要导致产生大量的电子产品，特别是消费者产品，以致对于非挥发性存储器的效能及密度的需求日益增加。和半导体工业的许多方面一样，人们持续企图及努力实现更高的装置装填密度以及增加单一晶粒、晶圆或半导体装置上的存储器单元数。同时，也想要增加装置速度及效能。

常见非挥发性存储器装置包括由各自能够储存一或更多资料位元的许多个别存储器单元构成的虚拟接地存储器阵列。典型的非挥发性存储器架构包括由个别电荷储存晶体管单元构成的存储器阵列，它们通常为浮栅型晶体管或电荷捕捉层晶体管。在常见的阵列架构中，存储器单元通常排列成由横列及直行组成的网格。传统上，每个晶体管存储器单元包含栅极、源极及漏极节点。在一些非挥发性存储器中，横列中的每个存储器单元共享连接至各单元的栅极的共用字线。该阵列也包含通常与该字线垂直地装设的许多位线。每条位线在阵列中连接至直行的各存储器单元的源极/漏极节点，其中，邻近单元共享位线。

在许多非挥发性存储器装置中，存储器阵列经组织成为可个别定址的单位、群组或分区供读取、写入及抹除操作通过地址解码电路来存取。该非挥发性存储器装置常常包含适当的解码及群组选择电路，以及驱动器电路用以提供适当的电压至正被操作的单元的字线(wordline)及位线，这为本技艺所习知。

有些非挥发性存储器(例如闪存(flash memory))一般是用热电子注入来编程以及用傅勒-诺德翰穿隧(Fowler-Nordheim tunneling)来抹除。通常通过施加适当的电压至标定存储器单元的栅极、源极及漏极节点来执行这些机制。在抹除或写入操作期间，施加适当的电压至晶体管节点以造成标定晶体管单元的浮栅或电荷捕捉层存入或去除电荷。在读取操作期间，施加适当的电压至晶体管节点以造成电流流入标定单元，其中，储存于单元的资料的数值用电流的量表示。该存储器装置包含适当的电路以感测所得单元电流以便确定储存于其中的资料，然后提供给装置的资料汇流排端子供使用该存储器装置的系统中的其他装置存取。

根据在标定存储器单元在存储器阵列的横列及直行中的位置来识别它的定位。周边电路接收定址资讯，而解码电路则用来选择与目标单元关连的适当字线及位线。

为了初始化目标单元的写入操作，施加编程电压(programming voltage)至耦合至标定晶体管存储器单元的栅极的适当字线。通常只有对应至选定目标单元的漏极节点的位线接收漏极偏压编程电压，同时对应至目标单元的源极节点的其他位线接收在接地电位或其附近的源极偏压。在该写入操作期间，习知电路使邻近未标定单元的所有其他位线与电压源电气去耦合使得可以说该等位线是“浮动的”。由于邻近位线是浮动的，在同一横列的邻近存储器单元理论上不传导电流以及不被目标单元的写入操作影响。不过，由于连接至与目标单元相同的字线，在同一横列的邻近单元都处于因施加至其栅极的电压而引起的阻性状态(resistive state)。此外，由于金属位线之间的电容耦合，在毗邻单元的漏极、源极节点之间可能出现反向电位差而导致未标定毗邻单元有非所欲写入干扰。写入干扰为施加高电压至位线以改变目标存储器单元的状态的不幸副产品。

在有些存储器阵列中，目标位线与邻近浮动位线之间的电容耦合以及位线至位线的泄露电流有效地“上拉”邻近“浮动”位线在写入操作期间经验的电压以紧紧跟随施加至目标单元位线的漏极偏压。因此，未标定单元的源极、漏极节点之间的任何电位差是微小数值因而通过未标定单元的最小电流，通常不会在未标定单元造成严重的写入干扰条件。另外，有些非挥发性存储器装置控制目标位线的斜坡率以便更有效地“上拉”浮动位线的电压藉此减少目标单元位线、邻近浮动位线之间的电位差。不过，这个技术在已为市场所需求的高密度存储器阵列不太有效。