[发明专利]非易失性存储器中具有分离的偏压线的字线驱动器和方法

说明书

本发明涉及一种非易失性存储器设备(下文称作NVM)，尤其涉及在NVM设备中具有一条分离的偏压线的字线(word line)驱动器和用于驱动字线的方法。

在当前的非易失性存储器(NVM)设备中，在新的预定数据将在一个单元中被编程和先前编程的数据将被删除的情况下，通过称作“电平移动”电路的一个电路将一个高电压偏置提供给字线。在NVM设备中，当读取在一个存储器单元中存储的数据时，通过同一电平移动电路将电源电压或低于电源电压的一个电压提供给字线作为读取偏压。因此，在常规的NVM设备中，必需包括电平移动电路以提供在编程/删除操作模式过程中使用的高偏压。

构成电平移动电路的晶体管通常包括在高电压下操作因而由较大尺寸的元件实现的晶体管。因此，NVM设备消耗附加的电路表面积。而且，在读操作模式中施加偏压的过程中，由于读偏压通过同一电平移动电路并被传输给字线而可能导致延迟周期，还必需考虑存取时间。由于这些问题，因为数据读取速度和工作电压被视为电平移动电路晶体管大小的函数，因此它们被通过具有较大沟道宽度的晶体管来实现。即，在NVM设备中，考虑更快的存取速度和更高的操作电压的需要，当增大电平移动电路晶体管的沟道宽度时，相应晶体管的大小可能变得更大，整个存储器设备的布局面积同样被不利地增大。

总之，在常规的NVM设备中，通过同一电平移动电路施加高偏置电压和在数据读操作模式中施加偏压，在数据读操作模式中降低了存取速度，并且存储器设备的布局面积变得更大。

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供在非易失性存储器(NVM)设备中具有分离的偏压线的字线驱动器，它能够在不加大布局规模的情况下提高在数据读操作模式过程中的存取速度。

本发明的另一个目的是提供一种在非易失性存储器(NVM)设备中在字线驱动器中执行的字线驱动方法。

因此，为了实现第一个目的，提供一种非易失性存储器(NVM)设备中的字线驱动器。NVM设备包括：一个行解码器，用于输入和解码一个行地址，并响应于解码结果输出一个字线选择信号以选择一条字线；和一个偏压提供电路，用于生成第一电压。字线驱动器包括多个电平移动电路和多个开关设备。多个电平移动电路在第一操作模式过程中响应于外部施加的编程/删除信号移动第一电压，并向由字线选择信号选择的字线输出移动的第一电压。多个开关装置响应于编程/删除信号而切换，并在第二操作模式过程中将具有第二电压的字线选择信号传输给字线。

为了实现本发明的第二个目的，提供用于在非易失性存储器(NVM)设备中的字线驱动器中执行的一种用于驱动字线的方法。NVM设备包括：一个行解码器，用于解码一个行地址和选择一个字线；和一个偏压提供单元，用于生成第一电压。用于驱动字线的方法包括步骤：a)确定是否执行编程/删除操作模式；b)当执行编程/删除操作模式时通过第一数据路径将第一电压传输给字线；c)当在步骤a)中没有执行编程/删除操作模式时确定是否执行数据读取操作模式；和d)当在步骤c)中执行数据读取操作模式时通过第二数据路径将第二电压传输给字线。

通过参考附图详细描述其优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚，在附图中：

图1是一个方框图，表示根据本发明优选实施例的使用具有分离的偏压线的字线驱动器的非易失性存储器(NVM)设备；

图2是根据本发明优选实施例的字线驱动器的详细电路图；

图3A至3D是表示图2所示电路操作的波形图；

图4是在图2所示的字线驱动器中执行的一种用于驱动字线的方法的流程图；

图5是根据本发明的字线驱动器的输出结果的定时图。

参考图1，NVM设备包括VPP/VDD偏压提供单元10、读偏压提供和行解码器(X-解码器)12、列解码器(Y解码器)16、存储器单元阵列17和I/O缓冲器19。

读偏压提供和行解码器12输入一个外部提供的行地址X_ADD，解码行地址X_ADD，并输出字线选择信号DWL0至DWLn。在此，字线选择信号DWL0至DWLn具有与电源电压VDD相对应的电压电平或者一个低于电源电压VDD的电压。

列解码器16输入外部提供的列地址Y_ADD，解码列地址Y_ADD，并响应于解码结果输出一个列选择信号Yi，用于选择存储器单元阵列17的列。