[发明专利]多电平单元存储装置的读出

说明书

发明领域

本发明一般涉及存储装置，更具体地说，涉及带有多电平单元的 存储装置。

背景技术

存储装置存储数字信息。随着技术的进展，存储装置能够存储数 量越来越大的信息。在历史上，存储器中的信息密度已经通过缩小装 置尺寸和增大集成度而增大。通过在每个存储“单元”中存储多于一位 的信息，也可以使信息密度增大。

附图说明

图1示出一种多电平单元存储装置；

图2示出与图1的存储装置的读取周期对应的波形；

图3示出具有基准电流平均作用的电流镜；

图4示出耦合在步进电压发生器和字线之间的x-译码器的部分；

图5和图6示出电压基准电路；

图7示出耦合到字线的电压基准电路；

图8示出与图7的电路的操作对应的波形；

图9示出根据本发明各种实施例的流程图；以及

图10示出根据本发明各种实施例的电子系统。

具体实施方式

在以下的详细说明中，参照以举例说明的方式示出可以实施本发 明的具体的实施例的附图。对这些实施例进行足够详细的描述，以使 本领域的技术人员能够实施本发明。应知，本发明的各种实施例尽管 不同，但不一定就是互相排斥的。例如，在本文结合一个实施例描述 的特定的特征、结构或特性，在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 可以在其他的实施例中实现。另外，应知，在不脱离本发明的精神和 范围的情况下，在每个公开的实施例中各个元件的位置或布置可以修 改。因此，以下详细的说明不是限制性的，本发明的范围只由适当解 释的后附的权利要求书以及权利要求书所赋予权利的全部等效物限 定。附图的所有各视图中，类似的号码标示相同的或相似的功能。

图1示出多电平单元存储装置。存储装置100包括存储阵列110、 基准电流发生器120、步进电压发生器130、读出放大器140、150和 160、电流镜晶体管142、152和162、锁存器144、154和164以及控 制电路170。

所示出的存储阵列110包括具有耦合到字线118的栅极节点的多 电平单元晶体管112、114和116。晶体管112、114和116是各自能够 通过“被编程”以具有不同的阈值电压V_T来存储多位信息的晶体管。例 如，晶体管112、114和116中的每一个可以是具有能够存储电荷的浮 置栅极的“闪存”单元。已编程的晶体管的阈值电压部分地取决于存储 在浮置栅极上的电荷量。通过改变所存储的电荷量，晶体管112、114 和116可以被编程到多个不同电平中的一个。例如，晶体管112、114 和116每一个可以被编程到四个电平之一，以有效地在每个存储单元 中存储两位信息。尽管本说明书集中在每个多电平单元被编程到四个 电平之一的实施例上，但是本发明的各种实施例并不受此限制。例如， 在本发明的一些实施例中，每个多电平单元可被编程到八个电平之一 或16个电平之一。

为简单起见，图1示出阵列110中的一行单元。在一些实施例中， 该阵列包括许多行和列的单元。另外，在一些实施例中，阵列按块布 置，并且在存储装置100内包括许多块。在不脱离本发明的范围的情 况下，存储装置100可以是任何尺寸，具有任何的分级布置。

在操作中，本发明的各种实施例为阵列110中的多电平单元提供 准确读出的方案。单元的状态是通过将单元的漏极电流与固定的基准 电流进行多次比较确定的，其中单元的栅极电压在每次比较时发生变 化。对于N状态存储器，用与N-1个栅极电压值进行的N-1次比较来 唯一地确定单元的状态。

步进电压发生器130供应N-1个栅极电压值，其中N等于4。N-1 个栅极电压值是固定的并利用理想的与环境条件无关的片上电压基准 电路132、134和136产生。定时控制电路170产生控制信号来控制多 路复用器138。多路复用器138选择N-1个栅极电压值之一，施加在 字线上。在一些实施例中，栅极电压的顺序为从高值到低值(向下步 进)。在另一些实施例中，栅极电压的顺序为从低到高(向上步进)。 在再一些实施例中，栅极电压的顺序是任意的。例如，对于具有四个 可能状态的多电平单元，栅极可以依次用3个电压值驱动，从中心值 开始，然后到低值，然后到高值。