[发明专利]从非易失性存储器读取数据的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及可编程存储阵列，更具体的说，涉及在此阵列中读取存储单元的系统及其方法。

背景技术

存储器元件在业界被公知用来储存数据于许多不同的电子元件与应用之中。典型的存储元件包括许多的存储单元。通常，单元们被安排成阵列格式，其中，在阵列中的每一列单元对应于字线，而在阵列中的每一行单元对应于位线，其中每一个单元通常代表一个位的信息，例如一个零(“0”)位或是一个一(“1”)位。举例而言，一个存储单元可以依照储存于其浮动栅极中的电荷数目被定义为一个被编程位或是一个被擦除位。根据被选定的常规，一个被擦除位可以被表示为逻辑“1”，而一个被编程位可以被表示为逻辑“0”，或是反之亦可。在一种类型的存储单元中，每一个单元储存两位，一个“左方位”以及一个“右方位”。此“左方位”可以被表示为逻辑“0”或逻辑“1”，而此“右方位”则也可以被表示为逻辑“0”或逻辑“1”。

通常，存储单元的状态根据将此存储单元的字线连接到特定电压时所感测到的读取电流来决定。举例而言，利用漏极端感测存储单元的电流，此存储单元的漏极端连接至感测电路，源极端连接至地，而作为字线的栅极端连接到特定的读取电压。此感测电路尝试检测此存储单元产生的电流，并将此电流与参考电流做比较。假如此感测电流超过此参考电流，则此存储单元被认定为在其擦除状态。假如此感测电流低于此参考电流，则此存储单元被认定为在其编程状态。

通常会希望此存储单元的感测电流可以高于或低于此参考电流在“读取边界”之上。在此“读取边界”被定义为目标存储单元的读取电流与参考存储单元的读取电流之间绝对值的差异。具有足够的“读取边界”，对于外来因素，例如噪声，所造成的影响，在检测此存储单元电流时可以被显著地减少。

在某些存储电路中，“读取边界”会因为流至被读取单元相邻单元的漏电流而被降低。请参阅图1A、图1B和图2，显示此种现象。图1A描绘对应于存储元件一部分的已知存储电路100。在电路100中，位线116和121通过通常被称为Y通道166a和166b的选择电路而连接，使得其可以感测由目标存储单元105而得到的存储单元电流110。此安排方式可以运用在当牵涉到此目标存储单元105的读取操作将被执行时。Y通道166a和166b可以分别建立至位线116和121的连接，且可以被简化为如图1B中的Y通道166。图1B描绘一个简化的“Y-解码器”或是“Y-通道选择”，其可简称为Y通道166如图中所示。在图1B中，Y通道166提供介于节点117和118之间通过电阻169、晶体管167、电阻168和晶体管164的连接，当两个晶体管167和164皆导通时，如通过提供导通信号至其个别晶体管167和164的栅极时。电阻168和169则表示因为整体金属位线以及扩散位线所造成的电阻值。

请继续参阅图1A，位线121被设置为漏极位线(在第1图中标示为D)通过Y通道166b来连接节点123与感测电路160。而位线116被设置为源极位线(在第1图中标示为S)通过Y通道166a来连接节点117与地165。位线141和151为浮接的，或许可以经过相邻存储单元而具有与图案相关的接地路径。而字线125(在第1图中标示为WL)连接至存储单元105的栅极端，且用来启动存储单元105。当存储单元105被启动，由存储单元105所产生的电流110数量可以指示存储单元105是在编程或是擦除状态。在此图示中，当存储单元被编程时，一个如小于10微安(μA)的低电流从存储单元105中产生。相反地，当存储单元被擦除时，一个如大于20微安(μA)的高电流自存储单元105中产生。

在存储电路100中，此感测电路160尝试经过存储单元105查明存储单元电流110以检测电流130。然而，当此存储单元105为编程单元时，若是其邻近单元155及其邻近单元155与地之间的所有邻近单元皆为擦除状态时，自节点123至节点143之间的一个侧向漏电流135或许会产生。另一个漏电流135的潜在来源是当对位于第1图中存储单元155右方的某些单元进行充电时或许会存在的短暂电流。在此情况下，感测电路160所检测到的电流130是存储单元电流110和漏电流135的总合，会造成电流130的升高以及降低存储单元在读取存储单元105为编程单元时的读取操作的“读取边界”。降低此读取操作的“读取边界”会减少此读取操作的可靠性。