[发明专利]对称差分非易失性存储器单元

说明书

技术领域

本发明涉及存储器的领域，并且具体地涉及一种对称差分非易失性存储器单元。

背景技术

本申请是通过整体引用将其内容结合于此的、于2010年10月8日提交的、题为Symmetric, Differential Nonvolatile Memory Cell的美国专利申请序列号61/391,245的非临时申请。

有用来存储数据的许多不同类型的存储器。一种类型的存储器是在许多电子产品中使用的电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）（例如用来存储用于工业和汽车传感器的校准和客户具体数据）。认为EEPROM为非易失性的，因为即使从单元断电，数据内容仍然保持于其中。

即使EEPROM单元往往为非易失性的，存储于给定的EEPROM单元中的电荷仍然可能由于单元退化而在单元被反复编程和/或擦除时改变。例如图1示出了在单元被编程和擦除（即循环，1个循环为1×编程和1×擦除）多达数千次时与存储于多个存储器单元中的电荷对应的阈值/读出电压。一些单元存储由电压阈值窗104限定的第一数据状态（例如“1”或者“已编程”数据状态）。当在循环期间读取时，编程为第一状态的单元提供随着单元循环数目而变化的阈值电压102。其它单元存储由电压阈值窗108限定的第二数据状态（例如“0”或者“已擦除”数据状态）。当在循环期间读取时，擦除为第二状态的单元提供随着单元循环数目而变化的阈值电压106。

遗憾的是，如从图1可见，存储于单元中的电荷往往根据单元被编程和擦除或者循环的次数而“漂移”。例如当在时间110首次存取单元时，个别单元的电压阈值102、106分别适当驻留于第一和第二电压窗104、108内。然而到在112的第一万个循环时，存储于单元中的电荷将由于单元退化而未与在110时相同，从而使原本旨在“擦除”的一些单元具有落在第二电压阈值窗108以外的电压阈值106。另外，在所示例子中，在更高循环计数时，用于已编程单元的阈值电压102往往增加（即单元对于更高循环计数而言变成被“更强”编程），但是用于已擦除单元的阈值电压106往往减少（即单元对于更高循环计数而言变成被“更弱”编程）。如果电压阈值曲线102、106分别在电压阈值窗104、108的中间保持恒定则将是理想情况，但是当曲线102略微增加而曲线106略微减少时的情况也是可接受的。

无论情况如何，由于通常通过使用未考虑到不同漂移电平的参考单元来读取单元，所以重度循环的储存器单元可能产生与“新鲜”单元不同的数据值，即使两个单元实际存储相同数据。例如即使向重度循环的单元写入较低数据状态（例如“0”数据状态），则单元的读取操作（该操作比较与存储于存取单元中的电荷对应的电压电平与参考单元）可能不正确地确定单元存储较高数据状态（例如“1”数据状态）。如果单元退化使两个曲线102、106变成更近或者甚至相交，则出现最坏情况。在后一种情况下显然不再可能进行对给定的单元是处于已编程还是已擦除状态的准确确定。

因此，发明人已设想用于使存储器单元更耐受单元退化、由此有助于保证可靠数据存储的技术。

附图说明

图1示出了存储器单元的电压阈值电平可以根据单元被循环的次数而漂移的一种方式的图形绘图。

图2示出了根据一些实施例的存储器单元的示意图。

图3示出了根据一个实施例的存储器单元的透视图。

图4示出了根据一个实施例的存储器单元的透视图。

图5-7示出了用于从存储器单元读取数据和/或向存储器单元写入数据的可能应用电路。

图8-9图示了根据一些实施例的分别向存储器单元写入1值和0值的方法。

具体实施方式

现在将参照其中相似标号用来通篇指代相似元件的附图来描述本发明的一种或者多种实施方式。附图未必按比例绘制。