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      非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的制作方法

      文檔序號(hào):11064140閱讀:602來(lái)源:國(guó)知局
      本發(fā)明涉及一種非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置,尤其涉及一種具有與非(NotAND,NAND)型串(string)的存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)器陣列的結(jié)構(gòu)。
      背景技術(shù)
      :快閃存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)元件而被廣泛用于數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)等電子設(shè)備。在此類市場(chǎng)中,對(duì)于快閃存儲(chǔ)器進(jìn)一步要求小型化、大容量化,且要求高速化、低功耗化。NAND型快閃存儲(chǔ)器具備配置有多個(gè)塊(block)的存儲(chǔ)器陣列,所述塊是將多個(gè)NAND串沿列方向配置而成。NAND串是包含串聯(lián)連接的多個(gè)存儲(chǔ)胞元與連接于其兩端的選擇晶體管而構(gòu)成,其中一個(gè)端部經(jīng)由位線側(cè)選擇晶體管而連接于位線,另一個(gè)端部經(jīng)由源極線側(cè)選擇晶體管而連接于源極線。圖1是表示以往的快閃存儲(chǔ)器的位線選擇電路的結(jié)構(gòu)例的圖(專利文獻(xiàn)1)。如該圖1所示,位線選擇電路10是包含第一選擇部12和第二選擇部14而構(gòu)成,所述第一選擇部12用于將偶數(shù)位線GBL_e和奇數(shù)位線GBL_o連接于頁(yè)面緩沖器/讀出(sense)電路,所述第二選擇部14對(duì)偶數(shù)位線GBL_e及奇數(shù)位線GBL_o施加規(guī)定的偏電壓。第一選擇部12具有:連接于偶數(shù)位線GBL_e的偶數(shù)選擇晶體管SEL_e、連接于奇數(shù)位線GBL_o的奇數(shù)選擇晶體管SEL_o、以及連接在偶數(shù)選擇晶體管GBL_e及奇數(shù)選擇晶體管GBL_o的共用節(jié)點(diǎn)N1與讀出電路之間的位線選擇晶體管BLS。構(gòu)成第一選擇部12的晶體管SEL_e、晶體管SEL_o、晶體管BLS是在構(gòu)成頁(yè)面緩沖器/讀出電路等周邊電路的P阱(well)內(nèi)所形成的N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管,這些晶體管是能夠在高電壓下動(dòng)作的高耐壓晶體管。例如,當(dāng)在頁(yè)面讀出的情況下,選擇偶數(shù)位線GBL_e時(shí),偶數(shù)選擇晶體管SEL_e、位線選擇晶體管BLS導(dǎo)通,奇數(shù)位線GBL_o為非選擇,奇數(shù)選擇晶體管SEL_o斷開(kāi)。而且,當(dāng)選擇奇數(shù)位線GBL_o時(shí),奇數(shù)選擇晶體管 SEL_o、位線選擇晶體管BLS導(dǎo)通,偶數(shù)位線GBL_e為非選擇,偶數(shù)選擇晶體管SEL_e斷開(kāi)。第二選擇部14具有:連接在偶數(shù)位線GBL_e與假想電位VPRE之間的偶數(shù)偏壓晶體管YSEL_e、以及連接在奇數(shù)位線GBL_o與假想電位VPRE之間的奇數(shù)偏壓晶體管YSEL_o。這些晶體管是在形成有存儲(chǔ)胞元的P阱內(nèi)所形成的NMOS晶體管,是能夠在低電壓下動(dòng)作的低耐壓晶體管。對(duì)于假想電位VPRE,供給與動(dòng)作狀態(tài)相應(yīng)的偏電壓或預(yù)充電電壓。例如,在頁(yè)面讀出時(shí),所選擇的偶數(shù)位線GBL_e的偶數(shù)偏壓晶體管YSEL_e斷開(kāi),非選擇的奇數(shù)位線GBL_o的奇數(shù)偏壓晶體管YSEL_o導(dǎo)通,對(duì)假想電位VPRE供給屏蔽電壓。而且,當(dāng)偶數(shù)位線GBL_e為非選擇,而選擇奇數(shù)位線GBL_o時(shí),偶數(shù)偏壓晶體管YSEL_e導(dǎo)通,奇數(shù)偏壓晶體管YSEL_o斷開(kāi),對(duì)偶數(shù)位線GBL_e供給屏蔽電壓。在編程(program)時(shí),對(duì)假想電位VPRE供給編程禁止電壓,對(duì)非選擇的位線的存儲(chǔ)胞元的溝道供給寫入禁止電壓。通過(guò)在與存儲(chǔ)胞元共用的阱內(nèi)形成構(gòu)成第二選擇部14的晶體管,可削減位線選擇電路的占用面積,實(shí)現(xiàn)快閃存儲(chǔ)器的小型化。今后,隨著物聯(lián)網(wǎng)等的普及,產(chǎn)生電子設(shè)備的電力消耗的抑制、及電子設(shè)備間的高速數(shù)據(jù)通信的必要性。伴隨于此,對(duì)于搭載于電子設(shè)備中的快閃存儲(chǔ)器,也進(jìn)一步要求低功耗化、高速化、小型化。專利文獻(xiàn)1(日本專利5550609號(hào)公報(bào))的布局結(jié)構(gòu)是一種解決方案,但該結(jié)構(gòu)不夠充分,需要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步改良的快閃存儲(chǔ)器。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于解決此種以往問(wèn)題,提供一種具有經(jīng)過(guò)改良的存儲(chǔ)器陣列結(jié)構(gòu)的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗化、高速化、小型化。本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置包括:存儲(chǔ)器陣列,包含多個(gè)全局塊(globalblock),一個(gè)全局塊包含多個(gè)塊,一個(gè)塊包含多個(gè)NAND型串;多根局域位線(localbitline),共同連接于一個(gè)全局塊內(nèi)的多個(gè)塊的各個(gè);多個(gè)全局塊共用的多根全局位線(globalbitline);以及連接部件,進(jìn)行一根全局位線與m根(m為2以上的整數(shù))局域位線之間的選擇性的連接,當(dāng)對(duì)全局塊內(nèi)的所選擇的塊進(jìn)行選擇頁(yè)面的讀出或編程時(shí),通過(guò)所述連接部件,由m 根局域位線共用一根全局位線。根據(jù)本發(fā)明,分離為多個(gè)全局塊共用的全局位線與全局塊內(nèi)的多個(gè)塊共用的局域位線,由m根局域位線共用一根全局位線,因此能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗化、高速化、小型化。附圖說(shuō)明圖1表示以往快閃存儲(chǔ)器的位線選擇電路的結(jié)構(gòu)圖;圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的概略結(jié)構(gòu)的圖;圖3是表示本實(shí)施例的存儲(chǔ)器陣列的整體結(jié)構(gòu)的圖;圖4是存儲(chǔ)胞元的等效電路圖;圖5表示本實(shí)施例的存儲(chǔ)器陣列的全局塊的概略結(jié)構(gòu)圖;圖6是表示本實(shí)施例的全局塊內(nèi)所形成的開(kāi)關(guān)電路部的電路結(jié)構(gòu)的圖;圖7A是表示本實(shí)施例的全局塊的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖;圖7B是表示局域位線與塊的連接關(guān)系的剖面圖;圖8A是表示本實(shí)施例的通過(guò)行解碼器來(lái)進(jìn)行全局塊的選擇的結(jié)構(gòu)例的圖;圖8B是表示本實(shí)施例的通過(guò)行解碼器來(lái)進(jìn)行塊的選擇的結(jié)構(gòu)例的圖;圖9是本實(shí)施例的偶數(shù)頁(yè)面的讀出動(dòng)作的時(shí)序圖;圖10是本實(shí)施例的奇數(shù)頁(yè)面的讀出動(dòng)作的時(shí)序圖;圖11是本實(shí)施例的偶數(shù)頁(yè)面的編程的時(shí)序圖;圖12是本實(shí)施例的奇數(shù)頁(yè)面的編程的時(shí)序圖。附圖標(biāo)記:10:位線選擇電路12:第一選擇部14:第二選擇部100:快閃存儲(chǔ)器110:存儲(chǔ)器陣列110A、110B:存儲(chǔ)板(存儲(chǔ)體)120:輸入/輸出緩沖器130:地址寄存器140:數(shù)據(jù)寄存器150:控制器160:行解碼器170、170A、170B:頁(yè)面緩沖器/讀出電路180:列選擇電路190:內(nèi)部電壓產(chǎn)生電路200、200A、200B:行驅(qū)動(dòng)電路210:電壓供給部212:NAND門214:逆變器216:電平轉(zhuǎn)換器220、220':第一開(kāi)關(guān)電路部230、230':第二開(kāi)關(guān)電路部300:P型的硅基板310:N阱320、322、324:P阱Ax:行地址信息Ay:列地址信息BLK:塊BLS:位線選擇晶體管C1、C2、Cn:控制信號(hào)DEC1~DEC7:解碼信號(hào)DSG、SGS:選擇柵極線GBL、GBL1~GBLn:全局位線GBL_e:偶數(shù)位線GBL_o:奇數(shù)位線GBLi:第i根全局位線GBLi+1:第i+1根全局位線GBLK:全局塊G_BLK1~G_BLK8:全局塊G_BLKi:第i個(gè)全局塊G_SEL1~G_SEL8、SEL_B0~SEL_B127、SEL_e1、SEL_e2、SEL_LBLe、SEL_LBLo、SEL_o1、SEL_o2、SEL_VIRe、SEL_VIRo、:選擇線L1、L2、M0:第一層金屬線LBL:局域位線LBL_e、LBL_e1、LBL_e2、LBLe:偶數(shù)局域位線LBL_o、LBL_o1、LBL_o2、LBLo:奇數(shù)局域位線M1:第二層金屬線M2:第三層金屬線N1:共用節(jié)點(diǎn)Qe、Qe1、Qe2、Qvo、Qo、Qo1、Qo2、Qve:N溝道型的MOS晶體管Q_GBe、Q_GBo:全局塊選擇晶體管SEL_e:偶數(shù)選擇晶體管SEL_o:奇數(shù)選擇晶體管SL:源極線t1~t10:時(shí)刻Vers:擦除電壓VIR_e、VIR_o:假想電源線Vpass:通過(guò)電壓Vpgm:編程電壓VPRE:假想電位Vread:讀出電壓WL1~WL64:字線YSEL_e:偶數(shù)偏壓晶體管YSEL_o:奇數(shù)偏壓晶體管具體實(shí)施方式以下,參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外,應(yīng)留意的是,附圖中,為了便于理解而強(qiáng)調(diào)表示了各部分,與實(shí)際元件的比例并不相同。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例的NAND型的快閃存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)的框圖。本 實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器100包括:存儲(chǔ)器陣列110,形成有排列成矩陣狀的多個(gè)存儲(chǔ)胞元;輸入/輸出緩沖器120,連接于外部輸入/輸出端子I/O,保持輸入/輸出數(shù)據(jù);地址寄存器130,接收來(lái)自輸入/輸出緩沖器120的地址數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)寄存器140,保持輸入/輸出的數(shù)據(jù);控制器150,供給控制信號(hào)C1、控制信號(hào)C2、…控制信號(hào)Cn,該控制信號(hào)C1、控制信號(hào)C2、…控制信號(hào)Cn是基于來(lái)自輸入/輸出緩沖器120的命令數(shù)據(jù)及外部控制信號(hào)(未圖示的芯片使能(chipenable)或地址鎖存使能等)來(lái)控制各部;行解碼器160,對(duì)來(lái)自地址寄存器130的行地址信息Ax進(jìn)行解碼,并基于解碼結(jié)果來(lái)進(jìn)行全局塊或字線的選擇等;頁(yè)面緩沖器/讀出電路170,保持經(jīng)由位線而讀出的數(shù)據(jù),或者經(jīng)由位線來(lái)保持編程數(shù)據(jù)等;列選擇電路180,對(duì)來(lái)自地址寄存器130的列地址信息Ay進(jìn)行解碼,并基于該解碼結(jié)果來(lái)進(jìn)行位線的選擇等;以及內(nèi)部電壓產(chǎn)生電路190,生成數(shù)據(jù)的讀出、編程及擦除等所需的電壓(編程電壓Vpgm、通過(guò)電壓Vpass、讀出電壓Vread、擦除電壓Vers等)。圖3表示存儲(chǔ)器陣列110的詳細(xì)情況。本實(shí)施例的存儲(chǔ)器陣列110被分割成兩個(gè)存儲(chǔ)體(memorybank)或存儲(chǔ)板(memoryplane)110A、存儲(chǔ)體或存儲(chǔ)板110B。存儲(chǔ)板110A耦合于行驅(qū)動(dòng)電路200A,存儲(chǔ)板110B耦合于行驅(qū)動(dòng)電路200B,行解碼器160共同耦合于兩個(gè)存儲(chǔ)板110A、存儲(chǔ)板110B。而且,圖示例中,在存儲(chǔ)板110A的上端側(cè)配置有頁(yè)面緩沖器/讀出電路170A,在存儲(chǔ)板110B的上端側(cè)配置有頁(yè)面緩沖器/讀出電路170B,但頁(yè)面緩沖器/讀出電路170A、頁(yè)面緩沖器/讀出電路170B也可配置在存儲(chǔ)板110A、存儲(chǔ)板110B的下端側(cè)。存儲(chǔ)板110A包含沿列方向配置的多個(gè)全局塊GBLK,同樣,存儲(chǔ)板110B也包含沿列方向配置的多個(gè)全局塊GBLK。一個(gè)全局塊GBLK進(jìn)而包含多個(gè)塊。圖示例中,一個(gè)存儲(chǔ)板110A(110B)沿列方向包含8個(gè)全局塊GBLK,一個(gè)全局塊GBLK進(jìn)而包含128個(gè)塊BLK。在一個(gè)塊BLK中,如圖4所示,形成有多個(gè)NAND串。一個(gè)NAND串具有:多個(gè)串聯(lián)連接的存儲(chǔ)胞元、連接于存儲(chǔ)胞元的其中一個(gè)端部的源極線側(cè)選擇晶體管、及連接于存儲(chǔ)胞元的另一個(gè)端部的位線側(cè)選擇晶體管。圖示例中,一個(gè)NAND串包含串聯(lián)連接的64個(gè)存儲(chǔ)胞元。即,一個(gè)塊包含64頁(yè)面×p位。典型的是,存儲(chǔ)胞元具有金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),該MOS結(jié)構(gòu)包括:作為N型擴(kuò)散區(qū)域的源極/漏極,形成在P阱內(nèi);穿隧氧化膜,形成在源極/漏極間的溝道上;浮動(dòng)?xùn)艠O(電荷蓄積層),形成在穿隧氧化膜上;以及控制柵極,經(jīng)由介電質(zhì)膜而形成在浮動(dòng)?xùn)艠O上。當(dāng)在浮動(dòng)?xùn)艠O中未蓄積電荷時(shí),即寫入有數(shù)據(jù)“1”時(shí),閾值處于負(fù)狀態(tài),存儲(chǔ)胞元為常通(normallyon)。當(dāng)浮動(dòng)?xùn)艠O中蓄積有電子時(shí),即寫入有數(shù)據(jù)“0”時(shí),閾值轉(zhuǎn)變(shift)為正,存儲(chǔ)胞元為常斷(normallyoff)。圖5是表示全局塊的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。如上所述,一個(gè)存儲(chǔ)板110A(110B)包含沿列方向排列的8個(gè)全局塊G_BLK1~G_BLK8。一個(gè)全局塊除了沿列方向排列的128個(gè)塊以外,還包含第一開(kāi)關(guān)電路部220與第二開(kāi)關(guān)電路部230。第一開(kāi)關(guān)電路部220配置在全局塊的上端側(cè),第二開(kāi)關(guān)電路部230配置在其下端側(cè),在第一開(kāi)關(guān)電路部220與第二開(kāi)關(guān)電路部230之間配置128個(gè)塊。在多個(gè)全局塊G_BLK1~G_BLK8上方,形成有n位的全局位線GBL,全局位線GBL1~GBLn的各個(gè)由8個(gè)全局塊G_BLK1~G_BLK8共用,且經(jīng)由接觸部(contact)而電連接于各全局塊的第一開(kāi)關(guān)電路部220及第二開(kāi)關(guān)電路部230。其次,圖6表示第一開(kāi)關(guān)電路部220及第二開(kāi)關(guān)電路部230的詳細(xì)情況。該圖6中,作為一部分結(jié)構(gòu),例示了第i個(gè)全局塊G_BLKi、在其上方延伸的第i根全局位線GBLi、及第i+1根全局位線GBLi+1。與全局位線GBLi相關(guān)的結(jié)構(gòu)和與全局位線GBLi+1相關(guān)的結(jié)構(gòu)相同,因此,以下對(duì)全局位線GBLi進(jìn)行說(shuō)明。全局塊G_BLKi沿列方向包含128個(gè)塊,一個(gè)塊如圖4所示,包含64WL×p位的存儲(chǔ)胞元,對(duì)一根字線WL分配有偶數(shù)與奇數(shù)的2頁(yè)面,因此一個(gè)塊具有128頁(yè)面。各塊的各NAND串經(jīng)由沿列方向延伸的各局域位線LBL而耦合。一根局域位線LBL由128個(gè)塊共用。此處,在以偶數(shù)與奇數(shù)來(lái)區(qū)別局域位線的情況下,用LBL_e來(lái)表示偶數(shù)局域位線,用LBL_o來(lái)表示奇數(shù)局域位線。本例中,一根全局位線GBLi選擇性地連接于兩根偶數(shù)局域位線LBL_e與兩根奇數(shù)局域位線LBL_o,換言之,一根全局位線由四根局域位線共用。在各全局位線GBL上,連接有頁(yè)面緩沖器/讀出電路170。例如,當(dāng)全局位線 GBL為n根時(shí),n個(gè)頁(yè)面緩沖器/讀出電路170連接于全局位線GBL。此處雖未圖示,但一個(gè)頁(yè)面緩沖器/讀出電路170具備與由一根全局位線GBL所共用的局域位線的數(shù)量(圖6的示例中為四根)對(duì)應(yīng)的鎖存電路,四個(gè)鎖存電路分別保持經(jīng)由四根局域位線LBL而從存儲(chǔ)胞元讀出的數(shù)據(jù),或者分別保持要經(jīng)由四根局域位線LBL而對(duì)存儲(chǔ)胞元編程的數(shù)據(jù)。第一開(kāi)關(guān)電路部220包含N溝道型的MOS晶體管Qe、MOS晶體管Qe1、MOS晶體管Qe2、MOS晶體管Qvo。晶體管Qe連接在全局位線GBLi與偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2之間,在該晶體管Qe的柵極連接有選擇線SEL_LBLe,晶體管Qe共同選擇偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2。晶體管Qe1串聯(lián)連接在局域位線LBL_e1與晶體管Qe之間,在該晶體管Qe1的柵極連接有選擇線SEL_e1,晶體管Qe1選擇偶數(shù)局域位線LBL_e1。晶體管Qe2串聯(lián)連接在局域位線LBL_e2與晶體管Qe之間,在該晶體管Qe2的柵極連接有選擇線SEL_e2。晶體管Qe2選擇偶數(shù)局域位線LBL_e2。晶體管Qvo連接在假想電源線VIR_o與奇數(shù)局域位線LBL_o1、奇數(shù)局域位線LBL_o2之間,在他們的柵極共同連接有選擇線SEL_VIRo。晶體管Qvo對(duì)奇數(shù)局域位線LBL_o1、奇數(shù)局域位線LBL_o2共同地供給與動(dòng)作狀態(tài)相應(yīng)的偏電壓。第二開(kāi)關(guān)電路部230包含N溝道型的MOS晶體管Qo、MOS晶體管Qo1、MOS晶體管Qo2、MOS晶體管Qve。晶體管Qo連接在全局位線GBLi與奇數(shù)局域位線LBL_o1、奇數(shù)局域位線LBL_o2之間,在該晶體管Qo的柵極連接有選擇線SEL_LBLo,晶體管Qo共同選擇奇數(shù)局域位線LBL_o1、奇數(shù)局域位線LBL_o2。晶體管Qo1串聯(lián)連接在局域位線LBL_o1與晶體管Qo之間,在該晶體管Qo1的柵極連接有選擇線SEL_o1,晶體管Qo1選擇奇數(shù)局域位線LBL_o1。晶體管Qo2串聯(lián)連接在局域位線LBL_o2與晶體管Qo之間,在該晶體管Qo2的柵極連接有選擇線SEL_o2。晶體管Qo2選擇奇數(shù)局域位線LBL_o2。晶體管Qvo連接在假想電源線VIR_e與偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2之間,在他們的柵極共同連接有選擇線SEL_VIRe。晶體管Qve對(duì)偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2共同供給與動(dòng)作狀態(tài)相應(yīng)的偏電壓。圖7是全局塊的概略剖面圖。一個(gè)示例中,在P型的硅基板300內(nèi)形成 有N阱310,在N阱310內(nèi)形成有P阱320。進(jìn)而,在P型的硅基板300內(nèi),形成有與P阱320分離的P阱322、P阱324。在P阱320內(nèi),形成有一個(gè)全局塊G_BLKi的主要部分。在與P阱320分離的P阱322內(nèi),形成有第一開(kāi)關(guān)電路部220的晶體管Qe,在P阱324內(nèi),形成有第二開(kāi)關(guān)電路部230的晶體管Qo。在優(yōu)選形態(tài)中,形成在P阱320內(nèi)的各塊的存儲(chǔ)胞元、第一開(kāi)關(guān)電路部220及第二開(kāi)關(guān)電路部230的各晶體管能夠使用相同的制造過(guò)程來(lái)形成。因此,能夠與存儲(chǔ)胞元同樣地對(duì)第一開(kāi)關(guān)電路部220及第二開(kāi)關(guān)電路部230的晶體管進(jìn)行微細(xì)加工。另一方面,形成在P阱322、P阱324內(nèi)的晶體管Qe、晶體管Qo耦合于一根全局位線與四根局域位線之間,該晶體管Qe、晶體管Qv在擦除動(dòng)作時(shí)全局塊的P阱320成為高電壓狀態(tài)時(shí)被阻斷,以免全局位線GBL成為高電壓。而且,P阱322、P阱324的雜質(zhì)濃度既可與P阱320的雜質(zhì)濃度相同,也可根據(jù)需要而與其不同。局域位線LBL連接于各塊的位線側(cè)選擇晶體管的漏極,該局域位線LBL例如包含第一層金屬線(M0)。而且,第一開(kāi)關(guān)電路部220'與晶體管Qe之間的相互連接以及第二開(kāi)關(guān)電路部230'與晶體管Qo之間的相互連接是與局域位線LBL同樣地,例如包含第一層金屬線L1、第一層金屬線L2。假想電源線VIR_o、假想電源線VIR_e例如包含第二層金屬線(M1),全局位線GBLi例如包含第三層金屬線(M2)。尤其,構(gòu)成全局位線GBLi的金屬線理想的是電阻盡可能小,且理想的是減小鄰接的全局位線間的電容。圖8A表示用于選擇全局塊GBLi的行驅(qū)動(dòng)電路200的結(jié)構(gòu)例。行驅(qū)動(dòng)電路200包含8組與各全局塊的選擇線SEL_LBLe、選擇線SEL_LBLo連接的一對(duì)N型的全局塊選擇晶體管Q_GBe、全局塊選擇晶體管Q_GBo。對(duì)于各組全局塊選擇晶體管Q_GBe、全局塊選擇晶體管Q_GBo的柵極,從行解碼器160供給用于選擇全局塊的選擇線G_SEL1、選擇線G_SEL2、…選擇線G_SEL8。行解碼器160基于行地址信息Ax,將選擇線G_SEL1、選擇線G_SEL2、…選擇線G_SEL8中的任一條設(shè)為H電平(highlevel)(使全局塊選擇晶體管導(dǎo)通),將除此以外的選擇線設(shè)為L(zhǎng)電平(lowlevel)(使全局塊選擇晶體管非導(dǎo)通),使所選擇的全局塊的選擇線SEL_LBLe、SEL_LBLo電性耦合于行驅(qū)動(dòng)電路200的電壓供給部210。電壓供給部210對(duì)所選擇的全局塊的選擇線SEL_LBLe、選擇線SEL_LBLo供給與動(dòng)作狀態(tài)相應(yīng)的電壓。圖8B表示用于選擇全局塊內(nèi)的塊的行驅(qū)動(dòng)電路200的結(jié)構(gòu)例。行驅(qū)動(dòng)電路200包含128組NAND門212、逆變器(inverter)214及電平轉(zhuǎn)換器(levelshifter)216。對(duì)于NAND門212,從行解碼器160輸入用于從行解碼器160選擇塊的7個(gè)解碼信號(hào)DEC1、解碼信號(hào)DEC2、…解碼信號(hào)DEC7,任一個(gè)NAND門212的輸出為L(zhǎng)電平。NAND門212的輸出經(jīng)由逆變器214而將電平轉(zhuǎn)換器216使能,從而將塊選擇線SEL_B0、選擇線SEL_B1、選擇線SEL_B2、…選擇線SEL_B127中的任一個(gè)驅(qū)動(dòng)為H電平。此處雖未圖示,但各塊包含N型的塊選擇晶體管,在各塊選擇晶體管的柵極連接有塊選擇線SEL_B0、選擇線SEL_B1、選擇線SEL_B2、…選擇線SEL_B127。而且,行驅(qū)動(dòng)電路200對(duì)圖4所示的選擇柵極線SGS、選擇柵極線DSG、字線WL1~WL64、源極線SL、選擇線SEL_e1、選擇線SEL_e2、選擇線SEL_VIRe、選擇線VIR_e、選擇線SEL_o1、選擇線SEL_o2、選擇線SEL_LBLo、假想電源線VIR_o、假想電源線SEL_VIRo供給與動(dòng)作狀態(tài)相應(yīng)的電壓。其次,對(duì)本實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。表1表示擦除動(dòng)作時(shí)的各部的偏壓條件。所選擇的全局塊中,對(duì)全局位線GBLi、選擇線SEL_LBLe、選擇線SEL_LBLo供給Vdd,除此以外的選擇線SEL_e1、選擇線SEL_e2、選擇線SEL_o1、選擇線SEL_o2、選擇線SEL_VIRe、選擇線SEL_VIRo、選擇線LBLe、選擇線LBLo設(shè)為浮動(dòng),對(duì)P阱施加擦除電壓20V。而且,非選擇的全局塊的選擇線SEL_LBLe、選擇線SEL_LBLo被供給L電平(或0V),除此以外的選擇線為浮動(dòng)。擦除動(dòng)作時(shí)表1對(duì)所選擇的塊的所有字線WL施加0V,將選擇線DSG、選擇線SGS、源極線SL設(shè)為浮動(dòng),將非選擇的塊的所有字線WL、選擇線DSG、選擇線SGS、源極線SL設(shè)為浮動(dòng)。如此,本實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器與以往快閃存儲(chǔ)器同樣,以塊為單位來(lái)統(tǒng)一擦除。其次,對(duì)讀出動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。作為優(yōu)選形態(tài),本實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器序列(sequential)地進(jìn)行所選擇的頁(yè)面的偶數(shù)頁(yè)面與奇數(shù)頁(yè)面的讀出。表2表示進(jìn)行偶數(shù)頁(yè)面的讀出時(shí)的各部的偏壓條件,圖9表示在偶數(shù)局域位線LBL_e1的存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“1”、在偶數(shù)局域位線LBL_e2的存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“0”時(shí)的偶數(shù)頁(yè)面的讀出的時(shí)序圖。讀出動(dòng)作時(shí)偶數(shù)頁(yè)面讀出預(yù)充電期間串放電期間讀出期間GBLi1.0V1.0V由LBL/GBL共用電荷Qve導(dǎo)通斷開(kāi)斷開(kāi)Qvo導(dǎo)通導(dǎo)通斷開(kāi)LBLe1.2V1.2V→放電放電→共用電荷LBLo0V0V0VQe1/Qe2斷開(kāi)斷開(kāi)使Qe1/Qe2依次導(dǎo)通Qo1/Qo2斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi)Qe導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通Qo斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi)塊選擇Tr導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通選擇WL通過(guò)電壓0V0V/Vcc非選擇WL通過(guò)電壓通過(guò)電壓通過(guò)電壓位線側(cè)Tr斷開(kāi)導(dǎo)通斷開(kāi)源極線側(cè)Tr斷開(kāi)導(dǎo)通斷開(kāi)SL0V0V0V表2讀出動(dòng)作包含預(yù)充電期間與串的選擇放電期間、讀出期間。首先,在預(yù)充電期間的時(shí)刻t1,將用于選擇全局塊的全局塊選擇晶體管Q_GBe、全局塊選擇晶體管Q_GBo設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)(圖8A),電壓供給部210經(jīng)由導(dǎo)通狀態(tài)的全局塊選擇晶體管Q_GBe來(lái)對(duì)選擇線SEL_LBLe供給H電平的電壓,并經(jīng)由全局塊選擇晶體管Q_GBo來(lái)對(duì)選擇線SEL_LBLo供給0V。由此,晶體管Qe導(dǎo)通,晶體管Qo斷開(kāi)。而且,頁(yè)面緩沖器/讀出電路170對(duì)所有的全局位線GBL供給例如1.0V的預(yù)充電電壓。進(jìn)而,行驅(qū)動(dòng)電路200對(duì)假想電源線VIR_e供給例如1.2V的預(yù)充電電壓,對(duì)假想電源線VIR_o供給0V。其次,在時(shí)刻t2,行驅(qū)動(dòng)電路200在固定期間將選擇線SEL_VIRe、選擇線SEL_VIRo驅(qū)動(dòng)為H電平。由此,晶體管Qve、晶體管Qvo導(dǎo)通,兩根偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2被預(yù)充電至1.2V,兩根奇數(shù)局域位線LBL_o1、奇數(shù)局域位線LBL_o2被設(shè)為0V。即,在進(jìn)行偶數(shù)頁(yè)面的讀出時(shí),偶數(shù)頁(yè)面被已接地的奇數(shù)頁(yè)面所屏蔽,從而位線間的電容耦合引起的噪聲得以抑制。在時(shí)刻t3,將選擇線SEL_VIRe、選擇線SEL_VIRo驅(qū)動(dòng)為L(zhǎng)電平,偶數(shù)局域位線LBLe及奇數(shù)局域位線LBLo從假想電源線VIR_e、假想電源線VIR_o分離,預(yù)充電期間結(jié)束。其次,在時(shí)刻t4~t6,開(kāi)始串的選擇性放電。在時(shí)刻t4,將選擇線DSG驅(qū)動(dòng)為Vcc,位線側(cè)選擇晶體管導(dǎo)通。對(duì)于選擇字線WL及非選擇字線WL, 供給數(shù)據(jù)“0”的存儲(chǔ)胞元能夠?qū)ǖ碾妷杭赐ㄟ^(guò)電壓Vpass,對(duì)源極線SL供給0V。由此,構(gòu)成所選擇的塊的串的存儲(chǔ)胞元通過(guò)來(lái)自偶數(shù)局域位線LBLe的電荷而受到充電。其次,在時(shí)刻t5,將選擇字線WL驅(qū)動(dòng)為0V。其次,在時(shí)刻t6,將選擇線SGS由0V驅(qū)動(dòng)為Vcc,源極線側(cè)選擇晶體管導(dǎo)通。由此,根據(jù)存儲(chǔ)胞元的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)狀態(tài),串及偶數(shù)局域位線LBLe的電荷被放電至源極線SL。由于在連接于局域位線LBL_e1的選擇存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“1”,因此選擇存儲(chǔ)胞元導(dǎo)通、局域位線LBL_e1被放電至GND電平。另一方面,由于在連接于局域位線LBL_e2的選擇存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“0”,因此選擇存儲(chǔ)胞元斷開(kāi),局域位線LBL_e2保持預(yù)充電電壓。如此,在串的放電期間內(nèi),在偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2中保持與存儲(chǔ)胞元的存儲(chǔ)狀態(tài)相應(yīng)的電荷。其次,在時(shí)刻t7~t10進(jìn)行讀出。在時(shí)刻t7~時(shí)刻t8,將選擇線SEL_e1驅(qū)動(dòng)為H電平。在此期間,晶體管Qe1導(dǎo)通,偶數(shù)局域位線LBL_e1連接于全局位線GBL。由于偶數(shù)局域位線LBL_e1為0V,因此全局位線GBL的電位也被放電至0V。頁(yè)面緩沖器/讀出電路170檢測(cè)全局位線GBL的電位或電流,并將其結(jié)果保持于鎖存電路中。在時(shí)刻t7~t8的期間,當(dāng)偶數(shù)局域位線LBL_e1的讀出結(jié)束時(shí),頁(yè)面緩沖器/讀出電路170在時(shí)刻t8~t9的期間內(nèi)再次對(duì)全局位線GBL進(jìn)行預(yù)充電。其次,在時(shí)刻t9~t10,將選擇線SEL_e2驅(qū)動(dòng)為H電平。在此期間,晶體管Qe2導(dǎo)通,偶數(shù)局域位線LBL_e2連接于全局位線GBL。由于偶數(shù)局域位線LBL_e2仍保持預(yù)充電電壓,因此全局位線GBL的電位也幾乎不發(fā)生變化。頁(yè)面緩沖器/讀出電路170檢測(cè)全局位線GBL的電位或電流,并將其結(jié)果保持于鎖存電路中。如此,當(dāng)兩根偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2的選擇存儲(chǔ)胞元的讀出結(jié)束時(shí),其次進(jìn)行兩根奇數(shù)局域位線的讀出。圖10表示在連接于奇數(shù)局域位線LBL_o1的存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“0”、在連接于奇數(shù)局域位線LBL_o2的存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“1”時(shí)的奇數(shù)頁(yè)面的讀出動(dòng)作的時(shí)序圖。在偶數(shù)局域位線LBLe的讀出時(shí)同樣地進(jìn)行這些動(dòng)作。其次,對(duì)編程動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。作為優(yōu)選形態(tài),本實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器序列地進(jìn)行所選擇的頁(yè)面的偶 數(shù)頁(yè)面與奇數(shù)頁(yè)面的編程。表3表示進(jìn)行偶數(shù)頁(yè)面的編程時(shí)的各部的偏壓條件,圖11表示在偶數(shù)局域位線LBL_e1的存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“0”、在偶數(shù)局域位線LBL_e2的存儲(chǔ)胞元中存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)“1”時(shí)的偶數(shù)頁(yè)面的編程的時(shí)序圖。編程動(dòng)作時(shí)偶數(shù)頁(yè)面編程預(yù)充電期間串放電期間編程期間GBL0V2.6V/0V2.4VQve導(dǎo)通斷開(kāi)斷開(kāi)Qvo導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通LBL_e2.4V2.4V/0V2.4V/0VLBL_o2.4V2.4V2.4VQe1/Qe2斷開(kāi)使Qe1/Qe2依次導(dǎo)通斷開(kāi)Qo1/Qo2斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi)Qe導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通Qo斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi)塊選擇Tr導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通選擇WL通過(guò)電壓通過(guò)電壓15~20V非選擇WL通過(guò)電壓通過(guò)電壓通過(guò)電壓位線側(cè)Tr導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通源極線側(cè)Tr斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi)SLVccVccVccP阱0V0V0V表3編程動(dòng)作包含預(yù)充電期間與串的選擇放電期間、編程期間。首先,在預(yù)充電期間的時(shí)刻t1,將用于選擇全局塊的全局塊選擇晶體管Q_GBe、全局塊選擇晶體管Q_GBo設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)(圖8A),電壓供給部210經(jīng)由導(dǎo)通狀態(tài)的全局塊選擇晶體管Q_GBe來(lái)對(duì)選擇線SEL_LBLe供給H電平的電壓,并經(jīng)由全局塊選擇晶體管Q_GBo來(lái)對(duì)選擇線SEL_LBLo供給0V。由此,晶體管Qe導(dǎo)通,晶體管Qo斷開(kāi)。頁(yè)面緩沖器/讀出電路170對(duì)所有的全局位線GBL供給0V。進(jìn)而,行驅(qū)動(dòng)電路200對(duì)假想電源線VIR_e、假想電源線VIRo供給例如2.4V的預(yù)充電電壓。而且,將選擇線DSG驅(qū)動(dòng)為Vcc,將位線側(cè)晶體管導(dǎo)通、選擇線SGS驅(qū)動(dòng)為0V,源極線側(cè)晶體管斷開(kāi)。選擇字線WL及非選擇字線WL被驅(qū)動(dòng)為通過(guò)電壓Vpass。而且,源極線SL被供給Vcc。其次,在時(shí)刻t2,行驅(qū)動(dòng)電路200將選擇線SEL_VIRe、選擇線SEL_VIRo驅(qū)動(dòng)為H電平。由此,晶體管Qve一齊導(dǎo)通,兩根偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2被預(yù)充電至2.4V,而且,晶體管Qvo導(dǎo)通,兩根奇數(shù)局域位線LBL_o1、奇數(shù)局域位線LBL_o2也被預(yù)充電至2.4V。即,在進(jìn)行偶數(shù)頁(yè)面的編程時(shí),偶數(shù)頁(yè)面由被預(yù)充電至同電位的奇數(shù)頁(yè)面所屏蔽,位線 間的電容耦合引起的噪聲得以抑制。在時(shí)刻t3,將選擇線SEL_VIRe驅(qū)動(dòng)為L(zhǎng)電平,偶數(shù)局域位線LBLe從假想電源線VIR_e分離,預(yù)充電期間結(jié)束。另外,奇數(shù)局域位線LBLo維持與假想電源線VIR_o連接的狀態(tài)。其次,在時(shí)刻t4~t8,開(kāi)始串的選擇性放電。頁(yè)面緩沖器/讀出電路170保持編程數(shù)據(jù),且連接于一根全局位線GBL的一個(gè)頁(yè)面緩沖器/讀出電路170保持4位量的編程數(shù)據(jù)。在時(shí)刻t4,頁(yè)面緩沖器/讀出電路170對(duì)全局位線GBL設(shè)定與最初的位的編程數(shù)據(jù)相應(yīng)的電壓。由于連接于偶數(shù)局域位線LBL_e1的存儲(chǔ)胞元為數(shù)據(jù)“0”,即進(jìn)行了編程,因此頁(yè)面緩沖器/讀出電路170對(duì)全局位線GBL設(shè)置(set)0V。其次,在時(shí)刻t4~t5的期間,將選擇線SEL_e1驅(qū)動(dòng)為H電平。由此,晶體管Qe1導(dǎo)通,偶數(shù)局域位線LBL_e1連接于全局位線GBL,偶數(shù)局域位線LBL_e1被放電至0V。其次,在時(shí)刻t6,頁(yè)面緩沖器/讀出電路170對(duì)全局位線GBL設(shè)定與下個(gè)位的編程數(shù)據(jù)相應(yīng)的電壓。由于對(duì)連接于偶數(shù)局域位線LBL_e2的存儲(chǔ)胞元編程了編程數(shù)據(jù)“1”,即禁止編程,因此全局位線GBL被設(shè)置2.4V以禁止寫入。在時(shí)刻t7~時(shí)刻t8,將選擇線SEL_e2驅(qū)動(dòng)為H電平。由此,晶體管Qe2導(dǎo)通,偶數(shù)局域位線LBL_e2連接于全局位線GBL,但偶數(shù)局域位線LBL_e1仍保持大致2.4V。如此,在偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2中保持編程數(shù)據(jù)。其次,在時(shí)刻t9~時(shí)刻t10,執(zhí)行編程。即,對(duì)于選擇字線,施加約15V~20V的編程電壓。由此,在連接于偶數(shù)局域位線LBL_e1的選擇存儲(chǔ)胞元中編程數(shù)據(jù)“0”,在連接于偶數(shù)局域位線LBL_e2的選擇存儲(chǔ)胞元中保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”。如此,當(dāng)對(duì)兩根偶數(shù)局域位線LBL_e1、偶數(shù)局域位線LBL_e2的選擇存儲(chǔ)胞元的編程結(jié)束時(shí),其次進(jìn)行對(duì)兩根奇數(shù)局域位線LBL_o1、奇數(shù)局域位線LBL_o2的編程。圖12表示在連接于奇數(shù)局域位線LBL_o1的存儲(chǔ)胞元中編程數(shù)據(jù)“1”、在連接于奇數(shù)局域位線LBL_o2的存儲(chǔ)胞元中編程數(shù)據(jù)“0”時(shí)的奇數(shù)頁(yè)面的編程動(dòng)作的時(shí)序圖。在進(jìn)行串的選擇放電時(shí),頁(yè)面緩沖器/讀出電路170對(duì)全局位線GBL設(shè)定與第三位的編程數(shù)據(jù)及第4位的編程數(shù)據(jù)相應(yīng)的電壓。在偶數(shù)局域位線LBLe的編程時(shí)同樣進(jìn)行其他的編程動(dòng)作。如此,根據(jù)本實(shí)施例,只要將一根全局位線與多根局域位線予以分離,在讀出/編程動(dòng)作時(shí),進(jìn)行所選擇的全局塊內(nèi)的局域位線的充放電即可,因此能夠?qū)崿F(xiàn)功耗的降低。進(jìn)而,在所選擇的全局塊內(nèi)的局域位線中暫時(shí)保持與數(shù)據(jù)相應(yīng)的電荷,將該局域位線分時(shí)地連接于全局位線,由此能夠?qū)崿F(xiàn)讀出動(dòng)作及編程動(dòng)作的高速化。進(jìn)而,在存儲(chǔ)板內(nèi)形成有多個(gè)全局塊,在各全局塊內(nèi)形成有多個(gè)塊,因此能夠?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)器陣列的高集成化。所述實(shí)施例中,表示了兩根偶數(shù)局域位線與兩根奇數(shù)局域位線共同連接于一根全局位線GBL的結(jié)構(gòu),但本發(fā)明并不限定于此種結(jié)構(gòu)。例如,能夠?qū)根以上(m為3以上的自然數(shù))的偶數(shù)局域位線及奇數(shù)局域位線共同連接于一根全局位線GBL。例如,若將四根偶數(shù)局域位線及四根奇數(shù)局域位線連接于一根全局位線,則一根局域位線由八根局域位線所共用。共用的局域位線的數(shù)量的增加意味著由這些局域位線所保持的電荷(數(shù)據(jù))的數(shù)量的增加,通過(guò)將多根局域位線高速且分時(shí)地連接于全局位線,從而能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)讀出動(dòng)作及編程動(dòng)作的高速化。所述實(shí)施例中,表示了將多根偶數(shù)局域位線與多根奇數(shù)局域位線共同連接于一根全局位線的示例,但本發(fā)明并不限定于此種結(jié)構(gòu)。在未分成偶數(shù)位線或奇數(shù)位線來(lái)進(jìn)行讀出或編程的情況下,也可將不論偶數(shù)或奇數(shù)的單純的多個(gè)局域位共同連接于一根全局位線,使一根全局位線由多根局域位線所共用。如上所述,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳述,但本發(fā)明并不限定于特定的實(shí)施方式,在權(quán)利要求書(shū)所記載的本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi),能夠進(jìn)行各種變形、變更。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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