它元件或特征之上”。因此，示例性術(shù)語“在……之下”和“在……下面”可涵蓋在……之上和在……之下這兩個取向。裝置可按照其它方式取向(旋轉(zhuǎn)90度或位于其它取向)，并且相應(yīng)地解釋本文所用的空間相對描述語。另外，還應(yīng)該理解，當(dāng)一層被稱作“在兩層之間”時，其可為所述兩層之間的唯一層，或者也可存在一個或多個中間層。
[0052]本文使用的術(shù)語僅是為了描述特定的示例性實(shí)施例，而非旨在限制本發(fā)明構(gòu)思。如本文所用，除非上下文清楚地另外指示，否則單數(shù)形式“一個”、“一”、“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解，術(shù)語“包括”在用于本說明書中時，指明存在所列特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。如本文所用，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)所列項(xiàng)的任何和所有組合。另外，術(shù)語“示例性”旨在指代示例或例示。
[0053]應(yīng)該理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q作“位于”另一元件或?qū)印吧稀?、“連接至”、“結(jié)合至”或“鄰近于”另一元件或?qū)訒r，其可直接位于該另一元件或?qū)由?、連接至、結(jié)合至或鄰近于所述另一元件或?qū)樱蛘呖纱嬖谥虚g元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱作“直接位于”另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接至”、“直接結(jié)合至”或“緊鄰”另一元件或?qū)訒r，不存在中間元件或?qū)印?br>[0054]除非另外限定，否則本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。還應(yīng)該理解，除非本文中明確地這樣定義，否則諸如在通用詞典中定義的那些的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)和/或本說明書的上下文中的含義一致的含義，而不應(yīng)該以理想化地或過于正式的含義來解釋它們。
[0055]圖1是示意性地示出根據(jù)示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲器裝置的框圖。參照圖1，半導(dǎo)體存儲器裝置10包括存儲器單元陣列11、行解碼器12、列解碼器13、讀出放大器單元14和輸入/輸出(I/O)緩沖器15?？稍谧x操作時通過利用被編程為具有不同的狀態(tài)的多個參考單元來提高半導(dǎo)體存儲器裝置10的感測裕度(sensing margin)。
[0056]存儲器單元陣列11包括布置在多條字線與多條位線的交叉點(diǎn)上的多個存儲器單元。各個存儲器單元可為至少包括存取晶體管和儲能電容器的易失性存儲器單元?？商鎿Q地，各個存儲器單元可為包括多個晶體管的增益單元。將參照圖2更全面地描述存儲器單元的結(jié)構(gòu)。
[0057]存儲器單元陣列11包括參考單元區(qū)域11a。參考單元區(qū)域Ila包括多個參考單元。參考單元用于產(chǎn)生用于讀取存儲在存儲器單元陣列11中的數(shù)據(jù)的參考電壓或參考電流。參考單元被構(gòu)造為與存儲器單元陣列11的存儲器單元相同。例如，參考單元可為包括儲能電容器的易失性存儲器單元?；蛘?，參考單元可為包括多個晶體管的增益單元。
[0058]參考單元區(qū)域Ila的位置可固定在存儲器單元陣列11中?？商鎿Q地，根據(jù)外部裝置或半導(dǎo)體存儲器裝置10的控制，參考單元陣列Ila的位置可為可變的。
[0059]在一些示例性實(shí)施例中，參考單元區(qū)域Ila可包括被編程為具有不同程序狀態(tài)的兩個或更多個參考單元。被編程為具有不同程序狀態(tài)的兩個或更多個參考單元彼此并聯(lián)，并且一對參考單元可用于讀取存儲在選擇的存儲器單元中的數(shù)據(jù)。將參照圖3更加完全地描述參考單元。
[0060]行解碼器12將從外部裝置提供的行地址RA解碼。可通過地址緩沖器提供行地址RA。行解碼器12利用解碼的行地址選擇一行存儲器單元陣列11。
[0061]列解碼器13將從外部裝置提供的列地址CA解碼?？赏ㄟ^地址緩沖器從外部裝置提供列地址。列解碼器13利用解碼的列地址選擇一列存儲器單元陣列11。
[0062]讀出放大器單元14感測和放大在位線上產(chǎn)生的電壓或電流，以讀取存儲在選擇的存儲器單元中的數(shù)據(jù)。讀出放大器單元14可包括分別連接至各條位線的多個讀出放大器。在圖1中，示例性地示出了第一讀出放大器SAl 14a。
[0063]第一讀出放大器SAl 14a可連接至選擇的存儲器單元和兩個或更多個參考單元。第一讀出放大器SAl 14a利用通過使用兩個或更多個參考單元而產(chǎn)生的參考電壓或電流來感測存儲在選擇的存儲器單元中的數(shù)據(jù)。針對上述操作，第一讀出放大器SAl 14a可具有不平衡的結(jié)構(gòu)。由于第一讀出放大器SAl 14a利用通過使用多個參考單元精細(xì)控制的參考電壓或電流來感測存儲的數(shù)據(jù)，因此可提高半導(dǎo)體存儲器裝置10的感測裕度。
[0064]輸入/輸出(I/O)緩沖器15輸出從存儲器單元陣列11讀取的數(shù)據(jù)，并將從外部裝置提供的程序數(shù)據(jù)提供至存儲器單元陣列11。
[0065]半導(dǎo)體存儲器裝置10利用被編程為具有不同的程序狀態(tài)的多個參考單元來產(chǎn)生參考電壓或電流。在半導(dǎo)體存儲器裝置10中，具有不平衡的結(jié)構(gòu)的讀出放大器單元14利用由此產(chǎn)生的參考電壓或電流來讀取存儲在選擇的存儲器單元中的數(shù)據(jù)。由于半導(dǎo)體存儲器裝置10利用通過使用多個參考單元精細(xì)控制的參考電壓或電流來感測存儲的數(shù)據(jù)，因此可提高半導(dǎo)體存儲器裝置10的感測裕度。
[0066]圖2是示意性地示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1所示的存儲器單元陣列的存儲器單元的電路圖。圖3是示意性地示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖2所示的存儲器單元上的感測操作的時序圖。在圖2中，示出了具有2T-2C增益單元結(jié)構(gòu)的存儲器單元。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。例如，存儲器單元可實(shí)現(xiàn)為具有包括3T增益單元結(jié)構(gòu)在內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)。
[0067]具有增益單元結(jié)構(gòu)的存儲器單元利用電荷來存儲數(shù)據(jù)。存儲器單元中的電荷不需要與位線直接耦接，而是可存儲在感測晶體管PS的柵電極上。由于具有增益單元結(jié)構(gòu)的存儲器單元使用較少量的電荷來存儲數(shù)據(jù)，因此具有增益單元結(jié)構(gòu)的存儲器單元通過較小的存儲容量快速地操作。
[0068]參照圖2，存儲器單元包括寫晶體管PW、感測晶體管PS和耦合電容器PC。存儲器單元連接至同步線Sync、寫位線WBL、寫字線WWL、讀位線RBL和讀字線RWL。
[0069]感測晶體管PS的溝道連接在讀位線RBL與讀字線RWL之間。電荷可存儲在感測晶體管PS的柵電極上。存儲器單元可利用感測晶體管PS的柵極電壓存儲數(shù)據(jù)。下文中，將感測晶體管PS的柵極電壓稱作單元電壓。在保持存儲的數(shù)據(jù)的時間內(nèi)將地電壓施加至同步線Sync。
[0070]參照圖3，在數(shù)據(jù)讀操作期間，將地電壓VSS施加至連接至選擇的存儲器單元的讀字線RWL。另一方面，可將連接至未選擇的存儲器單元的讀字線預(yù)充電至操作電壓VDD。[0071 ] 在數(shù)據(jù)讀操作期間，將同步線Sync預(yù)充電至操作電壓VDD。如果將同步線Sync預(yù)充電，則單元電壓通過串聯(lián)在感測晶體管PS的柵電極與同步線Sync之間的耦合電容器PC而升高，從而激勵讀性能。
[0072]隨著感測晶體管PS的柵極電壓增大，感測晶體管PS導(dǎo)通。此時，產(chǎn)生從預(yù)充電至預(yù)充電壓的讀位線RBL流至讀字線RWL的電流。讀出放大器單元14(參照圖1)基于讀位線RBL的電壓或電流來感測存儲在存儲器單元中的數(shù)據(jù)。
[0073]同時，在執(zhí)行感測操作之后，可執(zhí)行恢復(fù)程序操作。利用寫晶體管PW執(zhí)行對感測晶體管PS的柵電極的恢復(fù)程序操作。寫晶體管PW的溝道連接在寫位線WBL與感測晶體管PS的柵電極之間，并且其柵電極連接至寫字線WWL。
[0074]在恢復(fù)程序操作期間，連接至多個存儲器單元的寫字線WffL接地。隨著寫字線WffL接地，寫晶體管PW導(dǎo)通。此時，寫位線WBL和感測晶體管PS的柵電極電連接。在這種狀態(tài)下，利用在寫位線WBL上預(yù)充的電壓執(zhí)行恢復(fù)程序操作。將稍低于操作電壓VDD的電壓施加至寫位線WBL以在待恢復(fù)的存儲器單元中存儲第一比特值，例如，數(shù)據(jù)‘I’。另一方面，將地電壓施加至寫位線WBL以在待恢復(fù)的存儲器單元中存儲第二比特值，例如，數(shù)據(jù)‘O’。
[0075]在執(zhí)行恢復(fù)程序操作之后，將地電壓施加至同步線Sync。在第二比特值(例如，數(shù)據(jù)‘0’)存儲在存儲器單元中的情況下，單元電壓通過耦合電容器PC而降低。然后，將操作電壓VDD施加至寫字線WWL，并且單元電壓通過耦合升高電壓α。電壓α可為預(yù)定的。
[0076]如參照圖2和圖3的描述，具有增益單元結(jié)構(gòu)的存儲器單元使用較少量的電荷來存儲數(shù)據(jù)，使得具有增益單元結(jié)構(gòu)的存儲器單元在較小的存儲容量的情況下快速操作。然而，由于增益單元結(jié)構(gòu)的存儲器單元具有低的操作電壓，因此精細(xì)控制在讀操作時使用的參考電壓或電流以確保感測裕度。
[0077]圖4是示意性地示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1所示的第一讀出放大器的框圖。參照圖4，第一讀出放大器SAl 100通過讀位線RBL連接至選擇的單元SC。另外，第一讀出放大器100通過參考讀位線RBLB連接至第一參考單元RCl和第二參考單元RC2。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。例如，連接至第一讀出放大器100的參考單元的數(shù)量不限于兩個，并且連接的參考單元的數(shù)量可大于兩個。
[0078]在一些示例性實(shí)施例中，第一讀出放大器SAl 100通過將流經(jīng)讀位線RBL的電流與流經(jīng)參考讀位線RBLB的參考電流進(jìn)行比較來感測存儲在選擇的單元SC中的數(shù)據(jù)。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。例如，第一讀出放大器SAl 100通過將讀位線RBL的電壓與參考讀位線RBLB上的參考電壓進(jìn)行比較來感測存儲在選擇的單元SC中的數(shù)據(jù)。
[0079]第一參考單元RCl和第二參考單元RC2是被編程為產(chǎn)生參考電流的單元。第一參考單元RCl和第二參考單元RC2被包括在參考單元區(qū)域IIa (參照圖1)中。
[0080]在一些示例性實(shí)施例中，第一參考單元RCl被編程為第一程序狀態(tài)。具有第一程序狀態(tài)的參考單元存儲第一比特值。第一比特值可為數(shù)據(jù)‘I’。第二參考單元RC2被編程為第二程序狀態(tài)。具有第二程序狀態(tài)的參考單元存儲第二比特值。第二比特值可為數(shù)據(jù)‘O，。
[0081]第一參考單元RCl和第二參考單元RC2彼此并聯(lián)。因此，由分別流經(jīng)第一參考讀位線RBLBl和第二參考讀位線RBLB2的電流之和決定流經(jīng)參考讀位線RBLB的電流。
[0082]第一讀出放大器SAl 100通過將流經(jīng)讀位線RBL的電流與流經(jīng)參考讀位線RBLB的參考電流進(jìn)行比較來感測存儲在選擇的單元SC中的數(shù)據(jù)。此時，第一讀出放大器100執(zhí)行流經(jīng)讀位線RBL的電流與參考讀位線RBLB上的狀態(tài)之間的比較，其中所述狀態(tài)是加權(quán)的狀態(tài)。
[0083]在一些示例性實(shí)施例中，第一讀出放大器SAl 100被配置為使得讀位線RBL上的負(fù)載電阻是參考讀