先進(jìn)納米閃速存儲(chǔ)器的動(dòng)態(tài)編程技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種用于對先進(jìn)納米閃速存儲(chǔ)器單元編程的改進(jìn)的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用浮柵而在其上存儲(chǔ)電荷的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器單元及形成于半導(dǎo)體襯底 中的該些非易失性存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)陣列在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。通常，該些浮柵存 儲(chǔ)器單元一直是分裂柵類型或?qū)訓(xùn)蓬愋汀?br>[0003] 現(xiàn)有技術(shù)包括用于對閃速存儲(chǔ)器單元編程的通用技術(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，向存儲(chǔ)器 單元的漏極施加高電壓，向存儲(chǔ)器單元的控制柵施加偏置電壓，并對存儲(chǔ)器單元的源極施 加偏置電流。編程實(shí)質(zhì)上會(huì)將電子置于存儲(chǔ)器單元的浮柵上。該在化euVanTran等人提 交的美國專利No. 7, 990, 773-"SubVoltFlashMemoirSystem"(亞電壓閃速存儲(chǔ)器系 統(tǒng)）中有所描述，此專利W引用方式并入本文。
[0004] 用于提供施加到每個(gè)存儲(chǔ)器單元的源極的偏置電流的現(xiàn)有技術(shù)電路的示例在圖1 中示出。閃速存儲(chǔ)器系統(tǒng)10包括閃速存儲(chǔ)器陣列30、水平解碼器20和垂直解碼器50。水 平解碼器20選擇閃速存儲(chǔ)器陣列30內(nèi)待讀寫的行（通常稱為字線），垂直解碼器50選擇 閃速存儲(chǔ)器陣列30內(nèi)待讀寫的列（通常稱為位線）。垂直解碼器50包括禪接到閃速存儲(chǔ) 器陣列30的一系列多路復(fù)用器。閃速存儲(chǔ)器陣列30包括N個(gè)單元塊，每個(gè)單元塊禪接到 垂直解碼器50內(nèi)的一個(gè)多路復(fù)用器。電流源40禪接到N個(gè)電流鏡，即電流鏡6〇1至電流 鏡 60。。
[0005] 對閃速存儲(chǔ)器單元編程的現(xiàn)有技術(shù)方法的一個(gè)缺點(diǎn)是電流鏡諸如電流鏡6〇1至 60。通常不匹配，原因在于該些電流鏡存在固有差別和制造差異，另外在大巧片中，接地電 位也可能變化。因此，在工作期間，電流鏡實(shí)際引出的電流可能比它們理應(yīng)引出的電流強(qiáng)或 弱。
[0006] 需要用于對閃速存儲(chǔ)器單元編程的改進(jìn)的方法和設(shè)備，特別是能減輕或消除編程 過程期間所用偏置電流源間的差異的先進(jìn)納米閃速存儲(chǔ)器單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 前述問題和需求通過兩個(gè)不同的實(shí)施例得W解決。
[000引在一個(gè)實(shí)施例中，在編程過程期間將兩個(gè)或更多個(gè)電流鏡平均在一起而不是只使 用一個(gè)電流鏡來從存儲(chǔ)器陣列中的每個(gè)單元塊中引出電流。最終結(jié)果是，在對每個(gè)單元編 程的過程中引出的電流只有較小差異。
[0009] 在另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)電流鏡在工作前都被初始化，使用電容器確保電流鏡處 于或幾乎處于初始化狀態(tài)。
【附圖說明】
[0010] 圖1描繪了用于對存儲(chǔ)器電路進(jìn)行編程的現(xiàn)有技術(shù)電路。
[0011] 圖2描繪了用于將多個(gè)電流鏡的平均值施用于存儲(chǔ)器陣列的一個(gè)實(shí)施例。
[0012] 圖3描繪了用于激活圖2描繪的開關(guān)的時(shí)序圖。
[0013] 圖4描繪了編程電路的一個(gè)實(shí)施例，其中每個(gè)電流鏡在用于對存儲(chǔ)器單元編程前 被首次初始化。
[0014] 圖5描繪了編程電路的另一個(gè)實(shí)施例，其中每個(gè)電流鏡在用于對存儲(chǔ)器單元編程 前被首次初始化。
[0015] 圖6描繪了編程電路的另一個(gè)實(shí)施例，其中第一多個(gè)電流鏡和第二多個(gè)電流鏡被 交替初始化并用于對存儲(chǔ)器單元編程。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 在圖1的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，電流鏡6〇1... 60。引出的電流在實(shí)際情況下可能顯著 變化。例如，如果理想情況是每個(gè)電流鏡應(yīng)當(dāng)引出1. 00yA電流，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)在實(shí)際情況 下，一些典型測量值可如表1中所示：
[0017]
[0019]表1描繪了標(biāo)記為IBO、IBl、IB2和IB3的四個(gè)示例性電流鏡?？蒞看出電流變化 是顯著的。補(bǔ)償該種變化的一種方式為使用電流鏡的平均值。例如，IBO和IBl的平均值 為0.98 1^，182和183的平均值為1.165 1^，180、181、182和183的平均值為 1.0725 ^八。 根據(jù)此簡單示例，電流與1. 00UA理想值的偏差從單個(gè)電流鏡時(shí)的62%降至對兩個(gè)電流鏡 進(jìn)行平均后的16. 5%，W及對四個(gè)電流鏡進(jìn)行平均后的7. 3%。
[0020] 在考慮此觀測結(jié)果的情況下，現(xiàn)在將參照圖2描述實(shí)施例。編程電路100包括電 流鏡110、111、112和113,W及位線160、170、180和190。電流鏡110可分別通過開關(guān)120、 130、 140和150禪接到位線160、170、180和190。類似地，電流鏡111可分別通過開關(guān)121、 131、 141和151禪接到位線160、170、180和190 ;電流鏡112可分別通過開關(guān)122、132、142 和152禪接到位線160、170、180和190 ;電流鏡113可分別通過開關(guān)123、133、143和153禪 接到位線160、170、180和190。在此設(shè)計(jì)中，控制器200生成用于控制開關(guān)的控制信號201、 202、203和204。例如，開關(guān)120、121、122和123分別受到控制信號201、202、203和204控 審Ij;開關(guān)130、131、132和133分別受到控制信號204、201、202和203控制；開關(guān)140、141、 142和143分別受到控制信號203、204、201和202控制；并且開關(guān)150、151、152和153分 別受到控制信號202、203、204和201控制。
[0021] 在圖3中，示出了控制器200生成的控制信號201、202、203和204的示例。此處， 高電壓代表受控制信號控制的開關(guān)"接通"，低電壓代表受控制信號控制的開關(guān)"斷開"。圖 3描繪了對閃速存儲(chǔ)器單元（諸如先進(jìn)納米閃速存儲(chǔ)器單元）編程的兩個(gè)階段。在第一階 段期間，控制信號201在時(shí)段t。內(nèi)保持高水平，然后控制信號202在時(shí)段t。內(nèi)保持高水平， 然后控制信號203在時(shí)段t。內(nèi)保持高水平，然后控制信號204在時(shí)段t。內(nèi)保持高水平。如 圖3所示，在控制信號的高電壓出現(xiàn)時(shí)段之間存在一定程度的有意重疊。
[0022] 最終結(jié)果是位線160、170、180和190各自在單個(gè)編程階段期間W等量地禪接到電 流鏡110、111、112和113。該樣，便有效地對全部電流鏡110、111、112和113上的從每根位 線引出的電流進(jìn)行平均化。如上所述，該種暫時(shí)性的平均化效應(yīng)會(huì)減小電流鏡失配和電流 鏡的其他變化所導(dǎo)致的編程電流變化。
[0023] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可將圖2和圖3的示例施用于閃速存儲(chǔ)器單元 和對應(yīng)電流鏡的整個(gè)陣列。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，可W運(yùn)用相同的原理對任 意數(shù)量的電流鏡而不單是四個(gè)電流鏡進(jìn)行平均化。例如，可W運(yùn)用參照圖2和圖3描述的 相同原理，在一個(gè)編程階段期間對兩個(gè)電流鏡、八個(gè)電流鏡或任意其他數(shù)量的電流鏡進(jìn)行 平均化。
[0024] 現(xiàn)在參照圖4描述另一個(gè)實(shí)施例。動(dòng)態(tài)編程電路300包括電流源310和存儲(chǔ)器單 元副本320。存儲(chǔ)器單元副本320具有與所考慮的閃速存儲(chǔ)器陣列（未示出）中的存儲(chǔ)器 單元相同的設(shè)計(jì)。示例性電流鏡340的柵極禪接到電容器350。在另一個(gè)實(shí)施例中，不存在 電容器350,相反，電流鏡350的柵電容用作代理電容器。電容器350通過開關(guān)330禪接到 電流源310,電流鏡340的漏極禪接到存儲(chǔ)器單元副本320。存儲(chǔ)器單元副本320具有對存 儲(chǔ)器單元的柵極編程電壓進(jìn)行模擬的柵偏壓360。如圖所示，電流鏡340為增強(qiáng)NMOS晶體 管?？商鎿Q地，電流鏡340可W是PMOS晶體管。
[0025] 在初始編程模式期間，開關(guān)330a"接通"，電容器350a連接到電流源310,電流鏡 340a的漏極禪接到存儲(chǔ)器單元副本320。在通過電流鏡340a的電流匹配電流源310的電 流之前，電容器350a-直充電。選擇電流源310,W生成電流鏡340和其他電流鏡所需的理 想電流水平，如1. 0uA。帶柵電壓360的存儲(chǔ)器單元副本320將副本漏極的編程電壓強(qiáng)加 到電流鏡340a的漏極上。此電壓與存儲(chǔ)器單元實(shí)際編程操作的電壓極為相同。