專利名稱：源極端感測的滲入電流系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于存儲裝置的感測電路，特別是關(guān)于如此裝置的源極端感測電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今存在許多利用電荷儲存存儲單元型態(tài)的非揮發(fā)存儲器，包括存儲單元儲存電 荷于一場效應(yīng)晶體管的通道與柵極之間。所儲存的電荷數(shù)量影響了晶體管的臨界電壓，其 可以被感測以指示資料。一種型態(tài)的電荷儲存存儲單元被稱為浮動?xùn)艠O存儲單元。在浮動?xùn)艠O存儲單元 中，電荷被儲存在一電性導(dǎo)電層介于場效應(yīng)晶體管的通道與柵極之間。臨界電壓的改變由 施加一合適的電壓于此存儲單元自此電性導(dǎo)電層儲存或移除電荷。另一種型態(tài)的存儲單元 被稱為電荷捕捉存儲單元，其使用一介電電荷捕捉層取代浮動?xùn)艠O。在讀取操作中，施加合適的電壓以自此存儲單元的漏極端誘發(fā)電流至源極端。此 電流取決于晶體管的臨界電壓，因此指示儲存于其中的資料。讀取一所選取存儲單元的資料系利用感測流入漏極端(“漏極端感測”)的電流或 是感測自源極端(“源極端感測”)流出的電流來進行。在漏極端感測中，此所選取存儲單元的漏極終端連接的一資料線(如位線)與一 感測電路耦接。施加合適的電壓至此存儲單元以自資料線誘發(fā)一電流經(jīng)過源極端至此存儲 單元的漏極終端。此感測電路感測資料線由此存儲單元導(dǎo)入的電流，且將此感測的電流與 一合適的參考值作比較以決定儲存于此存儲單元中的資料?？蓞㈤?，舉例而言，美國專利第 7，295，471,6, 272，043,7, 339，846,6, 731，452 及 6，771，543。漏極端感測的表現(xiàn)缺點可以 包括相對慢的讀取速度及高功率消耗。在源極端感測中，此所選取存儲單元的源極終端連接的一資料線與一感測電路耦 接。施加合適的電壓至此存儲單元以誘發(fā)一讀取電流自此存儲單元的漏極終端經(jīng)過源極終 端而進入資料線。此感測電路在資料線感測讀取電流，且將此感測電流與一合適的參考值 作比較以決定儲存于此存儲單元中的資料。此讀取電流可以使用此讀取電流在此感測電路的一感測放大器的感測節(jié)點來對 一等效負(fù)載電容充電而被感測。感測輸入的電壓改變與讀取電流相關(guān)，且因此指示儲存于 此所選取存儲單元中的資料。

在源極端感測中，此感測放大器的感測輸入與此存儲單元的源極終端耦接。其結(jié) 果會造成此源極端感測一特定的問題，此源極終端的電壓也會增加一個與讀取電流相關(guān)的 一數(shù)量。在源極終端增加的電壓會減少漏極至源極的電壓且會增加此所選取存儲單元的主 體效應(yīng)。如此會減少由此存儲單元提供的讀取電流。陣列中存儲單元的臨界電壓會隨著操作環(huán)境的變動及材料和工藝的變動而產(chǎn)生 變動。此變動會造成陣列間儲存相同資料時讀取電流的變動，包括因為源極電壓增加所導(dǎo) 致的讀取電流改變的差值。因此，具有源極電壓增加的一數(shù)量與讀取電流相關(guān)，結(jié)果會是感 測放大器的感測輸入的電壓或電流一個較廣的分布，其增加了感測所需的時間及感測電路的復(fù)雜程度。
因此，需要提供一種源極端感測電路，其可以解決在讀取時因為源極電壓變動所 產(chǎn)生的問題，及操作此種電路的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種源極端感測的滲入(sink current)電流系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所描述的源極端感測技術(shù)根據(jù)自此存儲單元源極終端所 讀取的電流與自該讀取電流所導(dǎo)入的滲入電流之間的差值來決定儲存于存儲單元中的資 料值。此滲入電流是響應(yīng)由一例如是參考單元所提供的一參考電流源的參考電流的大小而 導(dǎo)入。使用讀取電流與滲入電流之間的差值，而不是整個讀取電流，會減少在感測操作 時存儲單元源極終端的電壓變動。如此則會在此陣列中的存儲單元之間進行源極端感測時 減少讀取電流的變動。其結(jié)果是，于此陣列間存儲單元中的感測節(jié)點的電壓或電流分布會 變得較為緊縮。此處所描述的存儲裝置包括一存儲陣列可自該存儲陣列中的一選取存儲單元的 一源極端點提供一讀取電流至一資料線，一參考電流源可提供一參考電流，一與該資料線 耦接的滲入電流源，該滲入電流源可響應(yīng)該參考電流的一大小而自該資料線導(dǎo)入一滲入電 流。此存儲裝置還包括感測放大電路包含一感測節(jié)點與該資料線耦接。該感測放大電路響 應(yīng)于該讀取電流與該滲入電流之間的一差值，而產(chǎn)生一用來指示儲存于該被選取存儲單元 中的一資料值的一輸出信號。此存儲裝置還包括電路用來設(shè)置該參考節(jié)點的一參考電壓，該參考電壓與該參考 電流的該大小無關(guān)，其中該感測放大電路是響應(yīng)于該參考節(jié)點與該感測節(jié)點的電壓之間的 一差值而產(chǎn)生該輸出信號。在此情況下，到達(dá)參考電壓所需的時間比使用參考電流來對參 考節(jié)點充電來得快，允許較高的操作速度。此處所描述的感測一存儲單元的方法包含施加一偏壓至該存儲單元以自該存儲 單元的一源極終端誘發(fā)一讀取電流，自一參考電流源提供一參考電流，響應(yīng)該參考電流的 一大小而自該讀取電流導(dǎo)入一滲入電流，提供該讀取電流與該滲入電流之間的一差值至一 感測節(jié)點，以及根據(jù)該差值決定儲存于該選取存儲單元中的一資料值。


本發(fā)明的目的、特征和實施例，在下列實施方式的章節(jié)中搭配附圖被描述，其中圖1顯示使用源極端感測機制的傳統(tǒng)存儲裝置的示意圖。圖2為感測放大器的感測輸入的電壓改變與時間的關(guān)系圖。圖3顯示一集成電路的簡要方塊示意圖，在其中包含本發(fā)明所描述的使用于一存 儲陣列中的存儲單元的一源極端感測機制的滲入電流電路。圖4顯示此存儲陣列中的一選取存儲單元進行源極端感測的一方法流程圖。圖5顯示滲入電流電路在此存儲陣列中的一選取存儲單元進行源極端感測時的
一簡要示意圖。圖6顯示操作圖5中所示的結(jié)構(gòu)的時序圖。
圖7顯示滲入電流電路第一實施例的示意圖。圖8顯示圖7實施例中的滲入電流電路與此存儲陣列耦接的方塊示意圖。圖9顯示滲入電流電路第二實施例的示意圖。圖10顯示滲入電流電路第三實施例的示意圖。圖11顯示滲入電流電路第四實施例的示意圖。圖12顯示滲入電流電路第五實施例的示意圖。圖13顯示滲入電流電路第六實施例的示意圖。圖14顯示滲入電流電路第七實施例的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例搭配以下圖1到圖14進行詳細(xì)描述。 圖1顯示一傳統(tǒng)存儲裝置100的示意圖，在其中使用一源極端感測機制以自選取 存儲單元110中讀取所儲存的資料。此裝置100包括一存儲單元陣列105，顯示于此圖中為 一虛擬接地組態(tài)。此陣列105包含多條字符線，其包含字符線120-1和120-2在一第一方 向上延伸且與此陣列105中存儲單元的柵極終端耦接。這些字符線120-1和120-2與列解 碼器/驅(qū)動器125電性溝通。此陣列105也包含多條位線130-1和130_2在一第二方向上延伸且與此陣列105 中存儲單元的源極和漏極終端耦接。這些位線130-1和130-2與行解碼器/驅(qū)動器135電 性溝通。存儲單元110是此陣列105中存儲單元的代表性存儲單元。字符線120-2與此存 儲單元110中的柵極終端耦接。位線130-2和130-3分別與此存儲單元110中的第一導(dǎo)電 終端112和第二導(dǎo)電終端114耦接。此第一導(dǎo)電終端112和第二導(dǎo)電終端114，視流經(jīng)此存 儲單元110上電流方向分別作為存儲單元110的源極或漏極終端之一。在讀取或感測儲存于存儲單元110中的一資料時，列解碼器/驅(qū)動器125是響應(yīng) 地址信號140而施加讀取電壓Vi至字符線120-2。行解碼器/驅(qū)動器135是響應(yīng)地址信 號140而施加讀取電壓至位線130-2，且將位線130-3耦接至感測電路160的一輸入線 150。施加在字符線120-2和位線130-2的讀取電壓自漏極終端112誘發(fā)一讀取電流I。皿 至源極終端114且至位線130-3。此位線130-3上的讀取電流經(jīng)由輸入線150提供至一感測放大器170的一感 測輸入172。此讀取電流在感測放大器170的感測輸入172對等效電容器Cumu進行 充電，導(dǎo)致感測電壓(CMI)在讀取操作持續(xù)期間以和讀取電流I?！さ缺壤绞礁淖?。因此， 在感測輸入172的讀取電壓假如此被選取存儲單元110是在一較低臨界狀態(tài)時會較此被選 取存儲單元110是在一較高臨界狀態(tài)時更快地改變。圖2為在存儲單元110具有兩個狀態(tài)的一操作時感測輸入172的電壓改變與時間 的關(guān)系簡要示意圖。曲線200顯示假如存儲單元110是在一較低臨界狀態(tài)時感測輸入172 的電壓改變，而曲線210顯示假如存儲單元110是在一較高臨界狀態(tài)時感測輸入172的電 壓改變。曲線200和210之間的差異會跟隨著用以區(qū)分此存儲單元是在一較低還是較高臨 界狀態(tài)的感測邊界的感測區(qū)間改變。為了可靠地區(qū)分不同的臨界狀態(tài)，必須維持一個相對 大的感測邊界。
重新參考圖1，一參考電流源180提供一參考電流Ikef至感測放大器170的一參考 輸入174。此參考電流Ikef在感測放大器170的參考輸入174對等效電容器Cujad2進行充電， 轉(zhuǎn)變參考電流Ikef至一參考電壓(Vtkef)。圖2中的曲線220顯示第二輸入174的電壓改變 與時間的關(guān)系。一個感測致能信號SEN 施加至感測放大器170以定義此被選取存儲單元110讀取 操作時的感測區(qū)間。此感測放大器170響應(yīng)輸入172和174之間的電壓差而產(chǎn)生一輸出用 來指示儲存于被選取存儲單元110中的資料值。因為感測輸入172與存儲單元110的源極終端114耦接，此源極終端114上的電 壓也會增加一個與讀取電流相關(guān)的數(shù)量。此源極終端114上的電壓增加減少了漏極至 源極電壓且增加了此存儲單元110的本體效應(yīng)，其因此會降低讀取電流ICE『因為操作的環(huán)境變動的關(guān)系，也會因為材料及工藝條件變動的關(guān)系，此存儲單元 的臨界電壓會在陣列105之間變動。此變動會造成陣列105間儲存相同資料時讀取電流 I·的變動，包括因為源極電壓增加所導(dǎo)致的讀取電流I·改變的差值。因此，具有源極電 壓增加的一數(shù)量與讀取電流相關(guān)，結(jié)果會是感測輸入172的電壓或電流一個較廣的分 布，其增加了感測所需的時間及復(fù)雜程度。圖3顯示一集成電路300的簡要方塊示意圖，在其中包含本發(fā)明所描述的使用于 一存儲陣列320中的存儲單元的一源極端感測機制的滲入電流電路310。列解碼器322與多條沿著此存儲陣列320列方向上排列的字符線324耦接。行解 碼器326與多條沿著此存儲陣列320行方向上排列的位線328耦接，以自此陣列320的存 儲單元中讀取和程序化資料。在區(qū)塊330中的感測放大器及資料輸入結(jié)構(gòu)在此范例中經(jīng)由 資料總線332與行解碼器326耦接。此存儲陣列320中的存儲單元可以串連地、平行地或 是虛擬接地的方式排列。會于以下更詳細(xì)地描述，滲入電流電路310與資料總線332耦接以在此陣列320 中的存儲單元進行源極端感測時響應(yīng)一參考電流Ikef而導(dǎo)入一滲入電流ISINK。此滲入電流 電路310也會提供一參考電壓Vtkef至區(qū)塊330中的感測放大器的參考輸入在此陣列320中 的存儲單元進行源極端感測時。在此例示實施例中，使用一參考陣列340中參考單元所產(chǎn)生的參考電流Ikef經(jīng)由 行解碼器342與總線346提供給滲入電流電路310。替代地也可以使用其它的技術(shù)來產(chǎn)生 參考電流IKEF。舉例而言，參考電流Ikef可以由根據(jù)超過一個以上的參考單元的參考電流。列解碼器344與沿著此參考陣列340列方向上排列的字符線345耦接。行解碼器 342與沿著此參考陣列340行方向上排列的位線343耦接。在此例示實施例中，參考陣列 340與存儲陣列320是分開的，且包括分別的列及行解碼器344、342。替代地，參考陣列340 可以是在存儲陣列320中的一部分，且在陣列320、340中分享解碼器。于此陣列320中一選取存儲單元進行源極端感測時，讀取電流Ie皿與滲入電流 Isiffi之間的電流差提供至一感測節(jié)點，因此于此感測節(jié)點上設(shè)置一電流或電壓。方塊330中 的感測放大器具有一感測輸入與此感測節(jié)點耦接，且會響應(yīng)此感測節(jié)點上的電流或電壓而 產(chǎn)生用來指示儲存于該選取存儲單元中的資料的一輸出信號。因為感測放大器的感測輸入的電壓系根據(jù)讀取電流Ic皿與滲入電流Ism之間的 電流差，而不是整個讀取電流所選取存儲單元中源極終端的電壓變動會減少。如此則會在此陣列320中的存儲單元進行源極端感測時減少讀取電流I?！さ淖儎?。其結(jié)果是，于 此陣列間方塊330中的感測放大器的感測輸入的電壓或電流分布會變得較為緊縮。
地址是通過總線350提供至行解碼器326、342及列解碼器322、344。資料是由集 成電路300上的輸入/輸出端口通過資料輸入線352傳送至方塊330的資料輸入結(jié)構(gòu)。在 此例的實施例中，其它電路360也包括在此集成電路300內(nèi)，例如通用目的處理器或特殊用 途電路，或是由此存儲陣列所支持的組合模塊以提供單芯片系統(tǒng)功能。資料是由方塊330 中的感測放大器，通過資料輸出線354，傳送至集成電路300上的輸入/輸出端口或其它集 成電路300內(nèi)或外的資料目的地。此集成電路300包含控制器369以讀取、程序化和抹除存儲陣列320與參考陣列 340中的存儲單元。此控制器369，在此范例中為一偏壓調(diào)整狀態(tài)機構(gòu)，控制由區(qū)塊368中產(chǎn) 生的偏壓調(diào)整供應(yīng)電壓或提供至區(qū)塊368中的讀取、程序化或抹除電壓。此控制器369的應(yīng) 用可以使用，業(yè)界所熟知的技術(shù)，如特殊目的邏輯電路來實施。在另一實施例中，該控制器 369包含一通用目的處理器，其可以實施在相同集成電路上，其執(zhí)行一計算機程序以控制該 裝置的操作。在另一實施例中，特殊目的邏輯電路和一通用目的處理器的組合可以被用來 實施該控制器369。圖4顯示此存儲陣列320中的一選取存儲單元進行源極端感測的一方法400流程 圖?？梢岳斫獾氖菆D4中的某些方塊可以被合并或是部份執(zhí)行而不會影響了所欲達(dá)成的功 效。在方塊410，施加一讀取偏壓至該被選取的存儲單元以自該被選取的存儲單元的 一源極終端誘發(fā)一讀取電流IeE『在方塊420，自一參考電流源提供一參考電流IKEF。在圖3的例示實施例中，此參 考電流Ikef是來自參考陣列340中的參考單元。參考電流Ikef因此由施加合適的偏壓電壓 至此參考單元以誘發(fā)一參考電流Ikef而提供。在方塊430，滲入電流電路310響應(yīng)該參考電流Ikef的一大小而自該讀取電流 導(dǎo)入一滲入電流ISINK。在方塊440，提供該讀取電流ICEll與該滲入電流Isiffi之間的一差值至一與方塊330 中的感測放大器的感測輸入耦接的感測節(jié)點。在方塊450，根據(jù)讀取電流Ι?！づc該滲入電流Isiffi之間的該差值決定儲存于該被 選取存儲單元中的一資料值。圖5顯示滲入電流電路310在此存儲陣列320中的一被選取存儲單元510進行源 極端感測時的一簡要示意圖。如圖5中所示，字符線324a與所選取存儲單元510的柵極耦接。位線328a與漏 極終端511耦接，而位線328b與源極終端512耦接。于源極端感測時，行解碼器326將位 線328b與資料線332a耦接。在此例示中，滲入電流電路310接收資料線332a上由參考陣列340的參考單元 560所提供的參考電流IKEF。如之前所討論過的，替代地也可以使用其它技術(shù)來提供參考電 流IKEF。位線343a與參考單元560的漏極終端561耦接，而位線343b與源極終端562耦 接。于源極端感測時，行解碼器342將位線343b與資料線346a耦接。此滲入電流電路310包括滲入電流源520與資料線332a耦接。滲入電流源520自讀取電流導(dǎo)入該滲入電流ISIffi。此滲入電流Isiffi具有一大小其為參考電流Ikef大小 的一函數(shù)關(guān)系。在此處所描述的實施例中，滲入電流源520是利用一電流鏡，且因此具有一 大小其直接正比于參考電流Ikef的大小。舉例而言，滲入電流Isink的一大小可以大致與參 考電流Ikef大小相當(dāng)?；蚴翘娲厥褂闷渌募夹g(shù)來實施滲入電流源520。舉例而言，滲入 電流Isink的一大小可以與參考電流Ikef大小成反比。此滲入電流電路310也具有一輸出522提供一參考電壓VtkefW偏壓參考節(jié)點595。 此參考節(jié)點595與感測放大器570的參考電壓TREF輸入574耦接。感測電流Isense,其為讀取電流與該滲入電流Isink之間的一差值，提供至一感 測節(jié)點590。此感測節(jié)點590與感測放大器570的感測輸入CMI572耦接。此感測電流Isense是由將等效負(fù)載電容Clradl充電而轉(zhuǎn)換成感測節(jié)點590的一電壓。 感測放大器570是響應(yīng)感測節(jié)點590耦接至感測輸入CMI572的電壓，與參考節(jié)點595耦接 至的參考輸入574電壓之間的差值，而產(chǎn)生用來指示儲存于該選取存儲單元510中的臨界 狀態(tài)的一輸出信號576。因為感測放大器570的感測輸入CMI 572的電壓系與讀取電流I·和該滲入電流 Isiffi之間的差值而不是整個滲入電流Isink相關(guān)，所選取存儲單元510中源極終端512的電 壓變動會減少。如此則會在此陣列320中的存儲單元進行源極端感測時減少讀取電流Ie皿 的變動。其結(jié)果是，于感測放大器的感測輸入572的電壓分布會變得較為緊縮。此外，使用滲入電流電路310來偏壓參考節(jié)點595，而不是使用參考電流Ikef來將 等效負(fù)載電容Clt5ad2充電，允許較高的操作速度。當(dāng)使用參考電流Ikef來對參考節(jié)點595充電時，到達(dá)一參考電壓所需的時間與此 參考單元的臨界電壓相關(guān)聯(lián)。因此，感測操作必須在參考節(jié)點取得參考電壓值的一段時間 之后才進行。使用滲入電流電路310來偏壓參考節(jié)點595，到達(dá)參考電壓所需的時間比使用 參考電流Ikef來對參考節(jié)點595充電來得快。圖6顯示操作圖5中所示的結(jié)構(gòu)以使用此處所描述的源極端感測技術(shù)來感測儲存 在此所選取存儲單元510中的資料值的一時序圖?？梢岳斫獾氖?，圖6中的時序圖是經(jīng)過 簡化的且并未等比例繪示。在時間Tl，列解碼器322響應(yīng)地址信號而施加一讀取偏壓Vmad至與該被選取 的存儲單元510柵極耦接的字符線324a，行解碼器326響應(yīng)地址信號而施加一讀取偏壓 VBL_EEAD至與該被選取的存儲單元510漏極終端511耦接的位線328a，及將位線328b與資料 線332a耦接。施加至字符線324a及位線328a的偏壓誘發(fā)一讀取電流Ie皿自漏極終端511 至源極終端512，且進入位線328b與資料線332a。列解碼器344響應(yīng)地址信號而施加一讀取偏壓Vmf至與該被選取的參考單元 560柵極耦接的字符線345a，行解碼器342響應(yīng)地址信號而施加一讀取偏壓VBMiEF至與該被 選取的參考單元560漏極終端561耦接的位線343a，及將位線343b與資料線346a耦接。施 加至字符線345a及位線343a的電壓誘發(fā)一參考電流Ikef自漏極終端561至源極終端562， 至位線343b而進入字符線346a，及進入滲入電流電路310。滲入電流電路310中的滲入電流源520與資料線332a耦接。滲入電流源520響
應(yīng)該參考電流Ikef的一大小而自該讀取電流導(dǎo)入一滲入電流ISIffi。 感測電流Isense，其為該讀取電流與該滲入電流Isiffi之間的一差值，提供至感測節(jié)點590。感測節(jié)點590與感測放大器570的感測輸入CMI572耦接。
此感測電流Isense是由將等效負(fù)載電容Clradl充電而轉(zhuǎn)換成感測節(jié)點590的一電壓。 因此，感測節(jié)點590與感測輸入CMI 572上的電壓會較快改變假如此被選取存儲單元510 是在一較低臨界狀態(tài)時會較此被選取存儲單元510是在一較高臨界狀態(tài)時。在圖6中，感 測輸入CMI 572上的電壓是沿著曲線600假如此被選取存儲單元510是在一較低臨界狀態(tài) 時，而會沿著曲線610假如此被選取存儲單元510是在一較高臨界狀態(tài)時。雖然在圖6中 僅顯示兩條曲線，但是可以明了的是在多重位操作時會有超過兩條以上的曲線。在時間T2，感測放大器570為了響應(yīng)與感測輸入CMI 572耦接的感測節(jié)點590，及 與參考輸入574耦接的參考節(jié)點上的參考電壓Vtkef兩者之間的電壓差，會產(chǎn)生用來指示該 選取存儲單元510中的臨界狀態(tài)。在圖6中，Vout是一第一電壓620假如此被選取存儲單 元510是在一較低臨界狀態(tài)時，而是一第二電壓630假如此被選取存儲單元510是在一較 高臨界狀態(tài)時。在此例示實施例中，此感測操作決定此存儲單元510是在兩種狀態(tài)的一。更一般 的說，此處所描述的感測操作可以用在多位存儲單元被程序化至超過兩種臨界電壓狀態(tài) 時。舉例而言，在多重位的實施例中，可以使用多個參考電流或參考電壓。圖7顯示滲入電流電路310第一實施例的示意圖。此滲入電流電路310包括一運 算放大器700用來偏壓參考電壓Vtkef的參考節(jié)點595。此運算放大器700具有一第一輸入 702與地耦接及具有一第二輸入704與參考節(jié)點595耦接。其結(jié)果是，在參考節(jié)點595的參 考電壓Vtkef由運算放大器700對地偏壓，且參考電壓Vtkef與參考電流Ikef無關(guān)。在此實施 例中，參考電壓Vtkef是地。替代地，其它的偏壓或技術(shù)也可以用來偏壓參考節(jié)點595。供應(yīng)電壓Vdd和負(fù)升壓電路(negative charge pump) 703提供偏壓電壓至運算放 大器700。在此實施例中的滲入電流源520是利用連接成電流鏡安排的晶體管710和720構(gòu) 成。晶體管710具有一第一導(dǎo)通終端與資料線346a及參考節(jié)點595連接以接收由參考單 元560所提供的參考電流IKEF。晶體管720具有一第一導(dǎo)通終端與感測節(jié)點590連接以響 應(yīng)該參考電流Ikff的一大小而自該讀取電流導(dǎo)入一滲入電流ISIffi。晶體管710和720的第二導(dǎo)通終端共同連接至運算放大器700的輸出。晶體管710 和720的柵極共同連接至一設(shè)置晶體管730。于進行感測操作的前，設(shè)置信號732開啟設(shè)置 晶體管730以偏壓晶體管710和720的柵極至一合適的偏壓電壓。在此例示實施例中，晶 體管710和720的柵極被偏壓至地。替代地，也可以使用其它的偏壓。在圖7中也顯示放電晶體管750和760與資料線346a及感測節(jié)點590耦接。放 電晶體管750和760的柵極共同耦接至一放電信號755以將參考節(jié)點595及感測節(jié)點590 在進行感測操作的前接地。如圖8所示的示意圖中，晶體管710可以連接至滲入電流電路310中的一電流鏡 安排的中的每一個晶體管720-0到720-n。晶體管720-0到720_n是響應(yīng)通過晶體管710 的該參考電流Ikef的一大小而自區(qū)塊330中的n+1個感測放大器每一個的各自的感測輸入 CMIO到CMIn導(dǎo)入滲入電流Isim到ISINKn。圖8中也顯示，運算放大器700提供參考電壓 Vteef至區(qū)塊330中的n+1個感測放大器每一個的參考輸入。替代地，其它的組態(tài)也可以用 來感測放大器的參考輸入，以自感測輸入導(dǎo)入滲入電流及提供參考電流。
圖9顯示滲入電流電路310第二實施例的示意圖。在圖9中省略了圖7中的設(shè)置 晶體管730，且晶體管710為二極管連接方式。圖10顯示滲入電流電路310第三實施例的示意圖。在圖10中，與二極管連接的 晶體管IOlOa和IOlOb安排成串連以導(dǎo)入?yún)⒖茧娏鱅KEF。晶體管1020a和1020b的柵極各 自與二極管連接方式的晶體管IOlOa和IOlOb耦接，響應(yīng)該參考電流Ikef的一大小而自晶 體管1020a和1020b導(dǎo)入滲入電流ISIffi。圖11顯示滲入電流電路310第四實施例的示意圖。串連安排的晶體管IllOa和 IllOb導(dǎo)入由參考單元提供的參考電流IKEF。晶體管IllOa的柵極與一合適的偏壓電壓VBias 1130耦接，且晶體管IllOb的柵極與由運算放大器700提供參考電壓Vtkef耦接。晶體管 1120a和1120b的柵極各自與晶體管IllOa和IllOb的柵極耦接。響應(yīng)該參考電流Ikef的 一大小串連安排的晶體管1120a和1120b導(dǎo)入滲入電流ISIffi。圖12顯示滲入電流電路310第五實施例的示意圖。在圖12中，運算放大器700 的第一輸入702是使用放電晶體管1200選擇性地與一偏壓電壓(在此例中為地)耦接。圖13顯示滲入電流電路310第六實施例的示意圖。在圖13中，省略了圖7中的 設(shè)置晶體管730，且晶體管710的柵極直接與地耦接。圖14顯示滲入電流電路310第七實施例的示意圖。在圖14中，晶體管710使用 設(shè)置晶體管1400選擇性地變成二極管連接方式。于執(zhí)行感測操作的前，設(shè)置信號1402開 啟晶體管1400以偏壓晶體管710和720的柵極至參考電壓VTKEF。于執(zhí)行感測操作時，設(shè)置 信號1402關(guān)閉晶體管1400，如此晶體管710和720的柵極在感測操作時是浮接的。 雖然本發(fā)明已參照實施例來加以描述，然而本發(fā)明并未受限于其詳細(xì)描述內(nèi)容。 替換方式及修改樣式已于先前描述中所建議，且其它替換方式及修改樣式將為本領(lǐng)域技術(shù) 人員所熟悉。特別是，所有具有實質(zhì)上相同于本發(fā)明的構(gòu)件結(jié)合而達(dá)成與本發(fā)明實質(zhì)上相 同結(jié)果，皆不脫離本發(fā)明的精神范疇。因此，所有此等替換方式及修改樣式意欲落在本發(fā)明 申請的權(quán)利要求范圍及其均等物所界定的范疇之中。
權(quán)利要求
1.一種存儲裝置，包含一存儲陣列，可自該存儲陣列中的一選取存儲單元提供一讀取電流至一資料線；一參考電流源，可提供一參考電流；一與該資料線耦接的滲入電流源，該滲入電流源可響應(yīng)該參考電流的大小而自該資料 線導(dǎo)入一滲入電流；以及一感測放大電路，其包含一耦接至該資料線的感測節(jié)點，且該感測放大電路響應(yīng)于該 讀取電流與該滲入電流之間的差值，而產(chǎn)生一用來指示儲存于該被選取存儲單元中的資料 值的輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其中該感測放大電路包含一參考節(jié)點，該感測放大 電路響應(yīng)于該參考節(jié)點的電流或電壓與該感測節(jié)點的電流或電壓之間的一差值，而產(chǎn)生該 輸出信號。
3.如權(quán)利要求2所述的存儲裝置，還包含電路用來設(shè)定該參考節(jié)點的一參考電壓，該 參考電壓與該參考電流的大小無關(guān)。
4.如權(quán)利要求3所述的儲存裝置，其中該用來設(shè)定該參考節(jié)點上的該參考電壓的電路 包含一運算放大器，該運算放大器具有一第一輸入與該參考電壓耦接且具有一第二輸入與 該參考節(jié)點耦接。
5.如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其中該參考電流源包含一參考單元。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其中該滲入電流源包括一電流鏡，其與該資料線及 該參考電流源耦接，該電流鏡接收該參考電流，且響應(yīng)于所接收的該參考電流大小而自該 資料線導(dǎo)入該滲入電流。
7.如權(quán)利要求6所述的存儲裝置，其中該電流鏡包含一第一晶體管，與該參考電流源耦接，且安排為以接收該參考電流；以及一第二晶體管，與該資料線及該第一晶體管耦接，該第二晶體管能響應(yīng)于該第一晶體 管所接收的該參考電流大小而自該資料線導(dǎo)入該滲入電流。
8.如權(quán)利要求7所述的存儲裝置，其中各該第一晶體管及第二晶體管包含一控制端及 第一和第二導(dǎo)通端，該第一晶體管的該控制端與該第二晶體管的該控制端耦接，該第一晶 體管的該第一導(dǎo)通端與該參考電流源耦接，且該第二晶體管的該第一導(dǎo)通端與該資料線耦 接。
9.如權(quán)利要求8所述的存儲裝置，其中該第一晶體管及第二晶體管的所述控制端與一 偏壓電壓耦接。
10.如權(quán)利要求8所述的存儲裝置，其中該第一晶體管的該第一導(dǎo)通端與該第一晶體 管及第二晶體管的所述控制端耦接。
11.如權(quán)利要求8所述的存儲裝置，其中該第一晶體管的該第二導(dǎo)通端與該第二晶體 管的該第二導(dǎo)通端耦接。
12.如權(quán)利要求8所述的存儲裝置，還包含第三晶體管及第四晶體管，各包含一控制端 及第一和第二導(dǎo)通端，該第三晶體管的該控制端與該第四晶體管的該控制端耦接，該第三 晶體管的該第一導(dǎo)通端與該第一晶體管的該第二導(dǎo)通端耦接，且該第四晶體管的該第一導(dǎo) 通端與該第二晶體管的該第二導(dǎo)通端耦接。
13.如權(quán)利要求12所述的存儲裝置，其中該第一晶體管及第二晶體管的所述控制端與該第一晶體管的該第一導(dǎo)通端耦接；以及 該第三晶體管及第四晶體管的所述控制端與該第三晶體管的該第一導(dǎo)通端耦接。
14.如權(quán)利要求12所述的存儲裝置，其中該第一晶體管及第二晶體管的所述控制端與一參考電壓耦接；以及 該第三晶體管及第四晶體管的所述控制端與該第一晶體管的該第一導(dǎo)通端耦接。
15.一種感測一存儲單元的方法，該方法包含施加一偏壓至該存儲單元以自該存儲單元誘發(fā)一讀取電流； 自一參考電流源提供一參考電流； 響應(yīng)該參考電流的大小而自該讀取電流導(dǎo)入一滲入電流； 提供該讀取電流與該滲入電流之間的一差值至一感測節(jié)點；以及 根據(jù)該差值決定儲存于該存儲單元中的一資料值。
16.如權(quán)利要求15所述的感測一存儲單元的方法，還包含一根據(jù)該讀取電流與該滲入電流之間的該差值而設(shè)定該感測節(jié)點上電壓的步驟，以及 一偏壓一參考節(jié)點至一參考電壓的步驟，且其中該決定儲存于該存儲單元中的該資料值的 步驟包含一根據(jù)該感測節(jié)點的該電壓與該參考節(jié)點的該參考電壓的一差值來決定所儲存 的該資料值的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的感測一存儲單元的方法，其中該決定儲存于該存儲單元中的 該資料值的步驟包含耦接該感測節(jié)點至一感測放大器的一第一輸入； 耦接該參考節(jié)點至該感測放大器的一第二輸入；以及根據(jù)該第一輸入與該第二輸入之間的一電壓差值來產(chǎn)生該感測放大器的一輸出信號， 該輸出信號指示儲存于該存儲單元中的該資料值。
18.如權(quán)利要求16所述的感測一存儲單元的方法，其中該參考電壓與該參考電流的大 小無關(guān)。
19.如權(quán)利要求15所述的感測一存儲單元的方法，其中該提供該參考電流的步驟包含 施加一偏壓至一參考單元以自該參考單元中誘發(fā)該參考電流。
20.如權(quán)利要求15所述的感測一存儲單元的方法，其中該響應(yīng)該參考電流的大小而自 該讀取電流導(dǎo)入一滲入電流的步驟包含將一電流鏡與該參考電流源耦接，且該電流鏡可接 收該參考電流，且可響應(yīng)所接收的該參考電流大小而自該讀取電流導(dǎo)入該滲入電流。
全文摘要
本發(fā)明描述的源極端感測技術(shù)，是根據(jù)自此存儲單元源極終端所讀取的電流與自該讀取電流所導(dǎo)入的滲入電流之間的差值來決定儲存于存儲單元中的資料值。響應(yīng)由一例如是參考單元所提供的一參考電流源的參考電流的大小而導(dǎo)入此滲入電流。
文檔編號G11C7/06GK102044286SQ201010275080
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者洪俊雄, 陳漢松, 陳重光 申請人:旺宏電子股份有限公司