发明名称 非挥发性半导体记忆体装置及覆写方法
摘要 本发明提供一种非挥发性半导体记忆体装置,其包括一由记忆体单元所组成的记忆体阵列,其中每个记忆体单元都能够依照其电压来储存资料値,该等资料値包括对应于第一电压范围的第一资料値及对应于第二电压范围的第二资料値,而且该第一资料会被写入该等记忆体单元的其中一记忆体单元中;一判断区段,用以判断该记忆体单元的电压値究竟是高于或低于被设定在该第一电压范围的最大値与最小値之间的参考値;以及一覆写区段,用以依照该判断区段的判断结果将该第一资料覆写至该记忆体单元之中,用以放大介于该记忆体单元的第一电压范围与第二电压范围之间的边限値。
申请公布号 TWI297498 申请公布日期 2008.06.01
申请号 TW092124637 申请日期 2003.09.05
申请人 夏普股份有限公司 发明人 田中嗣彦
分类号 G11C16/00(2006.01) 主分类号 G11C16/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种非挥发性半导体记忆体装置,其包括: 一记忆体阵列,其包括复数个记忆体单元,其中每 个该等复数个记忆体单元都能够依照其电压来储 存复数个资料値,该等复数个资料値包括对应于第 一电压范围的第一资料値及对应于第二电压范围 的第二资料値,而且该第一资料会被写入该等复数 个记忆体单元的其中一记忆体单元中; 一判断区段,用以判断该其中一记忆体单元的电压 値是高于或低于参考値;以及 一覆写区段,用以依照该判断区段的判断结果将该 第一资料覆写至该其中一记忆体单元之中, 其中上述参考値被设定于该第一电压范围之最大 値及最小値之间,而上述覆写区段会依照该判断区 段的判断结果来偏移该其中一记忆体单元的电压 値,而窄化该第一电压范围,以放大介于该其中一 记忆体单元的第一电压范围与第二电压范围之间 的边限値。 2.如申请专利范围第1项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中该覆写区段会依照该判断区段的判断结 果将该其中一记忆体单元的电压値偏移一规定値 。 3.如申请专利范围第2项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中如果该判断区段判断出该其中一记忆体 单元的电压値低于被设定在该第一电压范围的最 大値与最小値之间的参考値的话,该覆写区段便会 将该其中一记忆体单元的电压値提高该规定値。 4.如申请专利范围第2项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中如果该判断区段判断出该其中一记忆体 单元的电压値高于被设定在该第一电压范围的最 大値与最小値之间的参考値的话,该覆写区段便会 将该其中一记忆体单元的电压値降低该规定値。 5.如申请专利范围第1项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中该覆写区段会依照该判断区段的判断结 果来偏移该其中一记忆体单元的电压値,使得相对 于该参考値而言,该其中一记忆体单元的电压値可 内含于其中一端的第一电压范围的范围中。 6.如申请专利范围第1项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中: 每个该等复数个记忆体单元都系一记忆体单元电 晶体,其包括一用以累积电荷的电荷累积层;以及 该记忆体单元电晶体能够依照被累积于该电荷累 积层中的电荷数量来储存复数个资料値。 7.如申请专利范围第1项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中该覆写区段会藉由施加一具有规定脉冲 宽度的写入脉冲信号至该其中一记忆体单元中来 偏移该其中一记忆体单元的电压値。 8.如申请专利范围第1项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中该参考値系被设定为该第一电压范围的 中间値。 9.如申请专利范围第2项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中该规定値系被设定为该第一电压范围的 最大値与该参考値之间的差値。 10.如申请专利范围第2项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中该规定値系被设定为该第一电压范围的 最小値与该参考値之间的差値。 11.如申请专利范围第2项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中: 该第一电压范围的最小値高于该第二电压范围的 最大値;以及 该规定値系被设定为该第一电压范围的最小値与 一决定値之间的差値,该决定値系表示用以区分该 第一电压范围与该第二电压范围的决定电压。 12.如申请专利范围第11项之非挥发性半导体记忆 体装置,其中该决定値系被设定为该第一电压范围 与该第二电压范围之间的中间値。 13.如申请专利范围第2项之非挥发性半导体记忆体 装置,其中: 该第一电压范围的最大値低于该第二电压范围的 最小値;以及 该规定値系被设定为该第一电压范围的最大値与 一决定値之间的差値,该决定値表示的系用以区分 该第一电压范围与该第二电压范围的决定电压。 14.如申请专利范围第13项之非挥发性半导体记忆 体装置,其中该决定値系被设定为该第一电压范围 与该第二电压范围之间的中间値。 15.一种非挥发性半导体记忆体装置的覆写方法,其 包括步骤如下: 读取能够依照其电压来储存复数个资料値的记忆 体单元的电压,其中该等复数个资料値包括对应于 第一电压范围的第一资料値及对应于第二电压范 围的第二资料値,而且该第一资料会被写入该记忆 体单元中; 判断该记忆体单元的电压値是高于或低于参考値; 以及 依照该判断步骤的判断结果将该第一资料覆写至 该记忆体单元之中, 于上述判断步骤上述参考値被设定于该第一电压 范围之最大値及最小値之间,且 上述覆写步骤包括偏移该其中一记忆体单元的电 压値,以放大介于该其中一记忆体单元的第一电压 范围与第二电压范围之间的边限値。 16.如申请专利范围第15项之覆写方法,其中如果该 判断步骤判断出该记忆体单元的电压値小于被设 定在该第一电压范围的最大値与最小値之间的参 考値的话,该覆写步骤包括偏移该记忆体单元的电 压値,使得该记忆体单元的电压値高于该参考値。 17.如申请专利范围第15项之覆写方法,其中如果该 判断步骤判断出该记忆体单元的电压値高于被设 定在该第一电压范围的最大値与最小値之间的参 考値的话,该覆写步骤包括偏移该记忆体单元的电 压値,使得该记忆体单元的电压値小于该参考値。 18.如申请专利范围第15项之覆写方法,其中: 该记忆体单元系一记忆体单元电晶体,其包括一用 以累积电荷的电荷累积层;以及 该覆写步骤包括重新将电荷射入该电荷累积层。 19.如申请专利范围第15项之覆写方法,其中该覆写 步骤包括藉由施加一具有规定脉冲宽度的写入信 号至该记忆体单元中来偏移该记忆体单元的电压 値。 图式简单说明: 图1为根据本发明之非挥发性半导体记忆体装置组 态之主要部份的方块图。 图2为记忆体单元电晶体之临界电压分布图。 图3为根据本发明具体实施例1之覆写作业过程的 流程图。 图4为用以获得一写入信号之脉冲宽度的作业过程 的流程图。 图5为用以解释获得一写入信号之脉冲宽度的过程 的示意图。 图6为根据本发明具体实施例2之覆写作业过程的 流程图。 图7为记忆体单元电晶体之临界电压分布图。 图8为根据本发明具体实施例3之覆写作业过程的 流程图。 图9为一双値记忆体内之记忆体单元电晶体的临界 电压分布图。 图10为一四値记忆体内之记忆体单元电晶体的临 界电压Vth分布图。 图11为当一记忆体单元电晶体的闲置时间增加,该 记忆体单元电晶体的临界电压Vth随着移动的关系 图。
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