非挥发性类比储存之资料读写装置及方法

摘要

本发明系有关一种半导体非挥发性记忆装置及使用该记忆装置之电脑系统，令复数之记忆格整体或选择性的令临界值电压下降后，以连接于字元线(WL)之记忆格群单位整体地检查是否存在有记忆格之临界值电压比规定之电压为低之记忆格(低临界值检查)，对临界值电压太过下降之记忆格，进行选择地性写入(选择回复)。藉此，由于可抑制不安定(erratic)现象，所以不用考量不安定现象，也不需决定改写次数之限制，可大幅提升改写次数。又，令记忆格之井区，与记亿装置之基板分离之故，形成于元件分离层之范围内，于记忆井区分配供给负电压，于字元线电压分配供给正电压，以供给消除动作电压。记忆井区电压之绝对值系呈与读取时之字元线(WL)电压同程度或其以下者。构成记忆块之区段，系具备选择消除动作，于字元线(WL)施加正电压的区段(选择区段)、消除为非选择，字元线(WL)电压和记忆井区电压不同之区段(非选择区段)，更且，消除为非选择，字元线( WL)电压和记忆格之源极(3)．汲极(2)间电压(通道电压)相等之区段(完全非选择区段)。更且,共通源极线(SL)系未配置于位元线(BL)之间，而日是与字元线(WL)平行．共通源极线(SL)之金属配线层 M1，系比使用于位元线(BL)之金属配线层M2还前面之制造工程所形成。于包含虚拟记忆格列之记忆块之终端，以与位元线(BL)同样层之金属配线层M2处，配置列方向(与位元线平行)之共通源极线(SL)。如此，令共通源极线连接于每单位区块之记忆格列，于位元线(BL)间不配置虚拟记忆格列，则可以使可令记忆块之尺寸减低3%。共通源极线(SL)之配线宽对位元线(BL)之配线宽而言，呈100倍程度之粗配线地，施加于连接于区段之记忆格的基板偏压呈一 定，区段单位之资讯读取则会安定化。

主权项

1.一种资料写入装置,包括:一参考电压产生器,建构以产生一最大参考电压信号和一最小参考电压信号;一数位至类比的转换器,建构以接收一M-位元资料字组,并将M-位元资料字组转换为一于最大和最小参考电压信号所给定的电压范围之相应的类比资料信号;及一非挥发性类比记忆体,建构以接收并储存类比资料信号及最大和最小参考电压。2.根据申请专利范围第1项之装置,尚包括:一资料转换器,建构以接收N-位元资料字组,并将每个N-位元资料分割为至少一M-位元资料字组,其中M≦N且M>1且M为N之整数除数。3.根据申请专利范围第2项之装置,其中N为8的倍数而M为N之整数除数。4.一种资料读取装置,包括:一非挥发性类比记忆体,建构以储存一类比资料信号及最大和最小参考电压;及一类比至数位的转换器,建构以从非挥发性类比记忆体接收类比资料信号,并将类比资料信号转换为从非挥发性类比记忆体所接收之最大和最小参考电压信号所给定电压范围之至少一相应的M-位元资料字组。5.根据申请专利范围第4项之读取装置,尚包括:一资料转换器,建构以接收由类比至数位转换器所产生的M-位元资料字组,并回应地产生一N-位元资料字组,其中M≦N且M>1且M为N之整数除数。6.根据申请专利范围第5项之读取装置,其中N为8的倍数而M为N之整数除数。7.一种资料读写装置,包括:一参考电压产生器,建构以产生一最大参考电压信号和一最小参考电压信号;一数位至类比的转换器,建构以接收一M-位元资料字组,并将M-位元资料字组转换为一于最大和最小参考电压信号所给定的电压范围之相应的类比资料信号;及一非挥发性类比记忆体,建构以接收并储存类比资料信号及最大和最小参考电压;及一类比至数位的转换器,建构以从非挥发性类比记忆体接收类比资料信号,并将类比资料信号转换为从非挥发性类比记忆体所接收之最大和最小参考电压信号所给定电压范围之至少一相应的M-位元资料字组。8.根据申请专利范围第7项之读写装置,尚包括:一第一资料转换器,建构以接收一N-位元资料字组,并将一N-位元资料字组分割为至少一M-位元资料字组,其中M≦N且M>1且M为N之整数除数,并将至少一M-位元资料字组输出至类比转换器。9.根据申请专利范围第8项之读写装置,其中N为8的倍数而M为N之整数除数。10.一种用于非挥发性资料储存之方法,此方法包括下面步骤:利用最大和最小参考电压以定义一类比资料信号之电压范围,将M-位元资料字组转换为相应的类比资料信号;及将类比资料信号及最大和最小参考电压储存于非挥发性记忆体装置中。11.根据申请专利范围第10项之方法,其中将类比资料信号及最大和最小参考电压储存于非挥发性记忆体装置之步骤包括下面步骤:将一低电位施加于一第一非挥发性记忆体单元之控制闸;比较一第一非挥发性记忆体单元之临限电压与类比资料信号,以判定第一非挥发性记忆体单元之临限电压是否与类比资料信号一致;及如果第一非挥发性记忆体单元之临限电压与类比资料信号不一致,于一选择闸及一第一非挥发性记忆体单元之汲极施加一高电压脉冲。12.根据申请专利范围第11项之方法,其中将类比资料信号及最大和最小参考电压储存于非挥发性记忆体装置之步骤包括下面步骤:将一低电位施加于一第二非挥发性记忆体单元之控制闸:比较一第二非挥发性记忆体单元之临限电压与类比资料信号,以判定第二非挥发性记忆体单元之临限电压是否与类比资料信号一致;及如果第二非挥发性记忆体单元之临限电压与类比资料信号不一致,于一选择闸及一第二非挥发性记忆体单元之汲极施加一高电压脉冲。13.根据申请专利范围第12项之方法,其中将类比资料信号及最大和最小参考电压储存于非挥发性记忆体装置之步骤包括下面步骤:将一低电位施加于一第三非挥发性记忆体单元之控制闸;比较一第三非挥发性记忆体单元之临限电压与类比资料信号,以判定第一非挥发性记忆体单元之临限电压是否与类比资料信号一致;及如果第三非挥发性记忆体单元之临限电压与类比资料信号不一致,于一选择闸及一第三非挥发性记忆体单元之汲极施加一高电压脉冲。14.根据申请专利范围第10项之方法,尚包括下面步骤:从非挥发性记忆体装置读取类比资料集最大和最小参考电压;及利用最大和最小参考电压以定义一类比资料信号之电压范围,将M-位元资料字组转换为相应的类比资料信号。15.根据申请专利范围第14项之方法,其中从非挥发性记忆体装置读取类比资料集最大和最小参考电压之步骤尚包括下面步骤:选择第一非挥发性记忆体单元,以获取类比资料信号;选择第二非挥发性记忆体单元,以获取最大参考电压;及选择第三非挥发性记忆体单元,以获取最小参考电压。16.根据申请专利范围第10项之方法,包括将每个N-位元资料字组分割为一M-位元资料字组之步骤,其中M≦N且M>1且M为N之整数除数。17.根据申请专利范围第14项之方法,包括将M-位元资料字组组合为N-位元资料字组之步骤,其中M≦N且M>1且M为N之整数除数。图式简单说明:第一图为一习知的EEPROM单元之横截面图;第二图为一利用数个习知的EEPROM单元所组成之非挥发性类比记忆体之习知的信号读写装置之方块图;及第三图为一利用根据本发明之非挥发性类比记忆体之资料读写装置实施例之方块图。