具有可變電導傳輸門的位單元及其方法

2023-09-12 20:37:45

專利名稱：具有可變電導傳輸門的位單元及其方法
技術領域：
傳統位單元通常在實現傳輸門以將存儲設備連接到位線 時面對穩定性與性能之間的權衡。傳輸門(transfer gate)與存儲設 備之間的較高貝塔(P)比通常得到較高的穩定性，而較低的貝塔比 通常得到改善的可寫性。同樣地，傳輸門與存儲設備之間的較高阿爾 法(a)比通常得到較高的穩定性，而較低的阿爾法比通常得到改善 的可寫性。這個問題在利用多功率狀態的存儲系統中更加複雜。


圖2是圖1的存儲設備的位單元的特定實施方案的方框
圖；圖3示出圖2的位單元的特定實施方案的電路圖； [006!圖4示出用於對位單元的不同訪問的傳輸門電導狀態的示 例性序列；依照本發明的一個方面， 一種存儲設備包括包含位存儲設 備的位單元、第一字線、第二字線、以及將所述位存儲設備連接到位 線的第一傳輸門，所迷第一傳輸門可配置成基於所述第一字線的狀態 和所述笫二字線的狀態的至少四種電導(conductance)狀態、以及對 於對所述位單元的訪問基於訪問的訪問類型配置所述第一字線的狀 態和所述第二字線的狀態的控制邏輯。因此，通過經由相應的字線對的單獨控制來配置位單元 的傳輸門，控制邏輯112可以根據對位單元的執行的訪問的類型來調 整傳輸門的電導，從而在促進改善讀訪問期間的位單元穩定性的同時 促進更快且更完整的寫訪問。存儲設備IOO的位單元的貝塔比等於位 存儲設備中的下拉電晶體的電導比(除以)傳輸門的電導。為了改善 正常讀訪問或低功率讀訪問期間的存儲設備100的位單元的穩定性， 下拉電晶體的電導需要高於傳輸門的電導，從而貝塔比是高的。高貝 塔比防止讀訪問期間的位單元的訛誤。另外，在寫訪問期間，需要傳 輸門電導高於下拉電晶體的電導，使貝塔比低。低貝塔比使存儲設備 100的位單元的寫容易。存儲設備100的位單元的阿爾法比等於位存 儲設備中的上拉電晶體的電導比(除以)傳輸門的電導。為了改善正常讀訪問或低功率讀訪問期間的存儲設備100的位單元的穩定性，上
拉電晶體的電導需要高於傳輸門的電導，從而阿爾法比是高的。高阿 爾法比防止讀訪問期間的位單元的訛誤。另外，在寫訪問期間，要求 傳輸門電導高於上拉電晶體的電導，使阿爾法比低。低阿爾法比使存
儲設備100的位單元的寫容易。圖3示出位單元300的特定電路實現。位單元300對應 於例如圖2的位單元200且包括第一傳輸門302、第二傳輸門304、 位存儲設備306、位線(BL) 308、互補位線(BLB ) 310、第一字線 (PWL) 314、以及第二字線(NWL) 316。在所示的示例中，位存儲設備306包括交叉耦合反相器 322和324,由此反相器322包括例如p型電晶體326和n型電晶體 328,且反相器324包括例如p型電晶體330和n型電晶體332。晶體 管326包括連接到用於正常電壓工作期間的第一電壓基準Vn和用於 低電壓工作期間的VL的第一電流電極、第二電流電極、以及控制電 極。電晶體328包括連接到電晶體326的第二電流電極的第一電流電 極、連接到第二電壓基準(例如地線)的第二電流電極、以及耦合到 電晶體326的控制電極的控制電極。電晶體330包括連接到第一電壓 基準的第一電流電極、耦合到電晶體326的控制電極的第二電流電極、 以及耦合到電晶體326的第二電流電極的控制電極。電晶體332包括 耦合到電晶體330的第二電流電極的笫一電流電極、耦合到第二電壓 基準的第二電流電極、以及耦合到電晶體330的控制電極的控制電極。在至少一個實施方案中，控制邏輯112 (圖2)單獨地將 第一字線314和第二字線316配置為單獨地使能(enable)或禁用 (disable )電晶體318、 320、 334、和336以便根據對位單元300執 行的訪問類型來調整傳輸門302和304的電導。例如，對於寫訪問， 控制邏輯112可以將第一字線314和第二字線316配置為使能傳輸門 302的兩個電晶體318和電晶體320並同樣地使能傳輸門304的兩個 電晶體334和電晶體336。結果，傳輸門302和304提供相對高的電 導。對於正常讀訪問，控制邏輯可以配置笫一字線314和第二字線316 使得電晶體318和電晶體320中的僅一個被使能，且電晶體334和晶 體管336中的僅一個被使能。作為使能每個傳輸門中的僅一個電晶體 的結果，傳輸門302和304提供與上述實例相比較低的電導，由此兩 個並聯的電晶體都被使能。此外，當位單元300沒有被訪問時，控制 邏輯112可以將第一字線314和第二字線316配置為使全部的電晶體 318、 320、 334、和336禁用，從而將傳輸門302和304配置為基本 上不具有傳導性。當指的是使信號、狀態位、或類似裝置處於其邏輯真或 邏輯假狀態時，分別使用術語"確證"或"設置"和"求反"(或"非確證" 或"清零，，)。如果邏輯真狀態是邏輯電平一，則邏輯假狀態是邏輯電 平零。而且如果邏輯真狀態是邏輯電平零，則邏輯假狀態是邏輯電平
[0038通過考慮本文所公開的公開內容的說明書和實踐，本公 開的其它實施例、用途、以及優點對於本領域的技術人員來說顯而易
見。應僅僅將本說明書和附圖視為示例性的，因此本公開的範圍意圖
僅僅由權利要求書及其等價物來限制。
權利要求
1.一種存儲設備，包括位單元，位單元包括位存儲設備；第一字線；第二字線；以及第一傳輸門，其將所述位存儲設備連接到位線，所述第一傳輸門基於所述第一字線的狀態和所述第二字線的狀態能夠配置為至少四種電導狀態；以及控制邏輯，對於對所述位單元的訪問，其基於訪問的訪問類型來配置所述第一字線的狀態和所述第二字線的狀態。
2. 權利要求1的存儲設備，還包括存儲器陣列，其包括多個位單元，所述多個位單元包括所述位單
3.權利要求l的存儲設備，其中所述傳輸門響應於具有第一邏輯電平的第一字線的狀態和具有 第二邏輯電平的第二字線的狀態被配置為第一電導；所述傳輸門響應於具有第二邏輯電平的第一字線的狀態和具有 第二邏輯電平的第二字線的狀態被配置為第二電導；所述傳輸門響應於具有第一邏輯電平的第一字線的狀態和具有 第一邏輯電平的第二字線的狀態被配置為第三電導；以及所述傳輸門響應於具有第二邏輯電平的第一字線的狀態和具有 第一邏輯電平的第二字線的狀態被配置為第四電導；其中，所述第一電導小於所述第二電導，所述第二電導小於所述 第三電導，並且所述第三電導小於所述第四電導。
4. 權利要求3的存儲設備，其中，所述控制邏輯用於 響應於包括用於與第一電壓相關的第一工作模式的讀訪問的訪問將第一字線配置為第一邏輯電平並將第二字線配置為第一邏輯電 平；響應於包括用於與低於第一電壓的第二電壓相關的第二工作模 式的讀訪問的訪問將第一字線配置為第二邏輯電平並將第二字線配 置為第二邏輯電平；以及響應於包括寫訪問的訪問將第一字線配置為第二邏輯電平並將 第二字線配置為第一邏輯狀態。
5. 權利要求1的存儲設備，其中，所述至少四個電導包括 與非訪問相關的第一電導； 與第一電壓下的讀訪問相關的第二電導；與第二電壓下的讀訪問相關的第三電導，所述第二電壓大於所述 第一電壓；以及與寫訪問相關的第四電導。
6. 權利要求5的存儲設備，其中，所述第一電導低於所述第二 電導，所述第二電導低於所述第三電導，並且所述第三電導低於所述 第四電導。
7. 權利要求l的存儲設備，其中，所述傳輸門包括 第一電晶體，其包括耦合到所述位線的第一電流電極、耦合到所述位存儲設備的輸出的第二電流電極、以及耦合到所述第一字線的控 制電糹及；以及第二電晶體，其包括耦合到所述位線的第一電流電極、耦合到所 述位存儲設備的輸出的第二電流電極、以及耦合到所述第二字線的控 制電極。
8. 權利要求7的存儲設備，其中，所述第一電晶體包括p型晶 體管且所述第二電晶體包括n型電晶體。
9. 權利要求7的存儲設備，其中，所述第一電晶體包括第一工 藝特性且所述第二電晶體包括不同於第 一工藝特性的第二工藝特性。
10. 權利要求7的存儲設備，其中，所述第一電晶體包括第一溝 道特性且所述第二電晶體包括不同於第一溝道特性的第二溝道特性。
11. 一種方法，包括以下步驟提供包括位單元的存儲設備，所述位單元包括經由傳輸門耦合到 位線的位存儲設備；啟動對所述位單元的訪問；響應於包括第 一電壓電平下的讀訪問的訪問將所述傳輸門配置 為具有第一電導；響應於包括笫二電壓電平下的讀訪問的訪問將所述傳輸門配置 為具有第二電導，所述第二電導不同於所述第一電導且所述第二電壓電平不同於所述第一電壓電平；以及經由所述傳輸門來訪問所述位存儲設備。
12. 權利要求ll的方法，還包括響應於包括寫訪問的訪問將所述傳輸門配置為具有第三電導，所 述第三電導不同於所述第一電導或所述第二電導。
13. 權利要求11的方法，其中，訪問所述位存儲設備的步驟包 括從所述位線對所述位存儲設備進行位值編程。
14. 權利要求11的方法，其中，訪問所述位存儲設備的步驟包 括將位值從所述位存儲設備讀到所述位線。
15. 權利要求11的方法，其中 所述第二電壓電平小於所述第一電壓電平；以及 所述第一電導大於所述第二電導。
16. 權利要求12的方法，其中所述傳輸門包括並聯地耦合的第 一電晶體和第二電晶體，其中， 所述第 一電晶體在被激活時具有比所述第二電晶體更低的電導；以及將所述傳輸門配置為具有第 一電導的步驟包括只激活所述第二 電晶體。
17. 權利要求16的方法，其中，將所述傳輸門配置為具有第二 電導的步驟包括只激活所述第一電晶體。
18. 權利要求16的方法，其中，將所述傳輸門配置為具有第三 電導的步驟包括激活所述第 一 電晶體和所述第二電晶體兩者。
19. 權利要求16的方法，其中，所述第一電晶體包括p型晶體 管且所述第二電晶體包括n型電晶體。
20. 權利要求16的方法，其中，所述第一電晶體包括第一溝道 寬度且所述第二電晶體包括大於所述第一溝道寬度的第二溝道寬度。
全文摘要
存儲設備(100)包括位單元(200)，位單元(200)包括位存儲設備(206)、第一字線(214)、第二字線(216)、以及將位存儲設備(206)連接到位線(208)的第一傳輸門(202)。第一傳輸門(202)可基於第一字線(214)的狀態和第二字線(216)的狀態被配置為至少四種電導狀態。存儲設備(100)還包括對於對位單元(200)的訪問基於訪問的類型來配置第一字線(214)的狀態和第二字線(216)的狀態的控制邏輯(112)。
文檔編號G11C11/4063GK101681675SQ200880016888
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月22日 優先權日2007年5月22日
發明者拉文德拉拉·拉瑪拉朱, 普拉山特·U.·肯卡萊 申請人:飛思卡爾半導體公司