快閃記憶體參考單元電流位階的調整電路及方法
2023-05-17 05:07:56
專利名稱：快閃記憶體參考單元電流位階的調整電路及方法
技術領域：
本發明涉及一種快閃記憶體(flash memory)，特別是關於一種快閃記憶體參考單元電流位階的調整電路及方法(trim circuit and method for tuninga current level of a reference cell in a flash memory)。
快閃記憶體需要一個穩定的參考單元及其電流以確定存儲單元在程序化操作中已經達到所要的位階及在讀取操作中精確地決定存儲單元的位階。然而，電路的操作及製程可能導致電流變動(variation)，例如，電源擾動可以引發電壓變動，其可能導致參考單元的電流位階漂移，而製程的變動可以改變參考單元的尺寸式存儲單元的GCR，如此，所設計的參考單元的電流位階可能漂移或變動致無法工作，因此，可能需要調整電路在晶片測試階段中調整參考單元的電流位階。不過
圖1及圖2的電路皆不具備動態且精準地調整參考單元電流位階的能力。圖4為一種改良的電路，其在參考單元22加入電阻網路223連接分壓器222，電阻網路223含有許多串聯及並聯的電阻，每一電阻受一與其串聯的快閃單元控制，以決定該電阻是否連接而作用，例如，電阻224受快閃單元225控制，後者作為一個開關，以決定電阻224是否連接至分壓器222。電阻網路223中的快閃單元藉程序化電路24加以程序化，其僅被程序化為高、低兩種狀態，以決定其為斷路或通路。此技術雖然可以調整GCR，但耗費很大的晶片面積製作電阻網路，而且使電路變得非常複雜，其可供調整的值卻是少數幾個特定而非連續的值。因此，進一步改良快閃記憶體參考單元電流位階的調整電路及方法實為必要。
本發明的技術方案是這樣實現的一種快閃記憶體參考單元電流位階的調整電路，該快閃記憶體含有一感測放大器以比較一快快閃記憶體儲單元的單元電流與該參考單元的參考電流而產生一感測信號，該存儲單元具有一閘極以接收一字元線信號電壓，該參考單元具有一閘極以接收一工作點偏壓，該調整電路包括串聯的第一及第二單元，使從該字元線信號電壓分壓而產生該工作點偏壓，其中該第一及第二單元至少有一包含一快閃單元變阻器提供一電阻值；以及一程序化電路，連接該存儲單元及快閃單元，以程序化該快閃單元變阻器而決定該電阻值。
如上所述的調整電路，更包括一抹除電路，以抹除該快閃單元變阻器；其中該程序化電路程序化該快閃單元變阻器的位階是參考該存儲單元的程序化而決定。
一種快閃記憶體參考單元電流位階的調整方法，該快閃記憶體含有一感測放大器以比較一快快閃記憶體儲單元的單元電流與該參考單元的參考電流而產生一感測信號，該存儲單元具有一閘極以接收一字元線信號電壓，該參考單元具有一閘極以接收一工作點偏壓，該調整方法包括下列步驟程序化一快閃單元變阻器以決定一電阻值；連接該快閃單元變阻器與一電阻器以構成一分壓器；以及借該分壓器從該字元線信號電壓分壓以產生該工作點偏壓。
如上所述的調整方法，更包括抹除該快閃單元變阻器；且更包括參考該存儲單元的程序化而決定程序化該快閃單元變阻器的位階。
綜上所述，本發明引用的原理與習知技術不同，以本發明的電路及方法，可以簡化電路及縮減晶片面積，並且可以達到精準的GCR控制，具有精準地調整參考單元電流位階的功效。
圖號對照表12 存儲單元14 參考單元16 感測放大器18 參考單元20 參考單元201 MOS電晶體202 分壓電路22 參考單元221 MOS電晶體222 分壓電路223 電阻網路224 電阻器225 快閃單元開關24 程序化電路
26 參考單元261 MOS電晶體262 分壓電路263 電阻器264 電阻器265 快閃單元變阻器266 快閃單元變阻器28 程序化/抹除電路30 參考單元301 MOS電晶體302 電阻器303 快閃單元變阻器32 參考單元321 MOS電晶體322 電阻器323 快閃單元變阻器圖5為本發明的第一實施例。同樣的，存儲單元12及參考單元26連接感測放大器16，參考單元26中的MOS261源極接地，汲極提供參考電流，而閘極被偏壓，該偏壓電壓由分壓器262提供，從字元線信號電壓VWL分壓產生該偏壓電壓。分壓器262包括串聯的電阻263及264以及快閃單元265及266，該二快閃單元265及266被連接成電阻器，亦即其閘極與汲極一同被連接字元線信號電壓VWL，而其電阻值則可被程序化而決定，換言之，快閃單元265及266是作為變阻器，而非開關。程序化/抹除電路28連接快快閃記憶體儲單元12及分壓器262中的快閃單元265及266，其參考快快閃記憶體儲單元12的特性而程序化快閃單元變阻器265及266，使其達到所要的位階，進而準確地決定參考單元26的GCR。程序化的方法例如使用遞增脈衝控制程序，可以在程序化存儲單元12時一併進行。此電路在追蹤操作時，快閃單元變阻器265及266是常態開啟的，並利用其電阻值結合電阻263及264決定GCR。當製程或電路引發的變動導致無法工作的參考電流，快閃單元265及266可以被程序化至所要的臨界電壓以改變其電阻值，就像變阻器一樣，如此，借著調整快閃單元265及266即可修正GCR至所要求的位階。除了程序化電路之外，抹除電路亦包含在電路28中，以便在程序操作發生錯誤時予以抹除。此外，使用者尚可藉由程序化/抹除電路28自行使用晶片的操作模式控制參考電流至所要的位階。
另二種變化的分壓電路如圖6及圖7所示。在圖6中，參考單元30產生GCR的偏壓電路被進一步簡化，MOS301的閘極與接地端之間連接電阻302，而字元線信號電壓VWL與MOS301的閘極之間連接快閃單元303，後者的閘極亦連接字元線信號電壓VWL，程序化/抹除電路28控制快閃單元303的程序化至所要的位階，以產生適當的電阻值，進而決定分壓比及參考單元30的GCR。而在圖7中也是類似的狀況，參考單元32中的MOS321的閘極與字元線信號電壓VWL之間連接電阻322，而MOS321的閘極與接地端之間連接快閃單元323，後者的閘極亦連接字元線信號電壓VWL，程序化/抹除電路28控制快閃單元323的程序化至所要的位階，以產生適當的電阻值，進而決定分壓比及參考單元32的GCR。
應注意到本發明引用的原理與習知技術不同，在分壓器中的快閃單元作為可變電阻，而非開關，因此其連接方式及操作的方式皆不同，並因此而免除在電路中加入大量的電阻器以組成電阻網路，進而簡化電路及縮減晶片面積。更進一步的，利用快閃單元被程序化作為變阻器，其可調整的GCR為連續且範圍較大，因此可以達到精準的GCR控制。以本發明的電路及方法，參考單元的GCR可以在測試步驟中調整，而且不需複雜的電路，所需要的元件少，佔用晶片面積甚小，而快閃單元的臨界電壓可以被程序化到精準的位階，其發生錯誤的程序化可以利用抹除電路防止，使用者可以利用程序化/抹除電路自行操作以控制參考單元至所要的位階。
以上舉出的較佳實施例是以闡明本發明為目的，而無意對本創作加以限定，本發明的技術思想企圖應由本案的權利要求書及其均等來決定。
權利要求
1.一種快閃記憶體參考單元電流位階的調整電路，該快閃記憶體含有一感測放大器以比較一快快閃記憶體儲單元的單元電流與該參考單元的參考電流而產生一感測信號，該存儲單元具有一閘極以接收一字元線信號電壓，該參考單元具有一閘極以接收一工作點偏壓，其特徵在於該調整電路包括串聯的第一及第二單元，使從該字元線信號電壓分壓而產生該工作點偏壓，其中該第一及第二單元至少有一包含一快閃單元變阻器提供一電阻值；以及一程序化電路，連接該存儲單元及快閃單元，以程序化該快閃單元變阻器而決定該電阻值。
2.如權利要求1所述的調整電路，其特徵在於更包括一抹除電路，以抹除該快閃單元變阻器。
3.如權利要求1所述的調整電路，其特徵在於其中該程序化電路程序化該快閃單元變阻器的位階是參考該存儲單元的程序化而決定。
4.一種快閃記憶體參考單元電流位階的調整方法，該快閃記憶體含有一感測放大器以比較一快快閃記憶體儲單元的單元電流與該參考單元的參考電流而產生一感測信號，該存儲單元具有一閘極以接收一字元線信號電壓，該參考單元具有一閘極以接收一工作點偏壓，其特徵在於該調整方法包括下列步驟程序化一快閃單元變阻器以決定一電阻值；連接該快閃單元變阻器與一電阻器以構成一分壓器；以及借該分壓器從該字元線信號電壓分壓以產生該工作點偏壓。
5.如權利要求4所述的調整方法，其特徵在於更包括抹除該快閃單元變阻器。
6.如權利要求4所述的調整方法，其特徵在於更包括參考該存儲單元的程序化而決定程序化該快閃單元變阻器的位階。
全文摘要
一種快閃記憶體參考單元電流位階的調整電路及方法，該快閃記憶體含有一感測放大器以比較一快快閃記憶體儲單元的單元電流與該參考單元的參考電流而產生一感測信號，該存儲單元具有一閘極以接收一字元線信號電壓，該參考單元具有一閘極以接收一工作點偏壓，該調整電路及方法使用一分壓電路從該字元線信號電壓分壓以產生該工作點偏壓，該分壓電路包括至少一快閃單元作為變阻器，一程序化/抹除電路連接該快快閃記憶體儲單元及變阻器單元，以相關於該存儲單元決定該變阻器單元的電阻值。以本發明的電路及方法，可以簡化電路及縮減晶片面積，並且可以達到精準的GCR控制，具有精準地調整參考單元電流位階的功效。
文檔編號G11C16/06GK1450562SQ0210628
公開日2003年10月22日 申請日期2002年4月8日 優先權日2002年4月8日
發明者葉致鍇, 範左鴻, 盧道政 申請人:旺宏電子股份有限公司