存储器件及其控制方法 |
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| 申请号 | CN202280004356.5 | 申请日 | 2022-09-21 | 公开(公告)号 | CN118057964A | 公开(公告)日 | 2024-05-21 |
| 申请人 | 长江先进存储产业创新中心有限责任公司; | 发明人 | 徐丽; 董祖奇; 李建平; | ||||
| 摘要 | 一种 存储器 件包括：存储单元阵列，所述存储单元阵列包括连接于多条字线和多条位线之间的多个存储单元；以及耦接至所述存储单元阵列的充电控制 电路 。所述多个存储单元包括连接于字线和 选定 位线之间的选定存储单元以及连接于所述字线和未选 定位 线之间的未选定存储单元。所述充电控制电路被配置为向所述未选定位线提供预充电 电压 ，所述预充电电压介于‑3伏和‑5伏之间。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种存储器件，包括： |
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| 说明书全文 | 存储器件及其控制方法技术领域[0001] 本公开涉及存储器件以及存储器件的控制方法。 背景技术[0002] 存储单元的读取操作可能需要多个步骤或操作以在经由字线施加读取电压来读出结果之前对相应位线进行预充电共享、充电共享或放电。由于相变存储器(PCM)的材料的多样性，读取操作的精度可能变得具有挑战性。发明内容 [0003] 在一个方面当中，公开了一种存储器件。所述存储器件包括存储单元阵列，所述存储单元阵列包括连接于多条字线和多条位线之间的多个存储单元，以及耦接至所述存储单元阵列的充电控制电路。所述多个存储单元包括连接于字线和选定位线之间的选定存储单元，以及连接于所述字线和未选定位线之间的未选定存储单元。所述充电控制电路被配置为向所述未选定位线提供预充电电压，所述预充电电压介于‑3伏和‑5伏之间。 [0004] 在一些实施方式中，所述充电控制电路被配置为向所述选定位线和所述未选定位线提供第一电压，并且针对以下操作进行控制：将所述未选定位线预充电至所述预充电电压、对所述未选定位线与所述选定位线进行充电共享以达到参考电压、以及将所述选定位线放电至第二电压。 [0005] 在一些实施方式中，所述第一电压为0伏。在一些实施方式中，所述参考电压介于‑1.5伏和‑2.5伏之间。在一些实施方式中，所述第二电压介于‑2伏和‑4伏之间。 [0006] 在一些实施方式中，所述充电控制电路还包括电压比较器，所述电压比较器耦接至所述存储单元阵列，并且被配置为对所述未选定位线的参考电压和所述选定位线的选定位线电压进行比较，并且生成比较输出信号。 [0007] 在一些实施方式中，所述电压比较器被配置为当所述选定位线的所述选定位线电压高于所述未选定位线的所述参考电压时，确定所述选定存储单元处于置位状态中；并且当所述选定位线的所述选定位线电压低于所述未选定位线的所述参考电压时，确定所述选定存储单元处于重置状态中。 [0008] 在一些实施方式中，所述充电控制电路还包括第一局部控制门，所述第一局部控制门耦接至所述未选定位线并且被配置为控制将所述未选定位线预充电至所述预充电电压；第二局部控制门，所述第二局部控制门耦接于所述选定位线和所述未选定位线之间，并且被配置为控制对所述未选定位线与所述选定位线进行充电共享以达到所述参考电压；以及第三局部控制门，所述第三局部控制门耦接至所述选定位线，并且被配置为控制将所述选定位线放电至所述第二电压。 [0009] 在一些实施方式中，每个存储单元包括相变存储(PCM)单元。在一些实施方式中，所述PCM单元包括PCM元件以及与所述PCM元件串联的选择器。 [0010] 在另一个方面中，公开了一种系统。所述系统包括存储器件以及耦接至所述存储器件并且被配置为控制所述存储器件的存储器控制器。所述存储器件包括存储单元阵列，所述存储单元阵列包括连接于多条字线和多条位线之间的多个存储单元，以及耦接至所述存储单元阵列的充电控制电路。所述多个存储单元包括连接于字线和选定位线之间的选定存储单元，以及连接于所述字线和未选定位线之间的未选定存储单元。所述充电控制电路被配置为向所述未选定位线提供预充电电压，所述预充电电压介于‑3伏和‑5伏之间。 [0011] 在又一方面当中，公开了一种用于操作存储器件的方法。所述存储器件包括连接于字线和选定位线之间的选定存储单元，以及连接于所述字线和未选定位线之间的未选定存储单元。所述方法包括将所述选定位线和所述未选定位线设置为第一电压；将所述未选定位线预充电至预充电电压，其中，所述预充电电压介于‑3伏和‑5伏之间；对所述未选定位线和所述选定位线进行充电共享以达到参考电压；将所述选定位线放电至第二电压；以及经由所述字线施加读取电压以获得读取结果。 [0012] 在一些实施方式中，所述第一电压为0伏。在一些实施方式中，所述参考电压介于‑1.5伏和‑2.5伏之间。在一些实施方式中，所述第二电压介于‑2伏和‑4伏之间。 [0013] 在一些实施方式中，将所述未选定位线和所述选定位线电连接以达到相同电压电平。 [0014] 在一些实施方式中，使所述未选定位线和所述选定位线断开连接，并且向所述选定位线提供所述第二电压。在一些实施方式中，将所述未选定位线维持在所述参考电压。 [0015] 在一些实施方式中，将所述选定位线上的电压上拉到高于所述参考电压，或者将所述选定位线上的所述电压维持在所述第二电压。 [0016] 在一些实施方式中，将所述选定位线上的所述电压与所述参考电压进行比较，并且输出比较结果来作为所述读取结果。 [0017] 在一些实施方式中，当所述选定位线上的电压高于所述参考电压时，确定所述选定存储单元处于置位状态；并且当所述选定位线上的所述电压低于所述参考电压时，确定所述选定存储单元处于重置状态。附图说明 [0019] 图1示出了根据本公开的一些方面的具有存储器件的示范性系统的框图。 [0020] 图2示出了根据本公开的一些方面的包括外围电路的示范性存储器件的示意图。 [0021] 图3示出了根据本公开的一些方面的包括相变存储器(PCM)单元的示范性存储器件的示意图。 [0022] 图4示出了根据本公开的一些方面的包括存储单元阵列和外围电路的示范性存储器件的框图。 [0023] 图5示出了根据本公开的一些方面的包括充电控制电路的示范性存储器件的框图。 [0024] 图6A‑6B示出了根据本公开的一些方面的示范性存储器件的读取操作的时间序列。 [0025] 图7示出了根据本公开的一些方面的操作存储器件的示范性方法的流程图。 [0026] 将参考附图来描述本公开。 具体实施方式[0027] 尽管论述了具体配置和布置，但是应当理解该论述只是为了达到举例说明的目的。因此，可以使用其他配置和布置，而不脱离本公开的范围。而且，可以在各种各样的其他应用中采用本公开。可以按照未在附图中具体示出的方式对本公开中描述的功能和结构特征做出相互组合、调整和修改，使得这些组合、调整和修改处于本公开的范围内。 [0028] 一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于从单数的意义上描述任何特征、结构或特性，或者可以用于从复数的意义上描述特征、结构或特性的组合。类似地，还可以将术语“一”、“一个”或“该”理解为传达单数用法或者传达复数用法，其至少部分地取决于语境。此外，可以将术语“基于”理解为未必意在传达排他的一组因素，相反可以允许存在其他的未必明确表述的因素，其还是至少部分地取决于语境。另外，术语“耦接”、“耦接至”或“耦接于……之间”可以被理解为未必意指“物理结合或附接”，即，直接附接，而是可以被解释为通过中间部件间接连接。 [0029] 相变存储(PCM)单元是使用相变材料存储数据的非易失性存储器件。PCM可以基于以电热方式对相变材料所做的加热和淬火来利用相变材料(例如，硫属化物合金)中的非晶相和晶相的电阻率差异。PCM单元中的相变材料可以位于两个电极之间，并且可以施加电流使材料(或其阻挡电流通路的部分)在两种相之间反复切换，以存储数据。“置位”状态是PCM单元的低电阻状态，可以通过在硫属化物材料中生成晶体区域来获得。当在结晶温度下对硫属化物材料加热充分长时间时，会发生结晶。相反，“重置”状态是PCM单元的高电阻状态，可以通过在硫属化物材料中生成非晶区域来获得。当将硫属化物材料加热到其熔点以上，然后迅速淬火以导致形成非晶体时，可以生成非晶体。“置位”状态可以称为“导通”状态，而“重置”状态可以称为“截止”状态。 [0030] 存储单元的读取操作可能需要多个步骤或操作以在经由字线施加读取电压来读出结果之前对相应位线进行预充电共享、充电共享或放电。具体而言，为了获得确定存储单元处于“置位”(“1”)状态还是“重置”(“0”)状态的结果，需要充电共享过程以在经由字线向存储单元施加读取电压之前使选定的位线和未选定位线达到与参考电压相同的电压电平。充电共享过程可以包括几个预充电共享、充电共享和放电步骤，通过施加几个控制信号以导通和截止几个控制门并向位线中施加具体的充电或放电偏置电压来控制它们。 [0031] 然后，将选定位线设置为浮置状态，并且向字线施加读取电压。当PCM单元的选择器打开时，由字线对浮置位线充电。当字线和位线之间的电压差高于参考电压时，PCM单元被读取为“1”；并且当字线和位线之间的电压差低于参考电压时，PCM单元被读取为“0”。然而，在一些实施方式中，因为PCM单元的多样性，字线提供的读取电压可能不足以将位线充电至高于参考电压的电压电平，并且可能会发生PCM单元的错误读取结果。 [0032] 为了解决前述问题中的一个或多个，本公开在预充电操作期间向未选定位线提供低预充电电压，因此，在读取操作期间可以改变PCM单元的参考电压以改善读取操作的精度。 [0033] 图1示出了根据本公开的一些方面的具有存储器件的示范性系统100的框图。系统100可以是移动电话、台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、车载计算机、游戏控制台、打印机、定位装置、可穿戴电子装置、智能传感器、虚拟现实(VR)装置、增强现实(AR)装置或者任何其他具有位于其内的存储设备的电子装置。如图1中所示，系统100可以包括主机108和存储系统102，存储系统102具有一个或多个存储器件104和存储器控制器106。主机108可以是电子装置的处理器(例如，中央处理单元(CPU))或者片上系统(SoC)(例如，应用处理器(AP))。在一些实施方式中，主机108可以被配置为向或从存储器件104发送或接收数据。在一些实施方式中，主机可以是用户逻辑或者用户接口，使得用户可以向主机给出指令，并且向存储器件或存储阵列发送指令。 [0034] 存储器件104可以是本公开中公开的任何存储器件。如下文详细公开的，根据一些实施方式，存储器件104例如是相变随机存取存储器(PCRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或NAND闪存存储器件，可以包括时钟输入、命令总线、数据总线、控制逻辑、地址寄存器、行解码器/字线驱动器、具有存储单元的存储单元阵列、电压发生器、页缓冲器/感测放大器、列解码器/位线驱动器、数据输入/输出(I/O)。 [0035] 根据一些实施方式，存储器控制器106耦接至存储器件104和主机108，并且被配置为控制存储器件104。存储器控制器106可以管理存储在存储器件104中的数据，并且与主机108通信。在一些实施方式中，存储器控制器106被设计为在低占空比环境下工作，比如安全数字(SD)卡、紧致闪存(CF)卡、通用串行总线(USB)闪存驱动器或者在诸如个人计算器、数字相机、移动电话等的电子装置中使用的其他介质。在一些实施方式中，存储器控制器106被设计为在高占空比环境下工作，比如固态驱动器(SSD)或嵌入式多媒体卡(eMMC)，其被用作诸如智能电话、平板电脑、膝上型计算机等的移动装置的数据存储设备以及企业存储阵列。存储器控制器106可以被配置为控制存储器件104的操作，例如，读取、擦除和写入操作。 存储器控制器106还可以被配置为管理与存储在存储器件104当中的或者将被存储到存储器件104当中的数据有关的各种功能，其包括但不限于坏块管理、垃圾收集、逻辑到物理地址转换、损耗均衡等。在一些实施方式中，存储器控制器106被进一步配置为处理与从存储器件104读取的或者被写入到存储器件104的数据有关的纠错码(ECC)。还可以由存储器控制器106执行任何其他适当的功能，例如，对存储器件104格式化。存储器控制器106可以根据特定通信协议与外部装置(例如，主机108)通信。例如，存储器控制器106可以通过各种接口协议(例如，USB协议、MMC协议、外围部件互连(PCI)协议、高速PCI(PCI‑E)协议、高级技术附件(ATA)协议、串行ATA协议、并行ATA协议、小型计算机小型接口(SCSI)协议、增强型小型磁盘接口(ESDI)协议、集成驱动电子设备(IDE)协议、Firewire协议等)中的至少一种与外部装置通信。此外，存储器控制器106还可以被配置为控制存储器件104的操作以执行根据本公开一些实施方式的方法。例如，在一些实施方式中，存储器控制器106可以确定读取电压高于还是低于选定存储单元的阈值电压。在一些实施方式中，存储器控制器106可以响应于读取电压高于选定存储单元的阈值电压而确定选定存储单元的状态为“置位”状态，或者响应于读取电压低于选定存储单元的阈值电压而确定选定存储单元的状态为“重置”状态。 要指出的是，根据本公开的一些实施方式，存储器件104的这些操作中的一个或多个也可以部分或全部由控制逻辑执行。 [0036] 图2示出了根据本公开的一些方面的包括外围电路的示范性存储器件200的示意性电路图。存储器件200可以是图1中的存储器件104的示例。存储器件200可以包括存储单元阵列201和耦接至存储单元阵列201的外围电路202。存储单元阵列201可以包括字线(例如，选定字线214)、位线(例如，选定位线216和未选定位线218)以及形成于字线和位线之间的存储单元(例如，选定存储单元208和未选定存储单元210)。在一些实施方式中，每个存储单元(例如，选定存储单元208和未选定存储单元210)可以包括与选择器(未示出)串联的PCM元件(未示出)。在一些实施方式中，存储单元(例如，208或210)也可以是包括成对的晶体管和电容器的DRAM单元。为了读取选定存储单元(例如，选定存储单元208)，可以将选定字线电压(例如，选定字线电压Vwl1)施加至选定字线(例如，选定字线214)，并且可以将选定位线电压(例如，选定位线电压Vbl1)施加至选定位线(例如，选定位线216)。其他未选定字线将保持在未选定字线电压(例如，Vwl0)，其他未选定位线将保持在未选定位线电压(例如，Vbl0)。在一些实施方式中，在将选定字线电压(例如，选定字线电压Vwl1)施加至选定字线(例如，选定字线214)之前，未选定位线(例如，未选定位线218)的未选定位线电压(例如，Vbl0)被配置为在预充电共享、充电共享和放电过程期间被一系列电压设置到参考电压。在一些实施方式中，在将选定字线电压(例如，选定字线电压Vwl1)施加至选定字线(例如，选定字线214)之前，选定位线(例如，选定位线216)的选定位线电压(例如，Vbl1)被配置为在预充电共享、充电共享和放电过程期间被设置成一系列电压。稍后将论述这些预充电共享、充电共享和放电共享过程。 [0037] 图3示出了具有与选择器串联的PCM元件的存储器件300的截面的侧视图。存储器件300包括衬底302上方的一条或多条平行位线304(即，对应于图2中的位线216)和位线304上方的一条或多条平行字线316(即，对应于图2中的字线214)。存储器件300还包括一个或多个PCM单元301(即，对应于图2中的存储单元208)，每个PCM单元都设置于相应对的位线304和字线316的交点处。相邻的PCM单元301由绝缘结构322隔开。每个PCM单元301包括选择器308和选择器308上方的PCM元件312。每个PCM单元301还包括垂直地分别介于相应位线 304、选择器308、PCM元件312和相应字线316之间的三个电极306、310和314。 [0038] 要指出的是，PCM元件312可以基于以电热方式对相变材料所做的加热和淬火来利用相变材料(例如，硫属化物合金)中的非晶相和晶相的电阻率差异。相变元件可以位于两个电极之间，并且可以施加电流使材料(或其阻挡电流通路的部分)在两相之间反复切换，以存储数据。 [0039] 选择器308可以包括双向阈值开关(OTS)选择器，其具有OTS材料，例如，碲化锌(ZnTe)，在施加高于阈值电压(Vth)的外部偏置电压(Va)时，这种材料表现出场相关易失性电阻开关行为(被称为“OTS”现象)。在较低电压(|Va|＜Vth)下，处于其截止状态的OTS选择器的高电阻使截止状态电流(Ioff)保持低水平。在较高电压(|Va|>Vth)下，OTS选择器经历OTS现象，并且切换至具有低电阻的导通状态；因此，通过处于导通状态的OTS选择器的电流(Ion)增大。只要供应高电压，就保持该易失性导通状态。 [0040] 图4示出了根据本公开的一些方面的包括存储单元阵列401(例如，对应于图2中的201)和外围电路的示范性存储器件400(例如，对应于图1中的104)的框图。在一些实施方式中，存储单元阵列401的存储单元包括PCM单元301。 [0041] 如图4所示，页缓冲器/感测放大器404可以耦接至存储单元阵列401并且被配置为根据来自控制逻辑412的控制信号从存储单元阵列401读取数据以及向存储单元阵列401编程(写入)数据。在一个示例中，页缓冲器/感测放大器404可以存储将被编程到(例如，图2中)存储单元阵列201的一页中的一页编程数据(写入数据)。在另一示例中，页缓冲器/感测放大器404可以执行编程验证操作，以确保数据已经被正确地编程到了耦接至选定字线214的存储单元208中。在又一示例中，页缓冲器/感测放大器404还可以在读取操作中从选定位线216感测表示存储在存储单元208中的数据位的低功率信号，并且将该小电压摆幅放大到可识别逻辑电平。 [0042] 列解码器/位线驱动器可以被耦接至存储单元阵列401和控制逻辑412并且被配置为通过控制逻辑412来控制并且选择一个或多个存储单元(例如，选定存储单元208)和位线(例如，选定位线216)。列解码器/位线驱动器406还可以被配置为驱动选定位线216。列解码器/位线驱动器406还可以被配置为使用从电压发生器410生成的位线电压来驱动选定位线216。 [0043] 数据I/O 416可以耦接至页缓冲器/感测放大器404和/或列解码器/位线驱动器406，并且被配置为将从数据总线423输入的数据引导(路由)到存储单元阵列201的选定存储单元208，以及将从选定存储单元输出的数据引导(路由)到数据总线423。 [0044] 行解码器/字线驱动器408可以耦接至控制逻辑412和存储单元阵列401，并且被配置为由控制逻辑412来控制并且选择存储单元阵列201的一个或多个存储单元(例如，选定存储单元208)和选定字线(例如，选定字线214)。行解码器/字线驱动器408还可以被配置为驱动选定字线214。行解码器/字线驱动器408可以被进一步配置为使用从电压发生器410生成的字线电压来驱动选定字线214。 [0045] 电压发生器410可以耦接至控制逻辑412并且被配置为根据来自控制逻辑412的控制信号来由控制逻辑412控制，并且生成将被提供到存储单元阵列401的字线电压(例如，读取电压、编程电压、通过电压、局部电压、验证电压等)、位线电压和源极线电压。 [0046] 控制逻辑412可以耦接至上文描述的每个外围电路，并且被配置为控制每个外围电路的操作。控制逻辑412被配置为从主机(例如，图1中的108)接收时钟信号、命令信号、地址信号和数据信号。命令信号是经由命令总线421接收的。数据信号是经由数据总线423接收的。在一些实施方式中，控制逻辑412可以由微处理器、微控制器(又名微控制器单元(MCU))、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路以及被配置为执行所述各种功能的其他适当硬件、固件和/或软件来实施。在一些实施方式中，控制逻辑412耦接至字线驱动器408并且被配置为经由字线驱动器408将读取电压引导到选定存储单元中。 [0047] 地址寄存器414可以耦接至控制逻辑412或包括在控制逻辑412中。地址寄存器414可以包括状态寄存器、命令寄存器和地址寄存器，以存储用于控制每个外围电路的操作的状态信息、命令操作代码(OP代码)和命令地址。 [0048] 图5示出了根据本公开的一些方面的包括充电控制电路500的存储器件(例如，对应于图4中的400)的框图。如图4所示，一旦控制逻辑412确定命令信号是读取命令，则其触发读取操作。读取操作包括在向选定字线施加读取电压之前的一系列预充电共享、充电共享和放电过程。根据本公开的一些实施方式，这些预充电共享、充电共享和放电过程是由充电控制电路500执行的。充电控制电路500可以包括耦接至存储单元阵列(例如，对应于存储单元阵列201或401)的电压比较器501(例如，对应于或包括在页缓冲器/感测放大器404中)、连接到电压比较器501的第一输入端子503的未选定位线511(例如，对应于未选定位线218)，以及连接到电压比较器501的第二输入端子505的选定位线513(例如，对应于选定位线216)。在一些实施方式中，电压比较器501被配置为如果选定位线513(例如，选定位线 216)的选定位线电压Vbl1高于未选定位线511(例如，对应于未选定位线218)保持的参考电压，则确定选定存储单元(例如，选定存储单元208)处于“置位”状态中；并且如果选定位线的选定位线电压低于参考电压，则确定选定存储单元处于“重置”状态中。 [0049] 在一些实施方式中，在读取操作开始时，可以一开始将选定位线513和未选定位线设置到第一电压。在一些实施方式中，第一电压可以是地电压。在一些实施方式中，第一电压可以是0伏。 [0050] 第一局部控制门521耦接至未选定位线511(例如，对应于未选定位线218)，并且被配置为在预充电共享过程期间控制未选定位线511是否被预充电至预充电电压(例如，负电压Vn1)。在一些实施方式中，负电压Vn1可以介于‑3伏和‑3伏之间。在一些实施方式中，负电压Vn1可以是‑3.6伏。在一些实施方式中，负电压Vn1可以是‑4伏。在一些实施方式中，负电压Vn1可以是‑4.5伏。在一些实施方式中，负电压Vn1可以是‑5伏。 [0051] 第二局部控制门523耦接于选定位线513和未选定位线511之间，并且被配置为在充电共享过程期间控制是否使选定位线513和未选定位线511达到相同电压电平(例如，负电压Vn1的1/2)。充电共享过程之后的该电压电平(例如，负电压Vn1的1/2)可以是参考电压，其可以用于通过将选定位线电压Vbl1与未选定位线511保持的参考电压进行比较来确定选定存储单元处于“置位”状态还是“重置”状态。例如，如果选定存储单元处于“置位”状态中，则在横跨选定字线施加读取电压之后，选定位线电压将被上拉到高于参考电压。相反，如果选定存储单元处于“重置”状态中，则在横跨选定字线施加读取电压之后，选定位线电压将保持低于参考电压。在一些实施方式中，参考电压可以介于‑1.5伏和‑2.5伏之间。在一些实施方式中，参考电压可以是‑1.8伏。在一些实施方式中，参考电压可以是‑2伏。在一些实施方式中，参考电压可以是‑2.25伏。在一些实施方式中，参考电压可以是‑2.5伏。 [0052] 第三局部控制门525耦接至选定位线513，并且被配置为在放电过程期间控制是否将选定位线513放电至第二电压(例如，负电压Vn2)。在一些实施方式中，负电压Vn2可以介于‑2伏到‑4伏之间，例如‑2.5伏。要指出的是，根据本公开一些实施方式的充电控制电路500仅仅是实现期望功能或机制的示例；考虑到以上教导，实现相同或相似功能的任何其他控制逻辑栅极组合都是可能的。 [0053] 图6A‑6B示出了根据本公开的一些方面的示范性存储器件的读取操作的时间序列。具体而言，图6A示出了“置位”状态读出序列，图6B示出了“重置”状态读出序列。图7示出了根据本公开的一些方面的操作存储器件的示范性方法700的流程图。为了更好地描述本公开，将对图6A‑6B中的时间序列与图7中的方法700一起论述。要理解的是，方法700中所示的操作不是穷举性的，并且也可以在例示的任何操作之前、之后或之间执行其他操作。此外，所述操作中的一些可以同时执行的或者按照不同于图6A‑6B和图7所示的顺序执行。 [0054] 如图6A中和图7中的操作702中所示，步骤1为初始状态，其中，当未向存储单元提供字线电压(Vwl)并且选定位线电压(Vbl0)和未选定位线电压(Vbl0)都被设置于例如地电压或0伏的第一电压时，存储单元(例如，选定存储单元208)上的电流(Icell)为0mA。选定位线(例如，图2中的216)和未选定位线(例如，图2中的218)被选择并且设置到初始状态。在一些实施方式中，初始状态的第一电压可以是地电压或0伏。 [0055] 如图6A中和图7中的操作704中所示，步骤2为预充电共享过程，其中，未选定位线(例如，未选定位线218)被预充电至预充电电压Vn1。在预充电共享过程期间，第一局部控制门(例如，图5中的521)被设置为“导通”状态，以将未选定位线预充电至预充电电压(例如，负电压Vn1)。预充电共享过程用于将位线之一拉到某一电压(例如，负电压)，使得在后续充电共享过程之后，两条位线将被置于相同电压电平(例如，先前负电压的一半)。在一些实施方式中，预充电电压，例如，Vn1可以介于‑3伏和‑5伏之间。在一些实施方式中，预充电电压可以是‑3.6伏。在一些实施方式中，预充电电压可以是‑4伏。在一些实施方式中，预充电电压可以是‑4.5伏。在一些实施方式中，预充电电压可以是‑5伏。 [0056] 如图6A中和图7中的操作706中所示，步骤3为充电共享过程，其中，将选定位线与未选定位线电连接，使得选定位线和未选定位线达到相同电压电平，即参考电压。在充电共享过程期间，第一局部控制门被设置为“截止”状态以中止对未选定位线预充电，并且同时第二局部控制门(例如，图5中的523)被设置为“导通”状态，使得选定位线和未选定位线达到相同的电压电平，即参考电压。在一些实施方式中，参考电压可以介于‑1.5伏和‑2.5伏之间。在一些实施方式中，参考电压可以是‑1.8伏。在一些实施方式中，参考电压可以是‑2伏。在一些实施方式中，参考电压可以是‑2.25伏。在一些实施方式中，参考电压可以是‑2.5伏。 [0057] 如图6A中和图7中的操作708中所示，步骤4为放电过程，其中，选定位线被放电至第二电压Vn2。第二局部控制门被设置为“截止”状态以中止选定位线和未选定位线的充电共享，同时第三局部控制门(例如，图5中的525)被设置为“导通”状态，以将选定位线放电至第二电压(例如，负电压Vn2)，然后第三局部控制门被设置为“截止”状态，以中止选定位线的放电。在一些实施方式中，负电压Vn2可以介于‑2伏到‑4伏之间，例如‑2.5伏。在将第三局部控制门设置为“截止”状态之后，选定位线处于浮置状态。 [0058] 如图6A中和图7中的操作710中所示，步骤5为读取过程，其中，向存储单元提供读取电压，例如，字线电压(Vwl)。由于存储单元处于“置位”状态，所以横跨存储单元的电流增大，选定位线电压被拉升到高于未选定位线保持的参考电压。电压比较器501(对应于或包括在感测放大器404中)从而可以通过感测标志从0(Vbl0>Vbl1)变为1(Vbl0 [0059] 相反，如图6B中所示，如果存储单元处于“重置”状态中，则横跨存储单元的电流保持相同，并且选定位线电压不会被上拉到高于参考电压。电压比较器501(对应于或包括在感测放大器404中)从而可以通过感测标志未从0变为1而确定存储单元处于“重置”状态中。如果选定位线上的选定存储单元处于“重置”状态中，则选定位线上的电压将不会被上拉到高于参考电压，因为读取电压低于选定存储单元的重置阈值电压。可以获得处于“重置”状态中的存储单元的读出数据(例如，读出电压或读出电流)。 [0060] 步骤6为恢复过程，其中，选定位线和未选定位线都被重置到初始状态，即地电压或0伏。在读出读取结果之后，在恢复过程期间将选定位线和未选定位线重置到初始状态，完成读取操作。 [0061] 可以容易地针对各种应用修改和/或调整前文对具体的实施方式所做的描述。因此，基于文中提供的教导和指引，意在使这样的调整和修改落在所公开的实施方式的含义以及等价方案的范围内。 |
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