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特表2022-520876メモリデバイスのためのソース線構成
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-01
(54)【発明の名称】メモリデバイスのためのソース線構成
(51)【国際特許分類】
   G11C 16/10 20060101AFI20220325BHJP
【FI】
G11C16/10 143
G11C16/10 140
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021549228
(86)(22)【出願日】2020-02-11
(85)【翻訳文提出日】2021-10-15
(86)【国際出願番号】 US2020017734
(87)【国際公開番号】W WO2020172006
(87)【国際公開日】2020-08-27
(31)【優先権主張番号】16/282,749
(32)【優先日】2019-02-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】595168543
【氏名又は名称】マイクロン テクノロジー,インク.
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(72)【発明者】
【氏名】ファッケントホール リチャード イー.
【テーマコード(参考)】
5B225
【Fターム(参考)】
5B225BA09
5B225DB22
5B225EA01
5B225EB10
5B225EC09
5B225FA01
5B225FA02
(57)【要約】
メモリデバイスのためのソース線構成のための方法、システム、およびデバイスが説明される。場合によっては、メモリデバイスのメモリセルは、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートと結合された第2のトランジスタとを含むことができる。メモリセルは、ワード線、ディジット線、およびソース線と結合され得る。書き込み動作中、メモリデバイスにおける1つまたは複数のメモリセルを使用して、ソース線がディジット線にクランプされ得る。読み取り動作中、ソース線は、メモリデバイスにおける1つまたは複数のメモリセルを使用して接地され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含む前記メモリセルに対して書き込み動作を実行するコマンドを受信すること、
前記コマンドの受信に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のトランジスタに接続されたソース線を、前記第2のトランジスタに接続されたディジット線と結合すること、
前記書き込み動作の一部として、前記ディジット線に第1の電圧を印加すること、
前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに、前記第1の電圧に少なくとも部分的に基づく第2の電圧を印加するために、前記第2のトランジスタを活動化させること、および
前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに印加された前記第2の電圧に少なくとも部分的に基づく論理状態を前記第1のトランジスタに記憶させるために、前記第2のトランジスタを非活動化させること、
を含む、方法。
【請求項2】
前記ソース線を前記ディジット線と結合することは、
第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させることを含み、前記第3のトランジスタは、前記ディジット線に接続された第1のノードと、前記ソース線に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第3のトランジスタを活動化させることは、前記第3のトランジスタの制御ゲートに第3の電圧を印加することを含み、前記第3のトランジスタはフローティングゲートを有する、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記第2のトランジスタを非活動化させた後、前記第2のメモリセルをリフレッシュすることをさらに含む、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記コマンドを受信することに少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルに関連付けられたワード線に第4の電圧を印加することをさらに含み、前記ワード線は、前記第1のトランジスタの制御ゲートに、および前記第2のトランジスタのゲートに接続される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記ワード線に前記第4の電圧を印加することは、前記第1のトランジスタを活動化させることなく前記第2のトランジスタを活動化させる、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記第2のトランジスタを非活動化させた後、前記メモリセルに対して読み取り動作を実行する第2のコマンドを受信すること、
前記ディジット線から前記ソース線を分断すること、
前記読み取り動作の一部として、前記ソース線を接地電圧と結合するために、第3のメモリセルにおける第4のトランジスタを活動化させること、および
前記ソース線が前記接地電圧と結合される間、前記メモリセルの第2の論理状態を決定すること、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに結合された第2のトランジスタとを含む前記メモリセルに対して読み取り動作を実行するコマンドを受信すること、
前記メモリセルの前記第1のトランジスタに結合されたソース線を接地すること、
前記読み取り動作の一部として、第1の電圧を、前記メモリセルの前記第2のトランジスタに接続されたディジット線に印加すること、および
前記ソース線が接地されている期間の少なくとも一部の間、前記ディジット線上の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルによって記憶された前記論理状態を決定すること、
を含む、方法。
【請求項9】
前記ソース線を接地することは、
第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させることを含み、前記第3のトランジスタは、前記ソース線に接続された第1のノードと、接地電圧に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記第3のトランジスタを活動化させることは、前記第3のトランジスタの制御ゲートに、第2の電圧を印加することを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記第3のトランジスタの前記制御ゲートに第3の電圧を印加することによって、前記第2のメモリセルをリフレッシュすることをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記第2のメモリセルの前記リフレッシュは、前記メモリセルによって記憶された前記論理状態を決定した後に生じる、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記読み取り動作の一部として、前記第1のトランジスタを活動化させるために、前記第1のトランジスタの制御ゲートに接続されたワード線に、第2の電圧を印加することをさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項14】
前記メモリセルによって記憶された前記論理状態を決定することは、前記第1のトランジスタを活動化させることに少なくとも部分的に基づき、前記ディジット線上の前記信号は、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートの電圧に少なくとも部分的に基づく、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記ワード線は、前記第2のトランジスタのゲートに接続され、前記ワード線に前記第2の電圧を印加することは、前記第2のトランジスタを活動化させない、請求項13に記載の方法。
【請求項16】
前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートによって記憶された前記状態を決定することは、前記ディジット線上の前記信号に関連付けられた電流を決定することを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項17】
メモリセルのアレイであって、前記メモリセルのアレイの各メモリセルは、制御ゲートおよびフローティングゲートを含む第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含み、各メモリセルは、前記第1のトランジスタおよび第2のトランジスタを使用して論理状態を記憶するように構成される、メモリセルのアレイと、
複数のワード線であって、各ワード線は、前記アレイの行のメモリセルの前記第1のトランジスタの制御ゲートおよび前記第2のトランジスタのゲートに接続される、複数のワード線と、
複数のディジット線であって、各ディジット線は、前記アレイの列のメモリセルの前記第1のトランジスタの第1のノードおよび前記第2のトランジスタの第2のノードに接続される、複数のディジット線と、
複数のソース線であって、各ソース線は、前記複数のディジット線のうちの1つのディジット線に対応し、前記1つのディジット線に接続されたそれぞれのメモリセルの前記第1のトランジスタの第2のノードに接続され、各ソース線は、前記1つのディジット線を使用して実行される動作に基づいてバイアスされるように構成される、複数のソース線と、
を含む、装置。
【請求項18】
前記メモリセルのアレイと結合されたメモリセルのクランプ行であって、前記メモリセルのクランプ行の各メモリセルは、フローティングゲートを含む第3のトランジスタと、前記第3のトランジスタの前記フローティングゲートに接続された第4のトランジスタとを含み、前記第3のトランジスタの各々の第1のノードは、前記複数のソース線のうちの対応するソース線に接続される、メモリセルのクランプ行と、
前記第3のトランジスタの各々の制御ゲートに接続され、書き込み動作である前記動作に基づいて、前記対応するソース線を、前記1つのディジット線の電圧にバイアスするように構成されたクランプ線と、
をさらに含む、請求項17に記載の装置。
【請求項19】
前記第3のトランジスタの各々の第2のノードは、対応する前記1つのディジット線に接続される、請求項18に記載の装置。
【請求項20】
前記クランプ線は、前記対応するソース線を前記1つのディジット線と結合するために、前記第3のトランジスタの前記各々を活動化することによって、前記対応するソース線を、前記1つのディジット線の前記電圧にバイアスするように構成される、請求項18に記載の装置。
【請求項21】
前記第4のトランジスタの各々の第3のノードは、対応する前記1つのディジット線に接続され、前記第4のトランジスタの各々のゲートは、前記クランプ線に接続される、請求項18に記載の装置。
【請求項22】
前記メモリセルのアレイと結合されたメモリセルの接地行であって、前記メモリセルの接地行の各メモリセルは、フローティングゲートを含む第5のトランジスタと、前記第5のトランジスタの前記フローティングゲートと結合された第6のトランジスタとを含み、前記第5のトランジスタの各々の第1のノードは、前記複数のソース線のうちの対応するソース線に接続される、メモリセルの接地行と、
前記第5のトランジスタの各々の制御ゲートに接続され、読み取り動作である前記動作に基づいて、前記対応するソース線を接地電圧にバイアスするように構成された接地線と、
をさらに含む、請求項17に記載の装置。
【請求項23】
前記第5のトランジスタの各々の第2のノードは、前記接地電圧に接続される、請求項22に記載の装置。
【請求項24】
前記接地線は、前記対応するソース線を前記接地電圧と結合するために、前記第5のトランジスタの前記各々を活動化することによって、前記対応するソース線を、前記接地電圧にバイアスするように構成される、請求項22に記載の装置。
【請求項25】
各メモリセルの前記第1のトランジスタは、p型トランジスタであり、各メモリセルの前記第2のトランジスタは、n型トランジスタである、請求項17に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[クロスリファレンス]
本特許出願は、2019年2月22日に出願された「SOURCE LINE CONFIGURATIONS FOR A MEMORY DEVICE」と題された、FACKENTHALによる米国特許出願第16/282,749号に対する優先権を主張し、その出願は、本明細書の譲受人に割り当てられ、かつ参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【0002】
以下は、一般に、少なくとも1つのメモリデバイスを含むシステムに関し、より詳細には、フローティングゲートを備えたメモリセルのためのソース線構成、およびそれを使用するための技法に関する。
【背景技術】
【0003】
メモリデバイスは、コンピュータ、ワイヤレス通信デバイス、カメラ、デジタルディスプレイなどの様々な電子デバイス内に情報を記憶するために、幅広く使用される。情報は、メモリデバイスの異なる状態をプログラミングすることによって記憶される。例えば、バイナリデバイスは、ほとんどの場合、しばしば論理1または論理0によって示される2つの状態のうちの1つを記憶する。他のデバイスでは、2つより多くの状態を記憶できる。記憶された情報にアクセスするために、デバイスの構成要素は、メモリデバイス内に記憶された少なくとも1つの状態を、読み取るかまたは感知することができる。情報を記憶するために、デバイスの構成要素は、状態をメモリデバイス内に書き込むかまたはプログラミングすることができる。
【0004】
いくつかのタイプのメモリデバイスは、メモリセルの読み取り動作および書き込み動作中に、様々なアクセス線にバイアスする(例えば、電圧を印加する)ことができる。これらのアクセス線は、ワード線、ディジット線、および/またはメモリセルと結合され得る他のタイプの導電線を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【0005】
図1】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするシステムの例を示す図である。
図2】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリダイの例を示す図である。
図3A】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイスのアクセス線バイアスの例を示す図である。
図3B】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイスのアクセス線バイアスの例を示す図である。
図4】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイスのアクセス線バイアスの例を示す図である。
図5】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイスの例を示す図である。
図6】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするタイミング図の例を示す図である。
図7】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするタイミング図の例を示す図である。
図8】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイスのブロック図である。
図9】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのサポートソース線構成をサポートする1つまたは複数の方法を示すフローチャートである。
図10】本明細書に開示される例によるメモリデバイスのサポートソース線構成をサポートする1つまたは複数の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0006】
メモリデバイスは、異なる論理状態を記憶するようにプログラム可能な1つまたは複数のメモリセルを含むことができる。例えば、メモリセルは、動作中に1ビットのデジタル論理(例えば、論理1状態および論理0状態)を記憶することができる。
【0007】
メモリセルは、2つのトランジスタを使用して論理状態を記憶することができ、2つのトランジスタのうちの1つのトランジスタは、フローティングゲートに関連付けられ得る。フローティングゲートは、トランジスタの制御ゲートに近接しているが、誘電体材料によって制御ゲートから分離されている電気的ノードであり得る。フローティングゲートに記憶された電圧または電荷は、フローティングゲートに関連付けられたトランジスタの閾値電圧に影響を与える可能性があり、したがって、電圧が制御ゲートに印加されたときにトランジスタを流れる電流の量にも影響を与える可能性がある。トランジスタを流れる電流の量は、メモリセルによって記憶された論理状態を決定するために「感知」され得る。フローティングゲートメモリセルと呼ばれ得るこのタイプのメモリセルは、論理状態を記憶するためにコンデンサを使用しない場合がある。代わりに、フローティングゲートを備えたメモリセルは、フローティングゲートの電圧に基づいて論理状態を記憶することができる。
【0008】
フローティングゲートメモリセルは、2つのトランジスタ、すなわち、論理状態を記憶するための第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートに選択的にアクセスするための第2のトランジスタとを含むことができる。本明細書の説明は、フローティングゲートに関連付けられた第1のトランジスタを、読み取りトランジスタと呼ぶ。なぜなら、このトランジスタは、メモリセルの状態を読み取るために、読み取り動作中に活動化され得るからである。メモリセルにおける第2のトランジスタは、書き込みトランジスタと呼ばれることがある。なぜなら、第2のトランジスタは、第1のトランジスタのフローティングゲートに電圧を印加するために、書き込み動作中に活動化され得るからである。
【0009】
フローティングゲートメモリセルは、様々なアクセス線に結合され得る。これらのアクセス線は、他のタイプのメモリセルで使用されるワード線およびディジット線など、ワード線およびディジット線を含むことができる。フローティングゲートメモリセルは、ソース線と呼ばれるアクセス線とも結合され得る。
【0010】
フローティングゲートメモリセルは、ワード線、ディジット線、およびソース線など、メモリセルに関連付けられたアクセス線にバイアスをかける(例えば、電圧を印加する)ことによって、読み取りまたは書き込みされ得る。例えば、ワード線は、読み取りトランジスタおよび書き込みトランジスタの制御ゲートと結合され得、読み取り動作または書き込み動作中にターゲットメモリセルを選択するようにバイアスされ得る。ディジット線は、読み取りトランジスタおよび書き込みトランジスタのドレインと結合され得、(書き込みトランジスタを介して)書き込み動作中にフローティングゲートに電圧を印加するか、または(読み取りトランジスタを介して)読み取り動作中にディジット線とソース線との間に電流を流すようにバイアスされ得る。電流が、ディジット線から読み取りトランジスタを介してソース線に流れることを可能にするように、ソース線は、読み取り動作中に比較的低い電圧(例えば、接地電圧)にバイアスされ得る。
【0011】
場合によっては、書き込み動作中、ソース線が低電圧にバイアスされる一方、論理状態を選択されたメモリセルに書き込むためにディジット線がより高い電圧にバイアスされている場合、ディジット線とソース線との間の電圧差により、同じディジット線とソース線に結合されている選択されていないメモリセルに電流が流れる可能性がある。累積漏れ電流は、メモリデバイスにおいて、望ましくない影響を与える可能性がある。したがって、書き込み動作中にソース線をディジット線電圧にバイアスして、選択されていないメモリセルを流れる不要な電流を排除または軽減することが望ましい場合がある。つまり、ソース線は、読み取り動作または書き込み動作のどちらに使用されるかによって、異なるバイアスが必要になる場合がある。
【0012】
場合によっては、ソース線を、アクセス動作に応じてソース線を適切な電圧に駆動するコントローラまたは電圧調整器と結合することによって、ソース線がバイアスされ得る。しかしながら、この手法を使用すると、ソース線は、メモリデバイスに関連付けられたメモリセルのブロックから(例えば、メモリセルのパッチまたはタイルから)取り出される可能性があり、それは高価になり得る。
【0013】
メモリセルの対応するブロックからソース線を取り出すことを回避するために、場合によっては、メモリセルのアレイと同じダイ上に製造される他のフローティングゲートメモリセルを使用してソース線がバイアスされ得る。これらの他のフローティングゲートメモリセルは、アレイにおけるメモリセルのソース線と結合され得、動作(読み取りまたは書き込み)に応じて、ソース線を、適切な電圧にバイアスするように構成可能である。
【0014】
例えば、場合によっては、メモリダイは、ソース線およびディジット線と結合され、書き込み動作中にソース線を対応するディジット線とクランプ(例えば、結合)するように構成されたメモリセルを含むことができる。場合によっては、メモリダイは、ソース線および接地ノードと結合され、読み取り動作中にソース線を接地するために使用されるメモリセルを含むことができる。このようにして、ソース線をメモリセルのブロックから取り出すのではなく、メモリセルのブロックに存在するメモリセルを使用して、ソース線は、適切にバイアスされ得る。
【0015】
本開示の特徴は、図1および図2を参照して説明されるように、メモリシステムおよびメモリダイのコンテキストで最初に説明される。本開示の特徴は、図3図7を参照して説明されるように、メモリデバイスおよびタイミング図のコンテキストにおいて説明される。本開示のこれらおよび他の特徴は、図8図10を参照して説明されるように、ソース線管理の使用に関連する装置図およびフローチャートによってさらに例示され、それらを参照して説明される。
【0016】
図1は、本明細書に開示される例による1つまたは複数のメモリデバイスを利用するシステム100の一例を示す。システム100は、外部メモリコントローラ105、メモリデバイス110、および、外部メモリコントローラ105をメモリデバイス110に結合する複数のチャネル115を含むことができる。システム100は、1つまたは複数のメモリデバイスを含むことができるが、説明を容易にするために、1つまたは複数のメモリデバイスを単一のメモリデバイス110として説明する。
【0017】
システム100は、コンピューティングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス、ワイヤレスデバイス、またはグラフィックス処理デバイスなどの、電子デバイスの態様を含むことができる。システム100は、移動式電子デバイスの例であってよい。システム100は、コンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、ウェアラブルデバイス、インターネット接続デバイスなどの例であってよい。メモリデバイス110は、システム100の1つまたは複数の他の構成要素についてのデータを記憶するように構成された、システムの構成要素であってよい。いくつかの例において、システム100は、基地局またはアクセスポイントを使用した他のシステムまたはデバイスとの双方向ワイヤレス通信のために構成される。いくつかの例において、システム100は、機械型通信(MTC)、機械間(M2M)通信、またはデバイス間(D2D)通信が可能である。
【0018】
システム100の少なくとも一部は、ホストデバイスの例であってよい。こうしたホストデバイスは、コンピューティングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス、ワイヤレスデバイス、グラフィックス処理デバイス、コンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、ウェアラブルデバイス、インターネット接続デバイス、何らかの他の固定式または移動式電子デバイスなどの、プロセスを実行するためにメモリを使用するデバイスの一例であってよい。場合によっては、ホストデバイスは、外部メモリコントローラ105の機能を実施する、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを示すことができる。場合によっては、外部メモリコントローラ105はホストまたはホストデバイスと呼ぶことができる。場合によっては、ホストデバイスは、グラフィックス処理ユニット(GPU)の例であり得る。
【0019】
場合によっては、メモリデバイス110は、システム100の他の構成要素と通信し、システム100によって潜在的に使用または参照されるべき物理的メモリアドレス/空間を提供するように構成された、独立デバイスまたは構成要素であってよい。いくつかの例において、メモリデバイス110は、少なくとも1つまたは複数の異なるタイプのシステム100と協働するように構成可能であってよい。システム100の構成要素とメモリデバイス110との間でのシグナリングは、信号を変調するための変調方式、信号を通信するための異なるピン設計、システム100およびメモリデバイス110の明確なパッケージング、システム100とメモリデバイス110との間のクロックシグナリングおよび同期、タイミング規約、および/または他の要因を、サポートするように動作可能であってよい。
【0020】
メモリデバイス110は、システム100の構成要素についてのデータを記憶するように構成可能であってよい。場合によっては、メモリデバイス110は、システム100に対してスレーブ型(例えば、外部メモリコントローラ105を介して、システム100によって提供されるコマンドに応答し、これらのコマンドを実行する)デバイスとして働くことができる。こうしたコマンドは、書き込み動作のための書き込みコマンド、読み取り動作のための読み取りコマンド、リフレッシュ動作のためのリフレッシュコマンド、または他のコマンドなどの、アクセス動作のためのアクセスコマンドを含むことができる。メモリデバイス110は、データストレージのための望ましいまたは指定された容量をサポートするための、2つ以上のメモリダイ160(例えば、メモリチップ)を含むことができる。2つ以上のメモリダイを含むメモリデバイス110は、マルチダイメモリまたはパッケージ(マルチチップメモリまたはパッケージとも呼ばれる)と呼ぶことができる。
【0021】
システム100は、プロセッサ120、基本入力/出力システム(BIOS)構成要素125、1つまたは複数の周辺構成要素130、および入力/出力(I/O)コントローラ135を、さらに含むことができる。システム100の構成要素は、バス140を使用して互いに電子通信することができる。
【0022】
プロセッサ120は、システム100の少なくとも一部を制御するように構成可能である。プロセッサ120は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素であってよく、あるいは、これらのタイプの構成要素の組み合わせであってよい。こうした場合には、プロセッサ120は、他の例の中でもとりわけ、中央処理ユニット(CPU)、GPU、汎用グラフィック処理装置(GPGPU)、またはシステムオンチップ(SoC)の例であり得る。
【0023】
BIOS構成要素125は、システム100の様々なハードウェア構成要素を初期設定および実行することが可能な、ファームウェアとして動作されるBIOSを含む、ソフトウェア構成要素であってよい。BIOS構成要素125は、プロセッサ120とシステム100の様々な構成要素、例えば、周辺構成要素130、I/Oコントローラ135などとの間のデータフローを管理することも可能である。BIOS構成要素125は、読み取り専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、または任意の他の不揮発性メモリに記憶される、プログラムまたはソフトウェアを含むことができる。
【0024】
周辺構成要素130は、システム100に組み込むかまたはシステム100と一体化することができる、任意の入力デバイスまたは出力デバイス、あるいはこうしたデバイスのためのインターフェースとすることができる。例には、ディスクコントローラ、サウンドコントローラ、グラフィックスコントローラ、イーサネットコントローラ、モデム、ユニバーサルシリアルバス(USB)コントローラ、シリアルまたはパラレルポート、あるいは、周辺構成要素相互接続(PCI)または専用グラフィックスポートなどの周辺カードスロットを含むことができる。周辺構成要素130は、当業者であれば周辺装置として理解される、他の構成要素とすることができる。
【0025】
I/Oコントローラ135は、プロセッサ120と、周辺構成要素130、入力デバイス145、または出力デバイス150との間の、データ通信を管理することができる。I/Oコントローラ135は、システムに組み込まれないかまたはシステム100と一体化されない、周辺装置を管理することができる。場合によっては、I/Oコントローラ135は、外部周辺構成要素への物理的接続またはポートを表すことができる。
【0026】
入力145は、システム100またはその構成要素に、情報、信号、またはデータを提供する、システム100外部のデバイスまたは信号を表すことができる。これには、ユーザインターフェース、あるいは、他のデバイスとのインターフェースまたは他のデバイス間のインターフェースを含むことができる。場合によっては、入力145は、1つまたは複数の周辺構成要素130を介してシステム100とインターフェースする周辺装置であるか、または、I/Oコントローラ135によって管理することができる。
【0027】
出力150は、システム100またはその構成要素のうちのいずれかから出力を受信するように構成された、システム100外部のデバイスまたは信号を表すことができる。出力150の例は、ディスプレイ、オーディオスピーカ、プリンティングデバイス、または、プリント回路基板上の別のプロセッサなどを含むことができる。場合によっては、出力150は、1つまたは複数の周辺構成要素130を介してシステム100とインターフェースする周辺装置とすることができるか、あるいは、I/Oコントローラ135によって管理することができる。
【0028】
システム100の構成要素は、それらの機能を実施するように設計された、汎用または特定用途向けの回路(circuitry)で構成することができる。これには、本明細書で説明する機能を実施するように構成された様々な回路要素、例えば、導電線、トランジスタ、キャパシタ、インダクタ、レジスタ、増幅器、あるいは、他の能動素子または受動素子を含むことができる。
【0029】
メモリデバイス110は、デバイスメモリコントローラ155および1つまたは複数のメモリダイ160を含むことができる。各メモリダイ160は、ローカルメモリコントローラ165(例えば、ローカルメモリコントローラ165-a、ローカルメモリコントローラ165-b、および/またはローカルメモリコントローラ165-N)、およびメモリアレイ170(例えば、メモリアレイ170-a、メモリアレイ170-b、および/またはメモリアレイ170-N)を含むことができる。メモリアレイ170は、各メモリセルが少なくとも1ビットのデジタルデータを記憶するように構成された、メモリセルの集合(例えば、グリッド)とすることができる。メモリアレイ170および/またはメモリセルの特徴を、図2を参照しながらより詳細に説明する。
【0030】
メモリデバイス110は、メモリセルの2次元(2D)アレイの一例であるか、または、メモリセルの3次元(3D)アレイの一例であってよい。例えば、2Dメモリデバイスは、単一のメモリダイ160を含むことができる。3Dメモリデバイスは、2つ以上のメモリダイ160(例えば、メモリダイ160-a、メモリダイ160-b、および/または任意の量のメモリダイ160-N)を含むことができる。3Dメモリデバイスでは、複数のメモリダイ160-Nが、互いの上に、または隣同士で積み重ねられ得る。場合によっては、3Dメモリデバイス内のメモリダイ160-Nは、デッキ、レベル、層、またはダイと呼ぶことができる。3Dメモリデバイスは、任意の量の積み重ねられたメモリダイ160-N(例えば、2段、3段、4段、5段、6段、7段、8段)を含むことができる。これにより、単一の2Dメモリデバイスに比べて、基板上に位置決め可能なメモリセルの量を増加させることができ、これによって生産コストを低下させ、メモリアレイのパフォーマンスを向上させること、またはその両方が可能である。いくつかの3Dメモリデバイスでは、異なるデッキが少なくとも1つの共通アクセス線を共有することができるため、いくつかのデッキが、ワード線、ディジット線、および/またはプレート線のうちの少なくとも1つを共有することができる。
【0031】
デバイスメモリコントローラ155は、メモリデバイス110の動作を制御するように構成された回路または構成要素を含むことができる。したがって、デバイスメモリコントローラ155は、メモリデバイス110がコマンドを実行できるようにする、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアを含むことができ、また、メモリデバイス110に関するコマンド、データ、または制御情報を、受信、送信、または実行するように構成可能である。デバイスメモリコントローラ155は、外部メモリコントローラ105、1つまたは複数のメモリダイ160、あるいはプロセッサ120と通信するように構成可能である。場合によっては、メモリデバイス110は、外部メモリコントローラ105からデータおよび/またはコマンドを受信することができる。例えば、メモリデバイス110は、メモリデバイス110がシステム100の構成要素(例えば、プロセッサ120)の代わりに特定のデータを記憶するものであることを示す書き込みコマンド、またはメモリデバイス110がメモリダイ160に記憶された特定のデータをシステム100の構成要素(例えば、プロセッサ120)に提供するものであることを示す読み取りコマンドを受信することができる。場合によっては、デバイスメモリコントローラ155は、メモリダイ160のローカルメモリコントローラ165に関連して本明細書で説明するメモリデバイス110の動作を制御することができる。デバイスメモリコントローラ155および/またはローカルメモリコントローラ165に含まれる構成要素の例には、外部メモリコントローラ105から受信した信号を復調するための受信器、信号を変調して外部メモリコントローラ105に送信するためのデコーダ、論理、デコーダ、増幅器、フィルタ、などを含むことができる。
【0032】
(例えば、メモリダイ160に対してローカルな)ローカルメモリコントローラ165は、メモリダイ160の動作を制御するように構成可能である。また、ローカルメモリコントローラ165は、デバイスメモリコントローラ155と通信する(例えば、データおよび/またはコマンドを受信および送信する)ように構成可能でもある。ローカルメモリコントローラ165は、本明細書で説明するメモリデバイス110の動作を制御するために、デバイスメモリコントローラ155をサポートすることができる。場合によっては、メモリデバイス110はデバイスメモリコントローラ155を含まず、またローカルメモリコントローラ165または外部メモリコントローラ105は、本明細書で説明する様々な機能を実行することができる。したがって、ローカルメモリコントローラ165は、デバイスメモリコントローラ155と、他のローカルメモリコントローラ165と、あるいは外部メモリコントローラ105またはプロセッサ120と直接、通信するように構成可能である。
【0033】
外部メモリコントローラ105は、システム100の構成要素(例えば、プロセッサ120)とメモリデバイス110との間での、情報、データ、および/またはコマンドの通信を実行可能にするように構成可能である。外部メモリコントローラ105は、システム100の構成要素とメモリデバイス110との間でリエゾンとして作用することが可能であるため、システム100の構成要素は、必ずしもメモリデバイスの動作の詳細を知る必要はない。システム100の構成要素は、外部メモリコントローラ105が満たす要求(例えば、読み取りコマンドまたは書き込みコマンド)を外部メモリコントローラ105に提示することができる。外部メモリコントローラ105は、システム100の構成要素とメモリデバイス110との間で交換される通信を転換または変換することができる。場合によっては、外部メモリコントローラ105は、共通(ソース)システムクロック信号を生成するシステムクロックを含むことができる。場合によっては、外部メモリコントローラ105は、共通(ソース)データクロック信号を生成する共通データクロックを含むことができる。
【0034】
場合によっては、外部メモリコントローラ105またはシステム100の他の構成要素、あるいは本明細書で説明するその機能は、プロセッサ120によって実施することができる。例えば、外部メモリコントローラ105は、プロセッサ120またはシステム100の他の構成要素によって実施される、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア、あるいはそれらの何らかの組み合わせとすることができる。外部メモリコントローラ105は、メモリデバイス110の外部にあるものと示されるが、場合によっては、外部メモリコントローラ105または本明細書で説明するその機能は、メモリデバイス110によって実施可能である。例えば、外部メモリコントローラ105は、デバイスメモリコントローラ155あるいは1つまたは複数のローカルメモリコントローラ165によって実施される、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア、あるいはそれらの何らかの組み合わせとすることができる。場合によっては、外部メモリコントローラ105は、プロセッサ120およびメモリデバイス110にわたって分散可能であり、外部メモリコントローラ105の一部はプロセッサ120によって実施され、他の部分はデバイスメモリコントローラ155またはローカルメモリコントローラ165によって実施される。同様に、場合によっては、本明細書でデバイスメモリコントローラ155またはローカルメモリコントローラ165に帰する1つまたは複数の機能は、場合によっては、(プロセッサ120とは別であるか、またはプロセッサ120に含められた)外部メモリコントローラ105によって実行可能である。
【0035】
場合によっては、メモリデバイス110は、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、フローティングゲートと結合された第2のトランジスタとを有するメモリセルに対して書き込み動作を実行するコマンドを受信することができる。場合によっては、外部メモリコントローラ105、デバイスメモリコントローラ155、および/またはローカルメモリコントローラ165は、メモリデバイスに、コマンドの受信に基づいて、第1のトランジスタに結合されたソース線を、第2のトランジスタに結合されたディジット線に結合させ、第1の電圧をディジット線に印加させ、第2のトランジスタを活動化させることによって第1のトランジスタのフローティングゲートに、第1の電圧に少なくとも部分的に基づく第2の電圧を印加し、第2のトランジスタを非活動化させることにより、論理状態をメモリセルに記憶させるように構成され得る。場合によっては、論理状態は第2の電圧に基づく。
【0036】
場合によっては、メモリデバイス110は、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、フローティングゲートと結合された第2のトランジスタとを有するメモリセルに対して読み取り動作を実行するコマンドを受信することができる。場合によっては、外部メモリコントローラ105、デバイスメモリコントローラ155、および/またはローカルメモリコントローラ165は、第1のトランジスタと結合されたソース線を接地し、メモリセルの第2のトランジスタに結合されたディジット線へ第1の電圧を印加し、第1の電圧をディジット線に印加すること、および、ソース線を接地することに基づいて、メモリセルに記憶された論理状態を決定するように構成可能である。
【0037】
システム100の構成要素は、複数のチャネル115を使用してメモリデバイス110と情報を交換することができる。いくつかの例において、チャネル115は、外部メモリコントローラ105とメモリデバイス110との間での通信を実行可能にすることができる。各チャネル115は、システム100の構成要素に関連付けられた端子間に、1つまたは複数の信号経路または伝送媒体(例えば、導体)を含むことができる。例えば、チャネル115は、外部メモリコントローラ105に1つまたは複数のピンまたはパッドを含み、メモリデバイス110に1つまたは複数のピンまたはパッドを含む、第1の端子を含むことができる。ピンは、システム100のデバイスの導電入力または出力ポイントの一例であってよく、ピンは、チャネルの一部として作用するように構成可能である。場合によっては、端子のピンまたはパッドは、チャネル115の信号経路の一部とすることができる。システム100の構成要素内で信号を経路指定するために、追加の信号経路をチャネルの端子に結合することができる。例えばメモリデバイス110は、チャネル115の端子からメモリデバイス110の様々な構成要素(例えば、デバイスメモリコントローラ155、メモリダイ160、ローカルメモリコントローラ165、メモリアレイ170)へと、信号を経路指定する、信号経路(例えば、メモリダイ160の内部などの、メモリデバイス110またはその構成要素の内部の信号経路)を含むことができる。
【0038】
チャネル115(および、関連付けられた信号経路および端子)は、特定タイプの情報の通信専用とすることができる。場合によっては、チャネル115は集合チャネルとすることができ、したがって、複数の個別のチャネルを含むことができる。例えば、データチャネル190は、×4(例えば、4つの信号経路を含む)、×8(例えば、8つの信号経路を含む)、×16(例えば、16の信号経路を含む)、などとすることができる。チャネルを介して通信される信号は、ダブルデータレート(DDR)タイミングスキームを使用することができる。例えば、信号のいくつかのシンボルは、クロック信号の立上りエッジに登録され得、信号の他のシンボルは、クロック信号の立下りエッジに登録され得る。チャネルを介して通信される信号は、シングルデータレート(SDR)シグナリングを使用することができる。例えば、信号の1つのシンボルは、クロックサイクルごとに登録され得る。
【0039】
場合によっては、チャネル115は、1つまたは複数のコマンドおよびアドレス(CA)チャネル186を含むことができる。CAチャネル186は、外部メモリコントローラ105とメモリデバイス110との間で、コマンドに関連付けられた制御情報(例えば、アドレス情報)を含むコマンドを通信するように構成可能である。例えば、CAチャネル186は、望ましいデータのアドレスを伴う読み取りコマンドを含むことができる。場合によっては、CAチャネル186は、立上りクロック信号エッジおよび/または立下りクロック信号エッジに登録することができる。場合によっては、CAチャネル186は、アドレスおよびコマンドデータを復号するための任意の数の信号経路(例えば、8つまたは9つの信号経路)を含むことができる。
【0040】
場合によっては、チャネル115は、1つまたは複数のクロック信号(CK)チャネル188を含むことができる。CKチャネル188は、外部メモリコントローラ105とメモリデバイス110との間で1つまたは複数の共通クロック信号を通信するように構成可能である。各クロック信号は、高状態と低状態との間で振動するように、また、外部メモリコントローラ105およびメモリデバイス110のアクションを調整するように、構成可能である。場合によっては、クロック信号は、差分出力(例えば、CK_t信号およびCK_c信号)とすることができ、CKチャネル188の信号経路はそれに応じて構成可能である。場合によっては、クロック信号はシングルエンドとすることができる。CKチャネル188は、任意の量の信号経路を含むことができる。場合によっては、クロック信号CK(例えば、CK_t信号およびCK_c信号)は、メモリデバイス110のためのコマンドおよびアドレス指定動作、または、メモリデバイス110のための他のシステム全体の動作のタイミング基準を提供することができる。したがってクロック信号CKは、制御クロック信号CK、コマンドクロック信号CK、またはシステムクロック信号CKと、様々に呼ぶことができる。システムクロック信号CKは、1つまたは複数のハードウェア構成要素(例えば、発振器、結晶、論理ゲート、トランジスタなど)を含むことができる、システムクロックによって生成可能である。
【0041】
場合によっては、チャネル115は、1つまたは複数のデータ(DQ)チャネル190を含むことができる。データチャネル190は、外部メモリコントローラ105とメモリデバイス110との間で、データおよび/または制御情報を通信するように構成可能である。例えば、データチャネル190は、メモリデバイス110に書き込むべき情報またはメモリデバイス110から読み取った情報を、(例えば、双方向で)通信することができる。
【0042】
場合によっては、チャネル115は、他の目的専用であってよい1つまたは複数の他のチャネル192を含むことができる。これらの他のチャネル192は、任意の量の信号経路を含むことができる。
【0043】
チャネル115は、様々な異なるアーキテクチャを使用して外部メモリコントローラ105をメモリデバイス110に結合することができる。様々なアーキテクチャの例は、バス、2地点間接続、クロスバー、シリコンインターポーザなどの高密度インターポーザ、または、有機基板内に形成されたチャネル、あるいはそれらの組み合わせを含むことができる。例えば、場合によっては、信号経路は、シリコンインターポーザまたはガラスインターポーザなどの高密度インターポーザを少なくとも部分的に含むことができる。
【0044】
チャネル115を介して通信される信号は、様々な異なる変調方式を使用して変調することができる。場合によっては、バイナリシンボル(またはバイナリレベル)変調方式を使用して、外部メモリコントローラ105とメモリデバイス110との間で通信される信号を変調することができる。バイナリシンボル変調方式は、Mが2に等しいM-ary変調方式の一例とすることができる。バイナリシンボル変調方式の各々のシンボルは、1ビットのデジタルデータを表すように構成可能である(例えば、シンボルは論理1または論理0を表すことができる)。バイナリシンボル変調方式の例は、非ゼロ復帰(NRZ)、単極性符号化、双極性符号化、マンチェスター符号化、2つのシンボルを有するパルス振幅変調(PAM)(例えば、PAM2)、および/またはその他を含むが、限定されない。
【0045】
場合によっては、マルチシンボル(または、マルチレベル)変調方式を使用して、外部メモリコントローラ105とメモリデバイス110との間で通信される信号を変調することができる。マルチシンボル変調方式はM-ary変調方式の一例とすることができ、Mは3より大きいかまたは3に等しい。マルチシンボル変調方式の各シンボルは、1ビットより多くのデジタルデータを表すように構成可能である(例えば、シンボルは、論理00、論理01、論理10、または論理11を表すことができる)。マルチシンボル変調方式の例は、PAM4、PAM8など、直交振幅変調(QAM)、直交位相偏移キーイング(QPSK)、および/またはその他を含むが、限定されない。マルチシンボル信号またはPAM4信号は、1ビットより多くの情報を符号化するために少なくとも3つのレベルを含む変調方式を使用して変調される信号とすることができる。マルチシンボル変調方式およびシンボルは、代替として、非バイナリ、マルチビット、または高次変調方式およびシンボルと呼ぶことができる。
【0046】
図2は、本明細書に開示される例によるメモリダイ200の一例を示す。メモリダイ200は、図1を参照しながら説明するメモリダイ160の一例とすることができる。場合によっては、メモリダイ200は、メモリチップ、メモリデバイス、または電子メモリ装置と呼ぶことができる。メモリダイ200は、異なる論理状態を記憶するようにプログラム可能な1つまたは複数のメモリセル205を含むことができる。各メモリセル205は、2つまたはそれ以上の状態を記憶するようにプログラム可能であり得る。例えば、メモリセル205は、一度に1ビットのデジタル論理(例えば、論理0および論理1)を記憶するように構成可能である。場合によっては、単一のメモリセル205(例えば、マルチレベルメモリセル)は、一度に1ビットより多くのデジタル論理(例えば、論理00、論理01、論理10、または論理11)を記憶するように構成可能である。
【0047】
メモリセル205は、デジタルデータを表す状態を記憶することができる。ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)アーキテクチャまたは強誘電体ランダムアクセスメモリ(FeRAM)アーキテクチャでは、メモリセル205は、プログラム可能な状態を表す電荷を記憶するための誘電体材料を含むコンデンサを含むことができる。フローティングゲートメモリアーキテクチャでは、メモリセル205は2つのトランジスタを含むことができ、そのうちの1つはフローティングゲートに関連付けられる。フローティングゲートは、プログラム可能な状態を表す電荷を蓄積するように構成可能である。
【0048】
読み取りおよび書き込みなどの動作は、ワード線210、ディジット線215、および/またはソース線220などのアクセス線を活動化、選択、またはバイアスすることによって、フローティングゲートメモリセル205上で実行され得る。場合によっては、ディジット線215は、ビット線と呼ばれることもある。アクセス線、ワード線、ディジット線、ソース線、またはそれらの類似物への言及は、理解または動作を犠牲にすることなく、交換可能である。ワード線210、ディジット線215、またはソース線220を活動化、選択、またはバイアスすることは、それぞれの線に電圧を印加することを含むことができる。
【0049】
メモリダイ200は、格子状パターンに配置されたアクセス線(例えば、ワード線210、ディジット線215、およびソース線220)を含むことができる。メモリセル205は、ワード線210、ディジット線215、および/またはソース線220の交点に位置決めすることができる。ワード線210、ディジット線215、およびソース線220をバイアスすること(例えば、ワード線210、ディジット線215、またはソース線220に電圧を印加すること)によって、それらの交点で単一のメモリセル205にアクセスすることができる。
【0050】
メモリセル205にアクセスすることは、行デコーダ225、および列デコーダ230を介して制御することができる。例えば、行デコーダ225は、ローカルメモリコントローラ265から行アドレスを受信し、受信した行アドレスに基づいてワード線210を活動化することができる。列デコーダ230は、ローカルメモリコントローラ265から列アドレスを受信し、受信した列アドレスに基づいてディジット線215を活動化する。
【0051】
例えば、メモリダイ200は、WL_1からWL_Mと標示された複数のワード線210、DL_1からDL_Nと標示された複数のディジット線215、および、SL_1からSL_Nと標示された複数のソース線を含むことができ、MおよびNはメモリアレイのサイズに依存する。場合によっては、ソース線の数Nは、各ディジット線215が、ディジット線215と同じメモリセル205に関連付けられた対応するソース線220を有するように、ディジット線の数Nに対応する。したがって、ワード線210、ディジット線215、およびソース線220、例えばWL_1、DL_2、およびSL_2を活動化することによって、それらの交点でメモリセル205にアクセスすることができる。2次元または3次元のいずれの構成においても、ワード線210およびディジット線215の交点を、メモリセル205のアドレスと呼ぶことができる。場合によっては、ワード線210、ディジット線215、およびソース線220を、メモリセル205のアドレスと呼ぶことができる。
【0052】
メモリセル205は、フローティングゲート240に関連付けられた読み取りトランジスタ235、および書き込みトランジスタ245を含むことができる。読み取りトランジスタ235および書き込みトランジスタ245は、論理状態をメモリセル205に読み書きするためにともに使用され得る。
【0053】
フローティングゲート240は、メモリセル205の論理状態を表す電荷または電圧を蓄積するために使用され得る。フローティングゲート240は、フローティングゲート240における電荷または電圧が読み取りトランジスタ235に関連付けられた閾値電圧に影響を与え得るように、読み取りトランジスタ235の制御ゲート275の近くに配置される電気的ノードであり得る。制御ゲート275は、例えば、トランジスタを活動化または非活動化させるために使用されるトランジスタのゲートであり得る。読み取りトランジスタ235の閾値電圧は、フローティングゲート240における電荷または電圧によって影響を受ける可能性があるため、読み取りトランジスタ235は、少なくともフローティングゲート240に関連付けられ得る。閾値電圧は、トランジスタを完全に活動化させ、トランジスタのソースノードをトランジスタのドレインノードに結合するために、トランジスタの制御ゲートに印加しなければならない最小電圧であり得る。
【0054】
場合によっては、読み取りトランジスタ235は、フローティングゲート240を含むことができる。すなわち、読み取りトランジスタ235は、フローティングゲート240を含むフローティングゲートトランジスタであり得る。場合によっては、読み取りトランジスタ235は、フローティングゲート240を含まないトランジスタであり得る(例えば、フローティングゲートトランジスタではない)。この場合、フローティングゲート240は、読み取りトランジスタ235の制御ゲートに近接して製造される電気的ノードであり得るが、読み取りトランジスタ235内には含まれない。フローティングゲート240は、書き込みトランジスタ245のドレインノード295と結合され得る。
【0055】
場合によっては、読み取りトランジスタ235は、第1のタイプのトランジスタ(p型、n型)であり得、書き込みトランジスタ245は、第2のタイプのトランジスタ(n型、p型)であり得る。例えば、読み取りトランジスタ235は、p型トランジスタであり得、書き込みトランジスタは、n型トランジスタであり得るか、またはその逆であり得る。簡単にするために、本明細書の開示では、読み取りトランジスタ235は、p型トランジスタであると想定され、書き込みトランジスタ245は、n型トランジスタであると想定されるが、逆も使用され得る。同様に、読み取りトランジスタ235および書き込みトランジスタ245のソースノードおよびドレインノードへの参照は、逆にすることができる。場合によっては、読み取りトランジスタ235および書き込みトランジスタ245は、同じタイプのトランジスタ(例えば、両方ともp型または両方ともn型)であり得る。
【0056】
ワード線210は、メモリセル205においてアクセス動作を実行するために使用されるメモリセル205と結合された導電線であり得る。いくつかのアーキテクチャでは、ワード線210は、読み取りトランジスタ235の制御ゲート275および書き込みトランジスタ245の制御ゲート270と結合され得る。場合によっては、ワード線210は、制御ゲート275および制御ゲート270に電圧を印加することによって、メモリセルアクセス中に読み取りトランジスタ235および書き込みトランジスタ245の活動を制御するように構成可能である。場合によっては、読み取りトランジスタ235と書き込みトランジスタ245は異なるタイプのトランジスタであるため、ワード線210に電圧を印加すると、読み取りトランジスタ235または書き込みトランジスタ245のいずれかが活動化され得るが、両方のトランジスタが同時に活動化されるとは限らない場合がある。場合によっては、ワード線210は、読み取り動作中に、読み取りトランジスタ235を活動化させるが書き込みトランジスタ245を活動化させない電圧にバイアスされ得る。場合によっては、ワード線210は、書き込み動作中に、書き込みトランジスタ245を活動化させるが、読み取りトランジスタ235を活動化させない電圧にバイアスされ得る。
【0057】
ディジット線215は、メモリセル205を感知構成要素250に接続し、メモリセル205においてアクセス動作を実行するために使用される導電線であり得る。ディジット線215は、書き込みトランジスタ245のソースノード280と、および読み取りトランジスタ235のドレインノード290と接続され得る。
【0058】
ソース線220は、メモリセル205においてアクセス動作を実行するために使用される、メモリセル205と結合された導電線であり得る。ソース線220は、読み取りトランジスタ235のソースノード285と結合され得る。いくつかのメモリデバイスでは、共通のソース線(例えば、ソースプレート)がすべてのメモリセルと結合され得る。そのようなメモリデバイスでは、アクセス動作(例えば、読み取り動作または書き込み動作)により、他の行または列に障害を引き起こす可能性がある。いくつかのメモリデバイスでは、共通のソース線またはソースプレートを含まない場合があるが、代わりにディジット線に関連付けられたソース線を含む場合がある。そのような例では、単一のソース線が、単一のディジット線に関連付けられ得る。そのようなアーキテクチャは、アクセス動作中の障害を低減または軽減し得るが、ソース線に関連付けられた構成要素(例えば、ドライバなど)を増やす可能性がある。本明細書では、ディジット線に関連付けられたソース線を含むソース線構成が説明される。
【0059】
書き込み動作中、ワード線210は、書き込みトランジスタ245を活動化させる書き込み電圧にバイアスされ得、ディジット線215は、メモリセル205によって記憶された論理状態に基づく状態電圧にバイアスされ得る。例えば、ディジット線215は、「1」の論理状態を記憶するためにより高い電圧にバイアスされ得、「0」の論理状態を記憶するためにより低い電圧にバイアスされ得る。書き込みトランジスタ245を活動化させることにより、書き込みトランジスタ245のソースノード280を書き込みトランジスタ245のドレインノード295と結合することができ、それによって、ディジット線215の電圧に基づく電圧がフローティングゲート240に印加される。電圧がフローティングゲート240に印加された後、ワード線210は、書き込みトランジスタ245を非活動化させる電圧にバイアスされ得、それによって、フローティングゲート240を分離し、印加された電圧をフローティングゲート240に蓄積する。場合によっては、読み取りトランジスタ235は、書き込み動作中に非活動化のままである可能性がある。
【0060】
読み取り動作中、ワード線210は、読み取りトランジスタ235を活動化させることができる読み取り電圧にバイアスされ得、書き込みトランジスタ245は、非活動化のままであり得る。読み取りトランジスタ235を活動化させることにより、読み取りトランジスタ235のドレインノード290を読み取りトランジスタ235のソースノード285と結合することができ、それによって、ディジット線215をソース線220と結合することができる。読み取り動作中、ディジット線215は、小さな正の電圧にバイアスされ得、ソース線220は、読み取りトランジスタ235が活動化されたときに電流がディジット線215からソース線220に流れるように接地され得る。ディジット線215からソース線220に流れる電流の量は、メモリセル205によって記憶された状態によって影響を受ける可能性がある。すなわち、フローティングゲート240に蓄積された電圧または電荷は、読み取りトランジスタ235に関連付けられた閾値電圧に影響を与え得、それによって、読み取り電圧に応じて、読み取りトランジスタ235の活動化のレベルに影響を与え得る。次に、読み取りトランジスタ235の活動化のレベルは、ディジット線215とソース線220との間を流れる電流の量に影響を与え得る。
【0061】
感知構成要素250は、メモリセル205のフローティングゲート240に蓄積された状態(例えば、電荷または電圧)を検出し、検出された状態に基づいてメモリセル205の論理状態を決定するように構成可能である。場合によっては、感知構成要素250は、読み取り動作中に、ディジット線215とソース線220との間を流れる電流の量を検出することによって状態を検出することができ、これは、メモリセル205によって出力される信号と見なされ得る。
【0062】
場合によっては、感知構成要素250は、メモリセル205の信号出力を増幅するための1つまたは複数の感知増幅器を含むことができる。感知増幅器は、読み取り動作の間にディジット線215に沿った電流の微細な変化を検出することができ、検出された電流に基づいて、論理0または論理1のいずれかに対応して信号を生成することができる。
【0063】
感知構成要素250は、ディジット線215を介してメモリセル205から受信された信号を、基準信号255(例えば、基準電圧または電流)と比較するように構成可能である。感知構成要素250は、この比較に基づいて、メモリセル205の記憶された状態を決定することができる。例えば、バイナリシグナリングにおいて、ディジット線215が、基準信号255よりも高い電圧または電流を有する場合、感知構成要素250は、メモリセル205の記憶された状態が論理1であるものと決定することができ、ディジット線215が、基準信号255よりも低い電圧または電流を有する場合、感知構成要素250は、メモリセル205の記憶された状態が論理0であるものと決定することができる。感知構成要素250は、信号における差を検出および増幅するための、様々なトランジスタまたは増幅器を含むことができる。メモリセル205の検出された論理状態は、出力260として列デコーダ230を介して出力可能である。場合によっては、感知構成要素250は、別の構成要素(例えば、列デコーダ230、行デコーダ225)の一部とすることができる。場合によっては、感知構成要素250は、行デコーダ225、および/または列デコーダ230と電子通信することができる。
【0064】
ローカルメモリコントローラ265は、様々な構成要素(例えば、行デコーダ225、列デコーダ230、および感知構成要素250)を介して、メモリセル205の動作を制御することができる。ローカルメモリコントローラ265は、図1を参照しながら説明したローカルメモリコントローラ165の一例とすることができる。場合によっては、行デコーダ225、列デコーダ230、および感知構成要素250のうちの1つまたは複数を、ローカルメモリコントローラ265と共同設置することができる。ローカルメモリコントローラ265は、外部メモリコントローラ105(または、図1を参照しながら説明したデバイスメモリコントローラ155)から1つまたは複数のコマンドおよび/またはデータを受信するように、コマンドおよび/またはデータをメモリダイ200によって使用可能な情報に変換するように、メモリダイ200上で1つまたは複数の動作を実行するように、ならびに、1つまたは複数の動作の実行に応答して、メモリダイ200からのデータを外部メモリコントローラ105(または、デバイスメモリコントローラ155)に通信するように、構成可能である。ローカルメモリコントローラ265は、ターゲットワード線210、ターゲットディジット線215、およびターゲットソース線220をバイアス、または活動化するために、行、列、および/またはソース線のアドレス信号を生成することができる。ローカルメモリコントローラ265は、メモリダイ200の動作中に使用される様々な電圧または電流を、生成および制御することもできる。一般に、本明細書で説明する印加される電圧または電流の振幅、形状、または持続時間は、調節または変更可能であり、メモリダイ200を動作する際に説明される様々な動作について、異なる可能性がある。
【0065】
場合によっては、ローカルメモリコントローラ265は、メモリダイ200上でプリチャージ動作を実行するように構成可能である。プリチャージ動作は、メモリダイ200の1つまたは複数の構成要素および/またはアクセス線を1つまたは複数の所定の電圧レベルまでプリチャージすることを含むことができる。インスタンスによっては、メモリセル205および/またはメモリダイ200の一部を、異なるアクセス動作間でプリチャージすることができる。インスタンスによっては、ディジット線215および/または他の構成要素は、読み取り動作の前にプリチャージすることができる。
【0066】
場合によっては、ローカルメモリコントローラ265は、メモリダイ200の1つまたは複数のメモリセル205上で書き込み動作(例えば、プログラミング動作)を実行するように構成可能である。書き込み動作の間、メモリダイ200のメモリセル205は、望ましい論理状態を記憶するようにプログラム可能である。場合によっては、複数のメモリセル205を単一の書き込み動作の間にプログラミングすることができる。ローカルメモリコントローラ265は、書き込み動作を実行するためのターゲットメモリセル205を識別することができる。ローカルメモリコントローラ265は、ターゲットメモリセル205(例えば、ターゲットメモリセル205のアドレス)に結合された、ターゲットワード線210、ターゲットディジット線215、および/またはターゲットソース線220を識別することができる。ローカルメモリコントローラ265は、ターゲットメモリセル205にアクセスするために、ターゲットワード線210、ターゲットディジット線215、および/またはターゲットソース線220を活動化すること(例えば、ワード線210、ディジット線215、またはソース線220に電圧を印加すること)ができる。ローカルメモリコントローラ265は、特定の状態をメモリセル205のフローティングゲート240に記憶するための書き込み動作の間に、特定の信号(例えば、電圧)をディジット線215に印加することが可能であり、特定の状態は望ましい論理状態を示す。
【0067】
場合によっては、ローカルメモリコントローラ265は、メモリダイ200の1つまたは複数のメモリセル205上で読み取り動作(例えば、感知動作)を実行するように構成可能である。読み取り動作の間、メモリダイ200のメモリセル205に記憶される論理状態を決定することができる。場合によっては、単一の読み取り動作の間に複数のメモリセル205を感知することができる。ローカルメモリコントローラ265は、読み取り動作を実行するためのターゲットメモリセル205を識別することができる。ローカルメモリコントローラ265は、ターゲットメモリセル205(例えば、ターゲットメモリセル205のアドレス)に結合された、ターゲットワード線210、ターゲットディジット線215、および/またはターゲットソース線220を識別することができる。ローカルメモリコントローラ265は、ターゲットメモリセル205にアクセスするために、ターゲットワード線210、ターゲットディジット線215、および/またはターゲットソース線220を活動化すること(例えば、ワード線210、ディジット線215、またはソース線220に電圧を印加すること)ができる。ターゲットメモリセル205は、アクセス線をバイアスすることに応答して、感知構成要素250に信号を転送することができる。感知構成要素250は信号を増幅することができる。ローカルメモリコントローラ265は、感知構成要素250を発動すること(例えば、感知構成要素をラッチすること)が可能であり、それによってメモリセル205から受信した信号を基準信号255と比較することができる。この比較に基づいて、感知構成要素250は、メモリセル205上に記憶されている論理状態を決定することができる。ローカルメモリコントローラ265は、メモリセル205に記憶された論理状態を、読み取り動作の一部として外部メモリコントローラ105(または、デバイスメモリコントローラ)に通信することができる。
【0068】
いくつかのメモリアーキテクチャでは、メモリセル205にアクセスすることは、メモリセル205に記憶されている論理状態を劣化または破壊する可能性がある。例えば、フローティングゲートメモリセルに対して実行される読み取り動作は、フローティングゲートに記憶されている論理状態を破壊する可能性がある。ローカルメモリコントローラ265は、メモリセル205を元の論理状態に戻すために、再書き込み動作またはリフレッシュ動作を実行することができる。ローカルメモリコントローラ265は、読み取り動作後に、論理状態をターゲットメモリセルに再書き込みすることができる。場合によっては、再書き込み動作は、読み取り動作の一部と見なされることがある。加えて、ワード線210などの単一のアクセス線を活動化させると、そのアクセス線に結合されたいくつかのメモリセルに記憶された状態を乱す可能性がある。したがって、再書き込み動作またはリフレッシュ動作は、アクセスされていない可能性がある1つまたは複数のメモリセルに対して実行され得る。
【0069】
図3Aおよび図3Bは、本明細書に開示される例による、メモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイス300の書き込み動作および読み取り動作中のアクセス線バイアスの例をそれぞれ示す。
【0070】
メモリデバイス300は、ターゲットメモリセル205-aを含む複数のメモリセルを含む。ターゲットメモリセル205-aは、図2を参照して説明されるフローティングゲートメモリセル205の例であり得る。ターゲットメモリセル205-aは、フローティングゲート240-aに関連付けられた読み取りトランジスタ235-aと、書き込みトランジスタ245-aとを含む。この例では、読み取りトランジスタ235-aは、p型トランジスタであり、書き込みトランジスタ245-aは、n型トランジスタである。場合によっては、メモリデバイス300における書き込みトランジスタ245は、第1の電圧がそれらの制御ゲートに印加されるときに活動化され得、メモリデバイス300における読み取りトランジスタ235は、第2の(異なる)電圧がそれらの制御ゲートに印加されるときに活動化され得る。この例では、書き込みトランジスタ245-aは、それらの制御ゲートに3ボルトの電圧が印加されたときに活動化され得、読み取りトランジスタ235は、それらの制御ゲートにマイナス1(-1)ボルトの電圧が印加されたときに活動化され得る。図3Aおよび図3Bに説明されている電圧の値は、例として意図されている。電圧は、本明細書において説明される機能を実行する任意の値または値の組み合わせであり得る。
【0071】
図3Aは、書き込み動作中のメモリデバイス300のアクセス線バイアスの例を示す。ターゲットメモリセル205-aにおける書き込み動作中、ターゲットメモリセル205-aに関連付けられたワード線210-aは、書き込みトランジスタ245-aを活動化させるが、読み取りトランジスタ235-aを活動化させない書き込み電圧にバイアスされ得る。書き込み電圧は、ワード線210-aを介して、書き込みトランジスタ245-aの制御ゲートに印加することができ、例えば、書き込みトランジスタ245-aに関連付けられた閾値電圧を超える電圧であり得る。この例では、書き込み電圧は、3ボルトとすることができる。ワード線210-bなどの、選択されていないメモリセルに関連付けられたメモリデバイス300における他のワード線は、ゼロ(0)ボルト(例えば、接地電圧)にバイアスされ得る。
【0072】
書き込み動作中、ターゲットメモリセル205-aに関連付けられたディジット線215-aは、ターゲットメモリセル205-aに書き込まれる論理状態に基づく状態電圧にバイアスされ得る。例えば、「1」の論理状態を書き込むために、ディジット線215-aは、2ボルトにバイアスされ得る。「0」の論理状態を書き込むために、ディジット線215-aは、ゼロ(0)ボルトにバイアスされ得る。ディジット線215-bなどの、選択されていないメモリセルに関連付けられたメモリデバイス300における他のディジット線は、ゼロ(0)ボルト(例えば、接地電圧)にバイアスされ得る。
【0073】
図2を参照して説明されるように、書き込みトランジスタ245-aのソースノードは、ディジット線215-aと結合され得、書き込みトランジスタ245-aのドレインノードは、フローティングゲート240-aと結合され得る。したがって、ワード線210-aに書き込み電圧を印加することによって書き込みトランジスタ245-aが活動化されるとき、ディジット線215-aに印加される状態電圧に基づく電圧がフローティングゲート240-aに印加され得る。場合によっては、フローティングゲート240-aに印加される電圧は、ディジット線215-aにおける状態電圧から、書き込みトランジスタ245-aの両端の電圧降下を差し引いたものと実質的に同じであり得る。
【0074】
電圧がフローティングゲート240-aに印加された後、書き込みトランジスタ245-aを非活動化させるためにワード線210-aはゼロ(0)ボルトに設定され得、それによって、フローティングゲート240-aをディジット線215-aから分断することができる。フローティングゲート240-aは、フローティングし(例えば、任意の電圧源または電圧レールから分断され)得、したがって、論理状態を表す電圧を蓄積し得る。
【0075】
書き込み動作中、ターゲットメモリセル205-aに関連付けられたソース線220-aは使用されず、ゼロ(0)ボルト(例えば、接地電圧)にバイアスされ得る。製造およびソース線バイアスを単純化するために、この例では、複数のソース線220が、ゼロ(0)ボルトにバイアスされ得る単一の導電性ソースプレート310と結合され得る。
【0076】
図3Bは、ターゲットメモリセル205-aの読み取り動作中のメモリデバイス300のアクセス線バイアスの例を示す。ターゲットメモリセル205-aにおける読み取り動作中、ターゲットメモリセル205-aに関連付けられたワード線210-aは、読み取りトランジスタ235-aを活動化させるが書き込みトランジスタ245-aを活動化させない読み取り電圧にバイアスされ得る。読み取り電圧は、ワード線210-aを介して、読み取りトランジスタ235-aの制御ゲートに印加され得、例えば、読み取りトランジスタ235-aに関連付けられた公称閾値電圧を超える電圧であり得る。公称閾値電圧は、フローティングゲート240-aが充電されていないときの読み取りトランジスタ235-aの閾値電圧であり得る。この例では、読み取り電圧は、マイナス1(-1)ボルトとすることができる。ワード線210-bなどの、選択されていないメモリセルに関連付けられたメモリデバイス300における他のワード線は、ゼロ(0)ボルト(例えば、接地電圧)にバイアスされ得る。
【0077】
読み取り動作中、ターゲットメモリセル205-aに関連付けられたディジット線215-aは、読み取り電圧にバイアスされ得る。この例では、読み取り電圧は0.5ボルトであり得、ターゲットメモリセル205-aによって記憶された論理状態に関係なく同じ電圧であり得る。ディジット線215-bなどの、選択されていないメモリセルに関連付けられたメモリデバイス300における他のディジット線は、ゼロ(0)ボルトにバイアスされ得る。
【0078】
図2を参照して説明したように、読み取りトランジスタ235-aのドレインノードは、ディジット線215-aと結合され得、読み取りトランジスタ235-aのソースノードは、ソース線220-aと結合され得る。読み取り動作中、ディジット線215-aは、ソース線220-aよりも高い電圧(例えば、0.5V)にバイアスされる。したがって、ワード線210-aに読み取り電圧を印加することによって読み取りトランジスタ235-aが活動化されると、電流は、読み取りトランジスタ235-aを介してディジット線215-aとソース線220-aとの間を流れ得る。読み取りトランジスタ235-aによって伝導される電流の量は、フローティングゲート240-aに蓄積された電圧に依存し得る。したがって、ディジット線215-aからソース線220-aに流れる電流の量は、感知増幅器によって感知されて、ターゲットメモリセル205-aによって記憶された論理状態を決定することができる。
【0079】
場合によっては、論理状態「1」の書き込み動作中(例えば、ディジット線215-aに印加される書き込み電圧が、2ボルトなどの比較的高い電圧である場合)、ディジット線215-aおよびソース線220-aに関連付けられた読み取りトランジスタ235-a、235-bは、活動化されない場合があるが、ディジット線215-aとソース線220-aとの間の電圧差のために、漏れ電流などの少量の電流を伝導する場合がある。図3Aは、ディジット線215-aおよびソース線220-aと結合された2つのメモリセルを示しているが、実際には、これらのアクセス線と結合された数百または数千のメモリセルがあり得る。したがって、書き込み動作中に読み取りトランジスタ235を流れて伝導され得る累積漏れ電流は、かなりあり得る。
【0080】
したがって、場合によっては、ディジット線215とソース線220との間の電圧差を回避するために、書き込み動作中に、ターゲットメモリセル205に関連付けられたソース線220を、ターゲットメモリセル205に関連付けられたディジット線215と同じ電圧にバイアスし、したがって、読み取りトランジスタを流れる漏れ電流を低減または排除することが望ましい場合がある。
【0081】
図4は、本明細書に開示される例による、メモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイス400のアクセス線バイアスの一例を示す。図4は、書き込み動作中のメモリデバイス400のアクセス線バイアスの一例を示す。図4に説明される電圧の値は、例として意図されている。電圧は、本明細書において説明される機能を実行する任意の値または値の組み合わせであり得る。
【0082】
メモリデバイス400は、メモリデバイス300と同様であるが、この場合、メモリデバイス400は、図3Aおよび図3Bに示されるソースプレート310などの単一のソースプレートと結合されるのではなく、独立してバイアスされ得る複数のソース線220-c、220-dを含む。ソース線220-c、220-dを互いに分離することにより、メモリデバイスは、書き込み動作中に、ターゲットメモリセル205-cに関連付けられたソース線220-cを、ターゲットメモリセル205に関連付けられたディジット線215-cの電圧にバイアスすることが可能となり、それによって、ソース線220-cおよびディジット線215-cに関連付けられた読み取りトランジスタを通る漏れ電流を低減または排除する。例えば、(例えば、論理状態「1」をターゲットメモリセル205-cに書き込むために)ディジット線215-cが2ボルトにバイアスされている場合、ソース線220-cも2ボルトにバイアスされ得る。(例えば、論理状態「0」をターゲットメモリセル205-cに書き込むために)ディジット線215-cがゼロ(0)ボルトにバイアスされている場合、ソース線220-cもゼロ(0)ボルトにバイアスされ得る。場合によっては、単一のソース線(例えば、ソース線220-c)は、単一のディジット線(例えば、ディジット線215-c)に関連付けられ得る。
【0083】
ソース線220-dなどの、ターゲットメモリセル205-cに関連付けられていないメモリデバイス400におけるソース線は、電力消費を低減するためにゼロ(0)ボルトでバイアスされたままであり得る。
【0084】
場合によっては、ソース線220-c、220-dは、各ソース線220-c、220-dを対応するメモリセルのブロックから取り出し、各ソース線が個別にバイアスされるように、各ソース線を電源または電圧調整器に結合することによって、個別にバイアスされ得る。しかしながら、この手法は、一部のアプリケーションでは実行できない場合がある。したがって、ソース線バイアスへの代替手法が役立つ場合がある。
【0085】
図5は、本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイス500の一例を示す。
【0086】
メモリデバイス500は、メモリアレイ505を含み、これは、図1を参照して説明されたメモリアレイ170の例であり得る。メモリアレイ505は、フローティングゲートメモリセル205-e、205-f、205-g、および205-fを含む。メモリアレイ505における各メモリセル205は、例えば、図2を参照して説明されるように、ワード線210、ディジット線215、およびソース線220と結合することができる。ディジット線215は、ディジット線215にバイアスをかける(電圧を印加する)ために使用されるディジット線ドライバと結合され得るディジット線ソケット545と結合することができる。
【0087】
メモリアレイ505は、メモリセル205の複数の行および列として編成され得る。例えば、メモリアレイ505は、メモリセル205-e、205-fを含む第1の行と、メモリセル205-g、205-hを含む第Nの行とを有する。メモリアレイ505は、メモリセル205-e、205-gを含む第1の列と、メモリセル205-f、205-hを含む第2の列とを有する。
【0088】
メモリアレイ505は、クランプメモリセル205-i、205-jを含む、少なくとも1行のクランプメモリセルを含む。クランプメモリセル205-i、205-jは、図2および図3を参照して説明されるようなフローティングゲートメモリセルの例であり得、クランプ線515、ソース線220、およびディジット線215を含むアクセス線に関連付けられ得る。クランプメモリセルの行510におけるメモリセルは、メモリアレイ505のソース線220およびディジット線215と結合され得る。クランプ線515は、クランプメモリセル205-i、205-jのワード線として機能し得る。クランプ線515は、ワード線デコーダと結合され得、ワード線デコーダによって制御され得る。クランプメモリセル205-i、205-jは、論理状態を記憶するために使用することはできず、代わりに、クランプメモリセル205-i、205-jを使用して、メモリアレイ505内のメモリセル205の書き込み動作中に、メモリアレイ505のソース線220にバイアスをかけることができる。
【0089】
メモリアレイ505は、接地メモリセル205-k、205-lを含む、接地メモリセルの少なくとも1つの行520を含む。接地メモリセル205-k、205-lは、図2および図3を参照して説明されるようなフローティングゲートメモリセルの例であり得、接地線525およびソース線220を含むアクセス線に関連付けられ得る。接地メモリセルの行520におけるメモリセルは、メモリアレイ505のソース線220と結合され得る。接地線525は、接地メモリセル205-k、205-lのワード線として機能し得る。接地線525は、ワード線デコーダと結合することができ、ワード線デコーダによって制御され得る。
【0090】
メモリアレイ505におけるメモリセル、およびクランプメモリセルの行510におけるクランプメモリセルとは異なり、接地メモリセル205-k、205-lは、ディジット線215と結合されていない可能性がある。代わりに、接地メモリセル205-k、205-lは、例えばゼロ(0)ボルトのように、接地電圧にバイアスされた接地ノード560と結合され得る。すなわち、各接地メモリセル205-k、205-lにおける書き込みトランジスタのソースおよび読み取りトランジスタのドレインは、ディジット線215の代わりに、接地ノード560と結合され得る。接地メモリセル205-k、205-lは、論理状態を記憶するために使用することはできず、代わりに、接地メモリセル205-k、205-lを使用して、メモリアレイ505におけるメモリセル205の読み取り動作中に、メモリアレイ505のソース線220にバイアスをかけることができる。
【0091】
メモリアレイ505におけるターゲットメモリセル205の書き込み動作中に、クランプ線515は、クランプメモリセル205-i、205-jにおける読み取りトランジスタを活動化させる読み取り電圧にバイアスされてもよく、接地線525は、接地メモリセル205-k、205-lにおける読み取りトランジスタと書き込みトランジスタを非活動に保つ電圧にバイアスされ得る。例えば、クランプ線515は、マイナス2(-2)ボルトにバイアスされ得、接地線525は、ゼロ(0)ボルトにバイアスされ得る。
【0092】
書き込み動作中にクランプメモリセル205-i、205-jにおける読み取りトランジスタを活動化させることにより、ターゲットメモリセル205に関連付けられたディジット線215を、ターゲットメモリセル205に関連付けられたソース線220と結合し、それによって、ソース線220をディジット線215とクランプし、ソース線220をディジット線215の電圧にバイアスすることができる。前述のように、書き込み動作中にソース線220をディジット線215と同じ電圧にバイアスすることにより、書き込み動作中にディジット線215とソース線220との間に流れる可能性のある漏れ電流を低減または排除することができる。
【0093】
メモリアレイ505におけるターゲットメモリセル205の読み取り動作中、接地線525は、接地メモリセル205k、205-lにおける読み取りトランジスタを活動化させる読み取り電圧にバイアスされてもよく、クランプ線515は、クランプメモリセル205-i、205-jにおける読み取りトランジスタおよび書き込みトランジスタを非活動に保つ電圧にバイアスされ得る。例えば、接地線525は、マイナス2(-2)ボルトにバイアスされ得、クランプ線515は、書き込み動作中に使用されるバイアスの反対であり得るゼロ(0)ボルトにバイアスされ得る。
【0094】
接地メモリセル205-k、205-lにおける読み取りトランジスタを活動化させることにより、ターゲットメモリセル205に関連付けられたソース線220を、接地電圧にバイアスされた接地ノード560と結合し、それによって、ソース線220を接地電圧にバイアスすることができる。図2および図3Bを参照して説明するように、ターゲットメモリセル205に関連付けられたディジット線215は、ディジット線215からターゲットメモリセル205における読み取りトランジスタを介してソース線220へ電流が流れることができるような電圧にバイアスされ得る。
【0095】
例えば、メモリセル205-gが読み取り動作中のターゲットメモリセルである場合、電流は、図示されるように、電流経路540に沿って、ディジット線ソケット545に関連付けられたディジット線ドライバから、ディジット線215-eを通り、メモリセル205-gを通って(例えば、メモリセル205-gの読み取りトランジスタを通って)、ソース線220-eへ流れ、その後、接地メモリセル205-kを通って(例えば、接地メモリセル205-kの読み取りトランジスタを通って)接地ノード560へ戻り得る。
【0096】
上記のように、各々がメモリアレイ505と結合された、クランプメモリセルの1つまたは複数の行510と、接地メモリセルの1つまたは複数の行520とは、メモリデバイスが、フローティングゲートメモリセルと同じ方式で製造および制御できるオンダイ回路構成を使用してフローティングゲートメモリセルに関連付けられたソース線にバイアスをかけることを可能にし得る。この技法は、ソース線にバイアスをかけるために、メモリデバイスに関連付けられたメモリセルのブロックから(例えば、メモリセルのパッチまたはタイルから)ソース線を取り出す必要性を低減または排除し得る。図5は、クランプメモリセルの単一の行510と、接地メモリセルの単一の行520とを示しているが、実際には、各々の複数の行があり得る。場合によっては、クランプメモリセルと接地メモリセルは各々、並列に動作する複数の行で実施され得る。行の数は、十分な駆動強度が得られるように選択され得る。
【0097】
場合によっては、クランプメモリセルおよび接地メモリセルのすべての読み取りトランジスタが、大電流(低閾値)状態で動作することが望ましい場合がある。場合によっては、この状態は、リフレッシュスキームにクランプ線および接地線を含めることによって達成され得る。すなわち、クランプメモリセルおよび接地メモリセルは、メモリデバイスの動作中にリフレッシュされ得る。これらの行に対するリフレッシュ中、ディジット線は、ゼロ(0)ボルトのままであり、クランプ線および接地線は、高電圧に上昇する可能性がある。この技法は、クランプメモリセルおよび接地メモリセルにおけるフローティングゲートを、これらのセルの書き込みトランジスタを使用してゼロ(0)ボルトに維持することができる。これは、フローティングゲートにゼロを書き込むことと類似している。場合によっては、1つまたは複数のクランプ行と、1つまたは複数の接地行は、電源投入時に、同様の方式で初期化することもできる。
【0098】
図6は、本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするタイミング図600の例を示す。タイミング図600は、書き込み動作中、ターゲットメモリセルに関連付けられる様々なアクセス線上の電圧を示すことができる。タイミング図は、ワード線電圧VWL605、ディジット線電圧VDL610、ソース線電圧VSL615、クランプ線電圧VCL620、および接地線電圧VGL625を含む。タイミング図600はまた、フローティングゲートの電圧VFG630を含む。図6において説明される電圧の値は、例として意図されている。電圧は、本明細書において説明される機能を実行する任意の値または値の組み合わせであり得る。
【0099】
時間t0において、ターゲットメモリセルおよび対応するアクセス線は、アイドル状態であり得、フローティングゲートは、「0」の状態を記憶することができる。したがって、VWL605、VDL610、VSL615、VCL620、およびVGL625は、すべてゼロ(0)ボルトにバイアスされ得、VFG630は、ゼロ(0)ボルトの電圧を蓄積し得る。
【0100】
時間t1において、書き込み動作が実行され得る。VWL605は、ターゲットメモリセルにおける書き込みトランジスタを活動化させるために、3ボルトの書き込み電圧にバイアスされ得る。VDL610は、論理状態「1」を書き込むために2ボルト、または論理状態「0」を書き込むためにゼロ(0)ボルトのいずれかにバイアスされ得る。VCL620は、クランプメモリセルにおける読み取りトランジスタを活動化させるためにマイナス1(-1)ボルトに設定され得、それによって、図5を参照して説明されるように、ターゲットメモリセルに関連付けられたソース線を、ターゲットメモリセルに関連付けられたディジット線にクランプする。したがって、VSL615は、VDL610と等しくなり得る。書き込みトランジスタが活動化され、それによって、ディジット線をフローティングゲートと結合し、フローティングゲートに電圧を印加するので、VFG630は、VDL610の電圧に基づく電圧を発生させ得る。例えば、VFG630は、VDL610が2ボルトにバイアスされたときに、より高い電圧(例えば、約2ボルト)を発生させ、VDL610がゼロ(0)ボルトにバイアスされたときに、より低い電圧(例えば、ゼロ(0)ボルト)を発生させ得る。VGL625は、書き込み動作中、ゼロ(0)ボルトにおいて、非活動化のままであり得る。
【0101】
時間t1後のある時点において、VWL605は、読み取りトランジスタを非活動化させ、論理状態をフローティングゲートに記憶するために、ゼロ(0)ボルト(図示せず)にバイアスされ得る。
【0102】
図7は、本明細書に開示される例によるメモリデバイスのためのソース線構成をサポートするタイミング図700の一例を示す。タイミング図700は、読み取り動作中のターゲットメモリセルに関連付けられた様々なアクセス線の電圧を描写することができる。タイミング図は、ワード線電圧VWL705、ディジット線電圧VDL710、ソース線電圧VSL715、クランプ線電圧VCL720、および接地線電圧VGL725を含む。タイミング図700はまた、フローティングゲートの電圧VFG730を含む。図6に説明される電圧の値は、例として意図されている。電圧は、本明細書において説明される機能を実行する任意の値または値の組み合わせであり得る。
【0103】
時間t0において、ターゲットメモリセルおよび対応するアクセス線は、アイドル状態であり得、フローティングゲートは、「0」または「1」のいずれかの状態を記憶することができる。したがって、VWL705、VDL710、VSL715、VCL720、およびVGL725は、すべてゼロ(0)ボルトにバイアスされ、VFG730は、約2ボルトまたはゼロ(0)ボルトのいずれかの電圧を記憶することができる。
【0104】
時間t1において、読み取り動作が実行され得る。VWL705は、ターゲットメモリセルにおける読み取りトランジスタを活動化させるために、マイナス1(-1)ボルトの読み取り電圧にバイアスされ得る。VDL710は、0.5ボルトなどの小さな正の電圧にバイアスされ得る。VGL725は、接地メモリセルにおける読み取りトランジスタを活動化させるためにマイナス1(-1)ボルトに設定され得、それによって、図5を参照して説明されるように、ターゲットメモリセルに関連付けられたソース線を接地する。したがって、VSL715は、読み取り動作中、ゼロ(0)ボルトのままであり得る。
【0105】
ターゲットメモリセルの読み取りトランジスタは、(ゼロ(0)ボルトにバイアスされた)ソース線を、(0.5ボルトにバイアスされた)ディジット線と結合するように活動化されるので、電流は、読み取りトランジスタを通って、ディジット線からソースに流れ得る。読み取りトランジスタを流れることができる電流の量は、フローティングゲートの電圧VFG730によって影響を受ける可能性がある。読み取り動作の開始時におけるVFG730が(論理状態「1」を表す)約2ボルトである場合、読み取り動作の開始時におけるVFG730が(論理状態「0」を表す)ゼロ(0)ボルトである場合よりも多くの電流が流れる可能性がある。前者の場合、VFG730は、読み取り動作中にわずかに減少する可能性がある。VCL720は、読み取り動作中、ゼロ(0)ボルトにおいて非活動化のままであり得る。
【0106】
図8は、本明細書に開示される例による、メモリデバイスのためのソース線構成をサポートするメモリデバイス805のブロック図800を示す。メモリデバイス805は、例えば図1図5を参照して説明されたメモリデバイスまたはメモリアレイの態様の例であり得る。メモリデバイス805は、コマンドモジュール810、結合モジュール815、バイアスモジュール820、トランジスタ活動化モジュール825、リフレッシュモジュール830、および決定モジュール835を含むことができる。これらのモジュールの各々は、直接的または間接的に、互いに(例えば、1つまたは複数のバスを介して)通信することができる。
【0107】
コマンドモジュール810は、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含むメモリセルに対して書き込み動作を実行するコマンドを受信することができる。
【0108】
コマンドモジュール810は、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含むメモリセルに対して読み取り動作を実行するコマンドを受信することができる。
【0109】
結合モジュール815は、コマンドの受信に基づいて、第1のトランジスタに接続されたソース線を、第2のトランジスタに接続されたディジット線と結合することができる。いくつかの例では、結合モジュール815は、ソース線をディジット線から分断することができる。
【0110】
バイアスモジュール820は、書き込み動作の一部として、ディジット線に第1の電圧を印加することができる。いくつかの例では、バイアスモジュール820は、メモリセルの第1のトランジスタと結合されたソース線を接地し得る。いくつかの例では、バイアスモジュール820は、読み取り動作の一部として、メモリセルの第2のトランジスタに接続されたディジット線に、第1の電圧を印加することができる。
【0111】
いくつかの例では、バイアスモジュール820は、コマンドの受信に基づいて、メモリセルに関連付けられたワード線、第1のトランジスタの制御ゲートおよび第2のトランジスタのゲートに接続されたワード線に、第4の電圧を印加することができる。
【0112】
いくつかの例では、バイアスモジュール820は、第1のトランジスタを活動化させることなく、第2のトランジスタを活動化させるために、ワード線に第4の電圧を印加することができる。
【0113】
いくつかの例では、バイアスモジュール820は、読み取り動作の一部として、第1のトランジスタを活動化させるために、第1のトランジスタの制御ゲートに接続されたワード線に第2の電圧を印加することができる。場合によっては、ワード線が第2のトランジスタのゲートに接続され、ワード線に第2の電圧を印加しても、第2のトランジスタを活動化させない場合がある。
【0114】
トランジスタ活動化モジュール825は、第1のトランジスタのフローティングゲートに第2の電圧を印加するために、第2のトランジスタを活動化させることができ、第2の電圧は、第1の電圧に基づく。
【0115】
いくつかの例では、トランジスタ活動化モジュール825は、第1のトランジスタのフローティングゲートに印加される第2の電圧に基づく論理状態を、第1のトランジスタに記憶させるために、第2のトランジスタを非活動化させ得る。いくつかの例では、コマンドモジュール810は、第2のトランジスタを非活動化させた後、メモリセルに対して読み取り動作を実行する第2のコマンドを受信することができる。いくつかの例では、リフレッシュモジュール830は、第2のトランジスタを非活動化させた後、第2のメモリセルをリフレッシュし得る。いくつかの例では、リフレッシュモジュール830は、第3のトランジスタの制御ゲートに第3の電圧を印加することによって、第2のメモリセルをリフレッシュし得る。場合によっては、メモリセルによって記憶された論理状態を決定した後に、第2のメモリセルのリフレッシュが生じる。
【0116】
いくつかの例では、トランジスタ活動化モジュール825は、第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させることができ、第3のトランジスタは、ディジット線に接続された第1のノードと、ソース線に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する。いくつかの例では、第3のトランジスタを活動化させることは、第3のトランジスタの制御ゲートに第3の電圧を印加することを含み、第3のトランジスタはフローティングゲートを有する。
【0117】
いくつかの例では、トランジスタ活動化モジュール825は、読み取り動作の一部として、ソース線を接地電圧と結合するために、第3のメモリセルにおける第4のトランジスタを活動化させることができる。
【0118】
いくつかの例では、トランジスタ活動化モジュール825は、第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させることができ、第3のトランジスタは、ソース線に接続された第1のノードと、接地電圧に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する。いくつかの例では、第3のトランジスタを活動化させることは、第3のトランジスタの制御ゲートに第2の電圧を印加することを含む。
【0119】
決定モジュール835は、ソース線が接地されている期間の少なくとも一部の間、ディジット線上の信号に基づいて、メモリセルによって記憶された論理状態を決定することができる。いくつかの例では、決定モジュール835は、ソース線が接地電圧と結合されている間に、メモリセルの第2の論理状態を決定することができる。いくつかの例では、決定モジュール835は、メモリセルによって記憶された論理状態が、第1のトランジスタを活動化させることに基づいていると決定することができ、ディジット線上の信号は、第1のトランジスタのフローティングゲートの電圧に基づく。
【0120】
いくつかの例では、第1のトランジスタのフローティングゲートによって記憶された状態を決定することは、ディジット線上の信号に関連付けられた電流を決定することを含む。
【0121】
図9は、本開示の態様による、メモリデバイスのためのソース線構成をサポートする1つまたは複数の方法900を示すフローチャートを示す。方法900の動作は、本明細書において説明されるように、メモリデバイスまたはその構成要素によって実施され得る。例えば、方法900の動作は、図8を参照して説明されるようなメモリデバイスによって実行され得る。いくつかの例では、メモリデバイスは、説明された機能を実行するためにメモリデバイスの機能要素を制御するための一連の命令を実行することができる。追加または代替として、メモリデバイスは、専用ハードウェアを使用して、説明された機能の態様を実行することができる。
【0122】
905において、メモリデバイスは、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含むメモリセルに対して書き込み動作を実行するコマンドを受信することができる。905の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、905の動作の態様は、図8を参照して説明されるようなコマンドモジュールによって実行され得る。
【0123】
910において、メモリデバイスは、コマンドの受信に基づいて、第1のトランジスタに接続されたソース線を、第2のトランジスタに接続されたディジット線と結合することができる。910の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、910の動作の態様は、図8を参照して説明されるような結合モジュールによって実行され得る。
【0124】
915において、メモリデバイスは、書き込み動作の一部として、ディジット線に第1の電圧を印加することができる。915の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、915の動作の態様は、図8を参照して説明されるようなバイアスモジュールによって実行され得る。
【0125】
920において、メモリデバイスは、第2の電圧を第1のトランジスタのフローティングゲートに印加するために、第2のトランジスタを活動化させ得、第2の電圧は、第1の電圧に基づく。920の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、920の動作の態様は、図8を参照して説明されるようなトランジスタ活動化モジュールによって実行され得る。
【0126】
925において、メモリデバイスは、第1のトランジスタのフローティングゲートに印加される第2の電圧に基づく論理状態を第1のトランジスタに記憶させるために、第2のトランジスタを非活動化させ得る。925の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、925の動作の態様は、図8を参照して説明されるようなトランジスタ活動化モジュールによって実行され得る。
【0127】
いくつかの例では、本明細書において説明される装置は、方法900などの1つまたは複数の方法を実行することができる。装置は、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含むメモリセルに対して書き込み動作を実行するコマンドを受信し、コマンドの受信に基づいて、第1のトランジスタに接続されたソース線を、第2のトランジスタに接続されたディジット線と結合し、書き込み動作の一部として、ディジット線に第1の電圧を印加し、第1のトランジスタのフローティングゲートに、第1の電圧に基づく第2の電圧を印加するために、第2のトランジスタを活動化させ、第1のトランジスタに対して、第1のトランジスタのフローティングゲートに印加された第2の電圧に基づく論理状態を記憶させるために、第2のトランジスタを非活動化させるための特徴、手段、および命令(例えば、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体)を含むことができる。
【0128】
本明細書で説明する方法900および装置のいくつかの例では、ソース線をディジット線と結合することは、第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させるための動作、特徴、手段、または命令を含むことができ、第3のトランジスタは、ディジット線に接続された第1のノードと、ソース線に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する。
【0129】
本明細書で説明する方法900および装置のいくつかの例では、第3のトランジスタを活動化させることは、第3のトランジスタの制御ゲートに第3の電圧を印加するための動作、特徴、手段、または命令を含むことができ、第3のトランジスタはフローティングゲートを有する。
【0130】
本明細書で説明する方法900および装置のいくつかの例は、第2のトランジスタを非活動化させた後に第2のメモリセルをリフレッシュするための動作、特徴、手段、または命令をさらに含むことができる。
【0131】
本明細書で説明する方法900および装置のいくつかの例は、コマンドの受信に基づいて、メモリセルに関連付けられたワード線に第4の電圧を印加するための動作、特徴、手段、または命令をさらに含むことができ、ワード線は、第1のトランジスタの制御ゲート、および第2のトランジスタのゲートに接続される。
【0132】
本明細書で説明する方法900および装置のいくつかの例は、第4の電圧をワード線に印加するための動作、特徴、手段、または命令をさらに含むことができ、第1のトランジスタを活動化させることなく第2のトランジスタを活動化させる。
【0133】
本明細書で説明する方法900および装置のいくつかの例は、第2のトランジスタを非活動化させた後、メモリセルに対して読み取り動作を実行する第2のコマンドを受信し、ディジット線からソース線を分断し、読み取り動作の一部として、ソース線を接地電圧と結合するために、第3のメモリセルにおける第4のトランジスタを活動化させ、ソース線が接地電圧と結合され得る間、メモリセルの第2の論理状態を決定するための動作、特徴、手段、または命令をさらに含むことができる。
【0134】
図10は、本開示の態様による、メモリデバイスのためのソース線構成をサポートする1つまたは複数の方法1000を示すフローチャートを示す。方法1000の動作は、本明細書で説明されるように、メモリデバイスまたはその構成要素によって実施され得る。例えば、方法1000の動作は、図8を参照して説明されるようなメモリデバイスによって実行され得る。いくつかの例では、メモリデバイスは、説明された機能を実行するためにメモリデバイスの機能要素を制御するための一連の命令を実行することができる。追加または代替として、メモリデバイスは、専用ハードウェアを使用して、説明された機能の態様を実行することができる。
【0135】
1005において、メモリデバイスは、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートと結合された第2のトランジスタとを含むメモリセルに対して読み取り動作を実行するコマンドを受信することができる。1005の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、1005の動作の態様は、図8を参照して説明されるようなコマンドモジュールによって実行され得る。
【0136】
1010において、メモリデバイスは、メモリセルの第1のトランジスタと結合されたソース線を接地し得る。1010の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、1010の動作の態様は、図8を参照して説明されるようなバイアスモジュールによって実行され得る。
【0137】
1015において、メモリデバイスは、読み取り動作の一部として、メモリセルの第2のトランジスタに接続されたディジット線に、第1の電圧を印加することができる。1015の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、1015の動作の態様は、図8を参照して説明されるようなバイアスモジュールによって実行され得る。
【0138】
1020において、メモリデバイスは、ソース線が接地されている期間の少なくとも一部の間、ディジット線上の信号に基づいて、メモリセルによって記憶された論理状態を決定することができる。1020の動作は、本明細書で説明する方法に従って実行され得る。いくつかの例では、1020の動作の態様は、図8を参照して説明されるような決定モジュールによって実行され得る。
【0139】
いくつかの例では、本明細書において説明される装置は、方法1000などの1つまたは複数の方法を実行することができる。装置は、メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタのフローティングゲートに結合された第2のトランジスタとを含むメモリセルに対して読み取り動作を実行するコマンドを受信し、メモリセルの第1のトランジスタに結合されたソース線を接地し、読み取り動作の一部として、第1の電圧を、メモリセルの第2のトランジスタに接続されたディジット線に印加し、ソース線が接地されている期間の少なくとも一部の間、ディジット線上の信号に基づいて、メモリセルによって記憶された論理状態を決定するための特徴、手段、または命令(例えば、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体)を含むことができる。
【0140】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例では、ソース線の接地は、第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させるための動作、特徴、手段、または命令を含むことができ、第3のトランジスタは、ソース線に接続された第1のノードと、接地電圧に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する。
【0141】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例では、第3のトランジスタを活動化させることは、第3のトランジスタの制御ゲートに、第2の電圧を印加するための動作、特徴、手段、または命令を含むことができる。
【0142】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例は、第3のトランジスタの制御ゲートに第3の電圧を印加することによって、第2のメモリセルをリフレッシュするための動作、特徴、手段、または命令をさらに含むことができる。
【0143】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例では、第2のメモリセルのリフレッシュは、メモリセルによって記憶された論理状態を決定した後に生じる。
【0144】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例は、読み取り動作の一部として、第1のトランジスタを活動化させるために、第1のトランジスタの制御ゲートに接続され得るワード線に、第2の電圧を印加するための動作、特徴、手段、または命令をさらに含むことができる。
【0145】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例は、メモリセルによって記憶された論理状態を決定するための動作、特徴、手段、または命令をさらに含むことができ、第1のトランジスタを活動化させることに基づき得、ディジット線上の信号は、第1のトランジスタのフローティングゲートの電圧に基づく。
【0146】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例では、ワード線を第2のトランジスタのゲートに接続することができ、ワード線に第2の電圧を印加することは、第2のトランジスタを活動化させない。
【0147】
本明細書で説明する方法1000および装置のいくつかの例では、第1のトランジスタのフローティングゲートによって記憶された状態を決定することは、ディジット線上の信号に関連付けられた電流を決定するための動作、特徴、手段、または命令を含むことができる。
【0148】
上記で説明した方法は、可能な実施を説明するものであり、動作およびステップは再配置可能であるかまたは他の方法で改変可能であり、他の実施も可能であることに留意されたい。さらに、2つまたはそれ以上の方法の態様を組み合わせることも可能である。
【0149】
本明細書で説明する情報および信号は、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表すことができる。例えば、上記説明全体を通じて参照可能な、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または粒子、光場または粒子、あるいはそれらの任意の組み合わせによって表すことができる。いくつかの図面は、信号を単一の信号として示すことができるが、当業者であれば、信号は信号のバスを表すことができ、バスは様々なビット幅を有することができることを理解されよう。
【0150】
本明細書で使用するとき、「仮想接地」という用語は、およそゼロボルト(0V)の電圧で保持されるが、接地と直接結合されていない、電気回路のノードを指す。したがって仮想接地の電圧は、一時的に変動し、定常状態でおよそ0Vに戻ることができる。仮想接地は、演算増幅器およびレジスタからなる分圧器などの、様々な電子回路素子を使用して実施可能である。他の実施も可能である。「仮想接地している」または「仮想的に接地された」は、ほぼ0Vに接続されることを意味する。
【0151】
「電子通信」、「導電接触」、「接続された」、および「結合された」という用語は、構成要素間の信号の流れをサポートする構成要素間の関係を指すことができる。構成要素は、いつでも構成要素間の信号の流れをサポートすることができる構成要素間の任意の導電経路が存在する場合、互いに電子通信している(あるいは、導電接触または接続または結合している)ものと見なされる。任意の所与の時点で、互いに電子通信している(あるいは、導電接触または接続または結合している)構成要素間の導電経路は、接続された構成要素を含むデバイスの動作に基づいて、開回路または閉回路とすることができる。接続された構成要素間の導電経路は、構成要素間の直接導電経路とすることができるか、あるいは、接続された構成要素間の導電経路は、スイッチ、トランジスタ、または他の構成要素などの、中間構成要素を含むことができる、間接的導電経路とすることができる。場合によっては、接続された構成要素間の信号の流れは、例えば、スイッチまたはトランジスタなどの1つまたは複数の中間構成要素を使用して、一時的に中断することができる。
【0152】
「結合」という用語は、信号が現在、導電経路を介して構成要素間で通信することができない、構成要素間の開回路関係から、信号が導電経路を介して構成要素間で通信することができる、構成要素間の閉回路関係へと、移動する状態を指す。コントローラなどの構成要素が他の構成要素をまとめて結合するとき、構成要素は、以前には信号が流れることができなかった導電経路を介して、信号が他の構成要素間を流れるようにすることができる変更を開始する。
【0153】
「絶縁された」という用語は、信号が現在、構成要素間を流れることができない、構成要素間の関係を指す。構成要素間に開回路が存在する場合、構成要素は互いに絶縁される。例えば、構成要素間に位置決めされたスイッチによって分離される2つの構成要素は、スイッチが開のとき、互いに絶縁される。コントローラが2つの構成要素を互いに絶縁するとき、コントローラは、以前は信号を流すことができた導電経路を使用して信号が構成要素間を流れないようにする変更に影響を与える。
【0154】
本明細書で使用されるとき、「実質的に」という用語は、修正される特徴(例えば、実質的にという用語によって修正される動詞または形容詞)が必ずしも絶対的ではないが、特徴の利点を達成するのに十分に近いことを意味する。
【0155】
本明細書で説明するメモリアレイを含むデバイスは、シリコン、ゲルマニウム、シリコン・ゲルマニウム合金、ガリウムヒ素、窒化ガリウムなどの、半導体基板上に形成可能である。場合によっては、基板は半導体ウェーハである。他の場合には、基板は、シリコンオンガラス(SOG)またはシリコンオンサファイア(SOP)などのシリコンオンインシュレータ(SOI)基板とするか、あるいは、別の基板上の半導体材料のエピタキシャル層とすることができる。基板、または基板のサブ領域の導電性は、リン、ホウ素、またはヒ素を含むが限定されない様々な化学種を使用したドーピングを介して制御可能である。ドーピングは、基板の初期形成または成長の間に、イオン注入または任意の他のドーピング手段によって実行可能である。
【0156】
本明細書で説明するスイッチング構成要素またはトランジスタは、電界効果トランジスタ(FET)を表すことができ、ソース、ドレイン、およびゲートを含む3端末デバイスを備える。端末は、導電材料、例えば金属を介して、他の電子素子に接続可能である。ソースおよびドレインは導電性とすることができ、高濃度にドープされた、例えば縮退半導体領域を備えることができる。ソースおよびドレインは、低濃度にドープされた半導体領域またはチャネルによって分離することができる。チャネルがn形(すなわち、多数のキャリアが電子である)の場合、FETはn形FETと呼ぶことができる。チャネルがp形(すなわち、多数のキャリアがホールである)の場合、FETはp形FETと呼ぶことができる。チャネルは絶縁ゲート酸化物によって覆うことができる。チャネルの導電性は、ゲートに電圧を印加することによって制御可能である。例えば、n形FETまたはp形FETにそれぞれ正の電圧または負の電圧を印加すると、結果としてチャネルは導電性となることができる。トランジスタは、トランジスタの閾値電圧より大きいかまたは閾値電圧に等しい電圧がトランジスタゲートに印加されるとき、「オン」となるかまたは「活動化」されることになる。トランジスタは、トランジスタの閾値電圧より小さい電圧がトランジスタゲートに印加されるとき、「オフ」となるかまたは「非活動化」されることになる。
【0157】
本明細書で添付の図面に関連して述べる説明は、例示的構成を示すものであり、実施可能であるかまたは特許請求の範囲内であるすべての例を表すものではない。本明細書で使用される「例示的」という用語は、「例、インスタンス、または例示としての役割を果たす」ことを意味し、「好ましい」かまたは「他の例よりも有利である」ことは意味していない。詳細な説明は、説明する技法を理解するための特定の詳細を含む。しかしながらこれらの技法は、これらの特定の詳細なしに実施可能である。いくつかのインスタンスでは、説明する例の概念を不明瞭にするのを避けるために、周知の構造およびデバイスがブロック図の形で示される。
【0158】
添付の図面では、同様の構成要素または機構は同じ参照ラベルを有することができる。さらに、同じタイプの様々な構成要素は、参照ラベルの後にダッシュと同様の構成要素の中で区別する第2のラベルとを付けることによって、区別することができる。明細書において第1の参照ラベルのみが使用される場合、説明は、第2の参照ラベルに関係なく、同じ第1の参照ラベルを有する同様の構成要素のうちの任意の1つに適用可能である。
【0159】
本明細書で説明する情報および信号は、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表すことができる。例えば、上記説明全体を通じて参照可能な、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または粒子、光場または粒子、あるいはそれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
【0160】
本明細書における開示に関連して説明する様々な例示のブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、FPGAまたは他のプログラム可能論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、あるいは、本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを用いて、実施または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とすることもできる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ(例えば、DSPおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のこうした構成)としても実施可能である。
【0161】
本明細書で説明する機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行可能なソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせにおいて実施可能である。プロセッサによって実行可能なソフトウェア内で実施される場合、機能は、コンピュータ可能媒体上の1つまたは複数の命令またはコードとして、記憶または伝送することができる。他の例および実施は、本開示および添付の特許請求の範囲の範囲内にある。例えば、ソフトウェアの性質に起因して、前述の機能は、プロセッサ、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのうちの任意の組み合わせによって実行されるソフトウェアを使用して実施可能である。機能を実施する機構は、機能の一部が異なる物理的位置で実施されるように分散されることを含み、様々な位置に物理的に配置することもできる。また、特許請求の範囲を含む本明細書で使用される場合、アイテムのリスト(例えば、「のうちの少なくとも1つ」または「1つまたは複数の」などの言い回しが前置きされるアイテムのリスト)で使用される「または」は、例えば、A、B、またはCのうちの少なくとも1つのリストが、A、またはB、またはC、またはAB、またはAC、またはBC、またはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するような、包括的リストを示す。また、本明細書で使用されるとき、「基づく」という語句は、条件の閉集合を言い表すものと解釈されるべきではない。例えば、「条件Aに基づく」と説明される例示的ステップは、本開示の範囲を逸脱することなく、条件Aおよび条件Bの両方に基づくことができる。言い換えれば、本明細書で使用されるとき、「基づく」という言い回しは、「少なくとも部分的に基づく」という言い回しと同じように解釈されるべきである。
【0162】
本明細書における説明は、当業者が本開示を作成または使用できるようにするために提供される。本開示に対する様々な修正は当業者にとって明らかであり、本明細書で定義される一般原理は、本開示の範囲を逸脱することなく他の変形に適用可能である。したがって本開示は、本明細書で説明する例および設計に限定されるものではなく、本明細書で開示される原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が認められるものである。
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
【手続補正書】
【提出日】2021-10-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
[クロスリファレンス]
本特許出願は、2019年2月22日に出願された「SOURCE LINE CONFIGURATIONS FOR A MEMORY DEVICE」と題された、Fackenthalによる米国特許出願第16/282,749号に対する優先権を主張する、2020年2月11日に出願された「SOURCE LINE CONFIGURATIONS FOR A MEMORY DEVICE」と題された、FackenthalによるPCT出願第PCT/US2020/017734号の優先権を主張し、その出願の各々は、本明細書の譲受人に割り当てられ、かつその出願の各々は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含む前記メモリセルに対して書き込み動作を実行するコマンドを受信すること、
前記コマンドの受信に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のトランジスタに接続されたソース線を、前記第2のトランジスタに接続されたディジット線と結合すること、
前記書き込み動作の一部として、前記ディジット線に第1の電圧を印加すること、
前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに、前記第1の電圧に少なくとも部分的に基づく第2の電圧を印加するために、前記第2のトランジスタを活動化させること、および
前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに印加された前記第2の電圧に少なくとも部分的に基づく前記論理状態を前記第1のトランジスタに記憶させるために、前記第2のトランジスタを非活動化させること、
を含む、方法。
【請求項2】
前記ソース線を前記ディジット線と結合することは、
第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させることを含み、前記第3のトランジスタは、前記ディジット線に接続された第1のノードと、前記ソース線に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第3のトランジスタを活動化させることは、前記第3のトランジスタの制御ゲートに第3の電圧を印加することを含み、前記第3のトランジスタはフローティングゲートを有する、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記第2のトランジスタを非活動化させた後、前記第2のメモリセルをリフレッシュすることをさらに含む、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記コマンドを受信することに少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルに関連付けられたワード線に第4の電圧を印加することをさらに含み、前記ワード線は、前記第1のトランジスタの制御ゲートに、および前記第2のトランジスタのゲートに接続される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記ワード線に前記第4の電圧を印加することは、前記第1のトランジスタを活動化させることなく前記第2のトランジスタを活動化させる、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記第2のトランジスタを非活動化させた後、前記メモリセルに対して読み取り動作を実行する第2のコマンドを受信すること、
前記ディジット線から前記ソース線を分断すること、
前記読み取り動作の一部として、前記ソース線を接地電圧と結合するために、第3のメモリセルにおける第4のトランジスタを活動化させること、および
前記ソース線が前記接地電圧と結合される間、前記メモリセルの第2の論理状態を決定すること、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
メモリセルの論理状態を記憶するためのフローティングゲートを有する第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに結合された第2のトランジスタとを含む前記メモリセルに対して読み取り動作を実行するコマンドを受信すること、
前記メモリセルの前記第1のトランジスタに結合されたソース線を接地すること、
前記読み取り動作の一部として、第1の電圧を、前記メモリセルの前記第2のトランジスタに接続されたディジット線に印加すること、および
前記ソース線が接地されている期間の少なくとも一部の間、前記ディジット線上の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルによって記憶された前記論理状態を決定すること、
を含む、方法。
【請求項9】
前記ソース線を接地することは、
第2のメモリセルにおける第3のトランジスタを活動化させることを含み、前記第3のトランジスタは、前記ソース線に接続された第1のノードと、接地電圧に接続された第2のノードと、フローティングゲートとを有する、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記第3のトランジスタを活動化させることは、前記第3のトランジスタの制御ゲートに、第2の電圧を印加することを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記第3のトランジスタの前記制御ゲートに第3の電圧を印加することによって、前記第2のメモリセルをリフレッシュすることをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記第2のメモリセルの前記リフレッシュは、前記メモリセルによって記憶された前記論理状態を決定した後に生じる、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記読み取り動作の一部として、前記第1のトランジスタを活動化させるために、前記第1のトランジスタの制御ゲートに接続されたワード線に、第2の電圧を印加することをさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項14】
前記メモリセルによって記憶された前記論理状態を決定することは、前記第1のトランジスタを活動化させることに少なくとも部分的に基づき、前記ディジット線上の前記信号は、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートの電圧に少なくとも部分的に基づく、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記ワード線は、前記第2のトランジスタのゲートに接続され、前記ワード線に前記第2の電圧を印加することは、前記第2のトランジスタを活動化させない、請求項13に記載の方法。
【請求項16】
前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートによって記憶された前記論理状態を決定することは、前記ディジット線上の前記信号に関連付けられた電流を決定することを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項17】
メモリセルのアレイであって、前記メモリセルのアレイの各メモリセルは、制御ゲートおよびフローティングゲートを含む第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタの前記フローティングゲートに接続された第2のトランジスタとを含み、各メモリセルは、前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタを使用して論理状態を記憶するように構成される、メモリセルのアレイと、
複数のワード線であって、各ワード線は、前記アレイの行のメモリセルの前記第1のトランジスタの制御ゲートおよび前記第2のトランジスタのゲートに接続される、複数のワード線と、
複数のディジット線であって、各ディジット線は、前記アレイの列のメモリセルの前記第1のトランジスタの第1のノードおよび前記第2のトランジスタの第2のノードに接続される、複数のディジット線と、
複数のソース線であって、各ソース線は、前記複数のディジット線のうちの1つのディジット線に対応し、前記1つのディジット線に接続されたそれぞれのメモリセルの前記第1のトランジスタの第2のノードに接続され、各ソース線は、前記1つのディジット線を使用して実行される動作に基づいてバイアスされるように構成される、複数のソース線と、
を含む、装置。
【請求項18】
前記メモリセルのアレイと結合されたメモリセルのクランプ行であって、前記メモリセルのクランプ行の各メモリセルは、フローティングゲートを含む第3のトランジスタと、前記第3のトランジスタの前記フローティングゲートに接続された第4のトランジスタとを含み、前記第3のトランジスタの各々の第1のノードは、前記複数のソース線のうちの対応するソース線に接続される、メモリセルのクランプ行と、
前記第3のトランジスタの各々の制御ゲートに接続され、書き込み動作である前記動作に基づいて、前記対応するソース線を、前記1つのディジット線の電圧にバイアスするように構成されたクランプ線と、
をさらに含む、請求項17に記載の装置。
【請求項19】
前記第3のトランジスタの各々の第2のノードは、対応する前記1つのディジット線に接続される、請求項18に記載の装置。
【請求項20】
前記クランプ線は、前記対応するソース線を前記1つのディジット線と結合するために、前記第3のトランジスタの前記各々を活動化することによって、前記対応するソース線を、前記1つのディジット線の前記電圧にバイアスするように構成される、請求項18に記載の装置。
【請求項21】
前記第4のトランジスタの各々の第3のノードは、対応する前記1つのディジット線に接続され、前記第4のトランジスタの各々のゲートは、前記クランプ線に接続される、請求項18に記載の装置。
【請求項22】
前記メモリセルのアレイと結合されたメモリセルの接地行であって、前記メモリセルの接地行の各メモリセルは、フローティングゲートを含む第5のトランジスタと、前記第5のトランジスタの前記フローティングゲートと結合された第6のトランジスタとを含み、前記第5のトランジスタの各々の第1のノードは、前記複数のソース線のうちの対応するソース線に接続される、メモリセルの接地行と、
前記第5のトランジスタの各々の制御ゲートに接続され、読み取り動作である前記動作に基づいて、前記対応するソース線を接地電圧にバイアスするように構成された接地線と、
をさらに含む、請求項17に記載の装置。
【請求項23】
前記第5のトランジスタの各々の第2のノードは、前記接地電圧に接続される、請求項22に記載の装置。
【請求項24】
前記接地線は、前記対応するソース線を前記接地電圧と結合するために、前記第5のトランジスタの前記各々を活動化することによって、前記対応するソース線を、前記接地電圧にバイアスするように構成される、請求項22に記載の装置。
【請求項25】
各メモリセルの前記第1のトランジスタは、p型トランジスタであり、各メモリセルの前記第2のトランジスタは、n型トランジスタである、請求項17に記載の装置。
【国際調査報告】