半导体装置、管理半导体装置中参考电流的系统及方法与流程

本公开关于一种用于管理半导体装置中的参考电流的系统、装置及方法。

背景技术：

1、例如高密度闪存装置的半导体装置可具有各种结构，以增加一芯片上的存储单元及线的密度。例如，已经探索到三维(3d)存储器装置可以具有竞争成本达成增加的存储单元密度。然而，在3d存储器装置中，不同层的特征可能有变化，这可能影响存储器装置的性能。

技术实现思路

1、本公开内容说明用于管理半导体装置(例如非易失性闪存装置)中的参考电流的方法、装置、系统及技术。例如，在以下段落中，所公开的技术主要针对三维(3d)非易失性存储器装置(例如3d nor闪存装置)进行说明。

2、本公开第一个方面提供一种半导体装置，包括：一存储单元阵列，配置为存储在多组的存储单元中的数据；以及耦接至存储单元阵列的电路。存储单元阵列中的一组或多组的存储单元的各组是与各自的参考电流相关联，且在与不同的参考电流相关联的多组中的存储单元具有不同的阈值电压分布。此电路配置为用于：基于存储单元阵列中的一组存储单元的地址信息，决定与供这组存储单元用的一参考电流相关联的信息，基于与此组的参考电流相关联的信息产生参考电流，以及基于参考电流感测此组中的一个或多个存储单元。

3、在某些实施方式中，此组的地址信息包括以下至少一个：在存储单元阵列中的阵列的存储单元之间的此组的一识别符，或对应于此组的一存储器地址。

4、在某些实施方式中，此电路配置为用于：提供一感测电流至此组中的一存储单元；以及基于感测电流与参考电流，感测此组中的存储单元。

5、在某些实施方式中，此电路配置为用于基于感测电流与参考电流的比较，感测此组中的存储单元。

6、在某些实施方式中，此电路包括一感测晶体管，其耦接至一位线电压产生器，并配置为用于从位线电压产生器接收一位线箝位电压，而感测电流是基于位线箝位电压而产生，且流动通过感测晶体管。

7、在某些实施方式中，此电路包括一参考电流电路，其耦接至一参考电压产生器，并配置为用于从参考电压产生器接收一参考电压。参考电流可基于参考电压而产生。

8、在某些实施方式中，此电路还包括一感测电路，感测电路具有一个耦接至参考电流电路的参考节点，以及一个耦接至存储单元阵列的感测节点。参考电流电路包括一个耦接至感测电路的参考节点的第一节点、一个耦接至一接地端的第二节点以及一个耦接至参考电压产生器的第三节点。当参考电流电路的第三节点从参考电压产生器接收参考电压时，参考电流从感测电路流动通过参考电流电路而到达接地端。

9、在某些实施方式中，此电路包括一感测放大器，感测放大器包括感测电路，而感测电路包括一比较器。

10、在某些实施方式中，参考电流电路包括一晶体管，晶体管具有一个作为第一节点的第一端子、一个作为第二节点的第二端子以及一个作为第三节点的栅极端子，参考电压产生器配置为用于基于与参考电流相关联的信息产生参考电压，而参考电流是基于参考电压所产生并流动通过晶体管。

11、在某些实施方式中，参考电流电路包括多个参考电流子电路，其并联耦接在感测电路及接地端之间，且这些参考电流子电路的每一个配置为用于基于参考电压，产生一对应的参考电流，其中由这些参考电流子电路所产生的对应的参考电流彼此相异。

12、在某些实施方式中，这些参考电流子电路的其中一个是配置为基于与此组的参考电流相关联的信息而导通，并基于参考电压产生参考电流，参考电流流动通过这些参考电流子电路的其中一个。

13、在某些实施方式中，这些参考电流子电路的一个或多个其他子电路是配置为基于与此组的参考电流相关联的信息而关断，且当这些参考电流子电路的其中一个导通时，没有参考电流流动通过一个或多个其他子电路。

14、在某些实施方式中，这些参考电流子电路的每一个包括：一切换晶体管，配置为基于一控制信号而导通或关断；以及一参考晶体管，耦接至参考电压产生器，并配置为用于从参考电压产生器接收参考电压。切换晶体管与参考晶体管可串联耦接在感测电路及接地端之间。这些参考电流子电路的每一个可配置为：用于在切换晶体管导通的情况下导通，以产生相对应的参考电流，且用于在切换晶体管关断的情况下关断。

15、在某些实施方式中，与此组的参考电流相关联的信息包括一选择码，选择码具有供这些参考电流子电路用的各自的数值。此电路可配置为用于基于选择码的各自的数值产生多个对应的控制信号，以供这些参考电流子电路中的切换晶体管用，这些相对应的控制信号配置为用于导通这些参考电流子电路的其中一个，并关断这些参考电流子电路的一个或多个其他子电路。

16、在某些实施方式中，每个参考电流是与在存储单元阵列中多组的存储单元的一各自群组相关联，且在同一群组的多组中的存储单元的多个阈值电压分布落在一预先决定的范围之内。

17、在某些实施方式中，半导体装置还包括一缓存器，配置为用于存储在一个或多个组和与此一个或多个组相关联的一个或多个参考电流之间的关联。缓存器可存储于存储单元阵列或电路的至少一个中。

18、在某些实施方式中，半导体装置配置为为一种三维(3d)nor闪存，且半导体装置中的一组存储单元为一存储单元层的存储单元。

19、本公开的第二个方面提供一种系统，包括：一个半导体装置及一个耦接至半导体装置的控制器。半导体装置包括：一存储单元阵列，配置为存储在多组的存储单元中的数据，并耦接至存储单元阵列的电路。存储单元阵列中的一组或多组的存储单元的各组是与各自的参考电流相关联，且在与不同的参考电流相关联的多组中的存储单元具有不同的阈值电压分布。控制器配置为用于传送一读取命令至半导体装置，读取命令包括存储单元阵列中的一组存储单元的地址信息。半导体装置的电路配置为用于：基于读取命令中的此组的地址信息决定与存储单元阵列中的此组的存储单元的一参考电流相关联的信息；基于与此组的参考电流相关联的信息产生参考电流；基于参考电流感测此组中的一个或多个存储单元；以及将此组中的一个或多个存储单元的一感测结果传送到控制器。

20、在某些实施方式中，此半导体装置的电路包括一感测放大器，耦接至存储单元阵列。感测放大器可包括：一参考电流电路，耦接至一参考电压产生器，并配置为用于从参考电压产生器接收一参考电压；以及一感测电路，具有一个耦接至参考电流电路的参考节点以及一个耦接至存储单元阵列的感测节点。参考电流电路可包括一个耦接至感测电路的参考节点的第一节点、一个耦接至一接地端的第二节点以及一个耦接至参考电压产生器的第三节点。当参考电流电路的第三节点从参考电压产生器接收参考电压时，参考电流可从感测电路流动通过参考电流电路而到达接地端。

21、在某些实施方式中，参考电流电路包括一晶体管，晶体管具有一个作为第一节点的第一端子、一个作为第二节点的第二端子以及一个作为第三节点的栅极端子。参考电压产生器可配置为用于基于与参考电流相关联的信息产生参考电压。参考电流可基于参考电压而产生且流动通过晶体管。

22、在某些实施方式中，参考电流电路包括多个参考电流子电路，并联耦接在感测电路及接地端之间。这些参考电流子电路的每一个可配置为用于基于参考电压产生一对应的参考电流，由这些参考电流子电路所产生的对应的参考电流彼此相异。此电路可配置为用于基于与此组的参考电流相关联的信息，导通这些参考电流子电路的其中一个，并关断这些参考电流子电路的一个或多个其他子电路，参考电流流动通过这些参考电流子电路的其中一个，且没有参考电流流动通过这些参考电流子电路的一个或多个其他子电路。

23、在某些实施方式中，与此组的参考电流相关联的信息包括一选择码，选择码具有供这些参考电流子电路用的各自的数值，且此电路配置为用于基于选择码的各自的数值产生多个对应的控制信号，以供这些参考电流子电路用，这些相对应的控制信号配置为用于导通这些参考电流子电路的其中一个，并关断这些参考电流子电路的一个或多个其他子电路。

24、在某些实施方式中，每个参考电流是与在存储单元阵列中多组的存储单元的一各自群组相关联，且在同一群组的多组中的存储单元的多个阈值电压分布落在一预先决定的范围之内。半导体装置可还包括一缓存器，配置为用于存储在参考电流和各自群组的阵列之间的关联。

25、本公开的第三个方面提供一种方法，包括：基于一个半导体装置中的一组存储单元的地址信息，决定与供此组存储单元用的一参考电流相关联的信息，其中半导体装置中的一组或多组的存储单元的各组是与各自的参考电流相关联，且在与不同的参考电流相关联的多组中的存储单元具有不同的阈值电压分布；基于与此组的参考电流相关联的信息产生参考电流；以及基于参考电流感测此组中的一个或多个存储单元。

26、上述技术的实施方式包括方法、系统、电路、计算机程序产品及计算机可读取式介质。在一例中，一种方法可包括上述动作。在另一例中，一种这样的计算机程序产品适当地具体化在非暂时性机器可读取式介质中，此介质存储可由一个或多个处理器执行的指令。这些指令被配置为使一个或多个处理器执行上述动作。一种这样的计算机可读取式介质存储指令，当由一个或多个处理器执行时，这些指令被配置为使一个或多个处理器执行上述动作。

27、一个或多个公开的实施方式的细节在附图和下面的说明中阐述。其他特征、实施例和优点将从说明、附图和权利要求范围中得以更显清楚。

28、附图说明

29、不同附图中相同的参考数字和名称表示相同的元件。还应理解到，图中所示的各种示例性实施方式仅仅是说明性表示，不一定按比例绘制。

30、图1a为显示一种包括存储器装置的系统的一例的示意图；

31、图1b为显示一种包括控制器及存储器装置的系统的另一例的示意图；

32、图2a为一种例示三维(3d)存储器装置的透视图；

33、图2b为图2a的3d存储器装置的示意图；

34、图3a显示利用相同读取参考电压的3d存储器装置中的不同层的例子的阈值电压分布；

35、图3b显示利用对应的读取参考电压的3d存储器装置中的不同层的例子的阈值电压分布；

36、图4a为显示用于管理参考电流的例示存储器装置的示意图；

37、图4b为显示在图4a的存储器装置中的感测放大器及存储单元阵列的示意图；

38、图5为显示用于管理半导体装置中的参考电流的例示电路的示意图；

39、图6为显示用于管理半导体装置中的参考电流的另一例示电路的示意图；以及

40、图7为一种用于管理半导体装置中的参考电流的程序的一例的流程图。