[发明专利]具有改进型存储器块切换的半导体存储器

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术。

背景技术

非易失性存储器广泛应用于各种电子设备中，例如移动电话、数码相机、个人数字助理、移动计算设备及非移动计算设备。即使当电子设备未与电源(例如电池)连接时，非易失性存储器也允许存储并保留信息。非易失性存储器设备的三个特性包括：设备的价格、能耗和性能。非易失性存储器设备的性能特性包括将信息写入存储器设备所需的时间以及从存储器设备读出信息所需的时间。

许多可商购的非易失性存储器(例如，NAND flash存储器卡，即NAND闪速存储器卡)包含非易失性存储器单元的二维阵列。二维阵列内的存储器单元形成单层存储器阵列，并通过X方向和Y方向上的控制线选择存储器单元。二维阵列通常形成于硅衬底上方。相反地，单片式三维阵列内的存储器单元形成存储器单元的多个“垂直对齐的”层，并通过X方向、Y方向和Z方向上的控制线选择存储器单元。在单片式三维阵列中，多个存储器单元层形成于无中间衬底的单个衬底上方。如果形成存储器单元的多个“垂直对齐的”层的附加成本小于形成更宽或更大数量的二维阵列的成本(即，如果垂直构建存储器层的成本小于水平构建存储器层的成本)，则制造存储器单元的三维阵列可比制造存储器单元的二维阵列便宜。

通过垂直排列二维交叉点存储器阵列，已可形成具有多于一层存储器单元的三维存储器阵列。在交叉点存储器阵列中，存储器单元被设置在第一组控制线和垂直的第二组控制线的交叉点。在Johnson的第6,034,882号美国专利″Vertically Stacked Field Programmable Nonvolatile Memory and Method of Fabrication″及Zhang的第5,835,396号美国专利″Three-Dimensional Read-Only Memory Array″中记载了示例性三维存储器阵列。

附图说明

图1是存储器系统的一个实施例的结构图。

图2A是存储器内核的一个实施例的逻辑视图。

图2B是存储器隔间的一个实施例的逻辑视图。

图2C是存储器块的一个实施例的逻辑视图。

图3A是包括共享的和分开的解码器的存储器隔间的一个实施例的逻辑视图。

图3B是一个实施例的简化示意图，在该实施例中，在存储器阵列之间共享字线。

图3C是一个实施例的简化示意图，在该实施例中，在存储器阵列之间共享字线和位线。

图4A是三维存储器阵列的一部分的简化透视图。

图4B示出了三维存储器的一个实施例的层的子集。

图5示出了能够读或写存储器状态的电路。

图6示出了包括处于激活状态的存储器块的存储器隔间的一个实施例。

图7A是描述用于在读操作期间实施存储器块切换技术的过程的一个实施例的流程图。

图7B是描述用于在写操作期间实施存储器块切换技术的过程的一个实施例的流程图。

图8示出了用于实施存储器块切换技术的存储器隔间部分的一个实施例。

图9A是用于产生存储器块使能信号的电路的一个实施例的简化示意图。

图9B是示出用于操作图8和9A中所示电路的过程的一个实施例的时序图。

图10示出了用于实施存储器块切换技术的存储器隔间部分的一个实施例。

具体实施方式

非易失性存储器设备的一个示例包括一个或多个存储器隔间(或其它分组)。每个存储器隔间(或其它分组)包括一个或多个存储器块，存储器块包括非易失性存储元件分组。除了块，也可使用其它结构。在一个实施例中，特定存储器隔间中的存储器块共享一组读/写电路。在存储器操作期间，存储器块被转变为激活或非激活状态。将块从非激活状态转变为激活状态的过程包括：使得在进入激活状态的存储器块和先前处于激活状态的另一个存储器块之间实现电荷共享。该电荷共享为存储器系统改进了性能和/或降低了能耗。