[发明专利]非易失性存储器架构

说明书

技术领域

本发明涉及存储器的领域，并且具体地涉及一种非易失性存储器架构。

背景技术

在电子设备中期望在更小封装中包括更多存储器容量（即存储器存储单位、存储器单元等）。一般而言，设计规则规定可以在存储器设备的给定物理区域内包括的存储器单元数目。设计规则可以包括材料、尺度和如下间距要求，这些间距要求规定可以有多密集地填充存储器设备。存储器单元存取器件（包括接触器）可能是一个对存储器设备的尺寸或者它的密度的限制性因素。例如用来向非易失性存储器（NVM）元件写入的所期望电流电平可能要求通向NVM元件的最小尺寸传导路径以便提供用于控制存储器单元的充分电流。此外，在元件之间的最小间距经常有必要将位于存储器设备内的元件相互电隔离。这些问题随着用于存储器设备的技术（例如65nm、45nm、40nm、32nm、28nm等）变得越来越小而变得越来越重要。

附图说明

参照附图阐明详细描述。在图中，参考数字的（一个或多个）最左数位标识其中参考数字首次出现的图。相同参考数字在不同图中的使用表明相似或者相同项目。

图1是根据本公开内容的技术可以实施于其中的代表性环境。

图2是存储器设备架构的第一实施方式的示意图。

图3是图2的存储器架构的例子布局的示意图。

图4是存储器设备架构的第二实施方式的示意图。

图5是根据图2和图4的存储器设备架构的例子存储器设备阵列的示意图。

图6是图示了图2和图4的实施方式的例子操作原理的电流流动图。

图7是图示了图2和图4的实施方式的其它例子操作原理的电流流动图。

图8是包括两个字线的图4的存储器架构的实施方式的示意图。

图9是包括三个字线的图4的存储器架构的实施方式的示意图。

图10是在成对/成组存储器单元之间包括隔离晶体管的存储器架构的第三实施方式的示意图。

图11是图示了图10的实施方式的例子操作原理的电流流动图。

图12是图示了图10的实施方式的其它例子操作原理的电流流动图。

图13是图示了将第一存储器单元和第二存储器单元相互电隔离的例子方法的流程图。

具体实施方式

概述

公开了包括存储器阵列的存储器设备的代表性实施方式。实施方式包括高密度非易失性存储器设备。存储器设备包括多个如下存储器单元，该存储器单元包括存储器存储部件（非易失性存储器偶极器件）和切换器件（开关）。在替代实施方式中，可以在存储器设备中包括附加部件，或者可以使用其它部件来代替一个或者多个存储器存储部件或者开关。

在一些实施方式中，开关可以是晶体管，例如金属氧化物半导体（MOS）器件。在替代实施方式中，其它器件可以用于开关（例如二极管、忆阻器等），或者可以使用其它类型的晶体管（例如双极结晶体管（BJT）、结场效应晶体管（JFET）、快速反向外延二极管场效应晶体管（FREDFET）等）。在各个实施方式中，在存储器设备中包括一个或者多个附加晶体管，这些晶体管耦合到存储器单元，使得它们提供存储器单元的相互电隔离。如下文描述的那样，这可以造成增加在存储器设备中包括的存储器单元密度以及针对存储器设备的尺寸/密度增加存储器单元（并且因此增加存储器设备）的写入电流能力。

在替代实施方式中，控制一个或者多个附加晶体管（隔离晶体管），使得它们在未选时提供隔离而它们在被选时提供电流路径。这可以造成相对于设备尺寸进一步增加存储器设备的电流能力，因此改进每单位面积的品质因数电流驱动。隔离晶体管也可以耦合到成对或者成组存储器单元以在成对或者成组存储器单元之间提供隔离（或者电流路径）。如下文描述的那样，可以产生多个写入路径从而提供存储器设备的增加电流能力。

另外的技术可以与隔离晶体管的使用结合应用以向存储器设备添加特征或者减少它们的尺寸。在一个实施方式中，在存储器设备中的两个或者更多存储器单元可以共享电源线。另外，两对或者更多对或者两组或者更多组存储器单元可以具有共享电源线。在替代实施方式中，隔离晶体管可以关于存储器单元来布置以便利用共享电源线。如在后面的章节中描述的那样，电源线的共享可以造成增加用于存储器设备的存储器单元密度。