CN1174430C - 在快擦写eeprom中编程及过擦除更正模式中弱化位线漏电流的电路装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以在编程和过度擦除操作中弱化位线漏电流的方法和一种快擦写存储器元件。快擦写存储器单元排列在I/O区块的阵列中，而I/O区块中有许多行和许多列。在共同阵列的源极连接和接地之间连接着一个电阻器阵列。电阻器阵列包含一组电阻器，每一组电阻器有一个编程模式电阻器和一个APDE模式电阻器。当一条字线选择成编程或APDE的模式时，有一个数据缓冲器可以将一个编程模式电阻器或一个APDE模式电阻器切换至线路当中。这些电阻器的电阻值的选择，是为了使源极上的电压提升至存储器单元的所选择的门限电压之上，所以在编程或APDE时，过度擦除的存储器单元不会提供漏电流至位线。

Description

在快擦写EEPROM中编程及过擦除更正模式中弱化位线漏电流的电 路装置

技术领域

广义来说，本发明涉及微电子集成电路的技术。详言之，是关于可程序半导体存储器的技术，更详言之，本发明是关于一种电路装置及方法，即可以在快擦写电可擦可编程只读存储器(FlashElectronically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)中可编程及过擦除更正模式中弱化位线漏电流的电路装置及方法。

背景技术

美国专利US-A-4,897,815公开了一种非挥发性半导体存储器，其包括EEPROM存储单元阵列。该存储器的特性包括排列在n个I/O区块阵列中的快擦写存储器单元，每一个I/O区块具有m行和p列；连接到一条位线上的每一行中每一个快擦写存储器单元的漏极；连接到一条字线(WL)上的每一列中每一个快擦写存储器单元的控制栅极；连接到共同阵列的源极连接点上的阵列中每一个快擦写存储器单元的源极；连接到数据缓冲器和逻辑线路元件上的n个I/O区块中每一个区块的每一条位线；以及在共同阵列的源极连接点和接地之间连接电阻器阵列。

微电子快擦写或区块擦除「电可擦可编程只读存储器」(即通称的快擦写EEPROM)包含阵列式的小存储单元，这些存储单元可以分别编程或者读取数据。每一存储单元的面积可以通过省略某些特定的晶体管而缩小，这些被省略的晶体管即是一般熟知可让存储单元进行分别擦除动作之用的晶体管，因此，整个存储器的面积也因而缩小了，但此举也造成了在擦除时，这些存储单元是以一块块的区域方式而被擦除。

前述类别的存储器有独立式的金属-氧化物-半导体(MOS)场效晶体管存储器存储单元，每一存储单元都包括一个源极、一个漏极、一个浮置栅极、以及一个控制栅极，而不同的电压施加于这些电极上，以便对这些存储单元进行如二进制0或1的写入或区块式擦除等的编程化动作。

这些存储单元是以行列交错的阵列方式连接着，这些存储单元的控制栅极即排成一列，再连接到其所属的字线(word line)，而这些存储单元的漏极排成一行，连接到其所属的位线(bit line)。这些存储单元的源极彼此连接在一起。以上所述的连接方式即是一般熟知的NOR存储器结构。

对一个存储单元进行编程的方法是在其上施加电压，一般是9至10伏特在控制栅极上，大约5伏特在漏极上，而源极则是接地，如此会迫使从漏极空乏区注入的热电子进入浮置栅极。一旦供编程化用的电压被移除了，注入的电子群即陷在浮置栅极内，产生负电压效应，因此会提高该存储单元的门限电压到大约比4伏特还高一些的数值。

读取存储单元资料的方式是施加5伏特到控制栅极、1伏特到漏极所连接的位线，对源极接地，同时检测位线上的电流。如果该存储单元已经编程化，而它的门限电压是相对高值(4伏特)，那么位线上的电流会是零，即使不是零，也至少是非常低。如果该存储单元未经编程化或者是被擦除，而它的门限电压相对低值(2伏特)，那么控制栅极电压将会增强信道，因此位线上的电流会呈现相对高值。

有多种擦除一个存储单元的方法，其中之一的方法是在源极施以相当高的电压(一般是12伏特)，控制栅极接地，而漏极是浮接的，这样的配置会使在编程化的过程中注入到浮置栅极的电子进行Fowler-Nordheim隧道效应，即从浮置栅极穿透像隧道一样的薄氧化层而进入源极。擦除一个存储单元也可以在控制栅极施以级数在-10伏特的负电压，5V在源极，而让漏极浮接。

传统快擦写EEPROM存储单元配置的方式引起的问题是，有些存储单元会在其它存储单元尚未充分擦除前，它们却被过度擦除(over-erased)了，这个现象是牵就制造容许度的结果。在过度擦除的存储单元的浮置栅极里，电子会被驱除，而形成正极，结果使过度擦除的存储单元具有和空乏态晶体管(depletion mode transistor)一样的作用功能，即不能以在控制栅极施以正常的操作电压而将其关毕。这些具有空乏态晶体管作用的存储单元在往后的编程化和读取的操作中，会引起漏电流。

更详细描述之，即在编程化和读取的操作中，一次只有一个字线会维持在高电位，而其它的字线则是接地，如前面已描述过，字线是和一列的存储单元的控制栅极连接着。然而，正电压是加在所有存储单元的漏极上，在此情况下，如果某一个未被选择到的存储单元的门限电压是零或负数，那么将会有漏电流在该存储单元的源极、信道、以及漏极之间流动。

在典型的快擦写EEPROM中有大量的存储晶体管单元，譬如说512个晶体管单元，而它们漏极是接在分别的位线上。如果位于位线上有极多的存储单元汲取背景漏电流，那么位线上的漏电流总和可能会超过存储单元的读取电流，因此不能再读取在此位线上任何存储单元的状态，造成该存储器的失能。在阵列上位上的门限电压值会形成电压扰动，因此在擦除程序最小的存储单元上会有相对高的门限电压值V_TMIN，而在过度擦除程序最大的存储单元上会有零或负值的最小可接受门限电压值V_TMIN。门限电压值愈低意谓着门限电压值的分布范围愈广，也就是漏电流愈高。因此我们希望，是避免有过度擦除的存储单元，同时尽量降低门限电压分布情形到一个很低的范围，理想状况下，是所有的存储单元在擦除后，都有级数达到2伏特一样高的门限电压。

在制造技术中，已为人熟知的方法是借助完成过度擦除的修正操作来降低门限电压的分布情形，该操作是对过度擦除程度最高的存储单元进行再编程化，即提高它们的门限电压。这种借助完成过度擦除的修正操作来降低门限电压的分布情形的操作，会使所有具有门限电压特性的存储单元的门限电压分布，保持在一个最小但是可接受的数值之上。此种过度擦除的修正操作即一般熟知的自动编程扰动法(Automatic Programming Disturb，APD)。

一个较佳的APD方法可参考在美国专利编号5,642,311案件所揭示的自动编程扰动擦除法(Automatic Programming Disturb Erase，APDE)，该专利权属于Lee Cleveland，颁证于公元1997年6月24日，其标题为「适用于受限过度擦除及无法擦除和更正错误的快擦写存储器的过度擦除修正法」(OVERERASE CORRECTION FOR FLASHMEMORY WHICH LIMITS OVERERASE AND PREVENTS ERASEVERIFY ERRORS)。该方法包括检测过度擦除的存储单元，然后在其上施以编程化用的脉冲，该脉冲就会使存储单元的门限电压回到可接受的数值。

在一个擦除脉冲的引入后，首先是在一列列以存储单元和存储单元相临的基准上完成未充足擦除(under-erase)。位于第一列和第一行的存储单元会被寻址，而后擦除确认，擦除的方式是在控制栅极(字线)上施以4伏特，在漏极(位线)施以1伏特，源极是接地的，然后使用感测放大器去检测位线电流，以此决定该存储单元的门限电压是否超过某一特定的数值，譬如说，2伏特。如果该存储单元的门限电压超过2伏特，表示其是未充足擦除，而位线电流将会呈现低值。在这种情况下，一个擦除脉冲将会施加在所有的存储单元上，而第一个存储单元会再次被擦除确认。

在每一个擦除脉冲都已引入之后，而在下一个擦除确认操作之前，过度擦除修正会在存储器的所有存储单元上完成。这些动作之后，进行的是在位线阵列上的过度擦除确认，方式是让字线接地，在第一条位线上施以1伏特，然后检测位线电流。如果电流超过事先设定的数值，则表示至少有一个连接到位线的存储单元是过度擦除，而会汲取漏电流。在这种情况下，一个过度擦除修正脉冲会加到该位线。加脉冲的方式是在位线上施以约5伏特，且维持该电压到一个事先设定好的时间长度，譬如说，100μs。

在过度擦除修正脉冲施加完毕之后，位线又会被确认一次。如果位线的电流仍然偏高，表示尚残存有一个过度擦除的存储单元连接到该位线，因此另外一个过度擦除修正脉冲又会引入。如此的过程会依序在所有的位线中反复进行。如有必要，前面所叙述的过程会反复许多次，直到位线电流降低到事先设定好的数值，这数值要比读取电流低。然后，一样的过程会对第一列上其它的存储单元进行，接着在其下的一列及其下的其下一列等等进行，直到存储器的所有存储单元都已经擦除确认。

借助每一个擦除脉冲之后的过度擦除修正的过程，有被修正的存储单元的过度擦除程度会被降低，因而改善了该存储单元的容忍度。再者，因为经过每一个擦除脉冲，会修正过度擦除的存储单元，位线电流也会在擦除确认的过程中降低，所以在擦除确认的过程结束后，可以避免未充足擦除存储单元的残留。

虽然前面所述的APDE方法在去除过度擦除的存储单元上相当有效，但是它在使用上却有限制，即在过度擦除修正的过程中，存储单元的源极和字线必须保持在接地的条件，因此当过度擦除修正的脉冲引入时，过度擦除的存储单元会吸引背景的漏电流。漏电流的出现也就意谓着需要大功率电源的供应。

即使工艺参数可以控制，以致于过度擦除修正的脉冲不会产生未充足擦除的存储单元，但是门限电压值的分布所能减少的量还是先天上受到了限制，这是因为没有一种机制，可以用来避免已经适当擦除的存储单元而其上的门限电压值不会进一步被增加的方法，门限电压值的所以会进一步增加是过度擦除修正的脉冲引入所引起的。除此之外，在编程的过程当中，背景的漏电流也应当避免出现，以免造成门限电压值进一步增加之类的问题。

当供应电压V_CC因为将来EEPROM的尺寸缩小而跟着减少时，前面所说门限电压值进一步增加、存储单元的源极和字线必须保持在接地的条件、背景的漏电流等等之类的问题会变得更严重。过度擦除的存储单元上的门限电压必须降低，以顺应供应电压V_CC将来会变小的趋势，而过度擦除的存储单元上的门限电压降低的结果，是使更多的存储单元在门限电压值的分布内，吸引背景的漏电流。

以一个极低的供应电压V_CC的使用案例来看，有太多的存储单元吸引背景的漏电流，以致于在过度擦除修正的过程当中，字线上背景的漏电流的总和有可能超过相当于一个过度擦除的存储单元所需要的数值，而这超过的现象即使在存储单元是处于未充足擦除的状况下，也会发生。这些现象会使得在擦除修正和读取的过程当中，无法决定存储单元的状态，也就会造成存储器不能正常的操作。这样的问题与困难在以前的技术一直是无法解决的，而且严重阻碍降低EEPROM电压这方面的发展。

除此之外，还有一个预期不到的效果，即在低供应电压V_CC数值，而供应电压V_CC又直接连至字线上时，会有严重的问题发生，也就是供应电压V_CC不能增强所选择存储单元的信道，以致于在擦除的过程当中，也会有修正的操作在进行。因为这个缘故，必须供应一个电荷帮浦，以帮助提升字线上的电压，提升到一个比供应电压V_CC还高出许多的数值，因此存储单元的修正操作可以很稳当的进行。以供应电压V_CC等于3伏特的例子而言，字线上的电压应当提升到大约是4-5伏特的电压值。

加到字线上的电压是经由信道晶体管而达成到，此举可以分别对字线选择。背景的漏电流的负载会降低电荷泵，同时增加在信道晶体管的电压降，因而造成施加于存储单元上的，是一个比较低的漏极电压。如果因为多出的漏电流而造成的漏极电压变得太低的话，存储单元的操作会变得不稳定，也会不可靠。

为了可以可靠地对存储器单元进行编程，该存储单元上从漏极到源极上的电压必须大于4伏特，也就是说，V_DS必须大于4伏特。因为字线都有某种程度的电阻，任何在字线上的漏电流的增加，都会在这些字线的电阻上，造成很大电压降，而且引起V_DS的电压值降至所需的电压以下。同样的效应也会发生在APDE的操作过程中。

因此之故，当前所需的是一种快擦写存储器元件和方法，这种种快擦写存储器元件和方法可以在编程的过程当中，以及在快擦写存储器元件的APDE过程当中，减少字线上的漏电流。

发明内容

根据本发明，先前所叙述及其它的目的和优点是通过一种快擦写存储器元件和方法达成，这种种快擦写存储器元件和方法可以在编程的过程当中，以及在快擦写存储器元件的APDE过程当中，弱化字线上的漏电流。在快擦写存储器元件内有快擦写存储器单元，这些存储器单元是以n个I/O区段的方式排式着，每一区段有m个纵行，p个横列。在每一个I/O区段中，有一个数据缓冲器连接到字线上。在共同的源极阵列中的连接位置之间，连接着一阵列的电阻器，而在该阵列的电阻器当中的被选择电阻器可以依照情况而进行切换的动作，即切换至电路当中，这些情况可以像是有一个编程的操作正在进行，或是有一个APDE的操作正在进行。

依据本发明的一特点，所谓的电阻器阵列是对每一个I/O区段，都由一组的电阻器所组成。每一组的电阻器包含一个可编程的模式电阻器，以及一个APDE的模式电阻器。每一个可编程的模式电阻器以及每一个APDE的模式电阻器都伴随着一个切换器。

依据本发明的另一特点，根据分别地连接到I/O区段的字线上的存储器单元是否有被编程或者经过APDE操作的处理，数据缓冲器可以对可编程的模式电阻器或者APDE的模式电阻器进行切换。

上述的方法和元件因此可以在编程的过程当中，以及在快擦写存储器元件的APDE过程当中，作为弱化字线上漏电流之用，而这些方法和元件提供了一种更可靠的可编程和APDE的操作过程。

上述有关于本发明及其它的目的、特征及优点，将可以由以下详细的说明，并配合附图，而获得更深入的了解。在以下的说明中，将会有示例性的实例，以显示本发明的最佳况状的实施例，以使对本发明所叙述的相关技术已娴熟的人士，更能很快了解本发明的内容。然而应当认知的，是除了即将叙述的仅是本发明的最佳实施例，本发明也可以根据不同的需求，在许多细部上做更正或修饰，而有不同的实施例，然而这些实施例并未脱离本发明所揭示的精神下所保护的范围。因此之故，以下所引用的附图和详细说明，仅是用来阐释本发明的本质，并非用以限定本发明的范围。

附图说明

本发明的新颖特征将提出于权利要求书中。然而，本发明的本身和其较佳的使用模式，以及其更进一步的目的和优点等，将参考以下实施例的详细说明，并配合附图，而获得最佳的了解。这些附图包括：

图1是现有技术中一个快擦写存储器元件的一区段的简化电路图，这里的快擦写存储器元件有16个I/O区块，而每一个I/O区块的每一列有64个存储器单元，有512列(字线)，以及一个共同阵列的源极连接点，这些源极连接点的终点是和接地电压相连的；

图2是在图1当中，快擦写存储器元件部分的详细说明图；

图3是显示在图2中快擦写存储器元件部分的详细说明图，而如为现有技术所常用的方法，这些快擦写存储器元件共同阵列的源极连接点连接到一个固定的电阻上；和

图4是显示在图2中快擦写存储器元件部分的详细说明图，但这里是应用本发明的技术，说明共同阵列的源极连接点连接到一个固定的电阻阵列的快擦写存储器元件。

具体实施方式

现参照本发明的特殊实施例，该实施例能将本发明发挥到最佳状态的例子。

图1是一个快擦写存储器元件区段100的简化电路图，这里的快擦写存储器元件有16个I/O区块，每一个I/O区块的每一列有64个存储器单元，及有512列。应当注意的是，I/O区块的数目、在I/O区块上每一列的存储器单元的数目、以在I/O区块上列的数目不是固定的，即可以是任何可能的数目，而根据本发明，其它尺寸大小和存储器单元的排列方式也是允许的，而不是只有一种大小尺寸和形式。

区段100有16个I/O区块，如I/O BLK₀ 102、I/O BLK₁ 104、I/OBLK₂ 106、I/O BLK₈ 108、I/O BLK₉ 110、以及I/O BLK₁₅ 112等I/O区块。每一个I/O区块是64个存储器单元宽，而每一列中的每一个存储器单元均有一个控制栅极，该控制栅极是连接到一个共同的字线上，就如114所示。字线如WL₀、WL₁、WL₂、和WL₅₁₁所示。每一行中的每一个存储器单元的漏极连接到一条位线上(没有在图中显示出来)，同时应当认知的是每一个I/O区块应该有64行的存储器单元，也就是有64条位线。在某一个I/O区块的一条特别的行(位线)可以由逻辑选择出来，这些逻辑在图中标示如116、118、120、122、124以及126。如图中所示的DB₀ 128、DB₁ 130、DB₇ 132、DB₈ 134、DB₉ 136、DB₁₅ 138，是数据缓冲器。数据缓冲器可以用来驱动每一个I/O区块的逻辑。就如在快擦写存储器技术中众所知道的，在区段的周围有区段译码器环绕(没有在图中显示出来)，而一个区段译码器的部分区域140即在区段当中。关于区段译码器的部分区域140的功能不是本发明所讨论的重点，因此在本发明中不再对它们做进一步的阐述。每一个存储器单元的源极都连接到一个共同阵列的源极连接点上，如图中联机142和共同阵列的源极连接端点144所示。就如在快擦写存储器技术中众所知道的，字线译码器可以让如114所示的每一条字线分别地选择出来，也就是依据所加入特定电压值而分别地选择出来，而数据缓冲器和逻辑可以让每一条位线分别地选择出来，也就是依据所加入特定电压值而分别地选择出来。但是共同源极连接端点却阻碍了分别行的源极或分别列的源极的选择性，也就是在区段中的所有源极总是有共同的电压施加于其上。例如图中146所示，在编程过程以及APDE过程当中，共同阵列的源极连接点是连到接地线上。

图2是在图1当中，快擦写存储器元件部分100的详细说明图，这里的元件部分是指图1中I/O区块102和112的部份。I/O区块0 102中一行存储器单元的部份在本图中以200表示出来，200包括存储器单元202、204以及206。I/O区块15 115中一行存储器单元的部份在本图中以208表示出来，208包括存储器单元210、212以及214。如图所示，字线WL₀连接到存储器单元210、212、214的控制栅极上，而字线WL₁连接到存储器单元204、212的控制栅极上，字线WL₅₁₁连接到存储器单元206、214的控制栅极上。我们应该可以认知的是在每一个的I/O区块中，每一条字线连接到所有存储器单元的控制栅极上，这些有字线连接到所有存储器单元控制栅极上的I/O区块如图所示，从I/O Blk₀到I/O Blk₁₅。因为在每一个的I/O区块中的每一列有64个存储器单元，而且有16个I/O区块，所以共有64×16＝1024个控制栅极连接到每一条字线上。在纵行200上的位线216可以由数据缓冲器DB₀和逻辑单元线路218所选择。对每一个I/O区块而言，都有一个数据缓冲器及其相关的逻辑线路，而数据缓冲器及其相关的逻辑线路可以从其所在的I/O区块的64条位线(即一行行的存储器单元)中，分别选择出其中的某一条位线。为方便计，只有I/O区块0和I/O区块15中的一行的存储器单元在图中显示出来。可以了解的是，在I/O区块0的某一个特定的存储器单元可以通过字线译码器、数据缓冲器和逻辑单元线路218选择出来，选择出来的方法是字线译码器选择一条特定的字线，而数据缓冲器和逻辑单元线路218选择一条特定的位线。可以利用字线译码器、数据缓冲器和逻辑单元线路218选择出来某一个特定的存储器单元的理由，是因为所有的源极都连接到一个共同的电压上，选择一条特定的字线和一条特定的位线也就是在I/O区块0中选择一个特定的存储器单元。举例而言，在图2中，一个经过编程或APDE的电压加之于字线WL₀上，而位线216被选择出来，因此存储器单元202也被选择出来了。与此同时，因为字线WL₀被选择出来，因此数据缓冲器和逻辑单元线路222选择位线220，也就造成了在纵行208上的存储器单元210被选择出来。又可以认知的，因为字线WL₀被选择出来，在I/O区块0到I/O区块15当中的任何一个区块的位线可以通过像是编程方式的操作，而被选择出来。举例而言，在所有的存储器单元都已被擦除之后，区段可以用一次一个字(16位)的方式进行编程，编程的方式是选择需要被编程的存储器单元上的字线和位线。因此之故，对一个字而言，最低可以有一个存储器单元被编程，或者一个字当中最高可以有16个存储器单元同时被编程。因为正在编程的存储器单元当中的每一个位线有电流流动，通过共同阵列的源极连接点上的电流总和也会跟着在一个字当中所要被编程的存储器单元的数目而定。如同前面所讨论的，在一个单独的位线上流动的电流，是通过正在编程的存储器单元的电流和在该位线上存储器单元的漏电流的总和，这里位线是有低门限电压的位线。漏电流会发生的原因是即使存储器单元的字线是接地(即0伏特)，约有5伏特的电压加诸于漏极上，此外会造成漏电流的原因是有些存储器单元的门限电压是属于低门限电压值，而这些存储器单元就会引起小但是有限的漏电流。漏电流至少会引起两个问题。第一，在要编程的存储器单元上的编程用电流和所有的漏电流加起来，会变成一个大电流，而大电流就表示需要大的电源供应。第二，因为在位线上存在有一个有限的电阻B_Bitline，如图中在224的位置上，以虚线所表示的电阻符号，由于漏电流的缘故所增加的位线电流会相对增加在电阻B_Bitline上的电压降ΔV＝B_Bitline×I_Bitline。在电阻B_Bitline上增加电压降所造成的问题是，该电压降ΔV降低了漏极电压V_D，因此降低了漏极和源极之间的电压，V_DS。漏极电压V_D可能会降至对存储器单元进行编程所需要的电压值以下，即可以安全地对存储器单元进行编程所需要的电压值(一般是4伏特)。在一个使用3伏特电压源的系统中，必须借助一个电荷泵，以帮助增加电源电压至所需的电压程度，而此举使得电压降ΔV的问题变得更敏锐。

图3是显示在图2中快擦写存储器元件部分的详细说明图，而如为现有技术所示，电阻器300连接于共同阵列的源极连接点146和接地之间。电阻300的作用是防止位线漏电流发生在存储器单元上，也就是不被编程或进行APDE(过度擦除修正)过程的存储器单元上。电阻300会引起共同阵列的源极连接点146维持有接地(0伏特)以上的电压值。电阻300电阻值的选定是让在共同阵列的源极连接点146的电压够大，以致于可以借助主体效应(body effect)来提升所有存储器单元的V_t电压值，至于提升的方法是在基底连接处和存储器单元源极之间施加一个偏压电压，以致于容易产生漏电流的存储器单元的电流减小，即所谓的弱化。这样的过程会避免大部份的位线漏电流产生。但是，因为有一个单独固定的电阻在其中，因此作为防止位线漏电流发生的电阻300，不是每次都能成功地防止位线漏电流的发生，它是依据在被编程的字1单元内位的数目而定。例如，如果一个字只有一个位被编程，那么只有一条位线会被选择到(假定有16条位线，即从16条位线当中选择出来)，而流经电阻300的电流就只有那给编程该位用的编程电流，再加上来自于其余511个存储器单元的漏电流，这些其余511个存储器单元连接到该位线。这样的结果会造成在电阻300上的电压降变得相对小，即和有大量16位的字被编程的情况比较起来，原来一个字只有一个位被编程，其在电阻300上的电压降变得相对小。例如，如果16位当中有14或15个位被编程，流经电阻300的电流就会是流经一个存储器单元的编程电流的14或15倍，而还要加上在这14或15条位线上任何来自于其余511个存储器单元的漏电流。可以认知的，其在电阻300上的电压降所造成的差别会有15倍大，或者比15倍还大，主要原因是对多个位编程和对单个位编程的编程电流不同之故。

图4是显示在图2和图3中快擦写存储器元件部分的详细说明图，但这里是应用本发明的技术，说明共同阵列的源极连接点146和接地之间有一个电阻阵列400，作为它们之间连接电阻。电阻阵列400有16组电阻，第一组电阻是在点线402之内，而第二组电阻是在点线404之内。每一个I/O区块有一组相关的电阻，所以如果快擦写存储器区段有32个I/O区块，那么就会有32组电阻。每一组电阻由两个电阻所构成，其中一个电阻是给编程模式之用，而另一个电阻是给APDE模式之用。举例来说，电阻集402中，第一个电阻406是给编程模式之用，而第二个电阻408是给APDE模式之用。同样地，在电阻集404中，第一个电阻410是给编程模式之用，而第二个电阻412是给APDE模式之用。每组电阻集中的每一个电阻都有一个配为开关。例如，电阻集402的编程电阻406有一个开关414，而APDE电阻408有一个开关416。同样地，电阻集404的编程电阻410有一个开关418，而APDE电阻412有一个开关420。每一组电阻集的每一个开关由分别的数据缓冲器和逻辑单元线路所控制。例如，在电阻集402中的开关，也就是相关于I/O区块0的开关，其是由DB₀和逻辑单元218所控制。同样地，在电阻集404中的开关，也就是相关于I/O区块15的开关，是由DB₁₅和逻辑单元222所控制。

当一条位线由数据缓冲器和逻辑线路所选择出来时，上述的开关会被分别所属的DB₀和逻辑线路关闭起来，这里所谓一条位线被选择出来有可能是编程模式或者是APDE模式。例如，如果DB₀和逻辑218在I/O区块0选择出一条位线，目的是在所选择的位线上对某一个存储器单元进行编程，那么DB₀和逻辑单元218会使得开关414成为关闭的状态，这样的操作使得PGM₀(the programming mode resistor for I/Oblock 0，即I/O区块0的编程模式电阻器)406处于共同阵列的源极连接点146和接地之间。如果DB₀和逻辑218在I/O区块0选择出一条位线，目的是在所选择的位线上对某一个存储器单元进行APDE，那么DB₀和逻辑218会使得开关416成为关闭的状态，这样的操作使得APDE₀(the APDE mode resistor for I/O block 0，即I/O区块0的APDE模式电阻器)408处于共同阵列的源极连接点146和接地之间电路。同样地，如果DB₁₅和逻辑单元222在I/O区块15选择出一条位线，目的是在所选择的位线上对某一个存储器单元进行编程，那么DB₁₅和逻辑222会使得开关418成为关闭的状态，这样的操作使得PGM₁₅(theprogramming mode resistor for I/O block 15，即I/O区块15的编程模式电阻器)410处于共同阵列的源极连接点146和接地之间。如果DB₁₅和逻辑单元222在I/O区块15选择出一条位线，目的是在所选择的位线上对某一个存储器单元进行APDE，那么DB₁₅和逻辑222会使得开关420成为关闭的状态，这样的操作使得APDE₁₅(the APDE mode resistorfor I/O block 15，即I/O区块15的APDE模式电阻器)412处于共同阵列的源极连接点146和接地之间。应当可以认知的，如果在每一个I/O区块中有存储器单元将要被编程，那么在编程当中，将有16个编程电阻器在共同阵列的源极连接点146和接地之间连接。因此，根据将要编程的存储器单元的数目多寡，在编程当中，就会有1到16个编程模式电阻器在共同阵列的源极连接点146和接地之间连接着。同样地，根据将要由APDE处理的存储器单元的数目多寡，在编程当中，就会有1到16个APDE模式电阻器在共同阵列的源极连接点146和接地之间连接。因此之故，在电阻器400上的电压降会自动向上提升或向下调整，也就是根据被编程或者被APDE处理的存储器单元的数目多寡，电阻器400上的电压降会自动调整。应当可以认知的，这些电阻器能够提升共同阵列的源极电压到一个程度，即足够大的程度，以致于可以借助主体效应(body effect)来提升所有存储器单元的V_t电压值，至于提升的方法是在基底连接处和存储器单元源极之间施加一个偏压电压，以致于容易产生漏电流的存储器单元的电流减小，即所谓的弱化。

编程模式电阻器和APDE模式电阻器的电阻值取决于特定的快快擦写存储器储组态和门限电压分布状况二者的参数。设计工程师可以从门限电压的分布状况，和在编程和APDE当中可能发生的潜在漏电流，决定编程模式电阻器和APDE模式电阻器的电阻值。设计工程师可以进一步决定共同阵列的源极电压能够提升的程度，因此能从过度擦除的存储器单元弱化漏电流。这些参数和电阻值可以通过简单的数字计算而得，而结果是和快擦写存储器的组态而定，不同的组态即有不同的数值结果。

虽然在图4中的开关是以机械式的开关来表示，但应当可以认知的，这些开关是制造在芯片上线路的电子式开关。这种开关在一般相关技术中所为人所熟知，因此于本发明中不再列述。

归纳如下，本发明克服了在现有技术中所受到的限制，而且满足了现有技术的需求，即在一个快擦写存储器元件进行编程或APDE时，可以适当地、以及更可靠地弱化位线漏电流。前述的方法和元件可以作为编程或APDE时弱化位线漏电流之用，也提供一个更可靠的编程和APDE操作模式。

本发明实施例的上述叙述主要是为了阐释和说明的目的，并非有意使用大量的篇幅或者限制本发明只有已表明的确实形式。借助于以上的说明，许多在细部上做明显的更正或修饰是可能的。所选用的实施例及其说明是为了提供本发明原理的最佳诠释表达方式，而其中的应用实例，是为了让本领域技术人员，也能应用本发明而完成他们具有特殊需求的不同实施例。所有的更正或修饰都未脱离本发明所揭示的精神下所保护的范围。

Claims (7)

1.一种半导体存储器元件，该存储器元件包括：

排列在n个I/O区块(102、115)阵列中的快擦写存储器单元(202、204、206、210、212、214)，每一个I/O区块具有m行和p列，其中n、m、p为大于1的自然数；

连接到一条位线(216、220)上的每一行中每一个快擦写存储器单元的漏极；

连接到一条字线(WL)上的每一列中每一个快擦写存储器单元的控制栅极；

连接到共同阵列的源极连接点(146)上的阵列中每一个快擦写存储器单元的源极；

连接到数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)上的n个I/O区块中每一个区块的每一条位线；以及

在共同阵列的源极连接点(146)和接地之间连接电阻器阵列(400)；

其特征在于：所述电阻器阵列(400)包含该n个I/O区块当中每一个I/O区块的一组电阻器(402)，其中，所述n个I/O区块当中每一个I/O区块的一组电阻器包含：

一个编程模式电阻器(406、410)和一个编程模式开关(414、418)；以及

一个自动编程扰动擦除模式电阻器(408、412)和一个自动编程扰动擦除模式开关(416、420)。

2.如权利要求1所述的半导体存储器元件，其特征在于：进一步包含：

给n个I/O区块的每一个I/O区块之用，而在数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)之间的连接，和给每一个对应的I/O区块之用的编程模式开关(414、418)；以及

给n个I/O区块的每一个I/O区块之用，而在数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)之间的连接，和给每一个对应的I/O区块之用的自动编程扰动擦除开关(416、420)。

3.如权利要求2所述的半导体存储器元件，其特征在于：进一步包含：

每一个数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)中的切换电路，该切换电路是在对一条位线中的某一个存储器单元进行编程时，用来关闭其对应的编程模式开关(414、418)，该位线是由该数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)所控制；以及

每一个数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)中的切换电路，该切换电路是在对一条位线中的某一个存储器单元进行自动编程扰动擦除时，用来关闭其对应的自动编程扰动擦除模式开关(416、420)，该位线是由该数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)所控制。

4.一种可以弱化半导体存储器元件中位线漏电流的方法，其特征在于：该半导体存储器元件包含排列在n个I/O区块(102、115)当中的一阵列快擦写存储器单元(202、204、206、210、212、214)，而每一个I/O区块有m行和p列，其中n、m、p为大于1的自然数，该方法包含：

连接在每一行中的每一个快擦写存储器单元上的漏极至一条位线(216、220)；

连接在每一阵列中的每一个快擦写存储器的控制栅极至一条字线(WL)；

连接在每一阵列中的每一个快擦写存储器单元上的源极至一个共同阵列的源极连接点(146)；

连接每一条在n个I/O区块当中的每一个I/O区块上的位线至一个数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)；以及

在共同阵列的源极连接点(146)和接地之间连接一个电阻器阵列(400)；

其特征在于：所述的在共同阵列的源极连接点(146)和接地之间连接一个电阻器阵列(400)，是借助在共同阵列的源极连接点(146)和接地之间，为n个I/O区块当中每一个I/O区块连接一组电阻器(402)；所述的在共同阵列的源极连接点(146)和接地之间，为n个I/O区块当中每一个I/O区块连接一组电阻器，是由下列的方法而达成：

在共同阵列的源极连接点(146)和接地之间，连接一个编程模式电阻(406、410)和一个编程模式开关(414、418)；以及

在共同阵列的源极连接点(146)和接地之间，连接一个自动编程扰动擦除模式电阻(408、412)和一个自动编程扰动擦除模式开关(416、420)。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：还进一步包含：

为n个I/O区块当中每一个I/O区块连接数据缓冲器和逻辑线路(218、222)到相对应的I/O区块的编程模式开关(414、418)；以及

为n个I/O区块当中每一个I/O区块和自动编程扰动擦除模式开关(414、418)连接数据缓冲器和逻辑线路(218、222)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：还进一步包含：

在一条位线被数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)所控制，而对该位线上的一个存储器单元进行编程时，在每一个数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)内提供切换电路，作为关闭对应的编程模式开关(414、418)；以及

在一条位线被数据缓冲器和逻辑线路元件(218、222)所控制，而对该位线上的一个存储器单元进行自动编程扰动擦除操作时，在每一个数据缓冲器和逻辑线路(218、222)内提供切换电路，作为关闭对应的自动编程扰动擦除模式开关(416、420)。

7.如权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于：还进一步包含关闭相关于I/O区块的编程模式开关(414、418)，该I/O区块内有存储器单元正在作编程。

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