存储器设备及其操作方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月12日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请no.10-2018-0138085的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

本文所描述的发明构思的实施例涉及半导体存储器，更具体地，涉及存储器设备及其操作方法。

背景技术：

半导体存储器设备可以被分类为易失性存储器设备或非易失性存储器设备，在易失性存储器设备中，存储的数据在电源关闭时消失，例如静态随机存取存储器(sram)或动态随机存取存储器(dram)，在非易失性存储器设备中，即使在电源关闭时，存储的数据也被保持，例如闪存设备、相变ram(pram)、磁ram(mram)、电阻式ram(rram)或铁电ram(fram)。

由于dram设备具有快速的操作速度，因此dram设备被广泛用作计算系统的缓冲存储器、系统存储器或工作存储器。在控制器的控制下，通用dram设备激活字线并对连接到激活的字线的存储器单元执行读/写操作。在这种情况下，由于提供给字线的高电压，在存储器设备内可能发生各种干扰，从而使存储器设备的可靠性降低。

技术实现要素：

本发明构思的实施例提供了一种具有可靠性提高的存储器设备及其操作方法。

根据示例实施例，存储器设备的操作方法包括在第一时间间隔期间从外部设备接收活动命令，并响应于活动命令将第一激活电压施加到选定字线，在从接收到活动命令的第一时间点开始经过第一时间间隔之后，将第二激活电压施加到选定字线，从外部设备接收预充电命令，并响应于预充电命令将第一去激活电压施加到选定字线。第二激活电压低于第一激活电压且高于第一去激活电压。

根据示例实施例，存储器设备包括：存储器单元阵列，包括连接到多个字线的多个存储器单元；控制逻辑电路，从外部设备接收活动命令；以及字线电压控制电路。在接收活动命令的控制逻辑电路的控制下，字线电压控制电路将第一激活电压施加到多个字线中的选定字线，并且在从接收到活动命令的时间点开始经过第一时间间隔之后，将低于第一激活电压的第二激活电压施加到选定字线。

根据示例实施例，存储器设备的操作方法包括：在第一时间间隔期间从外部设备接收活动命令，并响应于活动命令将第一激活电压施加到选定字线，将第一去激活电压施加到未选定字线，从接收到活动命令的时间点开始经过第一时间间隔之后，将低于第一激活电压的第二激活电压施加到选定字线，并将低于第一去激活电压的第二去激活电压施加到未选定字线中的至少第一字线，从外部设备接收预充电命令，并响应于预充电命令将第一去激活电压施加到选定字线和未选定字线。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明构思的示例实施例，本发明构思的以上以及其他目的和特征将变得显而易见。

图1是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器系统的框图。

图2是示出图1的存储器设备的框图。

图3是示出图2的存储器单元阵列的图。

图4是示出根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的流程图。

图5是用于描述根据本发明构思的示例实施例的存储器设备的操作的图。

图6a至图6c是用于描述根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的图。

图7是示出根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的流程图。

图8是用于描述根据示例实施例的根据图7的流程图的操作的图。

图9是用于描述根据本发明构思的示例实施例的存储器设备的去激活电压施加方法的图。

图10是示出根据本发明构思的实施例的存储器设备的框图。

图11是示出根据示例实施例的图10的存储器设备的操作的流程图。

图12a和图12b是用于描述根据示例实施例的根据图11的流程图的存储器设备的操作的图。

图13是示出根据本发明构思的实施例的存储器设备的框图。

图14是示出根据示例实施例的图13的存储器设备的操作的流程图。

图15是用于描述根据示例实施例的根据图14的流程图的存储器设备的操作的图。

图16是示出根据示例实施例的图13的字线电压控制电路的框图。

图17a和图17b是用于描述根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的图。

图18是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器模块的框图。

图19是示出根据本发明构思的实施例的电子系统的框图。

具体实施方式

下面，可以详细地并且清楚地描述本发明构思的示例实施例，使得本领域普通技术人员容易地实现本发明构思。

图1是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器系统的框图。参考图1，存储器系统10可以包括存储器控制器11和存储器设备100。存储器控制器11可以将地址addr和命令cmd发送给存储器设备100，以便在存储器设备100中存储数据“data”或读取存储器设备100中存储的数据“data”。

在示例实施例中，地址addr可以包括行地址ra、列地址ca、存储体地址ra等，并且命令cmd可以包括活动命令act、写命令wr、读命令rd或者预充电命令pre。然而，本发明构思不限于此，地址addr和命令cmd可以包括各种形式的地址和命令。

在存储器控制器11的控制下，存储器设备100可以存储从存储器控制器11提供的数据“data”，或者可以将存储的数据“data”提供给存储器控制器11。

下面，为了容易地描述本发明构思，假设存储器设备100是动态随机存取存储器(dram)，并且存储器控制器11和存储器设备100基于双倍数据速率(ddr)接口彼此通信。然而，本发明构思不限于此。存储器设备100可以是例如以下的各种存储器设备中的任何一种：静态随机存取存储器(sram)、同步dram(sdram)、磁随机存取存储器(mram)、铁电随机存取存储器(fram)、电阻式随机存取存储器(reram)和相变随机存取存储器(pram)，存储器控制器11，存储器设备100可以基于例如以下的各种接口中的任何一种彼此通信：低功率ddr(lpddr)接口、通用串行总线(usb)接口、多媒体卡(mmc)接口、外围组件互连(pci)接口、快速pci(pci-e)接口、高级技术附件(ata)接口、串行ata(sata)接口、并行ata(pata)接口、小型计算机系统接口(scsi)、增强型小磁盘接口(esdi)和集成驱动电子(ide)接口。

在示例实施例中，存储器设备100可以包括字线电压控制电路110。字线电压控制电路110可以被配置为控制要提供给存储器设备100中包括的多个字线的各种电压。

传统的dram设备响应于来自存储器控制器11的活动命令act来将高电压的激活电压施加到多个字线中的选定字线，并且响应于来自存储器控制器11的预充电命令pre将去激活电压施加到未选定字线。在活动命令act和预充电命令pre之间的时间间隔(例如，tras)(在下文中称为“字线激活时段”)增加的情况下，存储器单元可能由于激活电压是高电压而劣化。

根据本发明构思的实施例的存储器设备100可以响应于来自存储器控制器11的活动命令act来将第一激活电压施加到选定字线，并且可以在经过参考时间之后，将低于第一激活电压的第二激活电压施加到选定字线。在这种情况下，即使活动命令act和预充电命令pre之间的时间间隔(即，tras时段)增加，由于施加到选定字线的电压电平减小，所以可以减小存储器单元的劣化。下面，将参考附图更全面地描述根据本发明构思的实施例的用于控制字线电压的方法。

图2是示出图1的存储器设备的框图。参考图1和图2，存储器设备100可以包括字线电压控制电路110、存储器单元阵列120、控制逻辑电路130和输入/输出电路140。

字线电压控制电路110可以被配置为分别控制要提供给存储器单元阵列120的多个字线的电压。例如，字线电压控制电路110可以被配置为生成多个激活电压va和多个去激活电压vda。

存储器单元阵列120可以包括多个存储器单元。多个存储器单元可以与多个字线和多个位线连接。字线可以连接到x解码器x-dec，位线可以连接到y解码器y-dec。

控制逻辑电路130可以响应于来自存储器控制器11的命令cmd来控制存储器设备100的组件。例如，控制逻辑电路130可以响应于来自存储器控制器11的活动命令act来控制字线电压控制电路110，使得多个激活电压vas的第一激活电压va1被施加到多个字线中的选定字线。在示例实施例中，从接收到活动命令act的时间点开始经过参考时间之后，控制逻辑电路130可以控制字线电压控制电路110，使得低于第一激活电压va1的第二激活电压va2被施加到选定字线。控制逻辑电路130可以响应于来自存储器控制器11的预充电命令pre来控制字线电压控制电路110，使得去激活电压vda被施加到选定字线。例如，去激活电压vda可以是地电压vss或负电压。

在一些示例中，第一激活电压va1和第二激活电压va2可以通过基于电源电压vcc的泵浦操作产生。在这种情况下，第一激活电压va1和第二激活电压va2中的每个激活电压的电压电平高于电源电压vcc。在一些示例中，第一激活电压va1可以基于第二激活电压va2通过泵浦操作来产生。在这种情况下，第二激活电压va2是电源电压vcc。

在示例实施例中，控制逻辑电路130可以响应于来自存储器控制器11的操作命令(例如读命令rd和写命令wr)来控制存储器设备100的组件，使得执行与操作命令相对应的操作(例如，读取操作或写入操作)。

输入/输出电路140可以与y解码器y-dec连接，并且可以临时存储要存储在存储器单元阵列120中的数据或者从存储器控制器11提供的数据。输入/输出电路140可以与存储器控制器11交换数据“data”。

图3是示出图2的存储器单元阵列的图。为了便于描述，图3中示出了存储器单元阵列120的一些存储器单元，但本发明构思不限于此。此外，图3中示出了作为dram单元的存储器单元mc，但本发明构思不限于此。

参考图2和图3，存储器单元阵列120可以包括多个存储器单元mc。每个存储器单元mc可以包括存取晶体管tr和存储电容器“c”。存储器单元mc的存取晶体管tr的第一端连接到多个位线bl1到blm，存储器单元mc的第二端连接到存储器单元mc的对应存储电容器“c”的第一端。存储器单元mc的存取晶体管tr的栅极连接到多个字线wl1至wln。电容器“c”的第二端可以连接到电压端子。电压端子可以连接到特定电平的电压(例如，地电压或电源电压vcc的1/2)。

在示例实施例中，可以响应于来自存储器控制器11的活动命令act和行地址ra来选择多个字线wl1至wln中的任何一个字线，并且在将第一激活电压va1施加到选定字线时可以激活选定字线。当激活选定字线时，可以通过多个位线bl1至blm将与选定字线连接的存储器单元中存储的数据提供给输入/输出电路140。

图4是示出根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的流程图。参考图1至图4，在操作s110中，存储器设备100可以从存储器控制器11接收活动命令act。在示例实施例中，存储器设备100可以从存储器控制器11将行地址ra与活动命令act一起接收。

在操作s120中，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线。例如，存储器设备100可以基于与活动命令act一起接收的行地址ra来选择多个字线wl1至wln中的任何一个字线。存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线，使得选定字线被激活。在示例实施例中，第一激活电压va1可以是足以导通连接到选定字线的每个存储器单元mc中包括的存取晶体管tr的高电压。

在示例实施例中，存储器设备100可以将去激活电压vda施加到多个字线中的未选定字线。去激活电压vda可以是足以关断连接到未选定字线的每个存储器单元mc中包括的存取晶体管tr的低电压(例如，地电压或负电压)。

在操作s130中，从接收到活动命令act的时间点开始经过参考时间间隔t_ref之后，存储器设备100可以将第二激活电压va2施加到选定字线。例如，第二激活电压va2可以是比第一激活电压va1低给定电平(或预定电平)的电压。在一些示例中，从接收到活动命令act的时间点开始经过参考时间间隔t_ref之后，存储器设备100可以将选定字线的电压从第一激活电压va1减小到第二激活电压va2。在一些示例中，从施加第一激活电压va1的时间点开始经过参考时间间隔t_ref之后，存储器设备100可以将选定字线的电压从第一激活电压va1减小到第二激活电压va2。

在示例实施例中，第二激活电压va2可以具有导通连接到选定字线的每个存储器单元mc的存取晶体管tr的电平，但电平可以低于第一激活电压va1且高于去激活电压vda。例如，与施加第一激活电压va1的情况相比，当将电平比第一激活电压va1低的第二激活电压va2施加到选定字线时，连接到选定字线或与选定字线相邻的任何其他字线的存储器单元的劣化可以减小。

在操作s140中，存储器设备100可以从存储器控制器11接收预充电命令pre。在操作s150中，存储器设备100可以将去激活电压vda施加到选定字线。例如，存储器设备100可以响应于预充电命令pre将去激活电压vda施加到选定字线，以便去激活选定字线。例如，可以响应于预充电命令pre来将去激活电压vda施加到所有字线。

尽管未在图中示出，但是存储器设备100可以在活动命令act和预充电命令pre之间的时间间隔中，从存储器控制器11接收各种操作命令(例如，读命令rd和写命令wr)。存储器设备100可以执行与接收的操作命令相对应的操作。

尽管未在图中示出，但是从接收到预充电命令pre的时间点开始经过时间间隔(例如，行预充电时间trp)之后，存储器设备100还可以从存储器控制器11接收附加的活动命令act。

图5是用于描述根据本发明构思的示例实施例的存储器设备的操作的图。下面，为了容易地描述本发明构思的技术构思，将参考来自存储器控制器11的活动命令act和预充电命令pre来描述本发明构思的实施例。然而，本发明构思不限于此。例如，存储器设备100可以从活动命令act和预充电命令pre之间的存储器控制器11接收各种操作命令(例如，读命令rd、写命令wr等)，并且可以执行与接收到的操作命令相对应的各种操作。

在以下附图中，为了简化说明，示意性地描绘了信号波形。然而，本发明构思不限于此。例如，实际信号/电压波形可以与图中所示的曲线图的信号/电压波形不同。

参考图1、图2和图5，第一曲线图gr1示出了施加到传统dram器件的选定字线的电压。第二曲线图gr2示出了根据本发明构思的示例实施例的施加到存储器设备100的选定字线的电压。

如根据第一曲线图gr1理解的，传统的dram设备在第0时间点t0从存储器控制器11接收活动命令act和行地址ra(未示出)，并且响应于接收到的活动命令act和行地址ra，将第一激活电压va1施加到选定字线。传统的dram设备利用第一激活电压va1维持选定字线的电压，直到接收到预充电命令pre(即第n时间点tn)。然后，响应于预充电命令pre，将去激活电压vda施加到选定字线。

在示例实施例中，如根据第二曲线图gr2理解的，在字线激活时段tras期间，存储器设备100可以响应于活动命令act和行地址ra(未示出)来将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以从接收到活动命令act的第0时间点t0开始经过参考时间间隔t_ref之后，例如在第一时间点t1将第二激活电压va2施加到选定字线。在示例实施例中，第二激活电压va2可以是低于第一激活电压va1且高于去激活电压vda的电压。

在一些示例中，在参考时间间隔t_ref期间，存储器设备100可以响应于活动命令来恢复连接到选定字线的存储器单元中的数据，并且响应于从存储器控制器11接收的读/写命令来从存储器单元读取数据/向存储器单元写入数据。

例如，参考第一曲线图gr1，随着从接收到活动命令act的第0时间点t0到接收到预充电命令pre的第n时间点tn的字线激活时段tras增加，第一激活电压va1被施加到选定字线的时间段可以增加。在这种情况下，由于高电压的第一激活电压va1被长时间施加到选定字线，所以在连接到选定字线或与选定字线相邻的字线的存储器单元处可能发生劣化。

在示例实施例中，参考第二曲线图gr2，仅在参考时间间隔t_ref期间将第一激活电压va1施加到选定字线，并且在剩余字线激活时段(即，从第一时间点t1到第n时间点tn的时间间隔)期间将低于第一激活电压va1的第二激活电压va2施加到选定字线。例如，与传统dram设备相比，即使从接收到活动命令act的第0时间点t0到接收到预充电命令pre的第n时间点tn的字线激活时段tras增加，但因为仅在参考时间间隔t_ref期间施加了第一激活电压va1，所以可以降低存储器单元的劣化。

在示例实施例中，第一激活电压va1和第二激活电压va2之间的差δva可以小于第二激活电压va2和去激活电压vda之间的差。在示例实施例中，第二激活电压va2可以是高于每个存储器单元mc中包括的存取晶体管tr的阈值电压的电压。例如，随着施加到选定字线的电压从第一激活电压va1减小到第二激活电压va2，与选定字线连接或与选定字线相邻的字线的存储器单元的劣化可以降低。

在示例实施例中，参考时间间隔t_ref可以随着对存储器设备100的操作而变化。在示例实施例中，参考时间间隔t_ref可以是在输入/输出电路140中从连接到选定字线的存储器单元建立数据所需的时间段。例如，在参考时间间隔t_ref期间，存储器设备100可以从连接到选定字线的存储器单元读取数据，并且可以在输入/输出电路140中建立读取的数据。备选地，在参考时间间隔t_ref期间，存储器设备100可以从连接到选定字线的存储器单元读取数据，可以在输入/输出电路140中建立读取的数据，并且可以在连接到选定字线的存储器单元中恢复所建立的数据。

图6a至图6c是用于描述根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的图。首先，参考图1、图2和图6a至图6c，存储器设备100在第0时间点t0可以从存储器控制器11接收活动命令act，并且可以响应于接收到的活动命令act来将第一激活电压va1施加到选定字线。在从第0时间点t0开始经过第一参考时间间隔t_ref1的第一时间点t1，存储器设备100可以将第二激活电压va2施加到选定字线。例如，存储器设备100可以在从第0时间点t0开始经过第一参考时间间隔t_ref1之后减小施加到选定字线的电压电平。

如图6a所示，在从第一时间点t1开始经过第二参考时间间隔t_ref2的第二时间点t2，存储器设备100可以再次将第一激活电压va1施加到选定字线。例如，在第二参考时间间隔t_ref2期间施加第二激活电压va2的情况下，可以从连接到选定字线的存储器单元泄漏电流。由于泄漏电流，连接到选定字线的存储器单元中存储的数据可能丢失。在这种情况下，存储器设备100可以通过在第二时间点l2将第一激活电压va1施加到选定字线，来对连接到选定字线的存储器单元执行恢复操作。

在示例实施例中，将第一激活电压va1施加到选定字线时的存储器单元操作的速度可以比将第二激活电压va2施加到选定字线时的存储器单元操作的速度更高(或更快)。原因是每个存储器单元的存取晶体管在将较高的电压施加到对应的字线时快速地操作。例如，通过在特定时间间隔内将选定字线的电压从第二激活电压va2增加到第一激活电压va1，可以对存储器单元快速地执行特定操作(例如，恢复操作)。

在示例实施例中，可以通过来自存储器控制器11的命令而不是第二参考时间间隔t_ref2来确定施加第一激活电压va1的第二时间点t2。例如，存储器设备100可以在活动命令act和预充电命令pre之间的字线激活时段tras期间，从存储器控制器11接收各种操作命令(例如，读命令rd和写命令wr)，并且可以执行与所接收的操作命令相对应的各种操作。

例如，在存储器设备100在第二时间点t2从存储器控制器11接收了写命令wr的情况下，存储器设备100可以执行与写命令wr相对应的操作。写操作包括在连接到选定字线的存储器单元中写入数据。为了执行写操作，存储器设备100可以在第二时间点t2将第一激活电压va1施加到选定字线。由于第一激活电压va1高于第二激活电压va2，所以当将第一激活电压va1施加到选定字线时，可以提高写操作的速度。在完成写操作之后，例如在第三时间点t3，存储器设备100可以将第二激活电压va2施加到选定字线。

例如，在存储器设备100在第二时间点t2从存储器控制器11接收了读命令rd的情况下，存储器设备100可以执行与读命令rd相对应的操作。读操作包括从连接到选定字线的存储器单元读取数据。为了执行读操作，存储器设备100可以在第二时间点t2将第一激活电压va1施加到选定字线。由于第一激活电压va1高于第二激活电压va2，所以当将第一激活电压va1施加到选定字线时，可以提高读操作的速度。在完成读操作之后，例如在第三时间点t3，存储器设备100可以将第二激活电压va2施加到选定字线。在示例实施例中，响应于读命令rd，存储器设备100可以输出读取的数据而不将第一激活电压va1供应给选定字线。例如，可以通过在第一参考时间间隔t_ref1处的各种操作来将连接到选定字线的存储器单元中存储的数据设置在i/o电路140中。因此，即使不将第一激活电压va1供应给选定字线，也可以将i/o电路140中设置的数据输出给存储器控制器11。

在示例实施例中，根据本发明构思的存储器设备100可以在活动命令act和预充电命令pre之间的字线激活时段tras期间，重复将第一激活电压va1和第二激活电压va2施加到选定字线。施加第一激活电压va1和第二激活电压va2的时间间隔可以根据给定的参考时间和来自存储器控制器11的操作命令进行各种改变或修改。

如图6b所示，存储器设备100可以从第一时间点t1到第n时间点tn(即，接收到预充电命令pre的时间点)维持选定字线的第二激活电压va2。响应于预充电命令pre，存储器设备100可以从第n时间点tn到第(n+1)时间点tn+1，例如在参考时间间隔t_ref期间将第一激活电压va1施加到选定字线。在这种情况下，参考时间间隔t_ref的量可以是可变的。之后，存储器设备100可以将去激活电压vda施加到选定字线。

例如，响应于预充电命令pre，存储器设备100可以完成正在执行的操作，然后可以对位线执行预充电操作。在对位线进行预充电之前，存储器设备100可以执行恢复操作，以便保留连接到选定字线的存储器单元中存储的数据。在这种情况下，为了提高恢复操作的速度，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线。

如图6c所示，在字线激活时段tras期间，存储器设备100可以重复地将第一激活电压va1和第二激活电压va2施加到选定字线。之后，响应于预充电命令pre，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线。参考图6a和图6b描述图6c所示的存储器设备100的操作(即，在字线激活时段tras期间重复施加第一激活电压va1和第二激活电压va2的操作以及响应于预充电命令pre施加第一激活电压va1的操作)，因此，将省略附加的描述以避免冗余。

如上所述，在字线激活时段tras期间，存储器设备100可以重复地将第一激活电压va1和第二激活电压va2施加到选定字线。这样，由于在字线激活时段tras期间施加高电压的第一激活电压va1的时间间隔减小，所以可以降低由于高电压的第一激活电压va1而导致的存储器单元的劣化。因此，提供了一种具有提高的可靠性和提高的性能的存储器设备。

图7是示出根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的流程图。图8是用于描述根据示例实施例的根据图7的流程图的操作的图。

参考图2、图7和图8，在操作s210中，存储器设备100可以从存储器控制器11接收活动命令act。

在操作s220中，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将第一去激活电压vda1施加到未选定字线。例如，如上所述，存储器设备100可以从存储器控制器11将活动命令act与行地址ra一起接收。存储器设备100可以将多个字线wl1至wln中与行地址ra相对应的字线确定为选定字线，并且可以将剩余的字线确定为未选定字线。为了激活选定字线，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将第一去激活电压vda1施加到未选定字线。

在操作s230中，在从第0时间点开始经过参考时间间隔t_ref之后，存储器设备100可以将第二去激活电压vda2施加到未选定字线。第一去激活电压vda1可以是足以关断每个存储器单元mc中包括的存取晶体管tr的电压(例如，地电压或负电压)。第二去激活电压vda2可以是低于第一去激活电压vda1的电压。例如，当将低于第一去激活电压vda1的第二去激活电压vda2施加到未选定字线时，由于选定字线的高电压(即，第一激活电压va1)而在连接到未选定字线的存储器单元处发生的劣化可以降低。

例如，如图8所示，在第0时间点t0，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将第一去激活电压vda1施加到未选定字线。在从第0时间点t0开始经过参考时间间隔t_ref的第一时间点t1，存储器设备100可以将第二去激活电压vda2施加到未选定字线。例如，在第一时间点t1，存储器设备100可以将未选定字线的电压从第一去激活电压vda1减小到第二去激活电压vda2。在一些示例中，在第0时间点t0，存储器设备100可以将未选定字线的电压从第一去激活电压vda1减小到第二去激活电压vda2。

在这种情况下，即使字线激活时段tras增加，由于未选定字线的电压维持在相对低的第二去激活电压vda2，所以连接到未选定字线的存储器单元的劣化可以降低。

在操作s240中，存储器设备100可以从存储器控制器11接收预充电命令pre。在操作s250中，存储器设备100可以将第一去激活电压vda1施加到选定字线和未选定字线。

如上所述，在字线激活时段tras期间，存储器设备100可以将未选定字线的电压从第一去激活电压vda1减小到第二去激活电压vda2。这样，在字线激活时段tras期间由于选定字线的高电压(即，第一激活电压va1)而导致的连接到未选定字线的存储器单元的劣化可以降低。

图9是用于描述根据本发明构思的示例实施例的存储器设备的去激活电压施加方法的图。为了便于描述，省略了描述去激活电压施加方法不必要的组件，并且假设存储器设备100包括第一字线wl1到第八字线wl8。然而，本发明构思不限于此。

参考图2、图8和图9，存储器设备100可以响应于活动命令act来将第一激活电压va1施加到选择的字线(例如，第四字线wl4)。在这种情况下，除了选定字线之外的剩余字线(例如，第一字线wl1、第二字线wl2、第三字线wl3、第五字线wl5、第六字线wl6、第七字线wl7和第八字线wl8)可以是未选定字线。

存储器设备100可以将第一去激活电压vda1或第二去激活电压vda2施加到未选定字线。例如，存储器设备100可以将第二去激活电压vda2施加到与选定字线(例如，第四字线wl4)相邻的未选定字线(例如，第三字线wl3和第五字线wl5)，并且可以将第一去激活电压vda1施加到其余未选定字线(例如，第一字线wl1、第二字线wl2、第六字线wl6、第七字线wl7和第八字线wl8)。例如，存储器设备100可以将相对低的去激活电压(例如，第二去激活电压vda2)施加到与选定字线相邻的未选定字线，并且可以将相对高的去激活电压(例如，第一去激活电压vda1)施加到剩余的未选定字线。

尽管未在图9中示出，相邻的未选定字线也可以指示与选定字线物理相邻的一个或多个未选定字线。在示例实施例中，存储器设备100可以被配置为在多个字线被分类成组的条件下控制字线电压。

图10是示出根据本发明构思的实施例的存储器设备的框图。参考图10，存储器设备300可以包括字线电压控制电路310、存储器单元阵列320、控制逻辑电路330、输入/输出电路340和有源命令计数器350。以上描述了字线电压控制电路310、存储器单元阵列320、控制逻辑电路330和输入/输出电路340，因此将省略附加的描述以避免冗余。

存储器设备300的活动命令计数器350可以对来自存储器控制器11的活动命令act进行计数(参考图1)。例如，活动命令计数器350可以在预定时段期间，对从存储器控制器11接收的关于特定字线的活动命令act的数目进行计数。例如，活动命令计数器350可以对针对多个字线中的每个字线累积的活动命令act的数目进行计数。

字线电压控制电路110可以根据活动命令计数器350的计数结果产生各种字线电压，例如激活电压vas、去激活电压vda和可变去激活电压vda_v。例如，字线电压控制电路310可以基于活动命令计数器350的计数结果来调整可变去激活电压vda_v。

在示例实施例中，随着活动命令计数器350的计数值增加，可变去激活电压vda_v可以减小。例如，在关于特定字线频繁地重复活动命令act的情况下(即，在频繁重复对特定字线进行存取的情况下)，可能将高电压频繁重复施加到特定字线，从而导致连接到一个或多个相邻字线的存储器单元的劣化。在这种情况下，可以通过减小要施加到一个或多个相邻字线(即，一个或多个未选定字线)的去激活电压来降低连接到一个或多个相邻字线的存储器单元的劣化。

图11是示出根据示例实施例的图10的存储器设备的操作的流程图。图12a和图12b是用于描述根据示例实施例的根据图11的流程图的存储器设备的操作的图。

参考图10、图11、图12a和图12b，在操作s310中，存储器设备300可以接收活动命令act。

在操作s320中，存储器设备300可以在预定时段期间确定活动命令act的数目。例如，存储器设备300的活动命令计数器350可以对从存储器控制器11(参考图1)接收的活动命令act的数目进行计数。在示例实施例中，可以针对每个字线或每个字线组管理活动命令act的数目进行管理。例如，活动命令计数器350可以针对多个字线中的每个字线，对活动命令act的数目进行计数。

在操作s330中，存储器设备300可以基于确定的结果来调整可变去激活电压vda_v。例如，如图2中所示。参照图12a，在与选定字线相关联的激活指令act的数目(即，计数值)是“a”的情况下，存储器设备300可以将可变去激活电压vda_v调整为第一可变去激活电压vda_v1。

如图12b所示，在与选定字线相关联的激活指令act的数目(即，计数值)是“b”(这里，“b”的值大于“a”的值)的情况下，存储器设备100可以将可变去激活电压vda_v调整为低于第一可变去激活电压vda_v1的第二可变去激活电压vda_v2。例如，随着活动命令act的数目增加，存储器设备300可以降低可变去激活电压vda_v的电平。

在操作s340中，存储器设备300可以响应于活动命令act，在第0时间点t0将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将调整后的可变去激活电压vda_v施加到未选定字线。在一些示例中，从接收到活动命令act的第0时间点t0开始经过参考时间间隔t_ref之后，存储器设备300可以在第一时间点t1将第一可变去激活电压vda_v1施加到未选定字线。在一些示例中，从接收到活动命令act的第0时间点t0开始经过参考时间间隔t_ref之后，存储器设备300可以在第一时间点t1将第二可变去激活电压vda_v2施加到未选定字线。

在操作s350中，存储器设备300可以接收预充电命令pre。在操作s360中，存储器设备300可以将去激活电压vda施加到选定字线和未选定字线。在示例实施例中，第一可变去激活电压vda_v1和第二可变去激活电压vda_v2可以低于去激活电压vda。

如上所述，根据本发明构思的实施例的存储器设备300可以根据活动命令act的数目来调整要施加到未选定字线的去激活电压的电平。这样，在关于特定字线频繁重复活动命令act的情况下(即，在频繁重复对特定字线进行存取的情况下)，可以通过减小要施加到未选定字线的去激活电压的电平来降低由于重复施加到特定字线的高电压而导致的连接到未选定字线的存储器单元的劣化。

图13是示出根据本发明构思的实施例的存储器设备的框图。参考图13，存储器设备400可以包括字线电压控制电路410、存储器单元阵列420、控制逻辑电路430、输入/输出电路440和定时器450。以上描述了字线电压控制电路410、存储器单元阵列420、控制逻辑电路430和输入/输出电路440，因此，将省略附加的描述以避免冗余。

定时器450可以被配置为检测从存储器控制器11(参考图1)接收到活动命令act的时间点开始经过的经过时间。字线电压控制电路410可以被配置为基于从定时器450检测到的经过时间来调整可变去激活电压vda_v。例如，随着时间从接收到活动命令act的时间点开始继续，字线电压控制电路410可以减小要施加到未选定字线的可变去激活电压的电平。可变去激活电压的减小能够防止：当在字线激活时段tras期间将高电压(例如，第一激活电压va1)施加到选定字线且经过了一定时间时发生的连接到未选定字线的存储器单元的劣化。

例如，由于字线电压控制电路410根据从接收到活动命令act的时间点开始经过的时间来减小要施加到未选定字线的电压(例如，可变去激活电压)时，因此降低了由于施加到选定字线的高电压而导致的连接到未选定字线的存储器单元的劣化。

图14是示出根据示例实施例的图13的存储器设备的操作的流程图。图15是用于描述根据示例实施例的根据图15的流程图的存储器设备的操作的图。

参考图13至图15，在操作s410中，存储器设备400可以接收活动命令act。

在操作s420中，存储器设备400可以将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将可变去激活电压vda_v施加到未选定字线。在操作s430中，存储器设备400可以随着时间流逝而减小可变去激活电压vda_v的电平。在操作s440中，存储器设备400可以接收预充电命令pre。在操作s450中，存储器设备400可以将去激活电压vda施加到选定字线和未选定字线。

例如，如图15所示，在接收到活动命令act的第0时间点t0，存储器设备400可以将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将第一可变去激活电压vda_v1施加到未选定字线。在经过给定时间之后，例如，在第一时间点t1，存储器设备400可以将未选定字线的电压从第一可变去激活电压vda_v1减小到第二可变去激活电压vda_v2。在经过给定时间之后，例如，在第二时间点t2和第三时间点t3，存储器设备400可以将未选定字线的电压分别减小到第三可变去激活电压vda_v3和第四可变去激活电压vda_v4。在第n时间点tn，存储器设备400可以接收预充电命令pre，并且可以响应于接收的预充电命令pre来将去激活电压vda施加到选定字线和未选定字线。

在示例实施例中，响应于活动命令act而施加到未选定字线的第一可变去激活电压vda_v1可以低于或等于去激活电压vda。在示例实施例中，响应于活动命令act而施加到未选定字线的第一可变去激活电压vda_v1的电平可以根据与选定字线相关联的活动命令act的数目来确定。例如，随着与选定字线相关联的活动命令act的数目增加，可以减小第一可变去激活电压vda_v1的电平。

在示例实施例中，可以预先确定第一可变去激活电压vda_v1的减量，或者可以在存储器设备400的操作期间设置第一可变去激活电压vda_v1的减量。例如，随着与选定字线相关联的活动命令act的数目增加，存储器设备400可以增加可变去激活电压的减量。

图16是示出根据示例实施例的图13的字线电压控制电路的框图。参考图13、图15和图16，字线电压控制电路410可以包括电压发生器411和电荷泵412。

电压发生器411可以被配置为产生第一激活电压va1和去激活电压vda。

电荷泵412可以被配置为基于去激活电压vda产生并输出可变去激活电压vda_v。例如，定时器450可以被配置为基于从接收到活动命令act的时间点开始经过的检测时间来周期性地输出参考信号rs。电荷泵412可以被配置为响应于来自定时器450的参考信号rs在负方向上泵送去激活电压vda。

在一些示例中，电压发生器411可以响应于来自定时器450的参考信号rs产生第一激活电压va1。

详细地说，如图15所示，定时器450可以在从接收到活动命令act的第0时间点t0开始经过给定时间的第一时间点t1处输出参考信号rs。电荷泵412可以响应于参考信号rs来执行一次或多次电荷泵浦操作，以将可变去激活电压vda_v从第一可变去激活电压vda_v1减小到第二可变去激活电压vda_v2。同样地，定时器450可以在第二时间点t2输出参考信号rs，并且电荷泵412可以响应于参考信号而将可变去激活电压vda_v从第二可变去激活电压vda_v2减小到第三可变去激活电压vda_v3。

尽管未在图16中示出，但是字线电压控制电路410还可以包括附加的电荷泵。附加的电荷泵可以用于产生激活电压va或用于调整激活电压va的电平。在一些示例中，电压发生器411可以包括附加的电荷泵，附加的电荷泵被配置为基于第二激活电压va2或电源电压vcc产生第一激活电压va1。

在示例实施例中，字线电压控制电路410可以通过基于参考图10描述的活动命令计数器350的计数值执行电荷泵浦操作来调整可变去激活电压。

图17a和图17b是用于描述根据示例实施例的图2的存储器设备的操作的图。下面，为了便于描述，参考图2的存储器设备100描述根据图17a和图17b的曲线图的发明构思的实施例，但本发明构思不限于此。

在字线激活时段tras期间调整选定字线的电压(即，激活电压)的实施例参考图4、图5、图6a和图6c，调整未选定字线的电压(即，去激活电压)的实施例参考图7至图11、图12a、图12b和图13至图16。然而，本发明构思不限于此。

例如，参考图2和图17a，响应于活动命令act，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将第一去激活电压vda1施加到未选定字线。从接收到活动命令act的第0时间点t0开始经过参考时间间隔t_ref之后(即，在第一时间点t1)，存储器设备100可以将选定字线的电压从第一激活电压va1减小到第二激活电压va2，并且可以将未选定字线的电压从第一去激活电压vda1减小到第二去激活电压vda2。在一些示例中，在第0时间点t0，存储器设备100可以将未选定字线的电压从第一去激活电压vda1减小到第二去激活电压vda2。在第n时间点tn，存储器设备100可以响应于预充电命令pre来将第一去激活电压vda1施加到选定字线和未选定字线。

备选地，参考图2和图17b，响应于活动命令act，存储器设备100可以将第一激活电压va1施加到选定字线，并且可以将第一可变去激活电压vda_v1施加到未选定字线。从接收到活动命令act的第0时间点t0开始经过给定时间之后(即，在第一时间点t1)，存储器设备100可以将选定字线的电压从第一激活电压va1减小到第二激活电压va2，并且可以将未选定字线的电压从第一可变去激活电压vda_v1减小到第二可变去激活电压vda_v2。之后，随着时间流逝，存储器设备100可以在第二时间点t2将未选定字线的电压减小到第三可变去激活电压vda_v3，并且在第三时间点t3将未选定字线的电压减小到第四可变去激活电压vda_v4。存储器设备100可以在第n时间点tn响应预充电命令pre重新施加第一激活电压va1，并且在第(n+1)时间点tn+1响应于预充电命令pre将去激活电压vda施加到选定字线和未选定字线。

在示例实施例中，可以预先设置或者可以在存储器设备100操作时更新诸如第二激活电压va2的大小、第一可变去激活电压vda_v1的大小、可变去激活电压的减小和参考时间等各种参数。在示例实施例中，可以根据在预定时段期间输入到存储器设备100的关于特定字线的活动命令act的数目来确定参数。

根据图17a和图17b的曲线图的发明构思的实施例是示例性的，并且本发明构思不限于此。例如，根据本发明构思的存储器设备可以在不脱离本发明构思的技术构思的情况下，基于对上述实施例进行各种改变或组合的方式进行操作。例如，根据本发明构思的实施例的存储器设备可以在字线激活时段tras期间以各种方式调整选定字线的电压和未选定字线的电压。

图18是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器模块的框图。参考图18，存储器模块1000可以包括寄存器时钟驱动器(rcd)1100、多个dram设备1210至1290，以及多个数据缓冲器db。rcd1100可以从外部设备(例如，主机或存储器控制器)接收命令/地址ca和时钟信号ck。响应于所接收的信号，rcd1100可以将命令/地址ca发送给多个dram设备1210到1290，并且可以控制多个数据缓冲器db。

多个dram设备1210至1290可以分别通过存储器数据线mdq与多个数据缓冲器db连接。在示例实施例中，多个dram设备1210至1290中的每个dram设备可以是参考图1至图5、图6a、图6b、图7至图11、图12a、图12b、图13至图16、图17a和图17b描述的存储器设备，或者可以根据参考图1至图5、图6a、图6b、图7至图11、图12a、图12b、图13至图16、图17a和图17b描述的操作方法操作。多个数据缓冲器db可以通过多个数据线dq向外部设备(例如，主机或存储器控制器)发送数据和从外部设备(例如，主机或存储器控制器)接收数据。

在示例实施例中，图18所示的存储器模块1000可以具有负载减小的双列直插式存储器模块(lrdimm)的形状因子。然而，本发明构思不限于此。例如，存储器模块1000可以具有其中不包括多个数据缓冲器db的带寄存器的dimm(rdimm)的形状因子。

图19是示出根据本发明构思的示例性实施例的电子系统的框图。参考图19，电子系统2000可以以便携式通信终端、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、智能电话或可穿戴设备的形式实现，或者以诸如个人计算机、服务器、工作站或笔记本计算机之类的计算系统的形式实现。

电子系统2000可以包括应用处理器2100(或中央处理单元)、显示器2220和图像传感器2230。应用处理器2100可以包括digrf主设备2110，显示器串行接口(dsi)主机2120、相机串行接口(csi)主机2130和物理层2140。

dsi主机2120可以通过dsi与显示器2220的dsi设备2225进行通信。在示例实施例中，光串行化器ser可以在dsi主机2120中实现。例如，光解串行化器des可以在dsi设备2225中实现。csi主机2130可以通过csi与图像传感器2230的csi设备2235进行通信。在示例实施例中，光解串行化器des可以在csi主机2130中实现。例如，可以在csi设备2235中实现光串行化器ser。

电子系统2000可以与应用处理器2100通信，并且还可以包括射频(rf)芯片2240，射频(rf)芯片2240包括物理层2242、digrf从设备2244和天线2246。在示例实施例中，rf芯片2240的物理层2242和应用处理器2100的物理层2140可以通过mipidigrf接口彼此交换数据。

电子系统2000还可以包括工作存储器2250和嵌入式/卡存储装置2255。工作存储器2250和嵌入式/卡存储装置2255可以存储从应用处理器2100提供的数据。工作存储器2250和嵌入式/卡存储装置2255可以将存储在其中的数据提供给应用处理器2100。工作存储器2250可以临时存储已被或将被应用处理器2100处理的数据。在示例实施例中，工作存储器2250可以是参考图1至图5、图6a、图6b、图7至图11、图12a、图12b、图13至图16、图17a和图17b描述的存储器设备。备选地，工作存储器2250可以基于参考图1至图5、图6a、图6b、图7至图11、图12a、图12b、图13至图16、图17a和图17b描述的操作方法进行操作。

电子系统2000可以通过全球微波接入互操作性(wimax)2260、无线局域网(wlan)2262和超宽带(uwb)2264与外部系统进行通信。

电子系统2000还可以包括扬声器2270和麦克风2275，以便处理语音信息。电子系统2000还可以包括用于处理位置信息的全球定位系统(gps)设备2280。电子系统2000还可以包括用于管理外围设备之间的连接的桥接芯片2290。

根据本发明构思的上述公开实施例，存储器设备可以控制要在字线激活时段tras期间提供给选定字线或未选定字线的各种电压(例如，激活电压或去激活电压)。这样，由于施加高电压的激活电压的时间间隔减小或者施加到未选定字线的电压减小，所以在存储器单元处发生的劣化可以降低。因此，提供了一种具有提高可靠性和提高性能的存储器设备。

根据本发明构思的上述公开实施例，存储器设备可以调整要在字线激活时段tras期间提供给选定字线或未选定字线的激活电压或去激活电压的电平。这样，可以降低由于高电压的激活电压而导致的存储器单元的劣化。因此，提供了一种具有提高可靠性和提高性能的存储器设备及其操作方法。

尽管已经参考本发明的示例实施例描述了本发明构思，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离如在所附权利要求中阐述的本发明构思的精神和范围的情况下，对其进行各种改变和修改。