在多轮回编程中用于抑制读取噪声的双重验证方法技术

技术编号:15072295 阅读:109 留言:0更新日期:2017-04-06 18:36
在编程轮回期间识别已读取噪声的存储器单元,并且与无噪声单元相比,针对有噪声存储器单元的编程量增加。通过在反复地读取单元时单元的阈值电压的降低来指示所读取的噪声。在一种方法中,在该编程轮回期间,当单元通过第一验证测试并且经受一个或更多个附加验证测试时,该单元进入暂时锁定状态。对基于一个或更多个附加验证测试将该单元标识为有噪声单元或无噪声单元的数据进行存储。或者,在该编程轮回结束时,单元经受一个或更多个附加验证测试。在后续编程轮回中,使用更严格的验证条件对有噪声单元进行编程。或者,将有噪声单元保持于擦除状态。

Dual verification method for suppressing read noise in multi cycle programming

A memory cell that identifies a read noise during a programming cycle, and an increase in the amount of programming for a noise memory cell in comparison with a noise free cell. The read noise is indicated by lowering the threshold voltage of the cell when the unit is repeatedly read. In one method, when the unit passes the first verification test and undergoes one or more additional verification tests, the unit enters a temporary locked state. The data is stored on the basis of one or more additional verification tests to identify the unit as a noise or noise free unit. Alternatively, at the end of the programming cycle, the unit is subjected to one or more additional verification tests. In the subsequent programming cycle, the use of more stringent verification conditions for the noise unit programming. Alternatively, a noise unit is maintained in the erase state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本技术涉及非易失性存储器。在各种电子设备中使用半导体存储器设备已变得日益普遍。例如,在蜂窝电话、数字摄影机、个人数字助理、移动计算设备、非移动计算设备以及其他设备中使用非易失性半导体存储器。电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存存储器属于最普遍的非易失性半导体存储器。在这样的存储器设备中,在二维(2D)NAND配置中,存储器单元可以包括位于半导体衬底中的沟道区之上并且与该沟道区绝缘的浮栅。该浮栅位于源极区与漏极区之间。控制栅设置在浮栅之上并且与浮栅绝缘。由此形成的晶体管的阈值电压(Vth)由浮栅上所保留的电荷量来控制。也就是说,由浮栅上的电荷电平来控制在晶体管被接通之前必须施加给控制栅的用于允许该晶体管的源极与漏极之间进行传导的最小电压量。存储器单元可以具有浮栅,该浮栅用于存储两个或更多个范围的电荷,其中,每个范围表示一个数据状态。此外,已经提出了使用由交替的导电层和介电层的阵列形成的3D堆叠式存储器结构的超高密度存储设备。一个示例是位成本可扩展(BiCS)架构。在这些层中钻有存储器孔,以及通过使用适当的材料填充存储器孔来形成NAND串。直的NAND串在一个存储器孔中延伸,而管状或U形NAND串(P-BiCS)包括存储器单元的一对竖直列,所述竖直列在两个存储器孔中延伸并且通过底部背栅而被接合。存储器单元的控制栅由导电层提供。需要用于准确地对存储器设备进行编程的技术。附图说明图1是使用单行/列解码器和读/写电路的非易失性存储器系统的框图。图2示出了在图1的存储器阵列155中的NAND闪存存储器单元的块以及关联的感测块SB0、SB1及SB2。图3是示出了图1的感测块SB0的一个实施方式的框图。图4A示出了针对存储器单元的集合的读取的噪声的分布。图4B示出了目标数据状态的经编程的Vth分布400,其示出了由读取的噪声引起的分布的下尾401。图4C示出了识别存储器单元的集合中的有噪声单元并且针对其修改编程的编程处理。图5A示出了检测有噪声单元并对其进行软编程的单个编程轮回的示例。图5B1示出了检测到有噪声单元但未对其进行软编程的编程轮回的示例,其中,在该编程轮回结束之前进行检测。图5B2示出了检测到有噪声单元但未对其进行软编程的编程轮回的另一示例,其中,在该编程轮回结束时进行检测。图5B3示出了用于仅对有噪声单元进行编程的示例处理。图5C示出了使用比无噪声单元更严格的验证测试来对有噪声单元进行编程的编程轮回的示例。图6A示出了检测个体有噪声单元和/或对其进行软编程的单个编程轮回的示例。图6B示出了对个体有噪声单元进行编程的编程轮回的示例。图6C示出了用于使用二进制数据进行编程的阈值电压(Vth)分布和验证电平。图7A和图7B示出了使用四个数据状态的单个编程操作轮回中的Vth分布,其中,图7A示出了擦除(Er)状态Vth分布700,以及图7B示出了在图7A的Vth分布之后进行编程之后的Vth分布700、704、706及708。图7C示出了作为图7B的替选方案在图7A的Vth分布之后使用模糊验证电平进行编程之后的Vth分布。图7D示出了在图7C的Vth分布之后使用精细验证电平对有噪声单元和无噪声单元进行编程之后的Vth分布。图7E示出了图7D的替选方案,其中,测试严格程度是目标数据状态的函数。图8A至图8C示出了具有四个数据状态的两轮回编程操作,其中图8A示出Er状态,图8B示出Er和INT状态,以及图8C示出Er、A、B及C状态。图9A至图9D示出了具有八个数据状态的三轮回编程操作,其中,图9A示出Er状态,图9B示出Er和INT状态,图9C示出Er和INT1至INT3状态,以及图9D示出Er和A至G状态。图9E示出了作为图9D的替选方案在图9C的Vth分布之后使用模糊验证电平进行编程之后的Vth分布。图9F示出了在图9E的Vth分布之后使用精细验证电平对有噪声单元和无噪声单元进行编程之后的Vth分布。图10A示出了与图7A和图7B一致的、在使用了四个数据状态的单个编程轮回的示例中的编程-验证迭代。图10B示出了与图7A和图7B一致的、在图10A的替选方案中的编程-验证迭代,其中,使用了快速轮回写入(QPW)验证电平。图11A示出了与图6C一致的、在使用了两个数据状态的单个编程轮回的示例中的编程-验证迭代。图11B示出了在图11A的替选方案中的编程-验证迭代,其中,使用了图6C的QPW验证电平。图12示出了与图8B一致的、在针对低页数据的编程轮回的示例中的编程-验证迭代。图13A示出了与图7C一致的、在模糊编程轮回的示例中的编程-验证迭代。图13B示出了在仅针对有噪声单元的附加编程的示例中的编程-验证迭代。图13C示出了在仅针对有噪声单元的附加编程的示例中的编程脉冲。图14示出了与图7E和图9F一致的、在编程轮回的示例中的编程-验证迭代。图15A示出了在感测操作期间的电流相对时间关系,其中,针对有噪声和无噪声存储器单元使用了不同参考电流。图15B示出了在感测操作期间的电流相对时间关系,其中,针对有噪声和无噪声存储器单元使用了不同感测时间。图16A示出了数据锁存器中的位组合的示例排列,其中,存在四个数据状态,并且针对C状态存储器单元使用两个先前未使用的位组合C6和C7来分别标识软编程模式(Csp)和暂时锁定模式(Ctl)。图16B示出了数据锁存器中的位组合的示例排列,其中,针对B状态存储器单元使用图16A的位组合C2和C4来分别标识软编程模式(Bsp)和暂时锁定模式(Btl)。图16C示出了数据锁存器中的位组合的示例排列,其中,使用图16A的位组合C2、C4、C6和C7来分别标识B状态有噪声单元、B状态无噪声单元、C状态有噪声单元及C状态无噪声单元。图17A至图17E示出了在涉及四个数据状态的编程操作期间直至B状态编程完成为止数据锁存器中的位组合,其中,图17A示出了在编程轮回开始时的位组合,图17B示出了在A状态单元通过VvAL验证电平之后的图17A的位组合,图17C示出了在A状态单元通过VvA验证电平之后的图17B的位组合,图17D示出了在B状态单元通过VvBL验证电平之后的图17C的位组合,以及图17E示出了在B状态单元通过VvB验证电平之后的图17D的位组合。图17F示出了在图17E之后在C状态编程完成之后数据锁存器中的位组合的一个选择,其中,作为比较示例,针对所有数据状态的禁本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种用于在存储器设备中进行编程的方法,包括:在编程轮回中执行一个或更多个编程‑验证迭代(PV),通过所述一个或更多个编程‑验证迭代对存储器单元的集合(205)中的两个或更多个存储器单元(210,211)进行编程,直至所述两个或更多个存储器单元通过第一验证测试为止,所述两个或更多个存储器单元具有共同目标数据状态;针对所述两个或更多个存储器单元执行一个或更多个附加验证测试;基于所述一个或更多个附加验证测试的结果,确定所述两个或更多个存储器单元包括有噪声存储器单元(210)和无噪声存储器单元(211);以及存储将所述有噪声存储器单元标识为有噪声以及将所述无噪声存储器单元标识为无噪声的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.15 US 14/053,8661.一种用于在存储器设备中进行编程的方法,包括:
在编程轮回中执行一个或更多个编程-验证迭代(PV),通过所述一个或更多个编程-验
证迭代对存储器单元的集合(205)中的两个或更多个存储器单元(210,211)进行编程,直至
所述两个或更多个存储器单元通过第一验证测试为止,所述两个或更多个存储器单元具有
共同目标数据状态;
针对所述两个或更多个存储器单元执行一个或更多个附加验证测试;
基于所述一个或更多个附加验证测试的结果,确定所述两个或更多个存储器单元包括
有噪声存储器单元(210)和无噪声存储器单元(211);以及
存储将所述有噪声存储器单元标识为有噪声以及将所述无噪声存储器单元标识为无
噪声的数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
所述两个或更多个存储器单元在所述编程轮回的最后的编程-验证迭代之后经受所述
一个或更多个附加验证测试。
3.根据权利要求1或2所述的方法,还包括:
响应于所述两个或更多个存储器单元通过所述第一验证测试,在所述编程轮回中执行
将所述两个或更多个存储器单元暂时地锁定以防止编程的一个或更多个编程-验证迭代,
在所述两个或更多个存储器单元被暂时地锁定以防止编程的同时,所述两个或更多个存储
器单元经受所述一个或更多个附加验证测试。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,还包括:
随后,响应于数据,执行对所述有噪声单元的附加编程,而不执行对所述无噪声单元的
附加编程。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述编程轮回处于一个编程操作中,
所述方法还包括:
在后续编程操作期间,响应于数据,对所述存储器单元的集合进行编程,使得所述有噪
声存储器单元保持于擦除状态。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述编程轮回是多轮回编程操作中
的一个编程轮回,所述方法还包括:
在所述多轮回编程操作中的后续编程轮回期间,响应于数据,针对所述有噪声存储器
单元比针对所述无噪声存储器单元使用更高严格程度来执行包括验证测试的一个或更多
个编程-验证迭代。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,
针对所述有噪声存储器单元的验证测试的严格程度是所述目标数据状态的函数。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,
根据所述更高严格程度,针对所述有噪声存储器单元的验证电压(VvA_noisy,VvB_
noisy,VvC_noisy)高于针对所述无噪声存储器单元的验证电压(VvA,VvB,VvC)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,其中,
根据所述更高严格程度,针对所述有噪声存储器单元的感测时间(t_noisy)长于针对
所述无噪声存储器单元的感测时间(t_non_noisy),或者...

【专利技术属性】
技术研发人员:迪潘舒·杜塔大和田宪佐野源毅东谷政昭
申请(专利权)人:桑迪士克技术有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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