非易失性存储器装置的操作方法制造方法及图纸

根据本发明专利技术构思的实施例涉及一种操作非易失性存储器装置的方法。所述方法包括：对第一虚设存储器单元执行第一编程操作；使用验证电压对第一虚设存储器单元执行验证操作；确定第一阈值电压是否比验证电压高；在确定第一阈值电压比验证电压高的情况下对第一虚设存储器单元执行第二编程操作以将第一虚设存储器单元的阈值电压从第一阈值电压降低。

Operating methods of nonvolatile memory devices

An embodiment conceived in accordance with the present invention relates to a method for operating a non-volatile memory device. The method includes: performing the first programming operation on the first virtual memory unit; performing the verification operation on the first virtual memory unit using the verification voltage; determining whether the first threshold voltage is higher than the verification voltage; and performing the second programming operation on the first virtual memory unit to threshold the first virtual memory unit when the first threshold voltage is higher than the verification voltage is determined. The value voltage decreases from the first threshold voltage.

【技术实现步骤摘要】
非易失性存储器装置的操作方法
专利技术构思涉及一种半导体存储器，更具体地，涉及一种非易失性存储器装置及一种非易失性存储器装置的操作方法。
技术介绍
存储装置可以响应于主机装置(诸如计算机、智能电话、智能平板等)的控制来存储数据。存储装置可以包括在磁盘上存储数据的硬盘驱动器(HDD)，或者在非易失性存储器中存储数据的半导体存储器。半导体存储器可以是固态驱动器(SSD)或存储卡。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、相变随机存取存储器(PRAM)、电阻RAM(RRAM)、铁电RAM(FRAM)等。
技术实现思路
根据本专利技术构思的实施例涉及一种操作非易失性存储器装置的方法。所述非易失性存储器装置包括多个串，每个串包括沿着与基底的其上设置有单元串的表面垂直的方向堆叠的至少一个串选择晶体管、多个存储器单元、至少一个虚设存储器单元以及至少一个地选择晶体管。所述方法包括：对所述多个单元串中的第一虚设存储器单元执行第一编程操作，在第一编程操作后，第一虚设存储器单元具有第一阈值电压；使用验证电压对第一虚设存储器单元执行验证操作，验证电压是第一虚设存储器单元在第一编程操作后的目标阈值电压的上限；确定第一阈值电压是否高于验证电压；在确定第一阈值电压高于验证电压的情况下，对第一虚设存储器单元执行第二编程操作以将第一虚设存储器单元的阈值电压从第一阈值电压降低，在第二编程操作后，第一虚设存储器单元具有第二阈值电压。第二阈值电压低于第一阈值电压。根据本专利技术构思的另一实施例涉及一种操作非易失性存储器装置的方法。所述非易失性存储器装置包括多个串，每个串包括沿着与基底的其上设置有单元串的表面垂直的方向堆叠的至少一个串选择晶体管、多个存储器单元、至少一个虚设存储器单元以及至少一个地选择晶体管。所述方法包括：确定是否满足检查条件；在确定满足检查条件的情况下，使用第一验证电压对所述多个单元串中的第一地选择晶体管执行验证读取操作；确定第一地选择晶体管的第一阈值电压是否高于第一验证电压；在确定第一地选择晶体管的第一阈值电压高于第一验证电压的情况下，对第一地选择晶体管执行第一编程操作，以降低第一地选择晶体管的第一阈值电压。根据本专利技术构思的又一实施例涉及一种操作非易失性存储器装置的方法。所述非易失性存储器装置包括多个串，每个串包括沿着与基底的其上设置有单元串的表面垂直的方向堆叠的至少一个串选择晶体管、多个存储器单元、至少一个虚设存储器单元以及至少一个地选择晶体管。所述方法包括：对所述多个单元串中的存储器单元执行第一编程操作，以提高存储器单元的第一阈值电压，根据所编程的第一阈值电压，被编程的存储器单元具有擦除状态和多个编程状态中的一种状态；当所述多个单元串中的地选择晶体管、串选择晶体管和虚设存储器单元中的至少一个的至少一个第二阈值电压高于第一验证电压时，对地选择晶体管、串选择晶体管和虚设存储器单元中的所述至少一个执行第二编程操作，以降低地选择晶体管、串选择晶体管和虚设存储器单元中的所述至少一个的所述至少一个第二阈值电压；当所述至少一个第二阈值电压低于第二验证电压时，对地选择晶体管、串选择晶体管和虚设存储器单元中的所述至少一个执行第三编程操作，以提高所述至少一个第二阈值电压。附图说明通过参照附图详细地描述专利技术构思的示例性实施例，专利技术构思的上述和其他特征将变得更清楚。图1是示出根据专利技术构思的示例性实施例的非易失性存储器的框图。图2是示出根据专利技术构思的示例性实施例的存储器块的电路图。图3是示出根据专利技术构思的示例性实施例的非易失性存储器的操作方法的流程图。图4示出根据专利技术构思的示例性实施例的图3的操作方法中的单元晶体管的阈值电压的变化。图5是示出根据专利技术构思的示例性实施例的第一编程操作的流程图。图6是示出根据专利技术构思的示例性实施例在第一编程操作中供应至存储器块的电压的表。图7是示出根据专利技术构思的示例性实施例在第一编程操作中供应至存储器块的电压的表。图8是示出根据专利技术构思的示例性实施例的第二编程操作的流程图。图9是示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中供应至存储器块的电压的表。图10示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中施加至选择的单元串的电压。图11示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中施加到未选择的单元串的电压。图12示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中施加到未选择的单元串的电压。图13示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中施加到未选择的单元串的电压。图14是示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中供应至存储器块的电压的表。图15示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中施加至选择的单元串的电压。图16是示出根据专利技术构思的示例性实施例的第二编程操作的流程图。图17是示出根据专利技术构思的示例性实施例在第二编程操作中通过电压的电平的控制的时序图。图18是示出根据专利技术构思的示例性实施例的非易失性存储器的操作方法的流程图。图19是示出根据专利技术构思的示例性实施例的非易失性存储器的操作方法的流程图。图20示出根据专利技术构思的示例性实施例的图19的操作方法中单元晶体管的阈值电压的改变。图21是示出根据专利技术构思的示例性实施例的存储装置的框图。图22是示出根据专利技术构思的示例性实施例的存储器控制器的框图。图23是示出根据专利技术构思的示例性实施例的计算装置的框图。图24示出了示出根据专利技术构思的实施例的存储器块的结构的透视图。图25是示出根据专利技术构思的实施例的存储器块的结构的剖视图。图26示出与连接部对应的单元晶体管用作虚设存储器单元的示例。图27示出当对存储器单元执行编程操作和擦除操作时存储器单元的阈值电压的变化。图28是示出对存储器单元执行编程操作的方法的流程图。图29是示出对存储器单元执行擦除操作的方法的流程图。图30示出当执行第一编程操作时虚设存储器单元、地选择晶体管或串选择晶体管的阈值电压的变化。图31是示出非易失性存储器检查虚设存储器单元、地选择晶体管或串选择晶体管的阈值电压并执行第一编程操作的方法的流程图。图32示出将施加到存储器块的电压的示例。图33示出当执行第二编程操作时虚设存储器单元、地选择晶体管或串选择晶体管的阈值电压的变化。图34是示出非易失性存储器检查虚设存储器单元、地选择晶体管或串选择晶体管的阈值电压并执行第二编程操作的方法的流程图。图35示出将施加到存储器块的电压的示例。图36示出根据专利技术构思的实施例的检查条件的示例。图37示出图26的存储器块的应用示例。具体实施方式现在在下文中将参照示出专利技术构思的示例性实施例的附图更充分地描述专利技术构思。然而，此专利技术构思可以以很多不同的形式实施并且不应该被解释为受限于在这里阐述的实施例。在附图中，为清楚起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。同样的附图标记在附图和书面说明中始终表示同样的元件。图1是示出根据专利技术构思的示例性实施例的非易失性存储器110的框图。参照图1，非易失性存储器110包括存储器单元阵列111、地址(ADDR)解码器电路113、页缓冲器电路115、数据输入/输出(I/O)电路117和控制逻辑电路119。存储器单元阵列111包括多个存储器块BLK1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作非易失性存储器装置的方法，所述非易失性存储器装置包括多个单元串，每个单元串包括沿着与基底的其上设置有单元串的表面垂直的方向堆叠的至少一个串选择晶体管、多个存储器单元、至少一个虚设存储器单元以及至少一个地选择晶体管，所述方法包括：对所述多个单元串中的第一虚设存储器单元执行第一编程操作，在第一编程操作后，第一虚设存储器单元具有第一阈值电压；使用验证电压对第一虚设存储器单元执行验证操作，验证电压是第一虚设存储器单元在第一编程操作后的目标阈值电压的上限；确定第一阈值电压是否高于验证电压；在确定第一阈值电压高于验证电压的情况下，对第一虚设存储器单元执行第二编程操作以将第一虚设存储器单元的阈值电压从第一阈值电压降低，在第二编程操作后，第一虚设存储器单元具有第二阈值电压，其中，第二阈值电压低于第一阈值电压。

【技术特征摘要】
1.一种操作非易失性存储器装置的方法，所述非易失性存储器装置包括多个单元串，每个单元串包括沿着与基底的其上设置有单元串的表面垂直的方向堆叠的至少一个串选择晶体管、多个存储器单元、至少一个虚设存储器单元以及至少一个地选择晶体管，所述方法包括：对所述多个单元串中的第一虚设存储器单元执行第一编程操作，在第一编程操作后，第一虚设存储器单元具有第一阈值电压；使用验证电压对第一虚设存储器单元执行验证操作，验证电压是第一虚设存储器单元在第一编程操作后的目标阈值电压的上限；确定第一阈值电压是否高于验证电压；在确定第一阈值电压高于验证电压的情况下，对第一虚设存储器单元执行第二编程操作以将第一虚设存储器单元的阈值电压从第一阈值电压降低，在第二编程操作后，第一虚设存储器单元具有第二阈值电压，其中，第二阈值电压低于第一阈值电压。2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一编程操作是用于将第一虚设存储器单元的阈值电压从初始阈值电压提高到第一阈值电压的操作，并且包括将第一编程操作电压施加至第一虚设存储器单元的栅极的步骤以及将低电压供应至第一虚设存储器单元的沟道的步骤，第一编程操作电压是正电压。3.根据权利要求2所述的方法，其中，低电压通过以下步骤供应：通过耦接至第一虚设存储器单元的位线将第一低电压供应至第一虚设存储器单元的漏极以及通过耦接至第一虚设存储器单元的共源线将第二低电压供应至第一虚设存储器单元的源极。4.根据权利要求3所述的方法，其中，第一低电压和第二低电压分别是地电压。5.根据权利要求1所述的方法，其中，第二编程操作包括将第二编程操作电压施加至第一虚设存储器单元的栅极的步骤，第二编程操作电压是负电压。6.根据权利要求5所述的方法，其中，第二编程操作还包括通过耦接至第一虚设存储器单元的共源线将第三低电压供应至第一虚设存储器单元的源极的步骤。7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过分别将第一高电压提供至选择的位线以及将第二高电压提供至对应的串选择晶体管的栅极，第一虚设存储器单元的漏极被电浮置。8.根据权利要求7所述的方法，其中，第二编程操作还包括对选择的单元串的除了第一虚设存储器单元的栅极之外的存储器单元和虚设存储器单元的栅极施加通过电压。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：对所述多个单元串中的第二虚设存储器单元执行第一编程操作，以提高第二虚设存储器单元的阈值电压，在第一编程操作后，第二虚设存储器单元具有第三阈值电压；使用验证电压对第二虚设存储器单元执行验证操作；确定第三阈值电压是否等于或低于验证电压；在确定第三阈值电压等于或低于验证电压的情况下，在对第一虚设存储器单元执行第二编程操作的同时，对第二虚设存储器单元禁止第二编程操作。10.一种操作非易失性存储器装置的方法，所述非易失性存储器装置包括多个单元串，每个单元串包括在与基底的其上设置有单元串的表面垂直的方向上堆叠的至少一个串选择晶体管、多个存储器单元、至少一个虚设存储器单元以及至少一个地选择晶体管，所述方法包括：确定是否满足检查条件；在确定满足检查条件的情况下，使用第一验证电压对所述多个单元串中的第一地选择晶体管执行验证读取操作；确定第一地选择晶体管的第一阈值电压是否高于第一验证电压；在确定第一地选择晶体管的第一阈值电压高于第一验证电压的情况下，对第一地选择晶体管执行第一编程操作，以降低第一地选择晶体管的第一阈值电压。11.根据权利要求10所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金完东，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR