利用自升压来读取与非型闪存设备的方法技术

技术编号:3081353 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种读取NAND闪存设备的方法。NAND闪存设备包括被选择的第一位线和未被选择的第二位线。每个位线都连接至单元串,该单元串包括串联连接的串选择晶体管、多个存储器单元晶体管、和源极选择晶体管。在该方法中,首先,对第一位线进行预充电,同时将电源电压施加到第二位线。导通串选择晶体管,并且将读取电压施加到所选择的存储器单元,同时将导通电压施加到未被选择的存储器单元。根据在第一位线上预充电的电荷是否已经放电来检测所选择的存储器单元晶体管的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种与非型(NAND)闪存设备,更具体地涉及一种用于读 取NAND闪存设备的方法,其减少在读取操作期间可能出现的读取干扰。
技术介绍
闪存设备被广泛用在各种采用了非易失性存储设备的电子应用领域中。 闪存设备典型地用浮栅晶体管(floating gate transistor)作为单位单元(unit cell),并且提供高存储密度、高可靠性、和低功耗。通常,闪存设备被用在 便携式计算机、个人数字助理(PDA)、数字摄像机、移动电话等等中。另夕卜, 也可以将程序代码、诸如基本输入/输出系统(BIOS)的系统数据、和固件存 储在闪存设备中。由于NAND闪存设备可以在相对低的成本下实现高存储密 度,所以NAND闪存设备的使用范围最近逐渐增加。图1图示了常规的NAND闪存设备的单元串结构。图2图示了 NAND 闪存设备在被擦除状态和被编程状态下的阈电压分布。如图1所示,串100包括串选择晶体管110、源极选择晶体管120和多 个存储器单元晶体管131、 132和133。存储器单元晶体管131、 132和133 通过它们公共的漏极/源极区域而被串联连接。串选择晶体管110位于位线BL 以及存储器单元晶体管131、 132和133之间。源极选择晶体管120位于单元 源极线CSL以及存储器单元晶体管131、 132和133之间。串选择晶体管110 的栅极连接至漏极选择线DSL。源极选择晶体管120的栅极连接至源极选择 线SSL。串选择晶体管110和源极选择晶体管120是常规的MOS晶体管,并 且存储器单元晶体管131、 132和133是浮栅晶体管。存储器单元晶体管131、 132和133的每一个可以处于被擦除状态或被编程状态。如图2所示,当存储器单元晶体管131、 132和133处于被擦除状态时(见 210),它们具有相对低的阈电压分布(例如,低于0V)。另一方面,当存 储器单元晶体管131、 132和133处于被编程状态时(见220),它们具有 相对高的阈电压分布(例如,高于0V)。通常,以页为基础来进行存储器单元晶体管的读取操作。例如,为了读 取所选择的存储器单元晶体管132的状态,首先,对包含所选择的存储器单 元晶体管132的单元串100的位线BL进行预充电(例如,用1V或2V的电 平)。然后,导通漏极选择晶体管110和源极选择晶体管120以在所选择的单 元串中形成电通路。另外,将导通电压(pass voltage) Vpass施力口至iJ未被选择 的剩余的存储器单元晶体管131和133的字线,从而导通剩余的存储器单元 晶体管131和133而不考虑它们的状态。将读取电压(例如,OV)施加到所选择的存储器单元晶体管132的字线。 由于单元串100的除了所选择的晶体管132以外的所有存储器单元晶体管都 导通,所以,取决于所选择的存储器单元晶体管132的状态,电流流过或不 流过整个单元串100。如果所选择的存储器单元晶体管132处于被擦除状态, 则所选择的存储器单元晶体管132导通,并且因此电流流过整个单元串100。 这导致位线BL的放电,从而在位线BL上预充电的电压降至OV。另一方面, 如果所选择的存储器单元晶体管132处于被编程状态,则所选择的存储器单 元晶体管132截止,并且因此没有电流流过单元串100,从而在位线BL上预 充电的电压保持不变。以此方式,基于位线BL上的预充电电压是否已降至 0V,可以确定所选择的存储器单元晶体管132的状态。然而,如果在以上述方式执行读取操作时连接至截止的存储器单元晶体 管的位线(在下文中被称为OFF位线,,)与连接至导通的单元晶体管的位线 相邻,则位线耦合现象就可能出现,从而导致当在相邻位线上预充电的电压 降至0V时在OFF位线上预充电的电压也降低。最近,随着存储器容量的增 力口,位线间距(bitline pitch)逐渐减小,同时耦合系数增加至80%以上,这 可以导致在OFF位线上预充电的电压下降高达20。/。。最近,已经引入了位线 屏蔽技术来抑制这种位线耦合。图3图示了应用位线屏蔽技术的NAND闪存设备的单元串结构。如图3所示,将所有位线划分为偶数位线Ble和奇数位线BLo,并且存 储器单元晶体管交替地布置在偶数位线Ble和奇数位线BLo中。为了确定所选择的存储器单元晶体管332的状态,对偶数位线BLe预充电而将奇数位线 BLo接地。每根接地的奇数位线BLo用作屏蔽线以抑制影响OFF位线的位线 耦合。由于偶数位线BLe被隔开足够的间隔,所以它们之间的耦合是可以忽 略的。在这种情况下,如果施加到未被选择的存储器单元晶体管的字线的导 通电压Vpass超过了特定电平,读取干扰也可能出现。最近,多级单元(MLC multi-level cell)结构被越来越多地使用,以取代 单级单元(SLC single level cell )。当与只有两个阈电压分布的SLC结构相比 时,在至少有四个阈电压分布的MLC结构中,在被用来区分被4察除状态和被 编程状态的导通电压Vpass和读取电压Vread之间更接近地布置阈电压分布。 因此,MLC结构导致多种问题,诸如由于周期性变化(cycling)而引起的性 能恶化。增加导通电压Vpass增加了流动的电流量并且因此有利于感测。然而, 如果增加导通电压Vpass,那么在连接至奇数位线BLo的未被选择的存储器 单元晶体管的沟道和字线之间的偏压也增加,这增加了读取干扰的可能性。
技术实现思路
在一个实施例中, 一种读取NAND闪存设备的方法包括将第一电压施 加到耦合到第一单元串的第一位线,所述第一单元串包括第 一 串选择晶体管、 多个第一存储器单元、和第一源极选择晶体管。将第二电压施加到耦合到第 二单元串的第二位线,所述第二单元串包括第二串选才奪晶体管、多个第二存 储器单元、和第二源极选择晶体管。导通第一串选择晶体管和第二串选择晶 体管。将读取电压施加到与被选择来读取的、第一存储器单元之一相关联的 字线。将导通电压施加到与未被选择来读取的、第一存储器单元之一相关联 的字线。根据与第一位线相关联的电压情况,来确定所选择的存储器单元的 状态。施加到第二位线的第二电压使在未被选择的存储器单元的栅极和沟道 之间的电位差降低。在另一个实施例中,提供了一种读取NAND闪存设备的方法。该设备包 括被选择的第 一位线和未被选择的第二位线,第 一位线和第二位线的每一个 连接至单元串,该单元串包括串联连接的串选择晶体管、多个存储器单元晶 体管和源极选择晶体管。该方法包括对第一位线进行预充电,同时将电源 电压施加到第二位线;导通串选择晶体管,将读取电压施加到存储器单元晶 体管的所选择的一个的字线,并且将导通电压施加到存储器单元晶体管的剩余的一个的字线;以及根据在第一位线上预充电的电荷是否已放电,来检测 所选择的存储器单元晶体管的状态。该方法可以进一步包括对第一位线和第二位线进4亍放电并且对连接至第一位线和第二位线的页緩冲器进行设置。第 一位线的源极选择晶体管可以连接至第 一单元源极线,第二位线的源 极选择晶体管可以连接至第二单元源极线,且第一单元源极线和第二单元源 极线可以彼此分离开来。第一位线的单元源极线可以接地,并且可以将特定电压电平施加到第二 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种读取NAND闪存设备的方法,该方法包括:将第一电压施加至耦合到第一单元串的第一位线,所述第一单元串包括第一串选择晶体管、多个第一存储器单元和第一源极选择晶体管;将第二电压施加至耦合到第二单元串的第二位线,所述第二单元串包括第二串选择晶体管、多个第二存储器单元和第二源极选择晶体管;导通所述第一串选择晶体管和第二串选择晶体管;将读取电压施加至所选择的存储器单元;将导通电压施加至未被选择的存储器单元;以及根据与所述第一位线相关联的电压情况来确定所选择的存储器单元的状态,其中施加到所述第二位线的所述第二电压使在未被选择的存储器单元的栅极和沟道之间的电位差降低。

【技术特征摘要】
KR 2006-12-29 138809/061.一种读取NAND闪存设备的方法,该方法包括将第一电压施加至耦合到第一单元串的第一位线,所述第一单元串包括第一串选择晶体管、多个第一存储器单元和第一源极选择晶体管;将第二电压施加至耦合到第二单元串的第二位线,所述第二单元串包括第二串选择晶体管、多个第二存储器单元和第二源极选择晶体管;导通所述第一串选择晶体管和第二串选择晶体管;将读取电压施加至所选择的存储器单元;将导通电压施加至未被选择的存储器单元;以及根据与所述第一位线相关联的电压情况来确定所选择的存储器单元的状态,其中施加到所述第二位线的所述第二电压使在未被选择的存储器单元的栅极和沟道之间的电位差降低。2. 根据权利要求1所述的方法,其中将所述第一电压施加到所述第一位 线以对所述第一位线进行预充电,施加到所述第二位线的所述第二电压是电 源电压。3. 根据权利要求1所述的方法,进一...

【专利技术属性】
技术研发人员:李珉圭
申请(专利权)人:海力士半导体有限公司
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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