使用自升压对闪存器件编程的方法技术

一种对闪存器件编程的方法控制沟道升压电平以确保器件特性。通过施加编程电压给选择的存储单元以及施加通过电压给未选择的存储单元、以增量步进脉冲编程（ＩＳＰＰ）的方式对闪存器件进行编程。通过改变通过电压以使得在所述未选择的存储单元的沟道电压和字线电压之间保持预定范围的差距来执行所述编程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非易失性存储器件的操作，且特别地，涉及一种使 用自升压对闪存器件编程的方法。
技术介绍
闪存器件特别是NAND闪存器件已被越来越多地用作数据存储介 质。闪存器件以相对低的成本提供高的存储密度。最近，为增加小芯片 的存储容量，开发了能够在一个存储单元中存储多于2位数据的多位单 元。这种类型的存储单元总称为多层单元(MLC)。单层单元(SLC) 包括一个具有两种状态(即编程/擦除)的存储单元。MLC可以在一个 存储单元中存储2位、3位、4位或者更多位的数据。因此，MLC可以 实现SLC存储容量两倍以上的存储容量。MLC通常具有两个或者更多 个阈值电压分布，并且还具有对应于阈值电压分布的两个或者更多个数 据存储状态。利用佛洛-诺罕隧穿效应(Fowler-Nordhdm Tunneling)来擦除和 编程NAND闪存器件。在编程期间，给选择的存储单元的字线施加预 定编程电压，且给位线施加地电压。为防止对未选择的存储单元编程， 给位线施加电源电压。当给选择的存储单元的字线施加编程电压以及给 位线施加地电压时，在浮栅和存储单元的沟道之间形成高电场。通过该 电场产生隧穿效应，其中沟道电子穿过浮栅和沟道之间的隧道氧化层。 通过在浮栅中积聚电子，存储单元的阈值电压(Vt)增加。根据过编程问题和读取容限，NAND闪存器件中的处于编程状态的 存储单元的阈值电压(Vt)分布是影响器件特性的重要因素。通过增量步进脉冲编程(ISPP)法来编程MLC闪存器件，其中才艮据程序循环逐 步增加编程电压。ISPP法精确地控制存储单元的阈值电压分布。当重 复程序周期的程序循环时，编程电压(Vpgm)根据ISPP法而逐步增加。 每个程序循环包括编程期和编程验证期。编程电压(Vpgm)被增加预 定的阶跃电压(AV1)，并且对于每个程序循环保持编程时间为恒定值。在MLC闪存器件中，由于已编程存储单元的阈值电压被设置成在 第一读取电压和通过电压(Vpass)之间被互相隔开，因此对已编程存 储单元的阈值电压的控制是非常重要的因素。然而，很难控制由存储单 元之间的串扰引起的干扰特性。而且，随着相应于单元尺寸的减少而导 致的耦合率减少，沟道升压下降，因此变得更难确保编程干扰特性。当 沟道升压不充分时，产生编程干扰。特别地，当沟道升压太高时，由于 产生栅致漏极泄漏(GIDL)导致的热载流子注入(HCI)，笫一字线也 受到干扰。
技术实现思路
本专利技术的实施方式致力于一种对闪存器件编程的方法，该方法通过 改变施加给未选择的存储单元字线的通过电压来控制沟道升压电平以 确保器件特性。在一个实施方式中，对闪存器件编程的方法是通过施加编程电压给 选择的存储单元以及施加通过电压给未选择的存储单元、以增量步进脉 冲编程(ISPP)的方式对闪存器件编程。通过改变所述通过电压以使得 在所述未选择的存储单元的沟道电压和字线电压之间保持预定范围的 差距来执行所述编程。相对于编程电压的电平改变通过电压。优选地，当编程电压的电平 高于1.9V时，通过电压被增加第一阶跃电压。相对于针对选择的存储单元而执行程序循环的次数来改变通过电 压。优选地，在执行了程序循环总数目的一半之后，通过电压被增加第 一阶跃电压。在又一个实施方式中，对闪存器件编程的方法包括通过施加编程电 压给选择的存储单元以及施加通过电压给未选择的存储单元而对选择的存储单元编程；验证选择的存储单元的编程状态；当存储单元未被编 程为目标电平时，确定编程电压的电平是否高于第一电压；并且当编程 电压不高于第一电压时通过将编程电压增加第一阶跃电压而对存储单 元再编程，以及当编程电压高于第一电压时，将编程电压和通过电压分 别增加第一阶跃电压和第二阶跃电压。在再一个实施方式中， 一种对闪存器件编程的方法包括通过施加编 程电压给选择的存储单元以及施加通过电压给未选择的存储单元而对 选择的存储单元编程；验证选择的存储单元的编程状态；当存储单元未 被编程为目标电平时，确定执行程序循环的次数；且当执行程序循环的 次数不大于第一数目时通过将编程电压增加第一阶跃电压而对存储单 元再编程，以及当执行程序循环的次数大于第一数目时，分别将编程电 压和通过电压增加第一阶跃电压和第二阶跃电压。对选择的存储单元编程包括接通漏极选择晶体管且关断源极选择 晶体管；通过给位线施加电源电压而执行预充电；通过关断漏极选择晶 体管而浮置存储单元的沟道；以及施加编程电压给选择的存储单元且施 加通过电压给未选择的存储单元。附图说明结合以下附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的主题的以上以 及其它的方面、特征和其它优点图1是示出典型NAND闪存器件的单元串和页緩冲器的结构的视图2是常规的自升压编程法的时序图3是示出对NAND闪存器件的常规编程操作期间，单元串的电路 模型的视图4是示出根据本专利技术的实施方式对闪存器件编程操作期间，编程 电压和通过电压变化的视图5是示出为根据本专利技术的一个实施方式的对NAND闪存器件编程 方法的流程图；以及图6是示出为根据本专利技术的另一个实施方式的对NAND闪存器件编 程方法的流程图。具体实施例方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。然而，这些 实施方式仅用于说明性目的并不用于限制本专利技术的范围。在NAND闪存器件的编程/擦除操作中，单元的数据为"1"意味着 其中阈值电压为负值(-)的已擦除单元，且单元的数据为"0"意味着 其中阈值电压为正值(+ )的已编程单元。以每个块为基础执行NAND 存储器件的擦除操作。当一个块被擦除时，块中的所有单元变成数据为 "1"的状态。使用者可以在块中的所有数据被擦除的状态下通过编程 操作来在存储单元中编程数据"0"或"1"。在存储单元中写入数据"0" 的操作意味着编程存储单元以将存储单元的阈值电压从负值(-)改变 为正值(+ )。写入数据"0"的操作是改变存储单元初始状态的操作， 而写入数据"1"的操作是保持擦除状态的存储单元的阈值电压。也就 是说，执行防止存储单元被编程的操作。为了将存储单元的阔值电压从负值(-)改变为正值(+ )以在存储 单元中写入数据"0",有必要在浮栅和沟道之间制造大于某个电平的电 压差以产生佛洛-诺罕隧穿效应。为此，为选择的存储单元的字线施加 约18V的编程电压(Vpgm)并为沟道施加0V的电压。给位线施加地 电压。当给选择的存储单元的字线施加编程电压(Vpgm)并给位线施 加地电压时，在存储单元的浮栅和沟道之间形成高电场。通过该电场， 产生其中沟道电子穿过浮栅和沟道之间的隧道氧化层的隧穿效应，并且 通过浮栅中电子的积聚，升高存储单元的阈值电压(Vt )以变成正值(+ )。为了在存储单元中写入数据'T，，有必要使浮栅和沟道之间的电压 差较小以防止佛洛-诺罕隧穿效应的产生以使得存储单元的状态不被改 变。为此，当给选择的存储单元的字线施加18V电压时，沟道电压应当 是编程抑制电压，即约8V的电压。如果沟道电压不够高，由于存储单 元的浮栅与沟道之间的电压差变大，则增加了编程干扰。利用自升压，在存储单元中存储数据"1"的同时仅通过给位线施加电源电压(Vcc)，就可以获得编程抑制电压。图l是示出NAND闪存器件的单元串和页緩冲器结构的视图。NAND闪存器件的存储单元阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对闪存器件编程的方法，所述方法包括：　将编程电压施加给选择的存储单元；以及　将通过电压施加给未选择的存储单元，　其中改变所述通过电压以使得在所述未选择的存储单元的沟道电压和字线电压之间保持预定范围的差距。

【技术特征摘要】
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【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]