编程非挥发性存储器装置以降低位线干扰的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种装置和方法以在编程非挥发性存储器时降低位线干扰。该方法包含：提供包含一组存储单元的非挥发性存储器装置；发射编程电压跨越该组存储单元的每一个；侦测每一存储单元的临界电压；基于每一存储单元侦测到的至少一临界电压辨识该组存储单元的快速分组及该组存储单元的慢速分组；并且，发射编程电压直到该组存储单元的每一存储单元的临界电压大于验证电压，在每一发射中，快速位线偏压被施加到对应快速分组的每一存储单元的每一位线，慢速位线偏压被施加到对应慢速分组的每一存储单元的每一位线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种非挥发性存储器装置，特别是关于一种以降低位线干扰的非挥发性存储器装置。
技术介绍
非挥发性存储器装置，例如闪存装置存储数据在存储单元中。存储单元通常包含半导体材料用以允许存储单元位于一特定状态并允许此状态在一段时间后被读取。举例来说，可通过反复地施加一编程电压跨越此存储单元将具有两个状态(例如，0和1)的存储单元位于一特定状态。在一段时间之后，施加一读取电压到此存储单元，而流经此存储单元的电流可被决定而决定此存储单元的状态。此读取电压可大于临界电压为一状态，或者可小于临界电压而为另一状态。如果施加读取电压而得到的此电流低于或接近零，则决定存储单元为一状态，而如果此电流并不低，则决定此存储单元为另一状态。多层式存储单元(multi-levelcell)，例如具有超过两个状态的存储单元也常常被使用。当一数量的存储单元结合形成一存储器装置或一存储器芯片时，存储单元的耦合(coupling)可能会发生。举例来说，存储单元之间的干扰，例如当临界存储单元的临界电压漂移之后而改变此存储单元的临界电压时寄生电容耦合效应引起的一位线干扰。这会导致受害或者被攻击的存储单元被过编程(overprogrammed)或者位于错误状态。现在已有多种方法尝试降低位线干扰。这些方法着重在一拓扑调整，例如包含一气间隙(air-gap)或浮动栅极之间的一更深控制栅极栓(deepercontrolgateplug)。然而，过深的控制栅极栓或不均匀的气间隙会降低存储单元的可靠度和效能。因此，现在有必要提供一种方法、或装置以降低位线干扰。特别的说，现在有必要提供一种方法、或装置以降低位线干扰而不会降低存储单元的可靠度和效能。
技术实现思路
根据本专利技术的多个实施例，提供了一种装置和方法以在编程例如一闪存的非挥发性存储器时降低位线干扰。特别来说，本专利技术的多个实施例使用一增量阶跃脉冲编程(incrementalsteppulseprogramming，简称ISPP)操作机制来降低欲编程的存储单元的临界电压的范围。依据本专利技术的一方面，提供一种方法以在编程一非挥发性存储器时降低位线干扰。在一实施例中，此方法包含提供包含一组存储单元的非挥发性存储器装置，存储单元的每一存储单元对应一位线。此方法更包含以下步骤：发射一编程电压跨越该组存储单元的每一存储单元；侦测每一存储单元的一临界电压；基于每一存储单元侦测到的至少一临界电压辨识该组存储单元的一快速分组及该组存储单元的一慢速分组；并且，发射编程电压直到该组存储单元的每一存储单元的临界电压的大于一验证电压，在每一发射中，一快速位线偏压被施加到对应快速分组的每一存储单元的每一位线；一慢速位线偏压被施加到对应慢速分组的每一存储单元的每一位线。依据本专利技术的一方面，提供一种方法以在编程一非挥发性存储器时降低位线干扰。在一实施例中，此方法包含提供包含一组存储单元的非挥发性存储器装置，存储单元的每一存储单元对应一位线。此方法更包含以下步骤：发射一编程电压跨越该组存储单元的每一存储单元；侦测每一存储单元的一临界电压；基于每一存储单元侦测到的至少一临界电压辨识该组存储单元的一快速分组及该组存储单元的一慢速分组；并且，发射编程电压直到该组存储单元的每一存储单元的临界电压的大于一验证电压，在每一发射中，一快速位线偏压被施加到对应快速分组的每一存储单元的每一位线，一慢速位线偏压被施加到对应慢速分组的每一存储单元的每一位线。依据本专利技术的另一方面，提供一种降低位线干扰的非挥发性存储器装置。在一实施例中，此装置包含多个存储单元以及一芯片控制器。芯片控制器用以编程多个存储单元的一组存储单元，包括：第一发射模块，用于发射一编程电压跨越该组存储单元的每一存储单元；侦测模块，用以侦测每一存储单元的一临界电压；辨识模块，用于基于每一存储单元侦测到的至少一临界电压辨识该组存储单元的一快速分组及该组存储单元的一慢速分组；以及第二发射模块，用于发射编程电压直到该组存储单元的每一存储单元的临界电压的至少为一验证电压，在每一发射中，一快速位线偏压被施加到对应快速分组的每一存储单元的位线，一慢速位线偏压被施加到对应慢速分组的每一存储单元的位线。依据本专利技术的又一方面，提供一种方法以在编程包含一组多层式存储单元一非挥发性存储器时降低位线干扰。在一实施例中，此方法包含提供包含该组多层式存储单元的非挥发性存储器装置。该组多层式存储单元的每一存储单元对应一位线，且每一存储单元对应欲被编程到的一数据状态。此方法更包含以下步骤：决定被编程的多个存储单元是否从单层式存储的高压状态被编程；辨识具有大于一验证电压的一临界电压的多个存储单元并建立一未被禁能组存储单元，未被禁能组存储单元被禁止编程；发射一编程电压跨越未被禁能组存储单元的每一存储单元；侦测未被禁能组存储单元的每一存储单元的临界电压；基于每一存储单元侦测到的至少一临界电压辨识未被禁能组存储单元的一快速分组及未被禁能组存储单元的一慢速分组；发射编程电压直到未被禁能组存储单元的每一存储单元的临界电压的至少为一验证电压，在每一发射中，一快速位线偏压被施加到对应快速分组的每一存储单元的位线，一慢速位线偏压被施加到对应慢速分组的每一存储单元的位线。附图说明参照附图提供本专利技术实施例的一般描述，图示的不一定按比例绘制。图1A绘示依据本专利技术一实施例的存储单元的示意图。图1B绘示依据本专利技术一实施例的非挥发性存储器装置的示意图。图2绘示依据本专利技术一实施例的多个流程和步骤的流程图。图3A和图3B绘示如图2所示的多个步骤的存储单元的临界电压的分布的示意图。图4绘示依据本专利技术一实施例的多个流程和步骤的流程图。图5绘示如图4所示的多个步骤的存储单元的临界电压的分布的示意图。【符号说明】110：基板120：源极130：漏极140：浮动栅极150：控制栅极160：位线170：字线180：源极线202：倾卸(dump)编程电压PGM204：侦测每一存储单元的临界电压206：将存储单元分为快速分组和慢速分组208：将快速分组和慢速分组的信息存储到快取210：基于分组调整存储单元的位线偏压212：发射编程电压PGM214：判断是否所有存储单元的临界电压都大于验证电压PVPGM：编程电压VT：临界电压PV、PV2、PV3：验证电压ΔVT：验证电压与临界电压的电压差402：判断被编程的存储单元是否从状态01L被编程？404：辨识大于对应数据状态00的第一验证电压PV2的临界电压的存储单元406：禁能(inhibit)被辨识为VT≥PV2的存储单元被编程408：倾卸(dump)编程电压PGM410：侦测未被禁能组的存储单元中的每一存储单元的临界电压VT412：将未被禁能组的存储单元分为快速分组和慢速分组416：将被辨识为快速分组或慢速分组的存储单元的信息被存储到快取418：基于速度分组调整位线偏压420：发射编程电压PGM422：判断是否所有欲编程到数据状态00的存储单元都具有一临界电压大于验证电压PV2，且所有欲编程到数据状态10的存储单元都具有一临界电压大于验证电压PV3具体实施方式在本文中，参照所附附图仔细地描述本专利技术的一些实施例，但不是所有实施例都有表示在附图中。实际上，这些专利技术可使用多种不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用以在编程一非挥发性存储器装置时降低位线干扰，其特征在于，该方法包含：提供包含一组存储单元的该非挥发性存储器装置，该组存储单元的每一存储单元对应一位线；发射一编程电压跨越该组存储单元的该每一存储单元；侦测该每一存储单元的一临界电压；基于该每一存储单元侦测到的至少一临界电压辨识该组存储单元的一快速分组及该组存储单元的一慢速分组；以及发射该编程电压直到该组存储单元的该每一存储单元的该临界电压大于或等于一验证电压，其中在每一发射中，一快速位线偏压被施加到对应该快速分组的该每一存储单元的每一位线，一慢速位线偏压被施加到对应该慢速分组的该每一存储单元的该每一位线。

【技术特征摘要】
2015.06.25 US 14/750,0651.一种方法，用以在编程一非挥发性存储器装置时降低位线干扰，其特征在于，该方法包含：提供包含一组存储单元的该非挥发性存储器装置，该组存储单元的每一存储单元对应一位线；发射一编程电压跨越该组存储单元的该每一存储单元；侦测该每一存储单元的一临界电压；基于该每一存储单元侦测到的至少一临界电压辨识该组存储单元的一快速分组及该组存储单元的一慢速分组；以及发射该编程电压直到该组存储单元的该每一存储单元的该临界电压大于或等于一验证电压，其中在每一发射中，一快速位线偏压被施加到对应该快速分组的该每一存储单元的每一位线，一慢速位线偏压被施加到对应该慢速分组的该每一存储单元的该每一位线。2.根据权利要求1所述的方法，其中该快速位线偏压大于该慢速位线偏压。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：在发射该编程电压跨越陔组存储单元的该每一存储单元的步骤之前或发射该编程电压跨越该组存储单元的该每一存储单元的步骤期间，倾卸该些位的每一位的该编程电压。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：基于该每一存储单元侦测到的该至少一临界电压辨识该组存储单元的一中间分组；其中，对应该快速分组的该每一存储单元的该临界电压大于对应该中间分组的该每一存储单元的该临界电压，且对应该中间分组的该每一存储单元的该临界电压大于对应该慢速分组的该每一存储单元的该临界电压；其中，在该每一发射中，一中间位线偏压被施加到对应该中间分组的该每一存储单元的该位线。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：基于该每一存储单元侦测到的该至少一临界电压决定一截止临界电
\t压以使具有大于或等于该截止临界电压的该临界电压的该些存储单元对应该快速分组，而具有小于该截止临界电压的该临界电压的该些存储单元对应该慢速分组。6.一种降低位线干扰的非挥发性存储器装置，其特征在于，包含：多个存储单元；以及一芯片控制器，用以编程该些存储单元的一组存储单元，包括：第一发射模块，用于发射一编程电压跨越该组存储单...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木淳弘，李亚睿，陈冠复，李致维，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71