通过对单元串的选择晶体管进行编程来保护数据的闪存装置和包括该闪存装置的数据存储装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术的一个实施例的闪存装置包括：选择晶体管，用于选择单元串；以及多个存储器单元，串联连接到选择晶体管，其中，选择晶体管可以被编程，使得选择晶体管的阈值电压变得高于未选择读取电压(Vread)，以保护存储在所述多个存储器单元中的至少一个中的数据。根据本发明专利技术的一个实施例的闪存可以通过调整选择晶体管或虚设存储器单元的阈值电压，来在短时间内永久地或临时地保护数据，并且在必要时容易地恢复原始数据而不丢失数据。

A flash device for protecting data and a data storage device including the flash device by programming a selection transistor of a cell string

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过对单元串的选择晶体管进行编程来保护数据的闪存装置和包括该闪存装置的数据存储装置
本专利技术构思涉及半导体存储器装置，更具体地讲，涉及通过对选择晶体管进行编程来保护数据的闪存装置和包括该闪存装置的数据存储装置。
技术介绍
半导体存储器装置通常被分类为易失性存储器装置(诸如，DRAM或SRAM)和非易失性存储器装置(诸如，EEPROM、FRAM、PRAM、MRAM或闪存)。易失性存储器装置在电源断开时丢失存储在其中的数据，但是非易失性存储器装置即使电源断开也保留存储在其中的数据。特别地，闪存具有诸如高编程速度、低功耗和存储大量数据的优点。因此，包括闪存的数据存储装置正被广泛用作数据存储介质。闪存包括存储数据的存储器单元。字线WL与存储器单元的栅极连接，并且数据通过位线BL被提供给存储器单元。闪存包括用一组页实现的存储器块，每个页包括连接到一条字线的存储器单元(被称为“页”)。页是读取单元或写入单元，存储器块是擦除单元。在闪存中，通过使作为操作对象的存储器块的选择晶体管导通或截止来确定执行写入操作、读取操作还是擦除操作。闪存可根据用户的需要在意图销毁数据的情况下安全擦除实际数据。此外，在数据处于异常状态的情况下，闪存可执行安全编程操作，使得不可能进行正常恢复。同时，在读取操作中，闪存导通选择的存储器块的串选择晶体管并截止未被选择的存储器块的串选择晶体管。这样，可根据串选择晶体管的导通/截止状态来确定是否对存储器块执行读取操作。传统的数据存储装置可执行写入操作，使得存储在闪存中的数据被擦除或不可能进行正常恢复。传统的闪存可能需要相对长的操作时间(例如，几秒或更长)来擦除存储在其中的数据或对存储在其中的数据进行编程。此外，一旦存储器单元被擦除和编程，在擦除之前存储的数据被永久丢失并且无法恢复。本专利技术的具体实施方式技术问题本专利技术构思提供在不改变硬件的情况下容易地保护和恢复数据的闪存装置和包括该闪存装置的数据存储装置。技术方案根据本专利技术构思的实施例的闪存装置可包括：选择晶体管，用于选择单元串；以及多个存储器单元，串联连接到所述选择晶体管。所述选择晶体管可被编程，使得所述选择晶体管的阈值电压高于未选择读取电压(Vread)，以保护存储在所述多个存储器单元中的至少一个中的数据。作为实施例，所述选择晶体管可以是连接在位线与所述多个存储器单元之间的串选择晶体管。可选地，所述选择晶体管可以是连接在共源极线与所述多个存储器单元之间的地选择晶体管。作为实施例，当所述选择晶体管被编程时，0V的电压可被施加到分别连接到所述多个存储器单元的多条字线，并且用于将所述选择晶体管的阈值电压设置为高于所述未选择读取电压(Vread)的电压可被施加到连接到所述选择晶体管的选择线。作为实施例，为了恢复存储在所述多个存储器单元中的所述至少一个中的数据，在所述选择晶体管被擦除之后，所述选择晶体管可被重新编程，使得所述选择晶体管的阈值电压被设置为初始状态。当所述选择晶体管被擦除时，所述多个存储器单元的栅极可处于浮置状态，0V可被施加到连接到所述选择晶体管的选择线，并且擦除电压可被施加到基底。作为实施例，可以以ISPP方式执行对所述选择晶体管的重新编程。当所述选择晶体管被重新编程时，0V的电压可被施加到分别连接到所述多个存储器单元的多条字线，并且正常编程电压可被提供给连接到所述选择晶体管的选择线。作为实施例，闪存装置可包括：虚设存储器单元，位于所述选择晶体管与所述多个存储器单元之间，并且所述虚设存储器单元可被编程，使得所述虚设存储器单元的阈值电压高于所述未选择读取电压(Vread)，以保护存储在所述多个存储器单元中的所述至少一个中的数据。关于所述虚设存储器单元的擦除和重新编程操作可被禁止。所述选择晶体管和所述多个存储器单元沿垂直于基底的方向堆叠。本专利技术构思的另一方面可包括：闪存，包括用于存储数据的存储器块；以及存储器控制器，向所述闪存提供数据保护命令，以保护存储在所述存储器块中的数据。所述闪存可对用于选择所述存储器块的单元串的选择晶体管进行编程，使得所述选择晶体管的阈值电压高于未选择读取电压(Vread)。作为实施例，所述闪存可包括与所述选择晶体管串联连接的多个存储器单元，所述选择晶体管和所述多个存储器单元可沿垂直于基底的方向堆叠并且具有相同的单元结构。当所述闪存对所述选择晶体管进行编程时，所述闪存将0V的电压施加到分别连接到所述多个存储器单元的多条字线，并且将用于将所述选择晶体管的阈值电压设置为高于所述未选择读取电压(Vread)的电压施加到连接到所述选择晶体管的选择线。所述存储器控制器可向所述闪存提供数据恢复命令，以恢复存储在所述多个存储器单元中的至少一个中的数据。为了恢复存储在所述多个存储器单元中的所述至少一个中的数据，所述闪存可擦除所述选择晶体管，然后可对所述选择晶体管重新编程，使得所述选择晶体管的阈值电压被设置为初始状态。当所述闪存擦除所述选择晶体管时，所述闪存可将所述多个存储器单元的栅极设置为浮置状态，可将0V施加到连接到所述选择晶体管的选择线，并且可将擦除电压施加到基底。当所述闪存对所述选择晶体管重新编程时，所述闪存可将0V的电压施加到分别连接到所述多个存储器单元的多条字线，并且可将正常编程电压提供给连接到所述选择晶体管的选择线。作为实施例，所述闪存可包括位于所述选择晶体管与所述多个存储器单元之间的虚设存储器单元，并且所述闪存可对所述虚设存储器单元进行编程，使得所述虚设存储器单元的阈值电压高于所述未选择读取电压(Vread)，以保护存储在所述多个存储器单元中的至少一个中的数据。所述闪存可禁止关于所述虚设存储器单元的擦除和重新编程操作。根据本专利技术构思的实施例的数据存储装置包括：闪存，包括串联连接到位线的多个存储器单元；以及存储器控制器。当用于读取存储在所述多个存储器单元中的第一存储器单元中的第一数据的地址从主机被接收到时，所述存储器控制器可被配置为：在保护模式下向所述闪存提供数据保护命令，以保护存储在所述多个存储器单元中的数据，并且在读取模式下向所述闪存提供读取命令，以读取存储在所述多个存储器单元中的数据，并且所述闪存被配置为：响应于所述数据保护命令，将电压施加到连接到所述多个存储器单元的多条字线和所述位线，使得与所述第一数据对应的第一电流不流过所述位线。作为实施例，响应于所述读取命令，所述闪存可将选择读取电压施加到所述多条字线之中的与所述接收到的地址对应的选择的字线，可将第一未选择读取电压施加到未被选择的字线中的每条，并且可将第一预充电电压施加到所述位线。作为实施例，响应于所述数据保护命令，所述闪存可将所述选择读取电压施加到所述选择的字线，可将所述第一未选择读取电压施加到所述未被选择的字线中的每条，并且可将小于所述第一预充电电压的第二预充电电压施加到所述位线。当所述第二预充电电压被施加时，所述第一电流可不流过所述位线。作为实施例，所述存储器控制器可被配置为向所述主机返回数据读取失败消息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闪存装置，包括：/n选择晶体管，用于选择单元串；以及/n多个存储器单元，串联连接到所述选择晶体管，/n其中，所述选择晶体管被编程，使得所述选择晶体管的阈值电压高于未选择读取电压(Vread)，以保护存储在所述多个存储器单元中的至少一个中的数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171122 KR 10-2017-01568211.一种闪存装置，包括：
选择晶体管，用于选择单元串；以及
多个存储器单元，串联连接到所述选择晶体管，
其中，所述选择晶体管被编程，使得所述选择晶体管的阈值电压高于未选择读取电压(Vread)，以保护存储在所述多个存储器单元中的至少一个中的数据。


2.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，所述选择晶体管是连接在位线与所述多个存储器单元之间的串选择晶体管。


3.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，所述选择晶体管是连接在共源极线与所述多个存储器单元之间的地选择晶体管。


4.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，当所述选择晶体管被编程时，0V的电压被施加到分别连接到所述多个存储器单元的多条字线，并且用于将所述选择晶体管的阈值电压设置为高于所述未选择读取电压(Vread)的电压被施加到连接到所述选择晶体管的选择线。


5.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，为了恢复存储在所述多个存储器单元中的所述至少一个中的数据，在所述选择晶体管被擦除之后，所述选择晶体管被重新编程，使得所述选择晶体管的阈值电压被设置为初始状态。


6.根据权利要求5所述的闪存装置，其中，当所述选择晶体管被擦除时，所述多个存储器单元的栅极处于浮置状态，0V被施加到连接到所述选择晶体管的选择线，并且擦除电压被施加到基底。


7.根据权利要求5所述的闪存装置，其中，以ISPP方式执行对所述选择晶体管的重新编程。


8.根据权利要求7所述的闪存装置，其中，当所述选择晶体管被重新编程时，0V的电压被施加到分别连接到所述多个存储器单元的多条字线，并且正常编程电压被提供给连接到所述选择晶体管的选择线。


9.根据权利要求1所述的闪存装置，还包括：
虚设存储器单元，位于所述选择晶体管与所述多个存储器单元之间，并且
其中，所述虚设存储器单元被编程，使得所述虚设存储器单元的阈值电压高于所述未选择读取电压(Vread)，以保护存储在所述多个存储器单元中的所述至少一个中的数据。


10.根据权利要求9所述的闪存装置，其中，关于所述虚设存储器单元的擦除和重新编程操作被禁止。


11.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，所述选择晶体管和所述多个存储器单元沿垂直于基底的方向堆叠。


12.一种数据存储装置，包括：
闪存，包括用于存储数据的存储器块；以及
存储器控制器，向所述闪存提供数据保护命令，以保护存储在所述存储器块中的数据，
其中，所述闪存对用于选择所述存储器块的单元串的选择晶体管进行编程，使得所述选择晶体管的阈值电压高于未选择读取电压(Vread)。


13.根据权利要求12所述的数据存储装置，其中，所述闪存包括与所述选择晶体管串联连接的多个存储器单元，并且
其中，所述选择晶体管和所述多个存储器单元沿垂直于基底的方向堆叠并具有相同的单元结构。


14.根据权利要求13所述的数据存储装置，其中，当所述闪存对所述选择晶体管进行编程时，所述闪存将0V的电压施加到分别连接到所述多个存储器单元的多条字线，并且将用于将所述选择晶体管的阈值电压设置为高于所述未选择读取电压(Vread)的电压施加到连接到所述选择晶体管的选择线。


15.根据权利要求13所述的数据存储装置，其中，所述存储器控制器向所述闪存提供数据恢复命令，以恢复存储在所述多个存储器单元中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志烘，金明奭，
申请(专利权)人：首尔大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR