用于执行存储器控制信号的动态芯片上校准的系统及方法技术方案

技术编号:26794795 阅读:38 留言:0更新日期:2020-12-22 17:11
本申请案涉及用于执行存储器控制信号的动态芯片上校准的系统及方法。本发明专利技术揭示针对遭受电荷损耗的存储器技术在字线电压的增加期间动态地校准存储器控制信号的系统及方法。在一个方面中,示范性方法可包括使用例如字线调节器输出或返回反馈线或者字线的复制项等的内部节点作为局部字线电压的代理。在一或多个其它实施例中,可将代理信号转换成数字信号或代码,且甚至在需要所述信号来进行校准之前在后台确定所述信号。依据所揭示技术,可在所述字线电压的增加期间在不对读出/编程时间造成影响或损失的情况下执行对例如通过电压及字线读取验证电压等存储器控制信号的校准。

【技术实现步骤摘要】
用于执行存储器控制信号的动态芯片上校准的系统及方法
本专利技术大体来说涉及多电平快闪存储器控制,且更特定来说涉及用于执行存储器控制信号的经改进校准的芯片上系统及方法。
技术介绍
各种现代半导体存储器(例如三维NAND快闪存储器)可能由于共享的电荷陷阱层而在横向方向上遭受早期保留(即,从编程事件开始随时间的快速电荷损耗指数)。图1A到1B是图解说明本
中已知的三维NAND快闪存储器的图式。如图1A中所展示,三维NAND快闪存储器结构100可包括(从核心向外延伸地)多晶硅沟道层105、围绕多晶硅层105的隧道氧化物层110、与隧道氧化物层110相关联的电荷陷捕层115(例如O/N/O堆叠的氮化硅层)、围绕堆叠层115的阻挡氧化物层120,及位于阻挡氧化物层120的顶部上的栅极电极结构125。电荷陷捕层115在此三维存储器结构100中的字线(WL)之间共享,如本
中已知。图1B是如本
中已知的在图1A的三维NAND快闪存储器中图解说明的横截面的分解图。图1B图解说明电子在选择单元125A下面在电荷陷捕层115中的聚集。在编程操作之后,电子被陷捕于经选择栅极125A下方的电荷陷阱层中,如130处所展示。然而,由于电荷陷捕层是跨越各种单元125共享的,因此可在横向方向上发生快速电荷损耗(即,早期保留),如140处所展示。图2A是描绘早期保留对代表性波形的已知影响的曲线图246,所述代表性波形沿着X轴反映读取电压,所述读取电压是相对于沿着Y轴的串电流映射。图2A的右侧上的第一位置中的第一波形248图解说明紧接在编程之后的理想或目标读取电压(VT)及串电流(Istring)状况。然而,在几秒内,部分地由于此早期保留及其对VT及串电流的影响,归因于电子的此横向耗散的损耗将降低实现先前串电流所需的读取电压(VT),因此使电压波形移位到图2A中的左侧上所展示的第二较低电压位置220。如此,在与最初预期的读取电压不同(比其低)的读取电压下产生相同目标串电流,这可能例如在不提供某种校准的情况下使得难以在编程之后往回读取数据。图2B是描绘如本
中已知的一系列理想VT分布波形的曲线图250,所述系列理想VT分布波形是相对于一个经调整波形展示以演示早期保留(快速电荷损耗)的效应。曲线图250展示展现紧接在编程之后的目标或理想VT电压特性的一系列均匀分布波形256以及分别在X轴及Y轴上向左及向下移位的经调整(经更改)VT波形262。如可看出,此早期保留威胁到多电平单元能力及紧密VT分布,且可导致分布的显著移位262,使得发生验证失败,例如,在270处。潜在地,从编程事件以来在给定时间之后的读取操作也可在未提供校准机制的情况下由于此效应而导致失败。特定来说,使用TLC(三电平单元)快闪存储器的L7及QLC(四电平单元)快闪存储器的L15的检测来校准通过电压例如以限制读取扰乱,且粗略地校准字线读取验证电压。因此,尤其鉴于对L7及L15电平检测的迫切需要,准确地校正例如快速电荷损耗/早期保留等损耗的动态校准对于提高软位信息技术的成功率且避免读取重试尝试是重要的。所揭示技术弥补了当前用于此类存储器的现有存储器(读取)控制及/或写入训练的这些及/或其它缺陷。
技术实现思路
本申请案的一个实施例提供一种存储器系统,其包括:多电平存储器阵列,其包含:多个存储器单元;字线,其耦合到所述多个存储器单元;2个或更多个调节器,其包含耦合到经选择字线的第一调节器及耦合到所述字线中的未经选择的一组字线的第二调节器;一或多个电荷泵,其耦合到所述调节器且经配置以向所述字线上产生控制电压;控制电路系统,其耦合到所述存储器阵列,所述控制电路系统包含:反馈电路系统,其耦合到所述调节器且经配置以依据存储器单元性能或字线输出而校准提供到所述字线的所述控制电压;及节点,其具有代理信号,所述代理信号为所述字线上的电压信号的准确复制项且在由所述一或多个电荷泵产生所述控制电压期间遍及字线电压的增加而准确地表示所述电压信号;其中,依据连接所述节点与所述反馈电路系统且使用所述代理信号来校准所述控制电压,在不增加读取或编程时间的情况下执行校准。本申请案的另一实施例提供一种存储器控制方法,所述方法包括:经由字线控制存储器阵列的多个存储器单元;控制2个或更多个调节器,所述2个或更多个调节器包含耦合到经选择字线的第一调节器及耦合到所述字线中的未经选择的一组字线的第二调节器;经由一或多个电荷泵将所述字线充电,其中所述一或多个电荷泵提供不断增加的控制电压来将所述字线充电;将控制信号提供到所述一或多个电荷泵以设定将所述字线充电所凭借的所述控制电压;及经由反馈电路系统基于具有为所述字线上的电压信号的准确复制项的代理信号的节点而校准所述控制信号,所述反馈电路系统经配置以依据存储器单元性能而校准提供到所述字线的所述控制电压,其中所述代理信号在由所述一或多个电荷泵产生所述控制电压期间遍及所述字线的增加而准确地表示所述电压信号;其中,依据使用所述代理信号来校准存储器控制信号,在不增加读取或编程时间的情况下执行校准。附图说明本专利技术的前述及其它目标、特征及优点将从对附图中所图解说明的实施例的以下说明显而易见,附图中参考字符遍及各种视图指代相同部件。所述图式未必按比例,而重点放在图解说明本专利技术的原理上。图1A是图解说明本
中已知的三维NAND快闪存储器的图式。图1B是如本
中已知的在图1A的三维NAND快闪存储器中图解说明的横截面的分解图。图2A是描绘如本
中已知的早期保留(快速电荷损耗)对读取电压相对于串电流的代表性波形的影响的曲线图。图2B是描绘如本
中已知的相对于通过早期保留(快速电荷损耗)的效应修改的经调整VT波形展示的一系列理想VT分布波形的曲线图。图3A到3D是根据所揭示技术的实施例的与存储器阵列相关联的存储器电路系统的图式。图4是展示根据所揭示技术的实施例的与存储器控制信号(通过电压及字线读取验证电压)校准相关联的各种电压的时序图,其图解说明自然转换速率状况。图5是展示根据所揭示技术的实施例的与读取控制电压校准相关联的各种电压的时序图,其图解说明校准的各方面。图6是展示根据所揭示技术的实施例的与读取控制电压校准相关联的各种电压的时序图,其图解说明动态(即时)校准的各方面。图7A是根据所揭示技术的实施例的与图6的实施方案相关联的代表性逻辑及/或电路系统的图式。图7B是图解说明根据所揭示技术的实施例的图7A的逻辑及/或电路系统的电路响应行为的曲线图。图8图解说明根据所揭示技术的实施例的与用于校准读取控制电压的替代实施方案相关联的各种波形。图9是图解说明根据所揭示技术的实施例的字线斜升(增加)转换速率(SR)的差异可如何影响受电荷损耗影响的上部分布(L7或L15)的所检测电压的曲线图。图10图解说明根据所揭示技术的实施例的包含与对存储器装置电流(Icc)的影响相关的各方面的与校准读取控制电压相关联的各种波形。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种存储器系统,其包括:/n多电平存储器阵列,其包含:/n多个存储器单元;/n字线,其耦合到所述多个存储器单元;/n2个或更多个调节器,其包含耦合到经选择字线的第一调节器及耦合到所述字线中的未经选择的一组字线的第二调节器;/n一或多个电荷泵,其耦合到所述调节器且经配置以向所述字线上产生控制电压;/n控制电路系统,其耦合到所述存储器阵列,所述控制电路系统包含:/n反馈电路系统,其耦合到所述调节器且经配置以依据存储器单元性能或字线输出而校准提供到所述字线的所述控制电压;及/n节点,其具有代理信号,所述代理信号为所述字线上的电压信号的准确复制项且在由所述一或多个电荷泵产生所述控制电压期间遍及字线电压的增加而准确地表示所述电压信号;/n其中,依据连接所述节点与所述反馈电路系统且使用所述代理信号来校准所述控制电压,在不增加读取或编程时间的情况下执行校准。/n

【技术特征摘要】
20190619 US 16/445,7461.一种存储器系统,其包括:
多电平存储器阵列,其包含:
多个存储器单元;
字线,其耦合到所述多个存储器单元;
2个或更多个调节器,其包含耦合到经选择字线的第一调节器及耦合到所述字线中的未经选择的一组字线的第二调节器;
一或多个电荷泵,其耦合到所述调节器且经配置以向所述字线上产生控制电压;
控制电路系统,其耦合到所述存储器阵列,所述控制电路系统包含:
反馈电路系统,其耦合到所述调节器且经配置以依据存储器单元性能或字线输出而校准提供到所述字线的所述控制电压;及
节点,其具有代理信号,所述代理信号为所述字线上的电压信号的准确复制项且在由所述一或多个电荷泵产生所述控制电压期间遍及字线电压的增加而准确地表示所述电压信号;
其中,依据连接所述节点与所述反馈电路系统且使用所述代理信号来校准所述控制电压,在不增加读取或编程时间的情况下执行校准。


2.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制电路系统包含具有对应于所述节点的输出的字线调节器,其中所述字线调节器的输出电压用作所述代理信号。


3.根据权利要求2所述的系统,其中所述字线调节器是线性调节器。


4.根据权利要求2所述的系统,其中所述字线调节器用于提供所述存储器阵列的X路径或行解码器中的参考电压。


5.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制电路系统进一步包括耦合到所述反馈电路系统的控制组件,其中所述控制组件被电连接且用来设定或校正校准电平。


6.根据权利要求5所述的系统,其中所述控制组件包括固件,所述固件用于设定或校正所述校准电平。


7.根据权利要求1所述的系统,其中所述反馈电路系统包含经电耦合以作为所述校准的一部分而进行模拟信号与数字信号及数字信号与模拟信号中的至少一者之间的转换的组件。


8.根据权利要求1所述的系统,其中所述反馈电路系统进一步包含比较器或自归零比较器,所述比较器或自归零比较器经由所述反馈电路系统耦合到所述节点以接收及处理所述代理信号,使得所述控制电路系统提供校准信号来调整由所述调节器响应于所述代理信号而产生的电压。


9.根据权利要求1所述的系统,其中所述反馈电路系统进一步包含第一电路系统,所述第一电路系统将所述代理信号转换成数字信号以供经由所述反馈电路系统进行数字处理。


10.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一电路系统包括有限状态机。


11.根据权利要求10所述的系统,其中所述有限状态机经配置以在N位模/数或数/模系统上操作。


12.根据权利要求11所述的系统,其中N是8,且所述有限状态机将模拟信号划分成8个位或256个状态。


13.根据权利要求9所述的系统,其中所述反馈电路系统进一步包含耦合到所述第一电路系统的输出的数/模转换器,其中所述数/模转换器将所述数字信号转换成模拟信号以供往回提供到所述反馈电路系统中以便提供对经调整校准信号的检测。


14.根据权利要求13所述的系统,其中所述第一电路系统包括有限状态机。
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【专利技术属性】
技术研发人员:M·皮卡尔迪
申请(专利权)人:美光科技公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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