存储器装置及其操作方法制造方法及图纸

技术编号:29201120 阅读:24 留言:0更新日期:2021-07-10 00:35
提供了一种存储器装置及其操作方法。该存储器装置包括:存储器单元,其连接在位线与源极线之间;电压发生器,其用于生成要被施加到与所选存储器单元连接的所选字线的编程电压和验证电压;页缓冲器,其用于存储在使用验证电压的验证操作中分别感测的数据,并且用于依次使用所述数据来将编程允许电压、编程禁止电压或编程控制电压传送到位线;以及逻辑电路,其用于生成用于控制页缓冲器的页缓冲器控制信号。信号。信号。

【技术实现步骤摘要】
存储器装置及其操作方法


[0001]本公开的各种实施方式总体上涉及存储器装置及其操作方法,更具体地,涉及一种能够执行编程操作的存储器装置以及该存储器装置的操作方法。

技术介绍

[0002]存储器装置可包括存储数据的多个存储器单元。存储器单元可被实现为当供电中断时所存储的数据消失的易失性存储器单元,或者被实现为即使供电中断时也保留所存储的数据的非易失性存储器单元。
[0003]最近,随着越来越多地使用便携式电子装置,越来越多地使用利用非易失性存储器单元配置的存储器装置。由于电子装置的小型化,需要电子装置中使用的存储器装置的高集成度和大容量。
[0004]存储器装置按二维结构实现,其中存储器单元相对于基板在水平方向上布置。然而,存储器装置最近已按三维结构实现,其中存储器单元从基板在垂直方向上层叠,以实现高集成度和大容量。
[0005]另外,随着存储在一个存储器单元中的比特数逐渐增加,存储器单元可具有的编程状态的数量也逐渐增加。编程状态的数量可与阈值电压分布的区段的数量成比例。

技术实现思路

[0006]实施方式提供了一种能够使存储器单元的阈值电压分布的宽度变窄的存储器装置以及该存储器装置的操作方法。
[0007]根据本公开的一方面,提供了一种存储器装置,该存储器装置包括:存储器单元,其连接在位线与源极线之间;电压发生器,其被配置为生成要被施加到与所选存储器单元连接的所选字线的编程电压和验证电压;页缓冲器,其被配置为存储在使用验证电压的验证操作中分别感测的数据,并依次使用所述数据将编程允许电压、编程禁止电压或编程控制电压传送到位线;以及逻辑电路,其被配置为生成用于控制页缓冲器的页缓冲器控制信号。
[0008]根据本公开的另一方面,提供了一种操作存储器装置的方法,该方法包括以下步骤:使用多个验证电压对存储器单元执行验证操作,以将在验证操作中分别感测的数据分别存储在页缓冲器的多个输入锁存器中;将编程电压施加到与存储器单元连接的所选字线;以及在施加编程电压时,将存储在所述多个输入锁存器中的数据以时间差依次发送到页缓冲器的输出锁存器,并使用依次发送到输出锁存器的数据将编程允许电压、编程禁止电压或编程控制电压施加到与存储器单元连接的位线。
[0009]根据本公开的另一方面,提供了一种操作存储器装置的方法,该方法包括以下步骤:对存储器单元进行编程以将该存储器单元的阈值电压增大至目标电压;通过使用多个验证电压来验证存储器单元;以及通过控制施加到与存储器单元连接的位线的电压来执行编程操作,直至所验证的存储器单元的阈值电压增大至目标电压,其中,为了控制施加到位
线的所述电压,控制在使用所述多个验证电压的验证操作中感测的数据被反映到位线的时间,并且依次控制施加到将位线和页缓冲器连接的开关的页感测信号的电平。
[0010]根据本公开的另一方面,提供了一种操作存储器装置的方法,该方法包括以下步骤:对存储器单元进行编程以将该存储器单元的阈值电压增大至目标电压;使用多个验证电压来验证存储器单元;以及通过控制施加到与存储器单元连接的位线的电压来执行编程操作,直至所验证的存储器单元的阈值电压增大至目标电压,其中,为了控制施加到位线的电压,控制在使用所述多个验证电压的验证操作中感测的数据被反映到位线的时间,并且施加到将位线和页缓冲器连接的开关的页感测信号的电平根据所控制的时间而变化。
附图说明
[0011]现在将在下文参照附图更充分地描述示例实施方式;然而,这些示例可按照不同的形式来具体实现,不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式以使得本公开将彻底和完整,并且将向本领域技术人员充分传达示例实施方式的范围。
[0012]在附图中,为了例示清晰,尺寸可能被夸大。将理解,当元件被称为在两个元件“之间”时,其可以是这两个元件之间的仅有元件,或者也可存在一个或更多个中间元件。相似的标号始终表示相似的元件。
[0013]图1是示出根据本公开的实施方式的存储器装置的图。
[0014]图2是图1所示的存储器单元阵列的详细图。
[0015]图3是图1所示的存储块和页缓冲器组的详细图。
[0016]图4是图3所示的页缓冲器的详细图。
[0017]图5是用于描述基于验证操作的结果施加到位线的位线电压的图。
[0018]图6和图7是示出根据本公开的实施方式的位线电压设定方法的图。
[0019]图8是示出用于描述根据本公开的第一实施方式的编程操作方法的波形的图。
[0020]图9是示出用于描述根据本公开的第二实施方式的编程操作方法的波形的图。
[0021]图10是示出用于描述根据本公开的第三实施方式的编程操作方法的波形的图。
[0022]图11是示出用于描述根据本公开的第四实施方式的编程操作方法的波形的图。
[0023]图12是示出用于描述根据本公开的第五实施方式的编程操作方法的波形的图。
[0024]图13、图14和图15是示出存储器单元的阈值电压分布的图。
[0025]图16是示出包括图1所示的存储器装置的存储器系统的实施方式的图。
[0026]图17是示出包括图1所示的存储器装置的存储器系统的另一实施方式的图。
[0027]图18是示出包括图1所示的存储器装置的存储器系统的另一实施方式的图。
具体实施方式
[0028]图1是示出根据本公开的实施方式的存储器装置1100的图。
[0029]参照图1,存储器装置1100可包括:存储器单元阵列110,其被配置为存储数据;外围电路120至160,其被配置为执行编程操作、读操作或擦除操作;以及控制逻辑170,其被配置为控制外围电路120至160。
[0030]存储器单元阵列110可包括用于存储数据的多个存储块。各个存储块可包括多个存储器单元,并且存储器单元可按照存储器单元水平于基板布置的二维结构或者存储器单
元在垂直于基板的垂直方向上层叠的三维结构实现。
[0031]外围电路120至160可包括电压发生器120、行解码器130、页缓冲器组140、列解码器150和输入/输出电路160。
[0032]电压发生器120可响应于操作信号OPS而生成用于各种操作的操作电压Vop。例如,电压发生器120可生成编程电压、验证电压、读电压、通过电压、擦除电压等。
[0033]行解码器130可根据行地址RADD在包括在存储器单元阵列110中的存储块当中选择一个存储块,并且将操作电压Vop发送到所选存储块。
[0034]页缓冲器组140可通过位线连接到存储器单元阵列110。例如,页缓冲器组140可包括连接到各条位线的页缓冲器。页缓冲器可响应于页缓冲器控制信号PBSIG而同时操作,并且在编程操作或读操作期间暂时存储数据。为此,各个页缓冲器可包括用于暂时存储数据的多个锁存器。锁存器的数量可根据编程方法而改变。例如,页缓冲器可根据一个存储器单元中要存储的比特数来不同地设计,并且根本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器装置,该存储器装置包括:存储器单元,所述存储器单元连接在位线与源极线之间;电压发生器,该电压发生器被配置为生成要被施加到与所选存储器单元连接的所选字线的编程电压和验证电压;页缓冲器,该页缓冲器被配置为存储在使用所述验证电压的验证操作中分别感测的数据,并且依次使用所述数据将编程允许电压、编程禁止电压或编程控制电压传送到所述位线;以及逻辑电路,该逻辑电路被配置为生成用于控制所述页缓冲器的页缓冲器控制信号。2.根据权利要求1所述的存储器装置,其中,所述页缓冲器包括:多个输入锁存器,所述多个输入锁存器被配置为存储在所述验证操作中分别感测的所述数据;输出锁存器,该输出锁存器被配置为依次接收从所述输入锁存器发送的数据;预充电电路,该预充电电路被配置为根据存储在所述输出锁存器中的数据来将所述位线预充电至正电压;以及放电电路,该放电电路被配置为根据存储在所述输出锁存器中的数据来对所述位线进行放电。3.根据权利要求2所述的存储器装置,其中,在编程操作中,所述多个输入锁存器将所存储的数据依次发送到所述输出锁存器。4.根据权利要求3所述的存储器装置,其中,所述多个输入锁存器:向所述输出锁存器发送通过所述验证电压当中的较高的验证电压感测的数据;并且随后在先前数据被发送之后经过特定时间之后,向所述输出锁存器发送通过所述验证电压当中的较低的验证电压感测的数据。5.根据权利要求2所述的存储器装置,其中,所述预充电电路连接在节点与电源电压端子之间,并且其中,所述放电电路连接在所述节点与接地端子之间。6.根据权利要求5所述的存储器装置,该存储器装置还包括连接在所述节点与所述位线之间并根据页感测信号来被控制的开关。7.根据权利要求6所述的存储器装置,其中,所述开关的导通电平根据所述页感测信号的电平而变化。8.根据权利要求7所述的存储器装置,其中,当所述页感测信号的电平为高电压时,所述编程允许电压或所述编程禁止电压被施加到所述位线,其中,当所述页感测信号的电平是具有低于所述高电压的正电压的感测电压时,所述编程允许电压或所述编程控制电压被施加到所述位线。9.根据权利要求7所述的存储器装置,其中,在所述多个输入锁存器依次向所述输出锁存器发送数据时,所述电压发生器向所述所选字线输出具有恒定电平的所述编程电压,其中,在输出具有所述恒定电平的所述编程电压时,所述逻辑电路根据所述数据被发送的时间来将所述页感测信号的电平逐步减小。10.根据权利要求7所述的存储器装置,其中,当所述多个输入锁存器依次向所述输出锁存器发送数据时,所述电压发生器向所述所选字线输出具有按照阶段增加的电平的所述
编程电压,其中,在输出具有按照阶段增加的电平的所述编程电压时,所述逻辑电路将所述页感测信号恒定地维持在所述感测电压的电平处。11.根据权利要求2所述的存储器装置,其中,在所述多个输入锁存器依次向所述输出锁存器发送数据时,所述电压...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡洙悦
申请(专利权)人:爱思开海力士有限公司
类型:发明
国别省市:

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