闪存存储器的操作方法以及闪存存储器技术

本发明专利技术提供了一种闪存存储器的操作方法以及闪存存储器，闪存存储器包括多个多位存储单元，均可被编程于多阶编程阈值电压其中之一阶，多阶编程阈值电压具有对应的各阶电压值分布区以及各阶预定读取电压，该操作方法包括：检测多阶编程阈值电压中的目标阶编程阈值电压的目标阶实际阈值电压，根据目标阶实际阈值电压，设定目标阶编程阈值电压对应的补偿读取电压，本发明专利技术提供操作方法，会根据检测出的多位存储单元在发生电子从浮栅泄露后的目标阶实际阈值电压而设定目标阶编程阈值电压所对应的补偿读取电压，从而避免了因为使用该目标阶编程阈值电压对应的预定读取电压对多位存储单元进行数据读取而发生读取错误的问题出现。现。现。

【技术实现步骤摘要】
闪存存储器的操作方法以及闪存存储器


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种闪存存储器的操作方法以及闪存存储器。

技术介绍

[0002]在3D NAND Flash(即三维NAND闪存存储器)中，多位存储单元可被编程于多阶编程阈值电压的其中之一阶，以实现一个多位存储单元可以存储多个不同数据的目的。例如，QLC NAND存储单元(Quad
‑
Level Cell，四位元存储单元)可被编程于16阶编程阈值电压的其中之一阶，即，一个QLC NAND存储单元可以存储16个不同的数据。
[0003]图1是闪存存储单元的结构示意图，如图1所示，闪存存储器的存储原理是，通过向闪存存储单元的控制栅极1施加控制电压，而使该闪存存储单元发生量子隧穿效应，其衬底2中的电子穿过隧穿层3进入浮栅4并被保存下来，就完成了该闪存存储单元的写入操作。
[0004]但是，由于浮栅中的电子会形成本征电场，在这个本征电场的作用下，存储在浮栅中的电子会慢慢从浮栅中泄露出去。基于例如以上原因，闪存存储单元具有一定的数据保持特性；数据保持特性将影响到数据的读取，例如，随着时间的变化，闪存存储单元的阈值电压分布容易发生偏移，采取预定读取电压进行读取操作时，将容易导致在后续读取该闪存存储单元数据时发生错误。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种闪存存储器的操作方法以及闪存存储器，有效地解决了由于存储在闪存存储单元浮栅中的电子会因为其产生的本征电场而从浮栅泄漏，进而导致闪存存储单元发生读取错误的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种闪存存储器的操作方法，所述闪存存储器包括多条字线、多条位线以及受选中的所述多条字线和所述多条位线控制的多个多位存储单元，每个所述多位存储单元可被编程于多阶编程阈值电压其中之一阶，所述多阶编程阈值电压分别具有对应的各阶电压值分布区以及各阶预定读取电压，所述操作方法包括：
[0007]检测所述多阶编程阈值电压中的目标阶编程阈值电压的目标阶实际阈值电压；以及，
[0008]根据所述目标阶实际阈值电压，设定所述目标阶编程阈值电压所对应的补偿读取电压。
[0009]进一步优选的，所述目标阶编程阈值电压为所述多阶编程阈值电压中的最高阶编程阈值电压，所述操作方法还包括：
[0010]根据所述目标阶实际阈值电压的最大阈值电压值以及所述多阶编程阈值电压之间的差值，计算其他各阶编程阈值电压对应的其他各阶推定阈值电压；和，
[0011]根据所述其他各阶推定阈值电压，设定所述其他各阶编程阈值电压对应的所述补偿读取电压。
[0012]进一步优选的，所述检测所述多阶编程阈值电压中的目标阶编程阈值电压的目标阶实际阈值电压的步骤，具体包括：
[0013]逐渐调升所选至少一条字线上的检测电压至所述最高阶编程阈值电压所对应的所述电压值分布区内；
[0014]对所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元进行失败位检查，并在所述失败位检查结果符合预设标准时，将所述检测电压设为所述最高阶编程阈值电压所对应的最高阶实际阈值电压的所述最大阈值电压值。
[0015]进一步优选的，所述逐渐调升所选至少一条字线上的检测电压至所述最高阶编程阈值电压所对应的所述电压值分布区内的步骤，具体包括：
[0016]以第一电压变化率向所选至少一条字线线性调升地施加检测电压；
[0017]当所述检测电压升高至所述最高阶编程阈值电压所对应的所述电压值分布区内之后，以第二电压变化率向所述所选至少一条字线继续线性调升地施加所述检测电压；
[0018]其中，所述第一电压变化率大于所述第二电压变化率。
[0019]进一步优选的，所述对所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元进行失败位检查，并在所述失败位检查结果符合预设标准时，将所述检测电压设为所述最高阶编程阈值电压所对应的最高阶实际阈值电压的所述最大阈值电压值的步骤，具体包括：
[0020]将所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元对应的多条位线分成多个位线组，每次对至少一个所述位线组上的多位存储单元进行失败位检查；
[0021]当首次有一个所述位线组上的多位存储单元的所述失败位检查符合所述预设标准时，将所述检测电压设为所述最高阶编程阈值电压所对应的最高阶实际阈值电压的所述最大阈值电压值。
[0022]进一步优选的，所述每次对至少一个所述位线组上的多位存储单元进行失败位检查的步骤，具体包括：
[0023]以交错的方式每次对所述至少一个所述位线组上的多位存储单元进行失败位检查。
[0024]进一步优选的，在所述每次对至少一个所述位线组上的多位存储单元进行失败位检查的步骤之前，还包括：
[0025]每次对所述至少一个所述位线组进行预充电或同时对所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元对应的多条位线进行预充电。
[0026]进一步优选的，所述对所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元进行失败位检查的步骤，具体包括：
[0027]计算所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元中，未被所施加的所述检测电压所导通的多位存储单元的个数；
[0028]当所述个数在预设范围内时，设定所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元的所述失败位检查符合所述预设标准。
[0029]进一步优选的，在所述根据所述其他各阶推定阈值电压，设定所述其他各阶编程阈值电压对应的所述补偿读取电压的步骤之后，还包括：
[0030]根据所述多阶编程阈值电压以及各阶所述补偿读取电压，建立补偿读取电压查找表，其中，所述补偿读取电压查找表包括各阶编程阈值电压与对应的各阶所述补偿读取电
压的映射关系。
[0031]进一步优选的，所述操作方法还包括：
[0032]基于所述补偿读取电压对所述目标阶编程阈值电压所对应的存储单元进行读取操作。
[0033]进一步优选的，所述闪存存储器为三维NAND闪存存储器。
[0034]另一方面，本专利技术还提供了一种闪存存储器，包括：
[0035]存储器单元阵列，所述存储器单元阵列包括多个多位存储单元行，每个所述多位存储单元可被编程于多阶编程阈值电压其中之一阶，所述多阶编程阈值电压分别具有对应的各阶电压值分布区以及各阶预定读取电压；
[0036]多条字线，所述多条字线分别耦合到一行所述多个多位存储单元；
[0037]多条位线，所述多条位线分别耦合到一串所述多个多位存储单元；
[0038]外围电路，所述外围电路耦合到所述多条字线和所述多条位线，并且被配置为能够对选中的存储单元执行读取操作，并且，所述外围电路包括控制电路，所述控制电路被配置为执行如权利要求1至11中任一项所述的操作方法。
[0039]本专利技术实施例具有以下的一个或多个有益效果：本专利技术实施例提供操作方法可以根据检测出的例如多位存储单元在发生电子从浮栅泄露后的目标阶实际阈值电压，尤其是最大阈值电压值，而设定目标阶编程阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪存存储器的操作方法，其特征在于，所述闪存存储器包括多条字线、多条位线以及受选中的所述多条字线和所述多条位线控制的多个多位存储单元，每个所述多位存储单元可被编程于多阶编程阈值电压其中之一阶，所述多阶编程阈值电压分别具有对应的各阶电压值分布区以及各阶预定读取电压，所述操作方法包括：检测所述多阶编程阈值电压中的目标阶编程阈值电压的目标阶实际阈值电压；以及，根据所述目标阶实际阈值电压，设定所述目标阶编程阈值电压所对应的补偿读取电压。2.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于，所述目标阶编程阈值电压为所述多阶编程阈值电压中的最高阶编程阈值电压，所述操作方法还包括：根据所述目标阶实际阈值电压的最大阈值电压值以及所述多阶编程阈值电压之间的差值，计算其他各阶编程阈值电压对应的其他各阶推定阈值电压；和，根据所述其他各阶推定阈值电压，设定所述其他各阶编程阈值电压对应的所述补偿读取电压。3.根据权利要求2所述的操作方法，其特征在于，所述检测所述多阶编程阈值电压中的目标阶编程阈值电压的目标阶实际阈值电压的步骤，具体包括：逐渐调升所选至少一条字线上的检测电压至所述最高阶编程阈值电压所对应的所述电压值分布区内；对所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元进行失败位检查，并在所述失败位检查结果符合预设标准时，将所述检测电压设为所述最高阶编程阈值电压所对应的最高阶实际阈值电压的所述最大阈值电压值。4.根据权利要求3所述的操作方法，其特征在于，所述逐渐调升所选至少一条字线上的检测电压至所述最高阶编程阈值电压所对应的所述电压值分布区内的步骤，具体包括：以第一电压变化率向所选至少一条字线线性调升地施加检测电压；当所述检测电压升高至所述最高阶编程阈值电压所对应的所述电压值分布区内之后，以第二电压变化率向所述所选至少一条字线继续线性调升地施加所述检测电压；其中，所述第一电压变化率大于所述第二电压变化率。5.根据权利要求3所述的操作方法，其特征在于，所述对所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元进行失败位检查，并在所述失败位检查结果符合预设标准时，将所述检测电压设为所述最高阶编程阈值电压所对应的最高阶实际阈值电压的所述最大阈值电压值的步骤，具体包括：将所述所选至少一条字线上的多个多位存储单元对应的多条位线分成多个位线组，每次对至少一个所述位线组上的多位存储单元进行失败位检查；当首次有一个所述位线组上的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓江，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：