本发明专利技术涉及半导体存储器，且特定来说涉及非易失性或快闪存储器以及减小存储器阵列（３０１）中任何过擦除的存储器单元的影响的方法。当读取存储器单元（Ｍ１ ２３１、Ｍ２ ２３２）时，向至少一个目标存储器单元的控制栅极（ＣＧ↓［Ｎ］）施加读取电压（３０６），且还向与所述目标存储器单元在同一行中的至少另一个存储器单元的控制栅极（ＣＧ↓［Ｎ－２］，ＣＧ↓［Ｎ＋２］，…）施加低于过擦除的存储器单元阈值电压的负偏置电压（３０８）。向这些其它存储器单元施加负偏置电压使附近的单元关断，以在读取、编程或擦除操作期间隔离可能来自过擦除的存储器单元的电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体存储器，且特定来说涉及减小过擦除的存储器单元的影响或容许 过擦除的存储器单元的非易失性或快闪存储器。技术背景在快闪存储器操作中，存储器单元的逻辑状态由存储在电隔离的浮动栅极上的电子 电荷操纵。执行感测操作以确定表示存储的数据值的所存储电荷的量。由于围绕浮动栅 极的能量障壁或氧化物层的固有性质，浮动栅极上存在的电荷随着时间而保持，且所存 储电荷的量的精度是关键的，因此所表示的数据保持精确和可靠。对于多状态或多数据 位存储器单元来说，精度也变得更加重要。Fowler-Nordheim隧穿和沟道热电子注射是用于擦除和/或编程快闪存储器单元的 方法。因为通常使用区块擦除方案擦除大量存储器单元，所以具有较快擦除速度的存储 器单元可能变为过擦除，而具有较慢擦除速度的存储器单元可能未成功擦除。存在表示 存储器单元中不同存储状态的各种阈值电压分布。针对正常擦除的存储器单元的第一阈 值电压通常以零伏为中心或略高于零伏，且针对经编程存储器单元的第二阈值电压通常 大约以2伏为中心或高于2伏。然而，针对过擦除的存储器单元的阈值电压通常以零伏 以下为中心。当发生过擦除条件时，零伏不再在过擦除的存储器单元的阈值电压以下。 如果没有矫正存储器单元的过擦除条件，那么过擦除的存储器单元将在存储器阵列的其 它区域中引导泄漏电流，从而引起读出放大器或位线故障以及其它操作错误。在发生过擦除条件之后解决过擦除的存储器单元问题的常用方法是使用擦除恢复 程序。擦除恢复程序通常由存储器控制器电路或微处理器执行，以矫正负阈值电压移位。 恢复程序将过擦除阈值电压改变为正常擦除的阈值电压。典型的程序利用以低电压电平 施加的编程脉冲，以对过擦除的存储器单元进行部分编程并调整其负阈值电压。实现可 将过擦除的存储器单元的负阈值电压调整到恰好在所需的经擦除单元边界内的有效部 分编程脉冲需要非常髙的精度。而且，实施擦除恢复程序引入了进入无限恢复和擦除循 环的可能。还设计替代方法来减少或消除可能的过擦除的存储器单元。举例来说，颁予Prall 的题为Flash Memory With Overerase Protection的第6,442,066号美国专利减少了过擦除错误。然而，Prall必须在存储器阵列的每一行中提供隔离晶体管。颁予Lee等 人的题为Flash Memory Array Having Maximum And Minimum Threshold Voltage Detection For Eliminating Over Erasure Problem And Enhancing Write Operation的 第6,381,670号美国专利减少了过擦除错误，但必须向字线施加负电压，从而影响了整 行存储器单元。Prall和Lee都仅选择了存储器阵列中的全部字线或一行存储器单元， 且无法隔离小于存储器阵列中的一行的个别区或区域。
技术实现思路
本专利技术的示范性实施例提供一种减小或防止非易失性存储器单元的过擦除的影响 的方法和存储器装置。将多个非易失性存储器单元布置成行和列的阵列。当读取存储器 单元时，向至少一个目标存储器单元施加读取电压，且还向与所述目标存储器单元在同 一行中的至少另一个选定存储器单元施加低于过擦除的存储器单元阈值电压的负偏置 电压。本专利技术的优点消除了对存储器控制器或微控制器针对每一个过擦除的存储器单元 识别和运行恢复操作的需要，因此减少了存储在微控制器中的指令的数目。另外，本发 明改进了存储器电路容许过擦除的存储器单元的能力，允许施加具有较宽操作窗口的编 程电压，且提供较快的总擦除时间。而且，经编程存储器单元与经擦除单元之间阈值电 压的较大分离提供了用于区分存储器单元中所存储状态的增加的容限。 附图说明图l是MONOS存储器阵列的示范性电路图。图2是可耦合到图1中MONOS存储器阵列的控制栅极逻辑电路的示范性框图。 图3是读取图1的目标存储器单元的示范性流程图。具体实施方式在示范性存储器阵列中，许多非易失性存储器单元布置成行和列的阵列。存储器阵 列包含耦合到一行中的存储器单元栅极或耦合到与存储器单元耦合的控制装置的字线。 字线通常用于选择存储器阵列内的一行存储器单元。位线通常耦合到列中存储器单元的 漏极或源极，且选择性地耦合到读出电路以确定存储器单元中的存储状态。在字线或行 结合位线或列的交叉位置处选定单一存储器单元。参看图l，双MONOS (金属-氧化物-氮化物-氧化物-半导体)型存储器阵列行的示 范性电路图200含有多个非易失性存储器单元。双MONOS存储器单元235包含两个单 独的存储器单元，例如Ml 231和M2 232，其每一者具有共同的控制栅极信号，例如CGN 210,所述控制栅极信号驱动所述两个存储器单元。(感测)位线BLjv 220耦合到 Ml/M2共同源极/漏极。独立的字线选择装置233、 234耦合在邻近的双MONOS存储 器单位之间。在读取、编程或擦除操作期间，选择含有一对存储器单元的存储器单位。 将在通过字线WL 215选择装置233、 234耦合的两个感测位线BL^ 221、 BLN+1 222上 读取两个存储器单元Ml 231和M2 232的存储器状态。举例来说，在存储器单元Ml 231 的一个感测位线路径中，电流将在BLw221与BLN 220之间流动，其可偏置接地。对 于邻近的存储器单元M2 232，电流将在BLN+1 222与BLN 220之间流动。在读取、编程或擦除操作之前，存储器阵列将通常在静止状态中操作，且使所有控 制栅极线210-214和位线220-224偏置接地，且字线WL 215耦合到接地。读出电路(未 图示)将耦合到位线220-224以读取选定存储器单元的状态。在本专利技术的一个实施例中，在选定(或目标)存储器单元(例如Ml 231)的读取 操作期间，读取电压经由控制栅极线CGw 210耦合到存储器单元对Ml 231与M2 232 的控制栅极。服务读取电压也经由邻近的控制栅极线CG^ 211和CGN+1 212耦合到邻 近的存储器单元或存储器单元对240、 241。 CG线210-214的默认电压通常耦合到接地。 然而，控制栅极CG 210上的读取电压通常必须设定在Vdd以下(或阵列中任一经 编程单元的最低可能阈值电压以下)，而控制栅极CGN+1 212和CGw 211上的服务读 取电压通常必须设定为高于Vdd(或高于阵列中任一经编程单元的最高可能阈值电压)。 在此实施例中，当存储器以约1.4到2.0伏的VDD操作时，读取电压通常在1.4到2.0伏 的范围内操作，且服务读取电压通常在3.6到4.5伏的范围内操作。位线BLN 220耦合到Ml 231，接着耦合到接地，且当前处于VDD的邻近的位线BL^ 221、 BLww 222经浮置并接着耦合到读出电路。为选择含有至少一个选定存储器单元的 行，将选定字线设定为约1.6到2.0伏的读取电压。邻近的位线BLN4 221、 BLN+1 222 仍然为约VDD或电压下降，这取决于选定存储器单元Ml 231和M2 232的阈值电压。 尽管同时选定两个存储器单元，但两个邻近的感测位线BL^221、 BLn 222上的信号 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非易失性存储器装置，其包括：多个存储器单元，其布置成行和列的阵列，所述多个存储器单元中的每一者进一步包括至少一个控制栅极；多个控制栅极电路，其耦合到所述存储器单元控制栅极中的每一者；以及耦合到所述多个控制栅极电路的读取电压驱动器和耦合到所述多个控制栅极电路的负偏置电压驱动器，所述多个控制栅极电路经配置以将所述读取电压电压驱动器选择性地耦合到至少一个选定行中的至少一个目标存储器单元控制栅极，所述多个控制栅极电路经配置以将所述负偏置电压驱动器选择性地耦合到所述至少一个选定行的每一者中作为所述至少一个目标存储器单元的至少一个存储器单元控制栅极。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-7-11 11/178,9651.一种非易失性存储器装置，其包括多个存储器单元，其布置成行和列的阵列，所述多个存储器单元中的每一者进一步包括至少一个控制栅极；多个控制栅极电路，其耦合到所述存储器单元控制栅极中的每一者；以及耦合到所述多个控制栅极电路的读取电压驱动器和耦合到所述多个控制栅极电路的负偏置电压驱动器，所述多个控制栅极电路经配置以将所述读取电压电压驱动器选择性地耦合到至少一个选定行中的至少一个目标存储器单元控制栅极，所述多个控制栅极电路经配置以将所述负偏置电压驱动器选择性地耦合到所述至少一个选定行的每一者中作为所述至少一个目标存储器单元的至少一个存储器单元控制栅极。2. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述多个控制栅极电路中的每一者进一步 包括控制栅极逻辑电路和控制栅极区块。3. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述多个控制栅极电路中的每一者进一步 经配置以将所述负偏置电压驱动器选择性地耦合到邻近于所述目标存储器单元的 至少一个存储器单元控制栅极。4. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述多个控制栅极电路中的每一者进一步 经配置以将所述负偏置电压驱动器选择性地耦合到紧接于但不邻近于所述目标存 储器单元的至少一个存储器单元控制栅极。5. 根据权利要求l所述的存储器装置，其进一步包括至少一个服务读取电压驱动器。6. 根据权利要求5所述的存储器装置，其中所述多个控制栅极电路中的每一者进一步 经配置以将所述服务读取电压驱动器选择性地耦合到邻近于至少一个目标存储器 单元的至少一个存储器单元控制栅极。7. 根据权利要求5所述的存储器装置，其中所述多个控制栅极电路中的每一者进一步 经配置以将所述服务读取电压驱动器选择性地耦合到邻...
【专利技术属性】
技术研发人员：妮克拉泰莱科，维克托恩古耶，
申请(专利权)人：爱特梅尔公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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