NAND闪存装置及其编程方法制造方法及图纸

技术编号:3083659 阅读:121 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开一种NAND闪存装置,该装置包括经由多条位线连接到页缓冲器的存储单元阵列。页缓冲器存储要在存储单元阵列中编程的输入数据。通过根据输入数据为多条位线建立位线电压并将字线电压施加到存储单元阵列来编程存储单元阵列。通过将位线首先预充电到电源电压然后根据输入数据选择性放电位线来建立位线电压。顺序放电位线,即某些位线在其它位线放电之前放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及存储装置。更具体地说,本专利技术涉及NAND闪存装置和编程它的方法。
技术介绍
NAND闪存装置包括以矩阵排列的多个存储单元。矩阵分为多个存储块,并且多个存储块中的每一个又分为多个页。NAND闪存装置每次执行一个块的擦除操作,并且它每次执行一页的读取和编程操作。图1是在韩国专利申请2001-56526中公开的常规NAND闪存装置的图。参照图1,NAND闪存装置100包括存储单元阵列110、行解码器120、开关电路130、控制电路140、页缓冲器150和列选通器(column pass gate)160。存储单元阵列110包括连接到多条第一位线BLe0到BLeN的第一串112e(string)和连接到多条第二位线BLo0到BLoN的第二串112o。以称为屏蔽位线架构的交替布置(alternating arrangement)形成第一和第二串。屏蔽位线架构的目的是降低第一和第二位线之间的耦合电容。每个串包括第一和第二选择晶体管ST和GT以及多个单元晶体管M0到MM。第一和第二选择晶体管ST和GT以及多个单元晶体管M0到MM串联连接。第一和第二选择晶体管ST和GT的栅极分别连接到串和地选择线SSL和GSL。单元晶体管M0到MM的栅极分别连接到对应的字线WL0到WLm。线SSL、GSL和WL0到WLm连接到行解码器电路120。第二选择晶体管GT的源极电连接到公共源线CSL。行解码器电路120响应预定的输入地址选择存储块和字线,并且将字线电压作为编程电压施加到所选择的字线。行解码器电路120通过激活(即,设置逻辑“高”电平)块选择线BLKWL来选择存储块。当块选择线BLKWL激活时,字线电压施加到所选择的字线。NAND闪存装置100还包括PMOS晶体管P4和NMOS晶体管N4。PMOS晶体管P4响应控制信号VIRPWRP将节点VIRPWR预充电到电源电压Vcc。NMOS晶体管N4响应控制信号VIRPWRN将节点VIRPWR放电到地电压。NAND闪存装置100包括将节点X1连接到页缓冲器150的第三位线。如图1所示,节点X1连接到第一和第二位线对。第一NMOS晶体管Ne1响应控制信号BLSHFe选择性地将第一位线BLe0到BLeN连接到对应的节点X1。第二NMOS晶体管No1响应控制信号BLSHFo选择性地将第二位线BLo0到BLoN连接到对应的节点X1。第三NMOS晶体管N2响应控制信号BLSLT选择性地将第一位线连接到页缓冲器150。控制电路140使用图2所示的定时模式产生控制信号BLSHFe、BLSHFo和BLSLT。页缓冲器150包括用于存储要在存储单元阵列110中编程的数据的锁存器151。锁存器151连接到第三位线。列选通器将预定的输入数据提供到页缓冲器150。图2是图解图1中的NAND闪存装置的程序操作的波形定时图。使用下面描述的二级位线设置技术来执行图2的编程操作。在二级位线设置技术中,通过根据存储在页缓冲器150中的输入数据首先预充电位线到电源电压Vcc,然后选择性放电某些位线来建立或“设置”位线电压。换句话说,术语“位线设置”用于指示在半导体装置的编程操作中使用的建立位线电压的处理。一旦“设置”了位线电压,字线电压就施加到字线来编程NAND闪存装置。参照图2,在第一位线设置时间间隔SETUP1期间预充电第一和第二位线BLe0到BLeN和BLo0到BLoN。在时间间隔SETUP1,控制信号VBLe和VBLo设置为电源电压Vcc。结果,第一和第二位线BLe0到BLeN和BLo0到BLoN驱动到电源电压Vcc。在第一时间间隔SETUP1期间控制信号BLSLT保持在逻辑“低”电平。由控制信号BLSLT截止NMOS晶体管N2,使得第三位线从页缓冲器150断开。在第二位线设置时间间隔SETUP2期间,第三控制信号BLSLT具有低于电源电压Vcc的参考电压VREF,并且控制信号BLSHFe处于逻辑“高”电平。由控制信号BLSHFe导通所有NMOS晶体管Ne1,来将页缓冲器150中的锁存器151连接到相应第一位线BLe0到BLeN。根据存储在锁存器151中的数据选择性放电第一位线。例如,若一个锁存器151存储逻辑‘0’,对应的位线BLe0到BLeN之一放电。相反,若一个锁存器151存储逻辑‘1’,对应的位线BLe0到BLeN之一保持在电源电压Vcc。在时间间隔SETUP2后,在编程时间间隔期间,编程电压施加到所选择的字线。在编程时间间隔后,所有第一和第二位线BLe0到BLeN和BLo0到BLoN放电。在为线设置时间间隔SETUP2期间,各第三NMOS晶体管N2同时导通,并且在时间间隔SETUP1期间第一或第二NMOS晶体管Ne1或No1导通。由于第三NMOS晶体管N2同时导通,所以根据存储在锁存器151中的数据,对应于晶体管N2的位线同时放电。换句话说,由对应的存储数据‘0’的锁存器151放电位线。在位线同时放电的情况下,由于在位线和串选择线SSL之间的耦合电容,在串选择线SSL中的电压降低。随着在串选择线SSL中的电压降低,在块选择线BLKWL的电压也会因为串选择线SSL和块选择线BLKWL之间的耦合电容而降低。降低在块选择线BLKWL中的电压防止了由块选择线BLKWL控制的块选择晶体管导通。在由块选择线BLKWL控制的块选择晶体管不导通的情况下,编程电压不能驱动所选择的字线。编程电压驱动所选择的字线失败可以导致编程失败,如不编程存储单元。为了克服编程失败,经常使用升高的编程电压对所选择的存储单元执行多个编程循环。典型地,对于每个额外的编程循环,以步进方式升高编程电压。不幸的是,编程电压升高可以引起某些不希望或不期望的结果。例如,在由于只有很少存储单元放电而耦合电容低的情况下,某些存储单元可能被升高的编程电压过度编程。为了避免耦合电容引起的问题,需要具有降低的耦合电容的NAND闪存装置。
技术实现思路
根据本专利技术一个实施例,提供一种NAND闪存装置。该NAND闪存装置包括连接到多条位线的存储单元阵列。存储要在存储单元阵列中编程的输入数据的页缓冲器经由多条位线连接到存储单元阵列。位线设置电路根据连接到位线的输入数据顺序放电位线。位线设置电路通常包括开关电路,用于将位线与页缓冲器连接和断开;和控制电路,用于控制开关电路来将位线与页缓冲器连接和断开。根据输入数据顺序放电位线包括首先放电至少一条位线,然后放电至少一个或更多位线。典型地,如果位线连接到页缓冲器中存储逻辑‘0’的锁存器,则放电位线。否则,位线通常保持在电源电压。根据本专利技术的另一实施例,提供另一NAND闪存装置。NAND闪存装置包括存储单元阵列、以交替布置形成、并连接到存储单元阵列的多条第一和第二位线、在第一和第二位线之间的连接点连接到第一和第二位线的多条第三位线、存储要在存储单元阵列中编程的输入数据并连接到第三位线的页缓冲器和根据输入数据顺序放电第一、第二和第三位线的位线设置电路。根据本专利技术又一实施例,提供一种编程NAND闪存装置的方法。该方法包括在通过多条位线连接到存储单元阵列的页缓冲器中存储输入数据、顺序设置在编程操作中使用的位线电压,和一旦顺序设置位线电压,将编程电压施加到存储单元阵列的所选择的字线。附图说明图1是常规N本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种NAND闪存装置,包括    连接到多条位线的存储单元阵列;    页缓冲器,用于存储要在存储单元阵列中编程的输入数据,并经由多条位线连接到存储单元阵列;和    连接到位线的位线设置电路,用于根据输入数据顺序放电位线。

【技术特征摘要】
KR 2004-12-31 117618/041.一种NAND闪存装置,包括连接到多条位线的存储单元阵列;页缓冲器,用于存储要在存储单元阵列中编程的输入数据,并经由多条位线连接到存储单元阵列;和连接到位线的位线设置电路,用于根据输入数据顺序放电位线。2.如权利要求1所述的NAND闪存装置,其中位线设置电路包括开关电路,用于将位线与页缓冲器连接和断开;和控制电路,用于控制开关电路来将位线与页缓冲器连接和断开。3.如权利要求2所述的NAND闪存装置,其中开关电路包括形成在位线上的开关。4.如权利要求3所述的NAND闪存装置,其中至少一个开关包括负金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。5.如权利要求1所述的NAND闪存装置,其中页缓冲器包括形成在单元阵列相对侧的第一页缓冲器和第二页缓冲器;和其中位线设置电路包括连接在单元阵列和第一页缓冲器之间的第一位线设置电路,用于设置第一位线;和连接在单元阵列和第二页缓冲器之间的第二位线设置电路,用于设置第二位线。6.如权利要求1所述的NAND闪存装置,其中页缓冲器包括连接到多条位线的多个锁存器,用于存储输入数据。7.如权利要求5所述的NAND闪存装置,其中第一位线在第二位线放电后放电。8.一种NAND闪存装置,包括存储单元阵列;以交替布置形成并连接到存储单元阵列的多条第一和第二位线;在第一和第二位线之间的连接点处连接到第一和第二位线的多条第三位线;存储要在存储单元阵列中编程的输入数据并连接到第三位线的页缓冲器;和位线设置电路,用于根据输入数据顺序放电第一、第二和第三位线。9.如权利要求8所述的NAND闪存装置,其中所述顺序放电第一、第二和第三位线包括在编程操作的第一时间间隔前放...

【专利技术属性】
技术研发人员:李镇旭张枰汶
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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