减少读取期间的编程干扰的影响制造技术

技术编号:3088951 阅读:170 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
未选定(或禁止的)非易失性存储元件在旨在编程另一非易失性存储元件的编程操作期间的非有意编程被称作“编程干扰”。提出一种用于编程及/或读取非易失性存储装置的系统,所述系统减少编程干扰的影响。在一个实施例中,在编程过程期间针对特定字线(或存储元件的其它分组)使用不同验证电平。在另一实施例中,在读取过程期间针对特定字(或存储元件的其它分组)使用不同比较电平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种非易失性存储器。
技术介绍
半导体存储器装置已变得较普遍地用于各种电子装置中。举例来说,非易失性半导 体存储器用于蜂窝式电话、数字相机、个人数字助理、移动计算装置、非移动计算装置 及其它装置中。在最普遍的非易失性半导体存储器当中有电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)及快闪存储器。许多类型的EEPROM及快闪存储器利用定位于半导体衬底中的沟道区域卜.方且与 所述沟道区域绝缘的浮动栅极。所述浮动栅极定位于源极区与漏极区之间。控制栅极提 供于浮动栅极之上且与浮动栅极绝缘。晶体管的阈值电压由保留在浮动栅极上的电荷量 控制。S卩,在接通晶体管以允许在其源极与漏极之间传导之前必须向控制栅极施加的电 压的最小量由浮动栅极上的电荷电平来控制。快闪存储器系统的一个实例使用NAND结构,所述结构包括布置夹在两个选择栅极 之间的多个串联晶体管。串联晶体管及选择栅极被称作NAND串。图1为展示一个NAND 串的俯视图。图2为其等效电路。在图1及图2中所描绘的NAND串包括串联的且夹在 第一(或漏极选择栅极120与第二(或源极)选择栅极122之间的四个晶体管100、 102、 104 及106。选择栅极120经由位线接点126将NAND串连接到位线。选择栅极122将NAND 串连接到源极线128。通过向选择线SGD施加适当电压而控制选择栅极120。通过向选 择线SGS施加适当电压而控制选择栅极122。晶体管100、 102、 104及106的每一者具 有控制栅极及浮动栅极。举例来说,晶体管IOO具有控制栅极IOOCG及浮动栅极IOOFG。 晶体管102包括控制栅极102CG及浮动栅极102FG。晶体管104包括控制栅极104CG 及浮动栅极104FG。晶体管106包括控制栅极106CG及浮动栅极106FG。控制栅极100CG 连接到字线WL3,控制栅极102CG连接到字线WL2,控制栅极104CG连接到字线WL1 , 且控制栅极106CG连接到字线WLO。应注意,尽管图1及图2展示NAND串中的四个存储器单元,但仅将四个晶体管的 使用提供为实例。NAND串可具有少于四个存储器单元或多于四个存储器单元。举例来说, 一些NAND串将包括8个存储器单元,16个存储器单元,32个存储器单元,64个 存储器单元等。本文中的论述不限于NAND串中的任何特定数目的存储器单元。使用NAND结构的快闪存储器系统的典型架构将包括若干个NAND串。举例来说, 图3展示具有多得多NAND串的存储器阵列的三个NAND串202、 204及206。图3的 NAND串的每一者包括两个选择晶体管(还称作栅极)及四个存储器单元。举例来说, NAND串202包括选择晶体管220及230,及存储器单元222、 224、 226及228。 NAND 串204包括选择晶体管240及250,及存储器单元242、 244、 246及248。每一 NAND 串通过其源极选择栅极(例如,选择晶体管230及选择晶体管250)连接到源极线。选择 线SGS用以控制源极选择栅极(例如,230及250)。各个NAND串由受选择线SGD控制的选择晶体管220、 240等连接到相应位线。每 一位线及经由位线接点连接到所述位线的相应NAND串包含所述存储器单元阵列的列。 位线由多个NAND串共享。通常,位线以垂直于字线的方向在NAND串的顶部上执行 且连接到--个或 一个以上读出放大器(sense amplifier)。字线(WL3、 WL2、 WL1及WLO)包含所述阵列的行。字线WL3连接到存储器单元 222及存储器单元242的控制栅极。字线WL2连接到存储器单元224、存储器单元244 及存储器单元252的控制栅极。字线WL1连接到存储器单元226及存储器单元246的 控制栅极。字线WLO连接到存储器单元228及存储器单元248的控制栅极。每一存储器单元可存储数据(模拟或数字)。当存储一个位的数字数据(称作二进制存 储器单元)时,将存储器单元的可能阈值电压的范围分成被指派逻辑数据1及0的 两个范围。在NAND型快闪存储器的一个实例中,在擦除存储器单元之后,所述电压阈 值为负的,且被界定为逻辑1。在编程之后,所述阈值电压为正的且被界定为逻辑O。 当阈值电压为负的且通过向控制栅极施加O伏而尝试读取时,存储器单元将接通以指示 正存储逻辑l。当阈值电压为正的且通过向控制栅极施加O伏而尝试读取操作时,存 储器单元将不接通,此指示存储逻辑0。存储器单元还可存储多个电平的信息(称作多状态存储器单元)。在存储多个电平的 数据的状况下,将可能阈值电压的范围分成所述数目的电平的数据。举例来说,如果存 储四个电平的信息,则将存在指派为数据值11、 10、 01及00的四个阈值电 压范围。在NAND型存储器的一个实例中,在擦除操作之后的阈值电压为负的且被界定 为11。正阈值电压用于10、 01及00的状态。NAND型快闪存储器及其操作的相关实例提供于如下美国专利/专利申请案中,所有 所述申请案以引用的方式并入本文中美国专利第5,570,315号;美国专利第5,774,397号;美国专利第6,046,935号;美国专利第6,456,528号及美国专利公开案第 US2003/0002348号。本文中的论述除可应用于NAND型存储器之外还可应用于其它类 型的快闪存储器以及其它类型的非易失性存储器。当编程快闪存储器单元时,向控制栅极施加编程电压且位线接地。归因于快闪存储 器单元的沟道与浮动栅极之间的电压差分,来自浮动栅极下方的沟道区域的电子被注入 浮动栅极中。当电7聚积于浮动栅极中时,浮动栅极变成带负电荷的且存储器单元的阈 值电压上升。为了向正经编程的单元的控制栅极施加编程电压,将所述编程电压施加于 适当字线上。如上文所述,所述字线还连接到利用相同字线的其它NAND串的每一者中 的一个存储器单元。举例来说,当编程图3的存储器单元224时,编程电压还将施加到 存储器单元244的控制栅极,因为两个存储器单元共享相同字线。当需要编程字线上的 一个单元而无需编程连接到相同字线的其它单元时,例如,当需要编程存储器单元224 且不需要编程存储器单元244时,会出现问题。因为向连接到字线的所有存储器单元施 加编程电压,所以相同字线上的未选定存储器单元(未经编程的存储器舉元)可无意中被 编程。举例来说,存储器单元244邻近于存储器单元224。当编程存储器单元224时, 存在存储器单元244可被非有意地编程的问题。在选定字线上的未选定存储器单元的非 有意编程被称作编程干扰。若千技术可用以防止编程干扰。在一种称作自增压(self boosting)的方法中, 使未选定NAND串与对应位线电隔离,且在编程期间向未选定字线施加通过电压(pass voltage)(例如,7到10伏,但不限于此范围)。未选定字线耦合到未选定NAND串的沟 道区域,致使电压(例如,6到IO伏)存在于未选定NAND串的沟道中,从而减少编程干 扰。自增压致使升高的电压存在于沟道中,此降低跨越隧穿氧化物的电压差分且因此减 少编程干扰。应注意,因为升高的沟道电压视通过电压的值而定且还视存储器单元的状 态而定,所以升高的沟道电压可大大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作非易失性存储器的方法,其包含: 使用第一组读取比较值读取第一组非易失性存储元件,所述第一组非易失性存储元件邻接源极选择控制线;及 使用第二组读取比较值读取不邻接所述源极选择控制线的第二组非易失性存储元件,所述第一组读取比 较值中的至少一者不同于所述第二组读取比较值中的对应比较电平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-4-12 60/791,365;US 2006-4-28 11/413,951;US1. 一种操作非易失性存储器的方法,其包含2. 根据权利要求1所述的方法,其中所有所述第一组读取比较值均不同于所述第二组读取比较值中的对应比较电平。3. 根据权利要求1所述的方法,其中所述第一组读取比较值中的所述一者大于所述第二组读取比较值中的所述对应 比较电平。4. 根据权利要求l所述的方法,其中所述第一组非易失性存储元件连接到第一控制线,所述第一控制线邻接源极选择 控制线;及所述第二组非易失性存储元件连接到第二控制线。5. 根据权利要求4所述的方法,其进一步包含使用第三组读取比较值读取第三组一个或一个以上非易失性存储元件,所述第三 组非易失性存储元件连接到第一控制线。6. 根据权利要求l所述的方法,其中所述读取所述第一组非易失性存储元件包括使用所述第一组读取比较值读取第 一数据页及使用第三组读取比较值读取第二数据页。7. 根据权利要求l所述的方法,其中所述第一组一个或一个以上非易失性存储元件及所述第二组一个或一个以上非易失性存储元件为多状态NAND快闪存储器装置;及所述第一控制线及所述第二组控制线为字线。8. —种非易失性存储系统,其包含非易失性存储元件,所述非易失性存储元件包括连接到第一控制线的第一组非易 失性存储元件,及连接到与所述第一控制线不同的第二组控制线的第二组非易失性 存储元件,所述第一控制线邻接源极选择控制线;及与所述非易失性存储元件连通的管理电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:格里特简赫民克
申请(专利权)人:桑迪士克股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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