用于NAND存储操作的架构和方法技术

在用于擦除包括存储单元的存储器件的方法中，基于第一擦除电压对存储单元中的选定的存储单元执行第一擦除操作。基于第一擦除验证电压对选定的存储单元执行第一验证操作。在选定的存储单元通过第一验证操作之后，随后基于第二验证电压对选定的存储单元执行第二验证操作。此外，在选定的存储单元未通过第二验证操作之后，基于第二擦除电压对选定的存储单元执行第二擦除操作。执行第二擦除操作。执行第二擦除操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于NAND存储操作的架构和方法

技术介绍

[0001]闪存存储器件最近已经得到快速发展。闪存存储器件能够在不施加电压的情况下长时间保持所储存的数据。此外，闪存存储器件的读取速率相对较高，并且容易擦除储存的数据并将数据重写到闪存存储器件中。因此，闪存存储器件已经被广泛用于微型计算机、自动控制系统等。为了增加闪存存储器件的位密度并减少其位成本，已经开发了三维(3D)NAND(非AND)闪存存储器件。
[0002]在相关示例中，擦除3D
‑
NAND闪存存储器件的存储单元的方法可以是增量步长脉冲擦除(ISPE)操作。在ISPE操作中，可以通过增加ISPE步长(也称为增量电压)来逐渐增加施加到存储单元的擦除脉冲的值(也称为擦除电压)，并且可以在擦除脉冲中的每个之后执行验证操作。一方面，为了减少擦除时间，擦除脉冲的ISPE步长可以是较大的值。另一方面，因为ISPE操作不具有擦除禁止功能，所以通过验证操作的存储单元可以继续被擦除，直到其他存储单元通过擦除验证操作为止。因此，ISPE操作可能带来几个问题。首先，ISPE操作可能引起存储单元中的一些中的深度擦除。例如，为了擦除在先前的验证操作中未通过的一些存储单元，可以生成更高的擦除脉冲，这可能引起通过先前的验证操作的其他存储单元被擦除比擦除验证电平(也称为擦除验证电压)深至少一个ISPE步长。深度擦除可能降低存储单元的磨损性能和可靠性。其次，深度擦除可能引起存储单元的更宽的阈值电压分布。因此，在对存储单元进行编程时需要更多的编程脉冲和更长的验证时间，这可能导致更长的编程时间。此外，当在ISPE操作中施加较小的ISPE步长以防止深度擦除时，擦除时间可能显著增加。另一方面，当施加高的初始擦除电压以保持擦除时间不变时，可以极大地影响存储单元的磨损性能。

技术实现思路

[0003]在本公开中，实施例针对基于算法对3D
‑
NAND存储器件的存储单元进行擦除的装置和方法，该算法使得能够以减少的擦除时间擦除存储单元，同时维持存储单元的磨损性能。
[0004]在本公开中，提供了修改的ISPE。在修改的ISPE中，在施加擦除脉冲以擦除存储单元之后，可以通过施加增强的擦除验证电平(也称为增强的擦除验证电压)EV+来对存储单元执行第一验证操作，以验证存储单元是否被成功擦除。EV+可以等于擦除验证电平(或擦除验证电压)EV加ISPE步长的一半。当存储单元未通过第一验证操作时(例如，并非所有的存储单元被擦除)，第一擦除脉冲可以施加到存储单元以再次擦除存储单元。第一擦除脉冲可以等于擦除脉冲加上ISPE步长。当存储单元通过基于增强的擦除验证电平EV+的第一验证操作时，可以基于擦除验证电平EV执行第二验证操作。如果未通过第二验证操作，则随后可以将第二擦除脉冲施加到存储单元以擦除存储单元，其中第二擦除脉冲可以等于擦除脉冲加上ISPE步长的一半。
[0005]与相关示例相比，本公开中的方法(例如，修改的ISPE)不仅可以维持对ISPE大约相同的擦除时间(基于EV+添加验证操作)，而且还可以防止深度擦除。因此，可以改善存储
单元的磨损性能，并且可以减少对编程性能的影响。在本公开中，可以大大增加ISPE步长(也称为增量电压)以缩短擦除时间，同时维持与相关示例相同的磨损性能。此外，当保持擦除时间和擦除深度时，可以使ISPE步长加倍，因而可以减小擦除开始电压(例如，第一擦除脉冲)，并且可以改善存储单元的磨损性能。
[0006]根据本公开的方面，提供用于擦除包括存储单元的存储器件的方法。在该方法中，可以基于第一擦除电压对存储单元中的选定的存储单元执行第一擦除操作。可以基于第一擦除验证电压对选定的存储单元执行第一验证操作。在选定的存储单元通过第一验证操作之后，随后可以基于第二验证电压对选定的存储单元执行第二验证操作。
[0007]此外，在选定的存储单元未通过第二验证操作之后，可以基于第二擦除电压对选定的存储单元执行第二擦除操作。
[0008]在该方法中，第一擦除验证电压可以等于第二擦除验证电压加上第一百分比的增量电压。第一百分比可以大于10％且小于90％。在示例中，第一百分比等于50％。
[0009]另外，第二擦除电压可以等于第一擦除电压加上第二百分比的增量电压。第二百分比可以大于10％且小于90％。在示例性实施例中，第二百分比等于50％。
[0010]在一些实施例中，在选定的存储单元未通过第一验证操作之后，可以基于第三擦除电压对选定的存储单元执行第三擦除操作，其中第三擦除电压可以等于第一擦除电压加上增量电压。
[0011]在一些实施例中，在通过第一擦除操作擦除选定的存储单元之前，可以基于编程电压对存储单元执行预编程操作，其中预编程操作被配置为使存储单元的阈值电压分布变窄。
[0012]在该方法中，在通过第二擦除操作擦除选定的存储单元之后，可以基于第二擦除验证电压对选定的存储单元执行第三验证操作。
[0013]此外，在通过第三擦除操作擦除选定的存储单元之后，可以基于第一擦除验证电压对选定的存储单元执行第四验证操作。
[0014]根据本公开的另一方面，提供了器件。该器件可以包括电压生成器和控制逻辑电路。电压生成器可以被配置为生成擦除电压和擦除验证电压。控制逻辑电路可以被配置为将由电压生成器生成的第一擦除电压施加到选定的存储单元，以用于第一擦除操作。控制逻辑电路可以被配置为对由电压生成器生成的第一擦除验证电压和选定的存储单元的阈值电压进行比较，以用于第一验证操作。控制逻辑电路还可以被配置为在选定的存储单元通过第一验证操作之后，对由电压生成器生成的第二擦除验证电压和选定的存储单元的阈值电压进行比较，以用于第二验证操作。
[0015]在一些实施例中，控制逻辑电路可以被配置为在选定的存储单元未通过第二验证操作之后，将由电压生成器生成的第二擦除电压施加到选定的存储单元以用于第二擦除操作。
[0016]在一些实施例中，控制逻辑电路还可以被配置为在选定的存储单元未通过第一验证操作之后，将由电压生成器生成的第三擦除电压施加到选定的存储单元以用于第三擦除操作。
[0017]在该器件中，第一擦除验证电压可以等于第二擦除验证电压加上第一百分比的增量电压。第二擦除电压可以等于第一擦除电压加上第二百分比的增量电压，并且第三擦除
电压可以等于第一擦除电压加上增量电压。
[0018]在一些实施例中，控制逻辑电路还可以被配置为在通过第二擦除操作擦除选定的存储单元之后，对由电压生成器生成的第二擦除验证电压和选定的存储单元的阈值电压进行比较，以用于第三验证操作。
[0019]在一些实施例中，控制逻辑电路还可以被配置为在通过第三擦除操作擦除选定的存储单元之后，对由电压生成器生成的第一擦除验证电压和选定的存储单元的阈值电压进行比较，以用于第四验证操作。
[0020]根据本公开的另一方面，提供了包括存储单元的存储器件，其中该存储单元可以包括选定的存储单元。该存储器件可以包括耦合到存储单元并且被配置为生成擦除电压和擦除验证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于擦除包括存储单元的存储器件的方法，包括：基于第一擦除电压对所述存储单元中的选定的存储单元执行第一擦除操作；基于第一擦除验证电压对所选定的存储单元执行第一验证操作；以及在所述选定的存储单元通过所述第一验证操作之后，基于第二擦除验证电压对所述选定的存储单元执行第二验证操作。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述选定的存储单元未通过所述第二验证操作之后，基于第二擦除电压对所述选定的存储单元执行第二擦除操作。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一擦除验证电压等于所述第二擦除验证电压加上第一百分比的增量电压。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一百分比大于10％且小于90％。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二擦除电压等于所述第一擦除电压加上第二百分比的所述增量电压。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二百分比大于10％且小于90％。7.根据权利要求3所述的方法，还包括：在所述选定的存储单元未通过所述第一验证操作之后，基于第三擦除电压对所述选定的存储单元执行第三擦除操作。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第三擦除电压等于所述第一擦除电压加上所述增量电压。9.根据权利要求1所述的方法，其中，在通过所述第一擦除操作擦除所述选定的存储单元之前，所述方法还包括：基于编程电压对所述存储单元执行预编程操作，所述预编程操作被配置为使所述存储单元的阈值电压分布变窄。10.根据权利要求2所述的方法，还包括：在通过所述第二擦除操作擦除所述选定的存储单元之后，基于所述第二擦除验证电压对所述选定的存储单元执行第三验证操作。11.根据权利要求7所述的方法，还包括：在通过所述第三擦除操作擦除所述选定的存储单元之后，基于所述第一擦除验证电压对所述选定的存储单元执行第四验证操作。12.一种器件，包括：电压生成器，所述电压生成器被配置为生成擦除电压和擦除验证电压；以及控制逻辑电路，所述控制逻辑电路被配置为：将由所述电压生成器生成的第一擦除电压施加到选定的存储单元以用于第一擦除操作；对由所述电压生成器生成的第一擦除验证电压和所述选定的存储单元的阈值电压进行比较以用于第一验证操作；并且在所述选定的存储单元通过所述第一验证操作之后，对由所述电压生成器生成的第二擦除验证电压和所述选定的存储单元的所述阈值电压进行比较以用于第二验证操作。13.根据权利要求12所述的器件，其中，所述控制逻辑电路还被配置为：
在所述选定的存储单元未通过所述第二验证操作之后，将由所述电压生成器生成的第二擦除电压施加到所述选定的存储单元以用于第二擦除操作。14.根据权利要求13所述的器件，其中，所述控制逻辑电路还被配置为：在所述选定的存储单元未通过所述第一验证操作之后，将由...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄开谨，
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：