用于半圆漏极侧选择栅极的边缘数据字线的主动刷新制造技术

本发明专利技术题为“用于半圆漏极侧选择栅极的边缘数据字线的主动刷新”。本发明专利技术提供了一种存储器装置和操作方法。该装置包括连接到多个字线中的一个字线的存储器单元，该多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线。该存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压。该存储器装置还包括耦接到该多个字线和该串的控制装置。该控制装置被配置为识别该至少一个边缘字线。该控制装置还被配置为将编程电压周期性地施加到该至少一个边缘字线以对与该至少一个边缘字线相关联的该存储器单元进行重新编程而不擦除与该至少一个边缘字线相关联的该存储器单元。存储器单元。存储器单元。

【技术实现步骤摘要】
用于半圆漏极侧选择栅极的边缘数据字线的主动刷新


[0001]本申请涉及非易失性存储器装置和非易失性存储器装置的操作。

技术介绍

[0002]本节段提供与本公开相关联的技术相关的背景信息，并且由此不一定为现有技术。
[0003]半圆漏极侧选择栅极(“SC
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SGD”)存储器技术提供若干优点，包括减小的管芯尺寸。为了生产SC
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SGD，使用蚀刻技术来切割存储器孔，从而赋予它们半圆形形状，并将块或行分成若干串。取决于用于形成SC
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SGD的工艺，可能出现某些低效率。例如，切割存储器孔将移除SC
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SGD的至少一些部分，诸如金属层，否则该金属层将屏蔽来自沟道和/或电荷俘获层的电场。因此，SC
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SGD可以受“相邻”电场影响，从而导致寄生晶体管沿着SC
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SGD晶体管泄漏。在一些情况下，这导致感测放大器不正确地确定SC
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SGD正在导通，这可能影响某些感测操作。此外，由于蚀刻变化，一些管芯可被切割成SGD层，而其他管芯可被切割成形成虚设字线的层。因此，由于包括SC
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SGD的存储器孔中的电荷损失，数据保持可能受到不利影响。因此，需要改进的非易失性存储器装置和操作方法。

技术实现思路

[0004]本节段提供了本公开的一般概述，并且不是其全部范围或其所有特征和优点的全面公开。
[0005]本公开的目的是提供解决和克服上述缺点的存储器装置和操作该存储器装置的方法。
[0006]因此，本公开的一方面是提供一种装置，该装置包括连接到多个字线中的一个字线的存储器单元，该多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线。存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压。存储器装置还包括耦接到多个字线和串的控制装置。该控制装置被配置为识别至少一个边缘字线。该控制装置还被配置为将编程电压周期性地施加到至少一个边缘字线以对与至少一个边缘字线相关联的存储器单元进行重新编程而不擦除与至少一个边缘字线相关联的存储器单元。
[0007]根据本公开的另一方面，还提供了一种与存储器装置通信的控制器，该控制器包括存储器装置，该存储器装置具有连接到多个字线中的一个字线的存储器单元，该多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线。存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压。控制器被配置为识别至少一个边缘字线。控制器还被配置为指示存储器装置将编程电压周期性地施加到至少一个边缘字线以对与至少一个边缘字线相关联的存储器单元进行重新编程而不擦除与至少一个边缘字线相关联的存储器单元。
[0008]根据本公开的附加方面，提供了一种操作存储器装置的方法。存储器装置包括连
接到多个字线中的一个字线的存储器单元，该多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线。存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压。该方法包括识别至少一个边缘字线的步骤。该方法还包括以下步骤：将编程电压周期性地施加到至少一个边缘字线以对与至少一个边缘字线相关联的存储器单元进行重新编程而不擦除与至少一个边缘字线相关联的存储器单元。
[0009]根据本文提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。本
技术实现思路
中的描述和具体示例仅旨在用于例证的目的，并非旨在限制本专利技术的范围。
附图说明
[0010]本文所述的附图仅用于所选实施方案的例示性目的，而不是所有可能的具体实施，并且不旨在限制本公开的范围。
[0011]图1A为根据本公开的各方面的示例性存储器设备的框图；
[0012]图1B为根据本公开的各方面的包括编程电路、计数电路和确定电路的示例性控制电路的框图；
[0013]图2示出了根据本公开的各方面的利用交错存储器串的三种类型的存储器架构的示意图；
[0014]图3A示出了根据本公开的各方面的NAND串中的示例性浮栅存储器单元的剖视图；
[0015]图3B示出了根据本公开的各方面的沿着图3A中所示的接触线的剖视图；
[0016]图4A和图4B示出了根据本公开的各方面的非易失性存储器，其中电荷俘获存储器单元使用非导电介电材料代替导电浮栅以便以非易失性方式存储电荷；
[0017]图5示出了根据本公开的各方面的图1的感测块的示例性框图；
[0018]图6A是根据本公开的各方面的图1的存储器阵列的示例性三维配置中的一组块的透视图；
[0019]图6B示出了根据本公开的各方面的图6A的块中的一个块的一部分的示例性剖视图；
[0020]图6C示出了根据本公开的各方面的图6B的堆叠中的存储器孔直径的图；
[0021]图6D示出了根据本公开的各方面的图6B的堆叠的区域的近距离视图；
[0022]图7A示出了根据本公开的各方面的具有多个存储器孔的存储器阵列的示意性平面图；
[0023]图7B示出了根据本公开的各方面的存储器阵列的剖视图；
[0024]图8A和图8B示出了根据本公开的各方面的没有虚设孔的另选存储器结构；
[0025]图9描绘了根据本公开的各方面的一组示例性阈值电压分布；
[0026]图10示出根据本公开的各方面的在漏极侧选择栅极层和边缘字线层处截取的存储器孔的剖面俯视图；
[0027]图11示出根据本公开的各方面的对于示例性存储器装置在高温数据保持测试之前和之后的阈值电压分布和对应数据或存储器状态；
[0028]图12示出根据本公开的各方面的在漏极侧选择栅极层、对应于多个其他数据字线中的一个其他数据字线的层以及边缘字线层处截取的存储器孔的另一剖面俯视图；
[0029]图13示出根据本公开的各方面的在编程之后，在高温数据保持测试确定边缘较高
数据状态量较大地小于边缘最高数据状态阈值之后，以及在对与至少一个边缘字线相关联的存储器单元进行重新编程而不擦除与至少一个边缘字线相关联的存储器单元之后的连接到具有全圆和半圆漏极侧选择栅极的存储器孔或串的多个位线以及与半圆行和全圆行相关联的串或存储器孔中的存储器单元的阈值电压分布；并且
[0030]图14示出了根据本公开的各方面的操作存储器装置的方法的步骤。
[0031]为了有助于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来表示附图中共有的相同元件。可以设想是，在一个实施方案中公开的元件可以有利地用于其他实施方案而无需具体叙述。
具体实施方式
[0032]在以下描述中，阐述了细节以提供对本公开的理解。在一些情况下，尚未详细描述或示出某些电路、结构和技术，以免模糊本公开。
[0033]一般来讲，本公开涉及非常适用于许多应用的类型的非易失性存储器装置。将结合一个或多个示例实施方案来描述本公开的非易失性存储器装置和相关联的操作成方法。然而，所公开的具体示例实施方案仅仅是为了清楚地描述本专利技术的概念、特征、优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器装置，包括：存储器单元，所述存储器单元连接到包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线的多个字线中的一个字线，并且以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压；和控制装置，所述控制装置耦接到所述多个字线和所述串并且被配置为：识别所述至少一个边缘字线，并且将编程电压周期性地施加到所述至少一个边缘字线以对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重新编程而不擦除与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元。2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述多个字线和多个介电层水平地延伸并且在堆叠中以交替方式彼此叠加，所述串竖直地延伸穿过所述堆叠，所述存储器单元在位于所述串中的每个串的漏极侧上并且连接到多个位线中的一个位线的至少一个漏极侧选择栅极晶体管与位于所述串中的每个串的源极侧上并且连接到源极线的至少一个源极侧选择栅极晶体管之间串联连接，所述至少一个边缘字线竖直地设置在所述多个其他数据字线上方并且紧邻所述至少一个漏极侧选择栅极晶体管。3.根据权利要求2所述的存储器装置，其中所述串以包括全圆行和半圆行的行布置，所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割，并且其中所述控制装置被进一步配置为：将抑制位线电压施加到耦接到所述全圆行的所述串的所述多个位线中的多个位线，同时对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重新编程，以阻止与所述全圆行相关联的所述串中的所述存储器单元的重新编程；并且将选择位线电压同时施加到耦接到所述半圆行的所述串的所述多个位线中的多个位线，同时对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重新编程，以促进与所述半圆行相关联的所述串中的所述存储器单元的重新编程。4.根据权利要求1所述的存储器装置，还包括纠错码引擎，所述纠错码引擎被配置为确定和校正读取所述存储器单元的错误，并且其中对于所述存储器单元中的每个存储器单元可能的所述阈值电压跨越阈值窗口，所述存储器单元中的每个存储器单元被配置为存储多个位，所述多个数据状态包括在所述阈值窗口的第一端处的擦除状态以及各自对应于高于与所述擦除状态相关联的所述阈值电压的所述阈值电压的多个编程数据状态，所述多个编程数据状态包括在所述阈值窗口的与所述第一端相对的第二端处并且与高于与所述擦除状态和所述多个编程数据状态中的至少另一个编程数据状态相关联的所述阈值电压的所述阈值电压相关联的最高数据状态，并且所述控制装置被进一步配置为：对与所述至少一个边缘字线相关联的具有高于对应于所述最高数据状态的验证电压的所述阈值电压的所述存储器单元的边缘较高数据状态量进行计数；确定所述边缘较高数据状态量是否小于边缘最高数据状态阈值；响应于确定所述边缘较高数据状态量小于边缘最高数据状态阈值，读取与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元的数据并且使用所述纠错码引擎从所述数据中生成校正数据；并且使用所述校正数据，同时对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重
新编程而不擦除与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元。5.根据权利要求4所述的存储器装置，其中所述存储器单元包括多个块，并且所述控制装置被进一步配置为：响应于触发主动刷新操作来确定是否已经针对所述至少一个边缘字线检查所述多个块中的所有块；响应于确定已经针对所述至少一个边缘字线检查所述多个块中的所有块，结束对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元的重新编程而不擦除与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元；响应于确定并非所述多个块中的所有块都已针对所述至少一个边缘字线进行检查，继续针对所述至少一个边缘字线检查所述多个块中的一个块；确定所述多个块中的所述一个块的所述多个字线中的每个字线是否为所述至少一个边缘字线以及连接到所述至少一个边缘字线的所述存储器单元是否包含所述数据；响应于确定所述多个块中的所述一个块的所述多个字线中的所述每个字线不是所述至少一个边缘字线以及连接到所述至少一个边缘字线的所述存储器单元不包含所述数据中的至少一者，返回确定是否已经针对所述至少一个边缘字线检查所述多个块中的所有块；响应于确定所述边缘较高数据状态量不小于边缘较高数据状态阈值，返回确定是否已经针对所述至少一个边缘字线检查所述多个块中的所有块；并且在对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重新编程而不擦除与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元之后，返回确定是否已经针对所述至少一个边缘字线检查所述多个块中的所有块。6.根据权利要求5所述的存储器装置，其中所述控制装置被进一步配置为：存储识别所述多个字线中的哪些字线是所述至少一个边缘字线和所述多个其他数据字线的数据存储信息；存储识别连接到所述多个字线的所述存储器单元中的哪些存储器单元包含所述数据的边缘信息；并且利用所述数据存储信息和所述边缘信息来确定所述多个块中的所述一个块的所述多个字线中的每个字线是否为所述至少一个边缘字线以及连接到所述至少一个边缘字线的所述存储器单元是否包含所述数据。7.根据权利要求4所述的存储器装置，其中所述多个数据状态包括所述多个数据状态的总状态量，并且所述边缘最高数据状态阈值等于一除以所述多个数据状态的所述总状态量乘以所有所述存储器单元的总单元量。8.根据权利要求7所述的存储器装置，其中所述多个位包括三位，所述多个数据状态的总状态量为八，所述多个编程数据状态按所述阈值电压的量值增加的顺序包括第一数据状态、第二数据状态、第三数据状态、第四数据状态、第五数据状态、第六数据状态和第七数据状态，所述最高数据状态是所述第七数据状态，并且所述边缘最高数据状态阈值等于一除以八乘以所有所述存储器单元的所述总单元量。9.一种与存储器装置通信的控制器，所述存储器装置包括存储器单元，所述存储器单元连接到包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线的多个字线中的一个字线，并且以串
布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压，所述控制器被配置为：识别所述至少一个边缘字线；并且指示所述存储器装置将编程电压周期性地施加到所述至少一个边缘字线以对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重新编程而不擦除与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元。10.根据权利要求9所述的控制器，其中所述多个字线和多个介电层水平地延伸并且在堆叠中以交替方式彼此叠加，所述串竖直地延伸穿过所述堆叠，所述存储器单元在位于所述串中的每个串的漏极侧上并且连接到多个位线中的一个位线的至少一个漏极侧选择栅极晶体管与位于所述串中的每个串的源极侧上并且连接到源极线的至少一个源极侧选择栅极晶体管之间串联连接，所述至少一个边缘字线竖直地设置在所述多个其他数据字线上方并且紧邻所述至少一个漏极侧选择栅极晶体管。11.根据权利要求10所述的控制器，其中所述串以包括全圆行和半圆行的行布置，所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割，所述控制器被进一步配置为：指示所述存储器装置将抑制位线电压施加到耦接到所述全圆行的所述串的所述多个位线中的多个位线，同时对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重新编程，以阻止与所述全圆行相关联的所述串中的所述存储器单元的重新编程；并且指示所述存储器装置将选择位线电压同时施加到耦接到所述半圆行的所述串的所述多个位线中的多个位线，同时对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行重新编程，以促进与所述半圆行相关联的所述串中的所述存储器单元的重新编程。12.根据权利要求9所述的控制器，其中所述存储器装置和所述控制器中的至少一者还包括纠错码引擎，所述纠错码引擎被配置为确定和校正读取所述存储器单元的错误，并且其中对于所述存储器单元中的每个存储器单元可能的所述阈值电压跨越阈值窗口，所述存储器单元中的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翔，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：