校正过度编程非易失性存储器制造技术

一种非易失性存储系统通过对连接到公共字线（或其他类型的控制线）的非易失性存储元件的子集选择性地进行一个或更多擦除操作来校正被过度编程的存储器单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非易失性存储器的技术。
技术介绍
半导体存储器已经变得更普遍用在各种电子设备中。例如，非易失性半导体存储 器用在蜂窝电话、数码相机、个人数字助理、移动计算设备、非移动计算设备和其他设备中。 电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存位列最普遍的非易失性半导体存储器中。EEPROM和闪存两者利用位于半导体衬底中的沟道区上方并与之隔离的浮置栅极。 该浮置栅极位于源极和漏极区之间。在浮置栅极上方并与之隔离地提供控制栅极。晶体管 的阈值电压由保留在浮置栅极(或其他电荷存储区)上的电荷量控制。即，在晶体管导通 前必须施加到控制栅极以允许其源极和漏极之间的导电的电压的最小量由浮置栅极(或 其他电荷存储区)上的电荷的水平控制。当编程EEPROM或诸如NAND闪存器件的闪存器件时，通常编程电压被施加到控制 栅极，并且位线接地。来自沟道的电子被注入到浮置栅极中。当电子在浮置栅极中累积 时，浮置栅极变为充负电，并且存储器单元的阈值电压升高，使得存储器单元处于已编程状 态。通常的编程处理将编程电压作为量值随时间增加的一系列脉冲而施加到控制栅极。在 这些编程脉冲之间是验证操作，这些验证操作确定存储器单元是否已经达到其目标阈值电 压。可以在题为“Source Side Self Boosting Technique For Non-Volatile Memory(非 易失性存储器的源极侧自升压技术)”的美国专利6859397以及题为“Detecting Over Programmed Memory (检测过度编程的存储器)，，的美国专利6917M5中找到关于编程的更 多信息，两者通过全部引用被并于此。一些EEPROM和闪存器件具有用于存储两个范围的电荷的浮置栅极(或其他电荷 存储区)，因此存储器单元可以在两个状态(已擦除状态和已编程状态)之间被编程/擦 除。这样的闪存器件有时被称为二进制存储器器件。通过识别由禁止(forbidden)范围分隔的多个不同的允许/有效编程阈值电压范 围来实现多状态存储器器件。每个不同的阈值电压范围对应于与在存储器器件中被编码的 数据位的集合的预定值相关联的数据状态。在许多情况下，需要并行编程多个存储器单元，以便例如生产可以在合理时间量 内被编程的商业上可期望的存储器系统。但是，当要同时编程大量存储器单元时可能出现 问题。这是因为每个存储器单元的特性由于包括存储器单元的半导体器件的结构和操作方 面的微小变化而不同；因此，通常将出现不同存储器单元的编程速度的变化。这导致了存储 器单元变得比其他存储器单元更快地被编程，以及一些存储器单元将可能被编程到与意图 的不同的状态。多个存储器单元的更快编程可能导致超过(over-shooting)期望的阈值电 压电平范围，在正被存储的数据中产生错误。通常，当数据正被编程时，对于存储器器件的验证处理将试图保证存储器单元的 阈值电压高于最小电平。但是，许多存储器器件在常规编程处理期间通常不保证阈值电压的上限。因此，可能出现包括升高阈值电压超过期望状态的范围的过度编程。过度编程可 能导致存储器单元存储不正确的数据，由此导致在随后的读操作期间的错误。
技术实现思路
提供了一种可以校正过度编程的系统。一个实施例包括编程非易失性存储元件；识别所述非易失性存储元件的被过度 编程的子集；以及对所述非易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集选择性地进行一 个或更多擦除操作。该一个或更多擦除操作包括对于所述非易失性存储元件的被识别的 子集将沟道区的第一集合升压到第一电压范围，而对于未识别为被过度编程的非易失性存 储元件不将沟道区的第二集合升压到所述第一电压范围，并将擦除使能电压施加到所述非 易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集以及未识别为被过度编程的所述非易失性 存储元件。所述沟道区的第一集合和所述沟道区的第二集合是公共衬底区的部分。一个实施例包括编程连接到公共字线并位于NAND串的集合的不同NAND串上的 非易失性存储元件；识别所述非易失性存储元件的被过度编程的子集；以及通过选择性地 升压NAND串的子集并将使能电压施加到NAND串的集合以便降低NAND串的子集上的非易 失性存储元件的阈值电压，来对非易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集选择性地 进行一个或更多擦除操作。NAND串的子集包括非易失性存储元件的被过度编程的子集。一个实施例包括编程连接到第一类型的控制线的公共控制线的非易失性存储元 件；识别非易失性存储元件的被过度编程的子集；以及对所述非易失性存储元件的被过度 编程的被识别的子集选择性地进行擦除操作。选择性地进行擦除操作包括将擦除条件应 用于所述非易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集，包括将信号集施加到所述第一 类型的控制线的其他控制线以便建立所述擦除条件，并使用被施加到所述其他控制线的所 述信号集的更高量值来重复所述擦除条件的应用。所述其他控制线连接到未被选择用于所 述擦除操作的非易失性存储元件。一个示例实现方式包括在公共衬底区上的多个非易失性存储元件；以及与所述 多个非易失性存储元件通信的一个或更多管理电路。所述一个或更多管理电路编程所述非 易失性存储元件，识别所述非易失性存储元件的被过度编程的子集，并对所述非易失性存 储元件的被过度编程的被识别的子集选择性地进行一个或更多擦除操作。所述一个或更多 擦除操作包括对于所述非易失性存储元件的被识别的子集将沟道区的第一集合升压到第 一电压范围，而对未识别为被过度编程的非易失性存储元件不将沟道区的第二集合升压到 所述第一电压范围，并将擦除使能电压施加到所述非易失性存储元件的被过度编程的被识 别的子集以及未识别为被过度编程的所述非易失性存储元件。所述沟道区的第一集合和所 述沟道区的第二集合是所述公共衬底区的部分。一个示例实现方式包括在公共衬底区上的多个非易失性存储元件；用于编程所 述非易失性存储元件的部件；用于识别所述非易失性存储元件的被过度编程的子集的部 件；以及用于对所述非易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集选择性地进行一个或 更多擦除操作。所述一个或更多擦除操作包括对于所述非易失性存储元件的被识别的子 集将沟道区的第一集合升压到第一电压范围，而对未识别为被过度编程的非易失性存储元 件不将沟道区的第二集合升压到所述第一电压范围，并将擦除使能电压施加到所述非易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集以及未识别为被过度编程的所述非易失性存储 元件。所述沟道区的第一集合和所述沟道区的第二集合是所述公共衬底区的部分。附图说明图1是NAND串的顶视图。图2是NAND串的等效电路图。图3是非易失性存储器系统的方框图。图4是绘出存储器阵列的一个实施例的方框图。图5是绘出感测块的一个实施例的方框图。图6A-C绘出阈值电压分布。图7是描述操作非易失性存储器的处理的一个实施例的流程图。图8是描述对非易失性存储器编程的处理的一个实施例的流程图。图9是描述进行选择性擦除处理的处理的一个实施例的流程图。图10是选择性擦除操作的时序图。图11绘出在选择性擦除操作期间的NAND串。图12A和12B绘出在选择性擦除操作期间NAND串的截面部分。图13是描述进行选择性擦除操作的处理的一个实施例的流程图。图14是选择性本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于操作非易失性存储器的方法，包括：编程非易失性存储元件；识别所述非易失性存储元件的被过度编程的子集；以及通过对于所述非易失性存储元件的被识别的子集将沟道区的第一集合升压到第一电压范围，而对于未识别为被过度编程的非易失性存储元件不将沟道区的第二集合升压到所述第一电压范围，并将擦除使能电压施加到所述非易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集以及未识别为被过度编程的所述非易失性存储元件，来对所述非易失性存储元件的被过度编程的被识别的子集选择性地进行一个或更多擦除操作，所述沟道区的第一集合和所述沟道区的第二集合是公共衬底区的部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·W·卢茨，
申请(专利权)人：桑迪士克公司，
类型：发明
国别省市：US