一种半导体存储器件的复位方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体存储器件的复位方法，属于存储器技术领域。所述方法包括：对半导体存储器件进行擦除操作，将所述半导体存储器件的阈值电压降低至预设电压Vref以下；执行第一轮软编程操作，将所述半导体存储器件的阈值电压调整至（Vref-0.5，Vref）范围内；执行第二轮软编程操作，将所述半导体存储器件的阈值电压调整至（Vref-0.5，Vref+0.05）范围内。通过本发明专利技术的复位方法，有效地解决了半导体存储器件复位速度和复位精度之间的矛盾，一方面提高了半导体存储器件的复位速度，另一方面使得复位后的半导体存储器件阈值电压分布范围大大减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于存储器
，特别涉及。
技术介绍
目前存储器技术的发展已成为集成电路设计、制造水平前进的重要推动力，在微电子领域占有非常重要的地位。如图I所示为半导体存储器中非常重要的一类一堆栈栅非挥发性存储器件结构示意图。其包括硅衬底(P-sub)，硅衬底上n型重掺杂的源极(S)和漏极(D)，在源漏极之间载流子沟道上覆盖的隧穿介质层，在隧穿介质层上覆盖的电荷存储层，在电荷存储层上覆盖的阻挡层，以及在阻挡层上覆盖的控制栅介质层(CG)。如图2所示为对图I所示的半导体存储器件进行擦除操作的示意图。在存储器件的控制栅极施加一个相对于衬底电势幅度为-VEG脉冲，在所有存储器件的源极和漏极施加一个与衬底相同的电势，使得电荷存储层中的电子发生FN隧穿，穿过隧穿介质层进入衬底中，从而减少存储器件电荷存储层中的电子，使所有存储器件的阈值电压降低到指定电压以下。如图3所示为对图I所示的半导体存储器件进行软编程操作的示意图。在半导体存储器件的控制栅极施加一个相对于衬底电势幅度为VSPG脉冲,在其漏极施加另一相对于衬底电势幅度为VD的脉冲，使得源极附近的电子在横向电场的作用下被加速，达到漏极附近时发生碰撞，产生新的电子-空穴对，部分电子在纵向电场的作用下，穿过隧穿氧化层进入电荷存储层中，从而增加半导体存储器件电荷存储层中的电子，提高半导体存储器件的阈值电压。传统的对半导体存储器件进行复位的操作流程图如图4所示，在复位操作开始后，首先对所有半导体存储器件进行如图2所示的擦除操作，使得所有存储器件的阈值电压都低于指定电压，如步骤SlOl所示；然后开始判断单个半导体存储器件阈值电压是否处于指定范围内，如步骤S102所示；若步骤S102判断结果为否，则再判断对此半导体存储器件的软编程次数是否小于指定次数要求，指定次数是指一轮软编程操作中对单个器件软编程所允许的最多次数，如步骤S103所示；若步骤S103判断结果为是，则对此半导体存储器件进行如图3所示的软编程操作，如步骤S104所示；然后回到步骤S102，再次判断此半导体存储器件阈值电压是否处于指定范围；若步骤S103判断结果为否，则进入步骤S105，标记此半导体存储器件，以做后继处理；然后进入步骤S106，地址加一；随后进入步骤S107， 判断复位地址是否溢出；若步骤S107的判断结果为地址溢出，表示完成对所有半导体存储器件的复位操作，则退出整个复位操作，若地址未溢出，则回到步骤S102，开始对下一半导体存储器件的复位操作；若步骤S102的判断结果为是，表示此半导体存储器件的阈值电压处于指定电压范围内，则直接进入步骤S106 ；以上复位方法在速度和精度上存在矛盾。若要使得复位后所有半导体存储器件的阈值电压分布在一个较窄的范围内，则软编程时所施加的脉冲幅度应较低，使得每次软编程后，半导体存储器件的阈值电压增加量较小，但这样将显著增加单个半导体存储器件复位时的软编程次数，从而大大增加半导体存储器件复位时间；若要加快半导体存储器件复位速度， 减少复位时间，则软编程时需要施加较大幅度的脉冲，使得每次软编程后，半导体存储器件的阈值电压增加量较大，但由此将导致复位后半导体存储器件阈值电压分布范围较大
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，特别提出，以提高半导体存储器件复位速度和复位精度。本专利技术详细技术方案如下，所述方法包括步骤A、对半导体存储器件进行擦除操作，将所述半导体存储器件的阈值电压降低至预设电压Vref以下；步骤B、执行第一轮软编程操作，将所述半导体存储器件的阈值电压调整至 (Vref-0. 5, Vref)范围内；步骤C、执行第二轮软编程操作，将所述半导体存储器件的阈值电压调整至 (Vref-0. 5，Vref+0. 05)范围内。其中，所述步骤A之前，还包括对所述半导体存储器件中所有单元进行预编程操作。其中，所述半导体存储器件为堆栈栅非挥发性存储器。较佳地，所述步骤B具体包括如下步骤步骤BI、判断所述半导体存储器件的阈值电压是否处于(Vref-0. 5,Vref)范围内；是， 则执行步骤B4 ;否，则执行步骤B2 ；步骤B2、判断所述半导体存储器件的软编程次数是否小于预设次数；是，则执行步骤 B3 ;否，则执行步骤B6 ；步骤B3、执行软编程操作，将所述半导体存储器件的阈值电压调整至(Vref-0. 5， Vref)范围内，之后执行步骤BI ；步骤B4、复位地址加I，之后执行步骤B5;步骤B5、判断复位地址是否溢出；是，则执行步骤C ;否，则对下一半导体存储器件执行步骤BI ；步骤B6、标记所述半导体存储器件，之后执行步骤B4。其中，在所述半导体存储器件的控制栅极施加相对于衬底电势为正，幅度为Vl的电压脉冲，在其漏极施加另一相对于衬底电势为正，幅度为V2的电压脉冲，在其源极施加与衬底相同的电势，其中Vl大于V2。较佳地，所述Vl等于6v，所述V2等于3v。较佳地，所述步骤C具体包括如下步骤步骤Cl、判断所述半导体存储器件的阈值电压是否处于(Vref-0. 5，Vref+0. 05)范围内；是，则执行步骤C4 ;否，则执行步骤C2 ；步骤C2、判断所述半导体存储器件的软编程次数是否小于预设次数；是，则执行步骤 C3 ;否，则执行步骤C6 ；步骤C3、执行软编程操作，将半导体存储器件的阈值电压调整至(Vref-0. 5， Vref+0. 05)范围内，之后执行步骤Cl ；步骤C4、复位地址加I，之后执行步骤C5;步骤C5、判断复位地址是否溢出；是，则复位结束；否，则执行步骤Cl ；步骤C6、标记所述半导体存储器件，之后执行步骤B4。其中，所述步骤C3具体为在所述半导体存储器件的控制栅极施加相对于衬底电势为正，幅度为V3的电压脉冲，在其漏极施加另一相对于衬底电势为正，幅度为V2的电压脉冲，在其源极施加与衬底相同的电势，其中V3大于V2。较佳地所述V3等于5v，所述V2等于3v0从上述技术方案可以看出，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果 本专利技术对半导体存储器件的第一轮软编程所施加的电压脉冲幅度较大，从而可以使得所有半导体存储器件的阈值电压在较短的时间内被软编程到低于指定电压的一个范围内， 但此范围较大。由此再对所有半导体存储器件进行第二轮软编程操作，对半导体存储器件的第二轮软编程操作所施加的电压脉冲幅度较低，从而使得第二轮软编程操作后所有半导体存储器件的阈值电压将分布在指定电压附近的一个较小的范围内。由此可见，通过此复位方法，有效地解决了半导体存储器件复位速度和复位精度之间的矛盾，一方面提高了半导体存储器件的复位速度，另一方面使得复位后的半导体存储器件阈值电压分布范围大大减小。附图说明图I为现有技术半导体存储器件结构示意图2为现有技术半导体存储器件擦除操作示意图3为现有技术半导体存储器件软编程操作示意图4为现有技术半导体存储器件的复位方法流程图5为本专利技术实施例提供的半导体存储器件的复位方法流程图6为实施本专利技术实施提供的复位方法后半导体存储器件阈值电压分布效果示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、具体方案和优点更加清晰，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术的主要思想为在对半导体存储器件的复位方法中，对半导体存储器件的第一轮软编程所施加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冀永辉，丁川，王凤虎，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：