半导体存储器件及其制造方法技术

公开了一种半导体存储器件及其操作方法。所述半导体存储器件包括：被配置成包括存储单元的存储单元阵列；被配置成执行擦除操作和软编程操作的外围电路；以及控制电路，被配置成控制所述外围电路使得当执行所述软编程操作时通过热载流子注入HCI方法来对存储单元编程。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2012年8月24日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2012-0093161的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术一般地涉及一种，更具体而言，涉及一种用于在执行擦除操作之后执行软编程操作的半导体存储器件及其操作方法。
技术介绍
半导体存储器件是一种用于实现存储数据和读取数据的存储器件。半导体存储器件被分成随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。如果没有供给电源，存储在RAM中的数据丢失。这种存储器被称作易失性存储器。然而，尽管没有供给电源，存储在ROM中的数据也不会丢失。这种存储器被称作非易失性存储器。当执行半导体存储器件的编程操作时，通过FN隧穿方法来对存储单元编程。在编程操作中如果高电压被施加到存储单元的控制栅，在存储单元的浮动栅中充入电子。在半导体存储器件的读取操作中，检测根据浮动栅中充入的电子的量而变化的存储单元的阈值电压，且根据检测的阈值电压的电平来确定读取数据。可以按照选中的存储块为单位来执行半导体存储单元的擦除操作。例如，可以施加例如OV的接地电压至选中的存储块中所包括的每个字线并提供例如20V的擦除电压至存储块的阱，来执行擦除操作。由于完成擦除操作的存储单元的阈值电压分布通常较广，在擦除操作后执行的编程操作所花费的时间可能增加。例如，在对擦除的存储单元的具有最低阈值电压的存储单元和具有最高阈值电压的存储单元进行编程时，在所述两个存储单元的编程操作之间出现速度差。为了改善这种速度差,在完成擦除操作后执行软编程操作。图1是示出在半导体存储器件的存储单元阵列中的存储串的电路图的视图。图2是示出根据常规软编程操作(即，No)的阈值电压(S卩，Vt)分布的图的视图。在图1和图2中，在软编程操作中，接地电压被施加到位线BL，而在源级线SL可以连接到电源电压的状态下，电源电压被提供给漏极选择线DSL且接地电压被施加至源极选择线SSL。通过同时施加软编程电压至字线WL〈0:n>以使一个或多个存储单元具有比软编程验证电压SEV高的阈值电压，每个存储单元MCO至MCn被同时软编程，即，与普通的编程操作方法类似，通过使用利用FN隧穿方法的编程操作(S卩，FN PGM)来执行软编程操作。然而，在每个存储单元通过FN隧穿方法同时编程的情况下，各个存储单元的阈值电压增加，所以减少阈值电压分布的宽度的效果不充分。换句话说，与没有执行软编程操作之前的存储单元的阈值电压分布A (其中，目标阈值电压通过HEV来表示)相比，完成了软编程操作的存储单元的阈值电压分布B增加，但阈值电压分布的宽度没有减少。
技术实现思路
各种实施例提供一种半导体存储器件及其操作方法，用于改善在执行半导体存储器件的擦除操作之后存储单元的阈值电压分布。根据实施例的半导体存储器件包括:被配置成包括存储单元的存储单元阵列；被配置成执行擦除操作和软编程操作的外围电路；以及控制电路，被配置成控制所述外围电路使得当执行所述软编程操作时通过热载流子注入HCI方法来对存储单元编程。根据实施例的操作半导体存储器件的方法包括:在结束擦除操作之后，通过执行软编程操作来升高与擦除状态相对应的存储单元的阈值电压，所述软编程操作使用热载流子注入HCI方法；通过软编程验证操作来验证存储单元的阈值电压是否高于目标阈值电压；以及在根据软编程验证操作判定存储单元的阈值电压小于目标阈值电压的情况下，再次执行所述软编程操作和后续步骤。根据实施例的操作半导体存储器件的方法包括:通过将擦除电压施加到形成了包括存储单元的存储单元阵列的半导体衬底来擦除存储单元；针对所述存储单元来执行擦除验证操作；以及在根据擦除验证操作判定存储单元的阈值电压小于目标阈值电压的情况下，通过热载流子注入HCI方法执行软编程操作。根据实施例的操作半导体存储器件的方法包括:施加控制电压至在漏极选择晶体管方向上与被选择作为待编程单元的相邻的存储单元，由此关断所述相邻的存储单元；通过将通过电压提供给选中的存储单元和除了相邻的存储单元以外的未选中的存储单元来对沟道进行升压；以及根据由于提供给选中的存储单元的通过电压所造成的电场，将形成了所述相邻的存储单元的半导体衬底中的热载流子注入到选中的存储单元的电荷存储层中，由此对选中的存储单元进行编程。在实施例中，可以改善在执行半导体存储器件的擦除操作之后的存储单元的阈值电压分布。【附图说明】当结合附图考虑时，通过结合以下详细描述，实施例的上述和其他的特征和优点将变得明显，其中:图1是示出在半导体存储器件的存储单元阵列中的存储串的电路图；图2是示出根据常规软编程操作的阈值电压分布的图；图3是示出根据实施例的半导体存储器件的框图；图4是示出图3中的存储单元阵列的电路图；图5是示出根据实施例的操作半导体存储器件的方法的流程图；以及图6是示出根据各个实施例的软编程方法的阈值电压分布的变化的图。【具体实施方式】此后将参考附图更详细描述各个实施例。尽管已经参考若干示例性实施例描述了实施例，但是应理解到，本领域技术人员可以设想的多个其他改型和实施例也将落入本专利技术构思的范围和精神内。图3是示出根据实施例的半导体存储器件的框图。在图3中，半导体存储器件100可以包括存储器单元阵列110、页缓冲器120、X译码器130、电压提供部140和控制电路150。存储单元阵列110可以包括存储单元。以下将描述存储单元阵列的详细结构。页缓冲器120可以连接到存储单元阵列110的位线BL。当执行擦除验证操作和软编程验证操作时，页缓冲器120响应于从控制电路150输出的页缓冲器控制信号PB_signals来感测位线BL的电势，由此验证存储单元的擦除状态。X译码器130可以根据从控制电路150输出的行地址RADD将从电压提供部140产生的操作电压施加给字线WL、漏极选择线DSL和源极选择线SSL。电压提供部140可以响应于从控制电路150输出的电压供给部控制信号VC_signals来产生施加给形成存储单元阵列110的半导体衬底的P讲的擦除电压Verase,并可以产生用于擦除验证操作和软编程验证操作的验证电压Vverify。另外，电压供给部140可以产生包括控制电压Vsoc和通过电压Vpass的操作电压，使得存储单元阵列110的存储单元在软编程操作中通过热载流子注入而被编程。下面将描述用于软编程操作的操作电压。控制电路150可以输出控制信号VC_signals，使得电压供给部140可以产生擦除操作中的擦除电压Verase、输出控制信号VC_signals，使得电压供给部140可以产生软编程操作中的控制电压Vsoc和通过电压Vpass,并且可以输出控制信号VC_signals,使得电压供给部140产生擦除验证操作和软编程验证操作中的验证电压Vverify。另外，控制电路150可以输出页缓冲器控制信号PB_signals，使得页缓冲器120通过感测擦除验证操作和软编程验证操作中的位线BL的电势，来检测擦除验证操作和软编程验证操作的通过/失败。此外，控制电路150可以将存储单元阵列110中的选中的存储单元的目标阈值电压设置成具有与执行软编程验证操作和擦除验证操作时相同的值。图4是示出图3的存储单元阵列的电路图的视图。在图4中，存储单元阵列110可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储器件，包括：被配置成包括存储单元的存储单元阵列；被配置成执行擦除操作和软编程操作的外围电路；以及控制电路，被配置成控制所述外围电路使得当执行所述软编程操作时通过热载流子注入HCI方法来对存储单元编程。

【技术特征摘要】
2012.08.24 KR 10-2012-00931611.一种半导体存储器件，包括: 被配置成包括存储单元的存储单元阵列； 被配置成执行擦除操作和软编程操作的外围电路；以及 控制电路，被配置成控制所述外围电路使得当执行所述软编程操作时通过热载流子注入HCI方法来对存储单元编程。2.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中所述外围电路包括: 电压供给部，被配置成响应于从所述控制电路输出的电压供给部控制信号来产生用于所述擦除操作的擦除电压，并产生用于所述软编程操作的控制电压和通过电压；以及 X译码器，被配置成响应于从所述控制电路输出的行地址信号来提供所述通过电压和所述控制电压至与所述存储单元相连的字线。3.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中所述控制电路控制所述外围电路，使得在执行所述软编程操作时以页为单位来对所述存储单元阵列进行编程。4.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，在执行所述软编程操作时，所述X译码器将所述控制电压提供给与存储单元中的被选择作为待编程单元的存储单元相邻的存储单元所连接的字线，并将所述通过电压提供给与除了所述相邻的存储单元以外的其他存储单元相连的字线。5.如权利要求4所 述的半导体存储器件，其中，所述相邻的存储单元是在漏极选择晶体管的方向上与选中的存储单元相邻的存储单元。6.如权利要求4所述的半导体存储器件，其中，所述相邻的存储单元根据所述控制电压而被关断，而所述其他存储单元根据所述通过电压被沟道升压。7.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述控制电压是OV或负电压。8.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述外围电路还包括用于通过感测所述存储单元阵列的位线电势来执行擦除验证操作和软编程验证操作的页缓冲器。9.如权利要求8所述的半导体存储器件，其中，所述控制电路控制所述外围电路，使得在所述擦除验证操作中的目标阈值电压与在所述软编程验证操作中相同。10.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述控制电路控制所述外围电路，使得在执行所述软编程操作时以页为单位来对所述存储单元阵列进行编程。11.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述软编程操作在所述擦除操作完成之后执行，且执行软编程操作的存储单元阵列中的每个存储单元具有与擦除状态相对应的阈值电压分布。12.—种操作半导体存储器件的方法，所述方法包括: 在结束擦除操作之后，通过执行软编程操作来升高与擦除状态相对应的存储单元的阈值电压，所述软编程操作使用热载流子注入HCI方法； 通过软编程验证操作来验证存储单元的阈值电压是否高于目标阈值电压；以及 在根据软编程验证操作判定存储单元的阈值电压小于目标阈值电压的情况下，再次执行所述软编程操作和后续步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伦铢，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：