非易失性存儲(chǔ)器的擦除－驗(yàn)證處理制造技術(shù)

當(dāng)擦除非易失性存儲(chǔ)器時(shí)，在擦除操作之間使用驗(yàn)證處理來確定非易失性存儲(chǔ)器是否已成功被擦除。該驗(yàn)證處理包括對(duì)非易失性存儲(chǔ)元件的不同子集分別進(jìn)行驗(yàn)證。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及非易失性存儲(chǔ)器的技術(shù)。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器已經(jīng)變得更普遍用在各種電子設(shè)備中。例如，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ) 器用在蜂窩電話、數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、非移動(dòng)計(jì)算設(shè)備和其他設(shè)備中。 電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)和閃存位列最普遍使用的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器之 中。EEPROM和閃存兩者都利用位于半導(dǎo)體襯底中的溝道區(qū)上方并與之隔離的浮置柵 極。浮置柵極位于源極和漏極區(qū)之間。在浮置柵極上方并與之隔離地提供控制柵極。晶體 管的閾值電壓由保留在浮置柵極上的電荷量控制。即在晶體管導(dǎo)通前必須施加到控制柵極 以允許其源極和漏極之間的導(dǎo)電的電壓的最小量由浮置柵極上的電荷水平控制。因此，可 以通過改變浮置柵極上的電荷的水平以便改變閾值電壓來編程和/或擦除存儲(chǔ)器單元(其 可以包括一個(gè)或多個(gè)晶體管)。當(dāng)編程EEPROM或諸如NAND閃存器件的閃存器件時(shí)，通常編程電壓被施加到控制 柵極，并且位線接地。來自溝道的電子被注入到浮置柵極中。當(dāng)電子在浮置柵極中累積時(shí)， 浮置柵極變?yōu)槌湄?fù)電，并且存儲(chǔ)器單元的閾值電壓升高，使得存儲(chǔ)器單元處于已編程狀態(tài)。 可以在題為“Source Side SelfBoosting Technique For Non-Volatile Memory(非易失性 存儲(chǔ)器的源極側(cè)自升壓技術(shù))”的美國專利6859397以及題為“Detecting Over Programmed Memory (對(duì)已編程的存儲(chǔ)器的檢測)”的美國專利申請(qǐng)公開2005/0024939中找到關(guān)于編程 的更多信息，兩者通過全部參考被并于此。在許多器件中，在編程操作期間施加到控制柵 極的編程電壓被施加為一系列脈沖，其中脈沖的幅度對(duì)于每個(gè)連續(xù)的脈沖增加預(yù)定步長大 小。在編程脈沖之間的是一個(gè)或多個(gè)驗(yàn)證操作以確定存儲(chǔ)器單元是否已經(jīng)被適當(dāng)?shù)鼐幊獭Ｃ總€(gè)存儲(chǔ)器單元可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(模擬的或數(shù)字的)。當(dāng)存儲(chǔ)一位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(也稱 為二進(jìn)制存儲(chǔ)器單元)時(shí)，存儲(chǔ)器單元的可能的閾值電壓被劃分成被分配了邏輯數(shù)據(jù)“1” 和“0”的兩個(gè)范圍。在一個(gè)例子中，在存儲(chǔ)器單元被擦除后閾值電壓是負(fù)的，并被定義為邏 輯“1”。在編程后，閾值電壓是正的并被定義為邏輯“0”。當(dāng)閾值電壓是負(fù)的，并通過向控 制柵極施加OV而試圖讀取操作時(shí)，存儲(chǔ)器單元將導(dǎo)通以指示邏輯1正被存儲(chǔ)。當(dāng)閾值電壓 是正的并通過向控制柵極施加OV而試圖讀取操作時(shí)，存儲(chǔ)器單元將不導(dǎo)通，這指示邏輯0 被存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器單元還可以存儲(chǔ)多級(jí)(level)信息(也稱為多狀態(tài)存儲(chǔ)器單元)。在存儲(chǔ) 多級(jí)數(shù)據(jù)的情況下，可能的閾值電壓的范圍被劃分為數(shù)據(jù)級(jí)的數(shù)量。例如，如果存儲(chǔ)了四級(jí) 信息，則將存在被分配了數(shù)據(jù)值“11”、“10”、“01”和“00”的四個(gè)閾值電壓范圍。在一個(gè)例 子中，在擦除操作后的閾值電壓是負(fù)的并被定義為“11”。正的閾值電壓被用于狀態(tài)“10”、 “01”和“00”。如果在每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)八級(jí)信息(或狀態(tài))(例如用于三位數(shù)據(jù))，則 將存在被分配了數(shù)據(jù)值 “000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110” 禾口 “111” 的八個(gè)閾值電壓范圍。被編程到存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)和該存儲(chǔ)器單元的閾值電壓電平之間的具體 關(guān)系取決于對(duì)存儲(chǔ)器單元采用的數(shù)據(jù)編碼方案。例如，都通過全部參考被并于此的美國專 利No. 6222762和美國專利申請(qǐng)公開No. 2004/0255090描述了用于多狀態(tài)閃存單元的各種 數(shù)據(jù)編碼方案。在一個(gè)實(shí)施例中，使用格雷碼分配將各數(shù)據(jù)值分配給各閾值電壓范圍，使得 如果浮置柵極的閾值電壓錯(cuò)誤地漂移到其相鄰的物理狀態(tài)，則將僅影響一位。在一些實(shí)施 例中，可以對(duì)于不同的字線而改變數(shù)據(jù)編碼方案，可以隨時(shí)間改變數(shù)據(jù)編碼方案，或者可以 反相(invert)隨機(jī)字線的數(shù)據(jù)位以降低數(shù)據(jù)樣式(pattern)靈敏性以及甚至減少對(duì)存儲(chǔ) 器單元的磨損。可以使用不同的編碼方案。 可以通過將襯底升高到擦除電壓(例如20V)達(dá)足夠的時(shí)間段并將所選塊的字 線接地同時(shí)將源極和位線浮置來擦除存儲(chǔ)器單元。由于電容性耦合，未選的字線、位線、 選擇線和公共源極線也升高到擦除電壓的大分?jǐn)?shù)(significant fraction of the erase voltage) 0因此強(qiáng)電場被施加到所選存儲(chǔ)器單元的隧道氧化物層，并且隨著通常通過 Fowler-Nordheim隧穿機(jī)制將浮置柵極的電子發(fā)射到襯底側(cè)，所選存儲(chǔ)器單元被擦除。隨著 電子從浮置柵極轉(zhuǎn)移到襯底，所選單元的閾值電壓降低。可以對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)器陣列、對(duì)各個(gè)塊 或者單元的另外的單位執(zhí)行擦除。當(dāng)存儲(chǔ)器單元被擦除時(shí)，重要的是它們不被過度擦除。即，期望已擦除的存儲(chǔ)器單 元的閾值電壓不在目標(biāo)范圍以下。過度擦除可能降低隨后的編程的性能，并可能對(duì)存儲(chǔ)器 單元的耐久性具有負(fù)面影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了準(zhǔn)確地擦除存儲(chǔ)器單元而不過度擦除，在擦除操作之間使用驗(yàn)證處理以確定 非易失性存儲(chǔ)器是否已被成功擦除。驗(yàn)證處理包括對(duì)非易失性存儲(chǔ)元件的不同子集分別執(zhí) 行驗(yàn)證。一個(gè)實(shí)施例包括對(duì)非易失性存儲(chǔ)元件的集合進(jìn)行擦除功能，以及響應(yīng)于所述擦 除功能，對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)元件的不同的重疊并鄰近的子集分別進(jìn)行驗(yàn)證。在一個(gè)示例 實(shí)現(xiàn)方式中，響應(yīng)于所述特定擦除功能、對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)元件的不同的重疊鄰近的子 集分別進(jìn)行驗(yàn)證包括在不同時(shí)間向非易失性存儲(chǔ)器件的所述重疊并鄰近的子集施加測試 信號(hào)的多個(gè)集合；以及在所述不同時(shí)間并響應(yīng)于所述測試信號(hào)，感測接收所述測試信號(hào)的 非易失性存儲(chǔ)元件的情況信息。一個(gè)實(shí)施例包括向非易失性存儲(chǔ)元件的第一鄰近并連接的組施加一個(gè)或多個(gè)測 試信號(hào)，響應(yīng)于向非易失性存儲(chǔ)元件的第一鄰近并連接的組施加的一個(gè)或多個(gè)測試信號(hào)， 感測非易失性存儲(chǔ)元件的該第一鄰近并連接的組的情況信息，向與非易失性存儲(chǔ)元件的所 述第一鄰近并連接的組重疊的非易失性存儲(chǔ)元件的第二鄰近并連接的組施加一個(gè)或多個(gè) 測試信號(hào)，以及響應(yīng)于向非易失性存儲(chǔ)元件的該第二鄰近并連接的組施加的一個(gè)或多個(gè)測 試信號(hào)，感測所連接的非易失性存儲(chǔ)元件的所述第二鄰近并連接的組的情況信息。一個(gè)實(shí)施例包括多個(gè)非易失性存儲(chǔ)元件以及與所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)元件通信 的一個(gè)或多個(gè)管理電路。所述一個(gè)或多個(gè)管理電路在不同時(shí)間向非易失性存儲(chǔ)器件的重疊 并鄰近的子集施加測試信號(hào)的多個(gè)集合。所述一個(gè)或多個(gè)管理電路感測接收測試信號(hào)的非 易失性存儲(chǔ)元件的情況信息。所述一個(gè)或多個(gè)管理電路在不同時(shí)間并響應(yīng)于所述測試信號(hào)而進(jìn)行所述感測。 一個(gè)實(shí)施例包括多個(gè)非易失性存儲(chǔ)元件，用于順序地向所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ) 元件施加不同的測試情形(situation)的部件，以及用于響應(yīng)于測試情況而感測非易失性 存儲(chǔ)元件的子集的情況的部件。每個(gè)測試情形包括向非易失性存儲(chǔ)元件的多個(gè)重疊并鄰近 的子集中的不同子集施加測試信號(hào)。一個(gè)實(shí)施例包括對(duì)非易失性存儲(chǔ)元件的集合進(jìn)行擦除功能，以及(針對(duì)該擦除 功能)分別驗(yàn)證非易失性存儲(chǔ)元件的子集，包括向在正被驗(yàn)證的子集的邊緣處的非易失性 存儲(chǔ)元件施加與施加到在正被驗(yàn)證的子集中但不在邊緣處的非易失性存儲(chǔ)元件的不同的 測試信號(hào)。一個(gè)實(shí)施例包括向第一組非易失性存儲(chǔ)元件施加測試信號(hào)，包括向在第一組的 邊緣處的非易失性存儲(chǔ)元件施加與不在第一組的邊緣處的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于操作非易失性存儲(chǔ)器的方法，包括：　　對(duì)非易失性存儲(chǔ)元件的集合進(jìn)行特定擦除功能；以及　　響應(yīng)于所述特定擦除功能，對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)元件的不同的重疊并鄰近的子集分別進(jìn)行驗(yàn)證。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：格里特J赫明克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：桑迪士克公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US