半导体器件的制作方法_2

文档序号:8499187阅读:来源:国知局
[0027]控制电路120可以包括循环计数器121。循环计数器121可以对编程循环或擦除循环的执行次数进行计数。更具体地,循环计数器121可以对执行编程操作的次数进行计数直到通过执行编程操作存储器单元的阈值电压增大至目标电平为止。此外,循环计数器121可以对重复擦除操作的次数进行计数直到存储器单元的阈值电压因擦除操作下降至目标电平为止。
[0028]电压供应电路130可以被配置成响应于来自控制电路120的电压控制信号CMDv而产生操作电压Verase、Vpgm、Vread、Vpass、Vdsl、Vssl和Vsl以对存储器单元执行编程循环、擦除循环和读取操作。电压供应电路130可以被配置成响应于行地址信号RADD而将操作电压输出至公共源极线SL和选中存储块的局部线SSL、WLO至WLn以及DSL。可以从控制电路120输出行地址信号RADD。
[0029]电压供应电路130可以包括电压发生器131和行解码器133。电压发生器131可以被配置成响应于来自控制电路120的电压控制信号CMDv而产生操作电压Verase、Vpgm、Vread、Vpass、Vdsl、Vssl和Vsl。行解码器133可以被配置成响应于行地址信号RADD而将操作电压传送至公共源极线SL和存储块110MB之中的选中存储块的局部线SSL、WLO至WLn以及DSL。可以从控制电路120中输出行地址信号RADD。
[0030]电压供应电路130可以响应于电压控制信号CMDv而输出并且改变将要描述的操作电压Verase、Vpgm、Vread、Vpass、Vdsl、Vssl和Vsl。可以从控制电路120中输出电压控制信号CMDv。
[0031]读取/写入电路140可以包括经由位线Ble和Blo电耦接至存储器阵列110的多个页面缓冲器PB。页面缓冲器PB中的每个可以与位线Ble或Blo中的每个电耦接。更具体地,单个的页面缓冲器PB可以与单个位线Ble或Blo电耦接。在编程操作期间,页面缓冲器PB可以被配置成响应于来自控制电路120的PB控制信号CMDpb和要被储存在存储器单元中的数据DATA而对位线Ble和Blo进行选择性地预充电。在编程验证操作或读取操作期间,页面缓冲器PB可以被配置成响应于控制电路120的PB控制信号PB_C0NTR0Ls而对位线Ble和Blo预充电、感测位线Ble和Blo的电压变化或电流以及锁存从存储器单元中读出的数据。页面缓冲器PB可以被配置成基于在验证操作期间锁存的数据来将验证结果FF[0:k]输出至通过/失败检查电路170。
[0032]列选择电路150可以被配置成响应于从控制电路120中输出的列地址CADD而选择被包括在读取/写入电路140中的页面缓冲器PB。换言之,列选择电路150可以被配置成响应于列地址CADD而将要被储存在存储器单元中的数据顺序传送至页面缓冲器PB。另夕卜,列选择电路150可以被配置成在读取操作期间响应于列地址CADD而顺序地选择页面缓冲器PB以将存储器单元的锁存至页面缓冲器PB的数据对外输出。
[0033]输入/输出电路160可以被配置成将从外部设备输入的命令信号CMD和地址信号ADD传送至控制电路120。另外,输入/输出电路160可以被配置成在编程操作期间将外部输入数据DATA传送至列选择电路150或在读取操作期间将从存储器单元中读取的数据对外输出。
[0034]通过/失败检查电路170可以被配置成:在编程验证操作之后,通过感测电流根据页面缓冲器PB输出的验证结果FF[0:k]而变化的量来确定编程通过/失败。通过/失败检查电路170可以被配置成将用于根据验证结果FF[0:k]来确定编程通过/失败的通过/失败结果信号CHECKs输出至控制电路120。
[0035]当操作电路(120至170)对存储器单元执行编程操作时,可以将OV的编程允许电压施加至存储块中的选中存储串的位线。另外,可以将例如OV的关断电压施加至共享位线的未选中存储串的漏极选择晶体管的栅极。由于通过带带隧穿(BTBT)将空穴充电至未选中存储串的漏极选择晶体管的沟道,漏极选择晶体管的截止特性可能会恶化。此外,在未选中存储串的沟道区或即编程禁止单元的沟道区中沟道升压电平可以降低。当通过增大施加至位线的编程允许电压来改善反偏压效应时,结果可以改善漏极选择晶体管的截止特性。
[0036]可以通过增大施加至位线的编程允许电压提升反偏压效应来改善漏极选择晶体管的截止特性。此外,还可以通过与增大位线电压同样多地增大施加至选中字线的编程电压来提高编程速度。
[0037]当进一步增大编程电压时,相邻字线之间的偏压差距或增大。另外,还可能恶化编程干扰特性。因此,编程速度的降低可以被最小化。另外,当执行编程循环的次数大于参照数量时,可以通过增大施加至编程目标存储器单元的位线的编程允许电压来改善漏极选择晶体管的截止特性。例如,在操作电路(120至170)执行编程循环当中距达到最大数量剩下预定数量时,可以增大编程允许电压。优选地,可以仅在最后三个循环中增大施加至位线的编程允许电压。最后三个循环可以在使用增量步进脉冲编程(ISPP)方案的编程循环之中。
[0038]在使用ISPP方案的编程循环中,当从第一循环起开始增大编程允许电压时,编程速度会被相应地大幅降低。然而,当仅在最后少量循环中增大编程允许电压时,编程速度可以被略微降低。另外,可以显著地改善编程干扰特性。
[0039]以下如图3和图4详细描述上述半导体器件的操作,图3和图4是说明根据本发明的实施例的操作半导体器件的方法的流程图。图5和图6是说明根据本发明的实施例的操作半导体器件的方法的波形图。
[0040]参见图3和图5,在步骤S301中可以选择字线以执行编程操作。通常,可以在存储块中选择第一字线,字线WLO。
[0041]可以在步骤S303至S313中对电耦接至选中字线的存储器单元执行编程循环。首先,可以在步骤S303中对电耦接至选中字线的存储器单元执行编程操作。
[0042]操作电路可以将OV的编程允许电压施加至编程目标单元的位线。操作电路还可以将2.3V的编程抑制电压施加至编程禁止单元的位线。操作电路可以将编程电压施加至编程目标单元的字线。此外,操作电路可以将编程通过电压施加至其他字线。
[0043]在存储块中,其他存储串可以与包括编程目标单元的存储串的位线电耦接。另外,存储块中共享位线的存储串还可以共享字线。因此,可以将编程允许电压、编程电压和编程通过电压同等地施加至共享位线的存储串。为了仅对选中存储串执行编程操作且将其他存储串设置成编程禁止模式,操作电路可以将用以导通漏极选择晶体管的2V电压施加至选中存储串的漏极选择线。操作电路还可以将用以关断漏极选择晶体管的OV电压施加至未选中存储串的漏极选择线。
[0044]因此,由于可以将选中存储串的沟道区保持接地,所以可以将编程目标单元的阈值电压增大沟道电压和编程电压之差。另外,未选中存储串的沟道区可以处于浮置状态,且然后沟道升压可以发生。沟道电压可以增大,而编程电压和沟道电压之差可以减小。结果,那么编程禁止单元的阈值电压可不被增大。
[0045]操作电路可以被配置成在步骤S305中对选中字线执行验证操作。操作电路可以被配置成对位线预充电、将编程验证电压施加至选中字线以及将通过电压施加至其他字线。当编程目标单元的阈值电压比目标电压高时,则位线可以被放电。当编程目标单元的阈值电压比目标电压低时,则可以将位线保持预充电。操作电路可以被配置成感测位线的电压变化并且根据感测结果将通过/失败结果信号输出至控制电路。
[0046]控制电路可以被配置成在步骤S307中响应于操作电路输出的通过/失败结果信号而判定编程是否通过。更具体地,控制电路可以检查选中存储器单元的阈值电压是否增大至目标电平。
[0047]当控制电路确定编程操作不成功时,在步骤S309中控制电路可以检查循环计数器计数的循环数量、或即执行编程操作的次数是否已超过参照数量。
[0048]在步骤S311中,操作电路可以被配置成:改变编程电压,并且当循环数量小于或等于参照数量时,重复步骤S303至S309。编程电压可以按预定的步进电压增大。
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