半导体器件及其操作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2014年2月10日向韩国知识产权局提交的申请号为 10-2014-0015026的韩国专利申请的优先权，其全部公开通过引用合并于此。
技术领域
[0003] 各种实施例涉及一种半导体器件及其操作方法，并且更具体地涉及一种半导体器 件的擦除操作。
【背景技术】
[0004] 半导体器件通常包括存储器单元阵列、电路组和控制电路。存储器单元阵列包括 多个存储块，且被配置成储存数据。电路组典型地被配置成执行与在存储器单元阵列中选 中的存储块相关的编程操作、读取操作和擦除操作中的一个或更多个。控制电路典型地被 配置成控制电路组的操作。
[0005] 在许多情况下，控制电路被配置成向电路组发出命令以基于与每个操作相关的一 个或更多个设定值来执行各种操作。
[0006] 例如，当对选自多个存储块的选中的存储块执行擦除操作时，擦除电压Vera被施 加至选中的存储块中的阱。存储器单元的阈值电压被降低选中的存储块中的存储器单元和 沟道之间的电压差，且执行擦除操作。
[0007] 在许多情况下，使用利用逐渐增加擦除电压Vera的增量式步进脉冲擦除（ISPE) 方法的擦除操作。在ISPE方法的实施期间，重复地执行多个擦除循环。擦除循环中的每个 包括将擦除电压Vera施加至选中的存储块中的阱，以及判断选中的存储块中的存储器单 元的阈值电压是否被降低至目标电平。基于判断，如果重复擦除循环，则可以将擦除电压 Vera增加恒定步进电压Vstep。如在表1中所示，步进电压Vstep典型地保持在恒定电压， 而擦除电压随着每次重复擦除循环而逐步地增加恒定的步进电压Vstep。
[0008] 表 1
[0009]
【主权项】
1. 一种半导体器件的操作方法，包括以下步骤： 重复擦除循环，所述擦除循环可以被执行以通过将擦除电压施加至选中的存储块以及 执行擦除验证以判断所述选中的存储块中的存储器单元的阈值电压是否小于或等于目标 电平来降低所述选中的存储块中的所述存储器单元的阈值电压， 其中，所述擦除电压被增加了电压差，其中，所述电压差在连续应用的两个或更多个所 述擦除循环之间增加。
2. 如权利要求1所述的操作方法，其中，重复擦除循环的步骤还包括以下步骤： 在第一擦除循环中使用第一擦除电压； 在第二擦除循环中使用第二擦除电压，其中，所述第二擦除电压相对于所述第一擦除 电压高出第一电压； 在第三擦除循环中使用第三擦除电压，其中，所述第三擦除电压相对于所述第二擦除 电压高出第二电压。
3. 如权利要求2所述的操作方法，其中，所述第二电压相对于所述第一电压更高。
4. 如权利要求1所述的操作方法，还包括以下步骤： 随着所述擦除循环的次数增加，增加施加所述擦除电压至所述选中的存储块的时段。
5. 如权利要求4所述的操作方法，其中，重复擦除循环的步骤还包括以下步骤： 在第一擦除循环期间，在第一时段中将第一擦除电压施加至所述选中的存储块； 在第二擦除循环期间，在第二时段中将第二擦除电压施加至所述选中的存储块，其中， 所述第二时段相对于所述第一时段更长； 在第三擦除循环期间，在第三时段中将第三擦除电压施加至所述选中的存储块，其中， 所述第三时段相对于所述第二时段更长。
6. 如权利要求1所述的操作方法，还包括以下步骤： 将所述擦除电压增加恒定的电压差直到所述擦除循环的次数等于临界数目为止。
7. 如权利要求6所述的操作方法，还包括以下步骤： 随着所述擦除循环的次数增加，增加施加所述擦除电压至所述选中的存储块的时段。
8. -种半导体器件的操作方法，包括以下步骤： 重复编程循环，所述编程循环包括将编程电压施加至选中的字线以增加与所述选中的 字线电耦接的存储器单元的阈值电压以及执行编程验证以判断所述阈值电压是否大于或 等于目标电平， 其中，所述编程电压被增加了电压差，其中，所述电压差在连续施加的两个或更多个编 程电压之间增加。
9. 如权利要求8所述的操作方法，其中，重复编程循环的步骤包括以下步骤： 在第一编程循环中使用第一编程电压； 在第二编程循环中使用第二编程电压，其中，所述第二编程电压相对于所述第一编程 电压高出第一电压；以及 在第三编程循环中使用第三编程电压，其中，所述第三编程电压相对于所述第二编程 电压高出第二电压。
10. -种半导体器件，包括： 存储块，其被配置成储存数据； 电路组，其被配置成对所述存储块中的存储器单元进行擦除和编程；以及 控制电路，其被配置成控制所述电路组以重复擦除循环以及重复编程循环，所述擦除 循环可以被执行以通过将擦除电压施加至选中的存储块以及执行擦除验证以判断所述选 中的存储块中的存储器单元的阈值电压是否小于或等于目标电平来降低所述选中的存储 块中的所述存储器单元的阈值电压，其中，所述擦除电压被增加了电压差，其中，所述电压 差在连续应用的两个或更多个所述擦除循环之间增加；所述编程循环包括将编程电压施 加至选中的字线以增加与所述选中的字线电耦接的存储器单元的阈值电压以及执行编程 验证以判断所述阈值电压是否大于或等于目标电平，其中，所述编程电压被增加电压差，其 中，所述电压差在连续施加的两个或更多个编程电压之间增加。
【专利摘要】一种半导体器件的操作方法包括重复擦除循环和重复编程循环的步骤，所述擦除循环可以通过将擦除电压施加至选中的存储块以及执行擦除验证以判断选中的存储块中的存储器单元的阈值电压是否小于或等于目标电平来降低选中的存储块中的存储器单元的阈值电压，其中擦除电压被增加了电压差，其中电压差在连续应用的两个或更多个擦除循环之间增加。所述编程循环包括将编程电压施加至选中的字线以增加与选中的字线电耦接的存储器单元的阈值电压以及执行编程验证以判断阈值电压是否大于或等于目标电平，其中编程电压被增加了电压差，其中电压差在连续施加的两个或更多个编程电压之间增加。
【IPC分类】G11C16-06, G11C16-14
【公开号】CN104835527
【申请号】CN201410344847
【发明人】李煕烈
【申请人】爱思开海力士有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年7月18日
【公告号】US20150228348