非易失性存储器的擦除的制作方法_4

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环应用擦除条件的情况下,处理1500循环直到验证了擦除为止。
[0083]在步骤1502中,初始化循环计数。该擦除计数可以用于确定针对边缘字线的电压的适当的幅值。
[0084]在步骤1504中,施加擦除条件。这些条件可以包括用于P阱332的擦除电压或擦除脉冲以及用于字线的适当的电压。可以基于字线的位置将不同的电压施加至字线。此外,字线电压可以取决于擦除循环计数或取决于擦除电压幅值。下面讨论其他细节。在一种实施方式中,擦除条件包括浮置SGS、SGD、位线以及公共源极线。
[0085]在步骤1506中,将一组擦除验证条件施加至存储器单元。在一种实施方式中,采用源极跟随器感测。步骤1506可以包括使位线向地面放电,这可以通过导通漏极侧选择线(SGD)来实现。然后,向公共源极线施加比零电压更高的电压(例如,2.2V)以及向字线施加某一电压(例如,0V)。电荷积聚在给定的NAND串的位线上,直到体效应关断NAND串中的至少一个存储器单元为止。存储器单元可以用另一方式来感测。
[0086]在步骤1508中,对NAND串中的每个NAND串进行感测,以确定在NAND串上的所有存储器单元是否已被充分地擦除。为了在位线上积聚电荷,可以在等待预定时间段之后执行步骤1508。在一种实施方式中,将在给定位线上的电压与参考值进行比较,以确定在对应的NAND串上的存储器单元中的任一存储器单元是否具有高于目标值的Vt。该目标值可以是负值。
[0087]在一种实施方式中,如果检测到在NAND串上的每个存储器单元的Vt已经达到目标电平,则将在对应的数据锁存器中存储的数据改变为逻辑“I”。在一种实施方式中,如果NAND串具有Vt未达到适当目标电平的至少一个存储器单元,则不改变在对应的数据锁存器中存储的数据。
[0088]在步骤1510中,确定是否足够的NAND串通过了擦除验证。在一种实现中,允许一定数量的NAND串未通过擦除验证。例如,如果少于32个NAND串未通过擦除验证,则整体擦除验证通过。如果擦除验证通过,则处理结束。
[0089]在步骤1510处,如果确定擦除验证失败,然后在步骤1512中增加擦除电压。可以使擦除电压增加任何期望的量例如0.2V、0.5V、1.0V等。
[0090]在步骤1514中,增加擦除循环计数。在步骤1516中,确定施加至各个字线的电压。如上所述,可以基于字线的位置将不同的电压施加至字线。例如,施加至第一边缘字线的电压可以与施加至第二边缘字线的电压不同。此外,字线电压可以取决于擦除循环计数或者取决于擦除电压幅值。例如,边缘字线可以接收取决于擦除循环计数或擦除脉冲幅值的电压,然而中间的字线(不认为在边缘处的字线)可以具有不取决于擦除循环计数或擦除电压的电压。
[0091]接下来,在步骤1504中施加擦除条件。然后,处理继续进行直到验证了擦除为止。在一种实施方式中,如果擦除循环计数在擦除验证通过之前超过某一预定数值,则处理在擦除失败的情况下结束。
[0092]如上所述,施加至第一边缘字线的电压不需要使选择线SG与边缘WL之间的电场保持为常量,尽管这是一种可能。图16是在擦除处理的一种实施方式期间施加的电压以及在SG与边缘WL之间产生的电场的图。在该实施方式中,施加至第一边缘字线的电压从一个脉冲至下一个脉冲没有增加与擦除电压增加的同样多的电压。例如,擦除电压从一个脉冲至下一个脉冲可能增加0.4V,然而施加至第一边缘字线的电压从一个擦除至下一擦除可能增加0.2V。选择线SG与第一边缘WL之间的电场可以随着擦除进行而增加。在图16中选择线SG与第一边缘WL之间的电场被描绘为“el”。
[0093]在该实施方式中,向第二边缘字线施加相对低的电压。该电压可以是大约0V,但是可以是更高或更低。该低电压帮助擦除与第二边缘字线关联的存储器单元。
[0094]还描绘了第一边缘WL与第二边缘WL之间的电场。在图16中第一边缘WL与第二边缘WL之间的电场被描绘为“e2”。该电场可以随着擦除进行而增加。该增加的原因是随着擦除进行,施加至第一边缘WL与第二边缘WL的电压之间的差值增加。然而,注意,可以将施加至第一边缘字线的电压幅值的增加保持为比擦除电压幅值的增加更小。因此,可以将第一边缘WL与第二边缘WL之间电场的增加保持为更小。这可以帮助防止或减少第一边缘字线与第二边缘字线之间的绝缘体(例如,介电质如氧化硅)的击穿。
[0095]图17是在擦除处理的一种实施方式期间施加的电压以及在SG与边缘WL之间产生的电场的图。在该实施方式中,施加至第二边缘字线的电压从一个擦除脉冲至下一个擦除脉冲增加。这可以帮助减少第一边缘WL与第二边缘WL之间的电场。
[0096]在该实施方式中,施加至第一边缘字线的电压从一个脉冲至下一个脉冲没有增加与擦除电压同样多的电压。SG与第一边缘WL之间的电场(el)可以随着擦除进行而增加。
[0097]还描绘了第一边缘WL与第二边缘WL之间的电场。该电场(e2)可以随着擦除进行而增加。然而,因为施加至第二边缘字线的电压随着擦除脉冲序列进行而增加,因此可以将第一边缘WL与第二边缘WL之间的电场增加保持为更小。这可以帮助防止或减少第一边缘字线与第二边缘字线之间的绝缘体(例如,介电质如氧化硅)的击穿。
[0098]在图17的实施方式中,施加至第二边缘WL的电压增加,但是以与施加至第一边缘字线的电压的增加相比更小的增量而增加。这个构思可以延伸至其他边缘字线。例如,施加至第三边缘字线的电压可以随着擦除进行而增加。然而,这可以以与施加至第二边缘字线的电压的增加相比更小的增量来进行。因此,对于离第一边缘字线更远的边缘字线而言,电压增加的幅值可以更小。
[0099]注意,由于WL耦接至浮置栅极(FG),如果随着增加V_eraSe来逐步升高第一边缘WL电压,则可能潜在地降低与第二边缘WL关联的存储器单元的擦除速度。例如,第一边缘WL可以电容偶接至与第二边缘WL关联的存储器单元的FG。如果第二边缘WL是数据WL,则不期望降低擦除速度。在一种实施方式中,随着擦除进行逐步降低第二边缘WL的电压。
[0100]图18是在擦除处理的一种实施方式期间施加的电压的图,其中,随着擦除进行逐步降低施加至第二边缘WL的电压。描绘了随着施加至第一边缘WL的电压的增加,擦除电压(脉冲)增加。从一个脉冲至下一个脉冲,第一边缘WL的增加可以比擦除电压的增加在幅值上更小。
[0101]在图18的实施方式中,施加至第二边缘WL的电压随着更大的幅值擦除电压而降低。施加至第二边缘字线的电压的初始幅值可以比施加至第一边缘WL的电压的初始幅值更大,但是作为替选施加至第二边缘字线的电压的初始幅值可以比施加至第一边缘WL的初始幅值更小或者可以是与施加至第一边缘WL的初始幅值相同的大小。
[0102]在图18描绘的实施方式中,施加至第三边缘WL的电压在整个擦除序列中保持恒定。然而,施加至第三边缘WL的电压可以随着擦除进行而增加或减少。
[0103]注意,如果要使WL的电压随着擦除进行而增加,那么该增加不需要在每个新擦除脉冲的情况下发生。增加可以仅在预定数量的擦除脉冲之后开始或者可以仅在擦除脉冲的幅值已经达到某个电平之后开始。此外,增加可以在预定数量的擦除脉冲之后停止或者在擦除脉冲的幅值已经达到某个电平时停止。可以结合这两个因素。同样地,如果要使WL电压随着擦除进行而降低,那么可以执行类似的动作。
[0104]图19A是确定在擦除操作期间是否增加WL电压的处理的一种实施方式的流程图。该处理可以针对第一边缘WL、第二边缘WL等来执行。可以在处理1500的步骤1516中使用该处理。可以在如图13、图16、图17、图18中描绘的边缘WL电压的渐变方案的情况下使用该处理,但是不限于此。然而,边缘WL电压可以在更低的擦除电压和/或更高的擦除电压下保持恒定而不是渐变。
[0105]在步骤1902中,确定擦除循环计数是否大于NI且小于N2。如果擦除循环计数大于NI且小于N2,则在步骤1904中增加边缘WL电压。增加可以取决于针对哪一字线。在一种实施方式中,增加与擦除电压的增加为相同幅值(或者接近相同幅值)。这可以是针对第一边缘WL的情况。在一种实施方式中,增加比擦除电压的增加在幅值上更小。注意,增加边缘WL电压的替选是降低边缘WL电压,如在图18的针对第二边缘WL的示例中。
[0106]如果步骤1902的测试为否,则在步骤1906中使边缘WL维持在其先前的电平处。注意,NI可以是任何数值,包括0,使得在第一擦除脉冲上,边缘WL电压增加。N2可以是比NI大的任何数,包括比最高可能擦除循环计数更大的数。
[0107]图19B是确定在擦除期间是否增加边缘WL电压的处理的一种实施方式的流程图。该处理可以针对第一边缘WL、第二边缘WL等来执行。可以在处理1500的步骤1516中使用该处理。该处理与图19A的一个处理类似,但是该处理基于擦除脉冲幅值。可以在如图13、图16、图17、图18中描绘的边缘WL电压的渐变方案的情况下使用该处理,但是不限于此。
[0108]在步骤1922中,确定擦除脉冲幅值是否大于Vl且小于V2。注意,Vl可以是任何电压(包括比最低可能V_eraSe小的电压),以使得在第一擦除脉冲上,电压增加。V2可以是比Vl大的任何电压,包括比最高可能V_erase更高的电压。
[0109]如果擦除脉冲幅值大于Vl且小于V2,则在步骤1924中增加边缘WL电压。增加可以取决于这是针对哪一字线。在一种实施方式中,增加与擦除电压的增加为相同的幅值。这可以是针对第一边缘WL的情况。在一种实施方式中,增加比擦除电压的增加在幅值上更小。注意,增加边缘WL电压的替选是减少边缘WL电压,如在图18的针对第二边缘WL的示例中。如果步骤1922的测试为否,则在步骤1926中使边缘WL维持在其先前的电平。
[0110]电压开始/停止改变所处的点可以针对不同的边缘WL而不同。图19C是第一边缘WL和第二边缘WL具有不同开始/停止点的处理的一种实施方式的流程图。在步骤1932中,确定擦除循环计数是否大于NI且小于N2。如果擦除循环计数大于NI且小于N2,则在步骤1934中增加第一边缘WL电压。如果步骤1932的测试为否,则在步骤1936中使第一边缘WL维持在其先前的电平。注意,NI可以是任何数(包括O),以使得在第一擦除脉冲上,电压增加。N2可以是比NI大的任何数,包括比最高可能擦除循环计数更大的数。在该处理中NI与N2不需要与在图19A的处理中引用的NI与N2相同。
[0111]在步骤1938中,确定擦除循环计数是否大于N3且小于N4。注意,N3可以是任何数,包括0,使得在第一擦除脉冲上,电压增加。N4可以是比N3大的任何数,包括比最高可能循环计数的更大的数。
[0112]如果步骤1938的测试为是,则在步骤1940中改变第二边缘WL电压。该改变可以是增加或减少。如果步骤1938的测试为否,则在步骤1942中使第二边缘WL维持在其先前的电平处。
[0113]图19D是施加擦除条件的一种实施方式的流程图。这些条件可以施加至NAND存储器阵列。可以在处理1500的步骤1504期间使用该处理。在步骤1952中,将位线浮置。在步骤1954中,浮置选择线(例如,SGS、S⑶)。这可以包括浮置S⑶与SGS 二者。在步骤1956处,将公共源极线浮置。
[0114]在步骤1958中,向第一边缘WL施加电压。该电压可以随着擦除进行(例如,进一步进入擦除脉冲的序列)而增加。图13、图16、图17及图18示出了几个示例性增加。步骤1958可以包括这些或其他增加中的任何增加。注意,可以向NAND串的每个端部处的第一边缘字线施加该电压。如果仅向NAND串的一个端部的第一边缘字线施加该电压,则可以向在任一端部的第一边缘字线施加该电压。
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