[发明专利]存储器装置编程窗口调整

说明书

技术领域

本发明大体涉及半导体存储器且更明确地说涉及非易失性存储器装置。

背景技术

存储器装置通常作为内部元件、半导体、集成电路提供于计算机或其它电子装置 中。存在许多不同类型的存储器，包含随机存取存储器(RAM)、唯读存储器(ROM)、 动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)及非易失性快 闪存储器。

快闪存储器装置已发展成为用于各种电子应用的非易失性存储器的普遍来源。快 闪存储器装置通常使用允许高存储器密度、高可靠性及低功率消耗的单晶体管存储器 单元。快闪存储器的常见使用包含个人计算机、个人数字助理(PDA)、数码相机及 蜂窝式电话。程序代码和系统数据(例如基本输入/输出系统(BIOS))通常存储于快 闪存储器装置中以供在个人计算机系统中使用。

非易失性存储器装置中的每一单元可编程为每单元单个位(即，单级单元-SLC) 或每单元多个位(即，多级单元-MLC)。每一单元的阈值电压(V_th)确定存储于所 述单元中的数据。例如，在SLC中，0.5伏的V_th可指示经编程单元而-0.5伏的V_th可 指示经擦除单元。MLC具有多个正V_th分布，每一正分布指示不同的状态而负分布通 常指示经擦除状态。MCL通过给存储于传统快闪单元上的特定电压范围指派位样型来 利用所述单元的模拟性质。所述分布为较大编程窗口的一部分(即，其中存储器装置 为可编程的电压范围)且通过电压空间或容限分离，所述电压空间或容限因对例如将 四种状态装配到低电压存储器装置中的限制而相对小。

当快闪存储器单元经历多个擦除/编程循环时，所述快闪存储器单元失去其被擦除 到特定负电压的能力。此为将电荷存储层(如，浮动栅极)与衬底分离的隧道氧化物 中的电子陷阱的结果。在需要将更多状态存储于编程窗口中的MLC技术中尤其不期 望如此。循环之后的较小编程窗口可限制存储器装置中可用MLC编程状态的数量。

图1图解说明显示典型非易失性存储器装置的编程阈值电压改变的图表。此图沿 y轴显示非易失性存储器单元的阈值电压且沿x轴显示擦除/编程循环的数量。

最初，存储器单元可能具有-3.0伏的最大经擦除状态及3.0伏的最大经编程状态， 所述最大经编程状态在擦除/编程循环的数量为低的情况下更靠近于y轴。当所述循环 接近10k循环时，可看到最大擦除状态阈值电压已增加到0伏而最大经编程状态阈值 电压已增加到5.0伏。因此，此图表中的最可靠编程窗口固定为在0伏与3伏之间。 此为用于非易失性存储器装置的感测操作的固定编程窗口。

出于上述原因，且出于所述领域的技术人员在阅读及理解本说明书后将易于理解 的下述其它原因，此项技术中需要一种方法来调整非易失性存储器装置中擦除/编程循 环对编程窗口的影响。

附图说明

图1显示存储器单元阈值电压(V_t)对擦除/编程循环数量的图表。

图2显示用于在编程时进行编程窗口调整的方法的一个实施例的流程图。

图3显示用于可在经调整编程电平下检索数据的方法的一个实施例的流程图。

图4显示根据图1及图2的方法的电平转换表的一个实施例。

图5显示编程窗口调整方法的替代实施例的流程图。

图6显示并入有本发明的编程窗口调整方法的存储器系统的一个实施例的框图。

具体实施方式

在本发明的以下详细描述中，参考形成本发明的一部分且其中以图解说明的方式 显示可实践本发明的特定实施例的附图。在图式中，在数个视图中相同编号描述大致 相似的组件。充分详细地描述这些实施例旨在使所属领域的技术人员能够实践本发明。 可利用其它实施例且在不背离本发明的范围的情况下进行结构、逻辑及电改变。因此， 以下详细描述不应视作在某种意义上限制本发明，且本发明的范围仅由所附权利要求 书及其等效物界定。

图2图解说明用于在编程时进行编程窗口调整的方法的一个实施例的流程图。对 待编程的存储器块执行块擦除操作201。擦除操作包括使耦合到每一列存储器单元的 字线比衬底更具负性。例如，用包括大负性电压(例如，-20伏)的擦除脉冲偏置每 一字线可用于将所述块中的存储器单元的阈值电压移动到负性电平。在每一擦除脉冲 之后，执行擦除检验操作以确定是否充分擦除所述存储器单元。