[发明专利]具有基于邻近存储元件的状态信息的温度补偿的非易失性存储装置

说明书

技术领域

本发明涉及非易失性存储装置。

背景技术

半导体存储器装置已变得更加普遍地应用于各种电子装置中。例如，非易失性半导体存储器用在蜂窝电话、数字照相机、个人数字助理、移动计算装置、不可移动的计算装置以及其它装置中。电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）和闪存是最普遍的非易失性半导体存储器。

EEPROM和闪存利用位于半导体衬底中的沟道区域上方并且与该沟道区域绝缘的浮置栅。浮置栅位于源区域和漏区域之间。控制栅设置在浮置栅之上并且与浮置栅绝缘。晶体管的阈值电压由浮置栅上保留的电荷量来控制。即，在晶体管接通之前必须施加到控制栅以允许在其源极和漏极之间导通的电压的最小量由浮置栅上的电荷水平控制。

当对EEPROM或闪存器件编程时，通常将编程电压施加到控制栅，并且使位线接地。来自沟道的电子被注入到浮置栅中。当电子在浮置栅中累积时，浮置栅变为带负电，并且存储器单元的阈值电压上升以使得该存储器单元处于已编程状态。关于编程的更多信息可以在题为“Source SideSelf Boosting Technique For Non-Volatile Memory”的美国专利6,859,397、以及题为“Detecting Over Programmed Memory”的美国专利6,917,542中找到，这两个专利的全部内容通过引用合并于此。

一些EEPROM和闪存装置具有用于存储两个范围的电荷的浮置栅，并且因此，存储器单元可以在两个状态（即对应于数据“1”和数据“0”的已擦除状态和已编程状态）之间被编程/擦除。这样的装置称为二态装置（binary device）。

多状态闪存单元通过识别多个独特的允许阈值电压范围来实现。每个独特的阈值电压范围对应于数据位集合的预定值。被编程到存储器单元中的数据与该单元的阈值电压范围之间的特定关系取决于该存储器单元采用的数据编码方案。例如，美国专利第6,222,762号和美国专利申请公开第2004/0255090号描述了用于多状态闪存单元的各种数据编码方案，这两个申请的全部内容通过引用合并于此。

已注意到集成电路（包括在集成电路上实现的非易失性存储系统）的操作和行为会受到温度的影响。现有的存储器系统通过基于温度调整读取/验证比较电平、位线电流、感测安培、选择栅上的控制栅电压以及体偏置条件来对温度进行补偿。一些系统使用称为TCO的温度补偿系数。在一个实施例中，TCO表示对于每摄氏度的温度改变存储器单元的阈值电压改变多少。每TCO的单位是毫伏/摄氏度。通常的示例TCO是-3毫伏/摄氏度。一些现有的装置还可使用先进的控制器技术，以通过动态地测量阈值电压分布以及基于测量的阈值电压分布更新读取比较电平来优化读取电平。

装置尺寸变得越小，则对于补偿温度的需求越强烈。

附图说明

图1A是描绘阈值电压分布的曲线图。

图1是NAND串的顶视图。

图2是NAND串的等效电路图。

图3是非易失性存储器系统的框图。

图4是描绘存储器阵列的一个实施例的框图。

图5是描绘感测块的一个实施例的框图。

图6描绘了阈值电压分布的示例集合并且描绘了示例编程处理。

图7描绘了阈值电压分布的示例集合并且描绘了示例编程处理。

图8A至8C描绘了阈值电压分布的示例和示例编程处理。

图9是示出阈值电压分布与存储器单元中存储的数据之间的关系的一个示例的表。

图10A至10D描绘了阈值电压分布的示例和示例编程处理。

图11是描述用于操作非易失性存储装置的处理的一个实施例的流程图。

图12是描述用于对非易失性存储装置编程的处理的一个实施例的流程图。

图13是描述用于对非易失性存储装置执行编程操作的处理的一个实施例的流程图。

图14是描述用于从非易失性存储装置读取数据的处理的一个实施例的流程图。

图15是描述用于从非易失性存储装置读取数据的处理的一个实施例的流程图。

图16是描述用于对非易失性存储装置中存储的数据进行编码和解码的处理的一个实施例的流程图。

图17描绘了示例LRR表。

图18是描述用于从非易失性存储装置读取数据的处理的一个实施例的流程图。