CN114303198B 通过筛选存储器单元改进模拟非易失性存储器中的读取电流稳定性的方法 （硅存储技术股份有限公司）

2022.02.28PCT/US2020/0478342020.08.25WO2021/045934EN2021.03.11US2010259979A1,2010US6339557B1,2002.01.15通过筛选存储器单元改进模拟非易失性存读取操作中测量施加到该存储器单元的与通过2在第一读取操作中测量施加到所述存储器单元的与通过所述存储器单元的目标电流在第二读取操作中重新测量施加到所述存储器单元的与通过所述存储器单元的所述如果所测量的阈值电压与所重新测量的阈值电压之间的差筛选出被识别为有缺陷的所述存储器单元以使得所述存储器单元浮栅，所述浮栅垂直设置在所述沟道区的第一部分上方并且选择栅，所述选择栅垂直设置在所述沟道区的第二部分上方并且与所述沟设置在所述源极区上方并且与所述源极区绝将在振幅上斜升的电压施加到所述控制栅，直到达到通过所述存5.根据权利要求4所述的设备，其中为了在所述第二读取操作中重新测量所述阈值电将在振幅上斜升的电压施加到所述控制栅，直到达到通过所述存7.根据权利要求1所述的设备，其中针对被识别为有缺陷的所述存储器单元中的每个8.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器被进一步配置为对被识别为有缺陷的39.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器被进一步配置为在所述存储器单元的所述编程之后并且在所述阈值电压的所述测量和所述重新测量之前向所述存储器单元的向所述存储器单元的栅极施加负电压，并且然后针对所述存储器单元中的每个存储器单在第三读取操作中测量施加到所述存储器单元的与通过所述存储器单元的目标电流在第四读取操作中重新测量施加到所述存储器单元的与通过所述存储器单元的所述如果在所述第三读取操作中所测量的阈值电压与在所述第四读取操作中所重新测量将所述存储器单元中的每个存储器单元编程到与所述存储器单元的预定阈值电压对使用施加到所述存储器单元的第一读取电压在第一读取操作中测量通过所述存储器如果在所述第一读取操作中所测量的电流低于参考电流筛选出被识别为有缺陷的所述存储器单元以使得所述存储器单元13.根据权利要求12所述的设备，其中所述控制器被进一步配置为针对所述存储器单使用施加到所述存储器单元的第二读取电压在第二读取操作中测量通过所述存储器如果在所述第二读取操作中所测量的电流高于所述参考电流值或所述参考电流值范4浮栅，所述浮栅垂直设置在所述沟道区的第一部分上方并且选择栅，所述选择栅垂直设置在所述沟道区的第二部分上方并且与所述沟设置在所述源极区上方并且与所述源极区绝16.根据权利要求14所述的设备，其中在所述第一读取操作期间，所述控制器被配置18.根据权利要求11所述的设备，其中针对被识别为有缺陷的所述存储器单元中的每19.根据权利要求11所述的设备，其中所述控制器被进一步配置为对被识别为有缺陷在所述存储器单元的所述编程之后并且在所述第一读取操作在所述存储器单元的所述编程之后并且在所述第二读取操作5[0002]本申请要求提交于2019年9月3日的美国临时申请第62/895,458号和提交于2020年3月24日的美国专利申请第16/828,2隔开的源极区14和漏极区16的分裂栅存储器单元10。源极区14可以被称为源线SL(因为其通常与同一行或列中的其他存储器单元的其他源极区连接)，并且漏极区16通常通过位线区18的第一部分上方并且与其绝缘(并且控制列。电压置于控制栅22上以引起电子从浮栅20隧穿到擦除栅26(使浮栅处于带更多正电的状通过热电子注入被注入到浮栅20上(使浮栅处于带更多负电的状态-编程状态)。可以通过将正电压置于选择栅24上(使选择栅24下方的沟道区部分导通)以及漏极区16上(和任选地64.5V4.5V0.6V浮栅上的电荷量，诸如电子数)可在从完全擦除状态(浮栅上的最少电子)到完全编程状态[0011]以模拟方式或作为MLC操作的存储器单元10可能对噪声和读取电流不稳定性更敏定性的一个来源是通过电子陷阱在栅极氧化物-沟道界面上捕获和发射电子。栅极氧化物间的沟道电导率。由陷阱进行的电子捕获和发射的这些单电子事件表现为读取电流噪声，可以通过对应于目标电流的阈值电压或通过在给定读取电压条件下的存储器单元电流来[0013]前述问题和需要通过包括多个非易失性存储器单元和控制器的存储器设备得到7[0023]本发明是一种用于稳定图1的类型的存储器单元阵列的读取电流的技术，以改进选出该存储器阵列中表现出无法耐受的RTN水平的存储[0024]作为存储器阵列的控制器配置的一部分实现的读取稳定性技术可以从如图2所示的示例性存储器设备的架构更好地理解。存储器设备包括非易失性存储器单元10的阵列8[0025]读取稳定性技术涉及控制器66分析存储器单元阵列以检测和筛选表现出无法耐存储器单元的编程状态的函数而变化，但期望一旦存储器单元被编程为特定编程状态，作参数再次重新测量至少一次)。测量Vtcg的一种方式是将读取电位置于选择栅24和漏极的)存储器单元的信息可以本地存储在控制器66中或存储器设备中能够由控制器66访问的它们基本上从作为用于将数据存储到存储器单元和从存储器单元中读取数据的正常编程和读取操作的一部分的服务中移除)。可以与本文的任何实施方案一起使用的另一种已知度编程远超过选择的MLC或模拟操作范围，使得它们在相同存储器阵列中的其他存储器单行深度编程。具体地，为了区分不用于存储特定模拟数据(被编程为高于用户操作范围的Vtcg水平)的良好单元和有缺陷的存储器单元，可以将良好单元编程为比缺陷单元低的应用和/或以任何组合形式应用。9[0028]读取稳定性技术的另选实施方案包括图5中所示的步骤并且通过对存储器单元10压Vcg(即，从Vtcg_target偏移表示为ΔVcg的预定正偏移值的控制栅电压)一次或多次地单元将提供高于参考电流值或参考(目标)电流值范围的电流，并且因此在Vcg＝Vcg_移预定量的控制栅电压)再次一次或多次地读取每个存储器单元，并且与参考电流值或参少ΔVcg时，稳定的存储器单元将提供低于参考电流值的电流，并且因此在Vcg＝Vcg_电流不稳定性的存储器单元将以快速且有效的方式通过逻辑通过/失败标到Vtcg_target之后而在测量Vtcg之前，将电压施加到存储器单元的一个或多个栅极(例极氧化物上引起电场应力，从而刺激存储器单元的栅极氧化物-沟道界面处的陷阱上的电之前施加正电压(1V到7V)和负电压(-1V到-7V)将刺激具有RTN的存储器单元以表现出两种[0031]在读取操作之前向存储器单元的栅极施加电压也可以用作用于识别有缺陷的存Vcg等于Vtcg_target+ΔVcg下进行读取(步骤3b)之前施加正电压(步骤3a)，并且在Vcg等于Vtcg_target-ΔVcg下进行读取(步骤4b)之前施加负电压(步骤4a)。在Vtcg_target+ΔVcg下进行读取(步骤3b)旨在筛选出在读取期间保持处于较高Vtcg状态(电子在界面陷阱在Vtcg_target-ΔVcg下进行读取(步骤4b)旨在筛选出在读取期间保持处于较低Vtcg状态