在存储器阵列中用于存储单元编程状态验证的升高的位线制造技术

在根据本说明书的编程状态验证的一个方面中，通过在预充电子间隔期间将非零偏移或增量值ΔV施加到非目标存储单元的位线来各自升高非目标存储单元的位线上的电压电平。施加到目标存储单元位线的位线验证电压使得位线的电压从升高的ΔV值斜升。因此，从初始值(其是较高的或升高的ΔV值)开始，在预充电子间隔期间，位线电压更快地斜升到位线验证电压电平，以提高系统性能。另外，在预充电子间隔期间，施加到目标存储单元位线的位线验证电压可以处于相对较高的值，以维持编程状态验证的准确性。

【技术实现步骤摘要】
在存储器阵列中用于存储单元编程状态验证的升高的位线
本文所描述的实施例总体上涉及一种用于在存储器阵列中用于存储单元编程状态验证的升高位线电压的装置、非易失性存储器存储设备以及方法。
技术介绍
固态存储设备(例如，固态驱动器或SSD)可以包括实现NAND存储器单元的非易失性存储器管芯的一个或多个封装，例如其中，每个管芯由存储单元构成，并且其中，存储单元被组织成页面，并且页面被组织成块。每个存储单元可以存储信息的一个或多个位。通过施加一系列脉冲以使所选择的单元达到期望的电压阈值水平，可以将不同的单元编程为表示数据的一个或多个编程状态。在NAND存储器阵列中，阵列的存储单元被频繁地排列成存储单元串(stringofstoragecells)，在存储单元串中，位线被耦合到每个串的一端，而字线被耦合到该串的每个存储单元。以编程间隔的序列编程串的存储单元。在每个编程间隔中，编程脉冲被施加到在本文中被称为目标存储单元的所选择的存储器单元，以在目标存储器单元中注入一定量的电荷。每个编程间隔还包括在编程脉冲之后的验证操作，该操作确定了目标存储单元是否已经捕获了所期望的电荷量。一旦目标存储单元已经通过了验证操作，从而确认了针对该单元的所期望的编程级别，该单元就被重新分类为非目标存储单元，并且不再针对附加的编程脉冲或验证操作。以这种方式，禁止非目标存储单元在随后的编程间隔中接收附加的电荷注入。附图说明参考附图，通过示例的方式描述了实施例，这些附图未按比例绘制，在附图中，相似的附图标记指代相似的元素。图1示出了根据本说明书的系统的实施例，该系统包括采用升高的位线电压用于编程状态验证的非易失性存储器存储设备。图2示出了图1的存储设备的存储器阵列的实施例。图3A示出了根据本说明书的采用升高的位线电压用于编程状态验证的操作的实施例。图3B示出了用于在已知的设备中进行编程和验证的操作的实施例。图4A示出了根据本说明书的采用升高的位线电压用于编程状态验证的预充电子间隔(prechargesubinterval)中的电压改变。图4B示出了已知的预充电子间隔中的电压改变。图5示出了用于图1的存储设备的已知的感测放大器的实施例。图6A示出了根据本说明书的采用升高的位线电压用于编程状态验证的预充电子间隔中的时序图和相关联的电压改变。图6B示出了在已知的预充电子间隔中的时序图和相关联的电压改变。图7A示出了根据本说明书的采用升高的位线电压用于编程状态验证的预充电子间隔中的升高位线电压的电压调节器。图7B示出了用于编程状态验证的已知的预充电子间隔的已知的电压调节器。图8示出了根据本说明书的系统的实施例，该系统包括采用升高的位线电压用于编程状态验证的非易失性存储器存储设备。具体实施方式在已知的存储单元阵列中，在每个编程间隔中的编程脉冲之后的验证操作包括预充电子间隔，在预充电子间隔中，施加位线验证电压以使目标存储单元的位线上的电压斜升，以稳定在位线验证电压处，以准备进行编程状态验证。此位线验证电压提供了通过该位线的存储单元串的串电流，以用于感测存储单元串的目标单元的编程状态。相反地，如果存储单元是非目标存储单元，则在预充电子间隔期间将非目标存储单元的相关联的位线斜降到已知的存储单元阵列中的相关联的串源(通常为接地)电平。因此，如果在先前的编程间隔中先前选择了存储单元或者将其分类为非目标存储单元，但是在随后的编程间隔中已经将其重新分类为目标存储单元，则施加到目标存储单元位线的位线验证电压使得位线的电压从与非目标位单元相关联的串源(接地)电平斜升到与目标位单元相关联的被施加的位线验证电压，以用于编程状态感测。相比之下，如果在先前的编程间隔中先前将存储单元分类为目标存储单元，但是在随后的编程间隔中已经将其重新分类为非目标存储单元，则施加到非目标位单元的位线的接地信号使得位线的电压从与目标位单元相关联的位线验证电压斜降到与非目标位单元相关联的接地(或串源)电平。在本文中应当理解的是，相邻位线上的电压的斜升和斜降会激活强的位线到位线的电容耦合，这会显著地减慢在每个编程间隔的预充电子间隔期间的目标存储位单元的位线验证电压的电平处的电压的斜升和稳定。因此，预充电子间隔优选地具有足够的持续时间，以允许位线电压电平在发起实际的编程状态感测以确保对编程状态的适当感测之前，完全地斜升并稳定在位线验证电压处。另外，较长的预充电子间隔可以减少由位线到位线的电容耦合引起的峰值电流。然而，预充电间隔(prechargeinterval)越长，每个编程间隔的持续时间就越长，这很可能会降低存储阵列的性能。为了减少位线的斜升和稳定时间(rampupandsettlingtime)，并且因此减少预充电间隔的持续时间，一种已知的方法是降低目标存储单元的位线验证电压的电平，以减少位线电压电平从接地斜升到这种较低的位线验证电压电平所需的时间。例如，用于目标存储单元的一种已知的位线验证电压是0.7v，并且已经提出了将位线验证电压电平减小到诸如0.5v或0.3v之类的较低的电平。然而，应当理解的是，降低位线验证电压的电平可以将通过相关联的存储单元串的串电流减小到损害准确的编程状态感测的电平。因此，对存储单元中的编程状态的不准确的感测可以引起在随后的编程间隔中对这样的存储单元的过度编程或编程不足。提高存储阵列的性能的另一种方法是减少预充电子间隔的持续时间，这可以缩短整个编程间隔的持续时间。然而，如果预充电子间隔在目标存储单元的位线电压已经具有足够的机会斜升并稳定在正确的位线验证电压电平之前被终止，则可能会再次损害对编程状态的准确感测。另外，可以通过缩短预充电子间隔的持续时间来增加峰值电流。因此，为了减少位线稳定时间并提高性能，已经提出了降低位线验证电压的电平。然而，为了确保适当的编程状态感测，已经需要高位线验证电压来提供足够的串电流以用于准确感测编程状态。因此，难以在不牺牲编程状态感测的准确性的情况下实现提高的性能。在根据本说明书的编程状态验证的一个方面中，与通常在许多已知的存储阵列中接地的串源极线电压电平相比，通过在预充电子间隔期间将非零偏移或增量值ΔV施加到非目标存储单元的位线来各自升高非目标存储单元的位线上的电压电平。另外，在预充电子间隔期间施加到目标存储单元位线的位线验证电压可以保持在相对较高的值(例如，0.7v)，以维持编程状态验证的准确性。在一个实施例中，非目标存储单元的位线上的电压电平被升高了非零偏移值ΔV(例如，等于0.2v)，同时将施加到目标存储单元位线的位线验证电压维持在相对较高的值(例如，0.7v)。应当理解的是，取决于特定的应用，可以选择其他电压电平。如下面更详细地解释的，如果存储单元在先前的编程间隔中先前是非目标存储单元，但是已经在随后的编程间隔中被重新分类为目标存储单元，则通过应用非零偏移或增量值ΔV来升高非目标存储单元的位线上的电压电平，施加到目标存储单元位线的位线验证电压使得位线的电压从升高的ΔV值而不是从接地或与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于与具有位线的存储单元的存储器阵列一起使用的装置，包括：/n控制器，其具有逻辑，所述逻辑被配置为：/n将所述存储器阵列的存储单元分类为目标存储单元和非目标存储单元中的一个；/n施加编程脉冲以将编程目标存储单元编程为具有编程状态；以及/n验证所述阵列的编程目标存储单元的编程状态，包括：向编程目标存储单元的位线施加位线验证电压，以及向非目标存储单元的位线施加非零位线偏移电压。/n

【技术特征摘要】
20200211 US 16/788,1941.一种用于与具有位线的存储单元的存储器阵列一起使用的装置，包括：
控制器，其具有逻辑，所述逻辑被配置为：
将所述存储器阵列的存储单元分类为目标存储单元和非目标存储单元中的一个；
施加编程脉冲以将编程目标存储单元编程为具有编程状态；以及
验证所述阵列的编程目标存储单元的编程状态，包括：向编程目标存储单元的位线施加位线验证电压，以及向非目标存储单元的位线施加非零位线偏移电压。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，对存储单元进行分类包括：将具有经验证的编程状态的编程目标存储单元重新分类为非目标存储单元。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，将位线验证电压施加到位线包括：从先前施加到非目标存储单元的第一位线的非零位线偏移电压斜变到施加到目标存储单元的所述第一位线的位线验证电压。


4.根据权利要求1所述的装置，其中，将非零位线偏移电压施加到位线包括：从先前施加到编程目标存储单元的第一位线的位线验证电压斜变到施加到目标存储单元的所述第一位线的非零位线偏移电压。


5.根据权利要求1所述的装置，其中，验证编程目标存储单元的编程状态包括：允许编程目标存储单元的位线稳定在位线验证电压处，允许非目标存储单元稳定在非零位线偏移电压处，以及感测编程目标存储单元的编程状态。


6.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，其中，所述阵列的所述存储单元是多级存储单元，所述控制器逻辑被进一步配置为：
针对所述多级存储单元的每一级重复：
将所述阵列的存储单元分类为目标存储单元和非目标存储单元中的一个；
施加编程脉冲以将目标存储单元编程为具有编程状态；以及
验证所述阵列的编程目标存储单元的编程状态。


7.根据权利要求4所述的装置，其中，所述阵列的存储单元被排列成存储单元串，所述存储单元串包括第一存储单元串，所述第一存储单元串在一端处具有晶体管源极，而在另一端处具有晶体管漏极，并且所述晶体管漏极被耦合到所述第一位线，所述控制器进一步具有电压源和具有晶体管开关的感测放大器，所述晶体管开关适于将所述电压源耦合到所述第一位线，以将所述第一位线的电压从所述位线验证电压斜变到所述非零位线偏移电压，所述非零位线偏移电压是相对于串的所述晶体管源极处的电势的偏移。


8.根据权利要求1-5和7中的任一项所述的装置，其中，所述非易失性存储器阵列包括NAND存储单元的三维阵列。


9.一种方法，包括：
将存储器阵列的存储单元分类为目标存储单元和非目标存储单元中的一个；
施加编程脉冲以将目标存储单元编程为具有编程状态；以及
验证所述阵列的编程目标存储单元的编程状态包括：向编程目标存储单元的位线施加位线验证电压，以及向非目标存储单元的位线施加非零位线偏移电压。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，对存储单元进行分类包括：将具有经验证的编程状态的编程目标存储单元重新分类为非目标存储单元。


11.根据权利要求9所述的方法，其中，将位线验证电压施加到位线包括：从先前施加到非目标存储单元的第一位线的非零位线偏移电压斜变到施加到目标存储单元的所述第一位线的位线验证电压。


12.根据权利要求9所述的方法，其中，将非零位线偏移电压施加到位线包括：从先前施加到编程目标存储单元的第一位线的位线验证电压斜变到施加到目标存储单元的所述第一位线的非零位线偏移电压。


13.根据权利要求9所述的方法，其中，验证编程目标存储单元的编程状态包括：允许编程目标存储单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翔，P·卡拉瓦德，A·哈基菲罗兹，S·R·拉杰瓦德，S·乌帕德亚，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US