利用按节距半圆漏极侧选择栅极技术的存储器装置的边缘字线数据保持改进制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种存储器装置和操作方法。所述装置包括存储器单元，所述存储器单元连接到字线，所述字线包括至少一个边缘字线和其他数据字线。所述存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于数据状态的阈值电压。所述串按行组织，并且控制装置耦接到所述字线和所述串并识别所述至少一个边缘字线。所述控制装置对处于所述行中的特定行中且与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元进行编程，以在编程操作期间与不处于所述行中的特定行中且不与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元相比，针对所述数据状态中的一个或多个数据状态具有改变的阈值电压分布。分布。分布。

【技术实现步骤摘要】
利用按节距半圆漏极侧选择栅极技术的存储器装置的边缘字线数据保持改进


[0001]本申请涉及非易失性存储器装置和非易失性存储器装置的操作。

技术介绍

[0002]本节段提供与本公开相关联的技术相关的背景信息，并且由此不一定为现有技术。
[0003]半圆漏极侧选择栅极(“SC
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SGD”)存储器技术提供若干优点，包括减小的管芯尺寸。为了生产SC
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SGD，使用蚀刻技术来切割存储器孔，从而赋予它们半圆形形状，并将块或行分成若干串。取决于用于形成SC
‑
SGD的工艺，可能出现某些低效率。例如，切割存储器孔将移除SC
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SGD的至少一些部分，诸如金属层，否则该金属层将屏蔽来自沟道和/或电荷俘获层的电场。因此，SC
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SGD可以受“相邻”电场影响，从而导致寄生晶体管沿着SC
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SGD晶体管泄漏。在一些情况下，这导致感测放大器不正确地确定SC
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SGD正在导通，这可能影响某些感测操作。此外，由于蚀刻变化，一些管芯可被切割成SGD层，而其他管芯可被切割成形成虚设字线的层。因此，由于切口与数据字线接近，可能会出现数据保持问题。因此，需要改进的非易失性存储器装置和操作方法。

技术实现思路

[0004]本节段提供了本公开的一般概述，并且不是其全部范围或其所有特征和优点的全面公开。
[0005]本公开的目的是提供解决和克服上述缺点的存储器装置和操作该存储器装置的方法。
[0006]因此，本公开的一方面是提供一种存储器装置，所述存储器装置包括存储器单元，所述存储器单元连接到多个字线中的一个字线，所述多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线。所述存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压。所述串按行组织，并且控制装置耦接到所述多个字线和所述串。所述控制装置被配置为识别所述至少一个边缘字线。所述控制装置对处于所述行中的特定行中且与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元进行编程，以在编程操作期间与不处于所述行中的特定行中且不与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元相比，针对所述多个数据状态中的一个或多个数据状态具有改变的阈值电压分布。
[0007]根据本公开的另一方面，还提供了一种与存储器装置通信的控制器，所述存储器装置包括存储器单元，所述存储器单元连接到多个字线中的一个字线，所述多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线。所述存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压。所述串按行组织。所述控制器被配置为识别所述至少一个边缘字线。所述控制器还被配置为指示所述存储器装置对处于所述行中的
特定行中且与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元进行编程，以在编程操作期间与不处于所述行中的特定行中且不与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元相比，针对所述多个数据状态中的一个或多个数据状态具有改变的阈值电压分布。
[0008]根据本公开的附加方面，提供了一种操作存储器装置的方法。所述存储器装置包括存储器单元，所述存储器单元连接到多个字线中的一个字线，所述多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线。所述存储器单元以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压。所述串按行组织。所述方法包括识别所述至少一个边缘字线的步骤。所述方法还包括以下步骤：对处于所述行中的特定行中且与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元进行编程，以在编程操作期间与不处于所述行中的特定行中且不与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元相比，针对所述多个数据状态中的一个或多个数据状态具有改变的阈值电压分布。
[0009]根据本文提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。本
技术实现思路
中的描述和具体示例仅旨在用于例证的目的，并非旨在限制本专利技术的范围。
附图说明
[0010]本文所述的附图仅用于所选实施方案的例示性目的，而不是所有可能的具体实施，并且不旨在限制本公开的范围。
[0011]图1A为根据本公开的各方面的示例性存储器设备的框图；
[0012]图1B为根据本公开的各方面的包括编程电路、计数电路和确定电路的示例性控制电路的框图；
[0013]图2示出了根据本公开的各方面的利用交错存储器串的三种类型的存储器架构的示意图；
[0014]图3A示出了根据本公开的各方面的NAND串中的示例性浮栅存储器单元的剖视图；
[0015]图3B示出了根据本公开的各方面的沿着图3A中所示的接触线的剖视图；
[0016]图4A和图4B示出了根据本公开的各方面的非易失性存储器，其中电荷俘获存储器单元使用非导电介电材料代替导电浮栅以便以非易失性方式存储电荷；
[0017]图5示出了根据本公开的各方面的图1的感测块的示例性框图；
[0018]图6A是根据本公开的各方面的图1的存储器阵列的示例性三维配置中的一组块的透视图；
[0019]图6B示出了根据本公开的各方面的图6A的块中的一个块的一部分的示例性剖视图；
[0020]图6C示出了根据本公开的各方面的图6B的堆叠中的存储器孔直径的图；
[0021]图6D示出了根据本公开的各方面的图6B的堆叠的区域的近距离视图；
[0022]图7A示出了根据本公开的各方面的具有多个存储器孔的存储器阵列的示意性平面图；
[0023]图7B示出了根据本公开的各方面的存储器阵列的剖视图；
[0024]图8A和图8B示出了根据本公开的各方面的没有虚设孔的另选存储器结构；
[0025]图9描绘了根据本公开的各方面的一组示例性阈值电压分布；
[0026]图10示出根据本公开的各方面的在漏极侧选择栅极层和边缘字线层处截取的存储器孔的剖面俯视图；
[0027]图11示出根据本公开的各方面的对于示例性存储器装置在高温数据保持测试之前和之后的阈值电压分布和对应数据或存储器状态；
[0028]图12示出了根据本公开的各方面的存储器单元的阈值电压分布，其示出了通过编程之后并且在高温数据保持测试之后立即仅在边缘字线的半圆行中将被编程为最高数据状态的存储器单元编程为更高阈值电压来进行示例性预补偿；
[0029]图13示出了根据本公开的各方面的存储器单元的阈值电压分布，其示出了通过编程之后并且在高温数据保持测试之后立即对于边缘字线的半圆行和全圆行两者将被编程为最高数据状态的存储器单元编程为更高阈值电压来进行另一示例性预补偿；
[0030]图14示出了根据本公开的各方面的存储器单元的阈值电压分布，其示出了通过编程之后并且在高温数据保持测试之后立即对于边缘字线的半圆行和全圆行两者将被编程为第七数据状态、第六数据状态和第五数据状态的存储器单元编程为更高阈值电压来进行另一示例性预补偿；
[0031]图15示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器装置，包括：存储器单元，所述存储器单元连接到多个字线中的一个字线，所述多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线，并且以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压，所述串按行组织；以及控制装置，所述控制装置耦接到所述多个字线和所述串并且被配置为：识别所述至少一个边缘字线，并且对处于所述行中的特定行中且与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元进行编程，以在编程操作期间与不处于所述行中的特定行中且不与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元相比，针对所述多个数据状态中的一个或多个数据状态具有改变的阈值电压分布。2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述多个字线和多个介电层水平地延伸并且在堆叠中以交替方式彼此叠加，所述串竖直地延伸穿过所述堆叠，所述存储器单元在位于所述串中的每个串的漏极侧上并且连接到多个位线中的一个位线的至少一个漏极侧选择栅极晶体管与位于所述串中的每个串的源极侧上并且连接到源极线的至少一个源极侧选择栅极晶体管之间串联连接，所述至少一个边缘字线竖直地设置在所述多个其他数据字线上方并且紧邻所述至少一个漏极侧选择栅极晶体管。3.根据权利要求2所述的存储器装置，其中对于所述存储器单元中的每个存储器单元可能的所述阈值电压跨越阈值窗口，所述存储器单元中的每个存储器单元被配置为存储多个位，所述多个数据状态包括在所述阈值窗口的第一端处的擦除状态以及各自对应于高于与所述擦除状态相关联的所述阈值电压的所述阈值电压的多个编程数据状态，所述多个编程数据状态包括在所述阈值窗口的与所述第一端相对的第二端处并且与高于与所述擦除状态和所述多个编程数据状态中的至少另一个编程数据状态相关联的所述阈值电压的所述阈值电压相关联的最高数据状态。4.根据权利要求3所述的存储器装置，其中所述行包括全圆行和半圆行，所述全圆行和所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割而成，所述行中的所述特定行是所述半圆行，并且其中所述控制装置被进一步配置为：在所述编程操作期间将在多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，直到被编程为所述最高数据状态且与所述全圆行相关联的所述存储器单元达到所述最高数据状态的第一最高验证电压电平为止；在所述编程操作期间将在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的所述多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述至少一个边缘字线，直到被编程为与所述半圆行和所述至少一个边缘字线相关联的所述最高数据状的所述存储器单元达到所述最高数据状态的第二最高验证电压电平为止，所述第二最高验证电压电平高于所述第一最高验证电压电平；并且在对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行编程以阻止对所述串中与所述全圆行相关联的所述存储器单元进行编程时，同时将禁止位线电压施加到所述多个位线中耦接到所述全圆行的所述串的位线，而在对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行编程以促进对所述串中与所述半圆行相关联的所述存储器单元进行编程
时，将选择位线电压施加到所述多个位线中耦接到所述半圆行的所述串的位线。5.根据权利要求3所述的存储器装置，其中所述行包括全圆行和半圆行，所述全圆行和所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割而成，所述行中的所述特定行既是所述半圆行又是所述全圆行，并且所述控制装置被进一步配置为：在所述编程操作期间将在多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，直到被编程为所述最高数据状态且与所述多个其他数据字线相关联的所述存储器单元达到所述最高数据状态的低最高验证电压电平为止；并且在所述编程操作期间将在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的所述多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述至少一个边缘字线，直到被编程为与所述至少一个边缘字线相关联的所述最高数据状态的所述存储器单元达到所述最高数据状态的高最高验证电压电平为止，所述高最高验证电压电平在量值上大于所述低最高验证电压电平。6.根据权利要求3所述的存储器装置，其中所述行包括全圆行和半圆行，所述全圆行和所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割而成，所述行中的所述特定行既是所述半圆行又是所述全圆行，所述多个位包括三个位，所述多个数据状态的总状态量是八，所述多个编程数据状态按照所述阈值电压在量值上增加的顺序包括第一数据状态和第二数据状态和第三数据状态和第四数据状态和第五数据状态和第六数据状态和第七数据状态，所述最高数据状态是所述第七数据状态，并且所述控制装置被进一步配置为：对于与所述多个其他数据字线相关联且在所述编程操作期间被编程为所述第一数据状态和所述第二数据状态和所述第三数据状态和所述第四数据状态和所述第五数据状态和所述第六数据状态和所述第七数据状态中的一者的所述存储器单元，在所述编程操作期间将在多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，直到被编程为所述第一数据状态和所述第二数据状态和所述第三数据状态和所述第四数据状态和所述第五数据状态和所述第六数据状态和所述第七数据状态中的所述一者的所述存储器单元分别达到所述第一数据状态的低第一电压电平和所述第二数据状态的低第二电压电平和所述第三数据状态的低第三电压电平和所述第四数据状态的低第四电压电平和所述第五数据状态的低第五电压电平和所述第六数据状态的低第六电压电平和所述第七数据状态的低第七电压电平中的一者为止；对于与所述至少一个边缘字线相关联且在所述编程操作期间被编程为所述第一数据状态和所述第二数据状态和所述第三数据状态和所述第四数据状态中的一者的所述存储器单元，在所述编程操作期间将在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的所述多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，直到被编程为所述第一数据状态和所述第二数据状态和所述第三数据状态和所述第四数据状态中的所述一者的所述存储器单元分别达到所述第一数据状态的所述低第一电压电平和所述第二数据状态的所述低第二电压电平和所述第三数据状态的所述低第三电压电平和所述第四数据状态的所述低第四电压电平中的一者为止；并且对于与所述至少一个边缘字线相关联且在所述编程操作期间被编程为所述第五数据
状态和所述第六数据状态和所述第七数据状态中的一者的所述存储器单元，在所述编程操作期间将在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的所述多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，直到被编程为所述第五数据状态和所述第六数据状态和所述第七数据状态中的所述一者的所述存储器单元分别达到所述第五数据状态的高第五电压电平和所述第六数据状态的高第六电压电平和所述第七数据状态的高第七电压电平中的一者为止，所述高第五电压电平在量值上大于所述低第五电压电平，并且所述高第六电压电平在量值上大于所述低第六电压电平，并且所述高第七电压电平在量值上大于所述低第七电压电平。7.根据权利要求3所述的存储器装置，其中所述行包括全圆行和半圆行，所述全圆行和所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割而成，所述行中的所述特定行既是所述半圆行又是所述全圆行，所述多个位包括三个位，所述多个数据状态的总状态量是八，所述多个编程数据状态按照所述阈值电压在量值上增加的顺序包括第一数据状态和第二数据状态和第三数据状态和第四数据状态和第五数据状态和第六数据状态和第七数据状态，所述最高数据状态是所述第七数据状态，并且所述控制装置被进一步配置为：对于与所述多个其他数据字线相关联且在所述编程操作期间被编程为所述多个编程数据状态中的任一者的所述存储器单元，将多个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，所述多个编程脉冲在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加第一编程阶跃电压；对于与所述至少一个边缘字线相关联且在所述编程操作期间被编程为所述第三数据状态和所述第二数据状态和所述第一数据状态的所述存储器单元，将多个编程脉冲施加到所述至少一个边缘字线，所述多个编程脉冲在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加所述第一编程阶跃电压；并且对于与所述至少一个边缘字线相关联且在所述编程操作期间被编程为所述第七数据状态和所述第六数据状态和所述第五数据状态和所述第四数据状态的所述存储器单元，将所述多个编程脉冲施加到所述至少一个边缘字线，所述多个编程脉冲在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加小于所述第一编程阶跃电压的第二编程阶跃电压。8.一种与存储器装置通信的控制器，所述存储器装置包括存储器单元，所述存储器单元连接到多个字线中的一个字线，所述多个字线包括至少一个边缘字线和多个其他数据字线，并且以串布置并且被配置为保持对应于多个数据状态中的一个数据状态的阈值电压，所述串按行组织，所述控制器被配置为：识别所述至少一个边缘字线；并且指示所述存储器装置对处于所述行中的特定行中且与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元进行编程，以在编程操作期间与不处于所述行中的特定行中且不与所述至少一个边缘字线相关联的所述串的所述存储器单元相比，针对所述多个数据状态中的一个或多个数据状态具有改变的阈值电压分布。9.根据权利要求8所述的控制器，其中所述多个字线和多个介电层水平地延伸并且在堆叠中以交替方式彼此叠加，所述串竖直地延伸穿过所述堆叠，所述存储器单元在位于所述串中的每个串的漏极侧上并且连接到多个位线中的一个位线的至少一个漏极侧选择栅极晶体管与位于所述串中的每个串的源极侧上并且连接到源极线的至少一个源极侧选择
栅极晶体管之间串联连接，所述至少一个边缘字线竖直地设置在所述多个其他数据字线上方并且紧邻所述至少一个漏极侧选择栅极晶体管，对于所述存储器单元中的每个存储器单元可能的所述阈值电压跨越阈值窗口，所述存储器单元中的每个存储器单元被配置为存储多个位，所述多个数据状态包括在所述阈值窗口的第一端处的擦除状态以及各自对应于高于与所述擦除状态相关联的所述阈值电压的所述阈值电压的多个编程数据状态，所述多个编程数据状态包括在所述阈值窗口的与所述第一端相对的第二端处并且与高于与所述擦除状态和所述多个编程数据状态中的至少另一个编程数据状态相关联的所述阈值电压的所述阈值电压相关联的最高数据状态。10.根据权利要求9所述的控制器，其中所述行包括全圆行和半圆行，所述全圆行和所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割而成，所述行中的所述特定行是所述半圆行，并且其中所述控制装置被进一步配置为：指示所述存储器装置在所述编程操作期间将在多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，直到被编程为所述最高数据状态且与所述全圆行相关联的所述存储器单元达到所述最高数据状态的第一最高验证电压电平为止；指示所述存储器装置在所述编程操作期间将在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的所述多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述至少一个边缘字线，直到被编程为与所述半圆行和所述至少一个边缘字线相关联的所述最高数据状的所述存储器单元达到所述最高数据状态的第二最高验证电压电平为止，所述第二最高验证电压电平高于所述第一最高验证电压电平；并且指示所述存储器装置在对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行编程以阻止对所述串中与所述全圆行相关联的所述存储器单元进行编程时，同时将禁止位线电压施加到所述多个位线中耦接到所述全圆行的所述串的位线，而在对与所述至少一个边缘字线相关联的所述存储器单元进行编程以促进对所述串中与所述半圆行相关联的所述存储器单元进行编程时，将选择位线电压施加到所述多个位线中耦接到所述半圆行的所述串的位线。11.根据权利要求9所述的控制器，其中所述行包括全圆行和半圆行，所述全圆行和所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔蚀刻部分地切割而成，所述行中的所述特定行既是所述半圆行又是所述全圆行，并且所述控制器被进一步配置为：指示所述存储器装置在所述编程操作期间将在多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述多个其他数据字线，直到被编程为所述最高数据状态且与所述多个其他数据字线相关联的所述存储器单元达到所述最高数据状态的低最高验证电压电平为止；并且指示所述存储器装置在所述编程操作期间将在所述多个循环中的每个循环中的量值逐渐增加的所述多个编程脉冲中的每个编程脉冲施加到所述至少一个边缘字线，直到被编程为与所述至少一个边缘字线相关联的所述最高数据状态的所述存储器单元达到所述最高数据状态的高最高验证电压电平为止，所述高最高验证电压电平在量值上大于所述低最
高验证电压电平。12.根据权利要求9所述的控制器，其中所述行包括全圆行和半圆行，所述全圆行和所述半圆行包括形成所述串的存储器孔，所述存储器孔由竖直地延伸到所述堆叠中的浅孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翔，A，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：