[發(fā)明專利]具有位于存儲元件之間的可單獨控制的屏蔽板的非易失性存儲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880021966.6
• 申請日: 2008-06-24
• 公開（公告）號: CN101711413A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 東谷政昭
• 申請（專利權(quán)）人: 桑迪士克公司
• 主分類號: G11C16/00
• 分類號: G11C16/00;H01L27/115
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 黃小臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非易失性存儲器。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體存儲器已日益普遍地用在各種電子裝置中。例如，非易失性半導(dǎo) 體存儲器被用在蜂窩電話、數(shù)碼相機、個人數(shù)字助理、移動計算裝置、非移 動計算裝置和其他裝置中。電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)和閃存是 位于最受歡迎的非易失性半導(dǎo)體存儲器之列。對于閃存——其也是一種 EEPROM——與傳統(tǒng)的全特征的(full-featured)EEPROM相比，可以在一步中 擦除整個存儲器陣列或一部分存儲器的內(nèi)容。

傳統(tǒng)EEPROM和閃存都使用位于半導(dǎo)體襯底中的溝道區(qū)之上并與之絕 緣的浮置柵極(floating?gate)。浮置柵極位于源極和漏極區(qū)之間?？刂茤艠O在 浮置柵極上提供并與之絕緣。由此形成的晶體管的閾值電壓(V_TH)通過被 保留在浮置柵極中的電荷量來控制。即，由浮置柵極上電荷的水平控制在導(dǎo) 通晶體管以允許在其源極和漏極之間導(dǎo)電之前必須施加到控制柵極的最小 電壓量。

一些EEPROM和閃存器件具有用于存儲兩個范圍的電荷的浮置柵極， 因而，存儲元件可以在兩個狀態(tài)，例如擦除狀態(tài)和編程狀態(tài)之間編程/擦除。 這樣的閃存器件有時被稱為二進制閃存器件，因為每個存儲元件可存儲一個 比特的數(shù)據(jù)。

通過識別多個不同的允許/有效編程閾值電壓范圍，實現(xiàn)多狀態(tài)(也稱為 多級)閃存器件。每個不同的閾值電壓范圍對應(yīng)于被編碼到存儲器裝置中的 數(shù)據(jù)比特組的預(yù)定值。例如，當(dāng)每個存儲器元件可被置于與四個不同閾值電 壓范圍對應(yīng)的四個離散電荷帶之一中時，每個存儲器元件可存儲兩比特數(shù) 據(jù)。

典型地，在編程操作期間施加到控制柵極的編程電壓V_PGM被施加為幅 度隨時間增加的一系列脈沖。在一個可能的方式中，脈沖的幅度隨著每個后 續(xù)脈沖增加預(yù)定步長，例如0.2-0.4V。V_PGM可被施加到閃存元件的控制柵極。 在編程脈沖之間的時段中，執(zhí)行校驗操作。即，在連續(xù)編程脈沖之間讀取被 并行編程的一組元件中每個元件的編程電平，以確定它是否等于或大于元件 正被編程到其的校驗電平。對于多狀態(tài)閃存元件的陣列，可對于元件的每個 狀態(tài)執(zhí)行校驗步驟，以確定元件是否已達到其數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的校驗電平。例如， 能夠以四個狀態(tài)存儲數(shù)據(jù)的多狀態(tài)存儲器元件可能需要執(zhí)行三個比較點的 校驗操作。

此外，當(dāng)對EEPROM或閃存器件諸如NAND串(string)中的NAND閃存 器件編程時，典型地，V_PGM被施加到控制柵極，并且位線接地，使得電子從 單元或存儲器(memory)元件例如，存儲(storage)元件的溝道注入浮置柵極中。 當(dāng)電子在浮置柵極中積累時，浮置柵極充負電，并且存儲器元件的閾值電壓 升高，從而存儲器元件被認(rèn)為是在編程狀態(tài)中。關(guān)于這樣的編程的更多信息 可在題為“Source?Side?Self?Boosting?Technique?For?Non-Volatile?Memory”的 美國專利6,859,397以及2005年2月3日公開的題為“Detecting?Over Programmed?Memory”的美國專利申請公開2005/0024939中找到，兩者都通 過引用全文合并于此。

然而，隨著器件尺寸縮小，帶來各種挑戰(zhàn)。例如，浮置柵極到浮置柵極 耦合變得更成為問題，導(dǎo)致閾值電壓分布擴大以及從控制柵極到浮置柵極的 耦合率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過提供具有位于存儲元件之間的可單獨控制的屏蔽板的非易 失性存儲裝置(storage)，解決以上和其他問題。

在一個實施例中，一種非易失性存儲設(shè)備包括：襯底，其上形成非易失 性存儲元件；字線，與非易失性存儲元件通信；以及屏蔽板，其中每個屏蔽 板在與相鄰字線相關(guān)聯(lián)的不同的相鄰非易失性存儲元件之間延伸，每個屏蔽 板是導(dǎo)電的并可獨立控制。