[發明專利]3D存儲器的自適應操作

在審

• 申請號: 201710511496.2
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107871520A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: N.楊;J.袁;J.菲茨帕特里克
• 申請（專利權）人: 桑迪士克科技有限責任公司
• 主分類號: G11C16/04
• 分類號: G11C16/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 萬里晴

一種三維非易失性存儲器系統包括：讀出單元，所述讀出單元被配置成用于讀出塊的多個可分別選擇的部分的位線的位線電流和/或電壓并且用于將對應結果與參考進行比較；以及調整單元，所述調整單元被配置成用于響應于對所述對應結果與所述參考的所述比較而單獨地修改所述多個可分別選擇的部分中的一個或多個可分別選擇的部分的操作參數。

本申請是于2016年6月23日提交的美國專利申請號15/190,749的部分繼續申請，所述美國專利申請是于2015年9月22日提交的美國專利申請號14/861,951，現在的美國專利號9,401,216的繼續申請。

技術領域

本申請涉及對可重新編程非易失性存儲器的操作。

背景技術

本申請涉及對可重新編程非易失性存儲器(比如，半導體閃存、電阻式存儲器、相變存儲器等)的操作。

能夠對電荷進行非易失性存儲的固態存儲器(特別是采取被封裝為小形狀因數卡的EEPROM和閃速EEPROM的形式)已經變成各種移動和手持式設備(尤其是信息電器和消費者電子產品)中的精選存儲設備。不像同樣作為固態存儲器的RAM(隨機存取存儲器)，閃存是非易失性的并且甚至在關掉電源之后保留其存儲數據。而且，不像ROM(只讀存儲器)，類似于磁盤存儲設備，閃存是可重寫的。

閃速EEPROM類似于EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)，因為它是可以被擦除的并且使新數據寫入或“編程”到其存儲器單元中的非易失性存儲器。兩者都利用場效應晶體管結構中被定位在半導體襯底中在源極區域與漏極區域之間的溝道區域之上的浮置(未連接的)導電柵極。然后，通過浮柵提供控制柵極。晶體管的閾值電壓特性由保留在浮柵上的電荷的量控制。也就是說，對于浮柵上的給定電荷水平，在“接通”晶體管以便允許其源極區域與漏極區域之間導電之前，存在將向控制柵極施加的相應電壓(閾值)。如閃速EEPROM等閃存允許同時擦除整個存儲器單元塊。

浮柵可以保持一些電荷，并且因此可以被編程到閾值電壓窗口內的任何閾值電壓水平。閾值電壓窗口的大小由設備的最小和最大閾值水平界定，所述最小和最大閾值水平進而與可以編程到浮柵上的所述一些電荷相對應。閾值窗口通常取決于存儲器設備的特性、操作條件和歷史。原則上，窗口內的每個不同的可分解閾值電壓水平范圍可以用于指定單元的確切存儲器狀態。

非易失性存儲器設備還由具有用于存儲或“俘獲”電荷的介電層的存儲器單元制成。使用介電層而不是此前描述的導電浮柵元件。ONO介電層延伸跨過源極擴散與漏極擴散之間的溝道。一個數據位的電荷被定位在與漏極相鄰的介電層中，而另一個數據位的電荷被定位在與源極相鄰的介電層中。通過分別讀取電介質內的空間分離電荷儲存區域的二進制狀態來實施多狀態數據存儲。

許多非易失性存儲器沿著襯底(例如，硅襯底)表面形成為二維(2D)或平面存儲器。其他非易失性存儲器是三維(3D)存儲器，所述3D存儲器單片地形成于具有被布置在襯底上方的有源區域的一個或多個物理存儲器單元級中。

發明內容

在三維存儲器系統中，塊可由可分別選擇的部分形成。例如，在NAND閃存中，串集合可以共享選擇線，從而使得塊中的這種串集合是可分別選擇的。在其他存儲器中，其他安排可以導致可分別選擇的部分，所述可分別選擇的部分可能具有可以測量并且可以用于標識什么時候對對應部分的操作參數(比如，編程電壓)進行調整的特性。在電阻式存儲器(例如，ReRAM)，局部位線可以與水平地延伸的字線以及不同級處的局部位線與字線之間延伸的電阻式存儲器元件垂直地延伸。一行這種局部位線可由行選擇線一起選擇。類似安排可以用于如相變存儲器等其他存儲器元件。可以被稱為“交叉點存儲器”的替代性安排包括以在襯底表面上方的不同高度并且在與在字線與位線之間垂直地延伸的存儲器元件不同(例如，正交)的方向上水平地延伸的字線和位線。存儲器元件可以是電阻式元件、電荷存儲或俘獲元件、相變元件或任何其他適當的存儲器元件。