[發明專利]閃存存儲單元的雙數據讀取驗證方法和設備

有效

• 申請號: 201710933662.8
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN109637575B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 李婷;王欣;霍宗亮;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G11C16/34
• 分類號: G11C16/34
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙偉

1.一種閃存存儲單元的雙數據讀取驗證方法，所述存儲單元排列成陣列并且與相應的位線和字線相連，其中高閾值存儲單元的閾值電壓分布在小于編程態閾值電壓(V_VR)但大于低閾值存儲單元的閾值電壓(V_PVR)的區域，低閾值存儲單元的閾值電壓分布在小于低閾值存儲單元的閾值電壓(V_PVR)的區域，所述編程態閾值電壓是驗證電壓，所述低閾值存儲單元的閾值電壓是預驗證電壓，所述方法包括：

確定存儲單元的當前閾值電壓；

如果所述當前閾值電壓小于所述預驗證電壓，則確定所述存儲單元為低閾值存儲單元；

如果所述當前閾值電壓大于或等于所述預驗證電壓并且小于等于所述驗證電壓，則確定所述存儲單元為高閾值存儲單元；

如果所述當前閾值電壓大于所述驗證電壓，則確定所述存儲單元處于編程態；

其中在雙數據驗證模式中，在一次編程驗證操作中讀取兩個數據。

2.根據權利要求1所述的雙數據讀取驗證方法，其中通過在一次讀取操作中獲得兩個讀取結果來區分高閾值存儲器件和低閾值存儲器件，所述方法在字線上設置編程驗證電壓并且在位線上設置正常讀取電壓，所述方法包括以下三個階段：

預充電階段：對電容節點(So)上的存儲電容充電；

電流感應階段：通過存儲單元對電容節點(so)上的存儲電容放電，在所述放電期間：所述電容節點(so)點的電壓大小與存儲單元的電流、放電時間以及預充電時所述電容節點(so)的電壓相關：

C_SO*(V_{SO_PRE}-V_SO(t))＝I_CELL*t，

其中C_SO是電容節點(so)上的電容，是常數；V_{SO_PRE}是預充電時電容節點(so)的電壓，也是常數；I_CELL是存儲單元的電流，與存儲器件的閾值相關；V_SO(t)為t時刻電容節點(so)上的電壓；t為放電時間，并且已知鎖存器的翻轉電壓V_LAT，則當翻轉時刻對應的存儲單元電流(I_CELL)與時間(t)也是常數；

放電階段：數據鎖存操作結束之后將各節點放電。

3.根據權利要求2所述的雙數據讀取驗證方法，其中根據驗證電壓V_PVR和V_VR對應出兩個參考電流I_{REF_PVR}和I_{REF_VR}，然后根據電流和放電時間的對應關系推導出對應的使鎖存器翻轉所需要的放電時間。

4.根據權利要求3所述的雙數據讀取驗證方法，其中設定電流感應時間相當于設定了參考電流，假設設定t_{_PVR}對應于I_{REF_PVR}，在t_{_PVR}-時刻，若V_SOV_LAT，則I_CELLI_{REF_PVR}，存儲單元的閾值V_CELLV_PVR，反之若V_SOV_LAT，則I_CELLI_{REF_PVR}，存儲單元的閾值V_CELLV_PVR；同理，設定t_{_VR}對應于I_{REF_VR}，在t_{_VR}時刻，若V_SOV_LAT，則I_CELLI_{REF_VR}，存儲單元的閾值V_CELLV_VR，反之若V_SOV_LAT，則I_CELLI_{REF_VR}，存儲單元的閾值V_CELLV_VR。