[發明專利]非易失性存儲器器件和空白檢查方法

在審

• 申請號: 201880082902.0
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111512373A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: J·樸;S·謝蒂;約拉姆·比特森;阿米凱·吉萬特;喬納斯·尼奧;帕萬·辛格;斯特凡諾·阿馬托;辛迪·孫;阿米爾·洛奇曼
• 申請（專利權）人: 賽普拉斯半導體公司
• 主分類號: G11C7/06
• 分類號: G11C7/06;G11C7/22;G11C16/26;G11C16/28;G11C16/34;G11C11/56
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;楊明釗

提供了一種非易失性存儲器器件及其操作方法。存儲器器件可以具有多個互補的存儲器單元?？瞻讬z查方法包括：檢測真值晶體管和互補晶體管中的每一個的狀態值，產生上限狀態值，其中，第一預定量的真值晶體管和互補晶體管具有比上限狀態值大的狀態值，產生下限狀態值，其中，第二預定量的真值晶體管和互補晶體管具有比下限狀態值小的狀態值，基于上限狀態值和下限狀態值之間的差值產生狀態值范圍，并將狀態值范圍與閾值進行比較，以確定多個互補存儲器單元是處于空白狀態還是非空白狀態。本文還公開了其他實施例。

優先權

本申請是于2018年12月4日提交的第16/208,718號美國非臨時申請的國際申請，第16/208,718號美國非臨時申請基于美國法典第35編第119(e)條要求享有于2017年12月21日提交的第62/608,718號美國臨時申請的優先權和權益，所有申請通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及非易失性存儲器(NVM)器件，并且更具體地，涉及在讀操作和寫操作期間執行存儲器空白檢查的方法和實施例。

背景

即使在操作電源不可用時仍保留其數據的存儲器被歸類為非易失性存儲器(NVM)。非易失性存儲器的示例是nvSRAM、鐵電RAM(F-RAM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)和電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)以及閃存。一些存儲器陣列可以包括利用晶體管和柵極結構的多個存儲器單元。這種存儲器單元可以包括電荷俘獲層，例如氮化物層或氧氮化物層。電荷俘獲層可以被編程為基于施加于存儲器陣列或被存儲器陣列接收的電壓來存儲數據。這類存儲器可用于在移除電源之后或在工作期間斷電時必須存儲關鍵數據的應用。

存儲器單元可以被編程為兩種二元狀態(已編程或已擦除)之一。在一些實施例中，可將位值“0”分配給已編程的單元并且將位值“1”分配給已擦除的單元。在其他實施例中，分配可以顛倒。在單端感測配置中，每個存儲器單元存儲一位的數據。可將單元的二元狀態值(諸如閾值電壓(Vt)或單元電流(I))與參考值進行比較，以確定單元的二元狀態(已編程或已擦除)。在差分感測配置中，兩個存儲器單元(真值或目標單元以及互補或相像單元(twin cells))可以形成互補對，以存儲一位數據。互補對的位值對應于目標單元的二元狀態。可以將目標單元的二元狀態值與相像單元進行比較，以確定互補對的二元狀態。

存儲器單元也可以是多級存儲單元，其中每個存儲器單元可以存儲多于一位的數據。

附圖簡述

本公開在附圖的圖中通過示例而非限制的方式說明。

圖1是圖示了根據主題的一個實施例的NVM器件的示意圖；

圖2是圖示了根據主題的一個實施例的NVM器件的存儲器扇區的示意圖；

圖3A至圖3D是圖示根據本主題的一個實施例的NVM器件的一部分的閾值電壓分布的示意圖；

圖4A至圖4B是圖示根據本主題的一個實施例的分別在空白狀態和非空白狀態期間的NVM器件的一部分的閾值電壓分布的示意圖；

圖5是圖示根據本主題的一個實施例的NVM器件的一部分的閾值電壓范圍分布的示意圖；

圖6A至圖6C是圖示根據本主題的一個實施例的在空白狀態和非空白狀態期間的NVM器件的一部分的單元電流分布的示意圖；

圖7是圖示根據本主題的一個實施例的基于閾值電壓的存儲器空白檢查算法的代表性流程圖；

圖8是圖示根據本主題的一個實施例的基于單元電流的存儲器空白檢查算法的代表性流程圖；以及

圖9是示出根據本主題的一個實施例的存儲器系統的代表性示意圖。

詳細描述