[發明專利]根據芯片溫度調節其編程步長電壓的閃存存儲芯片

在審

• 申請號: 202011451466.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN113450859A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: A·哈茲吉;P·卡拉瓦德;R·S·謝諾伊;H-Y·常
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G11C16/10
• 分類號: G11C16/10;G11C16/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜

描述了一種方法。該方法包括在閃存存儲芯片上執行以下操作：測量閃存存儲芯片的溫度；以及，因為閃存存儲芯片的溫度已經改變，所以改變閃存存儲芯片的編程步長電壓。

技術領域

本發明的領域總體上涉及電子領域，并且更具體地，涉及根據芯片溫度來調節其編程步長(step)電壓的閃存存儲芯片。

背景技術

隨著“大數據”、云計算、人工智能和其他高度數據密集型應用的出現，因為由這些應用處理的許多數據最終會從非易失性存儲器被讀取和/或寫入到非易失性存儲器，所以非易失性存儲器的性能正在成為整體應用性能的日益關注的焦點。這樣，系統設計者和非易失性存儲芯片和/或器件設計者越來越關注改善它們的非易失性存儲芯片和/或器件的性能。

附圖說明

可從下面結合附圖的具體實施方式獲得對本發明的更好的理解，在附圖中：

圖1示出了閃存存儲單元的堆疊體(現有技術)；

圖2示出了根據芯片溫度的編程步長(step size)電壓(現有技術)；

圖3示出了根據芯片溫度來改變編程步長電壓的改善的方式；

圖4a示出了閃存存儲芯片；

圖4b示出了存儲設備；

圖5示出了計算系統。

具體實施方式

圖1示出了閃存存儲單元的堆疊體100。如圖1中所觀察的，閃存單元的堆疊體100包括沿垂直列耦合的N個晶體管101_1至101_N，其相應的柵極結構對應于個體的儲存元件。在頂側上經由位線(BL)102和源極-柵極-漏極(SGD)晶體管103來訪問該列。通過底側源極線(SL)104和源極-柵極-源極(SGS)晶體管105將偏置電勢施加到該列。這里，底部被理解為意味著更靠近半導體芯片襯底，并且頂部被理解為意味著更遠離半導體芯片襯底。

如本領域中已知的，以頁為單位對閃存存儲器進行寫入(技術上稱為“編程”)。單個塊包括閃存單元堆疊體的陣列，其中，位于同一垂直位置的儲存單元附到同一字線。當從塊內的特定信息頁進行讀取或寫入到塊內的特定信息頁時，激活塊中的特定字線，繼而激活各個堆疊體的耦合到該字線的單元。在讀取的情況下，儲存在耦合到被激活的字線的單元中的相應的電荷影響該單元的相應的列和位線上的電勢，然后感測該電勢以確定讀取信息(未耦合到被激活的字線的單元與該單元的相應的列隔離)。

在寫入(“編程”)的情況下，堆疊體的相應位線始終用將被編程的數據充電，這繼而影響該堆疊體的相應的列的電勢。耦合到被激活的字線的單元從它們的相應的列接收電荷，該電荷有效地對這些單元進行編程。強加在被激活的字線上的電壓被稱為“編程電壓”。未耦合到被激活的字線的單元不接收編程電壓，并且在編程操作期間與該單元的列隔離。

根據“編程-驗證”過程對閃存單元進行編程，其中，在使用特定的字線電壓向同一字線的單元寫入新數據之后，然后對該單元進行讀取以確認它們相應的儲存的電荷電平中的每一個與將旨在寫入它們中的數據一致(驗證)。然后再次對那些未通過的單元(沒有儲存足夠的電荷)進行寫入，但使用較高的編程電壓并且再次重新驗證。通過的單元與重新寫入的單元隔離。然后，編程-驗證過程以越來越高的編程電壓重復編程-驗證操作的連續迭代，其中每次迭代直到附到被激活的字線的所有單元被認為通過為止。

跨迭代的編程電壓增量(稱為“步長編程電壓”或“步長電壓”)是編程過程期間的相關參數。步長電壓越大，整個編程操作越快。也就是說，采用更高的步長電壓，將以更少的迭代和更少的時間達到在對所有單元進行正確編程之前所需的最終(最高)施加的編程電壓。相反地，步長電壓越小，將以更多的迭代和更多的時間達到最終(最高)施加的編程電壓。由于閃存存儲器件的編程時間對于這樣的器件是關鍵性能參數，因此存在將步長電壓設置得盡可能大的動機。