[發(fā)明專利]半導體存儲裝置及其讀取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110562897.7
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113744785A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設計）人: 妹尾真言
• 申請（專利權(quán)）人: 華邦電子股份有限公司
• 主分類號: G11C16/26
• 分類號: G11C16/26
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 董驍毅;葉明川

本發(fā)明提供一種半導體存儲裝置及其讀取方法，其中所述半導體存儲裝置可以通過電容耦合補償存儲單元的閾值，其包含：NAND型的存儲單元陣列，由監(jiān)視用NAND串列形成；編程裝置，編程與選擇字線連接的存儲單元；以及讀取裝置，進行與選擇字線連接的存儲單元的讀取。編程裝置編程選擇字線時，編程監(jiān)視用NAND串列的存儲單元。讀取裝置包含：電流檢測部，讀取選擇字線n的存儲單元時，于非選擇字線n+1的存儲單元施加讀取電壓，檢測流經(jīng)監(jiān)視用NAND串列的電流；以及偏移電壓決定部，根據(jù)檢測到的電流決定第一偏移電壓以及第二偏移電壓。附加第一偏移電壓的讀取通過電壓施加于非選擇字線，附加第二偏移電壓的讀取電壓施加于選擇字線n。

技術領域

本發(fā)明關于NAND型快閃存儲器的半導體存儲裝置，特別關于半導體存儲裝置及其讀取方法。

背景技術

在NAND型快閃存儲器進行頁的讀取或編程時，為了通過位線間的容量耦合抑制雜訊，一條字線會分為偶數(shù)頁與奇數(shù)頁動作。然而，隨著存儲單元往高集成密度化前進，起因于存儲單元間的浮柵(Floating gate，F(xiàn)G)耦合的影響變得無法忽視。例如，對偶數(shù)頁的存儲單元Ma編程數(shù)據(jù)“0”，隨著存儲單元Ma的閾值上升，與存儲單元Ma鄰接的奇數(shù)頁的存儲單元Mb的閾值也由于與存儲單元Ma的FG耦合而上升。接下來，對奇數(shù)頁的存儲單元Mb編程數(shù)據(jù)“0”，隨著存儲單元Mb的閾值上升，存儲單元Ma的閾值也由于與存儲單元Mb的FG耦合而上升。像這樣，存儲單元Ma的閾值，在編程校驗后由于與存儲單元Ma的FG耦合而上升的緣故，導致讀取動作時存儲單元Ma開啟邊界變小，動作變得不穩(wěn)定(專利文獻1)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1特許第6103787號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所欲解決的課題

在快閃存儲器的讀取動作中，存儲單元的讀取邊界，也會由于與鄰接的非選擇字線的存儲單元的FG耦合而有波動。例如，進行選擇字線n的讀取時，鄰接的非選擇字線n+1是否已被編程會給予讀取邊界很大的影響。

特別是頁編程從字線中較小的號碼開始依序進行的情況中(與NAND串列的各存儲單元連接的字線的號碼從源線側(cè)往位線側(cè)增加)。例如，編程選擇字線n時，因為字線n+1仍為抹除狀態(tài)，選擇字線n編程校驗時，選擇字線n的存儲單元n的閾值Vt幾乎沒有受到與非選擇字線n+1的存儲單元n+1的FG耦合的影響。另一方面，字線n+1已進行編程的情況中，進行選擇字線n的讀取時，選擇字線n的存儲單元n的閾值Vt變成會受到與非選擇字線n+1的存儲單元n+1的FG耦合很大的影響。

讀取動作中，雖然于非選擇字線施加讀取通過電壓VPASSR，于選擇字線施加讀取電壓VREAD，隨著選擇字線n的抹除狀態(tài)的存儲單元n的閾值Vt，由于與非選擇字線n+1的存儲單元n+1的FG耦合而上升，存儲單元n沒有通過讀取電壓VREAD而充分開啟，最壞的情況下，可能導致存儲單元n沒有開啟。結(jié)果，無法正確地讀取為抹除狀態(tài)的存儲單元n的數(shù)據(jù)，快閃存儲器的可靠度下降。

圖1為公知的NAND型快閃存儲器的讀取動作的時序圖。在預充電期間tPRE，于選擇字線以及非選擇字線施加讀取通過電壓VPASSR，位線側(cè)的選擇晶體管SEL_D由柵電壓VSGD開啟，源線側(cè)的選擇晶體管SEL_S由柵電壓0V關閉，以電壓預充電位線以及被選擇區(qū)塊內(nèi)的NAND串列。接著，在放電期間tDIS，于選擇字線施加讀取電壓VREAD(例如：0.2V)，源線側(cè)的選擇晶體管SEL_S由柵電壓VSGS開啟。選擇存儲單元為編程狀態(tài)的情況中，由于NAND串列為非導通，位線不會改變電位；而選擇存儲單元為抹除狀態(tài)的情況中，NAND串列為導通，位線的電位下降。接著，在感應期間tSEN，通過頁緩沖/感應電路檢測被鉗制的位線電位，判定選擇存儲單元為編程狀態(tài)(數(shù)據(jù)“0”)或是抹除狀態(tài)(數(shù)據(jù)“1”)。