[发明专利]半导体存储器件及其操作方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月20日提交的韩国专利申请号为10-2010-0130512的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

示例性实施例总体而言涉及一种集成电路，更具体而言涉及一种半导体存储器件及其操作方法。

背景技术

非易失性存储器件即使在断电的情况下也能保留其中所储存的数据。非易失性存储器件包括快闪存储器件。快闪存储器件根据存储器单元阵列的结构可以分为NOR快闪存储器件和NAND快闪存储器件。快闪存储器件的栅包括例如隧道绝缘层、浮栅、电介质层和控制栅。

在NAND快闪存储器件的情况中，通过F-N隧穿来执行编程操作和擦除操作。此外，在编程操作下浮栅积累有电子，在擦除操作下积累在浮栅中的电子被放电到衬底。另外，当执行读取操作时，检测根据积累在浮栅中的电子的量而移位的存储器单元的阈值电压，且基于所检测到的阈值电压来读取数据。

在检测存储器单元的阈值电压的操作中，可能会出现随机电报噪声(RTN)现象，因而存储器单元的阈值电压可能会根据电子是被捕获在存储器单元的浮栅中还是从存储器单元的浮栅中释放出来而发生变化。换言之，由于RTN现象，即便储存在存储器单元中的数据没有改变，所检测到的存储器单元的阈值电压仍可能会发生变化。RTN现象造成难以使存储器单元的阈值电压的分布宽度变窄，因为在编程过程中所验证的存储器单元的阈值电压发生移位。

发明内容

本发明的示例性实施例涉及一种半导体存储器件及其操作方法，所述半导体存储器件能够通过从同一存储器单元重复地读取数据设定的数目并且将读取数据的平均值确定作为存储器单元的数据，来使所述存储器单元的阈值电压的分布宽度变窄。

根据本发明的一个方面，一种半导体存储器件包括：页缓冲器，所述页缓冲器被配置成储存从存储器单元读取的数据；计数器电路，所述计数器电路被配置成在将读取操作重复执行设定的次数时对每个读取操作的读取数据中的第一数据或第二数据的数目进行计数；以及控制逻辑，所述控制逻辑被配置成基于计数数目来确定读取操作的数目并确定所述存储器单元的所述读取数据。

根据本发明的一个方面，一种半导体存储器件的数据读取方法包括以下步骤：响应于读取命令，利用第一读取电压来对第一存储器单元重复执行读取操作设定的次数；对重复执行读取操作时所读取的数据中的第一数据或第二数据的数目进行计数；以及基于第一或第二数据的计数数目，来确定储存在所述存储器单元中的数据。

根据本发明的另一个方面，一种半导体存储器件的数据读取方法包括以下步骤：使用第一读取电压来将读取操作重复执行设定的次数，以便读取储存在存储器单元中的最高有效位(MSB)数据；对每个读取操作的读取数据中的第一数据或第二数据的数目进行计数；以及基于第一数据或第二数据的计数数目来确定第一读取数据。

附图说明

图1示出存储器单元的阈值电压的分布；

图2示出根据半导体存储器件的集成度而出现的RTN现象；

图3A示出用于说明本发明的一个实施例的半导体存储器件；

图3B示出当对图3A的存储器单元进行编程时存储器单元的阈值电压的分布；

图4示出图3A的页缓冲器；

图5A和图5B是说明根据本发明的一个实施例的半导体存储器件的读取操作的流程图；

图6和图7示出根据读取数目补偿RTN的效果；以及

图8示出根据本发明的一个实施例的半导体存储器件的一部分。

具体实施方式

下文将结合附图来描述本发明的一些示例性的实施例。提供附图以使本领域普通技术人员理解本发明实施例的范围。

图1示出存储器单元的阈值电压分布，图2示出根据半导体存储器件的集成度而产生的RTN现象。

从图1可以看出，已被编程的存储器单元的阈值电压的分布得宽。

当对存储器单元进行编程时，会产生存储器单元的阈值电压移动的随机电报噪声(RTN)现象，由此使阈值电压的分布加宽。从存储器单元的阈值电压可以根据电子是否被捕获在存储器单元的浮栅中或从存储器单元的浮栅释放而变化这一事实可以解释RTN现象。RTN现象已成为就致力于实现更高度集成和尺寸更小的半导体存储器件而言的根源问题。如图2所示，RTN现象发生的概率随集成度的提高而提高。

图3A示出用于说明本发明的一个实施例的半导体存储器件。