[发明专利]基于操作温度调整NVM单元偏置条件以降低性能退化的方法和系统

说明书

公开了用于对非易失性存储器(NVM)单元的偏置条件进行基于温度的调整以改进NVM系统的性能和产品寿命的方法和系统。系统实施例包括具有NVM控制器（212）、偏压发生器（150）和NVM单元阵列（204）的集成NVM系统（102）。此外，NVM系统可以在存储电路中存储基于温度的偏置条件信息。所公开的实施例基于温度测量选择和运用NVM单元的偏置条件。

技术领域

本技术领域涉及非易失性存储器(NVM)，更具体地说涉及控制NVM单元的存储器操作的技术。

背景技术

可编程存储器已通过使用非易失性存储器(NVM)单元被实施。这些NVM系统可以作为独立存储器集成电路被实施或者被嵌入到其它集成电路中。NVM系统利用NVM单元的各种单元结构，包括浮置栅极单元和分裂栅极单元。此外，各种技术已被用于执行NVM单元的读取、编程和擦除操作，包括Fowler-Nordheim(FN)隧道效应技术。然而，由于各种因素，NVM单元的性能可能退化。

例如，NVM单元的循环性能依赖于温度。具体地，编程操作的速度在高温中要比在低温中慢。Fowler-Nordheim(FN)隧道效应擦除操作在高温中要比在低温中快。基于物理性能，这些温度变化是自然现象。这些依赖于温度的行为可以导致性能退化。例如，电压斜升在FN擦除和软编程操作中经常被使用。对于低温中的慢擦除操作，擦除操作需要的时间可以超过电压斜升时间，因此导致了显著地退化的循环性能。

由于循环造成的损害积累，NVM单元的循环性能也将在一定数量的循环之后显著地退化。例如，对于利用浮置栅极和隧道氧化层的NVM单元，随着循环计数的增加，越来越多的电荷（例如，空穴和电子）被困在隧道氧化层中，因此损害了隧道氧化层。由于较大的阻滞效应，这种损害不仅降低了循环性能，而且还降低了NVM单元其它方面的可靠性。这些可靠性方面中的一些包括数据保留受热(DRB)可靠性、使用 寿命(OL)、编程干扰、读干扰以及NVM单元其它方面的可靠性。

NVM单元性能退化，例如由于温度变化或者高循环计数引起的性能退化，能够减少NVM系统和嵌入这些NVM系统的集成电路的使用寿命。

附图描述

应注意附图只说明了示例实施例并且因此不被认为是限定本发明的范围。附图中的元素说明是为了简便以及清晰，不一定按比例绘制。

图1是包括非易失性存储器(NVM)系统的实施例的方框图。

图2是基于温度测量调整NVM系统的偏置条件的实施例的流程图。

图3是连接到NVM存储器单元的字线和位线的图。

图4是NVM单元的阈值电压关于编程和擦除操作的概率分布图。

具体实施方式

公开了用于调整非易失性存储器(NVM)单元的偏置条件以改进NVM系统的性能和产品寿命的方法和系统。具体地，公开了基于温度测量调整NVM单元偏置条件的实施例。即使发生性能退化，例如由于操作温度变化，公开的实施例仍保持高性能，因此改进了产品可靠性并且延长了产品寿命。根据要求，公开的各种实施例可以单独使用或者与彼此组合使用。此外，根据要求，附加的或者不同特征和变化可以被实施，并且相关的或者修改的系统和方法也可以被利用。

首先，参照图1和图3，描述了基于操作温度调整NVM单元的偏置条件的示例存储器系统实施例。具体地，这些实施例使用当前的操作温度信息和存储的基于温度的偏置条件信息来实施对存储器操作的NVM单元偏置条件的调整以改进NVM系统的性能和产品寿命。