[发明专利]延长的选择栅寿命

说明书

技术领域

本主题涉及半导体存储器装置，更具体来说，涉及利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速存储器装置。

背景技术

本领域中已知许多类型的半导体存储器。一些存储器是易失性的，并且在移除电源时将丢失它的内容。一些存储器是非易失性的，并且即使在移除电源之后仍将保留存储在存储器中的信息。一种类型的非易失性存储器是闪速存储器，它将电荷存储在存储器单元的电荷存储区域中。在浮栅闪速单元中，利用位于金属-氧化物硅场效应晶体管（MOSFET）的控制栅和通道之间的导电浮栅来存储电荷。在电荷捕获闪速（CTF）单元中，利用诸如氮化物薄膜的非导电材料层来在MOSFET中存储电荷。基于MOSFET的闪速单元的电压阈值可以通过改变存储在该单元的电荷存储区域中的电荷量来改变，并且电压阈值可用于指示存储在闪速单元中的值。

闪速存储器的常见使用中的一个体系结构是NAND闪速体系结构。在NAND闪速体系结构中，两个或两个以上闪速单元耦合在一起，源极耦合到漏极，以形成一个串，各个单元控制栅耦合到控制线，如字线。选择栅在传统上是标准MOSFET，它们可以在任一端耦合到NAND串，以便在NAND串的一端将NAND串耦合到源极线，并在NAND串的另一端将NAND串耦合到位线。用于接通选择栅的电压阈值可影响NAND闪速存储器的操作。如果选择栅的电压阈值过高或过低，则NAND串可能不能正确地擦除、编程和/或读取，或者可能会干扰其它NAND串的存取。

附图说明

附图并入到说明书并构成说明书的一部分，它们示出各种实施例。与一般描述一起，附图用于解释各种原理。图中：

图1A是示出利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速装置的选择栅擦除操作的电压的图；

图1B是示出利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速装置的选择栅编程操作的电压的图；

图1C是示出利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速装置的区块擦除操作的电压的图；

图1D是示出利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速装置的选择栅电压阈值检查操作的电压的图；

图1E是示出利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速装置的区块编程操作的电压的图；

图2是利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速装置的一部分的示意图；

图3是包括利用闪速单元作为选择栅的NAND闪速装置的电子系统的框图；

图4是用于管理用作NAND闪速装置中的选择栅的闪速单元的方法的流程图；以及

图5是用于管理利用闪速单元作为选择栅的闪速装置的方法的流程图。

具体实施方式

在以下详细描述中，举例阐述了众多具体细节以充分理解相关教导。但是，本领域技术人员应当显而易见，没有这些细节也可以实践本教导。在其它情况下，相对高级而非详细地描述了公知的方法、过程和组件，以免不必要地使本概念的各个方面晦涩难懂。在描述本公开的各种实施例时使用多个描述性术语和短语。除非在本说明书中给出不同的定义，否则这些描述性术语和短语用于向本领域技术人员传达一般公认的含义。

随着工艺技术发展到越来越小的几何，按照标准MOSFET制造NAND闪速存储器装置的选择栅晶体管可能会变得越来越困难。为了便于高密度NAND闪速装置的工艺集成，可以将选择栅制作成闪速单元而不是标准MOSFET。在一些实施例中，例如在本公开稍后将示出的实施例中，用作选择栅的闪速单元可以是浮栅晶体管（FGT），但是其它实施例可以利用电荷捕获闪速（CTF）晶体管或包含电荷存储区域的某种其它类型的晶体管以作为用作选择栅的闪速单元。闪速单元可以指能够存储电荷的任何装置，并且可以具有可能会受所存储的电荷量的影响的电压阈值以用于切换。

如果利用具有电荷存储区域的晶体管作为选择栅，则存储在选择栅的电荷存储区域中的电荷量决定选择栅的电压阈值。对闪速存储器的各种操作可能会影响存储在选择栅中的电荷量。至少两种机制可能会随时间对所存储的电荷量造成显著变化，即，读取干扰和漏极干扰。

当读取包含选择栅（SG）的区块时，可能会发生存储在选择栅中的电荷的读取干扰。在读取期间，可以用正栅电压对所读取的区块中的SG加偏压以便接通所读取的NAND串。正栅电压对电荷存储区域加微弱偏压，这可能会造成来自应力诱导漏电流（SILC）的电荷增益。随时间来自大量读取的电荷增益可造成SG的电压阈值上升到超过其中可以完全接通SG以便读取它们的附连NAND串的值。