[发明专利]生成增强位线电压的操作方法及非易失性存储器设备

说明书

提供了一种操作方法和非易失性存储器设备。该非易失性存储器设备包括存储器阵列，该存储器阵列包括多个存储器单元。该操作方法包括：在第一编程周期期间，将第一编程电压信号施加到与选定存储器单元连接的选定字线，并且测量第一阈值电压；在第二编程周期期间，将第二编程电压信号施加到选定字线，并且测量第二阈值电压；在第三编程周期期间，将测试位线电压信号施加到选定位线，并且将第三编程电压信号施加到选定字线，并且测量第三阈值电压；以及通过将第三阈值电压与第二阈值电压之间的差和第二阈值电压与第一阈值电压之间的差进行比较，来确定增强位线电压。

技术领域

本发明涉及一种操作方法及非易失性存储器设备，并且更具体地涉及一种能够提供阈值电压分布的优异均匀性的操作方法及非易失性存储器设备。

背景技术

非易失性存储器设备(例如，闪存存储器)已成为各种电气产品(例如，个人计算机、闪存驱动器、数码相机和移动电话)中的存储选择。闪存存储器设备已经经历了快速发展。闪存存储器可以在无电源的情况下相当长时间地存储数据，并且具有例如高集成度、快速访问、容易擦除和重写的优点。为了进一步提高闪存存储器设备的位密度并且降低其成本，已经开发了三维(3D)NAND闪存存储器。3D NAND存储器架构将存储器单元垂直堆叠在多个层中，从而实现比传统NAND存储器更高的密度。随着添加更多的层，位密度增加，并且因此增加更多的存储容量。

在多层存储器单元结构中，窄的阈值电压分布宽度是必要的，以在阈值电压分布之间具有足够的裕度。此外，为了实现紧密编程的阈值电压分布宽度，重要的是在编程期间控制阈值电压偏移。例如，两步验证方法可以提供更窄的阈值电压分布。然而，制造工艺变化可能影响半导体器件和互连的电特性，使得同一晶片中的不同管芯的电特性将有所不同。这样，如果同一晶片中不同管芯的待编程存储器单元被施加相同的位线电压，则阈值电压分布的不均匀性问题将变得更加严重，从而影响闪存存储器设备的可靠性和性能。因此，需要改进。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种操作方法及一种非易失性存储器设备，其能够提供阈值电压分布的优异均匀性。

实施例提供了一种非易失性存储器设备的操作方法。非易失性存储器设备包括存储器阵列，存储器阵列包括多个存储器串组，每个存储器串组包括多个存储器串、多条位线和多条字线，每个存储器串耦合到多条位线中的一条位线，每个存储器串包括串联连接的多个存储器单元，每个存储器单元耦合到多条字线中的一条字线。该操作方法包括：在第一编程周期期间，将第一编程电压信号施加到多条字线中的连接到存储器阵列的多个存储器单元中的选定存储器单元的选定字线，并且测量与选定存储器单元相关联的第一阈值电压，其中，对于每条选定字线，至少一个选定存储器单元连接到每条选定字线；在第二编程周期期间，将第二编程电压信号施加到连接到选定存储器单元的选定字线，并且测量与选定存储器单元相关联的第二阈值电压；在第三编程周期期间，将测试位线电压信号施加到多条位线中的选定位线，并且将第三编程电压信号施加到连接到选定存储器单元的选定字线，并且测量与选定存储器单元相关联的第三阈值电压；通过将第三阈值电压与第二阈值电压之间的差和第二阈值电压与第一阈值电压之间的差进行比较来确定增强位线电压。