JP2007080476A - 不揮発性メモリセルの過剰消去を保護する方法および装置 - Google Patents

不揮発性メモリセルの過剰消去を保護する方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007080476A
JP2007080476A JP2006083331A JP2006083331A JP2007080476A JP 2007080476 A JP2007080476 A JP 2007080476A JP 2006083331 A JP2006083331 A JP 2006083331A JP 2006083331 A JP2006083331 A JP 2006083331A JP 2007080476 A JP2007080476 A JP 2007080476A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge trapping
charge
memory cells
memory cell
trapping memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006083331A
Other languages
English (en)
Inventor
Yi Ying Liao
廖意瑛
Chih Chieh Yeh
葉致▲かい▼
Wen Jer Tsai
蔡文哲
Tao-Cheng Lu
盧道政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Macronix International Co Ltd
Original Assignee
Macronix International Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Macronix International Co Ltd filed Critical Macronix International Co Ltd
Publication of JP2007080476A publication Critical patent/JP2007080476A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/34Determination of programming status, e.g. threshold voltage, overprogramming or underprogramming, retention
    • G11C16/3404Convergence or correction of memory cell threshold voltages; Repair or recovery of overerased or overprogrammed cells

Abstract

【課題】不揮発性メモリセルを消去命令に応じて過剰に消去することを保護する方法および装置を開示する。
【解決手段】電荷捕捉メモリセルを消去する方法であって、複数の電荷捕捉メモリセルを消去するために命令に応じてそれぞれが閾値電圧と関連した電荷捕捉構造、プログラミングされた状態および消去された状態を有し、第一バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉メモリセルをプログラミングするために適用することと、第二バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルで消去された状態を確立するために適用することを含み、前記の複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造がプログラミングされた状態よりも消去された状態で高い正味電子電荷を有することを特徴とする方法。
【選択図】図5

Description

本技術は一般に半導体デバイスに関し、より詳細にはプログラミングおよび消去作業に係わる不揮発性メモリに関する。
図1Aおよび図1Bの両図は基板170、第一電流端子150、第二電流端子160、下部酸化物140、電荷捕捉構造130、上部酸化物120およびゲート110を有する電荷捕捉メモリセルを示す。図1Aおよび図1Bは電荷捕捉構造の異なる部分で高閾値状態を確立する電荷捕捉メモリセルを示す。
代表的な上部酸化物として厚みが約50から100オングストロームの二酸化珪素および酸窒化珪素または例えばAl23のような類似の他の高誘電率材料が挙げられる。
代表的な下部酸化物として、厚みが約30から100オングストロームの二酸化珪素および酸窒化珪素または類似の他の高誘電率材料が挙げられる。
代表的な電荷捕捉構造として厚みが約30から90オングストロームの窒化珪素またはAl23,HfO2などのような金属酸化物を含む似の他の高誘電率材料が挙げられる。電荷捕捉構造は電荷捕捉材料の孔または粒子の不連続な集合、または図に示しているような連続層が可能である。
図1Aにおいて、電荷捕捉構造130の右部分は低閾値状態を確立するためにプログラミング作業を行う。ゲート110の電圧は−5Vである。ドレイン160の電圧は5Vである。電源150は0Vである。基板170の電圧は0Vである。その結果、電荷捕捉構造130の右部分は捕捉された電荷133を有する。
図1Bにおいて、電荷捕捉構造130の左部分は低閾値状態を確立するためにプログラミング作業を行う。ゲート110の電圧は−5Vである。ドレイン160の電圧は0Vである。電源150は5Vである。基板170の電圧は0Vである。その結果、電荷捕捉構造130の左部分は捕捉された電荷133を有する。
図2Aにおいて、不揮発性メモリセルは消去作業をする。ゲート210の電圧は−8Vである。ドレイン260の電圧は10Vである。電源250の電圧は10Vである。基板270の電圧は10Vである。その結果、電子はゲート210から電荷捕捉構造230に移動し、そして電荷捕捉構造230から基板270に移動する。
図2Bにおいて、不揮発性メモリセルは逆電圧極性で消去作業をする。ゲート210の電圧は10Vである。ドレイン260の電圧は−8Vである。電源250の電圧は−8Vである。基板270の電圧は−8Vである。その結果、電子は電荷捕捉構造230からにゲート210に移動し、そして基板270から電荷捕捉構造230に移動する。消去作業はドレイン260および/または電源250において浮動電圧で実施することもできる。
図3は不揮発性メモリセルを消去するプロセスの流れの例を示す。310において、不揮発性メモリセルを消去する命令を受け取る。320において、消去命令に応じて不揮発性メモリセルを消去するためのバイアス処理が不揮発性メモリセルの端子に適用される。330において、消去実証試験が十分な量の消去が実施されたことを確認するために実施される。もし消去実証試験に失敗すると、不揮発性メモリセルを消去するためのバイアス処理が再び適用される。もし消去実証試験に合格すると、消去プロセスが成功し完了340となる。
図4A,図4Bおよび図4Cは、プログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧で不揮発性メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。
図4Aは、消去作業前に、プログラミングされた状態410に対応する3.5V〜4Vの範囲の閾値電圧を有するある不揮発性メモリセルおよび消去された状態420に対応する5V〜6Vの範囲の閾値電圧を有するある不揮発性メモリセルを示す。
図4Bはプログラミングされた状態410に対応する閾値電圧を有する不揮発性メモリセルおよび消去された状態420に対応する閾値電圧を有する不揮発性メモリセルの両方で実施される消去作業を示す。その結果、プログラミングされた状態410に元あった不揮発性メモリセルの分布が消去された状態415に移る。同様に、消去された状態420に元あった不揮発性メモリセルの分布が消去された状態425に移る。
図4Cは消去作業後、消去された状態における不揮発性メモリセルの閾値電圧の実際の分布を示すが、それは分布415と分布425の合計、即ち5V〜7Vの範囲にある分布430である。消去作業はプログラミングされた状態410における不揮発性メモリセルの閾値電圧を移すのみならず、消去された状態420における不揮発性メモリセルの閾値電圧をも移すので、プログラミング/消去サイクルの結果は消去された状態における不揮発性メモリセルの閾値電圧の望ましくない広い分布430となる。
したがって、消去された状態における不揮発性メモリセルの閾値電圧の分布が浮動する傾向を減少させながら不揮発性メモリセルに消去作業を実施することが望ましいであろう。
1つの実施態様は電荷捕捉集積回路であり、電荷捕捉メモリセルのアレイとそのアレイに連結したロジックを含む。各電荷捕捉メモリセルは閾値電圧に関連する電荷捕捉構造、プログラミングされた状態および消去された状態を有する。閾値電圧値によってメモリセルがプログラミングされた状態か消去された状態かどうかが決められる。ロジックは各電荷捕捉メモリセルを消去するための命令にいくつかの行動を実行することにより応じる。ロジックは電荷捕捉メモリセルをプログラミングするためにバイアス処理を適用するがその閾値電圧はプログラミングされた状態の外側にある。それから、電荷捕捉メモリセルの消去した状態を確立するためにロジックは他のバイアス処理を適用する。
いくつかの実施態様において、各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造は、電荷捕捉構造の局在化した電荷捕捉特性(浮動ゲートの均一な電荷貯蔵と違い)の利点を電荷捕捉部分構造の異なる電荷捕捉部分を閾値電圧、プログラミングされた状態および消去された状態に関連させることによって得ている。1つの実施態様において、ロジックはプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する複数の電荷捕捉メモリセルの不揮発性メモリセルを同定し、プログラミングバイアス処理によって、プログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有するいかなる電荷捕捉部分をプログラミングし、消去バイアス処理によって電荷捕捉部分の消去された状態が確立される。他の実施態様において、プログラミングバイアス処理によって、すべての電荷捕捉メモリセルのすべての電荷捕捉部分がプログラミングされ、消去バイアス処理によって、すべての電荷捕捉メモリセルのすべての電荷捕捉部分の消去された状態が確立される。
いくつかの実施態様において、各電荷捕捉部分は単に1つの消去された状態およびプログラミングされた状態に関連しているのではなく多種のプログラミングされた状態に関連している。多種にプログラミングされた状態は大半のプログラミングされた状態および他のわずかにプログラミングされた状態を含む。1つの実施態様において、プログラミングバイアス処理によって、消去された状態または、わずかにプログラミングされたいかなる状態の閾値電圧を有するいかなる電荷捕捉部分がプログラミングされる。他の実施態様において、プログラミングバイアス処理によって、すべての電荷捕捉メモリセルのすべての電荷捕捉部分がプログラミングされる。
いくつかの実施態様において、プログラミングバイアス処理によって電荷捕捉構造にホール(正孔)が加えられ、消去バイアス処理によって複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造に電子が加えられる。ホールはバンド間ホットホール伝導によって加えることができる。電子はトンネル電子によって加えることができる。他の実施態様において、プログラミングバイアス処理によって電子が電荷捕捉構造に加えられ、消去バイアス処理によってホールが電荷捕捉構造に加えられる。
不揮発性メモリセルを消去するいろいろな実施態様によって、多数の消去命令に応じて繰り返して消去された不揮発性メモリセルの閾値電圧の浮動を抑制するのに成功する。例えば、プログラミングと消去の100回のサイクル後、電荷捕捉メモリセルの消去された状態の閾値電圧は約0.7Vの大きさを越えずに変化する。
本技術の他の形態は上記の消去を実施するための方法および上記の不揮発性メモリセル集積回路を製造する方法に関する実施態様を含む。
本発明は、不揮発性メモリセルを消去命令に応じて過剰に消去することを保護することができる。
図5は1つの実施態様による不揮発性メモリセルを消去するプロセスフローの例を示す。
510において、不揮発性メモリセルを消去する命令を受け取る。
520において、消去命令に応じて不揮発性メモリセルをプログラミングするためのバイアス処理が不揮発性メモリセルの端子に適用される。
1つの実施態様において、プログラミングのためのバイアス処理が、区域にあるセルがプログラミングされた状態か消去された状態かに関係なく全区域に適用される。これはセルが消去された状態にあることに関するデータの伝達に伴うオーバーヘッドを減少させるように単純であるという利点がある。
他の実施態様において、プログラミングのためのバイアス処理が消去された状態にあるセルにのみ適用される。これによって、既にプログラミングされた状態にある不揮発性メモリセルの閾値電圧の分布における僅かな移動を防げる。
530において、消去命令に応じてプログラミングのためのバイアス処理が適用された後、不揮発性メモリセルを消去するためバイアス処理が不揮発性メモリセル端子に適用される。
540において、消去実証試験が十分な量の消去が実行されたかを確認するために実施される。もし消去実証試験に失敗すると、揮発性メモリセルを消去するためバイアス処理が再び適用される。もし消去実証試験に合格すると消去プロセスは成功し完了540となる。
他の実施態様において、プログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する不揮発性メモリセルが同定される。例えば通常作業の間に、特定の状態(プログラミングされたまたは消去された状態)を追跡するメモリがプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する不揮発性メモリセルを同定するために利用される。
他の実施例において、読み取り工程が消去された状態の不揮発性メモリセル、および/または、名目的にプログラミングされた状態の不揮発性メモリセルしかし非理想的挙動によりプログラミングされた状態の外側に閾値を有する不揮発性メモリセル、を同定するために実施される。
プログラミングされた状態の外側に閾値を有する不揮発性メモリセルを同定する利点は、消去工程の間に全ての不揮発性メモリセルをプログラミングするのでなく既にプログラミングされたセルを避けるために不揮発性メモリセルの、あるサブセットがプログラミングされ得ることである。
図6A、図6Bおよび図6Cは、プログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧での電荷捕捉メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。
図6Aは、消去作業の前で、プログラミングされた状態610に対応する3.5Vから4Vの範囲の閾値電圧を有するいくつかの不揮発性メモリセルおよび消去された状態620に対応する5Vから6Vの範囲の閾値電圧を有するいくつかの不揮発性メモリセルを示す。
図6Bは、プログラミングされた状態610に対応する閾値電圧を有する不揮発性メモリセルおよび消去された状態620に対応する閾値電圧を不揮発性メモリセルの両方に実施されるプログラミング作業を示す。その結果、プログラミングされた状態610に元あった不揮発性メモリセルの分布が僅かにプログラミングされた状態615に移動する。同様に、消去された状態620に元あった不揮発性メモリセルの分布がプログラミングされた状態625に移動する。
図6Cは、プログラミングされた状態615に対応する閾値電圧を有する不揮発性メモリセルおよびプログラミングされた625に対応する閾値電圧を有する不揮発性メモリセルの両方に実施される消去作業を示す。消去作業の後の消去された状態の不揮発性メモリセルの閾値電圧は5Vから6Vの範囲の分布630であり、消去後の両分布615と625から、消去状態の不揮発性メモリセルの閾値電圧分布の合計を表す。消去された状態のセルの閾値電圧がプログラミングされた状態に移動するプログラミング作業の前であるから、消去作業が消去された状態の不揮発性メモリセルの閾値電圧分布を過剰には移動することはなかった。
図7は、閾値電圧と、各々が他の部分と独立にデータを保持できる電荷捕捉構造の2つの明確な部分をもつ不揮発性メモリセルに対するプログラミングと消去サイクル数とのグラフを示す。
両方のビットが繰り返し消去され、不揮発性メモリセルの両方のビットが消去された状態にあり消去命令に応じて予めプログラミングされていない状況の優劣を示す。
消去命令に応じて予めプログラミングが実施されないため、ビット1の閾値電圧710は100サイクル後に約4Vからおよそ6Vに上方に浮動する。ビット2の閾値電圧720も100サイクル後に約4.5Vからおよそ6Vに上方に浮動する。
図8は、閾値電圧と、各々が他の部分と独立にデータを保持できる電荷捕捉構造の2つの明確な部分をもつ不揮発性メモリセルに対するプログラミングと消去サイクル数とのグラフを示す。
両方のビットが繰り返し消去され、不揮発性メモリセルの両方のビット消去された状態にあるが消去命令に応じて消去する前に第一の予めプログラミングされている状況の優劣を示す。
消去命令に応じて予めプログラミングが実施されるため、ビット1の閾値電圧810は100サイクル後に約4Vから僅かに4Vを超える程度で極わずか上方に浮動する。ビット2の閾値電圧820も100サイクル後に約4Vから僅かに約4.5Vで極わずか上方に浮動する。
図9は電荷捕捉メモリセルのアレイを予めプログラミングするためのバイアス処理の例を示す。
不揮発性メモリセルは実質的な接地アレイ配置に相互に結合している。ビットラインBL1の電圧VBL1910、ビットラインBL3の電圧VBL3930およびビットラインBL5の電圧VBL5950は0V。ビットラインBL2の電圧VBL2920およびビットラインBL4の電圧VBL4940は5V。ワードラインWL1の電圧VWL1901およびワードラインWL2の電圧VWL2902は0V。ワードラインWL3の電圧VWL3903、ワードラインWL4の電圧VWL4904およびードラインWL5の電圧VWL5905は−8V。ワードラインに選択的に電圧を負荷することにより、予めプログラミングすることは区域960の不揮発性メモリセルに限定される。
ビットラインに選択的に電圧を負荷することにより、予めプログラミングすることが点線で示される領域970で示される電荷捕捉構造の部分に限定される。
ビットラインに負荷される電圧を切り替えることにより、区域960の不揮発性メモリセルの電荷捕捉構造の残りの部分を予めプログラミングすることができる。
図10は2つの閾値状態を示す閾値電圧の概略図である。
高閾値状態1010は最小閾値電圧1015を有する閾値電圧の領域によって定義される。
低閾値状態1020は最大閾値電圧1025を有する閾値電圧の範囲で定義される。
1つの実施態様において、電荷捕捉構造が閾値状態と各々個別に関連している明確な部分を有する。他の実施態様において、低閾値状態1020が電荷捕捉構造の異なる部分で低閾値状態1020を確立することにより電荷捕捉構造に保存される。高閾値状態1010が、電荷捕捉構造の一部分の閾値電圧を高閾値状態1010に高めて、電荷捕捉構造の他の部分の閾値電圧を高閾値状態1010に高めることにより電荷捕捉構造に保存される。
図11A,11B,11Cおよび11Dは、それぞれ1ビット、2ビット、3ビットおよび4ビットに対応する閾値状態の概略図である。
図11Aは2水準閾値状態作業の概略図である。2つの状態、すなわち1状態1101と0状態1102がある。
図11Bは4水準閾値状態作業の概略図である。4つの状態、すなわち11状態1111、10状態1112、01状態1111および00状態1114がある。
図11Cは8水準閾値状態作業の概略図である。8つの状態、そのうち4つの状態を示すが、111状態1121、110状態1122、001状態1123および000状態1124がある。
図11Dは16水準閾値状態作業の概略図である。16つの状態、そのうち4つの状態を示すが、1111状態1131、1110状態1132、0001状態1133および0000状態1134がある。
図12は本発明の実施態様による集積回路の単純化したブロック図である。
集積回路1250が半導体基板上の局在化した電荷捕捉構造メモリセルを用いて実施されるメモリアレイ1200を含む。
行復号器1201がメモリアレイ1200の行に沿って配置される複数のワードライン1202と連結している。
列複合器1203がメモリアレイ1200の列に沿って配置された複数のビットライン1204と連結している。
アドレスがバス1205で列復号器1203および行復号器1201に与えられる。
ブロック1206の方向増幅器およびデータ入構造がデータバス1207経由で列復号器1203に連結している。
データがデータ入ライン1211経由で、集積回路1250上の入力/出力ポートからまたは、内部もしくは集積回路1250へ外部の他のデータソースからブロック1206のデータ入力構造へ与えられる。
データがデータ出ライン1212経由で、ブロック1206の方向増幅器から集積回路1250の入力/出力ポートへまたは内部もしくは集積回路1250へ外部の他のデータ送り先へ与えられる。
バイアス処置状態機構1209が、消去実証電圧およびプログラミング実証電圧、およびメモリセルの電荷捕捉構造の区域を消去するため命令に応じて予めプログラミングを実施するためのようなバイアス処置供給電圧1208の応用を管理する。
本発明を上記の詳述した好適な実施態様および実施例を参照して開示したが、これらの実施例は限定する意図でなく例証を意図したものであると理解すべきである。変更および組み合わせは容易に当業者でなされるだろうが、変更および組み合わせは本発明の精神および以下の特許請求の範囲内にあると考えられる。
電荷捕捉構造の異なる部分をプログラミングする電荷捕捉メモリセルを示す。 電荷捕捉構造の異なる部分をプログラミングする電荷捕捉メモリセルを示す。 電荷捕捉構造の異なる部分を消去する電荷捕捉メモリセルを示す。 電荷捕捉構造の異なる部分を消去する電荷捕捉メモリセルを示す。 予めプログラミングしない電荷捕捉メモリセルを消去するプロセスフローの例を示す。 予めプログラミングしない消去作業の間にプログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧における電荷捕捉メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。 予めプログラミングしない消去作業の間にプログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧における電荷捕捉メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。 予めプログラミングしない消去作業の間にプログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧における電荷捕捉メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。 予めプログラミングして電荷捕捉メモリセルを消去するプロセスフローの例を示す。 予めプログラミングして消去作業の間にプログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧における電荷捕捉メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。 予めプログラミングして消去作業の間にプログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧における電荷捕捉メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。 予めプログラミングして消去作業の間にプログラミングされた状態および消去された状態に対応したいろいろな閾値電圧における電荷捕捉メモリセルの数の相対分布のグラフを示す。 予めプログラミングしないで、電荷捕捉メモリセルの閾値電圧と、繰り返された消去作業のためのプログラミングと消去サイクル数とのグラフを示す。 予めプログラミングして、電荷捕捉メモリセルの閾値電圧と、繰り返された消去作業のためのプログラミングと消去サイクル数とのグラフを示す。 電荷捕捉メモリセルのアレイを予めプログラミングするためのバイアス処理の例を示す。 2つの閾値状態を示す閾値電圧の概略図である。 2水準状態作業の概略図である。 多水準セル作業のための多水準閾値状態の概略図である。 多水準セル作業のための多水準閾値状態の概略図である。 多水準セル作業のための多水準閾値状態の概略図である。 集積回路実施態様の概略図である。

Claims (23)

  1. 電荷捕捉メモリセルを消去する方法であって、
    複数の電荷捕捉メモリセルを消去するために命令に応じてそれぞれが閾値電圧と関連した電荷捕捉構造、プログラミングされた状態および消去された状態を有し、
    第一バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉メモリセルをプログラミングするために適用することと、
    第二バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルで消去された状態を確立するために適用することを含み、前記の複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造がプログラミングされた状態よりも消去された状態で高い正味電子電荷を有することを特徴とする方法。
  2. プログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉メモリセルを同定することをさらに含み、第一バイアス処置の前記適用によって前記プログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉メモリセルをプログラミングすることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 第一バイアス処置の前記適用によって前記複数の電荷捕捉メモリセルにすべての電荷捕捉メモリセルをプログラミングすることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造が第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分のそれぞれが閾値電圧と関連した電荷捕捉構造、プログラミングされた状態および消去された状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用がプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有するいかなる前記第一電荷捕捉部分およびいかなる前記第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置に適用することを含み、
    前記第二バイアス処置の前記適用が複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  5. 複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリにおける電荷捕捉構造が第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分のそれぞれが閾値電圧と関連した電荷捕捉構造、プログラミングされた状態および消去された状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用が複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置に適用することを含み、
    第二バイアス処置の前記適用が複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  6. 複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリの電荷捕捉構造が第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、閾値電圧と関連した第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の各々および消去された状態および複数のプログラミングされた状態、その大半がプログラミングされた状態およびサブ複数の少なくプログラムされた状態を含む複数のプログラミングされた状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用は消去した状態の1つおよびいかなるサブ複数の少なくプログラムされた状態の閾値電圧を有するいかなる前記一電荷捕捉部分およびいかなる前記の第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置に適用することを含み、
    第二バイアス処置の前記適用は複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  7. 複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリの電荷捕捉構造は第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、閾値電圧と関連した第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の各々および消去された状態および複数のプログラミングされた状態、その大半がプログラミングされた状態およびサブ複数の少なくプログラミングされた状態を含む複数のプログラミングされた状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用は複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置に適用することを含み、
    第二バイアス処置の前記適用は複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  8. 第一バイアス処置の前記適用によってプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する前記電荷捕捉メモリセルを前記電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にホールを加えることによりプログラミングし、
    第二バイアス処置の前記適用によって複数の電荷捕捉メモリセルの消去された状態を複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造に電子を加えることにより確立することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  9. 第一バイアス処置の前記適用によってプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する前記電荷捕捉メモリセルを前記電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にバンド間ホットホールを加えることによりプログラミングし、
    第二バイアス処置の前記適用によって複数の電荷捕捉メモリセルの消去された状態を複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にトンネル電子を加えることにより確立することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  10. 前記の第一バイアス処置の適用によってプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する前記電荷捕捉メモリセルを前記電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造に電子を加えることによりプログラミングし、
    第二バイアス処置の前記適用によって複数の電荷捕捉メモリセルの消去された状態を電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にホールを加えることにより確立することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  11. プログラミングと消去の100サイクル後、複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉メモリセルの消去された状態の閾値電圧が約0.7Vの大きさを超えて変化しないことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  12. 電荷捕捉集積回路であって、
    それぞれが閾値電圧と関連した電荷捕捉構造、プログラミングされた状態および消去された状態を有する電荷捕捉メモリセルのアレイおよび、
    そのアレイに連結したロジック、そのアレイの複数の電荷捕捉メモリセルを消去するために命令に応じる前記ロジックを含み、
    第一バイアス処置をプログラムされた状態の外側に閾値電圧を有する複数の電荷捕捉メモリセルにおける電荷捕捉メモリセルをプログラミングするために適用すること、
    第二バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルにおいて消去された状態を確立するために適用することを含み、前記複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造がプログラミングされた状態よりも消去された状態で高い正味電子電荷を有することを特徴とする、電荷捕捉集積回路。
  13. 前記第一バイアス処置の前記適用によってプログラムされた状態の外側に閾値電圧を有する前記複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉メモリセルをプログラミングすることを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  14. 前記第一バイアス処置の前記適用によって前記複数の電荷捕捉メモリセルのすべての電荷捕捉メモリセルをプログラミングすることを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  15. 電荷捕捉メモリセルのアレイにおける各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造は第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、閾値電圧に関連した第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の各々、プログラムされた状態および消去された状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用は第一バイアス処置をプログラムされた状態の外側に閾値電圧を有するいかなる前記第一電荷捕捉部分およびいかなる前記第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置を適用することを含み、
    第二バイアス処置の前記適用は第二バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  16. 電荷捕捉メモリセルのアレイの各電荷捕捉メモリセルにおける電荷捕捉構造が第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、閾値電圧に関連した第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の各々、プログラムされた状態および消去された状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用は第一バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置適用することを含み、
    第二バイアス処置の前記適用は第二バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  17. 電荷捕捉メモリセルのアレイにおける各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造は第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、閾値電圧に関連した第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の各々および消去された状態および複数のプログラムされた状態、その大半がプログラムされた状態およびサブ複数の少なくプログラムされた状態を含む複数のプログラムされた状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用は1つの消去された状態およびいかなるサブ複数の少なくプログラミングされた状態の閾値電圧を有するいかなる前記第一電荷捕捉部分およびいかなる前記第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置を適用することを含み、
    第二バイアス処置の前記適用は複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  18. 電荷捕捉メモリセルのアレイにおける各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造は第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分を有し、閾値電圧に関連した第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分の各々および消去された状態および複数のプログラミングされた状態、その大半がプログラミングされた状態およびサブ複数の少なくプログラミングされた状態を含む複数のプログラミングされた状態を有し、
    第一バイアス処置の前記適用は複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分をプログラミングするために第一バイアス処置を適用することを含み、
    第二バイアス処置の前記適用は複数の電荷捕捉メモリセルにおける各電荷捕捉メモリセルの第一電荷捕捉部分および第二電荷捕捉部分で消去された状態を確立するために第二バイアス処置を適用することを含むことを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  19. 第一バイアス処置の前記適用によってプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する前記電荷捕捉メモリセルを前記の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にホールを加えることによりプログラミングし、
    第二バイアス処置の前記適用によって複数の電荷捕捉メモリセルの消去された状態を複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造に電子を加えることにより確立することを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  20. 第一バイアス処置の前記適用によってプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する前記の電荷捕捉メモリセルを前記電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にバンド間ホットホールを加えることによりプログラミングし、
    第二バイアス処置の前記適用によって複数の電荷捕捉メモリセルで消去された状態を複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にトンネル電子を加えることにより確立することを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  21. 第一バイアス処置の前記適用によってプログラミングされた状態の外側に閾値電圧を有する前記の電荷捕捉メモリセルを前記電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造に電子を加えることによりプログラミングし、
    第二バイアス処置の前記適用によって複数の電荷捕捉メモリセルの消去された状態を複数の電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造にホールを加えることより確立することを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  22. プログラミングと消去の100サイクル後、複数の電荷捕捉メモリセルにおける電荷捕捉メモリセルの消去された状態の閾値電圧が約0.7Vの大きさを超えて変化しないことを特徴とする、請求項12に記載の回路。
  23. 電荷捕捉集積回路の製造方法であって、
    それぞれが閾値電圧と関連した電荷捕捉構造、プログラミングされた状態および消去された状態を有する電荷捕捉メモリセルのアレイを作成すること、
    そのアレイに連結したロジック、そのアレイにおける複数の電荷捕捉メモリセルを消去するために命令に応じる前記ロジックを連結すること、
    第一バイアス処置をプログラムされた状態の外側に閾値電圧を有する複数の電荷捕捉メモリセルにおける電荷捕捉メモリセルをプログラミングするために適用すること、
    第二バイアス処置を複数の電荷捕捉メモリセルにおける消去された状態を確立するために適用することを含み、前記の複数の電荷捕捉メモリセルの各電荷捕捉メモリセルの電荷捕捉構造はプログラミングされた状態よりも消去された状態で高い正味電子電荷を有することを特徴とする、電荷捕捉集積回路の製造方法。
JP2006083331A 2005-09-09 2006-03-24 不揮発性メモリセルの過剰消去を保護する方法および装置 Pending JP2007080476A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/223,552 US7224619B2 (en) 2005-09-09 2005-09-09 Method and apparatus for protection from over-erasing nonvolatile memory cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007080476A true JP2007080476A (ja) 2007-03-29

Family

ID=37493617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006083331A Pending JP2007080476A (ja) 2005-09-09 2006-03-24 不揮発性メモリセルの過剰消去を保護する方法および装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US7224619B2 (ja)
EP (1) EP1763039B1 (ja)
JP (1) JP2007080476A (ja)
CN (1) CN1929030A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7986553B2 (en) * 2007-06-15 2011-07-26 Micron Technology, Inc. Programming of a solid state memory utilizing analog communication of bit patterns
US7643349B2 (en) * 2007-10-18 2010-01-05 Macronix International Co., Ltd. Efficient erase algorithm for SONOS-type NAND flash
CN102592674B (zh) * 2011-01-07 2015-04-08 上海华虹宏力半导体制造有限公司 单管存储器阵列擦除的方法
US9324431B1 (en) * 2015-01-27 2016-04-26 Macronix International Co., Ltd. Floating gate memory device with interpoly charge trapping structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754475A (en) * 1996-06-24 1998-05-19 Advanced Micro Devices, Inc. Bit line discharge method for reading a multiple bits-per-cell flash EEPROM
JPH11185483A (ja) * 1997-12-11 1999-07-09 Amic Technol Inc フラッシュメモリアレイ消去方法及びフラッシュメモリアレイ消去回路
JPH11328981A (ja) * 1998-05-12 1999-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置,およびレギュレータ
JP2000090678A (ja) * 1998-09-10 2000-03-31 Hitachi Ltd 不揮発性メモリ及びシステム
WO2005038815A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-28 Advanced Micro Devices, Inc. Memory device and method using positive gate stress to recover overerased cell
JP2005522817A (ja) * 2002-04-08 2005-07-28 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド アルゴリズム動的基準プログラム
JP2005203739A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Macronix Internatl Co Ltd 不揮発性メモリーセルと動作方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04123471A (ja) * 1990-09-14 1992-04-23 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置のデータ書込みおよび消去方法
WO1998010471A1 (en) * 1996-09-05 1998-03-12 Macronix International Co., Ltd. Triple well floating gate memory and operating method with isolated channel program, preprogram and erase processes
US6188604B1 (en) * 1998-03-02 2001-02-13 Amic Technology, Inc. Flash memory cell & array with improved pre-program and erase characteristics
JP2000348493A (ja) * 1999-06-03 2000-12-15 Fujitsu Ltd 不揮発性メモリ回路
JP4156248B2 (ja) * 2002-02-18 2008-09-24 株式会社ルネサステクノロジ 不揮発性半導体記憶装置
US6914819B2 (en) * 2003-09-04 2005-07-05 Macronix International Co., Ltd. Non-volatile flash memory
US7133313B2 (en) * 2004-04-26 2006-11-07 Macronix International Co., Ltd. Operation scheme with charge balancing for charge trapping non-volatile memory
US7075828B2 (en) * 2004-04-26 2006-07-11 Macronix International Co., Intl. Operation scheme with charge balancing erase for charge trapping non-volatile memory
US6834012B1 (en) * 2004-06-08 2004-12-21 Advanced Micro Devices, Inc. Memory device and methods of using negative gate stress to correct over-erased memory cells
US7130221B1 (en) * 2005-09-26 2006-10-31 Macronix International Co., Ltd. Dual gate multi-bit semiconductor memory
US20070103980A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-10 Gert Koebernick Method for operating a semiconductor memory device and semiconductor memory device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754475A (en) * 1996-06-24 1998-05-19 Advanced Micro Devices, Inc. Bit line discharge method for reading a multiple bits-per-cell flash EEPROM
JPH11185483A (ja) * 1997-12-11 1999-07-09 Amic Technol Inc フラッシュメモリアレイ消去方法及びフラッシュメモリアレイ消去回路
JPH11328981A (ja) * 1998-05-12 1999-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置,およびレギュレータ
JP2000090678A (ja) * 1998-09-10 2000-03-31 Hitachi Ltd 不揮発性メモリ及びシステム
JP2005522817A (ja) * 2002-04-08 2005-07-28 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド アルゴリズム動的基準プログラム
WO2005038815A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-28 Advanced Micro Devices, Inc. Memory device and method using positive gate stress to recover overerased cell
JP2005203739A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Macronix Internatl Co Ltd 不揮発性メモリーセルと動作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1929030A (zh) 2007-03-14
US7224619B2 (en) 2007-05-29
EP1763039B1 (en) 2013-12-18
US7486568B2 (en) 2009-02-03
US20070201269A1 (en) 2007-08-30
EP1763039A1 (en) 2007-03-14
US20070058445A1 (en) 2007-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100935948B1 (ko) 알고리즘 다이내믹 기준 프로그래밍
US7151692B2 (en) Operation scheme for programming charge trapping non-volatile memory
US7190614B2 (en) Operation scheme for programming charge trapping non-volatile memory
KR100960352B1 (ko) 선 소거 단계를 이용하여 플래시 메모리를 소거하는 방법
US6856552B2 (en) Semiconductor memory and method of driving the same
JP2004079602A (ja) トラップ層を有する不揮発性メモリ
JP4593159B2 (ja) 半導体装置
US7639533B2 (en) Multi-level memory cell programming methods
JPWO2002050843A1 (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びデータ消去方法
US7773430B2 (en) Method of identifying logical information in a programming and erasing cell by on-side reading scheme
US7206241B2 (en) Semiconductor device and programming method
US7817472B2 (en) Operating method of memory device
US7548458B2 (en) Methods of biasing a multi-level-cell memory
US7881123B2 (en) Multi-operation mode nonvolatile memory
US8139421B2 (en) Erase degradation reduction in non-volatile memory
US7224619B2 (en) Method and apparatus for protection from over-erasing nonvolatile memory cells
US7570514B2 (en) Method of operating multi-level cell and integrate circuit for using multi-level cell to store data
WO2002097821A1 (fr) Dispositif de stockage non volatile a semi-conducteur
JP2008536315A (ja) スプリットゲート型マルチビットメモリセル
US7085165B2 (en) Method and apparatus for reducing read disturb in non-volatile memory
US20070053225A1 (en) Structures and methods for enhancing erase uniformity in an NROM array
KR100557220B1 (ko) 비 휘발성 메모리 셀을 구비한 반도체 장치의구동방법
KR20070036043A (ko) 반도체 장치 및 프로그램 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080715

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081015

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081020

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090415

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090421

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20090703