JP2014502773A - デバイス内の検知電圧を調節するための方法、デバイス、およびシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
NANDアレイ構造内のメモリセルは、目標、たとえば所望の状態にプログラムされることが可能である。たとえば、電荷は、セルを多くのプログラムされた状態の1つの中に入れるために、メモリセルの電荷蓄積構造上に置かれる、またはメモリセルの電荷蓄積構造から取り除かれることが可能である。たとえば、シングルレベルセル(SLC)は、2つの状態、たとえば1または0を表すことができる。またフラッシュメモリセルは、3つ以上の状態、たとえば、1111、0111、0011、1011、1001、0001、0101、1101、1100、0100、0000、1000、1010、0010、0110、および1110を記憶することができる。このようなセルを、マルチレベルセル(MLC)と呼ぶことができる。MLCは、各セルは2桁以上、たとえば2ビット以上を表すことができるので、メモリセルの数を増加することなく、高密度記憶の製造ができる可能性がある。たとえば、4桁を表すことができるセルは、16のプログラムされた状態を有することができる。
選択されたセルの状態を検知することは、多くの検知電圧、たとえば読取り電圧を選択されたワード線に提供することを含むことができる一方で、選択されないセルの閾値電圧と無関係に、ストリングの選択されないセルに結合されたワード線に、選択されないセルを導電状態にするのに十分な多くの電圧、たとえば読取りパス電圧を提供する。読み取られるかつ/または検証される選択されたセルに対応するビット線は、選択されたセルが、選択されたワード線に印加された特定の検知電圧に応答して導電するかどうかを判定するために検知されることが可能である。たとえば、選択されたセルの状態は、そこでビット線電流が、特定の状態に関連した特定の参照電流に達するワード線電圧によって判定されることが可能である。
図2に示されたように、閾値電圧(Vt)分布225−0、225−1、225−2、および225−3は、それにメモリセルがプログラムされることが可能である4個の目標状態、たとえば、L0、L1、L2、およびL3のそれぞれを表す。図2に示された例において、Vt分布225−3は、最大規模のVtを含む範囲であるので、セルがプログラムされることが可能である最高Vt、たとえば「Vtmax」と呼ばれることが可能である。作動中、選択されたブロック内のメモリセルは、メモリセルがプログラムされる前にVt分布225−0内のVtレベルを有するように、一緒に消去されることが可能である。したがって、分布225−0は、消去された状態と呼ばれることが可能であり、特定の記憶されたデータ状態(目標状態L0)、たとえば2進数「11」などの記憶されたデータを表すことができる。目標状態L1は、データ01に対応でき、目標状態L2はデータ00に対応でき、目標状態L3はデータ10に対応できる。しかし、実施形態は、これらのデータ割当てに限定されない。
場合によっては、このようなVt変化は、メモリセルの状態を変化させることができる。たとえば、メモリセルが目標状態L2、たとえばデータ00にプログラムされた場合、電荷損失により、メモリセルのVtがR2を下回るレベルに、または恐らく状態L1、たとえばデータ01に対応するVt225−1内のレベルに低減することができる。
したがって、このようなVt変化は、図2に示された検知電圧、たとえば、読取り電圧R1、R2、およびR3、ならびに/またはプログラムベリファイ電圧PV1、PV2、およびPV3を使用して、メモリセル上で実行される検知動作中に検知されるエラーデータをもたらす可能性がある。たとえば、図2に示された検知電圧を使用して検知動作を実行することは、メモリセルが、それにセルがプログラムされた目標状態以外の状態を表す決定をもたらすことがある。たとえば、目標状態L2にプログラムされ、電荷損失を受けたメモリセル上で実行された検知動作は、読取り電圧R2が検知動作に使用される場合に、セルは状態L1を表すと判定することがある。すなわち、読取り電圧R2を使用することにより、データ01を記憶するように誤って検知されているデータ00を記憶するようにプログラムされたセルをもたらすことがある。
図3は、本開示の1つまたは複数の実施形態による、閾値電圧(Vt)分布325−1および325−2、ならびに検知電圧S0(327−0)、S1(327−1)、S2(327−2)、S3(327−3)およびS4(327−4)の図表301を示す。図3に示された例は、たとえば、電荷損失、プログラムディスターブおよび/または読み出しディスターブなどの機構に起因して、Vt変化、たとえばシフトを受けたメモリセルを表すことができる。Vt分布325−1および325−2は、Vt分布225−1および225−2によって表されたメモリセルが、Vt変化を受けた後、図2に関連して先に説明されたVt分布225−1および225−2のそれぞれに対応することができる。さらに、簡単にするために図3に示されていないが、図表301はまた、Vt分布225−0および/または225−3によって表されたメモリセルがVt変化を受けた後、図2に関連して先に説明されたVt分布225−0および/または225−3に対応する、追加のVt分布を含むこともできる。
メモリセルの正確かつ/または信頼できる検知を提供する検知電圧(複数可)、たとえば、最少量のエラーデータを検知する検知電圧(複数可)は、検知電圧(複数可)より大きいVtを有するメモリセルの量に少なくとも部分的に基づいて決定されることが可能である。すなわち、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧の調節は、検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの量に少なくとも部分的に基づくことが可能である。
次いでメモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、各検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの決定された量に少なくとも部分的に基づいて調節することができる。たとえば、各検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの決定された量の差を決定することができる。例として、検知電圧S1より大きいVtを有するメモリセルの量と、検知電圧S0より大きいVtを有するメモリセルの量との差を決定することができ、検知電圧S2より大きいVtを有するメモリセルの量と、検知電圧S1より大きいVtを有するメモリセルの量との差を決定することができ、検知電圧S3より大きいVtを有するメモリセルの量と、検知電圧S2より大きいVtを有するメモリセルの量との差を決定することができ、かつ/または検知電圧S4より大きいVtを有するメモリセルの量と、検知電圧S3より大きいVtを有するメモリセルの量との差を決定することができる。この例では、これらの差は、それぞれ200、100、100、および200である。次いでメモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、決定された差に少なくとも部分的に基づいて調節することができる。
次いでメモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、そこで最小の決定された差が交差する点に少なくとも部分的に基づいて調節することができる。すなわち、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、次いで決定された最小差に少なくとも部分的に基づいて調節することができる。たとえば、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、その間で最小の決定された差が交差する検知電圧の間の電圧に調節することができる。すなわち、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、決定された最小差に関連した検知電圧の間の電圧に調節することができる。前例では、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、検知電圧S1とS3との間の電圧、たとえば検知電圧S2に調節することができる。
メモリセルの第3の量と第2の量の差が、メモリセルの第2の量と第1の量の差より大きい場合、第4の検知動作を、第4の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの第4の量を決定するために、第1の検知電圧より大きい第4の検知電圧を使用してメモリセル上で実行されることができる。次いでメモリセルの第1の量と第4の量の差を決定し、メモリセルの第2の量と第1の量の差と比較することができる。メモリセルの第1の量と第4の量の差が、メモリセルの第2の量と第1の量の差に等しい場合は、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧、たとえば読取り電圧R2を、第1の検知電圧、たとえば、読取り電圧R2から検知電圧S0に調節することができる。
メモリセルの第1の量と第4の量の差が、メモリセルの第2の量と第1の量の差より小さい場合は、第6の検知動作を、第6の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの第6の量を決定するために、第4の検知電圧より大きい第6の検知電圧を使用して、メモリセル上で実行することができる。次いでメモリセルの第4の量と第6の量の差を決定し、メモリセルの第1の量と第4の量の差と比較することができ、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、本明細書に先に説明された方法と類似した方法で、調節することができる。
メモリセルの第4の量と第3の量の差が、メモリセルの第3の量と第2の量の差より大きい場合、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧、たとえば読取り電圧R2を、第2の検知電圧と第3の検知電圧との間の電圧に調節することができる。例として、1つまたは複数の追加の検知動作を、第2の検知電圧と第3の検知電圧との間に調節された電圧を、たとえば、第2の検知電圧と第3の検知電圧との間に調節された電圧をさらに正確に決定するために、本明細書に先に説明された方法と類似した方法で、1つまたは複数の追加の検知電圧、たとえば第2の検知電圧と第3の検知電圧との中間である検知電圧を使用して実行することができる。
しかし、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を異なる検知電圧、たとえば、図2に示された検知電圧以外の検知電圧に調節することを、Vt変化を追跡かつ/または補正するために使用することができ、それによって本明細書に先に説明されたように、メモリセルの正確かつ/または信頼できる検知を提供する。メモリセルの正確かつ/または信頼できる検知を提供する検知電圧(複数可)、たとえば、最少量のエラーデータを検知する検知電圧(複数可)を、検知電圧(複数可)より大きいVtを有するメモリセルの量に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。すなわち、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧の調節を、検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの量に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。
メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、メモリセルの決定された量に少なくとも部分的に基づいて調節することができる。たとえば、メモリセルの決定された量を、記憶された値とそれぞれを比較することができる。記憶された値は、画定されたVt領域内のVtにプログラムされたメモリセルの量に対応することができる。たとえば、画定されたVt領域は、メモリセルのプログラムされた状態に対応するVt分布、たとえば図2に関連して先に説明されたVt領域225−2および/もしくは225−3、メモリセルのプログラムされた状態に対応するVt分布の一部、またはメモリセルの複数のプログラムされた状態に対応する複数のVt分布であることが可能である。例として、記憶された値は、7,315であってもよい、たとえば、7,315セルは、図2に関連して先に説明されたVt分布225−2もしくはVt分布225−3のいずれかの範囲内のVtにプログラムされてもよい。
前例では、S0より大きいVtを有するメモリセルの決定された量、たとえば7,000、およびS1より大きいVtを有するメモリセルの決定された量、たとえば7,400は、記憶された値、たとえば7,315の特定の範囲、たとえば60の範囲内ではない。しかし、S2より大きいVtを有するメモリセルの決定された量、たとえば7,300は、記憶された値の特定の範囲内である。したがって、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、検知電圧S2に調節することができる。
次いでメモリセルの第2の量を記憶された値と比較することができる。メモリセルの第2の量が記憶された値の特定の範囲内である場合は、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を、第2の検知電圧に調節することができる。メモリセルの第2の量が記憶された値の特定の範囲内でない場合は、この工程を1つまたは複数の追加の検知電圧、たとえば検知電圧S3を使用して繰り返すことができる。
図5に示された実施形態は、本開示の実施形態が不明瞭にならないよう示されていない追加の回路を含むことができる。たとえば、メモリデバイス503は、I/Oコネクタを跨いでI/O回路を通って提供されるアドレス信号をラッチするために、アドレス回路を含むことができる。アドレス信号は、メモリアレイ500にアクセスするために、行デコーダおよび列デコーダによって受信され、復号されることが可能である。アドレス入力コネクタの数は、メモリデバイス503および/またはメモリアレイ500の密度ならびに構造に依存することができることを、当業者には理解されよう。
本開示は、デバイス内の検知電圧を調節するための方法、デバイス、およびシステムを含む。1つまたは複数の実施形態は、メモリセル、および検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有するメモリセルの量を決定するために、検知電圧を使用して検知動作をメモリセル上で実行し、メモリセルの決定された量に少なくとも部分的に基づいて、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を調節するように構成された制御装置を含む。
前述の発明を実施するための形態において、一部の特徴は、本開示を合理化する目的で、単一の実施形態において一緒にグループ化されている。開示のこの方法は、本開示の開示された実施形態が、各特許請求の範囲に明白に挙げられたものよりも多くの特徴を使用しなければならないという意図を反映するものと解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、発明性の主題は、単一の開示された実施形態のすべての特徴より少ない特徴に存在する。したがって、以下の特許請求の範囲は、本明細書の発明を実施するための形態に組み込まれ、各請求項はそれ自体が個別に実施形態として独立している。
本開示は、デバイス内の検知電圧を調節するための方法、デバイス、およびシステムを含む。1つまたは複数の実施形態は、メモリセル、および検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有するメモリセルの量を決定するために、検知電圧を使用して検知動作をメモリセル上で実行し、メモリセルの決定された量に少なくとも部分的に基づいて、メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を調節するように構成された制御装置を含む。
Claims (34)
- メモリセルと、
検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有する前記メモリセルの量を決定するために、前記検知電圧を使用して検知動作を前記メモリセル上で実行し、
メモリセルの前記決定された量に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を調節するように構成された制御装置と、を備えるデバイス。 - 前記制御装置は、
追加の検知電圧より大きいVtを有する前記メモリセルの量を決定するために、前記追加の検知電圧を使用して追加の検知動作を前記メモリセル上で実行し、
前記追加の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を調節するように構成される、請求項1に記載のデバイス。 - 前記制御装置は、
前記検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量と、前記追加の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量との差を決定し、
前記決定された差に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を調節するように構成される、請求項2に記載のデバイス。 - 前記制御装置は、
メモリセルの前記決定された量を記憶された値と比較し、
前記比較に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を調節するように構成される、請求項1に記載のデバイス。 - 前記制御装置は、エラー訂正動作の失敗に応答して、前記検知動作を前記メモリセル上で実行するように構成される、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のデバイス。
- デバイスを動作するための方法であって、
多くの検知動作を多くのメモリセル上で実行することであって、各検知動作は、異なる検知電圧を使用して実行される、実行することと、
前記異なる検知電圧のそれぞれに対して、前記それぞれの検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有する前記多くのメモリセルの量を決定することと、
メモリセルの前記決定された量に少なくとも部分的に基づいて、前記多くのメモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を調節することと、を含む方法。 - 前記方法は、
メモリセルの前記決定された量の差を決定することと、
前記決定された差に少なくとも部分的に基づいて、前記多くのメモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を調節することと、を含む、請求項6に記載の方法。 - 前記方法は、
メモリセルの前記決定された量を比較することと、
前記比較に少なくとも部分的に基づいて、前記多くのメモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を調節することと、を含む、請求項6に記載の方法。 - メモリセルの前記決定された量を比較することとは、メモリセルの前記決定された量を記憶された値と比較することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記方法は、前記調節された検知電圧を使用して、前記メモリセルのそれぞれの状態を決定することを含む、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の方法。
- メモリセルと、
多くの検知動作を前記メモリセル上で実行することであって、各検知動作は異なる検知電圧を使用して実行される、実行し、
各検知動作後、前記それぞれの検知動作に使用される前記検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有する前記メモリセルの量を決定し、
メモリセルの前記決定された量間の差を決定し、
前記決定された差に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を調節するように構成された制御装置と、を備えるデバイス。 - 前記制御装置は、
前記決定された差に関連した傾向を決定し、
前記決定された傾向に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を調節するように構成される、請求項11に記載のデバイス。 - 前記制御装置は、
前記決定された差の最小差を決定し、
前記決定された最小差に少なくとも部分的に基づいて、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を調節するように構成される、請求項11に記載のデバイス。 - 各検知電圧は、特定の電圧量だけ離間される、請求項11乃至13のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記メモリセルは2ビットメモリセルであり、
各検知電圧は、約50〜100ミリボルトだけ離間される、請求項11乃至13のいずれか一項に記載のデバイス。 - 前記多くの検知動作は少なくとも3である、請求項11乃至13のいずれか一項に記載のデバイス。
- デバイスを動作するための方法であって、
第1の検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有するメモリセルの第1の量、第2の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの第2の量、および第3の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの第3の量を決定することと、
メモリセルの前記第3の量と第2の量との差が、メモリセルの前記第2の量と第1の量との差より大きい場合、前記メモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を前記第1の検知電圧と第2の検知電圧との間の電圧に調節することと、を含む方法。 - 前記方法は、メモリセルの前記第3の量と第2の量との差が、メモリセルの前記第2の量と第1の量との差に等しい場合、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を前記第2の検知電圧に調節することを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記第2の検知電圧は、前記第1の検知電圧より小さく、
前記第3の検知電圧は、前記第2の検知電圧より小さい、請求項17または18のいずれか一項に記載の方法。 - 前記方法は、メモリセルの前記第3の量と第2の量との前記差が、メモリセルの前記第2の量と第1の量との差より大きい場合、
第4の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの第4の量を決定することであって、前記第4の検知電圧は、前記第1の検知電圧より大きい、決定することと、
メモリセルの前記第1の量と第4の量との差が、メモリセルの前記第2の量と第1の量との差より大きい場合、第5の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの第5の量を決定することであって、前記第5の検知電圧は、前記第1の検知電圧と第2の検知電圧との中間である、決定することと、
メモリセルの前記第2の量と第5の量との差が、メモリセルの前記第5の量と第1の量との差より大きい場合、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を前記第1の検知電圧と第5の検知電圧との間の電圧に調節することと、
メモリセルの前記第2の量と第5の量との前記差が、メモリセルの前記第5の量と第1の量との前記差より小さい場合、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を前記第5の検知電圧と第2の検知電圧との間の電圧に調節することと、を含む、請求項19に記載の方法。 - 前記方法は、メモリセルの前記第2の量と第5の量との前記差が、メモリセルの前記第5の量と第1の量との前記差に等しい場合、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を前記第5の検知電圧に調節することを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記方法は、メモリセルの前記第3の量と第2の量との前記差が、メモリセルの前記第2の量と第1の量との前記差より小さい場合、
第4の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの第4の量を決定することであって、前記第4の検知電圧は、前記第3の検知電圧より小さい、決定することと、
メモリセルの前記第4の量と第3の量との差が、メモリセルの前記第3の量と第2の量との差より大きい場合、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用される前記検知電圧を前記第2の検知電圧と第3の検知電圧との間の電圧に調節することと、を含む、請求項19に記載の方法。 - メモリセルと、
多くの検知動作を多くの前記メモリセル上で実行することであって、各検知動作は、異なる検知電圧を使用して実行される、実行し
前記それぞれの検知動作において使用される前記それぞれの検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有する前記多くのメモリセルの量を決定し、
メモリセルの前記決定された量を記憶された値と比較することであって、前記記憶された値は、画定されたVt領域内のVtにプログラムされた前記多くのメモリセルの量に対応する、比較し、
前記比較に少なくとも部分的に基づいて、前記多くのメモリセルの状態を決定するために使用される検知電圧を調節するように構成された制御装置と、を備えるデバイス。 - 前記画定されたVt領域内のVtにプログラムされた、前記多くのメモリセルの前記量を数えるように構成されたカウンタをさらに含む、請求項23に記載のデバイス。
- 前記記憶された値は、前記メモリセル内に記憶される、請求項23または24のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記画定されたVt領域は、前記メモリセルのプログラムされた状態に対応するVt分布の少なくとも一部である、請求項23または24のいずれか一項に記載のデバイス。
- 各検知電圧は、異なる電圧量だけ離間される、請求項23または24のいずれか一項に記載のデバイス。
- 各検知電圧が離間される前記電圧量は、メモリセルの前記決定された量の前記記憶された値との前記比較に依存する、請求項27に記載のデバイス。
- 前記制御装置は、各検知動作後、前記それぞれの検知動作において使用される、前記それぞれの検知電圧より大きいVtを有する、前記多くのメモリセルの前記量を決定するように構成される、請求項23または24のいずれか一項に記載のデバイス。
- デバイスを動作するための方法であって、
検知電圧より大きい閾値電圧(Vt)を有するメモリセルの量を決定するために、前記検知電圧を使用して検知動作を実行することと、
メモリセルの前記決定された量を記憶された値と比較することと、
メモリセルの前記決定された量が、前記記憶された値の特定の範囲内である場合、前記メモリセルの状態を決定するために使用された前の検知電圧を前記検知電圧に調節することと、を含む方法。 - 前記方法は、メモリセルの前記決定された量が、前記記憶された値の前記特定の範囲内でない場合、
追加の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの量を決定するために、前記追加の検知電圧を使用して追加の検知動作を実行することと、
前記追加の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量を前記記憶された値と比較することと、
前記追加の検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量が、前記記憶された値の前記特定の範囲内である場合、前記メモリセルの前記状態を決定するために使用された前記前の検知電圧を前記追加の検知電圧に調節することと、を含む、請求項30に記載の方法。 - 前記追加の検知動作において使用される前記追加の検知電圧は、前記検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量が、前記記憶された値より大きい場合、前記検知動作において使用される前記検知電圧より大きく、
前記追加の検知動作において使用される前記追加の検知電圧は、前記検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量が、前記記憶された値より小さい場合、前記検知動作において使用される前記検知電圧より小さい、請求項31に記載の方法。 - 前記追加の検知電圧および前記検知電圧は、前記検知電圧より大きいVtを有するメモリセルの前記決定された量が、前記記憶された値の前記特定の範囲外である量に、少なくとも部分的に基づく電圧量だけ離間される、請求項31に記載の方法。
- 前記記憶された値の前記特定の範囲は、エラー訂正動作の経路に関連する範囲である、請求項30乃至33のいずれか一項に記載の方法。
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