JP6137743B2 - 不揮発性メモリセルのトンネル絶縁体を回復するための構造および方法 - Google Patents
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Claims (20)
- 半導体デバイスであって、
メモリセルのアレイであって、該メモリセルの各々は、トンネル絶縁体と、第1の電流電極、第2の電流電極、ならびに前記第1の電流および前記第2の電流電極の間のチャネル領域を含むウェル領域と、フローティングゲートと、該フローティングゲートの上の界面絶縁体と、該界面絶縁体の上の制御ゲートとを含み、前記トンネル絶縁体は前記チャネル領域の上にあり、前記フローティングゲートは前記トンネル絶縁体の上にある、前記メモリセルのアレイと、
前記メモリセルに結合されるコントローラと
を備え、該コントローラは、前記メモリセルの前記トンネル絶縁体でいつ回復プロセスを実行するかを決定するための、ならびに、前記回復プロセス中に前記メモリセルの前記第1の電流電極に第1の電圧を印加して閉じ込められた電子および正孔を前記トンネル絶縁体から除去するためのロジックを含み、
前記コントローラの前記ロジックは、前記半導体デバイスがシャットダウンしたとみなされた後に前記半導体デバイスを搭載する機器からの電力を用いて前記回復プロセスを実行するように構成されている、半導体デバイス。 - 前記コントローラは、
前記回復プロセス中に前記第2の電流電極および制御ゲートに第2の電圧および制御ゲート電圧をそれぞれ印加するためのロジックをさらに含む、請求項1に記載の半導体デバイス。 - 前記コントローラは、前記回復プロセス中に前記ウェル領域にウェル電圧を印加するためのロジックを含む、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記回復プロセスは、
前記第1の電流電極と前記ウェル領域との間の接合における温度上昇を利用する、請求項1に記載の半導体デバイス。 - しきい値回数のプログラムおよび消去サイクルの後に前記回復プロセスを実行するためのロジックをさらに備える、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 順次低減される回数のプログラムおよび消去サイクルの後に後続の回復プロセスを実行するためのロジックをさらに備える、請求項5に記載の半導体デバイス。
- しきい値回数のパルスが前記メモリセルを消去するために必要とされた場合に前記回復プロセスを実行するためのロジックをさらに備える、請求項1に記載の半導体デバイス。
- しきい値回数のパルスが前記メモリセルをプログラムするために必要とされた時点で前記回復プロセスを実行するためのロジックをさらに備える、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記コントローラは、
前記メモリセルが指定回数のプログラム/消去サイクルを超えて動作した後に前記回復ステップを実行するようにさらに動作可能である、請求項1に記載の半導体デバイス。 - 方法であって、
半導体デバイスにおける半導体メモリセルのトンネル絶縁体内に閉じ込められた正孔および電子を低減するために回復プロセスを実行することであって、前記トンネル絶縁体は第1の電流電極および第2の電流電極とフローティングゲートとの間に位置する、前記回復プロセスを実行すること、
前記回復プロセスを実行するときに、前記メモリセルの前記第1の電極に回復電圧を印加することであって、該回復電圧は、電子を前記フローティングゲートから前記トンネル絶縁体へと移動するのを回避するのに十分低いと同時に、前記閉じ込められた正孔および電子の少なくともいくつかを除去するのに十分である、前記回復電圧を印加すること
を含み、
前記回復プロセスは、前記半導体デバイスがシャットダウンしたとみなされた後に前記半導体デバイスを搭載する機器からの電力を用いて実行される、方法。 - 前記半導体メモリセルの第2の電流電極に第2の電圧を印加することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記回復プロセス中に、前記半導体メモリセルの第2の電流電極、制御ゲート、およびウェル領域に第2の電圧、制御ゲート電圧、およびウェル電圧をそれぞれ印加することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- しきい値回数のプログラムおよび消去サイクルの後に前記回復プロセスを実行することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 順次低減されるしきい値回数のプログラムおよび消去サイクルの後に後続の回復プロセスを実行することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記メモリセルのプログラムまたは消去に必要なパルスのカウント数が前記半導体メモリセルの動作の劣化を示す場合に前記回復プロセスを実行することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記半導体メモリセルの固定動作時間後に前記回復プロセスを実行することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記回復プロセスは、前記第1の電流電極とウェル領域との間の接合における温度上昇を利用する、請求項10に記載の方法。
- 半導体デバイスであって、
不揮発性メモリセルのアレイと、
前記アレイに結合されるコントローラと
を備え、該コントローラは、トンネル絶縁体内に閉じ込められた正孔および電子を低減するために回復プロセスを実行するように動作可能なロジックを有して構成され、前記トンネル絶縁体は、前記メモリセル内の電流電極を有するウェル領域およびフローティングゲートの間に位置し、前記回復プロセスは、前記電流電極のうちの1つに対する第1の電圧、ならびに、制御ゲートおよびもう1つの前記電流電極に対する第2の電圧を印加することを含み、
前記コントローラの前記ロジックは、前記半導体デバイスがシャットダウンしたとみなされた後に前記半導体デバイスを搭載する機器からの電力を用いて前記回復プロセスを実行するように構成されている、半導体デバイス。 - 前記メモリセルのプログラムまたは消去動作に必要なパルスのカウント数に基づいて前記回復プロセスをいつ実行するのかを決定するための、前記コントローラ内のロジックをさらに備える、請求項18に記載の半導体デバイス。
- 前記第1の電圧は、前記フローティングゲート内の電子が前記トンネル絶縁体へと移動するようにすることを回避するために十分低い、請求項18に記載の半導体デバイス。
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