在存儲器中篩選參考單元的制作方法
【專利說明】在存儲器中篩選參考單元
[0001]背景
[0002]在除了別的以外的半導(dǎo)體制造工藝、數(shù)字系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和無線基礎(chǔ)設(shè)施中的進展，已經(jīng)導(dǎo)致大量的電子產(chǎn)品，特別是消費產(chǎn)品，其驅(qū)動對于在非易失性存儲器中不斷增加的性能和密度的需要。增加非易失性存儲器(諸如但不限于，閃存存儲器)的性能和密度的一種方式是縮小在閃存存儲器中的以存儲器單元形式被使用的晶體管的尺寸。眾所周知，縮小晶體管的物理尺寸也減小了存儲媒介本身的大小，并且因此降低了可以存儲的電荷量。然而，該方法的一個缺點是此類系統(tǒng)更易于制造缺陷以及較大的單元間變化。這些制造缺陷和變化影響存儲器單元和參考存儲器單元，從而降低非易失性存儲器的操作性和可靠性。
[0003]常規(guī)地，為給定存儲器選擇參考單元的方式是(例如)由制造商固定的硬件。因此，一旦被固定，參考單元的選擇就不能改變。一般來講，基于與非易失性存儲器相關(guān)聯(lián)的技術(shù)為非易失性存儲器選擇參考單元。同樣地，當(dāng)常規(guī)地被固定的參考受到制造缺陷或單元間變化等的影響時，整個非易失性存儲器失敗，例如，因為關(guān)于非易失性存儲器中的任何存儲器單元的某些操作，諸如讀取操作，可能不能成功地進行。
[0004]由于制造缺陷，在參考單元上的一種可能的影響是參考單元具有高隨機電報噪聲(RTN)。在該情況下，與參考單元相關(guān)聯(lián)的參考閾值電壓和/或有源參考電流電平呈現(xiàn)不穩(wěn)定。這導(dǎo)致這些電平與存儲器的給定存儲器單元相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)電平的不可靠比較。結(jié)果，例如，關(guān)于在非易失性存儲器中的給定存儲器單元的某些操作，諸如讀取操作，可能不能成功地進行。
[0005]由于制造缺陷或單元間變化，在參考單元上另一種可能的影響是參考單元變得較不魯棒和較不可靠。例如，假定與參考單元相關(guān)聯(lián)的參考閾值電壓和/或有源參考電流電平可以是可編程的。在該情況下，與參考單元相關(guān)聯(lián)的參考閾值電壓和/或有源參考電流電平可能必須被校準到例如5V的期望電平。最后，參考閾值電壓和/或有源參考電流電平應(yīng)該是穩(wěn)定的，例如，使得某些操作，諸如讀取操作，可成功地進行。在該情況下，當(dāng)參考單元已受到制造缺陷或單元間變化的影響時，越來越多的過編程和/或過擦除操作需要在參考單元上被執(zhí)行以將參考閾值電壓穩(wěn)定在5V的期望電平。過編程操作可以是當(dāng)發(fā)現(xiàn)測量的參考閾值電壓小于5V的期望電平時增大測量的參考閾值電壓的操作，并且過擦除操作可以是當(dāng)發(fā)現(xiàn)測量的參考閾值電壓大于5V的期望電平時減小測量的參考閾值電壓的操作。然而，執(zhí)行該增加的數(shù)目的過編程和/或過擦除操作以將參考閾值電壓穩(wěn)定在5V的期望電平降低了參考單元的完整性和穩(wěn)定性，從而使參考單元較不魯棒且較不可靠。
[0006]概述
[0007]在本文中描述用于在存儲器中篩選參考存儲器單元的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品的實施例。
[0008]在實施例中，系統(tǒng)包括存儲器和處理器以使能從存儲器中的多個陣列當(dāng)中對作為參考陣列的陣列的選擇、對在參考陣列內(nèi)的存儲器單元的評估以選擇與存儲器的第一操作相關(guān)聯(lián)的第一參考單元以及該評估的重復(fù)以從參考陣列內(nèi)選擇第二參考單元。第二參考單元與存儲器的第二操作相關(guān)聯(lián)，對于多個參考是諸如此類的。
[0009]在另一個實施例中，描述了用于在存儲器中篩選參考單元的方法。所述方法通過從存儲器中的多個陣列當(dāng)中選擇陣列作為參考陣列、評估在參考陣列內(nèi)的存儲器單元以選擇與存儲器的第一操作相關(guān)聯(lián)的第一參考單元以及重復(fù)該評估以從參考陣列內(nèi)選擇第二參考單元來操作。第二參考單元與存儲器的第二操作相關(guān)聯(lián)，對于多個參考是諸如此類的。
[0010]下面參考附圖詳細描述本發(fā)明的進一步的特征和優(yōu)點，以及本發(fā)明的各種實施例的結(jié)構(gòu)和操作。值得注意的是，本發(fā)明并不限于在本文中所描述的特定實施例。在本文中呈現(xiàn)的此類實施例僅用于說明目的?；谠诒疚闹兴慕虒?dǎo)，附加實施例對于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是明顯的。
[0011]附圖簡述
[0012]結(jié)合在此并形成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的實施例并且與描述一起進一步用于解釋本發(fā)明的原理并使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。
[0013]圖1根據(jù)實施例示出包括存儲器單元的示例性存儲器陣列。
[0014]圖2根據(jù)實施例示出示例性流程圖，其說明了用于選擇參考單元的過程。
[0015]圖3根據(jù)實施例示出示例性流程圖，其進一步詳細地說明了用于選擇參考單元的過程。
[0016]圖4示出對于實現(xiàn)各種實施例是有用的示例性計算機系統(tǒng)。
[0017]詳細描述
[0018]為了解決上述問題以及其它問題，實施例篩選存儲器的存儲器單元以選擇參考單元，而不是如上所討論的參考單元的常規(guī)固定。在實施例中，存儲器單元的篩選在存儲器的制造之后進行。所提出的篩選可以使存儲器與上述問題分離，并且增加了參考單元的可靠性，從而改善了存儲器的操作。
[0019]圖1根據(jù)實施例示出包括存儲器單元例如以存儲器單元(例如非易失性存儲器單元)的形式的示例性存儲器100。存儲器100包括多個存儲器陣列A1-AJ，其中J為整數(shù)。每個存儲器陣列包括字線WL...WN，其可以被連接到Μ個存儲器單元的各自柵極，其中Μ為整數(shù)。例如，字線W1被連接到存儲器單元Wl-1、W1-2…Wl-Μ的各自柵極，字線W2被連接到存儲器單元W2-1、W2-2…W2-M的各自柵極等。另外，存儲器100包括多個位線Β0…ΒΜ，其被連接到Ν個存儲器單元的各自源極和漏極。例如，位線Β0被連接到存儲器單元W1-1、W2-1…WN-1的各自漏極，并被連接到存儲器單元Wl-2、W2-2…WN-2的各自源極，位線Β1連接到存儲器單元Wl-2、W2-2…WN-2的各自漏極，并被連接到非易失性存儲器單元W1-3、W2-3…WN-3的各自源極等。以這種方式，多個存儲器陣列Ab-AJ中的每個包括MXN個存儲器單元。在示例性實施例中，給定存儲器陣列相對于另一個存儲器陣列可以具有不同數(shù)量的Μ個存儲器單元和不同數(shù)量的N字線。在實施例中，非易失性存儲器單元可以包括浮柵晶體管。
[0020]非易失性存儲器包括在存儲器單元之中的參考存儲器單元(在下文中，稱為參考單元)ο例如，涉及存儲器單元的某些操作，諸如讀取操作，在技術(shù)確定的電場下通過比較與存儲器單元相關(guān)聯(lián)的閾值電壓電平和/或有源傳導(dǎo)電流電平和與參考單元相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的已知參考閾值電壓和/或有源參考電流電平來執(zhí)行。例如，當(dāng)存儲于給定存儲器單元中的數(shù)據(jù)將被讀取時，與給定存儲器單元相關(guān)聯(lián)的閾值電壓(電勢)電平和/或有源參考電流電平和與參考單元相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的已知參考閾值電壓和/或有源參考電流電平相比較。在實施例中，當(dāng)與給定存儲器單元相關(guān)聯(lián)的閾值電壓電平和/或有源參考電流電平大于與參考單元相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的已知參照閾值電壓和/或有源參考電流電平時，系統(tǒng)進行讀取存儲于給定存儲器單元中的數(shù)據(jù)。
[0021]參考閾值電壓和/或電流可以來源于較小的參考陣列結(jié)構(gòu)，其可以從存儲器單元或固定電壓和/或電流源來構(gòu)建。每個讀取操作可以用跨越存儲器單元的不同電場來定義，并且可以具有其自己的用于微調(diào)目的的參考源。
[0022]圖2根據(jù)實施例示出用于選擇參考單元的示例性方法200。所述方法在步驟210處啟動。在步驟220處，參考陣列從多個存儲器陣列A1-AJ中被選擇。參考陣列是從其中選擇參考單元的陣列。在實施例中，參考陣列可以基于在存儲器中的多個存儲器陣列AL...AJ之中的參考陣列的便利位置或基于涉及存儲器的技術(shù)設(shè)計偏好來選擇。在另一個實施例中，參考陣列可以隨機地被選擇。
[0023]在步驟230處，包括在選擇的參考陣列中的存儲器單元經(jīng)評估和/或篩選以確定或選擇參考單元。步驟230在下面參考圖3更詳細地討論。
[0024]在步驟240處(其是可選的)，判定在步驟230中的參考單元的選擇或確定是否要重復(fù)。例如，在實施例中，多個參考單元可以從包括在參考陣列中的存儲器單元當(dāng)中選擇，其中多個參考單元中的每個與存儲器的對應(yīng)的應(yīng)用和/或操作相關(guān)聯(lián)。在該實施例中，在步驟230處確定的參考單元可以與例如存儲器的讀取操作相關(guān)聯(lián)，并且對于寫入操作、擦除操作、錯誤校正操作等，參考單元的確定可以被重復(fù)。在另一個實施例中，甚至對于給定應(yīng)用，參考單元的確定可以被重復(fù)以確定多個存儲器單元是否滿足被選擇為參考單元的標(biāo)準。當(dāng)多個存儲器單元滿足被選擇為參考單元的標(biāo)準時，具有與標(biāo)準的最小的偏差的存儲器單元被選擇為用于給定應(yīng)用的參考單元。所述方法在步驟250處結(jié)束。
[0025]在實施例中，當(dāng)步驟230通過步驟240的操作被重復(fù)時，在步驟230中選擇的參考單元從評估和/或篩選過程中被排除。在另一個實施例中，先前選擇的參考單元不被如此排除。另外，在另一個實施例中，與在步驟230中確定