三维NAND存储器装置和系统以及执行其读取操作的方法与流程

本公开总体上涉及半导体，更具体而言涉及执行nand存储器装置和系统中的读取操作。

背景技术：

1、随着存储器装置缩小到更小的管芯尺寸以降低制造成本并且提高存储密度，平面存储器单元的缩放因加工技术限制和可靠性问题而面临挑战。三维(3d)存储器架构能够解决平面存储器单元中的密度和性能限制。

2、在3d nand存储器装置中，存储器阵列可以包括多个垂直布置于衬底上的存储器串，每一存储器串具有垂直堆叠设置的多个存储器单元。照此，可以极大地提高单位面积的存储密度。在3d nand存储器装置中，可以同时对共享同一字线的存储器单元进行编程和读取。在读取操作期间，可以对未选的字线施加通过电压，从而开启未选存储器单元，并且可以对选定字线施加读取电压，从能够在选定位线上感测到通过目标存储器单元流动的电流。为了确保开启所有的未选存储器单元，通过电压往往高于读取电压。本公开涉及3dnand存储器装置和系统中的相关读取操作的优化。

技术实现思路

1、本公开中描述了三维nand存储器装置和系统以及执行所述nand存储器装置和系统中的读取操作的方法的实施例。

2、本公开的一个方面提供了一种存储器装置，其包括通过字线和位线寻址的存储器单元以及用于执行对该存储器装置的读取操作的外围电路。该外围电路被配置为：向选定字线施加读取电压；并且向与选定字线相邻的未选字线施加通过电压，其中，该通过电压的幅值根据施加至选定字线的读取电压而受到调整。

3、在一些实施例中，读取电压包括第一读取参考电压和高于第一读取参考电压的第二读取参考电压；并且该通过电压包括第一通过电压和低于第一通过电压的第二通过电压。在第一读取参考电压和第二读取参考电压被分别施加至选定字线时，第一通过电压和第二通过电压被施加至该未选字线。

4、在一些实施例中，读取电压进一步包括第一组读取参考电压和高于第一组读取参考电压的第二组读取参考电压；在第一组中的任何读取参考电压被施加至选定字线时所述第一通过电压被施加至该未选字线；并且在第二组中的任何读取参考电压被施加至选定字线时所述第二通过电压被施加至该未选字线。

5、在一些实施例中，该外围电路被进一步配置为向不与选定字线相邻的另一未选字线施加另一通过电压，其中，该另一通过电压低于被施加至与选定字线相邻的未选字线的通过电压。

6、在一些实施例中，所述通过电压和所述另一通过电压被配置为开启耦合至所述通过电压和所述另一通过电压的存储器单元。

7、在一些实施例中，所述第二通过电压比所述另一通过电压高0.5v到1v，并且所述第一通过电压比所述另一通过电压高1v到2v。

8、在一些实施例中，施加至与选定字线相邻的两条未选字线的通过电压包括不同幅值。

9、在一些实施例中，读取电压包括一个或多个读取参考电压，并且所述一个或多个读取参考电压中的每者区分所述存储器单元的两个逻辑状态。

10、本公开的另一方面提供了一种用于执行对存储器装置的读取操作的方法，该存储器装置包括可通过字线和位线寻址的存储器单元。该方法包括：向选定字线施加读取电压；以及向与选定字线相邻的未选字线施加通过电压，其中，该通过电压的幅值根据施加至选定字线的读取电压而受到调整。

11、在一些实施例中，该方法进一步包括：在第一时间向选定字线施加第一读取参考电压；在该第一时间向该未选字线施加第一通过电压；在第二时间向选定字线施加第二读取参考电压，其中，第二读取参考电压高于第一读取参考电压；以及在该第二时间向该未选字线施加第二通过电压，其中，第二通过电压低于第一通过电压。

12、在一些实施例中，该方法进一步包括：在施加至选定字线的读取电压包括第一组读取参考电压时，向该未选字线施加第一通过电压；以及在施加至选定字线的读取电压包括第二组读取参考电压时，向该未选字线施加第二通过电压，其中，第二组读取参考电压包括高于第一组读取参考电压的幅值。

13、在一些实施例中，该方法进一步包括向不与选定字线相邻的另一未选字线施加另一通过电压，其中，该另一通过电压低于被施加至与选定字线相邻的未选字线的通过电压。

14、在一些实施例中，所述通过电压和所述另一通过电压被配置为开启耦合至所述通过电压和所述另一通过电压的存储器单元。

15、在一些实施例中，所述第二通过电压比所述另一通过电压高0.5v到1v，并且所述第一通过电压比所述另一通过电压高1v到2v。

16、在一些实施例中，该方法进一步包括向与选定字线相邻的两条未选字线施加包括不同幅值的通过电压。

17、在一些实施例中，施加读取电压包括施加一个或多个读取参考电压，其中，所述一个或多个读取参考电压中的每者区分所述存储器单元的两个逻辑状态。

18、本公开的又一方面提供了一种存储器系统，其包括存储器控制器以及被配置为接收来自该存储器控制器的指令以执行读取操作的存储器装置。该存储器装置包括：由字线和位线寻址的存储器单元；以及外围电路，该外围电路被配置为向选定字线施加读取电压并且向与选定字线相邻的未选字线施加通过电压，其中，该通过电压的幅值根据施加至选定字线的读取电压而受到调整。

19、在一些实施例中，读取电压包括第一读取参考电压和高于第一读取参考电压的第二读取参考电压；并且该通过电压包括第一通过电压和低于第一通过电压的第二通过电压，其中，在第一读取参考电压和第二读取参考电压被分别施加至选定字线时，第一通过电压和第二通过电压被施加至该未选字线。

20、在一些实施例中，读取电压进一步包括第一组读取参考电压和高于第一组读取参考电压的第二组读取参考电压；在第一组中的任何读取参考电压被施加至选定字线时所述第一通过电压被施加至该未选字线；并且在第二组中的任何读取参考电压被施加至选定字线时所述第二通过电压被施加至该未选字线。

21、在一些实施例中，该外围电路被进一步配置为向不与选定字线相邻的另一未选字线施加另一通过电压，其中，该另一通过电压低于被施加至与选定字线相邻的未选字线的通过电压。

22、在一些实施例中，所述通过电压和所述另一通过电压被配置为开启耦合至所述通过电压和所述另一通过电压的存储器单元。

23、在一些实施例中，所述第二通过电压比所述另一通过电压高0.5v到1v，并且所述第一通过电压比所述另一通过电压高1v到2v。

24、在一些实施例中，施加至与选定字线相邻的两条未选字线的通过电压包括不同幅值。

25、在一些实施例中，读取电压包括一个或多个读取参考电压，并且所述一个或多个读取参考电压中的每者区分所述存储器单元的两个逻辑状态。

26、本领域技术人员根据本公开的描述、权利要求和附图能够理解本公开的其他方面。

技术特征：

1.一种存储器装置，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中：

3.根据权利要求1所述的存储器装置，其中：

4.根据权利要求2所述的存储器装置，其中，所述外围电路被进一步配置为：

5.根据权利要求4所述的存储器装置，其中，所述通过电压和所述另一通过电压被配置为开启耦合至所述选定字线和所述未选字线的所述存储器单元。

6.根据权利要求4所述的存储器装置，其中，所述第二通过电压比所述另一通过电压高0.5v到1v，并且所述第一通过电压比所述另一通过电压高1v到2v。

7.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，提供到与所述选定字线相邻的两条未选字线的通过电压包括不同幅值。

8.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，所述读取电压包括一个或多个读取参考电压，并且所述一个或多个读取参考电压中的每者区分所述存储器单元的两个逻辑状态。

9.一种用于执行对存储器装置的读取操作的方法，所述存储器装置包括能够通过字线和位线寻址的存储器单元，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述通过电压和所述另一通过电压被配置为开启耦合至所述通过电压和所述另一通过电压的所述存储器单元。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二通过电压比所述另一通过电压高0.5v到1v，并且所述第一通过电压比所述另一通过电压高1v到2v。

15.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述提供所述读取电压包括提供一个或多个读取参考电压，其中，所述一个或多个读取参考电压中的每者区分所述存储器单元的两个逻辑状态。

17.一种存储器系统，包括：

18.根据权利要求17所述的存储器系统，其中：

19.根据权利要求18所述的存储器系统，其中：

20.根据权利要求18所述的存储器系统，其中，所述外围电路被进一步配置为：

21.根据权利要求20所述的存储器系统，其中，所述通过电压和所述另一通过电压被配置为开启耦合至所述通过电压和所述另一通过电压的所述存储器单元。

22.根据权利要求20所述的存储器系统，其中，所述第二通过电压比所述另一通过电压高0.5v到1v，并且所述第一通过电压比所述另一通过电压高1v到2v。

23.根据权利要求17所述的存储器系统，其中，提供到与所述选定字线相邻的两条未选字线的通过电压包括不同的幅值。

24.根据权利要求17所述的存储器系统，其中，所述读取电压包括一个或多个读取参考电压，并且所述一个或多个读取参考电压中的每者区分所述存储器单元的两个逻辑状态。

技术总结本公开提供了一种存储器装置，其包括通过字线和位线寻址的存储器单元以及用于执行对该存储器装置的读取操作的外围电路。该外围电路被配置为：向选定字线施加读取电压；并且向与选定字线相邻的未选字线施加通过电压，其中，该通过电压的幅值根据施加至选定字线的读取电压而受到调整。技术研发人员：闵园园,刘红涛,赵向南,关蕾受保护的技术使用者：长江存储科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13