半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利說明】半導(dǎo)體器件
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年2月3日提交的申請?zhí)枮?0-2014-0012205的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部公開通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的各種實施例總體而言涉及一種半導(dǎo)體器件，并且更具體地，涉及一種包括存儲塊的半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0004]與非(NAND)存儲器件是一種典型的非易失性半導(dǎo)體存儲器件。NAND存儲器件可以包括多個存儲塊，以及可以對相應(yīng)的存儲塊執(zhí)行NAND存儲器件的擦除操作。
[0005]在執(zhí)行擦除操作時，包括在相應(yīng)的存儲塊中的存儲器單元的閾值電壓將處在擦除電平。當(dāng)擦除的存儲器單元的閾值電壓具有相對較寬的電壓分布寬度時，在隨后的編程操作期間可能出現(xiàn)顯著的干擾或擾動。結(jié)果，數(shù)據(jù)儲存特性可能會惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的示例性實施例涉及一種能夠改善操作特性的半導(dǎo)體器件。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件可以包括:存儲塊，其包括存儲器單元，所述存儲器單元耦接在位線和公共源極線之間，且通過施加至字線的電壓來操作；以及操作控制塊，其適于對存儲塊執(zhí)行擦除操作，其中，在完成擦除操作之后，操作控制塊執(zhí)行擦除電平控制操作，使得相對靠近位線的存儲器單元的閾值電壓和相對靠近公共源極線的存儲器單元的閾值電壓分布在不同的擦除電平處。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作半導(dǎo)體器件的方法可以包括以下步驟:將包括在存儲塊中的字線分成相對靠近公共源極線的第一字線組和相對靠近位線的第二字線組；對存儲塊執(zhí)行擦除操作；控制包括在存儲塊中的存儲器單元的擦除電平，其中，包括在第一字線組中的第一存儲器單元具有比包括在第二字線組中的第二存儲器單元更高的擦除電平；對第一字線組編程；以及對第二字線組編程。
【附圖說明】
[0009]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的框圖；
[0010]圖2是圖1中所示的存儲器陣列的詳圖；
[0011]圖3A至圖3C是用于描述對字線分組的實例的電路圖；
[0012]圖4是用于描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作半導(dǎo)體器件的方法的流程圖；
[0013]圖5A至圖5E是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的單元閾值電壓分布的圖；
[0014]圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的單元閾值電壓分布的圖；
[0015]圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的存儲系統(tǒng)的框圖；
[0016]圖8是說明根據(jù)實施例的執(zhí)行操作的融合式存儲器件或融合式存儲系統(tǒng)的框圖；以及
[0017]圖9是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括快閃存儲器件的計算系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0018]在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各種示例性實施例。提供附圖以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠根據(jù)示例性實施例來制造和使用本發(fā)明。在本公開中，附圖標(biāo)記直接對應(yīng)于本發(fā)明的各種附圖和實施例中的相同編號的部分。還應(yīng)當(dāng)注意的是，在本說明書中，“連接/耦接”不僅表示一個部件與另一個部件直接耦接，還表示一個部件經(jīng)由中間部件與另一個部件間接耦接。另外，只要未在句中特意提及，單數(shù)形式可以包括復(fù)數(shù)形式，且反之亦然。
[0019]另外，在說明書中使用的“包括/包含”或“包括有/包含有”表示存在或增加一個或更多個部件、步驟、操作以及元件。
[0020]應(yīng)當(dāng)容易理解的是，本公開中的“在…上”和“在…之上”的含義應(yīng)當(dāng)采用最廣義的方式來解釋，使得“在…上”的意思不僅表示“直接在某物上”，還包括在具有中間特征或中間層的情況下“在某物上”的意思，并且“在…之上”的意思不僅表示直接在某物的頂部上，還包括在具有中間特征或中間層的情況下在某物的頂部上的意思。
[0021]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的圖。
[0022]參見圖1，半導(dǎo)體器件可以包括存儲器陣列110和操作控制塊120至170。
[0023]存儲器陣列110可以包括多個存儲塊I1MB。
[0024]圖2是圖1中所示的存儲器陣列的詳圖。
[0025]參見圖2，存儲塊110MB中的每個可以包括耦接在位線BLe和BLo與公共源極線SL之間的多個存儲串ST。換言之，存儲串ST中的每個可以和與其相對應(yīng)的位線BLe和BLo中的每個耦接，并且與公共源極線SL耦接。存儲串ST中的每個可以包括:源極選擇晶體管SST，其具有與公共源極線SL耦接的源極；單元串，其包括彼此串聯(lián)耦接的多個存儲器單元COO至CnO ；以及漏極選擇晶體管DST，其具有與位線BLe或BLo耦接的漏極。包括在單元串中的存儲器單元COO至CnO可以串聯(lián)耦接在源極選擇晶體管SST和漏極選擇晶體管DST之間。源極選擇晶體管SST的柵極可以與源極選擇線SSL耦接。存儲器單元COO至CnO的柵極可以分別與字線WLO至WLn耦接。漏極選擇晶體管DST的柵極可以與漏極選擇線DSL耦接。
[0026]漏極選擇晶體管DST可以控制單元串COO至CnO和位線之間的連接或斷開。源極選擇晶體管SST可以控制單元串COO至CnO和公共源極線SL之間的連接或斷開。
[0027]在NAND快閃存儲器件中，包括在存儲器單元塊中的存儲器單元可以被劃分成物理頁或邏輯頁。例如，與單個字線WLO耦接的存儲器單元COO至COk可以形成單個物理頁PAGE。另外，與字線WLO耦接的偶數(shù)存儲器單元可以形成偶數(shù)頁，而奇數(shù)存儲器單元可以形成奇數(shù)頁。這種頁(或者偶數(shù)頁和奇數(shù)頁)可以是用于編程操作或讀取操作的基本單位。
[0028]存儲塊中的字線可以被分成多個組。圖3A至圖3C是用于描述將圖2中所示的字線分成多個組的實例的電路圖。
[0029]參見圖3A，存儲塊中的字線可以被分成兩組。當(dāng)存儲塊包括三十二個字線WLO至WL31時，靠近源極選擇線SSL或者公共源極線SL的第一字線WLO至第十六字線WL15可以被分成第一字線組WLGO，而靠近漏極選擇線DSL或位線BL的第十七字線WL16至第三十二字線WL31可以被分成第二字線組WLGl。
[0030]參見圖3B，存儲塊中的字線可以被分成多個組。例如，當(dāng)存儲塊包括三十二個字線WLO至WL31時，字線WLO至WL31可以被分成八個字線組WLGO至WLG7。
[0031]第一字線組WLGO至第四字線組WLG3可以靠近源極選擇線SSL或公共源極線SL，而第五字線組WLG4至第八字線組WLG7可以靠近漏極選擇線DSL或位線BL。
[0032]在另一個實例中，字線WLO至WL31可以被分成比八個更多或更少的字線組。
[0033]參見圖3C，可以組合字線，使得字線組中的每個可以包括不同數(shù)目的字線。在字線組較靠近漏極選擇線DSL或位線BL時，字線組可以包括較多的字線。在字線組較遠(yuǎn)離源極選擇線SSL或公共源極線SL時，字線組可以包括較少的字線。例如，字線組WLG5可以包括字線WL16至WL31，而字線組WLGO可以包括字線WLO和WLl。
[0034]另一方面，盡管在圖3C中未示出，但是在字線組較靠近漏極選擇線DSL或位線BL時，字線組可以包括較少的字線，而在字線組較靠近源極選擇線SSL或公共源極線SL時，字線組可以包括較多的字線。
[0035]已參照具有32個字線的實例進行了描述。然而，當(dāng)具有64、128、256或更多個字線時，可以采用與上述大體上相同的方式將存儲塊中的字線分成各種組。另外，在存儲器單元耦接在與半導(dǎo)體襯底大體上垂直的位線和公共源極線之間的三維存儲塊中，也可以采用與上述大體上相同的方式將存儲塊中的字線組合成各種組。
[0036]再次參見圖1，操作控制塊120至170可以對與選中的字線耦接的存儲器單元執(zhí)行編程循環(huán)、擦除循環(huán)和讀取操作。編程循環(huán)可以包括編程操作和驗證操作，而擦除循環(huán)可以包括擦除操作和驗證操作。操作控制塊120至170可以執(zhí)行編程操作(或后編程操作)以控制擦除循環(huán)之后存儲器單元的閾值電壓分布的擦除電平。
[0037]為了執(zhí)行編程循環(huán)、擦除循環(huán)和讀取操作，操作控制塊120至170可以選擇性地將操作電壓Verase、Vpgm、Vread、Vpass、Vdsl、Vssl和Vsl輸出至公共源極線SL和選中的存儲塊的局部線SSL、WLO至WLn以及DSL，控制位線BLe和BLo的預(yù)充電/放電或者感測流經(jīng)位線BLe和BLo的電流。
[0038]在NAND快閃存儲器中，操作控制塊可以包括:控制電路120、電壓供應(yīng)電路130、讀取/寫入電路140、列選擇電路150、輸入/輸出電路160和通過/失敗檢查電路170。以下描述每個部件。
[0039]控制電路120可以響應(yīng)于經(jīng)由輸入/輸出電路160從外部設(shè)備輸入的命令信號CMD而將用于控制電壓供應(yīng)電路130的電壓控制信號CMDv輸出以產(chǎn)生用于編程循環(huán)、擦除循環(huán)和讀取操作的處于期望電平的操作電壓Verase、Vpgm、Vread、Vpass、Vdsl、Vssl