[发明专利]三维非易失性存储器的数据擦除验证

说明书

本申请公开了一种三维非易失性存储器数据擦除验证方法、一种三维非易失性存储器数据擦除方法以及一种三维非易失性存储器。三维非易失性存储器包括多个存储块，存储块包括多个层级。三维非易失性存储器数据擦除验证方法包括：在多个层级中选择已进行擦除操作且未进行验证操作的第一层级来进行层级擦除验证；以及对第一层级施加第一局部验证电压，从而验证对于第一层级施加的擦除操作，其中，第一局部验证电压小于全局验证电压，全局验证电压为对第一层级对应的存储块进行全块擦除验证时所需的电压。

技术领域

本申请公开的内容涉及半导体技术领域，还涉及一种三维非易失性存储器的数据擦除验证方法、一种三维非易失性存储器的数据擦除方法以及一种三维非易失性存储器。

背景技术

近来，具有“垂直”(即，以三维(3D))堆叠的存储单元的半导体存储器被广泛使用于电子设备中，其通常包括垂直堆叠的多个层级(例如，通过双堆叠工艺形成的三维非易失性存储器中的顶部层级和底部层级)，在每个层级中可存在多个垂直堆叠的存储单元。为了在具有多个层级的三维非易失性存储器中有效地读取、写入和擦除，每个层级可作为单独的存储块(半块)被擦除，换言之每个层级可单独执行层级擦除验证操作。

此外，由于三维非易失性存储器的写入操作只能在空或已擦除的存储块内进行。如果目标存储块中已经有数据，必须先擦除后写入，因此擦除验证操作是三维非易失性存储器的基本处理步骤。

在常规的层级擦除验证操作中，施加在每个层级的擦除验证电压与全块擦除验证操作中施加至全部存储块的电压相同，最终影响了已擦除存储单元的分布。进一步地，在常规的层级擦除验证操作后，已擦除存储单元的分布中还包括过多的具有浅擦除效应的存储单元。

因此，如何实现高效的三维非易失性存储器层级擦除验证操作是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决或部分解决现有技术中存在的上述问题或其他问题，提出了本申请下下文中将要进一步描述的各个实施方式。

本申请的一方面提供了一种三维非易失性存储器的数据擦除验证方法，所述三维非易失性存储器包括多个存储块，所述存储块包括多个层级，所述数据擦除验证方法包括：在所述多个层级中选择已进行擦除操作且未进行验证操作的第一层级来进行层级擦除验证；以及对所述第一层级施加第一局部验证电压，从而验证对于所述第一层级的所述擦除，其中，所述第一局部验证电压小于全局验证电压，所述全局验证电压为对所述第一层级对应的所述存储块进行全块擦除验证时所需的电压。

根据本申请一实施方式的数据擦除验证方法，所述三维非易失性存储器包括两个层级。

根据本申请一实施方式的数据擦除验证方法还包括：在所述多个层级中选择已进行擦除操作且未进行验证操作的第二层级来进行所述层级擦除验证；以及对所述第二层级施加第二局部验证电压，从而验证所述擦除，其中，所述第二局部验证电压小于所述全局验证电压。

根据本申请一实施方式的数据擦除验证方法，所述第一层级为顶部层级，所述第二层级为底部层级，所述三维非易失性存储器还包括衬底，所述底部层级靠近所述衬底，所述第一局部验证电压小于所述第二局部验证电压。

根据本申请一实施方式的数据擦除验证方法，在所述多个层级中选择已进行擦除操作且未进行验证操作的第一层级的步骤之前，所述数据擦除验证方法还包括：在所述多个层级中选择第二层级；以及对所述第二层级进行写入操作或擦除操作。

根据本申请一实施方式的数据擦除验证方法，若对所述第二层级进行写入操作，则对所述第一层级施加的第一局部验证电压具有第一电压值；以及若对所述第二层级进行擦除操作，则对所述第一层级施加的第一局部验证电压具有第二电压值，其中，所述第一电压值大于所述第二电压值。

根据本申请一实施方式的数据擦除验证方法，所述三维非易失性存储器包括三个层级。