用于NAND存储器编程的架构和方法技术

在一种对存储器件编程的方法当中，将禁止信息存储至第一锁存器结构和第二锁存器结构。将第一状态编程电压施加至存储器件的存储单元的数据线，从而将存储单元编程至第一状态。将第一状态验证电压施加至存储单元的数据线，从而对存储单元执行第一状态验证操作。第一状态验证操作基于第一目标值验证存储单元的第一状态阈值电压，并且还生成第一状态验证操作的失败模式数据。之后将失败模式数据存储至第二锁存器结构。此外，将经调整的第一电平验证电压施加至第一电平验证操作失败了的一部分存储单元的数据线，从而执行经调整的第一电平验证操作。验证操作。验证操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于NAND存储器编程的架构和方法

技术介绍

[0001]闪速存储器件近来经历了快速发展。闪速存储器件能够在不施加电压的情况下在长时段内保持所存储的数据。此外，闪速存储器件的读取速率相对较高，并且易于擦除所存储的数据以及向闪速存储器件内重写数据。因而，闪速存储器件被广泛地应用到微型计算机、自动化控制系统等当中。为了提高闪速存储器件的位密度以及降低其位成本，三维(3D)NAND(与非)闪速存储器件已经被开发了出来。
[0002]随着电子系统的性能和复杂度的提高，对系统内的额外存储器的需求也随之提高。然而，为了持续降低系统的成本，必须使部件的数量保持最低。这可以通过利用诸如三层单元(TLC)的技术来提高集成电路的存储密度而实现。例如，TLC NAND闪存存储器是非常有成本效益的非易失性存储器。三层单元通过将位模式分配到存储在单元上的特定阈值电压(Vt)范围而利用了传统闪存单元的模拟性质。这种技术允许每单元存储三个位，这取决于分配给该单元的电压范围的数量以及所分配的电压范围在存储单元的寿命期的操作期间的稳定性。

技术实现思路

[0003]在本公开中，实施例涉及用于基于算法对3D-NAND存储器件的三层单元编程的设备和方法，该算法启用具有降低数量的锁存器的页缓存器中的非破坏性模式程序。
[0004]根据本公开的一个方面，提供了一种对存储器件编程的方法，其中，该存储器件可以包括高速缓存结构和存储单元。在该方法中，可以将禁止信息存储至该高速缓存结构的第一锁存器结构和第二锁存器结构。可以将第一状态编程电压施加至存储单元的数据线，从而将存储单元编程至第一状态。可以将第一状态验证电压施加至存储单元的数据线，从而对存储单元执行第一状态验证操作。第一状态验证操作可以基于第一目标值验证存储单元的第一状态阈值电压，并且还生成第一状态验证操作的失败模式数据。失败模式数据可以而被存储至第二锁存器结构，并且指示通过第一状态验证操作的第一部分存储单元和未通过第一状态验证操作的第二部分存储单元。此外，可以将经调整的第一状态验证电压施加至未通过第一状态验证操作的第二部分存储单元的数据线，从而对第二部分存储单元执行经调整的第一状态验证操作。经调整的第一状态验证操作可以验证被施加了经调整的第一状态验证电压的第二部分存储单元的第一状态阈值电压。
[0005]在该方法中，可以基于验证状态计数器的计数器值小于第一值将所述第一状态编程电压施加至存储单元的数据线，从而将存储单元编程至该第一状态。针对验证状态计数器的计数器值的第一值可以为八，并且验证状态计数器的计数器值可以指示对存储单元的哪一状态编码。
[0006]为了将第一状态编程电压施加至存储单元的位线，可以根据存储在第一锁存器结构中的禁止信息和计数器值确定初始第一状态编程电压。可以采用第一锁存器结构中的经调整的初始验证信息(或3BL信息)代替所述初始信息。可以基于初始第一状态编程电压和该经调整的初始验证信息确定第一状态编程电压。经调整的初始验证信息可以指示哪些存
储单元在经调整的第一状态验证操作之前的先前的经调整的验证操作中接收了先前的经调整的验证电压。
[0007]在一些实施例中，在施加第一状态验证电压之前，可以使第一锁存器结构中的禁止信息反转，以形成经反转的禁止信息，其中，经反转禁止信息可以指示存储单元的未经验证的状态，其包括第一状态和第一状态以后的其余状态。
[0008]在一些实施例中，在将禁止信息存储至高速缓存结构的第一锁存器结构和第二锁存器结构时，可以将存储单元的下页信息存储至高速缓存结构的第三锁存器结构，可以将存储单元的中页信息存储至高速缓存结构的第四锁存器结构，并且可以将存储单元的上页信息存储至高速缓存结构的第五锁存器结构。
[0009]在该方法中，在执行了第一状态验证操作之后，可以将第一状态失败验证信息添加至第一锁存器结构，其中，第一状态失败验证信息可以指示未通过第一状态验证操作的该第二部分存储单元。
[0010]在该方法中，在执行了经调整的第一状态验证操作之后，可以将禁止信息和经调整的第一状态验证信息存储至第二锁存器结构，其中，经调整的第一状态验证信息指示哪些存储单元接收了经调整的第一状态验证电压。
[0011]在该方法中，在执行了第一状态验证操作之后，可以响应于失败模式数据的失败率等于或小于第二值而使验证状态计数器的计数器值增加。
[0012]在该方法中，在执行了经调整的第一状态验证操作之后，可以将第二状态验证电压施加至存储单元的数据线，并且对存储单元执行第二状态验证操作，由此基于第二目标值验证存储单元的第二状态阈值电压。此外，可以将经调整的第二状态验证电压施加至未通过第二状态验证操作的一部分存储单元的数据线，从而能够对未通过第二状态验证操作的该部分存储单元执行经调整的第二状态验证操作。
[0013]此外，可以将第二状态失败验证信息添加至第一锁存器结构。第二状态失败验证信息可以由第二状态验证操作获得并且指示未通过第二状态验证操作的该部分存储单元。此外，将经调整的第二状态验证信息添加至第二锁存器结构，其中，经调整的第二状态验证信息指示哪些存储单元接收了该经调整的第二状态验证电压。
[0014]接下来，将禁止信息、第一状态通过验证信息和第二状态通过验证信息存储至第一锁存器结构，其中，第一状态通过验证信息是由第一状态验证操作获得的，并且指示通过了第一状态验证操作的第一部分存储单元，并且第二状态通过验证信息指示通过第二状态验证操作的一部分存储单元。可以做出确定，以确定验证电平计数器的计数器值是否大于或等于第一值。响应于确定验证状态计数器的计数器值小于该第一值，在实施例中，可以在验证状态计数器的计数器值未变时对存储单元进行针对第一状态的编程和验证。在另一实施例中，可以在验证状态计数器的计数器值增大一时，作为响应对存储单元进行针对第一状态的后续状态的编程和验证。
[0015]在该方法中，为了针对第一状态的后续状态对存储单元编程，可以根据存储在第一锁存器结构中的禁止信息确定初始后续状态编程电压。接下来采用第一锁存器结构中的包括经调整的第一状态验证信息和经调整的第二状态验证信息的经调整的验证信息代替禁止信息。可以基于初始后续状态编程电压和经调整的验证信息确定后续状态编程电压。可以进一步将后续状态编程电压施加到存储单元的数据线上，从而将处于该后续状态的存
储单元编程至该第一状态。
[0016]在该方法中，为了针对第一状态的后续状态对存储单元进行验证，可以对存储单元的数据线施加后续状态验证电压，从而对存储单元执行后续状态验证操作。后续状态验证操作可以基于后续目标值验证存储单元的后续状态阈值电压，并且还生成后续状态验证操作的失败模式数据。失败模式数据可以被存储至第二锁存器结构，并且指示通过了后续状态验证操作的第一部分存储单元和未通过后续状态验证的第二部分存储单元。此外，可以将经调整的后续状态验证电压施加至未通过后续状态验证操作的第二部分存储单元的数据线，从而对第二部分存储单元执行经调整的后续状态验证操作，其中，经调整的后续状态验证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对包括高速缓存结构和存储单元的存储器件进行编程的方法，包括：由处理电路将禁止信息存储至所述高速缓存结构的第一锁存器结构和第二锁存器结构；由所述处理电路将第一状态编程电压施加至所述存储单元的数据线，以将所述存储单元编程至第一状态；由所述处理电路将第一状态验证电压施加至所述存储单元的所述数据线，以对所述存储单元执行第一状态验证操作，所述第一状态验证操作基于第一目标值验证所述存储单元的第一状态阈值电压，并且生成所述第一状态验证操作的失败模式数据，所述失败模式数据被存储至所述第二锁存器结构并且指示所述存储单元的通过所述第一状态验证操作的第一部分以及所述存储单元的未通过所述第一状态验证操作的第二部分；由所述处理电路将经调整的第一状态验证电压施加至所述存储单元的未通过所述第一状态验证操作的所述第二部分的所述数据线，以对所述存储单元的所述第二部分执行经调整的第一状态验证操作，所述经调整的第一状态验证操作验证被施加了所述经调整的第一状态验证电压的所述存储单元的所述第二部分的所述第一状态阈值电压。2.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述第一状态编程电压还包括：基于验证状态计数器的计数器值小于第一值，将所述第一状态编程电压施加至所述存储单元的所述数据线，以将所述存储单元编程至所述第一状态，其中：针对所述验证状态计数器的所述计数器值的所述第一值为八，并且所述验证状态计数器的所述计数器值指示存储单元的哪一状态被编程。3.根据权利要求2所述的方法，其中，施加所述第一状态编程电压还包括：根据存储在所述第一锁存器结构中的禁止信息和所述计数器值确定初始第一状态编程电压；以及用所述第一锁存器结构中的经调整的初始验证信息来代替所述禁止信息；以及基于所述初始第一状态编程电压和所述经调整的初始验证信息来确定所述第一状态编程电压，所述经调整的初始验证信息指示所述存储单元中的哪个存储单元在所述经调整的第一状态验证操作之前在先前的经调整的验证操作中接收了先前的经调整的验证电压。4.根据权利要求3所述的方法，在施加所述第一状态验证电压之前，所述方法还包括：使所述第一锁存器结构中的所述禁止信息反转，其中，经反转的禁止信息指示所述存储单元的未经验证的状态，所述未经验证的状态包括所述第一状态和所述第一状态以后的其余状态。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储还包括：将所述存储单元的下页信息存储至所述高速缓存结构的第三锁存器结构；将所述存储单元的中页信息存储至所述高速缓存结构的第四锁存器结构；以及将所述存储单元的上页信息存储至所述高速缓存结构的第五锁存器结构。6.根据权利要求4所述的方法，在执行所述第一状态验证操作之后，所述方法还包括：将第一状态失败验证信息添加至所述第一锁存器结构，其中，所述第一状态失败验证信息指示所述存储单元的未通过所述第一状态验证操作的所述第二部分。7.根据权利要求6所述的方法，在执行所述经调整的第一状态验证操作之后，所述方法还包括：
将所述禁止信息和所述经调整的第一状态验证信息存储至所述第二锁存器结构，所述经调整的第一状态验证信息指示所述存储单元中的哪个存储单元接收所述经调整的第一状态验证电压。8.根据权利要求7所述的方法，在执行所述第一状态验证操作之后，所述方法还包括：响应于所述失败模式数据的失败率等于或小于第二值，使所述验证状态计数器的计数器值增加。9.根据权利要求8所述的方法，在执行所述经调整的第一状态验证操作之后，所述方法还包括：将第二状态验证电压施加至所述存储单元的所述数据线，并且对所述存储单元执行第二状态验证操作，以基于第二目标值验证所述存储单元的第二状态阈值电压；以及将经调整的第二状态验证电压施加至所述存储单元的未通过所述第二状态验证操作的一部分的所述数据线，以及对所述存储单元的未通过所述第二状态验证操作的一部分执行经调整的第二状态验证操作。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：将第二状态失败验证信息添加至所述第一锁存器结构，其中，所述第二状态失败验证信息是从所述第二状态验证操作获得的并且指示所述存储单元的未通过所述第二状态验证操作的所述一部分；以及将经调整的第二状态验证信息添加至所述第二锁存器结构，其中，所述经调整的第二状态验证信息指示所述存储单元中的哪个存储单元接收所述经调整的第二状态验证电压。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：将禁止信息、第一状态通过验证信息和第二状态通过验证信息存储至所述第一锁存器结构，其中，所述第一状态通过验证信息是从所述第一状态验证操作获得的，并且指示所述存储单元的通过所述第一状态验证操作的所述第一部分，并且所述第二状态通过验证信息指示所述存储单元的通过所述第二状态验证操作的一部分；以及确定所述验证状态计数器的所述计数器值是否大于或等于所述第一值；以及响应于确定所述验证状态计数器的所述计数器值小于所述第一值而执行下述操作之一：(i)在所述验证状态计数器的所述计数器值未发生变化时，针对所述第一状态对所述存储单元进行编程和验证；以及(ii)在所述验证状态计数器的所述计数器值增加一时，针对所述第一状态的后续状态对所述存储单元进行编程和验证。12.根据权利要求11所述的方法，其中，针对所述第一状态的所述后续状态对所述存储单元进行编程包括：根据存储在所述第一锁存器结构中的所述禁止信息确定初始的后续状态编程电压；以及用所述第一锁存器结构中的经调整的验证信息代替所述禁止信息，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：万维俊，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：