能够降低耦合效应的存储单元编程方法技术

本发明专利技术提供一种存储单元编程方法，在该存储单元编程方法中，使用多个阈值电压分布来执行第一至第ｎ编程操作，以编入ｎ位数据的第一至第ｎ位。顺序地执行第一至第ｎ编程操作。在第ｎ编程操作中使用的阈值电压分布之间的阈值电压差小于或等于在第一至第ｎ－１编程操作中使用的阈值电压分布之间的阈值电压差中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种存储单元(memory cell)编程方法。
技术介绍
非易失性存储装置可以电擦除和编入(program)数据，而且即使在不提供 电源电压的情况下也可以保存储存的数据。非易失性存储装置的示例是闪速 存储器。存储单元可以包括具有控制栅极、浮动栅极、源极和漏极的单元晶体管。 可以使用Fowler-Nordheim (F-N)隧穿机制来编程或擦除单元晶体管。单元晶体管的示例擦除操作可以通过将地电压施加到单元晶体管的控制 栅极并且将高于电源电压的电压施加到半导体基底(或体)来执行。在擦除偏差 (bias)情况下，在浮动栅极和基底之间的相对大的电压差会导致在它们之间的 相对强的电场。结果，由于F-N隧穿，浮动栅极中的电子会释放到基底。这 样，会降低擦除的单元晶体管的阈值电压。在示例编程操作中，可以将高于电源电压的电压施加到控制栅极，并且 可以将地电压施加到漏极、源极和基底。在编程偏差情况下，会通过F-N隧 穿将电子注入到单元晶体管的浮动栅极。结果，会增大编程的单元晶体管的 阈丫直电压。图1是用于说明包括在非易失性存储装置中的存储单元的结构和操作的示图。如图1中所示，可以将电子注入到包括在非易失性存储装置中的存储单 元的浮动栅极FG。电子可被注入浮动栅极FG的状态被称为编程状态。电 子可从浮动栅极FG被擦除的状态被称为擦除状态。在编程状态中，浮动栅极FG的阈值电压可以高于大约O或为正值。在 擦除状态中，浮动栅极FG的阈值电压可以低于O或为负值。为了提高闪速存储器的密度，可以使用多层闪速存储器。在多层闪速存 储器中，多个数据位(例如，多位数据)可以被存储在单个存储单元中。例如， 多位数据(例如，两位或更多位)可以被存储在每个存储单元中。存储多位数据 的存储单元被称为多层单元(multi-level cell),存储单位数据的存储单元被称 为单层单元(single-level ceii)。多层单元可以利用两个或更多个阈值电压存储多位数据。阈值电压中的每个可以被包括在多个阈值电压的对应的阈值电 压分布中。多层单元也可以具有对应于两个或更多个阈值电压分布的两个或 更多个数据存储状态。将描述在多层闪速存储器的存储单元中存储2位数据 的示例。然而，可以在多层闪速存储器的存储单元中存储三位或更多位数据。 存储2位数据的多层单元可以具有四种数据存储状态，例如，11、 01 ，，、 10和00。在这个示例中，ll表示已擦除的状态,01、 10，，和00，，表示 已编程的状态。四种数据存储状态可以对应多层单元的各个阈值电压分布。例如，如果 多层单元的阈值电压分布为VTH1-VTH2、 VTH3-VTH4、 VTH5-VTH6 和VTH7-VTH8,则lt据存储状态ll、 01、 10和00可以分别对应电 压分布VTH1-VTH2、 VTH3-VTH4、 VTH5-VTH6和VTH7-VTH8。在这个示例中，才艮据阈值电压ir、 or、 io，，和oo,可以将2位数据存储在 所述多层单元中。图2是用于说明包括在非易失性存储装置中的多层单元的示例操作的示图。图2示出了擦除状态，其中，在多层单元的浮动栅极FG中没有电子； 第一编程状态，其中，将第一部分电子注入到多层单元的浮动栅极FG中； 第二编程状态，其中，将第二部分电子注入到多层单元的浮动栅极FG中； 第三编程状态，其中，将数量相对较大的电子注入到多层单元的浮动栅极FG 中。从擦除状态到第三编程状态，阈值电压会逐渐地增加。图3示出了在图2中示出的传统的多层单元的多个阈值电压分布。参照图3，传统的多层单元的16个阈值电压分布可以表示4位数据。16 个阈值电压分布可以对应于4位码(code)的组合。可以通过改变存储单元的阈值电压来执行存储单元编程。改变已编程的-与H效应(coupling effect),这会改变相邻的存储单元的阈值电压。在这个示例中， 编程时的阈值电压的改变越大，耦合效应越强。另外，与在编程过程的开始 的阈值电压的改变所导致的耦合效应相比，在编程过程的后半段的阈值电压 的改变会导致更强的耦合效应。
技术实现思路
示例实施例涉及存储单元和存储单元编程方法，例如，涉及能够降低在 存储单元编程过程中由于阈值电压的改变所导致的耦合效应的存储单元和存 储单元编程方法。示例实施例提供存储单元和存储单元编程方法，其中，可以顺序地降低 在用于编入后面的位的阈值电压之间的阈值电压差。根据至少一个示例实施例，用于在存储单元中编入n位数据的一种存储 单元编程方法可以具有多个阈值电压分布。该存储单元编程方法可以包括第 一至第n编程操作。可以顺序地执行所述编程操作。根据至少一些示例实施例，第一至第n编程操作可以使用多个阈值电压 分布来分别编入第一至第n位。在第n编程操作中使用的阈值电压分布之间 的阈值电压差可以小于在其它的第一至第n-l编程操作中使用的阈值电压分 布之间的阈值电压差中的至少一个。在第一至第n编程操作中使用的阈值电 压分布之间的阈值电压差可以(例如，顺序地)降低。根据至少一些示例实施例，在第一编程操作中^f吏用的阈值电压分布之间 的阈值电压差可以大于在第二至第n编程操作中使用的阈值电压分布之间的 阈值电压差中的至少一个。在第一编程操作中使用的阈值电压分布之间的阈 值电压差可以是在第一至第n编程操作中使用的阈值电压分布之间的阈值电 压差中的最大电压差。根据示例实施例，存储单元可以是可以存储多位数据(例如，n位数据) 的非易失性存储单元。存储单元可以是可以存储多位数据(例如，n位数据) 的多层闪速存储单元。存储单元具有根据阈值电压来分类的2。个阈值电压分 布。至少一个示例实施例提供一种存储单元编程方法。根据至少这个示例实 施例，可以顺序地执行第一至第n编程操作。第一至第n编程操作可以使用多个阈值电压分布来分别地编入第一至第n位。根据至少 一 些示例实施例，第 一 编程操作可以使用位于多个阈值电压分 布的中间部分的第一中间阈值电压分布和多个阈值电压分布中的最小阈值电 压分布来编入第一位。当使用最小阈值电压分布来编入第一位时，第二编程 操作可以使用最小阈值电压分布和位于最小阈值电压分布和第一中间阈值电 压分布的中间的第二中间阈值电压分布来编入第二位。当使用第 一 中间阁值 电压分布来编入第一位时，第二编程操作可以使用第一中间阈值电压分布和 位于第一中间阈值电压分布和最大阈值电压分布的中间部分的第三中间电压 分布来编入第二位。至少一个其它的示例实施例提供包括第一至第n编程操作的一种存储单 元编程方法。根据至少这个示例实施例，第一编程操作可以使用第一阈值电 压分布和第l/2x2n+l阈值电压分布来编入数据的第一位。第二编程操作可以 使用第一阔值电压分布、第l/22x2n+l阈值电压分布、第2/2、2n+l阈值电压 分布和第3/22x2n+l阈值电压分布来编入数据的第二位。第i编程操作可以使 用在第一阈值电压分布和第(2i-l)/2ix2n+l阈值电压分布之间的每个阈值电压 分布来编入数据的第i位。例如，第i编程操作可以使用第一阈值电压分布、第1/2、2+1阈值电压分布、第2/2、2n+l阈值电压分布.......和第(2i-l)/2、2n+l阈值电压分布来编入数据的第i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储单元编程方法，用于在具有多个阈值电压分布的存储单元中编入ｎ位数据，该方法包括：　　　　第一至第ｎ编程操作，编入所述ｎ位数据的第一至第ｎ位，所述第一至第ｎ编程操作是使用所述多个阈值电压分布来执行的，并且是被顺序地执行的；其中：　　　　在所述第ｎ编程操作中使用的阈值电压分布之间的差小于或等于在所述第一至第ｎ－１编程操作中使用的阈值电压分布之间的差中的至少一个。

【技术特征摘要】
KR 2006-12-28 10-2006-01368221、一种存储单元编程方法，用于在具有多个阈值电压分布的存储单元中编入n位数据，该方法包括第一至第n编程操作，编入所述n位数据的第一至第n位，所述第一至第n编程操作是使用所述多个阈值电压分布来执行的，并且是被顺序地执行的；其中在所述第n编程操作中使用的阈值电压分布之间的差小于或等于在所述第一至第n-1编程操作中使用的阈值电压分布之间的差中的至少一个。2、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，在所述第一至第n 编程操作中使用的阈值电压分布之间的差顺序地降低。3、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，在第i编程操作中使 用的阈值电压分布之间的差小于或等于在第j编程操作中使用的阈值电压分 布之间的差，其中，i是在2和n之间的自然数， j是小于i的自然数。4、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，在所述第n编程操作 中使用的阈值电压分布之间的差是在所述第一至第n编程操作中使用的阈值 电压分布之间的差中的最小的差。5、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，在所述第n编程操作 中的阈值电压分布之间的差小于在所述第一至第n-l编程操作中使用的阈值 电压分布之间的差中的至少一个。6、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，在所述第一编程操作 中使用的阈值电压分布之间的差大于或等于在所述第二至第n编程操作中使 用的阔值电压分布之间的差。7、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，在所述第一编程操作 中使用的阈值电压分布之间的差是在所述第一至第n编程操作中使用的阈值 电压分布之间的差中的最大的差。8、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，所述存储单元是存储 n位数据的非易失性存储单元。9、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，所述存储单元是存储 n位数据的多层闪速存储单元。10、 如权利要求1所述的存储单元编程方法，其中，所述存储单元具有 2n个阈值电压分布，根据阈值电压将所述2n个阈值电压分布分组。11、 一种存储单元编程方法，用于在具有2n个阈值电压分布的存储单元中编入n位lt据，该方法包括第一编程操作，使用第一阈值电压分布和第l/2x2n+l阈值电压分布来编 入所述数据的第一位；第二编程操作，使用所述第一阈值电压分布、第l/2、2n+l阈值电压分布、 第2/2、2n+l阈值电压分布和第3/2、2n+l阈值电压分布来编入所述数据的第 二位；第i编程操作，使用在所述第一阈值电压分布和第(2'-l)/2ix2+l阈值电 小于n的自然数；第n编程操作，使用在所述第一阈值电压分布和第(2M)/2x2n+l阈值电所述第一至第2n...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆来，玄在雄，边成宰，朴奎灿，朴允童，李忠浩，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]