用于在存储器件中编程参比单元的方法和系统技术方案

存储器件（１０）中的一种内嵌电路（１４），用于取代一外部测试装置来执行耗时的任务，诸如在参比单元（２０）设定期间的电压验证。一外部测试装置（１６）将至少一个参比单元（２２）编程到一预定值。该内嵌电路使用该由外部装置编程的单元（２２）作为一比较基准来编程另外的参比单元（２０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及存储器件，尤其涉及编程闪存存储器件中的参比单元的系统和方法。
技术介绍
典型的闪存存储器件包括一存储单元阵列以储存数据；一控制电路以处理数据的输入、输出和存储；以及一参比单元阵列以提供一组参考标准，其每一皆具有一由外部电压设定机精确地设定的阈值电压。典型的闪存存储单元是通过诱发从漏极附近的沟道区至浮栅的热电子注入来编程的。闪存存储单元的擦除典型地是通过浮栅与源极之间或浮栅与衬底之间的Fowler-Nordheim隧穿来实行。闪存单元的编程或擦除皆会在所编程或擦除的单元内产生一非易失性阈值电压Vt。在闪存存储器操作期间，诸如在存储器读出、编程、擦除或验证时，将把一选定存储单元的状态与一在参比单元阵列中特地为正在执行的操作编程的参比单元的状态相比较。例如，为确定一特定存储单元是否被正确地编程或擦除，可将一在参比阵列中的参比单元的阈值电压与所涉存储单元的阈值电压相比较。存储单元与参比单元之间的电压比较可使用一驻留在控制电路中的感测电路来执行。所述参比单元阵列典型地包括一组参比单元，其每一皆具有一适于一特定存储操作的预编程的阈值电压Vt。目前，参比单元典型地由一外部的测试装置进行编程。在参比单元的编程过程期间，该外部装置机向参比单元发送一系列的编程脉冲以诱发热电子注入。然后再测量或读出该参比单元的阈值电压Vt以确定是否已达到要求的阈值电压Vt。如果Vt低于所要求的值，则向该参比单元发送更多的编程脉冲。该编程/擦除和/或读出的过程被重复，直至达到所要求的阈值电压。参比单元的重复的编程、读出和擦除过程非常耗时。该过程的最时间密集的部份涉及读出步骤，其中向每一参比单元的栅极和漏极施加一电压，并由该测试装置使用直接存储器存取(DMA)方法来测量产生的电流。例如，在一测试和设定过程期间，在达到一正确电压之前通常要进行参比单元的至少10次DMA读出，而每一次DMA读出为时至少50ms。因此，要设定单个参比单元需时至少500ms。更高的精度则要求更多次的DMA读出，并且在有些情况下，设定一高度精确的参比单元需时可能十倍于一常规的单元。由于对要求多个设定在很大范围的各种阈值电压值Vt的参比单元的多级装置的需求逐渐增加，所以参比单元的测试和设定时间就变得极长。对于具有双工特征的装置来说，参比单元的数目会大大地增加，而参比单元的测试和设定时间可能会变得长到难以接受。因此，需要一种可显著缩短总测试及设定时间的参比单元测试及设定系统和方法。授予Hollmer的题为“Embedded Methodology to Program/Erase Reference Cellsused in Sensing Flash Cells(编程/擦除感测闪存单元时使用的参比单元的内嵌方法)”的美国专利6,418,054启示了一种使用内部电路来设定紫外线(UV)敏感或UV可擦除EPROM中的参比单元的方法。此类得自内部的参考标准可用于某些存储器件。然而，这些内部基准设定机构易受存储器芯片固有的内部差异所影响，所以不适合于要求高度精确的参考标准的应用。此类应用的一个例子为一多级存储单元器件，其要求一固定范围的容差极小的多级阈值电压分布。因此，还需要一种可提供一组高度精确的基准阈值的基准设定系统。
技术实现思路
本文中将叙述一种使用诸如闪存存储器或EEPROM的存储器件的一内嵌或内部控制电路来执行单元编程过程中的一些耗时部份的存储器参比单元编程系统和方法。参照图1，一外部测试装置或其它编程装置被耦合到一存储器件。图中示出了该外部测试装置执行的活动24以及内部控制电路执行的活动26。该过程从供电及初始化在编程存储器件内的单元时可由该外部测试装置使用的任何参数开始23。例如，如果存储器件为一集成电路，则该外部测试装置可以为一与该存储器件的引线或接触焊点耦合的电路。接着在24，该外部测试装置将该存储器件内的至少一个参比单元编程到一精确值，诸如一阈值电压值Vt或电流值Ig，由该外部测试装置编程的参比单元在下文中将称为“黄金单元”。闪存存储器件内的其它“非黄金”参比单元将称为″参比单元″。一旦该测试装置完成对要求数目的黄金单元的编程，测试器就不再编程该存储器件内的任何其余的单元。黄金单元将被用作设定其它另外的参比单元的比较标准。在设定了至少一个黄金单元之后，该外部测试装置或其它装置指示25内嵌在该存储器件内的内部控制电路开始设定其它参比单元。例如，可设定一锁存器或可向该内部控制电路发送一命令，表示该外部装置已完成至少一个黄金单元的编程、以及该内部控制电路现在应该开始去设定或编程其它内部控制参比单元。接下来，这些参比单元由该内部控制电路顺序地编程26，或者这些参比单元可替换地由该存储器件内部的多组电路同时编程。该内部控制电路然后重复地编程并将已编程的参比单元与黄金单元中的至少一个作比较。当由该内部控制电路设定了所要求数目的参比单元之后，该参比单元编程操作就完成了，并且该内部控制电路停止参比单元编程操作27。由该内部控制电路执行的该重复的编程和比较操作减轻了该外部测试装置对存储器件内的所有要求数目的参比单元进行编程的任务。附图说明图1为示出本专利技术的一个一般化过程的流程图。图2为示出本专利技术的一实施例的框图。图3为示出一根据本专利技术的多个参比单元的编程算法的流程图。图4为一可用来实现图3所示的流程图的示范性电路。图5示出两个示例性参比单元的理想的电压和电流特性。图6示出两个示例性参比单元的实际的电压和电流特性。具体实施例方式参照图2，闪存存储器件10具有一存储单元阵列12。存储单元阵列12包括多个闪存存储单元(图中未示)。存储单元阵列12中的参比存储单元的编程、读出以及擦除由一内部控制电路14实行。内部控制电路14包含用于执行各种不同的存储器存取功能的状态机逻辑(图中未示)、多个用于读出存储单元的感测电路(图中未示)、多个用于正确地选择存储单元的寻址逻辑单元、以及多个用于输入和输出数据的输入/输出逻辑单元(图中未示)。在存储单元的读出期间，一组参比单元20提供标准参考以与该存储单元阵列中的其它存储单元进行比较。一黄金单元22提供一精确的、最优的以及预定义的基准或绝对阈值以便用于设定或编程至少一个其它参比单元。一外部测试装置16与将会在稍后在编程至少一个其它参比单元时用作为一标准比较单元的黄金单元22连接。在一实施例中，外部测试装置16通过重复发送编程脉冲给黄金单元22然后再使用直接存储器存取DMA方法测量产生的阈值电压的步骤来将至少一黄金单元22编程到一特定的阈值电压。该黄金单元22可通过利用受控的编程/擦除脉冲设定一阈值电压来完全地编程/擦除。由于DMA测量为一测量阈值电压的准确方法，所以该建立一黄金电压的步骤被用来建立一精确的基准值以便在稍后用于设定一组其它的参比单元20。在外部测试装置16(使用一起始编程电压、编程脉冲、脉冲之间的步进以及电压验证)设定了要求数目的黄金单元之后，该外部测试装置16就不再设定其它另外的参比单元20。然后，外部测试装置16指示内部控制电路14可开始设定至少一个内部参比单元20。例如，外部测试装置16可向内部控制电路14提供一命令，或将一锁存器或线路设定到一预定的逻辑值。在外部测试装置16向内部控制电路14提供了一开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器件中的参比单元的编程方法，所述方法包括：使用一测试装置将至少一个内嵌于所述存储器件的第一参比单元编程到一预定值；以及使用所述第一参比单元作为比较标准，并仅使用一内嵌于所述存储器件的电路来编程多个内嵌于所述存储器件的其它参比单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IT 2004-12-23 MI2004A002473;US 2005-3-24 11/089,261.一种存储器件中的参比单元的编程方法，所述方法包括使用一测试装置将至少一个内嵌于所述存储器件的第一参比单元编程到一预定值；以及使用所述第一参比单元作为比较标准，并仅使用一内嵌于所述存储器件的电路来编程多个内嵌于所述存储器件的其它参比单元。2.如权利要求1所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于所述内嵌的电路将用于编程所述多个其它参比单元的特定值储存于至少一个缓冲器内。3.如权利要求1所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于所述多个其它参比单元由所述内嵌的电路一次一个地编程。4.如权利要求1所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于所述多个其它参比单元由所述内嵌的电路同时编程。5.如权利要求16所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于所述使用一测试装置变成至少一个第一参比单元是在多个存储器件上同时执行的。6.如权利要求1所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于所述测试装置外部地耦合到所述存储器件。7.如权利要求1所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于所述测试装置配置成向所述内嵌的电路发送一起动命令以开始设定所述多个其它参比单元中的至少一个。8.如权利要求1所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于执行所述多个其它参比单元的编程以缩短总的编程时间。9.如权利要求1所述的存储器件中的参比单元的编程方法，其特征在于所述测试装置通过向至少一所述第一参比单元发送一编程脉冲并验证所述第一参比单元的阈值电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：L贝达里达，S巴托里，S苏瑞柯，M弗卢里欧，
申请(专利权)人：爱特梅尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]