分段编程的方法及存储器装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示用于分段编程、程序验证的方法及存储器装置。用于编程的一种此方法包含：用编程电压加偏压于存储器单元；及用多个斜坡电压信号区段对所述存储器单元进行程序验证，其中每一斜坡电压信号区段具有与其他斜坡电压信号区段不同的开始电压及不同的结束电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分段编程的方法及存储器装置
本实施例一般涉及存储器且特定实施例涉及存储器的编程。
技术介绍
闪存存储器装置已发展成广泛用于多种电子应用的非易失性存储器的流行源。闪存存储器装置通常使用允许高存储器密度、高可靠度及低电力消耗的一晶体管存储器单元。常用的闪存存储器包含个人计算机、闪盘驱动器、数码相机及蜂窝式电话。程序代码及系统数据(例如基本输入/输出系统(BIOS))通常存储在于个人计算机系统中使用的闪存存储器装置中。典型闪存存储器装置为一种其中通常将存储器单元阵列组织成可在逐块基础上而非一次一字节地进行擦除及再编程的存储器块的存储器。通过擦除或编程电荷存储结构(例如，浮动栅极或电荷捕获区)的存储器单元的每一者的阈值电压的变更或其它物理现象(例如，相变或极化)确定每一存储器单元的数据值。通过电荷存储结构中电荷的存在或缺乏而确定此类型的存储器单元中的数据。编程操作通常包括施加于经编程的存储器单元的控制栅极的一系列以递增方式渐增的编程脉冲。继每一编程脉冲之后的程序验证操作可确定起因于先前编程脉冲的存储器单元的阈值电压。程序验证操作可包括将斜坡电压信号施加于经编程的存储器单元的控制栅极上。当斜坡电压信号达到存储器单元已被编程到的阈值电压时，接通存储器单元且感测电路检测耦合到存储器单元的数据线(例如，位线)上的电流。用于每一程序验证操作的斜坡电压信号涵盖存储器单元的整个Vt电压范围。例如，如果存储器单元的擦除阈值电压可低到-3V且经编程阈值电压高达5V，那么斜坡电压信号将开始于-3V并增大到5V。因此，每一编程操作包含编程脉冲时间外加用以产生整个程序验证斜坡电压信号的时间。对存储器块的每一存储器单元执行此编程操作可使用大量时间且在存储器系统中产生性能瓶颈。出于上文陈述的原因及所属领域的技术人员在阅读及了解本说明书之后将变得显而易见的其它原因，在此项技术中需要一种更有效的编程操作。
技术实现思路
附图说明图1展示存储器阵列的程序验证电路的一个实施例的框图。图2展示根据图1的框图的NAND存储器阵列的一个实施例的一部分的示意图。图3展示程序验证操作的分段的一个实施例的图表。图4A到4C展示用于编程并入分段程序验证操作的方法的一个实施例的流程图。图5展示根据图4的方法的多级存储器单元阵列的不同程序状态的一个实施例的图表。图6展示可并入图1的程序验证电路的存储器系统的一个实施例的框图。具体实施方式在以下详细描述中，参考形成以下详细描述的一部分且其中通过图解说明而展示特定实施例的随附图式。在图式中，贯穿若干视图，相同数字描述实质上相似的组件。可利用其它实施例且可在不脱离本揭示内容的范围的情况下做出结构变更、逻辑变更及电变更。因此，并未在限制意义上理解以下详细描述。图1图解说明存储器阵列101的程序验证电路的一个实施例的框图。待经程序验证的存储器阵列101可为非易失性存储器阵列，例如在图2中图解说明且随后描述的NAND阵列。替代实施例可使用其它类型的存储器阵列。为了图解说明的目的，假定耦合到选定存取线(例如，字线)的存储器单元120、121正进行程序验证。斜坡电压产生器电路100耦合到存储器阵列101。斜坡电压产生器电路100负责产生斜坡电压信号，斜坡电压信号在程序验证操作期间经由选定字线而施加于存储器单元的控制栅极。如随后更详细描述，当斜坡电压信号增大到其所施加的选定存储器单元的阈值电压时，存储器单元被激活且致使电流在耦合到选定存储器单元的位线上流动。由感测电路检测此电流以确定选定存储器单元被编程到的阈值电压。斜坡电压产生器电路100包含耦合到数/模转换器(DAC)111的计数器110。计数器110计数时钟输入CLK的转变且将所述计数输出到将计数转换成模拟斜坡电压信号的数/模转换器111。模拟斜坡电压信号被输入到缓冲器112，缓冲器112可从斜坡电压产生器电路100提供电流增益、电压增益及/或电阻抗变换的一者或一者以上给存储器阵列101。可由Vstart及Vstop定义DAC111的范围以涵盖由斜坡电压产生器电路100产生的斜坡电压信号区段的预期Vt范围。可在程序验证电路所位于的同一芯片(未图示)上产生Vstart信号及Vstop信号。可通过接通CLK到计数器110而起始斜坡电压信号区段的产生。可由也可与程序验证电路处于同一芯片上的状态机(未图示)控制此事件。一旦完成斜坡电压信号分段(例如当计数器110达到其最大计数时)，称为“RAMP_DONE”的信号便从电路100产生且被发送回到状态机(未图示)，以指示斜坡电压信号区段已达到其停止电压Vstop。在图1的实施例中，计数器110为八位计数器。因此，计数器110输出从00000000到11111111(例如，0到255)的二进制计数。最高有效七个位(例如，位1到7)为通过缓冲器107而输出到外围电路105。此七位计数(随后称为Vt计数)为从0000000到1111111(例如，0到127)的二进制计数。当斜坡电压信号区段(例如，参见图3的区段301到303)达到经编程存储器单元的阈值电压时，将Vt计数锁存到外围电路105的锁存器中。经锁存Vt计数指示经编程存储器单元的阈值电压，因为经锁存Vt计数对应于产生激活存储器单元的特定电压的计数。在一个实施例中，外围电路105(例如，页面缓冲器)包含感测电路、锁存器及比较器。外围电路105也通过(例如)位线而耦合到存储器阵列101。随后将论述外围电路105的更详细操作。图2图解说明包括非易失性存储器单元的串联串(如在图1中图解说明)的NAND架构存储器阵列201的一部分的一个实施例的示意图。存储器阵列的本实施例不限于所图解说明的NAND架构。替代实施例也可使用NOR或其它架构。存储器阵列201包括布置成行(例如串联串204、205)的非易失性存储器单元(例如，浮动栅极)的阵列。在每一串联串204、205中，存储器单元的每一者的汲极耦合到源极。横跨多个串联串204、205的存取线(例如，字线)WL0到WL31耦合到一列中的每一存储器单元的控制栅极，以便加偏压于列中的存储器单元的控制栅极。数据线(例如偶数位线BL_E/奇数位线BL_O)耦合到串联串且最终耦合到通过感测选定位线上的电流或电压而检测每一存储器单元的状态的感测电路。存储器单元的每一串联串204、205通过源极选择栅极216、217(例如，晶体管)而耦合到源极线206且通过汲极选择栅极212、213(例如，晶体管)而耦合到个别位线BL_E、BL_O。源极选择栅极216、217由耦合到其控制栅极的源极选择栅极控制线SG(S)218加以控制。汲极选择栅极212、213由汲极选择栅极控制线SG(D)214加以控制。可将每一存储器单元编程为单级存储器单元(SLC)或多级存储器单元(MLC)。每一存储器单元的阈值电压(Vt)指示所述存储器单元的数据值。例如，在SLC中，2.5V的Vt可指示经编程存储器单元，而-0.5V的Vt可指示经擦除存储器单元。MLC使用每一者指示不同状态的多个Vt范围。多级存储器单元可通过将位模式指派到特定Vt范围而利用传统闪存存储器单元的模拟本质。此技术允许取决于指派到存储器单元的Vt范围的数量而存储表示每存储器单元两个或两个以上位的数据值。用以编程存储器单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.15 US 12/968,7141.一种用于编程一组存储器单元的方法，所述方法包括：用第一编程电压加偏压于所述一组存储器单元；及用具有第一开始电压及第一结束电压的第一斜坡电压信号区段对所述一组存储器单元进行程序验证以确定所述一组存储器单元的第一子集和所述一组存储器单元的第二子集中的特定数目的存储器单元是否通过使用所述第一斜坡电压信号区段的程序验证；当所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集中的特定数目的存储器单元没有通过使用所述第一斜坡电压信号区段的程序验证时，增加所述第一编程电压且重复偏压和使用所述第一斜坡电压信号区段的程序验证直至所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集中的特定数目的存储器单元通过使用所述第一斜坡电压信号区段的程序验证；当所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集中的特定数目的存储器单元通过使用所述第一斜坡电压信号区段的程序验证时，用第二编程电压加偏压于所述一组存储器单元；用具有第二开始电压和第二结束电压的第二斜坡电压信号区段对所述一组存储器单元进行程序验证以确定所述一组存储器单元的所述第二子集的特定数目的存储器单元是否通过使用所述第二斜坡电压信号区段的程序验证；当所述一组存储器单元的所述第二子集的特定数目的存储器单元没有通过使用所述第二斜坡电压信号区段的程序验证时，增加所述第二编程电压且重复偏压和使用所述第二斜坡电压信号区段的程序验证直至所述一组存储器单元的所述第二子集的特定数目的存储器单元通过使用所述第二斜坡电压信号区段的程序验证；其中所述一组存储器单元的第三子集的存储器单元各自被编程到多个编程状态中的第一部分编程状态中的编程状态，其中所述一组存储器单元的所述第一子集的存储器单元各自被编程到所述多个编程状态的第二部分编程状态中的编程状态，且其中所述一组存储器单元的所述第二子集的存储器单元各自被编程到所述第一部分编程状态和所述第二部分编程状态以外的所述多个编程状态中的编程状态；其中所述第一开始电压不同于所述第二开始电压；及其中所述第一结束电压不同于所述第二结束电压。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一斜坡电压信号区段具有与所述第二斜坡电压信号区段相同斜坡率。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一斜坡电压信号区段与所述第二斜坡电压信号区段重叠。4.根据权利要求1所述的方法，其中由比其他存储器单元编程快的存储器单元确定通过使用所述第一斜坡电压信号区段的程序验证的所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集的存储器单元的特定数目或通过使用所述第二斜坡电压信号区段的程序验证的所述一组存储器单元的所述第二子集的存储器单元的特定数目。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一开始电压小于所述第二开始电压，且所述第一结束电压小于所述第二结束电压。6.根据权利要求1所述的方法，且所述方法进一步包含确定与激活目标存储器单元的斜坡电压信号区段的特定电压相关联的计数，其中所述计数指示所述目标存储器单元的阈值电压。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括当用所述第二编程电压加偏压于所述一组存储器单元时，禁止编程所述一组存储器单元的所述第三子集。8.根据权利要求1所述的方法，且所述方法进一步包括：在用所述第一编程电压加偏压于所述一组存储器单元之前将第一数据加载到页面缓冲器中，其中所述第一数据包括用于所述一组存储器单元的所述第三子集的用户数据和用于所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集的编程数据；其中用于所述一组存储器单元的所述第三子集的用户数据经配置以将所述一组存储器单元的所述第三子集的存储器单元编程到所述第一部分编程状态中的目标编程状态；及其中用于所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集的编程数据经配置以试图将所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的第二子集的所有存储器单元编程到高于所述第一部分编程状态中的最高编程状态的编程状态。9.根据权利要求8所述的方法，其中用于所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集的编程数据进一步经配置以试图将所述一组存储器单元的所述第一子集和所述一组存储器单元的所述第二子集的所有存储器单元编程到所述第二部分编程状态中的最低编程状态。10.根据权利要求8所述的方法，所述方法进一步包含：在用所述第二编程电压加偏压于所述一组存储器单元之前将第二数据加载到页面缓冲器中，其中所述第二数据包括用于所述一组存储器单元的所述第三子...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣盛·赫埃，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：
国别省市：