專利名稱：對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法和一種多級(jí)單 元(mlc)編程方法。
背景技術(shù)：
近來(lái),對(duì)于可電編程和擦除并且不需要以特定間隔重寫數(shù)據(jù)的刷新功 能的非易失性存儲(chǔ)器件的需求已不斷增長(zhǎng)。非易失性存儲(chǔ)單元是實(shí)現(xiàn)電編程/擦除操作的元件，非易失性存儲(chǔ)單 元被配置成通過(guò)隨著電子遷移而改變其閾值電壓來(lái)執(zhí)行編程和擦除操作， 其中電子響應(yīng)于100?；蚋〉谋⊙趸飳由纤┘拥膹?qiáng)電場(chǎng)而發(fā)生遷 移。非易失性存儲(chǔ)器件通常包括存儲(chǔ)單元陣列，其中以矩陣形式布置用 于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的單元；以及頁(yè)面緩沖器，用于將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)單元陣列的特 定單元中或者讀取特定單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。頁(yè)面緩沖器包括位線對(duì)，連 接到特定存儲(chǔ)單元；寄存器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)待寫入存儲(chǔ)單元陣列中的數(shù)據(jù)， 或者讀M儲(chǔ)單元陣列的特定單元的數(shù)據(jù)并暫時(shí)存#^取的數(shù)據(jù)；感測(cè)節(jié) 點(diǎn)，用于感測(cè)特定位線或特定寄存器的電壓電平；以及位線選擇部件，用 于控制是否將特定位線連接到感測(cè)節(jié)點(diǎn)。作為一種對(duì)該非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法，遞增階i^沖編程 (ispp)方法已為人所知。亦即，通過(guò)將編程起始電壓恒定地增加階躍 電壓來(lái)執(zhí)行編程操作。然而，隨著編程和擦除操作次數(shù)的增加，存儲(chǔ)單元 的編程速度增大。此外，即使施加低的編程起始脈沖，存儲(chǔ)單元的閣值電 壓的改變?nèi)栽龃?。如果如上所述那樣將編程起始電壓固定于特定值，則閾值電壓的改變因編程/擦除次數(shù)的增加而變大。因此，可能出現(xiàn)閾值電壓 分布增寬的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法和一種MLC編 程方法，其中可根據(jù)編程狀態(tài)可變地設(shè)置編程起始電壓而無(wú)需將編程起始 電壓固定于特定值。根據(jù)本發(fā)明的 一方面的 一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法包 括輸入第一編程操作命令；并且根據(jù)編程起始電壓存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的編 程起始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作。這里，在當(dāng)執(zhí)行編程操作時(shí)被編程為高于驗(yàn) 證電壓的存儲(chǔ)單元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓被更新為編程 起始電壓。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面的 一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的編程方法包括 根據(jù)編程起始電壓存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行第n編程操作 命令；將在當(dāng)執(zhí)行編程操作時(shí)被編程為高于B電壓的存儲(chǔ)單元第一次出 現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓更新為編程起始電壓；并且根據(jù)更新的編程 起始電壓來(lái)執(zhí)行第(n+l)編程操作命令。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的MLC編程方法 包括輸入第一編程操作命令；根據(jù)第一邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件 中存儲(chǔ)的第一邏輯頁(yè)面編程起始電壓來(lái)執(zhí)行第一邏輯頁(yè)面編程操作；將在 當(dāng)執(zhí)行第 一邏輯頁(yè)面編程操作時(shí)被編程為高于最低驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元 第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓更新為第一邏輯頁(yè)面編程起始電 壓；完成第一邏輯頁(yè)面編程操作；根據(jù)第二邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部 件中存儲(chǔ)的第二邏輯頁(yè)面編程起始電壓來(lái)執(zhí)行第二邏輯頁(yè)面編程操作；將 在當(dāng)執(zhí)行第二邏輯頁(yè)面編程操作時(shí)被編程為高于最低驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單 元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓更新為第二邏輯頁(yè)面編程起始 電壓；并且完成第二邏輯頁(yè)面編程操作，由此完成第一編程操作命令的執(zhí) 行。才艮據(jù)本發(fā)明的再一方面的一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的n位MLC編程 方法包括輸入第m編程操作命令；并且根據(jù)分別存儲(chǔ)在第一至第n邏 輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件中的第一至第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓來(lái) 依次執(zhí)行第一至第n邏輯頁(yè)面編程操作。這里，在當(dāng)執(zhí)行每個(gè)邏輯頁(yè)面的編程操作時(shí)被編程為高于最低驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第 一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn) 所施加的編程電壓被更新為每個(gè)邏輯頁(yè)面編程起始電壓。


圖1是示出了在對(duì)典型非易失性存儲(chǔ)器件的ISPP中施加第一脈沖時(shí) 的閾值電壓分布的改變的圖；圖2是示出了在對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的ISPP中設(shè)置第一脈沖的電壓 電平的方法的圖；圖3是示出了應(yīng)用于本發(fā)明的非易失性存儲(chǔ)器件的配置的框圖；圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的編程起始電壓存儲(chǔ)部件的各 種形式；圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的編 程方法的流程圖；以及圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的 編程方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于 所公開的實(shí)施例，而是可以按各種方式來(lái)實(shí)施。提供這些實(shí)施例來(lái)完成本 發(fā)明的公開并允許本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解本發(fā)明的范圍。本發(fā)明由權(quán) 利要求的范疇來(lái)限定。圖1是示出了在對(duì)典型非易失性存儲(chǔ)器件的ISPP中施加第一脈沖時(shí) 的閾值電壓分布的改變的圖。如圖1中所示，如果ISPP的第一脈沖被施加于處于擦除狀態(tài)的單元 11，則單元的閾值電壓上升，因此閾值電壓分布12右移。然而，在對(duì)非 易失性存儲(chǔ)器件重復(fù)執(zhí)行編程/擦除操作的情形下，存在編程速度因存儲(chǔ) 單元的特性而變快的趨勢(shì)。亦即，如果在編程/擦除次數(shù)增加的情況下施 加第一編程脈沖，則如分布13中那樣的閾值電壓分布與分布12相比在范 圍上增大。概括而言，隨著非易失性存儲(chǔ)器件的編程/擦除次數(shù)的增加，伴隨著在ISPP中施加第一脈沖而發(fā)生的閾值電壓的改變?cè)龃蟆Ｒ阎嬖谶@樣的 方法鑒于如上所述那樣才艮據(jù)編程/擦除次數(shù)的增加而發(fā)生的編程速度的 改變，來(lái)降低第一脈沖的電壓電平并施加降低的電壓。圖2示出了在對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的ISPP中設(shè)置第一脈沖的電壓電 平的方法的圖。在企圖將處于擦除狀態(tài)的單元21編程為具有驗(yàn)證電壓(Vver)或更 高電壓的情形下，亦即，在要形成處于編程狀態(tài)的單元22的情形下，鑒 于根據(jù)編程/擦除次數(shù)的增加而發(fā)生的施加第 一編程脈沖時(shí)閾值電壓的改 變，來(lái)設(shè)置編程起始電壓。換言之，編程起始電壓設(shè)置成使得當(dāng)施加第一編程電壓時(shí)閾值電壓改 變最快的單元的閾值電壓成為第一電壓(Vl)。鑒于根據(jù)編程/擦除次數(shù) 的增加而發(fā)生的施加第一編程脈沖時(shí)閾值電壓的改變，來(lái)確定aSi電壓 Vver與第一電壓(VI)之差Va。例如，假設(shè)在執(zhí)行了一個(gè)編程/擦除操作之后，施加第一編程脈沖時(shí) 的第一電壓(VI)是0.1V，而在執(zhí)行了 1000個(gè)編程/擦除操作之后，施 加第一編程脈沖時(shí)的第一電壓(VI)是I.IV，則根據(jù)第一編程脈沖的施 加而發(fā)生的閾值電壓的改變是1V。因而，在執(zhí)行1000個(gè)編程/擦除操作 的情形下，鑒于此改變將編程起始電壓設(shè)置成使得施加第 一編程脈沖時(shí)的 第一電壓(VI)變成0.1V。然而，在此情形下，鑒于編程/擦除次數(shù)的增加來(lái)將編程起始電壓本 身設(shè)置為低，且設(shè)置的編程起始電壓是固定的。因此，當(dāng)編程/擦除次數(shù) 小時(shí)，第一編程脈沖充當(dāng)不起特別作用的啞編程脈沖。亦即，出現(xiàn)M編 程i!JL降低的問(wèn)題。因而，本發(fā)明提供了一種根據(jù)編程/擦除次數(shù)的改變來(lái)可變地設(shè)置編 程起始電壓的方法。圖3是示出了應(yīng)用于本發(fā)明的非易失性存儲(chǔ)器件的配置的框圖。非易失性存儲(chǔ)器件300包括控制器310、電壓供應(yīng)部件320和存儲(chǔ)單 元330?？刂破?10控制非易失性存儲(chǔ)單元的編程操作、擦除操作、讀取操作、 ￡操作等。亦即，控制器310根據(jù)外部輸入的控制信號(hào)來(lái)控制外部輸入 的數(shù)據(jù)被編程到具有期望地址的存儲(chǔ)單元中，并且控制特定地址的存儲(chǔ)單 元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被讀取。此外，控制器310在執(zhí)行編程操作時(shí)根據(jù)外部輸檢查是否已完成編程的l^操作。在執(zhí)行各種操作 時(shí)，控制器310激活特定地址的存儲(chǔ)單元并且控制適合于每種操作的電壓 被施加。同時(shí)，控制器310包括編程起始電壓存儲(chǔ)部件312。編程起始電壓存 儲(chǔ)部件312存儲(chǔ)成為ISPP操作的第一脈沖的編程起始電壓的電平。為此， 編程起始電壓存儲(chǔ)部件312具有寄存器形式。在本發(fā)明中，編程起始電壓 根據(jù)編程/擦除次數(shù)而變化并被施加。為此，編程起始電壓存儲(chǔ)部件312 存儲(chǔ)編程起始電壓的初始值，且每當(dāng)編程操作完成時(shí)編程起始電壓被重 置。依據(jù)操作，重置值可與重置之前存儲(chǔ)的值不同，或者可與重置之前存 儲(chǔ)的值相同。同時(shí)，可根據(jù)待更新的存儲(chǔ)單元的形式按各種方式配置編程起始電壓 存儲(chǔ)部件312。圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的編程起始電壓存儲(chǔ)部件的各 種形式。圖4(A)圖示了其中以頁(yè)面為基礎(chǔ)存儲(chǔ)編程起始電壓的一個(gè)實(shí)施例。 因此，編程起始電壓存儲(chǔ)部件包括負(fù)責(zé)每個(gè)存儲(chǔ)單元塊的第一至第n頁(yè)面 編程起始電壓存儲(chǔ)部件。此外，可以頁(yè)面為基礎(chǔ)施加不同的編程起始電壓。同時(shí)，隨著編程/擦除次數(shù)的增加，編程起始電壓被更新。在任何一 個(gè)包含在頁(yè)面中的目標(biāo)編程單元被編程為高于!Hi電壓的時(shí)間點(diǎn)所施加 的編程起始電壓被存儲(chǔ)在編程起始電壓存儲(chǔ)部件中。根據(jù)非易失性單元的 編程速度隨著編程/擦除次數(shù)的增加而增大的趨勢(shì)，編程起始電壓改變?nèi)?下。換言之，在編程/擦除次數(shù)小的情形下，在施加啞編程脈沖的狀態(tài)下， 僅當(dāng)編程脈沖值增大到某一程度時(shí)，任何一個(gè)目標(biāo)編程單元才可被編程為 高于4HE電壓，且比!HiE電壓高的電壓可被存儲(chǔ)在編程起始電壓存儲(chǔ)部件 中。然而，在編程/擦除次數(shù)大的情形下，雖然施加低電壓的編程脈沖， 任何一個(gè)目標(biāo)編程單元也可被編程為高于驗(yàn)證電壓，且比已經(jīng)存儲(chǔ)在編程中。圖4(B)圖示了其中針對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元塊存儲(chǔ)編程起始電壓的 一個(gè) 實(shí)施例。因此，編程起始電壓存儲(chǔ)部件包括第一至第n塊編程起始電壓存 儲(chǔ)部件。此外，可以塊為基礎(chǔ)施加不同的編程起始電壓。然而，向同一塊 中包含的不同頁(yè)面施加同一編程起始電壓。在本實(shí)施例中，主JH吏用圖4(A)中所示的編程起始電壓更新方法。 亦即，基于特定頁(yè)面的在任何一個(gè)目標(biāo)編程單元被編程為高于驗(yàn)汪電壓的 時(shí)間點(diǎn)所施加的編程起始電壓被存儲(chǔ)在編程起始電壓存儲(chǔ)部件中。這里， 依據(jù)本實(shí)施例的實(shí)施者，編程起始電壓可基于一個(gè)塊中包含的僅特定頁(yè)面 來(lái)更新，并且可基于多個(gè)頁(yè)面或全體頁(yè)面來(lái)更新。前一種方法可采用基于特定頁(yè)面更新編程起始電壓的方法并將該方 法同樣地應(yīng)用于對(duì)應(yīng)塊中包含的全體頁(yè)面。因此，僅當(dāng)對(duì)特定頁(yè)面進(jìn)行編 程操作時(shí)才發(fā)生編程起始電壓更新。在后一種方法的情形下，每當(dāng)對(duì)多個(gè)所選頁(yè)面執(zhí)行編程操作時(shí)，編程 起始電壓存儲(chǔ)部件的編程起始電壓被更新。因此，發(fā)生與^儲(chǔ)單元塊中 包含的頁(yè)面中選擇的頁(yè)面的數(shù)目 一樣多次數(shù)的編程起始電壓更新。對(duì)一個(gè) 存儲(chǔ)單元塊中包含的全體頁(yè)面同時(shí)執(zhí)行擦除操作。因此，可以看出，依據(jù) 編程/擦除次數(shù)的改變的特性對(duì)于各頁(yè)面而言幾乎相同。因而，可以看出， 雖然每當(dāng)對(duì)多個(gè)所選頁(yè)面執(zhí)行編程操作時(shí)編程起始電壓被更新，但是與基 于僅一個(gè)頁(yè)面執(zhí)行的更新方法相比，更新的編程起始電壓幾乎不存在差 異。圖4(C)圖示了其中以芯片為基礎(chǔ)存儲(chǔ)編程起始電壓的一個(gè)實(shí)施例。 因此，編程起始電壓存儲(chǔ)部件包括第一至第n芯片編程起始電壓存儲(chǔ)部 件。此外，可以芯片為^ftfe施加不同的編程起始電壓。然而，向同一芯片 中包含的不同塊施加同 一編程起始電壓。芯片是響應(yīng)于不同芯片使能信號(hào) 而被驅(qū)動(dòng)的存儲(chǔ)單元的單位。由于針對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元塊執(zhí)行擦除操作，所以同 一芯片中包含的存儲(chǔ) 單元塊的編程/擦除次數(shù)可能不同。然而，在本實(shí)施例中，應(yīng)用對(duì)編程操 作、擦除操作等集中于特定塊并因此使編程/擦除次數(shù)增加這一現(xiàn)象進(jìn)行 防止的磨損均衡(wear-leveling)方法。因而，可以假設(shè)，依據(jù)一個(gè)芯片 中包含的全體塊的編程/擦除次數(shù)的改變的特性幾乎相同?；诖思僭O(shè)，使用基于芯片中包含的一個(gè)或多個(gè)頁(yè)面來(lái)更新編程起始 電壓的方法。亦即，基于特定頁(yè)面測(cè)量編程起始電壓，并將測(cè)量值相同地 施加于芯片中包含的全體頁(yè)面。圖4 (D)示出了使用MLC編程方法時(shí)的編程起始電壓存儲(chǔ)部件的 配置。根據(jù)MLC編程方法，對(duì)一個(gè)物理頁(yè)面執(zhí)行最低有效位(LSB)編程和最高有效位(MSB)編程，因此一個(gè)單元具有四個(gè)或更多個(gè)單元狀態(tài)。 亦即，當(dāng)執(zhí)行n位MLC編程時(shí)， 一個(gè)單元可具有總共2n個(gè)單元狀態(tài)。在執(zhí)行2位MLC編程的情形下，在一個(gè)物理頁(yè)面中形成兩個(gè)邏輯頁(yè) 面，即，已被執(zhí)行LSB編程的LSB頁(yè)面和已被執(zhí)行MSB編程的MSB 頁(yè)面。根據(jù)3位MLC編程形成三個(gè)邏輯頁(yè)面，而根據(jù)n位MLC編程形 成n個(gè)邏輯頁(yè)面。這里，有必要以邏輯頁(yè)面為基礎(chǔ)施加不同的編程起始電 壓。因此，當(dāng)進(jìn)行MLC編程時(shí)，針對(duì)邏輯頁(yè)面的數(shù)目適當(dāng)?shù)嘏渲镁幊唐?始電壓存儲(chǔ)部件。換言之，在執(zhí)行n位MLC編程操作的情形下，第一邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件、第二邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件.....和第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件被包括在內(nèi)。同時(shí)，每個(gè)編程起始電壓存儲(chǔ)部件被更新的時(shí)間點(diǎn)是當(dāng)已被編程為 高于最低驗(yàn)證電壓的任何一個(gè)單元出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)處的編程電壓被存儲(chǔ)為 新的編程起始電壓時(shí)。例如，在2位MLC編程的情形下，在第一邏輯頁(yè) 面(LSB頁(yè)面)編程時(shí)，基于一個(gè)驗(yàn)證電壓執(zhí)行驗(yàn)證，而在第二邏輯頁(yè) 面(MSB頁(yè)面)編程時(shí)，基于兩個(gè)或更多個(gè)*汪電壓執(zhí)行^￡。此時(shí)， 已被編程為高于最低驗(yàn)證電壓的任何一個(gè)單元出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)處的編程電 壓被存儲(chǔ)為新的編程起始電壓。同時(shí)，第一至第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件被配置成包含在圖 4 (A)、 (B)或(C)中所示的相應(yīng)編程起始電壓存儲(chǔ)部件中。換言之， 圖4 (A)中所示的相應(yīng)頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件可被配置成包^^在第 一至第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件中，圖4 (B)中所示的相應(yīng)塊 編程起始電壓存儲(chǔ)部件可被配置成包含在第一至第n邏輯頁(yè)面編程起始 電壓存儲(chǔ)部件中，或者圖4 (C)中所示的相應(yīng)芯片編程起始電壓存儲(chǔ)部 件可被配置成包含在第一至第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件中。下面再參照?qǐng)D3描述其余組成元件。電壓供應(yīng)部件320在控制器310的控制下向存儲(chǔ)單元330供應(yīng)各種電 壓。特別而言，在編程操作時(shí)，電壓供應(yīng)部件320根據(jù)編程起始電壓存儲(chǔ) 部件312中存儲(chǔ)的編程起始電壓來(lái)施加編程脈沖。存儲(chǔ)單元330包括存儲(chǔ)單元陣列332和頁(yè)面緩沖部件334。存儲(chǔ)單元 陣列332具有以矩陣形式l^的多個(gè)存儲(chǔ)單元。頁(yè)面緩沖部件334暫時(shí)存 儲(chǔ)將存儲(chǔ)在每個(gè)存儲(chǔ)單元中的外部數(shù)據(jù)，并且存儲(chǔ)從存儲(chǔ)單元讀取的數(shù)據(jù)。頁(yè)面緩沖部件334中包含的單個(gè)頁(yè)面緩沖器(未示出)耦合到偶數(shù)位 線BLe和奇數(shù)位線BLo，而相應(yīng)位線耦合到一個(gè)單元串。連接到單個(gè)字 線的存儲(chǔ)單元組成一頁(yè)面。以頁(yè)面為M執(zhí)行編程操作?？赏ㄟ^(guò)頁(yè)面緩沖 部件334 J^iE是否已完成對(duì)對(duì)應(yīng)頁(yè)面的編程。現(xiàn)在描述本發(fā)明的編程方法。圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的編程 方法的流悉圖。首先，在步驟510中接收第n編程操作命令。在n-l的情形下，亦即，第一次輸入編程操作命令。隨著新輸入編 程操作命令，'n，增大。然后，在步驟520中設(shè)置編程起始電壓。在本發(fā)明中，根據(jù)ISPP方法執(zhí)行編程操作，因此必須設(shè)置編程起始 電壓和階躍電壓。此步驟是設(shè)置編程起始電壓的一步驟。為此，讀M儲(chǔ)在編程起始電壓存儲(chǔ)部件312中的值，并將該值設(shè)置 為編程起始電壓。編程起始電壓存儲(chǔ)部件312的詳細(xì)配置可以參照?qǐng)D3 和圖4。然后，在步驟530中，根據(jù)設(shè)置的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作。這 里，通過(guò)向所選字線施加編程電壓而向其余字線施加忽略電壓、根據(jù)輸入 到頁(yè)面緩沖器的數(shù)據(jù)對(duì)特定存儲(chǔ)單元執(zhí)行編程操作。然后，在步驟540中，IHE曾企圖使用該編程操作來(lái)編程的存儲(chǔ)單元 是否已4^P被編程為高于驗(yàn)證電壓。如果步猓540中的驗(yàn)證結(jié)果是存儲(chǔ)單元已全部被編程為高于JIHE電 壓，則在步驟550中結(jié)束第n編程操作。然后，在步驟560中，確定是否 已輸入第(n+l)編程操作命令。如果確定結(jié)果是已輸入第(n+l)編程 操作命令，則該過(guò)程返回到設(shè)置編程起始電壓的步驟(520)。然而，如果發(fā)汪結(jié)果是存儲(chǔ)單元尚未被編程，亦即，如果存在尚未被 編程為高于!HiE電壓的任何目標(biāo)編程存儲(chǔ)單元，則在步驟570中確定是否 至少有一個(gè)存儲(chǔ)單元已被編程為高于發(fā)汪電壓。如果步驟570中的確定結(jié)果是特定存儲(chǔ)單元已被編程為高于發(fā)江電元并且阻斷其中包含對(duì)應(yīng)單元的單元串的電流路徑。因 此，已預(yù)充電至高電平的位線的電壓電平保持原樣，并被無(wú)改變地傳遞到 感測(cè)節(jié)點(diǎn)。由于感測(cè)節(jié)點(diǎn)的電壓電平是高電平，所以寄存器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 被改變。如果全體頁(yè)面緩沖器中存在已被改變數(shù)據(jù)的任何一個(gè)單元，則確 定該單元被編程為高于驗(yàn)證電壓。步驟570用于更新編程起始電壓。在步驟580中，將在至少一個(gè)存儲(chǔ) 單元被編程為高于驗(yàn)證電壓的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓存儲(chǔ)在編程起始 電壓存儲(chǔ)部件中。通過(guò)步驟580，更新前次存儲(chǔ)在編程起始電壓存儲(chǔ)部件 中的編程起始電壓。在每次編程操作中，通過(guò)設(shè)置編程起始電壓的步驟 (520)評(píng)判在步驟580中存儲(chǔ)的編程起始電壓。如果步驟570中的確定結(jié)果是不存在已被編程為高于驗(yàn)證電壓的單 元，或者在步驟580中更新編程起始電壓之后不存在已被編程為高于!Hi 電壓的單元，則在步驟5卯中將編程電壓增加階躍電壓。然后，該過(guò)程返 回到步驟(530)，并重復(fù)執(zhí)行后續(xù)過(guò)程。同時(shí)，當(dāng)應(yīng)用MLC編程方法時(shí)，編程方法變得略有不同。圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的編 程方法的流程圖。在將圖5的編程方法應(yīng)用于MLC編程方法的情形下，對(duì)一個(gè)物理頁(yè) 面執(zhí)行多個(gè)邏輯頁(yè)面編程操作。無(wú)需不同地設(shè)置相應(yīng)邏輯頁(yè)面編程的起始 電壓。因此，當(dāng)執(zhí)行n位MLC編程時(shí)，如圖4(D)中那樣，第一至笫n 邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件被包括在內(nèi)。首先，在步驟610中接收第m個(gè)n位MLC編程IMt命令。在m-l 的情形下，亦即，第一次輸入編程操作命令。隨著新輸入編程操作命令， 'm，增大。同時(shí)，'j-l，是重置，其中值j是用于區(qū)別每個(gè)邏輯頁(yè)面的^t。接著，在步驟620中，設(shè)置第j邏輯頁(yè)面編程起始電壓。如前面提到的那樣，在n位MLC編程的情形下，形成n個(gè)邏輯頁(yè)面 并且以邏輯頁(yè)面為基礎(chǔ)不同地設(shè)置編程起始電壓。從第 一邏輯頁(yè)面開始依 次設(shè)置編程起始電壓。這里，在完成對(duì)特定邏輯頁(yè)面的編程之后，對(duì)第二 高的邏輯頁(yè)面執(zhí)行編程。因此，從負(fù)責(zé)最低有效位的邏輯頁(yè)面開始依次設(shè) 置編程起始電壓。為此，讀M儲(chǔ)在包含在編程起始電壓存儲(chǔ)部件312中的第一邏輯頁(yè) 面編程起始電壓存儲(chǔ)部件中的值，并將該值設(shè)置為編程起始電壓。編程起始電壓存儲(chǔ)部件312的詳細(xì)配置可以參照?qǐng)D3和圖4。在步驟630中，根據(jù)設(shè)置的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行第j邏輯頁(yè)面編程操 作。通過(guò)向所選字線施加編程電壓而向其余字線施加忽略電壓、才艮據(jù)輸入 到頁(yè)面緩沖器的數(shù)據(jù)對(duì)特定存儲(chǔ)單元執(zhí)行編程操作。然后，在步驟640中，驗(yàn)證曾企圖使用該編程操作來(lái)編程的存儲(chǔ)單元 是否已4^P被編程為高于相應(yīng)驗(yàn)汪電壓。在MLC編程的情形下，1Hit電壓的數(shù)目增加，因?yàn)榫幊虪顟B(tài)的數(shù)目 隨著編程從LSB編程進(jìn)行到MSB編程而增加。因此，僅當(dāng)被設(shè)置成在特 定狀態(tài)下編程的單元4^P被編程為高于相應(yīng)lHi電壓時(shí)，才完成對(duì)應(yīng)邏輯 頁(yè)面的編程。如果步驟640中的驗(yàn)證結(jié)果是存儲(chǔ)單元已全部被編程為高于相應(yīng)驗(yàn) 證電壓，則在步驟650中檢查是否存在待編程的下一邏輯頁(yè)面。亦即，如 果曾期望執(zhí)行n位MLC編程，則必須執(zhí)行總共n個(gè)邏輯頁(yè)面編程。如果 步驟650中的檢查結(jié)果是存在待編程的下一邏輯頁(yè)面，則在步驟652中增 大M j，然后該過(guò)程返回到i更置待編程的下一邏輯頁(yè)面的編程起始電壓 的步驟(620)。根據(jù)參數(shù)j從圖4 (D)中所示的編程起始電壓存儲(chǔ)部件 讀取對(duì)應(yīng)邏輯頁(yè)面的編程起始電壓，并將該電壓設(shè)置為編程起始電壓。然而，如果步驟650中的檢查結(jié)果是不存在待編程的邏輯頁(yè)面(j=n )， 則結(jié)束第m編程IMt，然后在步驟660中確定是否已輸入第(m+l)編 程操作命令。如果步驟660中的確定結(jié)果是已輸入第(m+l)編程操作命 令，則該過(guò)程返回到設(shè)置第j邏輯頁(yè)面編程起始電壓的步驟(620 )。同時(shí)，如果步驟640中的驗(yàn)證結(jié)果是存儲(chǔ)單元尚未被編程為高于相應(yīng) 發(fā)汪電壓，亦即，目標(biāo)編程存儲(chǔ)單元中存在尚未被編程為高于IHE電壓的 單元，則在步驟670中確定是否至少有一個(gè)存儲(chǔ)單元已被編程為高于mi 電壓。如果步驟670中的確定結(jié)果是特定單元已被編程為高于*汪電壓， 則接通對(duì)應(yīng)單元并且阻斷對(duì)應(yīng)單元所屬的單元串的電流路徑。因此，已預(yù) 充電至高電平的位線的電壓電平保持原樣，并被無(wú)改變地傳遞到感測(cè)節(jié) 點(diǎn)。由于感測(cè)節(jié)點(diǎn)的電壓電平是高電平，所以寄存器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被改變。 如果全體頁(yè)面緩沖器中存在已被改變數(shù)據(jù)的任何一個(gè)單元，則確定該單元 被編程為高于IHE電壓。步驟670用于更新編程起始電壓。在步驟680中，將在至少一個(gè)存儲(chǔ) 單元被編程為高于驗(yàn)證電壓的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓存儲(chǔ)在編程起始電壓存儲(chǔ)部件中。通過(guò)步猓680，更新前次存儲(chǔ)在編程起始電壓存儲(chǔ)部件 中的編程起始電壓。同時(shí)，在MLC編程的情形下，以邏輯頁(yè)面為基礎(chǔ)，！HiE電壓的數(shù)目 是不同的，且J^iE電壓的數(shù)目是l或更大。因此，在存在以邏輯頁(yè)面編程 為^ftfe被編程為高于最低一個(gè)驗(yàn)證電壓的 一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元的時(shí)間點(diǎn) 所施加的編程電壓被設(shè)置為編程起始電壓。此外，由于單獨(dú)地構(gòu)造每個(gè)邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件，所以在 對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)并且更新編程起始電壓。在每次編程操作中，通過(guò)編程起始電壓設(shè)置步驟620評(píng)判在步驟680 中更新的編程起始電壓。如果步驟670中的確定結(jié)果是不存在被編程為高于驗(yàn)證電壓的單元， 或者在步驟680中更新編程起始電壓之后不存在被編程為高于驗(yàn)證電壓 的單元，則在步驟690中將編程電壓增加階躍電壓。該過(guò)程返回到步驟 630，并重復(fù)執(zhí)行后續(xù)過(guò)程。如上所述，可根據(jù)每個(gè)存儲(chǔ)單元的狀態(tài)可變地設(shè)置編程起始電壓。亦 即，在編程/擦除次數(shù)小的初始操作時(shí)，根據(jù)前次編程操作的結(jié)果來(lái)施加 比初始設(shè)置的電壓略高的編程起始電壓。在編程/操作次數(shù)大的較遲操作 時(shí)，施加略低的編程起始電壓，因?yàn)榫幊趟俣辱b于存儲(chǔ)單元特性而變快。根據(jù)本發(fā)明，在編程操作時(shí)，可通過(guò)根據(jù)編程/擦除次數(shù)的增加可變 地設(shè)置編程起始電壓來(lái)執(zhí)行ISPP操作。因而，當(dāng)編程/擦除次數(shù)小時(shí)， 可根據(jù)略高的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作，而當(dāng)編程/擦除次數(shù)大時(shí)， 可根據(jù)略低的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作。因此，雖然不單獨(dú)地施加啞 編程脈沖，但是可通辻良映根據(jù)編程/擦除次數(shù)的增加而發(fā)生的編程速度 的改變來(lái)執(zhí)行編程操作。因而，具有可恒定地維持閾值電壓分布的優(yōu)點(diǎn)。已提出了這里公開的諸實(shí)施例，以允許本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地實(shí)施 本發(fā)明，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過(guò)這些實(shí)施例的組合來(lái)實(shí)施本發(fā) 明。因此，本發(fā)明的范圍不限于上述實(shí)施例，而是應(yīng)解釋為僅由所附權(quán)利 要求及其等同設(shè)置來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法，包括輸入第一編程操作命令；并且根據(jù)編程起始電壓存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作，其中在當(dāng)執(zhí)行所述編程操作時(shí)被編程為高于驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓被更新為編程起始電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的編程方法，還包括當(dāng)在完成所述第一編 程操作命令的執(zhí)行之后執(zhí)行第二編程操作命令時(shí)，根據(jù)更新的所述編程起 始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的編程方法，其中每個(gè)編程操作的執(zhí)行包括 向所述編程起始電壓重復(fù)增加階躍電壓直至目標(biāo)編程單元被編程為高于
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的編程方法，其中所述編程電壓的更新包括 使用在被編程為高于驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第 一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的 編程電壓代替先前存儲(chǔ)的編程起始電壓。
5. —種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的多級(jí)單元(MLC)編程方法，所述方 法包括輸入第一編程操作命令；根據(jù)第一邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的第一邏輯頁(yè)面編 程起始電壓來(lái)執(zhí)行第 一邏輯頁(yè)面編程操作；將在當(dāng)執(zhí)行所述第 一邏輯頁(yè)面編程操作時(shí)被編程為高于最低驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓更新為所述第一邏 輯頁(yè)面編程起始電壓；完成所述第 一邏輯頁(yè)面編程^Nt;根據(jù)第二邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的第二邏輯頁(yè)面編 程起始電壓來(lái)執(zhí)行第二邏輯頁(yè)面編程操作；將在當(dāng)執(zhí)行所述笫二邏輯頁(yè)面編程操作時(shí)被編程為高于最低驗(yàn)證電 壓的存儲(chǔ)單元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓更新為所述第二邏輯頁(yè)面編程起始電壓；并且完成所述第二邏輯頁(yè)面編程操作，由此完成所述第一編程操作命令的 執(zhí)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的MLC編程方法，還包括當(dāng)執(zhí)行第二編 程操作命令時(shí)，根據(jù)更新的所述第一和第二邏輯頁(yè)面編程起始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作。
7. —種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法，包括根據(jù)編程起始電壓存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行第n編程 操作命令；將在當(dāng)執(zhí)行所述編程操作時(shí)被編程為高于驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第一 次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓更新為所述編程起始電壓；并且根據(jù)更新的所述編程起始電壓來(lái)執(zhí)行第(n+l)編程IMt命令。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的編程方法，其中每個(gè)編程操作命令的執(zhí)行 包括向所述編程起始電壓重復(fù)增加階躍電壓直至目標(biāo)編程單元被編程為 高于*汪電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的編程方法，其中所述編程電壓的更新包括 使用在被編程為高于驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的 編程電壓代替先前存儲(chǔ)的編程起始電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的編程方法，其中所述編程起始電壓存儲(chǔ)部 件包括用于以頁(yè)面為基礎(chǔ)存儲(chǔ)不同編程起始電壓的第一至第n頁(yè)面編程 起始電壓存儲(chǔ)部件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的編程方法，其中所述編程起始電壓存儲(chǔ)部 件包括用于以存儲(chǔ)單元塊為基礎(chǔ)存儲(chǔ)不同編程起始電壓的第一至第n塊 編程起始電壓存儲(chǔ)部件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的編程方法，其中所述編程起始電壓存儲(chǔ)部 件包括用于以芯片為M存儲(chǔ)不同編程起始電壓的第一至第n芯片編程 起始電壓存儲(chǔ)部件。
13. —種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件的n位MLC編程方法，所述方法包括 輸入第m編程操作命令；并且根據(jù)分別存儲(chǔ)在第一至第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件中的第 一至第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓來(lái)依次執(zhí)行第一至第n邏輯頁(yè)面編程操作，其中在當(dāng)執(zhí)行每個(gè)邏輯頁(yè)面的編程操作時(shí)被編程為高于最低驗(yàn)證電 壓的存儲(chǔ)單元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓被更新為每個(gè)邏輯 頁(yè)面編程起始電壓。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的n位MLC編程方法，還包括當(dāng)執(zhí)行 第(m+l)編程操作命令時(shí)，根據(jù)更新的所述第一至第n邏輯頁(yè)面編程起 始電壓來(lái)依次執(zhí)行所述第一至第n邏輯頁(yè)面編程操作。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的n位MLC編程方法，其中所^t目應(yīng)邏 輯頁(yè)面編程操作的依次執(zhí)行包括向所述編程起始電壓重復(fù)增加階躍電壓直至目標(biāo)編程單元被編程為高于mt電壓。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的n位MLC編程方法，其中所述編程電 壓的更新包括使用在被編程為高于驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第 一次出現(xiàn)的時(shí) 間點(diǎn)所施加的編程電壓代替先前存儲(chǔ)的邏輯頁(yè)面編程起始電壓。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的n位MLC編程方法，其中所述第一至 第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件包括用于以頁(yè)面為基礎(chǔ)存儲(chǔ)不同編 程起始電壓的第一至第n頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的n位MLC編程方法，其中所述第一至 第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件包括用于以存儲(chǔ)單元塊為基礎(chǔ)存儲(chǔ) 不同編程起始電壓的第一至第n塊編程起始電壓存儲(chǔ)部件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的n位MLC編程方法，其中所述第一至 第n邏輯頁(yè)面編程起始電壓存儲(chǔ)部件包括用于以芯片為基礎(chǔ)存儲(chǔ)不同編 程起始電壓的第一至第n芯片編程起始電壓存儲(chǔ)部件。
全文摘要
根據(jù)一種對(duì)非易失性存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程的方法的一方面，輸入第一編程操作命令，并根據(jù)編程起始電壓存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的編程起始電壓來(lái)執(zhí)行編程操作。這里，在當(dāng)執(zhí)行編程操作時(shí)被編程為高于驗(yàn)證電壓的存儲(chǔ)單元第一次出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)所施加的編程電壓被更新為編程起始電壓。
文檔編號(hào)G11C16/12GK101625899SQ20091000765
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者王鐘鉉 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司