專利名稱：將多級單元快閃存儲設(shè)備編程的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例一般地涉及一種半導(dǎo)體存儲設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明的實施例涉及一種用于將具有多級單元的快閃存儲設(shè)備編程的方法和裝置。
對2005年7月29日提交的韓國專利申請第2005-69566號要求優(yōu)先權(quán)，其主題通過引用而被整體合并于此。
背景技術(shù)：
快閃存儲設(shè)備是能夠被電編程和擦除的非易失性存儲設(shè)備。近年來，隨著在諸如便攜式電子設(shè)備和代碼存儲器的應(yīng)用領(lǐng)域中對于大容量和高速非易失性存儲器的需求持續(xù)增長，快閃存儲設(shè)備已經(jīng)變得日益普及。
快閃存儲器可以被大致地分類為NAND型快閃存儲器和NOR型快閃存儲器。NOR型快閃存儲器具有其中多個存儲單元并聯(lián)連接到位線的結(jié)構(gòu)，而NAND型快閃存儲器具有其中多個存儲單元串聯(lián)連接到位線的結(jié)構(gòu)。因為NOR型快閃存儲器中的存儲單元并聯(lián)連接到位線，所以NOR型快閃存儲器允許對所存儲的數(shù)據(jù)的隨機訪問。相比之下，NAND型快閃存儲器只允許對數(shù)據(jù)的順序訪問。作為其不同單元布置的結(jié)果，NOR型快閃存儲器往往提供比NAND型快閃存儲器更快的讀取時間，因此，NOR型快閃存儲器常常用于諸如程序代碼存儲的需要高讀取速度的應(yīng)用中。另一方面，NAND型快閃存儲器往往具有比NOR型快閃存儲器更高的集成密度以及更高的編程和擦除速度，因此它常常用于諸如長期數(shù)據(jù)存儲的應(yīng)用中。
在努力提高NOR和NAND型快閃存儲設(shè)備二者的集成密度時，研究者已經(jīng)開發(fā)出具有能夠存儲多于一個信息位的存儲單元的快閃存儲設(shè)備。通常將這些存儲單元稱為“多級單元”(MLC)，并且將包含MLC的設(shè)備稱為MLC設(shè)備。下面，參照圖1和2來描述傳統(tǒng)的MLC快閃存儲設(shè)備的操作。
圖1是圖示能夠存儲兩個信息位、即最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)的MLC的閾值電壓分布的圖。參考圖1，MLC可以通過以升序調(diào)整所述單元的閾值電壓來存儲數(shù)據(jù)值‘11’、‘10’、‘00’和‘01’。例如，在MLC具有第一個閾值電壓的情況下，MLC存儲數(shù)據(jù)值‘11’。在MLC具有第二個更高的閾值電壓的情況下，MLC存儲數(shù)據(jù)值‘10’等等。通常，數(shù)據(jù)值‘11’對應(yīng)于MLC的擦除狀態(tài)，并且MLC的編程從擦除狀態(tài)開始。
圖2A是圖示用于將數(shù)據(jù)編程到MLC的順序的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。在圖2A和2B中，狀態(tài)被標(biāo)注為‘11’、‘10’、‘00’和‘01’，以便對應(yīng)于當(dāng)MLC存儲這些相應(yīng)的數(shù)據(jù)值時該MLC的狀態(tài)。也可以將這些狀態(tài)稱為狀態(tài)‘11’、狀態(tài)‘01’等。根據(jù)圖2A示出的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖，通過首先將MLC的LSB編程、然后將其MSB編程來編程該MLC。
通過在圖2A中被表示為①的路徑來執(zhí)行通過改變MLC的LSB進行的從狀態(tài)‘11’到狀態(tài)‘10’的MLC的轉(zhuǎn)變。沿著圖2A中被表示為③的路徑來進行通過改變MLC的MSB進行的從狀態(tài)‘11’到狀態(tài)‘01’的MLC的轉(zhuǎn)變。沿著圖2A中被表示為①和②的路徑來執(zhí)行通過改變MLC的LSB和MSB二者進行的從狀態(tài)‘11’到狀態(tài)‘00’的MLC的轉(zhuǎn)變。路徑②和③對應(yīng)于執(zhí)行用來在將LSB編程之后將MSB編程的編程過程。在首先將LSB編程、其次將MSB編程的情況下，根據(jù)圖2的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖來保證順利地進行所述編程。
圖2B是圖示為什么不能在將MSB編程之后將LSB編程的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖，其中，如圖1所示的那樣來排列與MLC的邏輯狀態(tài)相對應(yīng)的閾值電壓。首先，考慮其中將MLC從狀態(tài)‘11’編程為狀態(tài)‘00’的編程操作。該編程操作應(yīng)當(dāng)首先通過將MSB從‘1’轉(zhuǎn)換為‘0’的路徑④來將MLC從狀態(tài)‘11’改變?yōu)闋顟B(tài)‘01’。接下來，該編程操作應(yīng)當(dāng)通過將LSB從‘1’轉(zhuǎn)換為‘0’的路徑⑤來將MLC從狀態(tài)‘01’改變?yōu)闋顟B(tài)‘00’。然而，不幸的是，在沒有首先擦除MLC的情況下，不能將具有圖1所示的閾值電壓分布和對應(yīng)狀態(tài)的MLC從狀態(tài)‘01’改變?yōu)椤?0’。換言之，傳統(tǒng)的技術(shù)不允許直接將MLC的閾值電壓從被標(biāo)注為‘01’的閾值電壓分布可靠地減小到被標(biāo)注為‘00’的閾值電壓分布。因此，當(dāng)將閾值電壓分配給如圖1所示的狀態(tài)‘11’、‘10’、‘00’和‘01’時，必須使用首先將LSB編程并且接下來將MSB編程的編程順序，而不是首先將MSB編程并且接下來將LSB編程的編程順序。
不幸的是，由于可能存在其中首先將MSB編程然后將LSB編程較為有利的情況，因此上述對編程順序的排序限制可能對快閃存儲器系統(tǒng)的整體性能具有負面影響。例如，該排序限制禁止應(yīng)用程序僅將MSB編程并且稍后將LSB編程。換言之，所述限制禁止對MLC的真正的隨機訪問。

發(fā)明內(nèi)容
認識到傳統(tǒng)的MLC設(shè)備的上述缺點，本發(fā)明的實施例提供了允許以任意順序?qū)⑺x擇的多級存儲單元的位編程的各種編程方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種將包含多級存儲單元的快閃存儲設(shè)備編程的方法包括確定是將所選存儲單元的高位還是低位編程；檢測存儲在所選存儲單元中的兩個數(shù)據(jù)位的當(dāng)前邏輯狀態(tài)；以及確定高位或低位的目標(biāo)邏輯狀態(tài)。該方法還包括產(chǎn)生用于將高位或低位編程為目標(biāo)邏輯狀態(tài)的編程電壓和驗證電壓，并且將該編程電壓和驗證電壓施加到與所選存儲單元相連接的字線上。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種將NOR快閃存儲設(shè)備編程的方法。NOR快閃存儲設(shè)備包括能夠存儲邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’的所選存儲單元，其中，邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’對應(yīng)于所選存儲單元的閾值電壓的遞增的電平。所述方法包括確定是將所選存儲單元的高位還是低位編程；檢測高位和低位的當(dāng)前邏輯狀態(tài)；以及如果當(dāng)前邏輯狀態(tài)是‘10’并且要將高位編程，則將所選存儲單元從邏輯狀態(tài)‘10’編程為邏輯狀態(tài)‘00’，而如果當(dāng)前邏輯狀態(tài)是‘01’并且要將低位編程，則將所選存儲單元從邏輯狀態(tài)‘01’編程為邏輯狀態(tài)‘00’。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種多級單元快閃存儲設(shè)備包括電壓產(chǎn)生器，其被適配為響應(yīng)于狀態(tài)選擇信號而產(chǎn)生用于將快閃存儲設(shè)備的所選存儲單元編程的編程電壓，并且將該編程電壓施加到所選存儲單元。該多級單元快閃存儲設(shè)備還包括感測放大器，其被適配為響應(yīng)于感測使能信號而通過與其連接的位線來感測所選存儲單元的當(dāng)前邏輯狀態(tài)；寫入驅(qū)動器，其被適配為在所選存儲單元的編程操作期間響應(yīng)于寫入使能信號而激活所述位線；以及編程控制器，其被適配為響應(yīng)于編程地址而產(chǎn)生感測使能信號，并且基于存儲單元的當(dāng)前邏輯狀態(tài)來產(chǎn)生狀態(tài)選擇信號?？梢酝ㄟ^首先將高位編程并且隨后將低位編程、或者通過首先將低位編程并且隨后將高位編程來將所選存儲單元編程。


下面針對在附圖中示出的若干實施例來描述本發(fā)明。在附圖中，相同的參考標(biāo)號自始至終表示相同的示例元件、組件或步驟。在附圖中圖1是圖示傳統(tǒng)的多級單元的閾值電壓分布和對應(yīng)的狀態(tài)分配的圖；圖2A是具有圖1所示的閾值分布和對應(yīng)的狀態(tài)分配的多級快閃存儲單元的編程操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖，其中，在最高有效位(MSB)之前將最低有效位(LSB)編程；圖2B是具有圖1所示的閾值分布和對應(yīng)的狀態(tài)分配的多級快閃存儲單元的編程操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖，其中，在LSB之前將MSB編程；圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的多級快閃存儲單元的閾值電壓分布和對應(yīng)的狀態(tài)分配的圖；圖4A是具有圖3所示的閾值分布和對應(yīng)的狀態(tài)分配的多級快閃存儲單元的編程操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖，其中，在MSB之前將LSB編程；圖4B是具有圖3所示的閾值分布和對應(yīng)的狀態(tài)分配的多級快閃存儲單元的編程操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖，其中，在MSB之前將LSB編程；圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的、用于執(zhí)行編程操作的電路的方框圖；以及圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的、用于在多級快閃存儲單元中執(zhí)行編程操作的方法的流程圖。
具體實施例方式
下面，參照對應(yīng)的附圖來描述本發(fā)明的示例實施例。作為教導(dǎo)性示例來提供這些實施例，而本發(fā)明的實際范圍由隨后的權(quán)利要求限定。
圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多級快閃存儲單元(MLC)的閾值電壓分布和對應(yīng)的邏輯狀態(tài)的曲線圖。參考圖3，所述閾值電壓分布對應(yīng)于MLC的邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’，其中，最低的閾值電壓對應(yīng)于狀態(tài)‘11’，下一個最低的閾值電壓對應(yīng)于狀態(tài)‘10’，再下一個最低的閾值電壓對應(yīng)于狀態(tài)‘01’，并且最高的閾值電壓對應(yīng)于狀態(tài)‘00’。排列MLC的狀態(tài)，使得將最高有效位(MSB)或最低有效位(LSB)從‘1’改變?yōu)椤?’對應(yīng)于增大MLC的閾值電壓。結(jié)果，可以通過首先將LSB編程并且隨后將MSB編程、或者通過首先將MSB編程并且隨后將LSB編程來將MLC編程。
圖4A是圖示在具有圖3所示的閾值電壓分布和狀態(tài)分配的MLC的編程操作中進行的轉(zhuǎn)變的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。在圖4A所示的編程操作中，首先將MLC的LSB編程，然后將MSB編程。參考圖4A，MLC通過被標(biāo)注為⑦的路徑而從狀態(tài)‘11’轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)‘10’，以便將LSB編程。MLC沿著被標(biāo)注為⑨的路徑而從狀態(tài)‘11’轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)‘01’，或者沿著被標(biāo)注為⑧的路徑而從狀態(tài)‘10’轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)‘00’，以便將MSB編程。
圖4B是圖示在具有圖3所示的閾值電壓分布和狀態(tài)分配的MLC的編程操作中進行的轉(zhuǎn)變的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。在圖4B所示的編程操作中，首先將MLC的MSB編程，然后將LSB編程。參考圖4B，在將MLC從狀態(tài)‘11’編程至‘00’的第一種情形中，MLC通過被標(biāo)注為⑩的路徑而從狀態(tài)‘11’轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)‘01’。然后MLC通過路徑而從狀態(tài)‘01’轉(zhuǎn)變?yōu)椤?0’，以便將LSB編程。在將MLC從狀態(tài)‘11’編程為狀態(tài)‘10’的第二種情形中，MLC在一個步驟中通過標(biāo)注為的路徑從狀態(tài)‘11’轉(zhuǎn)變?yōu)椤?0’。
如圖4A和4B所示，在具有諸如圖4所示的閾值電壓分布和對應(yīng)的狀態(tài)分配的MLC中，可以通過首先將LSB編程并且隨后將MSB編程，或者首先將MSB編程并且隨后將LSB編程來進行編程操作。換言之，當(dāng)如圖3所示的那樣排列所述狀態(tài)時，不出現(xiàn)圖2A和2B所示的問題。
圖5是圖示能夠根據(jù)圖4所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖將MLC編程的快閃存儲設(shè)備的方框圖。參考圖5，該快閃存儲設(shè)備包括具有X-解碼器和Y-選擇器的存儲單元陣列10、寫入驅(qū)動器20、感測放大器30、狀態(tài)檢測器40、編程控制器50以及電壓產(chǎn)生器60。
在存儲單元陣列10的編程操作中，寫入驅(qū)動器20利用來自電壓產(chǎn)生器60的位線電壓VBL來驅(qū)動所選擇的位線，以便將所選MLC編程。感測放大器30在讀取和驗證操作中感測所選MLC的邏輯狀態(tài)。狀態(tài)檢測器40基于信號SA_OUT從感測放大器30接收并存儲所選MLC的邏輯狀態(tài)。編程控制器50通過根據(jù)來自狀態(tài)檢測器40的信號P_STATE而在編程操作中感測所述單元的狀態(tài)，來控制整個編程過程。電壓產(chǎn)生器60基于由編程控制器50輸出的控制信號S_SEL來產(chǎn)生編程電壓。
存儲單元陣列10最好包括NOR型多級快閃存儲單元以及用于選擇所述單元的X-解碼器和Y-選擇器。優(yōu)選地，每個存儲單元能夠存儲兩個數(shù)據(jù)位，并且將邏輯狀態(tài)分配給每個單元的各個閾值電壓，使得遞增的閾值電壓按照以下順序?qū)?yīng)邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’，如圖3所示。
當(dāng)將編程脈沖Vpgm作為電壓VWL施加到所選存儲單元的字線時，寫入驅(qū)動器20激活該存儲單元的位線。在編程操作中，寫入驅(qū)動器20響應(yīng)于從編程控制器50輸入的寫入使能信號WREN而將位線電壓VBL從電壓產(chǎn)生器60傳遞到被激活的位線。編程脈沖Vpgm被傳遞給所述字線，并且所選存儲單元的漏極被偏置在優(yōu)選為5V的位線電壓VBL上，使得有效地發(fā)生熱電子注入。
感測放大器30并聯(lián)連接到寫入驅(qū)動器20和存儲單元陣列10中的存儲單元的位線，并且在讀取和驗證操作中感測所選存儲單元的邏輯狀態(tài)。在讀取操作中，將讀取電壓Vread作為字線電壓VWL施加到與所選單元相連接的字線，并且感測放大器30根據(jù)流過所選單元的電流量來感測存儲在所選單元中的數(shù)據(jù)的邏輯狀態(tài)。為了感測2位的數(shù)據(jù)，感測放大器30典型地進行串行感測或并行感測。然后，感測放大器30輸出輸出信號SA_OUT，所述輸出信號SA_OUT具有取決于在讀取操作中電流是否流經(jīng)所選單元的邏輯電平。
狀態(tài)檢測器40接收輸出信號SA_OUT，以便確定所選單元的邏輯狀態(tài)。使用狀態(tài)檢測器40來幫助將所選單元從初始狀態(tài)通過中間狀態(tài)而編程為目標(biāo)狀態(tài)，例如如圖3示出的編程序列所示的那樣。
編程控制器50響應(yīng)于從外部源輸入的編程地址信號PGM_ADD而控制所選存儲單元的MSB或LSB的編程。編程控制器50接收指示當(dāng)前選擇的單元中的一個數(shù)據(jù)位的值的信號P_STATE，并且輸出控制信號S_SEL，所述控制信號S_SEL是由電壓產(chǎn)生器60用來產(chǎn)生用于將當(dāng)前選擇的單元編程為目標(biāo)狀態(tài)的編程電壓的狀態(tài)選擇信號。
為了感測當(dāng)前選擇的單元的邏輯狀態(tài)，編程控制器50輸出感測使能信號SAEN，以便激活感測放大器30的感測操作。響應(yīng)于感測使能信號SAEN，感測放大器30執(zhí)行當(dāng)前選擇的存儲單元中的數(shù)據(jù)的并行或串行感測。
為了簡要概括編程控制器50的操作，編程控制器50基于信號P_STATE來感測所選存儲單元的一位的邏輯狀態(tài)。然后，編程控制器50基于編程地址PGM_ADD來確定所選存儲單元的目標(biāo)狀態(tài)。然后，編程控制器50將狀態(tài)選擇信號S_SEL輸出到電壓產(chǎn)生器60，使得電壓產(chǎn)生器60產(chǎn)生用于將所選存儲單元編程為目標(biāo)狀態(tài)的適當(dāng)字線電壓。
電壓產(chǎn)生器60產(chǎn)生在編程和驗證操作中使用的電壓VWL和VBL，并且將電壓VWL和VBL分別施加到存儲單元陣列10的字線和寫入驅(qū)動器20。施加到字線的電壓VWL在編程操作期間具有編程電壓Vpgm，而在驗證操作期間具有驗證電壓Vveri。優(yōu)選地，施加編程電壓Vpgm，以便使用遞增階躍脈沖編程(ISPP)將存儲單元的閾值電壓移動到驗證電壓Vveri或更高來對存儲單元陣列10中的存儲單元進行編程。
一般而言，ISPP是一種迭代編程方法，其使用重復(fù)的循環(huán)，以便通過逐步增大編程電壓Vpgm的電壓電平的方式來增大所選存儲單元的閾值電壓。在ISPP中將編程電壓Vpgm施加到所選存儲單元之后，將驗證電壓Vveri施加到所選存儲單元，以便驗證該單元是否被正確地編程。電壓產(chǎn)生器60響應(yīng)于從編程控制器50輸入的狀態(tài)選擇信號S_SEL而產(chǎn)生用于每個狀態(tài)‘10’、‘01’和‘00’的編程電壓Vpgm和驗證電壓Vveri。編程電壓Vpgm將所選單元的閾值電壓向與目標(biāo)狀態(tài)相對應(yīng)的期望電平移動，并且驗證電壓Vveri驗證存儲單元的閾值電壓是否已經(jīng)被提升到所期望的電平。
所選單元的上述ISPP編程操作中的編程電壓Vpgm的初始值取決于所選單元的當(dāng)前邏輯狀態(tài)。例如，當(dāng)所選單元具有‘11’、‘10’和‘01’的當(dāng)前狀態(tài)時，編程操作使用編程電壓Vpgm的不同初始值。此外，電壓產(chǎn)生器60還產(chǎn)生位線電壓VBL，所述位線電壓VBL將在編程操作期間通過寫入驅(qū)動器20施加到與所選存儲單元相連接的位線上。
圖6是圖示用于將諸如圖5所示的MLC設(shè)備編程的方法的流程圖。在以下描述中，利用括號(XXX)來表示示例方法步驟，以便將它們與諸如圖5所示的系統(tǒng)特征區(qū)分開。
參考圖6，所述方法包括首先根據(jù)通常由MLC設(shè)備的用戶設(shè)置的編程地址PGM_ADD來確定是將所選單元的MSB還是LSB編程(S10)。如果編程地址PGM_ADD是‘偶數(shù)’，則首先將MSB編程，而如果編程地址PGM_ADD是‘奇數(shù)’，則首先將LSB編程。
接下來，檢測所選單元的邏輯狀態(tài)(S20和S60)。例如，這可以通過在編程控制器50的控制下將感測使能信號SAEN施加到感測放大器30來完成。如果要編程的單元的位是MSB，則這意味著MSB處于擦除狀態(tài)。另一方面，如果要將MSB編程，則LSB的當(dāng)前值可以是‘0’或‘1’，因此，檢查所選單元的當(dāng)前閾值電壓，以確定LSB的邏輯狀態(tài)(S20)。類似地，如果要編程的位是LSB，則這意味著LSB處于擦除狀態(tài)，并且MSB的值未知。因此，將在步驟(S60)中檢查LSB的狀態(tài)。
作為對如何檢測MSB或LSB的邏輯狀態(tài)的說明，可以使用圖5中的狀態(tài)檢測器40，以使用信號P_STATE將LSB的當(dāng)前值發(fā)送給編程控制器50。基于信號P_STATE的值，編程控制器50可以確定所選單元的狀態(tài)是‘11’還是‘10’(S30)或者所選單元的狀態(tài)是‘11’還是‘01’(S70)。
如果所選單元的當(dāng)前狀態(tài)是‘11’，則對MSB編程將把所選存儲單元改變?yōu)闋顟B(tài)‘01’(S40)，并且對LSB編程將把所選存儲單元改變?yōu)闋顟B(tài)‘10’(S80)。另一方面，如果所選存儲單元的狀態(tài)是‘10’，則對MSB編程將把所選存儲單元的邏輯狀態(tài)改變?yōu)闋顟B(tài)‘00’(S50)，而如果所選存儲單元的狀態(tài)是‘01’，則對LSB編程也將把所選存儲單元的邏輯狀態(tài)改變?yōu)椤?0’(S90)。
當(dāng)通過首先將MSB編程而將所選存儲單元從邏輯狀態(tài)‘11’編程為邏輯狀態(tài)‘00’時，應(yīng)當(dāng)遵循諸如圖4B所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)變路徑。具體地說，應(yīng)當(dāng)按順序進行與路徑⑩和相對應(yīng)的轉(zhuǎn)變。類似地，當(dāng)通過首先將LSB編程而將所選存儲單元從邏輯狀態(tài)‘11’編程為邏輯狀態(tài)‘00’時，應(yīng)當(dāng)遵循諸如圖4A所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)變路徑。具體地說，應(yīng)當(dāng)按順序進行與路徑⑦和⑧相對應(yīng)的轉(zhuǎn)變。當(dāng)需要連續(xù)的編程操作以便對MSB和LSB二者編程時，可以在驗證第一位被完全編程之后直接執(zhí)行用于將最后一位編程的編程操作。換言之，在此情況下，當(dāng)LSB被最后編程時，并不總是需要重新檢查所述單元是處于狀態(tài)‘11’還是‘01’，或者當(dāng)MSB被最后編程時，并不總是需要重新檢查所述單元是處于狀態(tài)‘11’還是‘10’。
一旦在步驟(S40)、(S50)、(S80)或(S90)的任一個中完成編程，就執(zhí)行步驟(S100)，以便確定所選單元的編程是否已經(jīng)完成。如果是，則該方法終止。否則，該方法返回步驟(S10)。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明的各個實施例，可以通過在將MSB編程之前將LSB編程、或者通過在將LSB編程之前將MSB編程來將其中存儲兩個或更多位的多級單元編程。本發(fā)明的實施例還提供了用于對這種多級單元編程的各種方法?？梢允紫葘SB或LSB中的任一個編程的多級單元與不具有此性質(zhì)的傳統(tǒng)多級單元相比能夠更容易地適應(yīng)不同的系統(tǒng)要求。此外，它們允許編程操作中的真正的隨機位訪問。
前述優(yōu)選實施例是教導(dǎo)性示例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解在不背離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以對這些示例實施例進行各種形式和細節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種將包括多級存儲單元的快閃存儲設(shè)備編程的方法，該方法包括確定是將所選存儲單元的高位還是低位編程；檢測存儲在所選存儲單元中的兩個數(shù)據(jù)位的當(dāng)前邏輯狀態(tài)；確定高位或低位的目標(biāo)邏輯狀態(tài)；產(chǎn)生用于將高位或低位編程為目標(biāo)邏輯狀態(tài)的編程電壓和驗證電壓；以及將所述編程電壓和驗證電壓施加到與所選存儲單元相連接的字線。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括連續(xù)地將各個高位和低位編程。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述快閃存儲設(shè)備是NOR型快閃存儲設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所選擇的存儲單元具有可變閾值電壓，該可變閾值電壓具有分配給對應(yīng)邏輯狀態(tài)的電平，使得無論何時將高位或低位中的任一個編程，所述閾值電壓都增大。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定是將高位還是低位編程包括將編程地址解碼。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括基于編程地址是偶數(shù)還是奇數(shù)來將高位或低位編程。
7.一種將NOR快閃存儲設(shè)備編程的方法，所述NOR快閃存儲設(shè)備包括能夠存儲邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’的所選存儲單元，其中所述邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’對應(yīng)于所選存儲單元的閾值電壓的遞增的電平，所述方法包括確定是將所選存儲單元的高位還是低位編程；檢測高位和低位的當(dāng)前邏輯狀態(tài)；以及如果所述當(dāng)前邏輯狀態(tài)是‘10’并且要將高位編程，則將所選存儲單元從邏輯狀態(tài)‘10’編程為邏輯狀態(tài)‘00’，而如果當(dāng)前邏輯狀態(tài)是‘01’并且要將低位編程，則將所選存儲單元從邏輯狀態(tài)‘01’編程為邏輯狀態(tài)‘00’。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括連續(xù)地將各個高位和低位編程。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括產(chǎn)生用于將所選存儲單元從當(dāng)前邏輯狀態(tài)編程為目標(biāo)邏輯狀態(tài)的編程電壓和驗證電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述編程電壓具有由當(dāng)前邏輯狀態(tài)確定的初始電壓。
11.一種多級單元快閃存儲設(shè)備，包括電壓產(chǎn)生器，其被適配為響應(yīng)于狀態(tài)選擇信號而產(chǎn)生用于將快閃存儲設(shè)備的所選存儲單元編程的編程電壓，并且將該編程電壓施加到所選存儲單元；感測放大器，其被適配為響應(yīng)于感測使能信號而通過與其連接的位線來感測所選存儲單元的當(dāng)前邏輯狀態(tài)；寫入驅(qū)動器，其被適配為在所選存儲單元的編程操作期間，響應(yīng)于寫入使能信號而激活所述位線；以及編程控制器，其被適配為響應(yīng)于編程地址而產(chǎn)生感測使能信號，并且基于存儲單元的當(dāng)前邏輯狀態(tài)來產(chǎn)生狀態(tài)選擇信號；其中，可以通過首先將高位編程并且隨后將低位編程、或者通過首先將低位編程并且隨后將高位編程來將所選存儲單元編程。
12.如權(quán)利要求11所述的快閃存儲設(shè)備，其中，所選存儲單元能夠存儲邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’，其中所述邏輯狀態(tài)‘11’、‘10’、‘01’和‘00’對應(yīng)于所選存儲單元的閾值電壓的遞增的電平。
13.如權(quán)利要求12所述的快閃存儲設(shè)備，其中，使用狀態(tài)選擇信號來將所選存儲單元從當(dāng)前邏輯狀態(tài)編程為目標(biāo)邏輯狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求13所述的快閃存儲設(shè)備，其中，用于將所選存儲單元編程為目標(biāo)狀態(tài)的電壓包括施加到所選存儲單元的字線的編程電壓和驗證電壓、以及施加到寫入驅(qū)動器的位線電壓。
15.如權(quán)利要求14所述的快閃存儲設(shè)備，其中，編程電壓具有由當(dāng)前邏輯狀態(tài)確定的初始電壓。
16.如權(quán)利要求12所述的快閃存儲設(shè)備，其中，根據(jù)編程地址的值來首先將所選存儲單元的高位或低位編程。
17.如權(quán)利要求16所述的快閃存儲設(shè)備，其中，根據(jù)編程地址是偶數(shù)還是奇數(shù)來首先將高位或低位編程。
18.如權(quán)利要求11所述的快閃存儲設(shè)備，其中，所述存儲單元是NOR型快閃存儲單元。
全文摘要
一種將多級快閃存儲設(shè)備中的所選單元編程的方法，包括確定是將所選存儲單元的高位還是低位編程；檢測存儲在所選存儲單元中的兩個數(shù)據(jù)位的當(dāng)前邏輯狀態(tài)；確定高位或低位的目標(biāo)邏輯狀態(tài)；產(chǎn)生用于將高位或低位編程為目標(biāo)邏輯狀態(tài)的編程電壓和驗證電壓；以及將所述編程電壓和驗證電壓施加到與所選存儲單元相連接的字線。
文檔編號G11C16/06GK1905069SQ20061011002
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者孔載弼, 鄭宰鏞 申請人:三星電子株式會社