一種mlc存儲單元的編程方法和裝置的製作方法
2023-10-08 07:25:39 3
專利名稱：一種mlc存儲單元的編程方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及存儲器技術領域，特別是涉及一種MLC存儲單元的編程方法和裝置。
背景技術：
現有的FLASH存儲器可以包括兩大類SLC(Single-Level Cell，單層存儲單元) Flash Memory 和 MLC(Multi-Level Cell，多層存儲單元)Flash Memory。它們之間的區別在於SLC每一個存儲單元(cell)，只能存儲一位數據(兩個狀態0或1)，而MLC每一個單元可以存儲兩位數據0個狀態，00，01，10或11)或者兩位以上的數據，也就是說，MCL存儲的數據密度要比SLC至少大一倍。MLC的編程過程，就是通過施加編程校驗電壓(即編程脈衝)，將電荷注入到存儲單元的浮柵，此時存儲單元的閾值電壓根據注入電荷的數量而變化，閾值電壓與存儲單元中存儲的數據相關，將存儲單元的閾值電壓與參考單元的閾值電壓相比較，即可得到不同的存儲狀態。對於一個N位的存儲單元，可以有2N種不同的存儲狀態，每一存儲狀態對應的閾值電壓的範圍是確定的。因此，相比於具有一位數據存儲SLC，具有多個存儲狀態的MLC 要求總的電壓閾值變化範圍更大，而各個狀態的分布和間隔卻更小，這就需要精確控制電壓，精確控制進入浮柵的電荷。現有的編程過程，對於不同的存儲狀態，通常直接施加一個相對應的編程校驗電壓，上述編程校驗電壓為編程時施加到存儲單元字線(Word Line)上的電壓。例如，當編程 01狀態時，對處於擦除(EV)狀態的存儲單元施加一個較大的編程校驗電壓Vl ；當編程00 狀態時，對處於EV狀態的存儲單元施加一個更大的編程校驗電壓V2，通過較大的脈衝步長以加快編程的速度，但是編程速度的加快，造成閾值電壓變化過快，因此，編程後的閾值電壓的分布就會比較分散。在數據讀取時，通過knse amplifier (SA，靈敏放大器)對存儲單元的閾值電壓與參考單元的閾值電壓進行比較，將存儲單元所存儲的數據位的狀態識別出來，存儲單元與參考單元的閾值電壓相差越大，SA越容易把數據讀出來，並且讀的速度也快。反之，如果閾值電壓相差很小，SA對數據讀取就會變慢，最壞情況下，數據還會被讀錯。而現有的編程過程，一個陣列array中的存儲單元cell的閾值電壓分布範圍較廣，閾值電壓的窄小分布受到挑戰，分布於邊緣的存儲單元和參考單元的閾值電壓的差異較小，這樣編程精度較差，影響了數據的讀取速度和數據存儲的可靠性，嚴重的會造成數據讀取出錯。總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠提供一種 MLC存儲單元的編程方法，以提高編程的精準度。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種MLC存儲單元的編程方法和裝置，以解決現有技術中編程的精準度較差的問題。
為了解決上述問題，本發明公開了一種MLC存儲單元的編程方法，所述存儲單元存儲N位數據，共有2n種數據狀態，所述方法包括驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；若是，結束對存儲單元的編程；若否，則執行閾值電壓抬升步驟通過對所述存儲單元施加第η編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第η+1目標閾值電壓範圍，所述第η+1目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後返回閾值電壓的驗證步驟；其中，η的初始值為1，每當返回到閾值電壓的驗證步驟，η的取值遞加1，η的最大取值為2Ν-1。優選的，所述存儲單元的初始數據狀態為擦除狀態，所述擦除狀態對應第一目標閾值電壓範圍。優選的，在閾值電壓的抬升過程中，所施加的編程校驗電壓滿足編程校驗電壓與目標閾值電壓的差值逐漸降低。優選的，所施加的第η編程校驗電壓大於第η+1目標閾值電壓範圍的上限，且小於第η+2目標閾值電壓範圍的下限。優選的，對於存儲兩位數據的存儲單元，當待編程的數據狀態為「10」時，對擦除狀態的存儲單元執行一次閾值電壓抬升步驟，從「 11 」狀態編程至「 10 」狀態；當待編程的數據狀態為「01」時，對擦除狀態的存儲單元執行兩次閾值電壓抬升步驟，從「 11 」狀態經歷「 10 」狀態編程至「 01 」狀態；當待編程的數據狀態為「00」時，對擦除狀態的存儲單元執行三次閾值電壓抬升步驟，從「11，，狀態經歷「 10」、「01，，狀態編程至「00，，狀態。相應的，本發明公開了一種MLC存儲單元的編程裝置，所述存儲單元存儲N位數據，共有2Ν種數據狀態，包括閾值電壓驗證單元，用於驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；若是，結束對存儲單元的編程；若否，則觸發閾值電壓抬升單元；閾值電壓抬升單元，用於通過對所述存儲單元施加第η編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第η+1目標閾值電壓範圍，所述第η+1目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後觸發閾值電壓驗證單元；其中，η的初始值為1，每當閾值電壓驗證單元執行一次驗證步驟，η的取值遞加1， η的最大取值為2Ν-1。優選的，所述存儲單元的初始數據狀態為擦除狀態，所述擦除狀態對應第一目標閾值電壓範圍。優選的，所述閾值電壓抬升單元在抬升閾值電壓的過程中，所施加的編程校驗電壓滿足編程校驗電壓與目標閾值電壓的差值逐漸降低。優選的，所施加的第η編程校驗電壓大於第η+1目標閾值電壓範圍的上限，且小於第η目標閾值電壓範圍的下限。CN 102543198 A
優選的，對於存儲兩位數據的存儲單元，當待編程的數據狀態為「10」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行一次閾值電壓抬升步驟，從「 11，，狀態編程至「 10」狀態；當待編程的數據狀態為「01」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行兩次閾值電壓抬升步驟，從「 11，，狀態經歷「 10」狀態編程至「01」狀態；當待編程的數據狀態為「00」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行三次閾值電壓抬升步驟，從「11」狀態經歷「10」、「01」狀態編程至「00」狀態。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明提出的一種MLC存儲單元的編程方法，依據存儲單元的數據狀態，分階段的施加編程校驗電壓，直到存儲單元的閾值電壓位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍。通過分階段加壓，增加了編程校驗電壓(編程脈衝)的次數，降低了編程的速度，每次編程參考單元的閾值電壓上升步長較小，保證編程快的存儲單元不會過編程，編程慢的存儲單元則通過增加編程次數逐步達到閾值電壓的要求，減弱了閾值電壓的變化，避免了編程後的閾值電壓的分散分布。通過本方法存儲單元的閾值電壓分布更為集中，分布於邊緣的存儲單元和參考單元的閾值電壓的差異增大，提高了編程精度；相應的，也提高了數據的讀取速度和數據存儲的可靠性。進一步，在所述閾值電壓抬升步驟中，所施加的編程校驗電壓滿足編程校驗電壓與目標閾值電壓的差值逐漸降低。由於編程的速度和上述電壓差值成正比例關係，則通過降低所述電壓差值，能夠減慢編程的速度。通過上面的分析，已經獲知編程速度的降低使得閾值電壓的變化較慢，可以得到較為集中的閾值電壓的分布，從而提高編程的精度。因此， 這種動態編程既保證了整體編程的速度，又保證了編程的精度。
圖1是本發明一種MLC存儲單元的編程方法實施例一的流程圖；圖2是本發明存儲單元的數據狀態對應的閾值電壓的分布範圍示意圖；圖3是本發明一種MLC存儲單元的編程方法實施例二的流程圖；圖4是本發明一種MLC存儲單元的編程裝置實施例的結構圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。參照圖1，示出了本發明一種MLC存儲單元的編程方法實施例一的流程圖，在本發明實施例一中，所述存儲單元存儲N位數據，共有2N種數據狀態，所述方法包括步驟101，驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；若是，則執行步驟102 ；若否，則執行步驟103 ；存儲單元的每一種數據狀態對應一個目標閾值電壓範圍，對於一個N位的存儲單元，2N種不同的存儲狀態對應目標閾值電壓範圍，N的取值越大，各個目標閾值電壓範圍之間的間隔就越小。在編程時，首先需要驗證當前存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內，以判斷是否需要施加編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓調整到編程所需要的目標閾值電壓範圍之內。步驟102，結束對存儲單元的編程；如果存儲單元的閾值電壓位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內，則該存儲單元的狀態就是編程所要達到的目標數據狀態，則結束對存儲單元的編程。在本發明的一個優選實施例中，所述存儲單元的初始數據狀態為擦除狀態，所述擦除狀態對應第一目標閾值電壓範圍。也就是說，本發明實施例中的存儲單元均是從擦除狀態開始編程的，由於擦除狀態也表示了一種數據的存儲形式，則此類的存儲單元，其閾值電壓已經落入到對應的第一目標閾值電壓範圍內，因此無需進行編程。步驟103，閾值電壓抬升步驟通過對所述存儲單元施加第η編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第η+1目標閾值電壓範圍，所述第η+1目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後返回步驟101，η的取值遞加1 ；其中，η的初始值為1，η的最大取值為2Ν_1。如果存儲單元的閾值電壓不是位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內，則需要對其施加編程校驗電壓，以抬升其電壓閾值。在本發明實施例中，通過分階段編程校驗電壓依次進行抬升。也即首先對所述存儲單元施加第一編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第二目標閾值電壓範圍，所述第二目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後，驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內，即第二目標閾值電壓範圍是否為與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍；如果是，則結束對存儲單元的編程，如果否，則對所述存儲單元施加第二編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第三目標閾值電壓範圍，所述第三目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後，再次驗證，直到存儲單元的閾值電壓位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內。本發明提出的一種MLC存儲單元的編程方法，依據存儲單元的數據狀態，分階段的施加編程校驗電壓，直到存儲單元的閾值電壓位於期望電壓範圍內，該期望電壓範圍即與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍。通過分階段加壓，增加編程校驗電壓 (編程脈衝)次數，降低了編程的速度，每次編程參考單元的閾值電壓上升步長較小，保證編程快的存儲單元不會過編程，編程慢的存儲單元則通過增加編程的次數逐步達到閾值電壓的要求，減弱了閾值電壓的變化，避免了編程後的閾值電壓的分散分布，通過本方法存儲單元的閾值電壓分布更為集中，則分布於邊緣的存儲單元和參考單元的閾值電壓的差異增大，提高了編程精度；相應的，提高了數據的讀取速度和數據存儲的可靠性。在本發明的一個優選實施例中，在所述閾值電壓抬升步驟中，所施加的編程校驗電壓滿足編程校驗電壓與目標閾值電壓的差值逐漸降低。例如，某一存儲單元當前的閾值電壓為3V，通過編程需要將其閾值電壓設定在 5. 5V，而目標閾值電壓是有一個範圍的，假設為5. 4 5. 6V，如果將閾值電壓最終抬升至 5. 5V，則在閾值電壓的抬升過程中，所施加的PV與目標閾值電壓5. 5V的差值逐漸減小。由於編程的速度和上述電壓差值成正比例關係，則通過降低所述電壓差值，能夠減慢編程的速度。通過上面的分析，已經獲知編程速度的降低使得閾值電壓的變化較慢，得到較為集中的閾值電壓的分布，從而提高編程的精度。因此，這種動態編程既保證了整體編程的速度，又保證了編程的精度。下面，舉一個具體的例子進行說明，在本發明實施例中，所述存儲單元存儲兩位數據，有四種數據狀態。參照圖2，為本發明存儲單元的數據狀態對應的閾值電壓的分布範圍示意圖。第一目標閾值電壓範圍為[cell_eral，cell_era2]，位於該範圍內的閾值電壓為 11狀態；第二目標閾值電壓範圍為[Pgm_l_L，Pgm_l_H]，位於該範圍內的閾值電壓為10狀態；第三目標閾值電壓範圍為[Pgm_2_L，Pgm_2_H]，位於該範圍內的閾值電壓為01狀態；第四目標閾值電壓範圍為[Pgm_3_H，Pgm_3_H]，位於該範圍內的閾值電壓為00狀態。假設有四個存儲單元需要進行編程，分別標示為cell、cell、cell、 cell。按照存儲單元存儲的電荷由小到大，即存儲單元的閾值電壓由小到大，編程上述的四個存儲單元的數據狀態，達到以下編程的目標Cell為11狀態、celKl>為10狀態、cell為01狀態、cell為00狀態。則對於存儲兩位數據的存儲單元，當待編程的數據狀態為「10」時，對擦除狀態的存儲單元執行一次閾值電壓抬升步驟，從「11」狀態編程至「10」狀態；當待編程的數據狀態為「01」時，對擦除狀態的存儲單元執行兩次閾值電壓抬升步驟，從「11」狀態經歷「10」狀態編程至「01」狀態；當待編程的數據狀態為「00」時，對擦除狀態的存儲單元執行三次閾值電壓抬升步驟，從「 11 」狀態經歷「 10 」、「 01 」狀態編程至「 00 」狀態。下面，結合上述實例，對本發明一種MLC存儲單元的編程方法實施例二進行詳細說明。參照圖3，所述方法包括步驟301，將cell、cell、cell、cell的初始狀態置為擦除狀態；步驟302，驗證cell、cell、cell、cell的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；步驟303，結束對cell的編程；cell本身就處於擦除狀態，當前的閾值電壓位於[cell_eral，cell_era2]範圍內，此時的數據狀態就是待編程的11狀態，因此就不用進行編程操作。步驟304，對cell、cell、cell施加第一編程校驗電壓，將各自的閾值電壓抬升至第二目標閾值電壓範圍；cell、cell、cell 當前的閾值電壓處於[cell_eral，cell_era2]範圍內，均不在各自的目標閾值電壓範圍內，因此，需要從EV狀態開始進行第一階段的編程，則分別施加第一編程校驗電壓VI，將各自的閾值電壓抬升至第二目標閾值電壓範圍[Pgm_l_ L，Pgm_l_H]內。優選的，閾值電壓抬升過程滿足的條件為所施加的第一編程校驗電壓Vl 大於第二目標閾值電壓範圍的上限Pgm_l_H，且小於第三目標閾值電壓範圍的下限Pgm_2_ L0通常情況下，Vl比Pgm_l_H略大1伏即可。步驟305，驗證cell、cell、cell的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；步驟306，結束對cell的編程；celKl>當前的閾值電壓位於[Pgm_2_L，Pgm_2_H]範圍內，此時的數據狀態就是待編程的10狀態，因此結束編程操作。步驟307，對eel 1、cell施加第二編程校驗電壓，將各自的閾值電壓抬升至第三目標閾值電壓範圍；
cell、cell當前的閾值電壓處於[Pgm_2_L，Pgm_2_H]範圍內，均不在各自的目標閾值電壓範圍內，因此，進行第二階段的編程，則分別施加第二編程校驗電壓V2，將各自的閾值電壓抬升至第三目標閾值電壓範圍[Pgm_2_L，Pgm_2_H]內。類似的，閾值電壓抬升過程滿足的條件為所施加的第二編程校驗電壓V2大於第三目標閾值電壓範圍的上限Pgm_2_H，且小於第四目標閾值電壓範圍的下限Pgm_3_L。通常情況下，設置V2比Pgm_2_ H略大1伏即可。步驟308，驗證cell、cell的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；步驟309，結束對cell的編程；cell當前的閾值電壓位於[Pgm_3_L，Pgm_3_H]範圍內，此時的數據狀態就是待編程的01狀態，因此結束編程操作。步驟310，對cell施加第二編程校驗電壓，將其閾值電壓抬升至第四目標閾值電壓範圍；cell當前的閾值電壓處於[Pgm_3_L，Pgm_3_H]範圍內，不在其待編程的目標閾值電壓範圍內，因此，進行第三階段的編程，施加第三編程校驗電壓V3，將cell的閾值電壓抬升至第四目標閾值電壓範圍[Pgm_3_L，Pgm_3_H]內。類似的，閾值電壓抬升過程滿足的條件為所施加的第三編程校驗電壓V3大於第四目標閾值電壓範圍的上限Pgm_2_ H。通常的，設置V3比Pgm_3_H略大1伏。步驟311，驗證cell的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；步驟312，結束對cell的編程。cell當前的閾值電壓位於[Pgm_3_L，Pgm_3_H]範圍內，此時的數據狀態就是待編程的00狀態，因此結束編程操作。需要說明的是，在上述閾值電壓的抬升過程中，針對cell，依次施加的第一編程校驗電壓VI、第二編程校驗電壓V2滿足與目標閾值電壓的差值逐漸降低；針對 cell,依次施加的第一編程校驗電壓VI、第二編程校驗電壓V2和第三編程校驗電壓V3 滿足與目標閾值電壓的差值逐漸降低。通過上述的編程方法cell編程為11狀態、cell編程為10狀態、cell 編程為01狀態、cell編程為00狀態，通過分階段編程，均達到了目標狀態。參照圖4，示出了本發明一種MLC存儲單元的編程裝置實施例的結構圖，所述存儲單元存儲N位數據，共有2n種數據狀態，包括閾值電壓驗證單元401，用於驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；若是，結束對存儲單元的編程；若否，則觸發閾值電壓抬升單元；閾值電壓抬升單元402，用於通過對所述存儲單元施加第η編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第η+1目標閾值電壓範圍，所述第η+1目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後觸發閾值電壓驗證單元； 其中，η的初始值為1，每當閾值電壓驗證單元402執行一次驗證步驟，η的取值遞加1，η的最大取值為2ν-1。
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進一步，所述存儲單元的初始數據狀態為擦除狀態，所述擦除狀態對應第一目標閾值電壓範圍。在本發明的一個優選實施例中，所述閾值電壓抬升單元在抬升閾值電壓的過程中，所施加的編程校驗電壓滿足編程校驗電壓與目標閾值電壓的差值逐漸降低。優選的，所施加的第η編程校驗電壓大於第n+1目標閾值電壓範圍的上限，且小於第n+2目標閾值電壓範圍的下限。在本發明的另一個優選實施例中，對於存儲兩位數據的存儲單元，a、當待編程的數據狀態為「10」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行一次閾值電壓抬升步驟，從「11」狀態編程至「10」狀態。具體為通過對擦除狀態的存儲單元施加第一編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第二目標閾值電壓範圍，所述第二目標閾值電壓範圍與數據狀態「10」相對應。b、當待編程的數據狀態為「01」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行兩次閾值電壓抬升步驟，從「11」狀態經歷「10」狀態編程至「01」狀態。具體為通過對擦除狀態的存儲單元施加第一編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第二目標閾值電壓範圍，所述第二目標閾值電壓範圍與數據狀態「10」相對應；通過對所述存儲單元施加第二編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第三目標閾值電壓範圍，所述第三目標閾值電壓範圍與數據狀態「01」相對應。C、當待編程的數據狀態為「00」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行三次閾值電壓抬升步驟，從「11」狀態經歷「10」、「01」狀態編程至「00」狀態。具體為通過對擦除狀態的存儲單元施加第一編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第二目標閾值電壓範圍，所述第二目標閾值電壓範圍與數據狀態「10」相對應；通過對所述存儲單元施加第二編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第三目標閾值電壓範圍，所述第三目標閾值電壓範圍與數據狀態「01」相對應；通過對所述存儲單元施加第三編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第四目標閾值電壓範圍，所述第四目標閾值電壓範圍與數據狀態「01」相對應。本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對於裝置實施例而言，由於其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上對本發明所提供的一種MLC存儲單元的編程方法和裝置，進行了詳細介紹， 本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種MLC存儲單元的編程方法，所述存儲單元存儲N位數據，共有2n種數據狀態，其特徵在於，包括驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；若是，結束對存儲單元的編程；若否，則執行閾值電壓抬升步驟通過對所述存儲單元施加第η編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第η+1目標閾值電壓範圍，所述第η+1目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後返回閾值電壓的驗證步驟；其中，η的初始值為1，每當返回到閾值電壓的驗證步驟，η的取值遞加1，η的最大取值為 2ν-1。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述存儲單元的初始數據狀態為擦除狀態，所述擦除狀態對應第一目標閾值電壓範圍。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，在閾值電壓的抬升過程中，所施加的編程校驗電壓滿足編程校驗電壓與目標閾值電壓的差值逐漸降低。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所施加的第η編程校驗電壓大於第η+1目標閾值電壓範圍的上限，且小於第η+2目標閾值電壓範圍的下限。
5.根據權利要求1或4所述的方法，其特徵在於，對於存儲兩位數據的存儲單元，當待編程的數據狀態為「10」時，對擦除狀態的存儲單元執行一次閾值電壓抬升步驟， 從「11」狀態編程至「10」狀態；當待編程的數據狀態為「01」時，對擦除狀態的存儲單元執行兩次閾值電壓抬升步驟， 從「 11 」狀態經歷「 10 」狀態編程至「 01 」狀態；當待編程的數據狀態為「00」時，對擦除狀態的存儲單元執行三次閾值電壓抬升步驟， 從「 11，，狀態經歷「 10 」、「 01，，狀態編程至「 00，，狀態。
6.一種MLC存儲單元的編程裝置，所述存儲單元存儲N位數據，共有2Ν種數據狀態，其特徵在於，包括閾值電壓驗證單元，用於驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；若是，結束對存儲單元的編程；若否，則觸發閾值電壓抬升單元；閾值電壓抬升單元，用於通過對所述存儲單元施加第η編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第η+1目標閾值電壓範圍，所述第η+1目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後觸發閾值電壓驗證單元；其中，η的初始值為1，每當閾值電壓驗證單元執行一次驗證步驟，η的取值遞加1，η的最大取值為2Ν-1。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述存儲單元的初始數據狀態為擦除狀態，所述擦除狀態對應第一目標閾值電壓範圍。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述閾值電壓抬升單元在抬升閾值電壓的過程中，所施加的編程校驗電壓滿足編程校驗電壓與目標閾值電壓的差值逐漸降低。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所施加的第η編程校驗電壓大於第n+1目標閾值電壓範圍的上限，且小於第η目標閾值電壓範圍的下限。
10.根據權利要求1或9所述的裝置，其特徵在於，對於存儲兩位數據的存儲單元，當待編程的數據狀態為「10」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行一次閾值電壓抬升步驟，從「11」狀態編程至「 10」狀態；當待編程的數據狀態為「01」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行兩次閾值電壓抬升步驟，從「 11，，狀態經歷「 10」狀態編程至「01」狀態；當待編程的數據狀態為「00」時，所述閾值電壓抬升單元對擦除狀態的存儲單元執行三次閾值電壓抬升步驟，從「 11 」狀態經歷「 10」、「01 」狀態編程至「00」狀態。
全文摘要
本發明提供了一種MLC存儲單元的編程方法和裝置，所述存儲單元存儲N位數據，共有2N種數據狀態，所述方法包括驗證所述存儲單元的閾值電壓是否位於與待編程的數據狀態相對應的目標閾值電壓範圍內；若是，結束對存儲單元的編程；若否，則執行閾值電壓抬升步驟通過對所述存儲單元施加第n編程校驗電壓，將存儲單元的閾值電壓抬升至第n+1目標閾值電壓範圍，所述第n+1目標閾值電壓範圍與當前數據狀態的下一相鄰數據狀態相對應；之後返回閾值電壓的驗證步驟；其中，n的初始值為1，每當返回到閾值電壓的驗證步驟，n的取值遞加1，n的最大取值為2N-1。通過本發明，提高了編程的精準度。
文檔編號G11C16/34GK102543198SQ201010597580
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優先權日2010年12月20日
發明者舒清明, 蘇志強 申請人:北京兆易創新科技有限公司