專(zhuān)利名稱(chēng)：編程多位閃存設(shè)備和相關(guān)設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及閃存設(shè)備,并且M涉及多位閃存設(shè)^l^和對(duì)其編程的方法。
技術(shù)背景包括電可擦可編程只讀存^諸器(EEPROM)的NAND閃存已被推薦為電可重寫(xiě) 非易失性半導(dǎo)#賭器。在NAND閃存中，并排安置的^f渚單元的源極和漏極是串 聯(lián)連接的，并且存儲(chǔ)單元的串聯(lián)連接作為一個(gè)單元連接到位線。此外，沿行方向設(shè) 置的所有或一半單元被同時(shí)寫(xiě)入其中或從中讀出。最近，已經(jīng)研發(fā)了能夠使數(shù)據(jù) 項(xiàng)保存在NAND閃速##器中的一個(gè)單元的多值務(wù)賭器。常規(guī)多值^#器可以包括，例如,三個(gè)#^諸單元或狀態(tài)"0"、 "1"、 "2"、 "3"。當(dāng) ##單元被擦除時(shí),^^諸單元中的數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"0"。寫(xiě)入操作導(dǎo)致^^諸單元的閾值 電壓提到更高電平。當(dāng)2位數(shù)據(jù)被^#在單個(gè)##單元時(shí),該2位數(shù)據(jù)被分成第一 和第二頁(yè)面數(shù)據(jù)。第一頁(yè)面數(shù)據(jù)和第二頁(yè)面數(shù)據(jù)是用地址切換的。當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入^^諸單元時(shí),第 一頁(yè)面數(shù)據(jù)被寫(xiě)入然后第二頁(yè)面數(shù)據(jù)被寫(xiě)入。當(dāng) 構(gòu)成第一頁(yè)面或第二頁(yè)面數(shù)據(jù)的寫(xiě)數(shù)據(jù)是'T，時(shí),存儲(chǔ)單元的閾值電壓在寫(xiě)入操作 過(guò)程中不發(fā)生變化，從而存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)保持不變。即數(shù)據(jù)沒(méi)有被寫(xiě)入。當(dāng)構(gòu)成 第一頁(yè)面或第二頁(yè)面數(shù)據(jù)的寫(xiě)數(shù)據(jù)是"O，，時(shí),存儲(chǔ)單元的闊值電壓在寫(xiě)入操作中發(fā) 生改變。因此,^f諸單元中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，使得數(shù)據(jù)被寫(xiě)入。通常假定處于擦除狀態(tài)的^f諸單元中的數(shù)據(jù)是狀態(tài)"o",換言之，第一頁(yè)面是"i"并且第二頁(yè)面是'T，，導(dǎo)致"11"。首先,第一頁(yè)面數(shù)據(jù)被寫(xiě)入##單元。當(dāng)寫(xiě)數(shù)據(jù)是 'T，時(shí),^^渚單元中的數(shù)據(jù)保持在狀態(tài)"O"。當(dāng)寫(xiě)數(shù)據(jù)是"0"時(shí),##單元中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向 狀態(tài)'T，。接下來(lái)，第二頁(yè)面數(shù)據(jù)被寫(xiě)入。在這時(shí)候,當(dāng)寫(xiě)數(shù)據(jù)"O"被AUf部提供給由于第 一頁(yè)寫(xiě)入操作而其中數(shù)據(jù)已經(jīng)變成狀態(tài)'T，的存儲(chǔ)單元時(shí),存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)處于 狀態(tài)"3"或"00"。而且，當(dāng)數(shù)據(jù)"0"被/"卜部提供給由于第 一頁(yè)寫(xiě)入操作而其數(shù)據(jù)已保 持在狀態(tài)"0"的##單元時(shí)，^^諸單元中的數(shù)據(jù)被置處于"2"或"01"。此外,當(dāng)數(shù)據(jù)'T，被從外部提供給由于第一頁(yè)寫(xiě)入操作而其數(shù)據(jù)已變成狀態(tài)'T，
的存儲(chǔ)單元時(shí)，存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)^0/^呆持在狀態(tài)"r，或"io"。此外,當(dāng)數(shù)據(jù)"r，被 從外部提供給由于第一頁(yè)寫(xiě)入操作而其數(shù)據(jù)已保持在狀態(tài)"o"的存儲(chǔ)單元時(shí),存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)一M/^呆持在狀態(tài)"0"或"11"。在讀出操作期間，首先讀取第二頁(yè)面數(shù)據(jù)然后讀取第一頁(yè)面數(shù)據(jù)。這樣，當(dāng)?shù)诙?yè)面數(shù)據(jù)被讀取時(shí),如果存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"O"或狀態(tài)'T，，則讀出數(shù)據(jù)將是 "1"。而凡如果^^諸單元中的數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"2"或狀態(tài)"3"，則讀出數(shù)據(jù)將是"0"。為此, 當(dāng)?shù)诙?yè)面數(shù)據(jù)被讀取時(shí),僅^Jt過(guò)一次判斷操作就能夠確定^j諸單元中的數(shù)據(jù)是處于狀態(tài)"r，或低于狀態(tài)"r，還是處于狀態(tài)"2"或狀態(tài)"2，，以上。相反,當(dāng)?shù)谝豁?yè)數(shù)據(jù)被讀取時(shí)，如果^H諸單元中的數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"0"或狀態(tài)"2",則將要被讀取的數(shù)據(jù)是"i"。如果存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"r，或狀態(tài)"3",則將要被 讀取的數(shù)據(jù)是"o"。因此,為了以下確定第一頁(yè)需要總共三次讀取操作確定存儲(chǔ)單 元中的數(shù)據(jù)處于是狀態(tài)"o，，還是狀態(tài)"r或以上,確定存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)是處于狀態(tài) "r，或低于狀態(tài)"r，還是處于狀態(tài)"2"或狀態(tài)"2"以上,以及確定存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)是處于狀態(tài)"2"或低于狀態(tài)"2"還是處于狀態(tài)"3"。因此,常規(guī)存儲(chǔ)器設(shè)備需要至少三個(gè)讀取操作來(lái)確定存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)的狀態(tài)。在美國(guó)專(zhuān)利6,288,935和6,522,580中討論了試圖確定常規(guī)j乘作中的讀取次數(shù)的編程 /讀取多位數(shù)據(jù)的方法。然而,仍需要一種將多位數(shù)據(jù)編程到存儲(chǔ)單元中的改進(jìn)方 法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了編程多位非易失性^^諸器設(shè)備的方法。所述多位 非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備包括具有多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列和電耦合至存儲(chǔ)單元 陣列的#^諸部件。多位數(shù)據(jù)的第一位(FB)編程為從^^諸部件到^孩單元陣列中的多 個(gè)存儲(chǔ)單元之一中。多位數(shù)據(jù)的第二位(SB)編程為^^數(shù)據(jù)反相從^j諸部件到存 儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)^i諸單元之一 中。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，編程多位幾據(jù)的第二位可以包括使用數(shù)據(jù)反相 #^亍第一 SB程序，#^亍第二 SB程序和^Vf亍第三SB程序來(lái)提供多位數(shù)據(jù)的已編程 第二位。在本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例中,使用數(shù)據(jù)反相的第一 SB編程操作可以包括在 第一 SB編程操作^，將在第一 SB編程操作之前其數(shù)據(jù)處于FB狀態(tài)"10"的其 中一個(gè)##單元中的數(shù)據(jù)置為SB狀態(tài)"10"。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,存儲(chǔ)部件中的數(shù)據(jù)可以初L^相，并且執(zhí)行第一 SB 程序可以包括使用所述反相的數(shù)據(jù)#^亍第一 SB程序。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中, 在數(shù)據(jù)反相之后，數(shù)據(jù)"O"被禁止并且數(shù)據(jù)'T，被編程。在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，第二 SB編程操作可以包括在第二 SB程序之后 將在第二SB程序之前其數(shù)據(jù)處于FB狀態(tài)"10"的其中一個(gè)^f諸單元置為狀態(tài)"00"。在本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例中,第三SB編程操作可以包括在第三SB編程操作 之后將在第三SB編程操作之前其數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"ll"的其中一個(gè)^i諸單元置為狀態(tài) "01",以提供多位數(shù)據(jù)的已編程第二位。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,使用數(shù)據(jù)反相編程可以允許多位數(shù)據(jù)的第二位被編程為具有兩個(gè)讀取操作的^j渚單元。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，使用兩個(gè)讀取操作讀取多位數(shù)據(jù)的第二位還包 括將第一讀取電壓施加到其中一個(gè)存儲(chǔ)單元并且將第二讀取電壓施加到其中一個(gè)^^渚單元以讀取其中一個(gè)^f諸單元中多位數(shù)據(jù)的第二位。在本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例中,可以通過(guò)將讀取電壓施加到其中一個(gè)^^諸單元 來(lái)讀取多位數(shù)據(jù)的第一位，以讀取多位數(shù)據(jù)的第一位。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,多位數(shù)據(jù)的第一位可以對(duì)應(yīng)于所述多位數(shù)據(jù)的最低 有效位(LSB),而多位數(shù)據(jù)的第二位可以對(duì)應(yīng)于所述多位數(shù)據(jù)的最高有效位(MSB)。 多位數(shù)據(jù)可以包括具有狀態(tài)"O"、狀態(tài)'T，、狀態(tài)"2"和狀態(tài)"3"其中之一的數(shù)據(jù)，其中 每個(gè)狀態(tài)具有不同的閾值電壓，并且其中狀態(tài)"O，，的MSB是1并且狀態(tài)"O"的LSB 是l,狀態(tài)"l"的MSB是0并且狀態(tài)'T，的LSB是1,狀態(tài)"2"的MSB是0并且狀態(tài)"2" 的LSB是0,狀態(tài)"3"的MSB是1并且狀態(tài)"3"的LSB是0。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，編程多位數(shù)據(jù)的第二位可以包括從存儲(chǔ)部件加 載反相數(shù)據(jù)，并且基于載入的反相數(shù)據(jù)將多位數(shù)據(jù)的第二位編程到多個(gè)存儲(chǔ)單元 的其中一個(gè)，如此使得多位數(shù)據(jù)的第二位被編程為最大具有兩個(gè)讀取操作。在本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例中,編程^j諸部件中多位數(shù)據(jù)的第 一位可以包括加 載多位數(shù)據(jù)并且將多位數(shù)據(jù)的第一位編程到多個(gè)^f渚單元的其中一個(gè)?？梢源_定 多位數(shù)據(jù)的第一位是否已經(jīng)被正確編程。如果多位數(shù)據(jù)的第一位沒(méi)有被正確編 程，那么多位數(shù)據(jù)的已編程第一位的電平可以逐漸地被改變，直到確定多位數(shù)據(jù) 的第一位已經(jīng)被正確編程或已經(jīng)超出檢驗(yàn)周期的最大數(shù)。在本發(fā)明的某些實(shí)施例 中，在多位數(shù)據(jù)—W口載之前可以復(fù)位^^諸部件。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,存儲(chǔ)部件可以包括單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器和緩沖器P逭機(jī)
存耳^H諸器(RAM)的組合。多位數(shù)據(jù)的第一位可以^^諸在單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器而多 位數(shù)據(jù)的第二位可以#^渚在緩沖器RAM中。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，預(yù)編程的 數(shù)據(jù)還可以存儲(chǔ)在單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器中。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，#^諸部件可以包括第一和第二頁(yè)緩沖器。多位數(shù) 據(jù)的第一位可以存儲(chǔ)在第一頁(yè)緩沖器而多位數(shù)據(jù)的第二位可以存儲(chǔ)在第二頁(yè)緩沖 器。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，第一頁(yè)緩沖器可以是上部頁(yè)緩沖器并且第二頁(yè)緩沖 器可以是下部頁(yè)緩沖器。在本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例中,存儲(chǔ)部件可以包括具有第 一和第二鎖存器的雙 鎖存頁(yè)緩沖器。多位數(shù)據(jù)的第一位可以存儲(chǔ)在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第一鎖存器中， 并且多位數(shù)據(jù)的第二位可以存—諸在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第二鎖存器中。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了編程多位非易失性^^諸器設(shè)備的方法。所述多位 非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備包括具有多個(gè)存儲(chǔ)單元的^f諸單元陣列和電耦合至存儲(chǔ)單元 陣列的存儲(chǔ)部件。所述方法包括將多位數(shù)據(jù)的第一位編程為從^i諸部件到存儲(chǔ)單 元陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)單元之一中?？梢允褂脭?shù)據(jù)反相將多位數(shù)據(jù)的第二位編程為 從存儲(chǔ)部件到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)單元之一中。使用數(shù)據(jù)反相編程多位數(shù) 據(jù)的第二位可以包括反相多位數(shù)據(jù)的第二位并且執(zhí)行多位數(shù)據(jù)程序的反相第二位。本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例提供了具有存儲(chǔ)單元陣列和存儲(chǔ)部件的多位非易失性 存儲(chǔ)器設(shè)備。所述存儲(chǔ)單元陣列包括多個(gè)存儲(chǔ)單元。所述存儲(chǔ)部件電耦合至所述 存儲(chǔ)單元陣列。存儲(chǔ)器設(shè)備被配置為將多位數(shù)據(jù)的第一位從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ) 單元陣列中多個(gè)存儲(chǔ)單元的其中一個(gè)，并且使用數(shù)據(jù)反相將多位數(shù)據(jù)的第二^^人 ^f諸單元編程到^^諸單元陣列中多個(gè)^^諸單元的其中一個(gè)。在本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例中，存儲(chǔ)部件可以包括單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器和緩沖器 隨才踏取存儲(chǔ)器(RAM)的組合。多位數(shù)據(jù)的第一位可以存儲(chǔ)在單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器 而多位數(shù)據(jù)的第二位是^(諸在緩沖器RAM中。預(yù)編程的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在單個(gè)鎖存 頁(yè)緩沖器中。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，^H諸部件可以包括第 一和第二頁(yè)緩沖器。多位數(shù)據(jù) 的第一位可以存儲(chǔ)在第一頁(yè)緩沖器而多位數(shù)據(jù)的第二位可以存儲(chǔ)在第二頁(yè)緩沖 器。第一頁(yè)緩沖器可以是上部頁(yè)緩沖器并且第二頁(yè)緩沖器可以是下部頁(yè)緩沖器。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中,存儲(chǔ)部件可以包括具有第一和第二鎖存器的雙鎖 存頁(yè)緩沖器。多位數(shù)據(jù)的第一位可以存儲(chǔ)在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第一鎖存器中，并
且多位數(shù)據(jù)的第二位可以^^諸在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第二鎖存器中。在本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例中，使用數(shù)據(jù)反相可以允許多位數(shù)據(jù)的第二位被編程為具有兩個(gè)讀取操作的##單元。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備還可以進(jìn)一步被配置為^^數(shù)據(jù)反相執(zhí)行第一 SB程序，4W亍第二 SB程序并且#^亍第三SB程序來(lái)提供多位數(shù)據(jù)的第二位。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例包括多電平單元(MLC)閃存的閃存系統(tǒng)的框圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖1的MLC閃存的更詳細(xì)的方塊圖。 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的頁(yè)緩沖器的框圖。 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的多位閃存的多位程序的運(yùn)行的;財(cái)呈圖。 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖4的LSB程序的運(yùn)行的;敘呈圖。 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖4的MSB程序的運(yùn)行的^^呈圖。 圖7是示出圖5至7中所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閃存狀態(tài)分布的示意圖。 圖8是示出圖5至7中所示的才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閃存狀態(tài)分布的示意圖。 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖5的LSB編程期間頁(yè)緩沖器操作的示 意性片匡圖。圖IO是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖6的MSB"10"編程的淨(jìng)^呈圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖10的MSB"10"頁(yè)緩沖器操作的示意性框圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖6的MSB"00"編程的a^呈圖。圖13是示出沖艮據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖12的MSB"OO"頁(yè)緩沖器操作的示意性才匡圖。圖14是示出才艮據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖6的MSB"01"編程的^^呈圖。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖14的MSB"01"頁(yè)緩沖器操作的示意性框圖。圖16是示出才艮據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的閃存i殳備的方塊圖。圖17是示出根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步實(shí)施例的閃存設(shè)備的方塊圖。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖17中所示的閃存設(shè)備的操作的:;;^呈圖。
圖19是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖18的LSB編程的操作的^^呈圖。 圖20是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖18的MSB編程的操作的^^呈圖。
具體實(shí)施方式
以下參考附圖更加充分;^y葛i^^發(fā)明,其中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而,本發(fā)提供這些實(shí)施例僅僅是為了使jtb^開(kāi)內(nèi)容全面并且完整，并且將本發(fā)明的范圍充 分傳送給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在所述附圖中，為了清^見(jiàn)，元件的大小配置可以 理想化或夸大。應(yīng)該理解的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為"連接至，，或"岸給至"另一元件時(shí)，可以是直接連接 的或耦合至另 一個(gè)元件或可以提供插M件。相反,當(dāng)元件被稱(chēng)為"直接連接至"或 "直接耦合至"另一元件時(shí)，沒(méi)有插入元件存在。相同的編號(hào)始終涉及相同的元件。 正如此處4吏用的那樣，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)所列項(xiàng)目的任何和所有 組合。應(yīng)該理解的是，盡管此處^l]了術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等等來(lái)描述M元件， 組件和/或部分，〗旦^_這些元件、組件和/或部分不應(yīng)該受到這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些 術(shù)語(yǔ)只用于區(qū)別一個(gè)元件、組件、或部分與另一個(gè)元件、組件或部分。因此，下面 討論的第一元件，組件或部分在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以稱(chēng)作第二元件， 組件或部分。此處使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述特殊實(shí)施例而不是想限制本發(fā)明。正如此處4吏 用的那樣，單數(shù)形式"a"， "an，，和'論e"意思是也包括復(fù)數(shù)形式，除非所述背景清楚地 表明了?？梢赃M(jìn)一步理解為，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)"包^，和/或"包含"時(shí),特指 所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，^f旦是不排除一個(gè)或多個(gè)其 他的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或添加。明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同?？梢赃M(jìn)一步理解的是，諸如通 用詞典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域背景和本說(shuō)明書(shū)中的上下文 意思相一致的意思,并且不能被理想化或過(guò)度形式化地解釋?zhuān)谴颂幟鞔_地這樣 定義。如以下參照?qǐng)Di至20所討論的,本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了編程多位非易失性 存儲(chǔ)器設(shè)備的方法和相關(guān)設(shè)備的方法。所述多位非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備包括具有多 個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列和電耦合至存儲(chǔ)單元陣列的存儲(chǔ)部件。多位數(shù)據(jù)的第一位(FB)被編程為從^f諸部件到^f諸單元陣列中多個(gè)##單元的其中一個(gè)，而多位 數(shù)據(jù)的第二位(SB)被編程為使用數(shù)據(jù)反相從存儲(chǔ)部件到存儲(chǔ)單元陣列中多個(gè)存儲(chǔ) 單元的其中一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例使用數(shù)據(jù)反相來(lái)編程多位數(shù)據(jù)的第二位 可以允許只通過(guò)兩個(gè)讀取操作來(lái)讀取多位數(shù)據(jù),從而減少常規(guī)方法中所需要的讀取 次數(shù)，如此處將參照?qǐng)D1至20進(jìn)一步討論的。首先參看圖l,將討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的、包括多電平單元(MLC)閃存的 閃存系統(tǒng)100。如圖1所示，系統(tǒng)100包括庫(kù)給至外部主機(jī)設(shè)備120的多位閃存設(shè) 備105。如圖1中進(jìn)一步示出的,閃存設(shè)備105包括^^渚器110, ^f諸接口 160，緩 沖器RAM 180,控制邏輯170和主機(jī)接口 190。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，多位閃 存設(shè)備105和外部主機(jī)設(shè)備120之間的主機(jī)接口 190可以是NOR接口 。應(yīng)該理解 的是，閃存設(shè)備105可以是能夠如本文所砂財(cái)羊運(yùn)行的任何閃存設(shè)備。例如,在本 發(fā)明的一些實(shí)施例中，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，閃存設(shè)備可以是NAND或 NOR閃存設(shè)備。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，閃存設(shè)備105可以是OneNAND閃存 設(shè)備。OneNAND閃存設(shè)備包括NAND單元陣列和閃存設(shè)備105和主機(jī)120之間 的NOR接口。如圖1中進(jìn)一步示出的，根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例，^f渚器iio可以包括頁(yè)緩沖 器140。現(xiàn)在參考圖2，將討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的、圖1的MLC閃存的更 詳細(xì)的方塊圖。如圖2所示,^j諸器210可以包括存儲(chǔ)單元陣列225, fr^碼器230 和頁(yè)緩沖器240。如進(jìn)一步示出的，^i諸單元陣列225可以包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ) 單元。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，##單元陣列225可以包括NAND閃存的字符串 單元。頁(yè)緩沖器240電津給至^f諸單元陣列225和緩沖器RAM 180 (圖1的)。在 本發(fā)明的一些實(shí)施例中,頁(yè)緩沖器240可以包括一個(gè)或多個(gè)單鎖存器245,其被酉己 置為存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)的第一位，該多位數(shù)據(jù)的第一位將被寫(xiě)入到存儲(chǔ)單元陣列225 的其中一個(gè)^f諸單元或從^f諸單元陣列225的其中一個(gè)^^諸單元中讀出。在本發(fā) 明的一些實(shí)施例中,多位數(shù)據(jù)的第一位可以是多位數(shù)據(jù)的最^^"效位(LSB)。頁(yè)緩沖 器240還配置為在編程操作(寫(xiě)操作)期間存儲(chǔ)中間程序數(shù)據(jù)，如以下將進(jìn)一步討論 的。因此,根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的頁(yè)緩沖器240在寫(xiě)入(編程)t喿作期間可以作為驅(qū) 動(dòng)器運(yùn)作，在讀取操作期間作為讀出放大器運(yùn)作。3脈參考圖1和2,如進(jìn)一步示出的,緩沖器RAM180電專(zhuān)給至頁(yè)緩沖器240。 緩沖器RAM 180被配置為##多位數(shù)據(jù)的第二位，該多位數(shù)據(jù)的第二位將被寫(xiě)入 到存儲(chǔ)單元陣列225的其中一個(gè)^f諸單元中或從^f諸單元陣列225的其中一個(gè)存 儲(chǔ)單元中讀出。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,多位數(shù)據(jù)的第二位是多位數(shù)據(jù)的最高有 效位(MSB)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，程序數(shù)據(jù)可以包括MSB中間編程(寫(xiě)入)數(shù) 據(jù)，正如以下將要進(jìn)一步討論的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,緩沖器RAM 180可 以包^l爭(zhēng)態(tài)RAM (SRAM)或動(dòng)態(tài)RAM (DRAM)。在于2007年5月11日申請(qǐng)的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/801,792、標(biāo)題為MULTI - BIT FLASH MEMORY DEVICES HAVING A SINGLE LATCH STRUCTURE AND RELATED PROGRAMMING METHODS, SYSTEMS AND MEMORY CARDS的正 常轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中詳細(xì)地討論了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的單個(gè)鎖存器頁(yè)緩 沖器相結(jié)^f吏用的緩沖器RAM,其^p公開(kāi)內(nèi)容并入本文之中，以供參考。如在 其中所討論的,緩沖器RAM比頁(yè)緩沖器的鎖存器占用明顯較少的空間。因此,通過(guò) 只包括具有單個(gè)鎖存器的頁(yè)緩沖器240而不是常規(guī)的雙鎖存器,本發(fā)明的某些實(shí)施 例可以提供更加緊湊的和集成的^f諸器設(shè)備。因此，根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的肩^渚 器設(shè)備可以適用于小型便攜式設(shè)備,諸如移動(dòng)終端等等。再次參照?qǐng)Dl,控制邏輯單元170包含控制信號(hào)，所述控制信號(hào)配置為開(kāi)始和 結(jié)束編程(寫(xiě)入)^喿作和/或讀取操作。例如,緩沖器RAM180可以配置為響應(yīng)于控制 邏輯單元170產(chǎn)生的控制信號(hào)，臨時(shí)^f諸從^f諸單元陣列225至頁(yè)緩沖器140的 數(shù)據(jù)?？刂七壿媶卧牟僮鲗?duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是 /^口的，因此為了簡(jiǎn) 潔將不在此處更加詳細(xì)地討論。盡管參照?qǐng)D1和2討論的本發(fā)明實(shí)施例包括緩沖器RAM 180和頁(yè)緩沖器140 作為存儲(chǔ)部件,但是本發(fā)明的實(shí)施例并不局限于這些配置。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明 的實(shí)施例可以包括4艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的^f可存儲(chǔ)部件。肩—諸部件電耦合至存 儲(chǔ)單元陣列225并且配置為^^諸多位數(shù)據(jù)。例如,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如上所述以及在以上納入本申請(qǐng)中以供參考 的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)11/801,792中，^#郎件包括單個(gè)鎖存器頁(yè)緩沖器和緩沖器隨才踏 M儲(chǔ)器(RAM)的組合,^f諸在單個(gè)鎖存器頁(yè)緩沖器中的多位數(shù)據(jù)的第 一位和^^諸 在緩沖器RAM中的多位數(shù)據(jù)的第二位。在本發(fā)明的這些實(shí)施例中,預(yù)編程的數(shù)據(jù) 可以^(渚在單個(gè)鎖存器頁(yè)緩沖器中。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，存儲(chǔ)部件可以包括如16圖所示的第一和第二頁(yè) 緩沖器1640和1643。特別地，在圖16示出的本發(fā)明實(shí)施例中，多位數(shù)據(jù)的第一位 可以##在頁(yè)緩沖器1640、 1643的其中一個(gè)，而多位數(shù)據(jù)的第二位可以^f諸在頁(yè) 緩沖器1640、 1643的另外一個(gè)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一和第二頁(yè)緩沖器可 以是上部1643和下部1640頁(yè)緩沖器，如圖16所示。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中,存儲(chǔ)部件可以包括具有第一和第二鎖存器的雙鎖 存頁(yè)緩沖器1750,如圖17所示。多位數(shù)據(jù)的第一位可以存儲(chǔ)在雙鎖存頁(yè)緩沖器的 第一鎖存器1751中，并且多位數(shù)據(jù)1753的第二位可以##在雙鎖存頁(yè)緩沖器1750盡管以上參照具有MSB和LSB的兩位多位數(shù)據(jù)討論了本發(fā)明實(shí)施例，但是 本發(fā)明實(shí)施例并不局限于這些配置。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以使用三 位或更多位多位數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在參考圖3將討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的頁(yè)緩沖器的示奮性框圖。如圖3 所示,頁(yè)緩沖器300包括PMOS晶體管M2,第一至第七NMOS晶體管Ml和M3 至M8以t個(gè)相連的反相器INV1至INV3，如圖3所示。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 單個(gè)鎖存器結(jié)構(gòu)307包4封目連的第一和第二反相器INV1和INV2，如圖所示。應(yīng) 該理解的是，圖3舉例說(shuō)明了單個(gè)頁(yè)緩沖器單元。根據(jù)本實(shí)施例的存儲(chǔ)器設(shè)備可 以包括多個(gè)圖2的頁(yè)緩沖器245所示的這些單元。頁(yè)緩沖器響應(yīng)于預(yù)先充電信號(hào) PRE、在位線(BL)上從^j諸單元陣列225(圖2 M妄收的數(shù)據(jù)、位線選擇信號(hào)(BLSLT)、 數(shù)據(jù)和反相數(shù)據(jù)信號(hào)NDi, Di, DIOp和DIOr以及鎖存器信號(hào)(LCH)而運(yùn)行。應(yīng)該 理解的是，當(dāng)DIOp為高時(shí)，4W亍編程操作，而當(dāng)DIOr為高時(shí)，！^憎取操作。 諸如圖3的頁(yè)緩沖器之類(lèi)的電路對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是^H口的，因此為 了簡(jiǎn)潔此處將省略對(duì)^4喿作的詳細(xì)說(shuō)明?，F(xiàn)在參考圖4將討論示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的編程方法(寫(xiě)操作)的操作的 伊^呈圖。根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的編程多位非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備的方法是在多位 非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備中執(zhí)行的，所述多位非易失性^^諸器設(shè)備包括具有多個(gè)存儲(chǔ)以及16和17所述。如圖4所示,操作從塊400開(kāi)始，將多位數(shù)據(jù)的第一位(FB)編 程為從存儲(chǔ)部件到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)^f渚單元之一中。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí) 施例，多位數(shù)據(jù)的第一位可以是最^^"效位(LSB)。因此，塊400的操作可以^y亍 LSB編程，如以下將進(jìn)一步討論的。在塊420操作繼續(xù)，使用數(shù)據(jù)反相將多位數(shù) 據(jù)的第二位(SB)編程為從存儲(chǔ)部件到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)##單元之一中。在 本發(fā)明的一些實(shí)施例中，多位數(shù)據(jù)的第二位可以是最高有效位(MSB)。因此，塊 420的操作可以是使用數(shù)據(jù)反相l(xiāng)^f亍MSB編程。應(yīng)該理解的是，根據(jù)本發(fā)明的某,如上參照?qǐng)D1至3
些實(shí)施例，^^亍MSB編程(塊420)時(shí)，數(shù)據(jù)可以從緩沖器RAM180(圖l)中重新力口 載到頁(yè)緩沖器140?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D5和7討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的LSB編程的操作。如圖5 所示,操作從塊505開(kāi)始，重置頁(yè)緩沖器然后加載數(shù)據(jù)(塊515)。執(zhí)行LSB編程(塊 525)。如圖7所示,單元閾值電壓分酉W人"11"701 (擦除狀態(tài))開(kāi)始。騶3正讀取是使用 讀耳又字線電壓(Vvrfl)^;y于的，如圖7所示(塊535)?？梢源_定，對(duì)于LSB編程是否 已經(jīng)達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊545)。如果確定已經(jīng)達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊545),則LSB 編程的操作終止。相反，如果確定沒(méi)有達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊545),則確定單元閾值 電壓分配是否是"10"(圖7的602)(塊555)。如果確定單元閾值電壓分配是"10"(塊 555)，則LSB編程已經(jīng)通過(guò)并且LSB編程的操作被終止。相瓦如果確定單元閾值 分配不是"10"(塊555),則字線電壓被升高(塊565)并且塊525至555的操作被重復(fù)直 到達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊545)或者達(dá)到單元閾值電壓分配"10"(塊555)。在本發(fā)明的 一些實(shí)施例中，升高程序(塊565)可以是遞增脈沖程序(ISPP),然而本發(fā)明的實(shí)施例并 不局限于這些配置。換言^如圖7的示出LSB編程700的框圖中所示那樣，LSB編程從單元閾值 配電電壓"11"701 (擦除狀態(tài))開(kāi)始，并且在單元閾值分配的"10，702結(jié)束。如圖5的 ^^呈圖所示,該變換不會(huì)在一個(gè)編程步驟中發(fā)生,可能會(huì)在最終狀態(tài)"10"實(shí)現(xiàn)之前， 即在通攻塊555)被產(chǎn)生之前進(jìn)行多次程序循環(huán)?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D6和7討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的MSB編程的操作。首先參 看圖6來(lái)討論示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的最高有效位(MSB)編程的操作的^^呈 圖。如圖6所示，操作從塊607開(kāi)始，利用數(shù)據(jù)反相^Vf亍MSB"10"編程。具體來(lái)講, 如圖7所示,利用數(shù)據(jù)反相710的MSB"10，，編程包括在MSB"10"編程操作之后，將 在MSB"10"編程操作之前其數(shù)據(jù)處于LSB狀態(tài)"10"(703)的其中 一個(gè)存儲(chǔ)單元中的 數(shù)據(jù)置為MSB狀態(tài)"10"(704)。應(yīng)該理解的是，^#郎件中的數(shù)據(jù)可以是反相的并 且MSB"10"編程可以利用反相數(shù)據(jù)"i^f亍。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,數(shù)據(jù)反相^ 數(shù)據(jù)"0"被禁止而數(shù)據(jù)"1"被編程。一S4'j用數(shù)據(jù)反相的MSB"10"編程被完成,則^Vf亍MSB"00"編程(塊617)。如 圖7中進(jìn)一步示出的,MSB"OO"編程操作720包括在MSB"OO，，編程之后，將在 MSB"OO"編程之前其數(shù)據(jù)處于LSB狀態(tài)"10"(706)的其中一個(gè)^f諸單元中的數(shù)據(jù)置 為狀態(tài)"00"(707)。i^,一旦MSB"00，，編程完成，則執(zhí)行MSB"01"程序(塊627)，其提供多位數(shù)據(jù)的第二位。如圖7所示,MSB"01"編程操作730包括在MSB"01"編程操作之后，將 在MSB"01"編程操作之前其數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"ir(708)的其中一個(gè)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù) 置為狀態(tài)"01"(709),以提供多位數(shù)據(jù)的編程第二位。應(yīng)該理解的是，圖5至7基于具有LSB和MSB的兩位多位數(shù)據(jù)的實(shí)施例。 本發(fā)明的實(shí)施例不局限于這些配置。例如,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以使 用三位或更多位的多位數(shù)據(jù)。二位(或MSB)編程到具有兩個(gè)讀取操怍的^J諸單元中。例如圖8的程序狀態(tài)分配 表示出了這一點(diǎn)。具體來(lái)講,使用兩個(gè)讀取操作讀取多位數(shù)據(jù)的第二位可以包括將 第一讀取電壓施加到其中一個(gè)存儲(chǔ)單元以確定單元的狀態(tài)是開(kāi)或關(guān)。然后,將第二 讀取電壓施加到其中 一個(gè)存儲(chǔ)單元以讀取其中 一個(gè)存儲(chǔ)單元中的多位數(shù)據(jù)的第二 位。圖8還示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例將讀取電壓 口到其中一個(gè)^^諸單元以讀取 多位數(shù)據(jù)的第一位(LSB)。如此處討論的,所述多位數(shù)據(jù)包括具有狀態(tài)"O"、狀態(tài)"1"、狀態(tài)"2"和狀態(tài)"3"其 中一個(gè)的數(shù)據(jù)。每個(gè)狀態(tài)具有不同的閾值電壓。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，狀態(tài)"O" 的MSB是1而狀態(tài)"0"的LSB是l,狀態(tài)'T，的MSB是0而狀態(tài)"l"的LSB是l，狀 態(tài)"2"的MSB是0而狀態(tài)"2，，的LSB是0并且狀態(tài)"3"的MSB是1而狀態(tài)"3"的LSB 是0?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D9， 11， 13和15的頁(yè)緩沖器的示意圖以及圖10, 12和14的流 程圖討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的操作。應(yīng)該理解的是，圖9, 11， 13和15中示 出的頁(yè)緩沖器和圖3中示出的頁(yè)緩沖器相同,但是包括關(guān)于各種編程階段的附加信 息，如此處將進(jìn)一步討論的。首先參看圖9,將討論示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例在LSB編程期間的頁(yè)緩沖器 的示意圖。下面將結(jié)合圖5的it^呈圖討論頁(yè)緩沖器900的操作。如圖9所示,標(biāo)記 為(1)和(1，)的5^圣對(duì)應(yīng)于頁(yè)緩沖器900的復(fù)位。圖9中示出的局部電路910示出了 在復(fù)位操作期間第一至第三反相器INV1至INV3周?chē)臄?shù)值。復(fù)位操作對(duì)應(yīng)于圖 5的塊505。頁(yè)緩沖器900的標(biāo)記為(2)的第_=>5^圣對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)通路。如局部電路915和920 所示，舉例說(shuō)明了數(shù)據(jù)加載期間第一至第三反相器INV1至INV3周?chē)臄?shù)值。當(dāng) 程序數(shù)據(jù)是"l"時(shí)NDi是一直^("0")而Di是邏^^("0"或"L"),并且當(dāng)程序數(shù)據(jù)是 "0"時(shí)是邏輯高("1")。此時(shí),數(shù)據(jù)'T，被禁止而數(shù)據(jù)"O，，被編程。頁(yè)緩沖器900的數(shù)據(jù)
加載操作對(duì)應(yīng)于圖5的流程圖的塊515。最后,頁(yè)緩沖器900的標(biāo)記為(3)的第三贈(zèng)4圣對(duì)應(yīng)于編程^^諸單元陣列中的^f諸 單元的編程路徑。編程對(duì)應(yīng)于圖5的流程圖的塊525?，F(xiàn)在參考圖10的流程圖和圖11的頁(yè)緩沖器將討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例在 MSB"10"編程期間頁(yè)緩沖器的操作。如圖11所示，標(biāo)記為(l)和(1，)的游4圣對(duì)應(yīng)于 頁(yè)緩沖器1100的復(fù)位以及圖10的夢(mèng)d呈圖的塊1009。圖11中示出的局部電路1110 示出了在復(fù)位操作期間第一至第三反相器INV1至INV3周?chē)臄?shù)值。頁(yè)緩沖器1100的標(biāo)記為(2)的第一5^圣對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)^^口載之前^f諸單元的先前 數(shù)據(jù)讀取操作。圖11中的局部電路1120舉例說(shuō)明了在預(yù)先讀取操作期間第一至第 三^^目器INV1至INV3周?chē)目蒦辜換婆tf直。預(yù)先讀取操作的操作對(duì)應(yīng)于圖10的 流程圖的塊1019。頁(yè)緩沖器1100的標(biāo)記為(3)的第二i^f圣對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)通路。如局部電路1130和 1140所示,舉例說(shuō)明了編程操作期間第 一至第三反相器INV1至INV3周?chē)臄?shù)值, 當(dāng)程序數(shù)據(jù)是"O"時(shí)Di —直是低并且NDi是邏輯高("1"),而當(dāng)程序數(shù)據(jù)是"l"時(shí) 是邏輯低("0"或"L，，)。如上所i4在MSB"10，，操作期間加載到頁(yè)緩沖器中的數(shù)據(jù)^^ 向。因此，根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例在MSB"10"操作之后數(shù)據(jù)"0"被禁止而數(shù)據(jù)'T，被 編程。圖11的頁(yè)緩沖器1100的數(shù)據(jù)加載操作對(duì)應(yīng)于圖10的^f呈圖的塊1029。i^,頁(yè)緩沖器1100的標(biāo)記為(4)的第四鴻4圣對(duì)應(yīng)于編程#^渚單元陣列中的存 儲(chǔ)單元的電流通路，其對(duì)應(yīng)于圖10的流程圖的塊1039。參見(jiàn)圖10的a^呈圖,如上參照?qǐng)D5所逸確U否已經(jīng)iiJ'j MSB"10"編程的循 環(huán)的最大數(shù)(塊1049)。如果確定已經(jīng)達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1049),則MSB"10"編 程的操作終止。相反如果確定沒(méi)有達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1049),則字線電壓被升高 并且操作被重復(fù)直到達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1049)或者達(dá)到期望的單元閾值電壓分 配?，F(xiàn)在參考圖12的流程圖和圖13的頁(yè)緩沖器將討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例在 MSB"OO"編程期間頁(yè)緩沖器的操作。如圖13所示,標(biāo)記為(l)的i !4圣對(duì)應(yīng)于頁(yè)緩沖器 1300的第一先前數(shù)據(jù)讀取。圖13中示出的局部電路1310示出了在第一先前數(shù)據(jù) 讀取操作期間第一至第三反相器INV1至INV3周?chē)臄?shù)值。第一先前數(shù)據(jù)讀取操 作的操作對(duì)應(yīng)于圖12的;i4i圖的塊1202。頁(yè)緩沖器1300的標(biāo)記為(2)的第一i^圣對(duì)應(yīng)于^、諸單元的第二預(yù)先讀取。圖13 中的局部電路1320舉例說(shuō)明了在第二預(yù)先讀取操作期間第一至第三反相器INV1至INV3周?chē)目商鎿Q數(shù)值。第二先前數(shù)據(jù)讀取操作的操作對(duì)應(yīng)于圖12的;/d呈圖 的塊1212。最后,頁(yè)緩沖器1300的標(biāo)記為(3)的第三贈(zèng)徑對(duì)應(yīng)于編程^f渚單元陣列中的存 儲(chǔ)單元的電^it路。頁(yè)緩沖器1300的編程操作對(duì)應(yīng)于圖12的塊1222。參見(jiàn)圖12的流程圖，確定是否已經(jīng)達(dá)到MSB"00"編程的循環(huán)的最大數(shù)(塊 1232)。如果確定已經(jīng)達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1232),則MSB"00"編程的操作終止。 相反，如果確定沒(méi)有達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1232),則字線電壓被升高并且操作被重 復(fù)直到達(dá)到循環(huán)的另一個(gè)最大數(shù)(塊1232)或達(dá)到期望的單元閾值電壓分配?，F(xiàn)在參考圖14的流程圖和圖15的頁(yè)緩沖器將討論根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例在 MSB"01"編程期間頁(yè)緩沖器的操作。如圖15所示,標(biāo)記為(3)和(3，)的鴻雀對(duì)應(yīng)于頁(yè) 緩沖器1500的復(fù)位。圖15中示出的局部電路1510示出了在復(fù)位操作期間第一至 第三反相器INV1至INV3周?chē)臄?shù)值。復(fù)位的操作對(duì)應(yīng)于圖14的流程圖的塊 1404。標(biāo)記為(l)的第一i^圣舉例說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的先前數(shù)據(jù)讀取。圖 15中的局部電路1520舉例說(shuō)明了在先前數(shù)據(jù)讀取期間第一至第三反相器INV1至 INV3周?chē)目商鎿Q數(shù)值。數(shù)據(jù)預(yù)先讀取的操作對(duì)應(yīng)于圖14的濟(jì)d呈圖的塊1414。頁(yè)緩沖器1500的標(biāo)記為(2)的第二^4圣對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)加載。圖15中 的局部電路1530和1540舉例說(shuō)明了在數(shù)據(jù)加載操作期間第一至第三反相器INV1 至INV3周?chē)目商鎿Q數(shù)值。數(shù)據(jù)加載操作的操作對(duì)應(yīng)于圖14的流程圖的塊1424。最后，頁(yè)緩沖器1500的標(biāo)記為(4)的第四蹈在對(duì)應(yīng)于編程^^渚單元陣列中的存 儲(chǔ)單元的電流通路。編程操作對(duì)應(yīng)于圖14的流程圖的塊1434。參見(jiàn)圖14的流程圖，確定是否已經(jīng)達(dá)到MSB"01"編程的循環(huán)的最大數(shù)(塊 1444)。如果確定已經(jīng)達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1444)，則MSB"01"編程的操作終止。 相反，如果確定沒(méi)有達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1444)，則字線電壓被升高并且操作被重 復(fù)直到達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1444)或者達(dá)到期望的單元閾值電壓分配。現(xiàn)在參考圖18,將討論根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例包括如圖17所示的雙鎖存頁(yè)緩沖器 的才喿作的流程圖。操作從塊1800開(kāi)始，擬亍LSB編程。以下將參照?qǐng)D19的力財(cái)呈 圖進(jìn)一步討論4^f亍LSB編程過(guò)程中的處理步驟。MSB編程是使用數(shù)據(jù)反相#^亍的， 其中MSB數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)(雙)鎖存頁(yè)緩沖器被重新加載。下面將參照?qǐng)D20進(jìn)一步討 論MSB編程的操作?，F(xiàn)在參考圖19,將討論實(shí)施例中具有雙鎖存頁(yè)緩沖器的LSB編程的操作的;產(chǎn)d呈
圖。操作從塊1905開(kāi)始，復(fù)位雙鎖存頁(yè)緩沖器的第一鎖存器然后將數(shù)據(jù)加載到雙 鎖存頁(yè)緩沖器的第一鎖存器中(塊1915)。同樣,復(fù)位雙鎖存頁(yè)緩沖器的第二鎖存器 (塊1925)并且加載雙鎖存頁(yè)緩沖器的第二鎖存器(塊l935)。執(zhí)行LSB編程(塊l945)。 如圖7所示，單元閾值電壓分配從"11"701 (擦除狀態(tài))開(kāi)始。驗(yàn)證讀取是利用讀取字 線電壓(Vvrfl)^丸行的，如圖7所示(塊1955)。確U否已經(jīng)ii^ LSB編程的循環(huán) 的最大數(shù)(塊1965)。如果確定已經(jīng)達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1965)，則LSB編程的操 作終止。相瓦如果確定沒(méi)有達(dá)到循環(huán)的最大數(shù)(塊1965),則確定單元閾值電壓分配 是否是"10"(圖7的602)(塊1975)。如果確定單元閾值電壓分配是"10"(塊1975),則 LSB編程已經(jīng)通過(guò)并且LSB編程的操作終止。相反，如果確定單元閾值分配不是 "10，，(塊1975),則字線電壓被升高(塊1985)并且塊1945至1985的操作被重復(fù)直到達(dá) 到循環(huán)的最大數(shù)(塊1965)或者達(dá)到單元閾值電壓分S己"10，，(塊1975)。在本發(fā)明的一不局限于這些配置?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D20的流程圖討論根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有雙鎖存頁(yè)緩沖器的 MSB編程的操作。操作從塊2007開(kāi)始，利用數(shù)據(jù)反相經(jīng)由雙鎖存頁(yè)緩沖器^^亍 MSB"10"編程。一^'j用數(shù)據(jù)反相的MSB"10"編程被完成,則^Vf亍經(jīng)由雙鎖存器的 MSB"OO"編程(塊2017)。最后，一旦MSB"OO"編程完成,則執(zhí)行經(jīng)由雙鎖存器的 MSB"01"編程(塊2027)，其提供多位數(shù)據(jù)的第二位。以上是本發(fā)明的示例性說(shuō)明而不被認(rèn)為是對(duì)其的限制。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了 本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解的是，在本質(zhì)上不 脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)的情況下，示例性實(shí)施例中可能存在許多修改。因此，所有這種修改都被認(rèn)為包括在權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，應(yīng) 該理解的是，以上是對(duì)本發(fā)明的示例性說(shuō)明并不被認(rèn)為是限制于公開(kāi)的特定實(shí)施 例，而ib^公開(kāi)實(shí)施例以及其它實(shí)施例的修改都包括在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。 本申請(qǐng)請(qǐng)求于2006年8月24日申請(qǐng)的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2006-0080698的優(yōu)先權(quán)， 其4^P公開(kāi)內(nèi)^4t引用于此以供參考。
權(quán)利要求
1 、 一種編程多位非易失性^^諸器設(shè)備的方法,所述多位非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備 包括具有多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列和電^^至存儲(chǔ)單元陣列的^H諸部件，所述方法包括將多位數(shù)據(jù)的第一位(FB)從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)務(wù)賭單元 的其中一個(gè)；和利用數(shù)據(jù)反相將多位數(shù)據(jù)的第二位(SB)AM^諸部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中的 多個(gè)^^諸單元的其中一個(gè)。
2、如權(quán)利要求l所述的方法，其中編程多位數(shù)據(jù)的第二位包括利用數(shù)據(jù)反相^^亍第一SB編程；執(zhí)行第二SB編程；和^^亍第三SB編程以提供多位數(shù)據(jù)的已編程第二位。
3 、如權(quán)利要求2所述的方法，其中利用數(shù)據(jù)反相的第一SB編程"I剁乍包括在第一 SB編程操作之后將第一SB編程操作之前其數(shù)據(jù)處于FB狀態(tài)"10"的其中一個(gè)存儲(chǔ) 單元中的數(shù)據(jù)置為SB狀態(tài)"10"。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中存儲(chǔ)部件中的數(shù)據(jù)^^相并且其中^Vf亍第一 SB編程包括利用反相數(shù)據(jù)執(zhí)行第一SB編程。
5、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中數(shù)據(jù)反相之后數(shù)據(jù)"0"被禁止而其中數(shù)據(jù)"1" 被編程。
6 、如權(quán)利要求2所述的方法，其中第二SB編程操作包括在第二SB程序之后將第 二SB編程之前其數(shù)據(jù)處于FB狀態(tài)"10"(已編程的LSB)的其中一個(gè)^f諸單元置為狀 態(tài)"00"。
7 、如權(quán)利要求2所述的方法,其中第三SB編程操作包括在第三SB編程操作之后 將在第三SB編程操作之前其數(shù)據(jù)處于狀態(tài)"11"的其中一個(gè)存儲(chǔ)單元置為狀態(tài)"01" ，以提供多位數(shù)據(jù)的已編程第二位。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中利用數(shù)據(jù)反相編程使得多位數(shù)據(jù)的第二位 被編程到具有兩個(gè)讀取操作的存儲(chǔ)單元中。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中利用兩個(gè)讀取操作讀取多位數(shù)據(jù)的第二位 進(jìn)一步包括將第一讀取電壓 口到其中一個(gè)##單元；以及 將第二讀取電壓施加到其中一個(gè)存儲(chǔ)單元以讀取其中一個(gè)存儲(chǔ)單元中的多位 數(shù)據(jù)的第二位。
10、 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)將讀取電壓 口到其中一個(gè)存 儲(chǔ)單元來(lái)讀取多位數(shù)據(jù)的第 一位，以讀取多位數(shù)據(jù)的第 一位。
11、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中多位數(shù)據(jù)的第"Hi^應(yīng)于多位數(shù)據(jù)的最低 有效位(LSB)并且其中多位數(shù)據(jù)的第二^^十應(yīng)于多位數(shù)據(jù)的最高有效位(MSB)。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法,其中多位數(shù)據(jù)包括具有狀態(tài)"0"、狀態(tài)"1"、狀態(tài) "2，，和狀態(tài)"3"其中一個(gè)的數(shù)據(jù)，其中每個(gè)狀態(tài)具有不同的閾值電壓并且其中狀態(tài) "0"的MSB是l而狀態(tài)"0"的LSB是l，狀態(tài)"r，的MSB是0而狀態(tài)"r的LSB是l,狀態(tài)"2" 的MSB是0而狀態(tài)"2"的LSB是0，并且狀態(tài)"3"的MSB是1而狀態(tài)"3，，的LSB是0。
13、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中編程多位數(shù)據(jù)的第二位包括 從^^諸部件加Mi目數(shù)據(jù)；基于加載的反相數(shù)據(jù)將多位數(shù)據(jù)的第二位編程到多個(gè)存儲(chǔ)單元的其中一個(gè)， l吏4尋多位l封居的第二位通過(guò)最多兩次讀耳又才喿作4皮編矛呈。
14、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中從^f諸部件編程多位數(shù)據(jù)的第一位包括 加載所述多位數(shù)據(jù)；將多位數(shù)據(jù)的第 一位編程到多個(gè)^f諸單元的其中 一個(gè)；確^A否已經(jīng)正確地編程了多位數(shù)據(jù)的第一位；以及如果多位數(shù)據(jù)的第一位沒(méi)有被正確地編程，則逐漸增長(zhǎng)地改變多位數(shù)據(jù)的已 編程第一位的電平，直到確定多位數(shù)據(jù)的第一位已經(jīng)被正確地編程或者已經(jīng)超出 馬H正周期的最大數(shù)。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中加載所述多位數(shù)據(jù)是在復(fù)位^f諸部件之前 進(jìn)行的。
16、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中存儲(chǔ)部件包括單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器和緩沖器 隨片踏耳睹儲(chǔ)器(RAM)的組合,多位數(shù)據(jù)的第 一位被存儲(chǔ)在單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器而多 位數(shù)據(jù)的第二位被^f諸在緩沖器RAM中。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中預(yù)編程的數(shù)據(jù)還存儲(chǔ)在單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器
18、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中^^諸部件包括第一和第二頁(yè)緩沖器,其中多 位數(shù)據(jù)的第一位##在第一頁(yè)緩沖器而多位數(shù)據(jù)的第二位^[諸在第二頁(yè)緩沖器。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法,其中第一頁(yè)緩沖器是上部頁(yè)緩沖器而第二頁(yè)緩 沖器是下部頁(yè)緩沖器。
20、如權(quán)利要求l所述的方法，其中^^諸部件包括具有第一和第二鎖存器的雙 鎖存頁(yè)緩沖器，多位數(shù)據(jù)的第一位被存儲(chǔ)在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第一鎖存器中，而 多位數(shù)據(jù)的第二位被^f諸在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第二鎖存器中。
21 、 一種編程多位非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備的方法,所述多位非易失性^f諸器設(shè)備 包括具有多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列和電耦合至存儲(chǔ)單元陣列的存儲(chǔ)部件，所 述方法包括將多位數(shù)據(jù)的第一位從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)單元的其 中一個(gè)；以及利用數(shù)據(jù)反相將多位數(shù)據(jù)的第二位從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè) ^f諸單元的其中一個(gè)，其中利用數(shù)據(jù)反相編程多位數(shù)據(jù)的第二位包括 反相多位數(shù)據(jù)的第二位；以及 ^U亍反相的多位數(shù)據(jù)的第二位的程序。
22、 一種多位非易失fe^諸器設(shè)備包拾具有多個(gè)4孩單元的^H諸單元陣列；電耦合至存儲(chǔ)單元陣列的存儲(chǔ)部件，其中所述存儲(chǔ)器設(shè)備被配置為將多位數(shù)據(jù)的第 一位從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)單元的其中 一個(gè)并且利用數(shù)據(jù)反相將多位數(shù)據(jù)的第二位從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中多個(gè)存儲(chǔ)單元 的其中一個(gè)。
23、 如權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其中存儲(chǔ)部件包括單個(gè)鎖存頁(yè)緩沖器 和緩沖器隨才踏M"儲(chǔ)器(RAM)的組合,多位數(shù)據(jù)的第一位被^f諸在單個(gè)鎖存頁(yè)緩 沖器而多位數(shù)據(jù)的第二位被^i諸在緩沖器RAM 。
24、 如權(quán)利要求23所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其中預(yù)編程的數(shù)據(jù)^#在單個(gè)鎖存頁(yè)緩 沖器。
25、 如權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其中存儲(chǔ)部件包括第一和第二頁(yè)緩沖 器,其中多位數(shù)據(jù)的第一位存儲(chǔ)在第一頁(yè)緩沖器而多位數(shù)據(jù)的第二位##在第二頁(yè) 緩沖器。
26、 如權(quán)利要求25所述的存儲(chǔ)器設(shè)備,其中第 一頁(yè)緩沖器是上部頁(yè)緩沖器而第 二頁(yè)緩沖器是下部頁(yè)緩沖器。
27、 如權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其中存儲(chǔ)部件包括具有第一和第二鎖 存器的雙鎖存頁(yè)緩沖器，多位數(shù)據(jù)的第一位被存儲(chǔ)在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第一鎖存 器中，而多位數(shù)據(jù)的第二位被^f諸在雙鎖存頁(yè)緩沖器的第二鎖存器中。
28、 如權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其中利用數(shù)據(jù)反相使得多位數(shù)據(jù)的第 二位利用兩次讀取操作被編程到^i諸單元中。
29、 如權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其中所述^^諸器設(shè)備還被配置為 利用數(shù)據(jù)反才財(cái)W亍第一SB編程；^(/f第二SB編程；和#^亍第三SB編程以提供多位數(shù)據(jù)的第二位。
全文摘要
提供了編程多位非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備的方法。多位非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備包括具有多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列和電耦合至存儲(chǔ)單元陣列的存儲(chǔ)部件。將多位數(shù)據(jù)的第一位(FB)從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)單元的其中一個(gè)。利用數(shù)據(jù)反相將多位數(shù)據(jù)的第二位(SB)從存儲(chǔ)部件編程到存儲(chǔ)單元陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)單元的其中一個(gè)。還提供了相關(guān)的存儲(chǔ)器設(shè)備。
文檔編號(hào)G11C16/10GK101145396SQ200710170119
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者牟炫宣 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社