編程方法及存儲(chǔ)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示編程存儲(chǔ)器的方法及存儲(chǔ)器。在至少一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)確定選定單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓來(lái)編程存儲(chǔ)器，其中使用所述選定單元的至少一個(gè)相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓值來(lái)確定所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
【專利說(shuō)明】編程方法及存儲(chǔ)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明大體來(lái)說(shuō)涉及存儲(chǔ)器，且特定來(lái)說(shuō)在一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例中，本發(fā)明涉及編程快閃存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002]存儲(chǔ)器裝置通常經(jīng)提供作為計(jì)算機(jī)或其它電子裝置中的內(nèi)部半導(dǎo)體集成電路。存在許多不同類型的存儲(chǔ)器，包含隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)及快閃存儲(chǔ)器。
[0003]快閃存儲(chǔ)器裝置已發(fā)展成用于各種各樣電子應(yīng)用的非易失性存儲(chǔ)器的普遍來(lái)源。快閃存儲(chǔ)器裝置通常使用允許高存儲(chǔ)器密度、高可靠性及低電力消耗的單晶體管存儲(chǔ)器單元。存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的改變(經(jīng)由對(duì)電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(例如，浮動(dòng)?xùn)艠O或電荷陷阱)進(jìn)行編程)或其它物理現(xiàn)象(例如，相變或極化)確定每一單元的數(shù)據(jù)值。通常將所述單元分組成若干塊。可(例如)通過(guò)將電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)充電來(lái)對(duì)一塊內(nèi)的單元中的每一者進(jìn)行電編程。此類型的單元中的數(shù)據(jù)是由在所述電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中存在或不存在電荷而確定?？赏ㄟ^(guò)擦除操作來(lái)從電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)移除電荷?？扉W存儲(chǔ)器的常見(jiàn)用途包含:個(gè)人計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字媒體播放器、數(shù)字錄制器、游戲機(jī)、電器、車輛、無(wú)線裝置、蜂窩式電話及可裝卸存儲(chǔ)器模塊，且快閃存儲(chǔ)器的用途不斷擴(kuò)大。
[0004]快閃存儲(chǔ)器通常利用稱為NOR快閃及NAND快閃的兩種基本架構(gòu)中的一者。所述名稱是從用以讀取裝置的邏輯得出。在NOR快閃架構(gòu)中，存儲(chǔ)器單元的邏輯列與耦合到數(shù)據(jù)線(例如通常稱為位線的那些數(shù)據(jù)線)的每一存儲(chǔ)器單元并聯(lián)耦合。在NAND快閃架構(gòu)中，存儲(chǔ)器單元的一列僅與所述列的耦合到位線的第一存儲(chǔ)器單元串聯(lián)耦合。
[0005]隨著電子系統(tǒng)的性能及復(fù)雜度增加，在系統(tǒng)中對(duì)額外存儲(chǔ)器的要求也增加。然而，為了繼續(xù)減少系統(tǒng)的成本，部件計(jì)數(shù)必須保持為最小值?？赏ㄟ^(guò)增加集成電路的存儲(chǔ)器密度(通過(guò)使用例如多電平單元(MLC)等技術(shù))來(lái)實(shí)現(xiàn)此需求。舉例來(lái)說(shuō)，MLC NAND快閃存儲(chǔ)器是極具成本效益的非易失性存儲(chǔ)器。
[0006]多電平單元可通過(guò)給存儲(chǔ)于傳統(tǒng)快閃單元上的特定閾值電壓(Vt)指派位模式來(lái)利用所述單元的模擬性質(zhì)。取決于指派給單元的電壓范圍的數(shù)量及在存儲(chǔ)器單元的壽命操作期間所指派電壓范圍的穩(wěn)定性，此技術(shù)準(zhǔn)許每單元存儲(chǔ)兩個(gè)或兩個(gè)以上位。
[0007]舉例來(lái)說(shuō)，可給一單元指派四個(gè)不同電壓范圍，針對(duì)每一范圍為200mV。通常，在每一范圍之間為0.2V到0.4V的靜區(qū)以防止所述范圍重疊。如果存儲(chǔ)于單元上的電壓在第一范圍內(nèi)，那么所述單元正存儲(chǔ)邏輯11狀態(tài)且通常被視為所述單元的經(jīng)擦除狀態(tài)。如果電壓在第二范圍內(nèi)，那么所述單元正存儲(chǔ)邏輯01狀態(tài)。此針對(duì)與用于單元的范圍一樣多的范圍而繼續(xù)，前提是這些電壓范圍在存儲(chǔ)器單元的壽命操作期間保持穩(wěn)定。
[0008]由于在每一 MLC中存儲(chǔ)兩個(gè)或兩個(gè)以上狀態(tài)，因此針對(duì)每一狀態(tài)的電壓范圍中的每一者的寬度可極為重要。所述寬度與存儲(chǔ)器電路的操作中的許多變量有關(guān)。舉例來(lái)說(shuō)，可在一個(gè)溫度下檢驗(yàn)單元且可在不同溫度下讀取所述單元。確定單元是否被擦除或編程到正確Vt范圍的電路必須做出所述確定。所述電路的一些特性受溫度影響。Vt窗為所有這些類型的差異的和，其變換成Vt的所感知窗的移位。為了使窗操作，四個(gè)狀態(tài)的寬度加上每一狀態(tài)之間的余量應(yīng)總計(jì)為可用窗。
[0009]當(dāng)編程存儲(chǔ)器中的單元時(shí)，對(duì)所述單元的編程可影響所述單元的相鄰單元的閾值電壓。具體來(lái)說(shuō)，編程耦合(例如浮動(dòng)?xùn)艠O間耦合或其它電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間耦合)可影響水平相鄰單元、垂直相鄰單元或?qū)蔷€相鄰單元的閾值電壓。當(dāng)將單元編程到目標(biāo)閾值電壓且隨后編程相鄰單元時(shí)，相鄰單元的閾值電壓的移動(dòng)可對(duì)已經(jīng)編程單元具有耦合效應(yīng)。所述效應(yīng)為相鄰單元的閾值電壓的移動(dòng)量及相鄰單元與已經(jīng)編程單元之間的耦合比的函數(shù)。隨著存儲(chǔ)器單元中每單元位的數(shù)目增加，閾值電壓分布窗的數(shù)目增加且那些窗中的差錯(cuò)容限減小，且浮動(dòng)?xùn)艠O間耦合可變?yōu)榫幊谈蓴_的一大部分。
[0010]出于例如上文所述的那些原因的原因且出于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀及理解本說(shuō)明書(shū)后將明了的例如下文所述的那些原因的原因，除其它之外，此項(xiàng)技術(shù)中需要減小存儲(chǔ)器編程中的浮動(dòng)?xùn)艠O間耦合。

【發(fā)明內(nèi)容】
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖；
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陣列的一部分的圖示；
[0013]圖3A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法的流程圖；
[0014]圖3B是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法的流程圖；
[0015]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法的流程圖；
[0016]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法的流程圖；
[0017]圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法的流程圖；且
[0018]圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例具有擁有存儲(chǔ)器陣列配置的至少一個(gè)存儲(chǔ)器裝置的電系統(tǒng)的功能框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在以下對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述中，參考形成本發(fā)明一部分的附圖。圖式中，貫穿數(shù)個(gè)視圖中相似編號(hào)描述大致類似的組件。充分詳細(xì)地描述這些實(shí)施例旨在使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。還可利用其它實(shí)施例，且可在不背離本發(fā)明范圍的前提下做出結(jié)構(gòu)、邏輯及電改變。
[0020]因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)視為具有限制意義，且本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)以及此權(quán)利要求書(shū)被授權(quán)的等效內(nèi)容的全部范圍界定。
[0021]本文中所揭示的各種實(shí)施例包含用于將選定單元編程到低于目標(biāo)閾值電壓的閾值電壓的預(yù)補(bǔ)償，所述預(yù)補(bǔ)償考慮到編程選定單元的相鄰單元的耦合干擾。更具體來(lái)說(shuō)，各種實(shí)施例可減小經(jīng)預(yù)補(bǔ)償目標(biāo)閾值電壓與目標(biāo)閾值電壓之間的間隙。
[0022]已使用選定單元的目標(biāo)閾值電壓的減小補(bǔ)償浮動(dòng)?xùn)艠O間耦合以考慮到在編程選定單元的相鄰單元時(shí)的稍后編程干擾。然而，由于在編程之前耦合干擾量是未知的，因此典型的調(diào)整僅將預(yù)目標(biāo)電壓調(diào)整到低于存儲(chǔ)器的整個(gè)頁(yè)的目標(biāo)閾值電壓的所設(shè)定量。在此類型的調(diào)整中，不僅一些單元具有過(guò)低的預(yù)目標(biāo)電壓，從而導(dǎo)致編程中的增加的差錯(cuò)，而且一些單元可具有設(shè)定為過(guò)高的預(yù)目標(biāo)閾值電壓，此可導(dǎo)致過(guò)編程，g卩，編程到下一電壓范圍中。這些差錯(cuò)中的每一者本身就是問(wèn)題，且每一者通過(guò)本文中所描述的各種實(shí)施例來(lái)加以校正。
[0023]圖1中以流程圖形式展示編程存儲(chǔ)器的方法100。方法100包括在框102中確定選定單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓使用選定單元與其相鄰單元中的每一者之間的耦合比。選定單元的“相鄰單元”可包含存儲(chǔ)器中直接鄰近所述單元的那些單元。舉例來(lái)說(shuō)，可存在水平鄰近于選定單元的單元(例如，在相同字線上)，可存在垂直鄰近于選定單元的單元(例如，在相同位線上)，且可存在對(duì)角線鄰近于選定單元的單元(例如，在不同于選定單元的位線及字線的位線及字線上)。
[0024]在另一實(shí)施例中，確定進(jìn)一步包括將選定單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓設(shè)定為等于選定單元的目標(biāo)閾值電壓的量減去與由于所述選定單元的所有相鄰單元所致的合計(jì)閾值電壓移位成比例的量。圖2中展示存儲(chǔ)器裝置的陣列200的局部圖。使用字線210及位線220來(lái)存取待編程的選定單元202。單元202具有在陣列200的編程期間也將編程的八個(gè)相鄰單元。水平鄰近的相鄰單元為字線210上的單元232及234。垂直鄰近的相鄰單元為位線220上的單元236及238。對(duì)角線鄰近的相鄰單元為鄰近位線218及鄰近字線208及212上的單元240及242以及鄰近位線222及鄰近字線208及212上的單元244及246。如已知，當(dāng)編程相鄰單元232、234、236、238、240、242、244及246時(shí)，所述編程將例如由于浮動(dòng)?xùn)艠O間耦合而影響單元202的閾值電壓。選定單元202的每一類型的相鄰單元(舉例來(lái)說(shuō)，水平相鄰單元、垂直相鄰單元及對(duì)角線相鄰單元)將具有可確定(例如測(cè)量或預(yù)定)的耦合比。在一個(gè)實(shí)施例中，將此耦合比確定為相鄰單元的耦合到選定單元202的閾值電壓移動(dòng)量的百分比。舉例來(lái)說(shuō)，如果水平相鄰單元的閾值電壓的移動(dòng)為500毫伏且選定單元的閾值電壓的改變?yōu)?0mV，那么耦合比為10%。應(yīng)理解，盡管已描述線性耦合，但也可使用本文中所描述的方法來(lái)補(bǔ)償其它耦合。如果可確定耦合量，那么可對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。用于確定其它耦合(例如非線性耦合)的技術(shù)為已知的且本文中不進(jìn)一步加以論述。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，做出對(duì)選定單元202將由于其相鄰單元的后續(xù)編程而具有多少由于浮動(dòng)?xùn)艠O間耦合所致的移動(dòng)的確定。通過(guò)確定(例如計(jì)算)每一相鄰單元的閾值電壓移動(dòng)乘以其相應(yīng)耦合比來(lái)做出所述確定。每一相鄰單元的每一閾值電壓移動(dòng)的和為針對(duì)選定單元202的相鄰單元的編程的由于浮動(dòng)?xùn)艠O間耦合所致的總(例如合計(jì)或與合計(jì)成比例)閾值電壓移位。在一個(gè)實(shí)施例中，使用此確定來(lái)預(yù)補(bǔ)償選定單元202的預(yù)目標(biāo)閾值電壓值。也就是說(shuō)，知曉將耦合到選定單元202的閾值電壓移位的量允許以比先前存儲(chǔ)器中大的特異性確定選定單元202的預(yù)目標(biāo)編程閾值電壓。
[0026]在確定選定單元202的閾值電壓的移動(dòng)中的另一特異性程度下，對(duì)選定單元的相鄰單元將被編程到哪一閾值電壓的確定是在相鄰單元的相鄰單元將被編程到的預(yù)目標(biāo)閾值電壓的基礎(chǔ)上做出的，且進(jìn)一步考慮到其相鄰單元的相鄰單元的電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間耦合。具體來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)選定單元202將經(jīng)受的耦合量的確定是使用其相鄰單元中的每一者的預(yù)目標(biāo)閾值電壓來(lái)確定的，所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓又是使用相鄰單元的相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓來(lái)確定的。[0027]圖3A中以流程圖形式展示用于編程存儲(chǔ)器的方法300。方法300包括:在框302中將選定單元編程到所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓，在框304中將選定單元的相鄰單元編程到相應(yīng)所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓，在框306中將選定單元編程到所確定目標(biāo)閾值電壓，在框308中將相鄰單元的相鄰單元編程到相應(yīng)所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓，及在框310中將相鄰單元編程到所確定目標(biāo)閾值電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，重復(fù)編程相鄰單元的相鄰單元，直到一頁(yè)的所有單元均被編程到其目標(biāo)閾值電壓為止。
[0028]方法300可擴(kuò)展到圖3B中以流程圖形式350展示的額外編程方法。具體來(lái)說(shuō)，編程存儲(chǔ)器的方法350包括在框352中將選定單元編程到所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓，在框354中將選定單元的第一到第(N-1)層級(jí)相鄰單元編程到相應(yīng)所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓，及在框356中使將選定及后續(xù)層級(jí)相鄰單元編程到其所確定目標(biāo)閾值電壓與將第N及后續(xù)層級(jí)相鄰單元編程到其預(yù)目標(biāo)閾值電壓交替。也就是說(shuō)，所述方法以第二層級(jí)相鄰單元到目標(biāo)閾值電壓、第N層級(jí)相鄰單元到預(yù)目標(biāo)閾值電壓、第三層級(jí)相鄰單元到目標(biāo)閾值電壓、第(N+1)層級(jí)相鄰單元到其預(yù)目標(biāo)閾值電壓等等的模式使編程到單元的目標(biāo)閾值電壓及預(yù)目標(biāo)閾值電壓交替，直到編程完成為止?？蓪⑺龇椒ǚQ為滾動(dòng)N預(yù)目標(biāo)預(yù)補(bǔ)償。
[0029]圖3A展示滾動(dòng)2預(yù)目標(biāo)預(yù)補(bǔ)償。此方法擴(kuò)展到圖3B中的滾動(dòng)N。對(duì)于此實(shí)施例，如下界定相鄰層級(jí)單元。選定單元的第一層級(jí)相鄰單元為與所述選定單元遠(yuǎn)離一個(gè)字線、遠(yuǎn)離一個(gè)位線或遠(yuǎn)離一個(gè)字線及一個(gè)位線的單元。第二層級(jí)相鄰單元為選定單元的相鄰單元的相鄰單元等等，直到編程完成為止。
[0030]將方法350應(yīng)用于滾動(dòng)3預(yù)目標(biāo)預(yù)補(bǔ)償，發(fā)生以下情形。將選定單元編程到其所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓。將選定單元的第一及第二層級(jí)相鄰單元編程到其所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓。接著，將選定單元編程到其目標(biāo)閾值電壓。接著，將第三層級(jí)相鄰單元編程到其所確定閾值電壓，將第一層級(jí)相鄰單元編程到其目標(biāo)閾值電壓等等，直到編程完成為止。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，如框302中將選定單元編程到所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓展示于圖4中且包括:在框402中確定選定單元的相鄰單元的存儲(chǔ)器擦除閾值電壓與所要預(yù)目標(biāo)閾值電壓之間的閾值電壓差，在框404中確定(例如計(jì)算)在相鄰單元的稍后編程期間由于耦合所致的選定單元閾值電壓的總閾值電壓移位，及在框406中將選定單元的所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓設(shè)定為所確定目標(biāo)閾值電壓減去與合計(jì)閾值電壓移位成比例的量。在一個(gè)實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)器擦除閾值電壓為陣列的頁(yè)或塊的平均擦除閾值電壓。
[0032]在NAND存儲(chǔ)器中，以已知方式同時(shí)擦除存儲(chǔ)器塊。經(jīng)擦除單元的閾值電壓通常為負(fù)閾值電壓。然而，并非塊中的每個(gè)單元均將擦除到相同擦除電壓。一些單元將具有比平均擦除閾值電壓更負(fù)的閾值電壓，且其它單元將具有不及平均擦除閾值電壓負(fù)的閾值電壓。在另一實(shí)施例中，在感測(cè)操作中確定(例如測(cè)量)每一經(jīng)擦除單元的實(shí)際電壓，且確定單元的經(jīng)擦除閾值電壓與其目標(biāo)(或預(yù)目標(biāo))閾值電壓之間的閾值電壓差。在此實(shí)施例中，當(dāng)單元為相鄰單元時(shí)對(duì)單元的閾值電壓的移動(dòng)量的確定(例如計(jì)算)允許對(duì)預(yù)目標(biāo)閾值電壓的甚至更嚴(yán)密的控制，因?yàn)橄噜弳卧拈撝惦妷旱膶?shí)際移動(dòng)量是已知的。
[0033]在圖5中所展示的另一實(shí)施例中，展示用于編程存儲(chǔ)器的方法500。方法500包括:在框502中基于選定單元的目標(biāo)閾值電壓及選定單元的多個(gè)相鄰單元的多個(gè)預(yù)目標(biāo)閾值電壓而將所述選定單元編程到預(yù)目標(biāo)閾值電壓，及在框504中基于多個(gè)相鄰單元中的每一者的相鄰單元目標(biāo)閾值電壓的目標(biāo)閾值電壓及所述相鄰單元的多個(gè)相鄰單元的多個(gè)預(yù)目標(biāo)閾值電壓而將所述相鄰單元編程到相鄰單元預(yù)目標(biāo)閾值電壓。可確定(例如計(jì)算)由于一個(gè)或一個(gè)以上層級(jí)的相鄰單元的多個(gè)相鄰單元所致的閾值電壓移位(例如總耦合電壓)，且將預(yù)目標(biāo)閾值電壓確定(例如指派)為目標(biāo)閾值電壓減去總閾值電壓移位或與其成比例的量。如已描述，此總閾值電壓移位取決于由于相鄰單元所致的耦合且還可使用相鄰單元的所感測(cè)實(shí)際擦除電壓來(lái)確定以較準(zhǔn)確地預(yù)補(bǔ)償待編程單元的預(yù)目標(biāo)電壓。此外，應(yīng)理解，在一些實(shí)施例中，在將相鄰單元編程到預(yù)目標(biāo)閾值電壓之前，還確定相鄰單元的相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓，且可執(zhí)行此過(guò)程直到存儲(chǔ)器的一頁(yè)的所有單元均被編程為止。
[0034]在此些實(shí)施例中，如下執(zhí)行編程操作。將選定單元編程到經(jīng)預(yù)補(bǔ)償預(yù)目標(biāo)閾值電壓。使用由于未編程相鄰單元與選定單元之間的耦合所致的閾值電壓移動(dòng)的預(yù)期量來(lái)確定(例如計(jì)算)此經(jīng)預(yù)補(bǔ)償預(yù)目標(biāo)閾值電壓。一旦將選定單元編程到經(jīng)預(yù)補(bǔ)償預(yù)目標(biāo)閾值電壓，便將選定單元的相鄰單元編程到其所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓值。使用由于第二層級(jí)相鄰單元與所述第二層級(jí)相鄰單元的相鄰單元之間的耦合所致的閾值電壓移動(dòng)的預(yù)期量來(lái)各自確定其預(yù)目標(biāo)閾值電壓。接著，將選定單元編程到其目標(biāo)閾值電壓。接著，使用用于相鄰單元的相同確定過(guò)程將第二層級(jí)相鄰單元編程到其所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓值。接著，將選定單元的相鄰單元編程到其相應(yīng)目標(biāo)閾值電壓等等，直到頁(yè)被完全編程為止。
[0035]上文所描述的方法使每一層級(jí)的單元在兩個(gè)步驟中被編程。在其它實(shí)施例中，適于與上文所描述的方法一起使用的額外編程步驟可用于每一層級(jí)的單元。也就是說(shuō)，可使用三個(gè)編程步驟，可稱之為三遍次編程。在三遍次編程中，在三個(gè)步驟中編程每一層級(jí)的單元。在三遍次編程的一個(gè)實(shí)施例中，編程方法如圖6中更詳細(xì)展示的那樣操作。在三遍次編程中，存在兩個(gè)預(yù)目標(biāo)編程步驟而非上文所描述的方法中的一個(gè)編程步驟。具體來(lái)說(shuō)，三遍次編程包括在框602中對(duì)選定單元進(jìn)行預(yù)先預(yù)目標(biāo)編程，在框604中對(duì)選定單元的第一層級(jí)相鄰單元進(jìn)行預(yù)先預(yù)目標(biāo)編程，在框606中對(duì)選定單元進(jìn)行預(yù)目標(biāo)編程，在框608中對(duì)第二層級(jí)相鄰單元進(jìn)行預(yù)先預(yù)目標(biāo)編程，在框610中對(duì)第一層級(jí)相鄰單元進(jìn)行預(yù)目標(biāo)編程，在框612中將選定單元編程到所確定目標(biāo)閾值電壓，及在框614中重復(fù)對(duì)每一下一后續(xù)層級(jí)的預(yù)先預(yù)目標(biāo)編程、預(yù)目標(biāo)編程及目標(biāo)編程，直到編程完成為止。用于下一反復(fù)的框614將為對(duì)第三層級(jí)相鄰單元進(jìn)行預(yù)先預(yù)目標(biāo)編程、對(duì)第二層級(jí)相鄰單元進(jìn)行預(yù)目標(biāo)編程及對(duì)第一層級(jí)相鄰單元進(jìn)行目標(biāo)編程。在一個(gè)實(shí)施例中，以與確定預(yù)目標(biāo)編程層級(jí)相同的方式確定預(yù)先預(yù)目標(biāo)編程層級(jí)。
[0036]在操作中，各種方法允許預(yù)目標(biāo)閾值電壓較接近于目標(biāo)閾值電壓。此又導(dǎo)致編程中的較小總差錯(cuò)?？偛铄e(cuò)為預(yù)目標(biāo)與目標(biāo)閾值電壓之間的電壓間隙及耦合比的函數(shù)。因此，當(dāng)減小預(yù)目標(biāo)閾值電壓與目標(biāo)閾值電壓之間的間隙時(shí)，還減少編程所述存儲(chǔ)器的總體差錯(cuò)。在一個(gè)或一個(gè)以上序列中將數(shù)據(jù)編程到預(yù)目標(biāo)層級(jí)且在最終序列中將其編程到最終層級(jí)。在一個(gè)實(shí)施例中，針對(duì)干擾補(bǔ)償預(yù)目標(biāo)層級(jí)以便使預(yù)目標(biāo)分布變緊，從而實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的最終分布。
[0037]本文中所描述的方法能夠以管線方式來(lái)執(zhí)行。也就是說(shuō)，在正編程特定頁(yè)時(shí)，可緩沖下一頁(yè)，且在本文中針對(duì)頁(yè)所描述的預(yù)補(bǔ)償在編程先前頁(yè)期間執(zhí)行，因此編程可在與先前存儲(chǔ)器中相同的速度下但以編程中的減少的總差錯(cuò)而發(fā)生。
[0038]圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例且在其上實(shí)踐本發(fā)明的各種實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置701的簡(jiǎn)化框圖。存儲(chǔ)器裝置701包含布置成若干行及若干列的存儲(chǔ)器單元陣列704。所述存儲(chǔ)器裝置還包含可以(舉例來(lái)說(shuō))硬件、固件及/或軟件實(shí)現(xiàn)的控制器?？刂破鞯囊粋€(gè)實(shí)例可包含I/o控制電路712及/或控制邏輯716。雖然將主要參考NAND存儲(chǔ)器陣列來(lái)描述各種實(shí)施例，但各種實(shí)施例并不限于存儲(chǔ)器陣列704的特定架構(gòu)。適合于本發(fā)明實(shí)施例的其它陣列架構(gòu)的一些實(shí)例包含NOR陣列、AND陣列及虛擬接地陣列。然而,一般來(lái)說(shuō),本文中所描述的實(shí)施例可適應(yīng)準(zhǔn)許產(chǎn)生指示每一存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的數(shù)據(jù)信號(hào)的任何陣列架構(gòu)。
[0039]提供行解碼電路708及列解碼電路710以解碼提供到存儲(chǔ)器裝置701的地址信號(hào)。接收并解碼地址信號(hào)以存取存儲(chǔ)器陣列704。存儲(chǔ)器裝置701還包含輸入/輸出(I/
0)控制電路712以管理命令、地址及數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器裝置701的輸入以及數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息從存儲(chǔ)器裝置701的輸出。地址寄存器714耦合于I/O控制電路712與行解碼電路708及列解碼電路710之間以在解碼之前鎖存地址信號(hào)。命令寄存器724耦合于I/O控制電路712與控制邏輯716之間以鎖存?zhèn)魅朊??？刂七壿?16響應(yīng)于所述命令而控制對(duì)存儲(chǔ)器陣列704的存取并產(chǎn)生用于外部處理器730的狀態(tài)信息?？刂七壿?16耦合到行解碼電路708及列解碼電路710以響應(yīng)于地址而控制行解碼電路708及列解碼電路710。
[0040]控制邏輯716還耦合到取樣與保持電路718。取樣與保持電路718以模擬電壓信號(hào)的形式鎖存?zhèn)魅牖騻鞒龅臄?shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，所述取樣與保持電路可含有用于對(duì)表示待寫(xiě)入到存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)的傳入電壓信號(hào)或指示從存儲(chǔ)器單元感測(cè)的閾值電壓的傳出電壓信號(hào)進(jìn)行取樣的電容器或其它模擬存儲(chǔ)裝置。取樣與保持電路718可進(jìn)一步提供對(duì)經(jīng)取樣電壓的放大及/或緩沖以將較強(qiáng)的數(shù)據(jù)信號(hào)提供到外部裝置。
[0041]模擬電壓信號(hào)的處置可采取類似于CMOS成像器【技術(shù)領(lǐng)域】中眾所周知的方法的方法，其中將響應(yīng)于入射照射而在成像器的像素處產(chǎn)生的電荷電平存儲(chǔ)于電容器上。接著使用差分放大器將這些電荷電平轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，其中參考電容器作為所述差分放大器的第二輸入。接著將差分放大器的輸出傳遞到模/數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)裝置以獲得表示照射的強(qiáng)度的數(shù)字值。在本發(fā)明實(shí)施例中，可響應(yīng)于使電容器經(jīng)受指示存儲(chǔ)器單元的分別用于讀取或編程所述存儲(chǔ)器單元的實(shí)際或目標(biāo)閾值電壓的電壓電平而在所述電容器上存儲(chǔ)電荷?？山又褂镁哂薪拥剌斎牖蚓哂衅渌鼌⒖夹盘?hào)作為第二輸入的差分放大器將此電荷轉(zhuǎn)換為模擬電壓?？山又鴮⒉罘址糯笃鞯妮敵鰝鬟f到I/O控制電路712以供在讀取操作的情況中從存儲(chǔ)器裝置輸出或在編程存儲(chǔ)器裝置時(shí)的一個(gè)或一個(gè)以上檢驗(yàn)操作期間用于比較。應(yīng)注意，I/O控制電路712可任選地包含模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能性及數(shù)/模轉(zhuǎn)換(DAC)功能性以將讀取數(shù)據(jù)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字位模式及將寫(xiě)入數(shù)據(jù)從數(shù)字位模式轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，使得存儲(chǔ)器裝置701可適于與模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口通信。
[0042]在寫(xiě)入操作期間，在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)用于預(yù)補(bǔ)償單元及相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓的實(shí)施例編程存儲(chǔ)器陣列704的選定存儲(chǔ)器單元，直到指示其Vt電平的電壓與保持于取樣與保持電路718中的電平匹配為止。作為一個(gè)實(shí)例，此可使用差分感測(cè)裝置來(lái)將所保持電壓電平與選定存儲(chǔ)器單元的閾值電壓進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)器編程幾乎一樣，可向選定存儲(chǔ)器單元施加編程脈沖以增加其閾值電壓直到達(dá)到或超過(guò)所要值為止。在讀取操作中，將選定存儲(chǔ)器單元的Vt電平傳遞到取樣與保持電路718以供直接作為模擬信號(hào)或作為模擬信號(hào)的數(shù)字化表示而傳送到外部處理器(圖7中未展示)，此取決于ADC/DAC功能性是在存儲(chǔ)器裝置外部還是在其內(nèi)提供。[0043]可以多種方式確定單元的閾值電壓。舉例來(lái)說(shuō)，可在選定存儲(chǔ)器單元變?yōu)楸患せ顣r(shí)的點(diǎn)處對(duì)存取線(例如通常稱為字線的那些存取線)電壓進(jìn)行取樣?；蛘撸上蜻x定存儲(chǔ)器單元的第一源極/漏極側(cè)施加經(jīng)升壓電壓，且可將閾值電壓視為其控制柵極電壓與其另一源極電壓/漏極側(cè)處的電壓之間的差。通過(guò)將電壓耦合到電容器，將與所述電容器共享電荷以存儲(chǔ)所述經(jīng)取樣電壓。注意，經(jīng)取樣電壓不需要等于閾值電壓，而是僅僅指示所述電壓。舉例來(lái)說(shuō)，在向存儲(chǔ)器單元的第一源極/漏極側(cè)施加經(jīng)升壓電壓且向其控制柵極施加已知電壓的情況中，可將在存儲(chǔ)器單元的第二源極/漏極側(cè)處形成的電壓視為數(shù)據(jù)信號(hào)，因?yàn)樗纬傻碾妷褐甘敬鎯?chǔ)器單元的閾值電壓。
[0044]取樣與保持電路718可包含高速緩存(即，用于每一數(shù)據(jù)值的多個(gè)存儲(chǔ)位置)，使得存儲(chǔ)器裝置701可在將第一數(shù)據(jù)值傳遞到外部處理器的同時(shí)讀取下一數(shù)據(jù)值，或在將第一數(shù)據(jù)值寫(xiě)入到存儲(chǔ)器陣列704的同時(shí)接收下一數(shù)據(jù)值。狀態(tài)寄存器722耦合于I/O控制電路712與控制邏輯716之間以鎖存狀態(tài)信息以供輸出到外部處理器。
[0045]存儲(chǔ)器裝置701經(jīng)由控制鏈路732在控制邏輯716處接收控制信號(hào)。所述控制信號(hào)可包含芯片啟用CE#、命令鎖存啟用CLE、地址鎖存啟用ALE及寫(xiě)入啟用WE#。存儲(chǔ)器裝置701可經(jīng)由多路復(fù)用輸入/輸出(I/O)總線734從外部處理器接收命令(以命令信號(hào)的形式)、地址(以地址信號(hào)的形式)及數(shù)據(jù)(以數(shù)據(jù)信號(hào)的形式)并經(jīng)由I/O總線734將數(shù)據(jù)輸出到外部處理器。
[0046]在特定實(shí)例中，經(jīng)由輸入/輸出(I/O)總線734的I/O引腳[7: 0]在I/O控制電路712處接收命令并將其寫(xiě)入到命令寄存器724中。經(jīng)由總線734的輸入/輸出(I/O)引腳[7: 0]在I/O控制電路712處接收地址并將其寫(xiě)入到地址寄存器714中。可針對(duì)能夠接收八個(gè)并行信號(hào)的裝置經(jīng)由輸入/輸出(I/O)引腳[7: 0]或針對(duì)能夠接收十六個(gè)并行信號(hào)的裝置經(jīng)由輸入/輸出(I/O)引腳[15: 0]在I/O控制電路712處接收數(shù)據(jù)并將其傳送到取樣與保持電路718。還可針對(duì)能夠發(fā)射八個(gè)并行信號(hào)的裝置經(jīng)由輸入/輸出(I/O)引腳[7: 0]或針對(duì)能夠發(fā)射十六個(gè)并行信號(hào)的裝置經(jīng)由輸入/輸出(I/O)引腳[15: 0]輸出數(shù)據(jù)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可提供額外電路及信號(hào)，且已簡(jiǎn)化圖7的存儲(chǔ)器裝置以幫助專注于本發(fā)明的實(shí)施例。
[0047]如上文關(guān)于用于預(yù)補(bǔ)償閾值電壓的方法及圖1-6的陣列所描述來(lái)執(zhí)行對(duì)存儲(chǔ)器700的選定單元、塊、頁(yè)等的編程功能。
[0048]盡管已關(guān)于取樣與保持電路718描述了圖7，但應(yīng)理解，控制邏輯716可耦合到數(shù)據(jù)鎖存器而非取樣與保持電路718，此并不背離本發(fā)明的范圍。數(shù)據(jù)鎖存器鎖存?zhèn)魅牖騻鞒龅臄?shù)據(jù)。在寫(xiě)入操作期間，舉例來(lái)說(shuō)，如上文所描述使用兩組編程脈沖來(lái)編程存儲(chǔ)器陣列704的選定存儲(chǔ)器單元，直到指示其Vt電平的電壓與保持于數(shù)據(jù)鎖存器中的數(shù)據(jù)匹配為止。作為一個(gè)實(shí)例，此可使用差分感測(cè)裝置來(lái)將所保持?jǐn)?shù)據(jù)與選定存儲(chǔ)器單元的閾值電壓進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)。
[0049]另外，盡管已根據(jù)各種信號(hào)的接收及輸出的流行慣例來(lái)描述了圖7的存儲(chǔ)器裝置，但應(yīng)注意，各種實(shí)施例不受所描述的特定信號(hào)及I/O配置限制，除非本文中有明確說(shuō)明。舉例來(lái)說(shuō)，可在與接收數(shù)據(jù)信號(hào)的那些輸入分開(kāi)的輸入處接收命令及地址信號(hào)，或可經(jīng)由I/O總線734的單個(gè)I/O線串行地發(fā)射數(shù)據(jù)信號(hào)。由于數(shù)據(jù)信號(hào)表示位模式而非個(gè)別位，因此8位數(shù)據(jù)信號(hào)的串行通信可與表示個(gè)別位的八個(gè)信號(hào)的并行通信同樣高效。[0050]結(jié)論
[0051]已描述編程存儲(chǔ)器的方法及使用所述方法的存儲(chǔ)器，除其它之外，其取決于由于將存儲(chǔ)器的選定單元的相鄰單元從經(jīng)擦除狀態(tài)編程到預(yù)目標(biāo)閾值電壓所致的預(yù)期閾值電壓移位而確定勇于編程所述選定單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
[0052]雖然本文中已圖解說(shuō)明且描述了特定實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解旨在實(shí)現(xiàn)相同目的的任何布置均可替代所展示的特定實(shí)施例。此申請(qǐng)案打算涵蓋本發(fā)明的任何修改或變化。因此，顯然打算使本發(fā)明僅由權(quán)利要求書(shū)及其等效內(nèi)容限制。
【權(quán)利要求】
1.一種編程存儲(chǔ)器的方法，其包括: 確定選定單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓，其中使用所述選定單元的至少一個(gè)相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓值來(lái)確定所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定進(jìn)一步使用所述選定單元與所述至少一個(gè)相鄰單元之間的耦合比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定還使用所述選定單元的所述至少一個(gè)相鄰單元的至少一個(gè)相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定進(jìn)一步包括: 將所述選定單元的所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓設(shè)定為等于所述選定單元的目標(biāo)閾值電壓的量減去與由于所述選定單元的多個(gè)相鄰單元所致的總閾值電壓移位成比例的量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過(guò)以下操作來(lái)確定與總閾值電壓移位成比例的量: 針對(duì)所述選定單元的每一相鄰單元確定由于將所述相鄰單元從經(jīng)擦除狀態(tài)編程到其預(yù)目標(biāo)閾值電壓所致的閾值電壓移位； 將每一相鄰單元的所述所確定閾值電壓移位乘以所述選定單元與所述相應(yīng)相鄰單元之間的耦合比 '及 對(duì)每一相乘的結(jié)果進(jìn)行求和以獲得所述總閾值電壓移位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，且其進(jìn)一步包括: 將所述選定單元編程到所述所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓； 將所述選定單元的相鄰單元編程到相應(yīng)所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓； 將所述選定單元編程到所確定目標(biāo)閾值電壓； 將所述選定單元的所述相鄰單元的相鄰單元編程到相應(yīng)所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓；及 將所述選定單元的所述相鄰單元編程到所確定目標(biāo)閾值電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中重復(fù)編程所述選定單元的所述相鄰單元的相鄰單元及編程所述選定單元的相鄰單元直到一頁(yè)的所有單元被編程到其所確定目標(biāo)閾值電壓為止。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述選定單元編程到初始閾值電壓進(jìn)一步包括預(yù)補(bǔ)償所述初始閾值電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述選定單元的所述多個(gè)相鄰單元中的每一者編程到相應(yīng)相鄰單元初始閾值電壓進(jìn)一步包括預(yù)補(bǔ)償所述相鄰單元初始閾值電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，且其進(jìn)一步包括: 基于所述選定單元的目標(biāo)閾值電壓及所述選定單元的所述至少一個(gè)相鄰單元的所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓而將所述選定單元編程到所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓；及 基于所述至少一個(gè)相鄰單元的目標(biāo)閾值電壓及所述相應(yīng)相鄰單元的多個(gè)相鄰單元的多個(gè)預(yù)目標(biāo)閾值電壓而將所述至少一個(gè)相鄰單元編程到所述相鄰單元預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
11.一種編程存儲(chǔ)器的方法，其包括: 將選定單元編程到所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓； 將所述選定單元的第一到第(N-1)層級(jí)相鄰單元編程到相應(yīng)所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓；及使將選定及后續(xù)層級(jí)單元編程到其所確定目標(biāo)閾值電壓與將第N及后續(xù)層級(jí)相鄰單元編程到其所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓交替。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將選定單元編程到所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓包括: 確定所述選定單元的相鄰單元的存儲(chǔ)器擦除閾值電壓與所要預(yù)目標(biāo)電壓之間的閾值電壓差； 計(jì)算在所述相鄰單元的稍后編程期間由于耦合所致的選定單元閾值電壓的總閾值電壓移位；及 將所述選定單元的所述所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓設(shè)定為所要預(yù)目標(biāo)閾值電壓減去所述總閾值電壓移位。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將選定單元編程到所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓包括: 確定所述選定單元的相鄰單元的實(shí)際擦除閾值電壓與所要預(yù)目標(biāo)電壓之間的閾值電壓差； 計(jì)算在所述相鄰單元的稍后編程期間由于耦合所致的所述選定單元閾值電壓的總閾值電壓移位 '及 將所述選定單元的所述所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓設(shè)定為所述所要預(yù)目標(biāo)閾值電壓減去所述總閾值電壓移位。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將選定單元編程到所確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓包括使用由于所述選定單元與所述選定單元的多個(gè)相鄰單元之間的耦合所致的所計(jì)算總閾值電壓移位來(lái)確定所述選定單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓的總閾值電壓移位。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定總閾值電壓移位進(jìn)一步包括: 測(cè)量所述多個(gè)相鄰單元中的每一者的擦除電壓與其相應(yīng)預(yù)目標(biāo)閾值電壓之間的差； 將每一相鄰單元的所述擦除電壓與其相應(yīng)預(yù)目標(biāo)閾值電壓之間的所述差乘以所述選定單元與所述相應(yīng)相鄰單元之間的耦合比；及 將每一相乘的結(jié)果相加以獲得所述總閾值電壓移位。
16.一種存儲(chǔ)器裝置，其包括: 存儲(chǔ)器單元陣列 '及 控制器，其經(jīng)配置以執(zhí)行包括以下操作的方法: 確定選定單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓，其中使用所述選定單元的至少一個(gè)相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓值來(lái)確定所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲(chǔ)器裝置，其中所述控制器使用所述選定單元與所述至少一個(gè)相鄰單元之間的耦合比來(lái)確定選定單元的所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲(chǔ)器裝置，其中所述控制器通過(guò)使用所述選定單元的所述至少一個(gè)相鄰單元的至少一個(gè)相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓值來(lái)確定相鄰單元的所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲(chǔ)器裝置，其中所述控制器通過(guò)將所述選定單元的所述預(yù)目標(biāo)閾值電壓設(shè)定為等于所述選定單元的目標(biāo)閾值電壓的量減去與由于所述選定單元的多個(gè)相鄰單元所致的總閾值電壓移位成比例的量來(lái)確定預(yù)目標(biāo)閾值電壓值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的存儲(chǔ)器裝置，其中所述控制器通過(guò)以下操作來(lái)確定總閾值電壓移位:針對(duì)所述選定單元的每一相鄰者確定由于將所述相鄰單元從經(jīng)擦除狀態(tài)編程到其預(yù)目標(biāo)閾值電壓所致的閾值電壓移位；將每一相鄰單元的所述所確定閾值電壓移位乘以所述選定單元與所述相應(yīng)相鄰單元之間的耦合比；及對(duì)每一相乘的結(jié)果進(jìn)行求和以獲得所述總閾值電壓移位。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的存儲(chǔ)器裝置，其中所述控制器使用每一相鄰單元的每一相鄰單元的預(yù)目標(biāo) 閾值電壓值來(lái)確定所述相鄰單元的預(yù)目標(biāo)閾值電壓。
【文檔編號(hào)】G11C16/10GK103650057SQ201280033629
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月6日
【發(fā)明者】維沙爾·薩林, 威廉·H·拉德克, 弗朗姬·F·魯帕爾瓦爾 申請(qǐng)人:美光科技公司