多阶单元存储器的编程方法技术

一种多阶单元存储器的编程方法，该多阶单元存储器包括多个位，该多阶单元存储器具有多个编程状态，各所述编程状态具有一编程验证值，该方法包括：　ａ）使用一位线偏压ＢＬ来编程该存储器中具有阈值电压值小于一预定编程状态的该ＰＶ值的位，以成为编程位，其中，该位线偏压ＢＬ值大于０；　ｂ）当该存储器中所有所述位的Ｖｔ值皆不低于该预定编程状态达到该ＰＶ值时，结束本方法，否则继续下一步骤ｃ）；以及　ｃ）当所述编程位的Ｖｔ值皆低于该ＰＶ值时，设定ＢＬ＝ＢＬ＋Ｋ１并重复该步骤ａ），而当所述编程位其中至少一编程位的Ｖｔ值不低于该ＰＶ值时，设定ＢＬ＝ＢＬ－Ｋ２并重复该步骤ａ），其中，Ｋ１及Ｋ２为固定的正值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多阶单元(multi-level cell; MLC)存储器的编程方法， 且特别是核计一种可在读取操作中获得较狭窄化(tightened)编程分布 (program distribution)的MLC存储器编程方法。
技术介绍
图U至图ID示出了传统MLC存储器的编程过程中编程位达到预定编程 状态的阈值电压(threshold voltage; Vt)分布示意图。如图1A所示，存储 器起初具有抹除态(erase-state)的Vt分布，而且存储器的每一位编程至一 预定编程状态(targeted program state)。预定编程状态的Vt分布具有一编 程验证(program verify; PV)值(下限值)。为了使编程位具有较狭窄的Vt分 布，传统上是另外设定一预编程验证(Pre-PV)值，其值小于上述的PV值，而 且执行下列的两阶段式编程操作。第一次粗略(rough)编程操作中，经过几次编程射击(shot)后，存储器的 位会被编程达到如图IB所示的Vt分布A。图IB中位于虚线区域的位是具有 Vt值不低于预定编程状态的Pre-PV值。此时，存储器系记录通过Pre-PV值 (亦即具有Vt值不低于Pre-PV值)的位。然后，在Vt分布A中具有Vt值低 于Pre-PV值的位又进一步编程至通过Pre-PV值，以产生如图1C所示的Vt 分布B。Vt分布B中所示的位是完全通过Pre-PV值，且存储器记录图1C中虚线 区域所示通过PV值的位。然后，在第二次细微(fine)编程操作中，Vt分布B 中具有Vt值低于PV值的位更进一步被编程而通过PV值，以产生如图ID所 示的预定编程分布C,并完成整个编程流程。然而，如图1C所示，在第一次编程操作后， 一些Vt值接近而稍低于PV 值的编程较快速位(以虚线区域F表示)会在第二次编程操作中再次被编程达 到较高的Vt值，因而造成预定编程状态的Vt分布变得非常宽，进而增加位 错误率。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种MLC存储器的编程方法。在每次编程操作中，当至 少一编程位通过预定编程状态的PV值时，位线(bit line)偏压BL即降低一 固定值，而当没有任何编程位通过预定编程状态的PV值时，在下一次编程操 作中将BL值增加一固定值。藉由判断是否至少一个新位通过PV值，可狭窄 化编程分布并增加编程速度。根据本专利技术，提出一种MLC存储器的编程方法。MLC存储器包括多个位。 每一位具有多个编程状态，且每一编程状态具有一 PV值。本方法包括(a) 使用一位线偏压BL来编程该存储器中具有阈值电压Vt值小于一预定编程状 态的PV值的位，以成为编程位，其中，位线偏压BL值大于O; (b)当存储器 中所有位的Vt值皆不低于预定编程状态的PV值时，结束本方法，否则继续 下一步骤(c);以及(c)当所有编程位的Vt值皆低于PV值时，设定BL-BL+K1 并重复该步骤(a)，而当至少一编程位的Vt值不低于PV值时，设定BL=BL-K2 并重复该步骤(a),其中Kl及K2为固定的正值。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合 附图，作详细说明如下。附图说明图1A至图ID示出了传统MLC存储器的编程过程中编程位达到预定编程 状态的Vt分布示意图。图2示出了依照本专利技术一较佳实施例的一种MLC存储器编程方法流程图。 图3示出了依照本专利技术较佳实施例字符线偏压操作的示意图。 图4示出了依照本专利技术较佳实施例位线偏压操作的示意图。具体实施例方式本专利技术提供一种MLC存储器的编程方法。未通过预定编程状态PV值的存 储器位是利用位线偏压BL来加以编程。当至少一个编程位通过PV值时，偏 压值BL降低一固定值，而当没有任何编程位通过PV值时，偏压值BL则增加 一固定值。然后，再使用新的偏压值BL来编程未通过PV值的位。因此，可 增加编程速度并狭窄化编程分布，以降低存储器的位错误率。请参照图2，其示出了依照本专利技术一较佳实施例的一种MLC存储器编程 方法流程图。MLC存储器，例如是一种具有氧化层-氮化层-氧化层 (oxide—ni tride—oxide; 0N0)结构，且为电荷4翁获(charge trapped)的闪存。MLC存储器包括多个存储单元，例如是1024 x 256个存储单元，且每个 存储单元具有一个以上的位，例如是0N0结构的二个位。每个位具有数个编 程状态，例如是ll、 10、 OO及Ol。每一个编程状态具有一个对应的PV值。 例如，编程状态Ol、 OO及IO的PV值分别为5. IV、 4.3V及3.5V。下列的步 骤说明将存储器位编程至预定编程状态01、 00或10的流程。首先，在步骤200中，检查是否存储器的所有位皆通过PV值，亦即具有 Vt值不低于预定编程状态01、 00或10的PV值5. IV、 4. 3V或3. 5V。如果所 有位皆通过PV值，则结束本流程。如果并非所有位皆通过PV值，则继续步 骤210。在步骤210中，利用大于0的位线偏压值BL，例如是2V-3V，来进 行编程操作，以编程未通过预定编程状态PV值的存储器位。接着，在步骤 220中，检查是否步骤210中所有的编程位通过PV值(5. IV、 4. 3V或3. 5V)。 如果所有的编程位都通过PV值的话，则结束本流程。如果并非所有的编程位 都通过PV值，则继续步骤230。在步骤230中，检查是否至少一个编程位通 过PV 4直，亦即至少——#斤4立通过(&1 least one new bit pass; ALONBP)的事 件被触发。如果没有ALONBP事件触发的话，则进行步骤240以设定BL=BL+K1， 其中K1为固定的正值，例如是50mV,并且使用此新的位线偏压值BL来重复 步骤210。步骤240系用以加速编程较慢的位以节省编程时间。请参照图3，其示出了依照本专利技术较佳实施例字符线(word line)偏压操 作的示意图。例如，对应编程状态01、 00及10分别使用字符线偏压9. 5V、 8. 5V及7. 5V。从编程操作一开始到第一次ALONBP事件触发之间，每一编程 位的字符线系具有一 固定的电压降。请参照图4，其示出了依照本专利技术较佳实施例位线偏压操作的示意图。 编程操作一开始是使用一初始位线偏压值BL(以BL ini表示)，而且在触发 第一次ALONBP事件之前可能已进行了好几次的编程操作而每次是将BL值累 加固定值Kl(未显示在图中)。BL ini值系加以选择来开启编程操作。对每一 编程状态01、 OO或10而言，BL ini值例如是2V-3V。 一般来说，第一次ALONBP 事件触发所使用的位线偏压BL(以BL1表示)小于第一预设电压值 Vpl (6V-7V)。接着，当ALONBP事件触发时，进行步骤250以设定BL=BL-K2，其中K2 为固定的正值，例如是50mV，并以新的位线偏压BL来重复步骤210。步骤 250系用以利用较低的位线偏压BL来编程较快的位，因而可以有效狭窄化Vt 分布。如图3所示，在第一次ALONBP事件触发后，每一个编程位的字符线具 有一固定电压，例如是对应状态01的5. 3V,对应状态00的4. 5V以及对应 状态10的3. 5V。如图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多阶单元存储器的编程方法，该多阶单元存储器包括多个位，该多阶单元存储器具有多个编程状态，各所述编程状态具有一编程验证值，该方法包括：　ａ）使用一位线偏压ＢＬ来编程该存储器中具有阈值电压值小于一预定编程状态的该ＰＶ值的位，以成为编程位，其中，该位线偏压ＢＬ值大于０；　ｂ）当该存储器中所有所述位的Ｖｔ值皆不低于该预定编程状态达到该ＰＶ值时，结束本方法，否则继续下一步骤ｃ）；以及　ｃ）当所述编程位的Ｖｔ值皆低于该ＰＶ值时，设定ＢＬ＝ＢＬ＋Ｋ１并重复该步骤ａ），而当所述编程位其中至少一编程位的Ｖｔ值不低于该ＰＶ值时，设定ＢＬ＝ＢＬ－Ｋ２并重复该步骤ａ），其中，Ｋ１及Ｋ２为固定的正值。

【技术特征摘要】
1.一种多阶单元存储器的编程方法，该多阶单元存储器包括多个位，该多阶单元存储器具有多个编程状态，各所述编程状态具有一编程验证值，该方法包括a)使用一位线偏压BL来编程该存储器中具有阈值电压值小于一预定编程状态的该PV值的位，以成为编程位，其中，该位线偏压BL值大于0；b)当该存储器中所有所述位的Vt值皆不低于该预定编程状态达到该PV值时，结束本方法，否则继续下一步骤c)；以及c)当所述编程位的Vt值皆低于该PV值时，设定BL＝BL+K1并重复该步骤a)，而当所述编程位其中至少一编程位的Vt值不低于该PV值时，设定BL＝BL-K2并重复该步骤a)，其中，K1及K2为固定的正值。2. 如权利要求l所述的方法，其中，该多阶单元存储器是具有氧化层氮 化层-氧化层结构的 一 电荷捕获存储器。3. 如权利要求l所述的方法，其中，该多阶单元存储器是一闪存。4. 如权利要求l所述的方法，其中，该多阶单元存储器具有四个编程状 态11、 10、 00及01。5. 如权利要求l所述的方法，其中，该固定正值K1为50mV。6. 如权利要求l所述的方法，其中，该固定正值K2为50mV。7. 如权利要求l所述的方法，其中，在编程操作一开始到至少一编程位 通过该PV值之间，各所述编程位的一字符线具有一固定电压降。8. 如权利要求7所述的方法，其中，该步骤a)在于第一次出现至少一 编程位具有Vt值不低于该预定编程状态的该PV值之前，对应该预定编程状 态0...

【专利技术属性】
技术研发人员：何信义，邹年凯，黄怡仁，林永丰，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71