编程多位闪存设备和相关设备的方法技术

提供了编程多位非易失性存储器设备的方法。多位非易失性存储器设备包括具有多个存储单元的存储单元阵列和电耦合至存储单元阵列的存储部件。将多位数据的第一位（ＦＢ）从存储部件编程到存储单元阵列中的多个存储单元的其中一个。利用数据反相将多位数据的第二位（ＳＢ）从存储部件编程到存储单元阵列中的多个存储单元的其中一个。还提供了相关的存储器设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及闪存设备,并且M涉及多位闪存设^l^和对其编程的方法。技术背景包括电可擦可编程只读存^诸器(EEPROM)的NAND闪存已被推荐为电可重写 非易失性半导#賭器。在NAND闪存中，并排安置的^f渚单元的源极和漏极是串 联连接的，并且存储单元的串联连接作为一个单元连接到位线。此外，沿行方向设 置的所有或一半单元被同时写入其中或从中读出。最近，已经研发了能够使数据 项保存在NAND闪速##器中的一个单元的多值务賭器。常规多值^#器可以包括，例如,三个#^诸单元或状态0、 1、 2、 3。当 ##单元被擦除时,^^诸单元中的数据处于状态0。写入操作导致^^诸单元的阈值 电压提到更高电平。当2位数据被^#在单个##单元时,该2位数据被分成第一 和第二页面数据。第一页面数据和第二页面数据是用地址切换的。当数据被写入^^诸单元时,第 一页面数据被写入然后第二页面数据被写入。当 构成第一页面或第二页面数据的写数据是'T，时,存储单元的阈值电压在写入操作 过程中不发生变化，从而存储单元中的数据保持不变。即数据没有被写入。当构成 第一页面或第二页面数据的写数据是O，，时,存储单元的阔值电压在写入操作中发 生改变。因此,^f诸单元中的数据发生变化，使得数据被写入。通常假定处于擦除状态的^f诸单元中的数据是状态o,换言之，第一页面是i并且第二页面是'T，，导致11。首先,第一页面数据被写入##单元。当写数据是 'T，时,^^渚单元中的数据保持在状态O。当写数据是0时,##单元中的数据转向 状态'T，。接下来，第二页面数据被写入。在这时候,当写数据O被AUf部提供给由于第 一页写入操作而其中数据已经变成状态'T，的存储单元时,存储单元中的数据处于 状态3或00。而且，当数据0被/卜部提供给由于第 一页写入操作而其数据已保 持在状态0的##单元时，^^诸单元中的数据被置处于2或01。此外,当数据'T，被从外部提供给由于第一页写入操作而其数据已变成状态'T，的存储单元时，存储单元中的数据^0/^呆持在状态r，或io。此外,当数据r，被 从外部提供给由于第一页写入操作而其数据已保持在状态o的存储单元时,存储单元中的数据一M/^呆持在状态0或11。在读出操作期间，首先读取第二页面数据然后读取第一页面数据。这样，当第二页面数据被读取时,如果存储单元中的数据处于状态O或状态'T，，则读出数据将是 1。而凡如果^^诸单元中的数据处于状态2或状态3，则读出数据将是0。为此, 当第二页面数据被读取时,仅^Jt过一次判断操作就能够确定^j诸单元中的数据是处于状态r，或低于状态r，还是处于状态2或状态2，，以上。相反,当第一页数据被读取时，如果^H诸单元中的数据处于状态0或状态2,则将要被读取的数据是i。如果存储单元中的数据处于状态r，或状态3,则将要被 读取的数据是o。因此,为了以下确定第一页需要总共三次读取操作确定存储单 元中的数据处于是状态o，，还是状态r或以上,确定存储单元中的数据是处于状态 r，或低于状态r，还是处于状态2或状态2以上,以及确定存储单元中的数据是处于状态2或低于状态2还是处于状态3。因此,常规存储器设备需要至少三个读取操作来确定存储单元中数据的状态。在美国专利6,288,935和6,522,580中讨论了试图确定常规j乘作中的读取次数的编程 /读取多位数据的方法。然而,仍需要一种将多位数据编程到存储单元中的改进方 法。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例提供了编程多位非易失性^^诸器设备的方法。所述多位 非易失性存储器设备包括具有多个存储单元的存储单元阵列和电耦合至存储单元 阵列的#^诸部件。多位数据的第一位(FB)编程为从^^诸部件到^孩单元阵列中的多 个存储单元之一中。多位数据的第二位(SB)编程为^^数据反相从^j诸部件到存 储单元阵列中的多个^i诸单元之一 中。在本专利技术进一步的实施例中，编程多位幾据的第二位可以包括使用数据反相 #^亍第一 SB程序，#^亍第二 SB程序和^Vf亍第三SB程序来提供多位数据的已编程 第二位。在本专利技术更进一步的实施例中,使用数据反相的第一 SB编程操作可以包括在 第一 SB编程操作^，将在第一 SB编程操作之前其数据处于FB状态10的其 中一个##单元中的数据置为SB状态10。在本专利技术的一些实施例中,存储部件中的数据可以初L^相，并且执行第一 SB 程序可以包括使用所述反相的数据#^亍第一 SB程序。在本专利技术的某些实施例中, 在数据反相之后，数据O被禁止并且数据'T，被编程。在本专利技术的进一步实施例中，第二 SB编程操作可以包括在第二 SB程序之后 将在第二SB程序之前其数据处于FB状态10的其中一个^f诸单元置为状态00。在本专利技术更进一步的实施例中,第三SB编程操作可以包括在第三SB编程操作 之后将在第三SB编程操作之前其数据处于状态ll的其中一个^i诸单元置为状态 01,以提供多位数据的已编程第二位。在本专利技术的一些实施例中,使用数据反相编程可以允许多位数据的第二位被编程为具有两个读取操作的^j渚单元。在本专利技术进一步的实施例中，使用两个读取操作读取多位数据的第二位还包 括将第一读取电压施加到其中一个存储单元并且将第二读取电压施加到其中一个^^渚单元以读取其中一个^f诸单元中多位数据的第二位。在本专利技术更进一步的实施例中,可以通过将读取电压施加到其中一个^^诸单元 来读取多位数据的第一位，以读取多位数据的第一位。在本专利技术的一些实施例中,多位数据的第一位可以对应于所述多位数据的最低 有效位(LSB),而多位数据的第二位可以对应于所述多位数据的最高有效位(MSB)。 多位数据可以包括具有状态O、状态'T，、状态2和状态3其中之一的数据，其中 每个状态具有不同的阈值电压，并且其中状态O，，的MSB是1并且状态O的LSB 是l,状态l的MSB是0并且状态'T，的LSB是1,状态2的MSB是0并且状态2 的LSB是0,状态3的MSB是1并且状态3的LSB是0。在本专利技术进一步的实施例中，编程多位数据的第二位可以包括从存储部件加 载反相数据，并且基于载入的反相数据将多位数据的第二位编程到多个存储单元 的其中一个，如此使得多位数据的第二位被编程为最大具有两个读取操作。在本专利技术更进一步的实施例中,编程^j诸部件中多位数据的第 一位可以包括加 载多位数据并且将多位数据的第一位编程到多个^f渚单元的其中一个。可以确定 多位数据的第一位是否已经被正确编程。如果多位数据的第一位没有被正确编 程，那么多位数据的已编程第一位的电平可以逐渐地被改变，直到确定多位数据 的第一位已经被正确编程或已经超出检验周期的最大数。在本专利技术的某些实施例 中，在多位数据—W口载之前可以复位^^诸部件。在本专利技术的一些实施例中,存储部件可以包括单个锁存页緩冲器和緩冲器P逭机存耳^H诸器(RAM)的组合。多位数据的第一位可以^^诸在单个锁存页緩冲器而多 位数据的第二位可以#^渚在緩冲器RAM中。在本专利技术的某些实施例中，预编程的 数据还可以存储在单个锁存页緩冲器中。在本专利技术进一步的实施例中，#^诸部件可以包括第一和第二页緩沖器。多位数 据的第一位可以存储在第一页緩冲器而多位数据的第二位可以存储在第二页緩冲 器。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编程多位非易失性存储器设备的方法，所述多位非易失性存储器设备包括具有多个存储单元的存储单元阵列和电耦合至存储单元阵列的存储部件，所述方法包括：　　　　将多位数据的第一位（ＦＢ）从存储部件编程到存储单元阵列中的多个存储单元的其中一个；和　　　　利用数据反相将多位数据的第二位（ＳＢ）从存储部件编程到存储单元阵列中的多个存储单元的其中一个。

【技术特征摘要】
KR 2006-8-24 80698/06;US 2007-8-22 11/843,2191 、 一种编程多位非易失性^^诸器设备的方法,所述多位非易失性存储器设备 包括具有多个存储单元的存储单元阵列和电^^至存储单元阵列的^H诸部件，所述方法包括将多位数据的第一位(FB)从存储部件编程到存储单元阵列中的多个务賭单元 的其中一个；和利用数据反相将多位数据的第二位(SB)AM^诸部件编程到存储单元阵列中的 多个^^诸单元的其中一个。2、如权利要求l所述的方法，其中编程多位数据的第二位包括利用数据反相^^亍第一SB编程；执行第二SB编程；和^^亍第三SB编程以提供多位数据的已编程第二位。3 、如权利要求2所述的方法，其中利用数据反相的第一SB编程I剁乍包括在第一 SB编程操作之后将第一SB编程操作之前其数据处于FB状态10的其中一个存储 单元中的数据置为SB状态10。4、 如权利要求3所述的方法，其中存储部件中的数据^^相并且其中^Vf亍第一 SB编程包括利用反相数据执行第一SB编程。5、 如权利要求3所述的方法，其中数据反相之后数据0被禁止而其中数据1 被编程。6 、如权利要求2所述的方法，其中第二SB编程操作包括在第二SB程序之后将第 二SB编程之前其数据处于FB状态10(已编程的LSB)的其中一个^f诸单元置为状 态00。7 、如权利要求2所述的方法,其中第三SB编程操作包括在第三SB编程操作之后 将在第三SB编程操作之前其数据处于状态11的其中一个存储单元置为状态01 ，以提供多位数据的已编程第二位。8、 如权利要求l所述的方法，其中利用数据反相编程使得多位数据的第二位 被编程到具有两个读取操作的存储单元中。9、 如权利要求8所述的方法，其中利用两个读取操作读取多位数据的第二位 进一步包括将第一读取电压 口到其中一个##单元；以及 将第二读取电压施加到其中一个存储单元以读取其中一个存储单元中的多位 数据的第二位。10、 如权利要求l所述的方法，进一步包括通过将读取电压 口到其中一个存 储单元来读取多位数据的第 一位，以读取多位数据的第 一位。11、 如权利要求l所述的方法，其中多位数据的第Hi^应于多位数据的最低 有效位(LSB)并且其中多位数据的第二^^十应于多位数据的最高有效位(MSB)。12、 如权利要求11所述的方法,其中多位数据包括具有状态0、状态1、状态 2，，和状态3其中一个的数据，其中每个状态具有不同的阈值电压并且其中状态 0的MSB是l而状态0的LSB是l，状态r，的MSB是0而状态r的LSB是l,状态2 的MSB是0而状态2的LSB是0，并且状态3的MSB是1而状态3，，的LSB是0。13、 如权利要求l所述的方法，其中编程多位数据的第二位包括 从^^诸部件加Mi目数据；基于加载的反相数据将多位数据的第二位编程到多个存储单元的其中一个， l吏4寻多位l封居的第二位通过最多两次读耳又才喿作4皮编矛呈。14、 如权利要求l所述的方法，其中从^f诸部件编程多位数据的第一位包括 加载所述多位数据；将多位数据的第 一位编程到多个^f诸单元的其中 一个；确^A否已经正确地编程了多位数据的第一位...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟炫宣，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]