每单元使用多个状态位以处理写操作期间的电源故障制造技术

一种多电平单元存储器（３０）可以包括至少两个状态位，可以通过检验该状态位确定电力损失发生之后是否成功执行了写操作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体存储器，特别是多电平单元存储器。
技术介绍
多电平单元存储器由多电平单元组成，每个单元都可以存储多个电荷状态或电平。每个电荷状态与存储元件位模式相关。快速电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)存储单元和其它类型的存储单元可用于存储多个阈值电平(VT)。例如，在每单元能够存储两个数据位的存储单元中，使用了四个阈值电平(VT)。对于每个阈值电平为这些位赋值。在一个实施例中，多电平单元可以存储四个电荷状态。电平三保持高于电平二的电荷量，电平二保持高于电平一的电荷量，电平一保持高于电平零的电荷量。参考电压可以区分多个电荷状态。例如，第一参考电压可以区分电平三和电平二，第二参考电压可以将电平二从电平一中区分开来，第三参考电压可以将电平一从电平零中区分开来。多电平单元存储器可以基于电荷状态的数量来存储一位以上的数据。例如，能够存储四个电荷状态的多电平单元存储器可以存储两位数据，能够存储八个电荷状态的多电平单元存储器可以存储三位数据，能够存储十六个电平状态的多电平单元存储器可以存储四位数据。对于每个N位多电平单元存储器来说，各存储元件位模式与各个不同的电荷状态相关。然而，可存储在多电平单元中的电荷状态的数量并不限于二的幂。例如，三个电荷状态的多电平单元存储器存储1.5位数据。当该多电平单元与附加的解码逻辑电路组合，并耦合到第二个类似的多电平单元时，两个单元组合的输出为三位数据。各种其它多电平组合也是可能的。在每个单元存储器的单个位中，单个位可以用作状态位，以确定编程或写操作被电源故障所中断时是否已对单元进行编程。采用多电平单元存储器，由于具有更多的单元电平，因此在对单元进行编程时，可以进行更多转换。结果，如果发生了电源故障，则单个位的状态位将是没有意义的。因此，需要一种在发生与多电平存储写操作相关的电源故障时能够提供状态信息的系统。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的多电平存储单元的示意图；图2是用于本专利技术的一个实施例的软件的流程图；图3是用于本专利技术的另一实施例的软件的流程图；和图4是根据本专利技术的一个实施例的多电平存储器的示意图。具体实施例方式参考图1，多电平单元存储器的一个实施方式可以包括两个状态位，包括一个为最高有效位(MSB)的状态位和另一个为最低有效位的状态位(LSB)。因此，当从擦除状态向编程状态进行转变时(其中，在擦除状态下两个状态位都为一，在编程状态下两个状态位都为零)，存储器从电平零经过电平一和电平二转变到电平三，其中，在电平一状态下，最高有效位为一，最低有效位为零，在电平二状态下，最高有效位为零，最低有效位为一。借助于与每个单元存储器中单个位相关的状态位，可以禁止一个位从零到一的转变。为了与单个位状态指示系统兼容，也可以在多位方案中取消从零到一的转变。由此，例如，可以不对图1中所示的闪存单元编程，以使状态位例如从“1，0”向“0，1”转变。在使单元处于错误状态的电力损失的情况下，如果允许状态位从零转变为一，则不能确定正确的状态。这意味着需要提供多位电力损失恢复系统来弥补单个多电平存储单元中存在一个以上状态的事实。这样，该系统可以避免在包含状态位由零变为一的转变过程中发生电力损失的可能性，状态位由零变为一的转变有可能使单元处于不确定状态，在这种状态下，有时读取“1，0”状态位，有时读取“0，1”状态位。在图1所示类型的器件中，每单元具有两个位，单个存储单元具有四个可能的状态位状态11，10，01和00。这些状态可以被定义为如果在编程或写操作过程中有电力损失则总有可能恢复到下一状态。为了确保电力损失的情况下的数据完整性，每单元器件的两个位中的每个单元都表现一个状态。这会使更少的单元在不确定状态下结束。由此，单元可以从电平零转变为电平一；从电平一转变为电平三；同样，从电平二转变为电平三。然而，在一个实施例中不允许其它的转变。在每单元系统的两个位中，任何其它的转变都将包含从零位向一位的转变。参考图2，一旦对存储单元进行初始化，软件10将确定存储单元是否具有状态位，该状态位对每单元实施例两个位中的最高有效位和最低有效位都具有值一。当然，也可以采用状态位多于两个的其它实施方式。如果电源故障之后的两个状态位都为一，则假定未执行编程操作。在这种情况下，所述位保持“1”状态位，如方框14所示。相反，如果在菱形框12中确定两个位都不是一，则两个位都设为零，且假定已经进行了写操作。这样，在一个实施方式中，状态位转变总是发生从一向零的转变，而从不发生从零向一的转变。参考图3，软件20确认正常读取操作过程中或换句话说初始化存储单元之后的状态。如果已经发生了读取操作，则在菱形框24的检验将确定状态位的最高有效位是否为1。如果是这样的话，则假定未执行写操作，如方框26所示。否则，假定已经执行了写操作，如方框28所示。最后，参考图4，多单元存储器30可以包括处理器34，该处理器经过总线32与元件36耦合。元件36可以包括存储单元阵列38、接口控制器40和写状态机42。写状态机42负责对存储阵列38进行写入。接口控制器40控制存储阵列38的读取操作。在一个实施例中，接口控制器40可以存储程序10和20。本专利技术说明了使用软件控制的实施方式。当然，也可以采用硬连线的实施方式。另外，虽然就仅采用两个状态位而对本专利技术的实施方式进行了说明，但是本专利技术还适用于一个以上的任意数量的状态位和具有任意电平数量的多电平存储单元。虽然已经关于限定数量的实施方式对本专利技术进行了描述，但是还可以对本专利技术作出各种改进和改变，这对本领域技术人员而言是显而易见的。附加的权利要求趋于覆盖落在本专利技术的精神和范围内的所有这些改进和改变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供多电平存储器的方法，包括：为多电平存储器的每个单元提供至少两个状态位；和使用所述状态位确定电力损失之后所述单元的编程状态。

【技术特征摘要】
US 2002-2-15 10/077,4281.一种提供多电平存储器的方法，包括为多电平存储器的每个单元提供至少两个状态位；和使用所述状态位确定电力损失之后所述单元的编程状态。2.根据权利要求1所述的方法，包括避免状态位从零转变为一。3.根据权利要求1所述的方法，包括确定初始化时至少两个状态位是否都为一。4.根据权利要求3所述的方法，其中，如果状态位都为一，则指示未执行编程操作。5.根据权利要求3所述的方法，包括，如果状态位都不为一，则将两个位都设为零。6.根据权利要求1所述的方法，包括，如果发生了读取操作，则确定最高有效状态位是否等于一。7.根据权利要求6所述的方法，其中，如果最高有效状态位为一，则指示未执行写操作。8.根据权利要求7所述的方法，其中，如果最高有效位不等于一，则指示已经执行了写操作。9.一种制品，包括存储指令的介质，该指令可以使基于处理器的系统执行下述操作为多电平存储器的每个单元提供至少两个状态位；和使用所述状态位确定电力损失之后所述单元的编程状态。10.根据权利要求9所述的制品，包括存储指令的介质，该指令可以使基于处理器的系统避免状态位从零转变为一。11.根据权利要求9所述的制品，包括存储指令的介质，该指令可以使基于处理器的系统确定初始化时至少两个状态位是否都为一。12.根据权利要求11所述的制品，包括存储指令的介质，该指令可以使基于处理器的系统在状态位都为一的情况下指示未执行编程操作。13.根据权利要求11所述的制品，包括存储指令的介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：S斯里尼瓦桑，DS德雷斯勒，JC鲁德利克，RE法肯塔尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]