对非易失存储器的每单次擦除的多重写入制造技术

写入存储单元的方法包括的步骤有：在存储单元的第一组电平中存入ｍ位；不用擦除存储单元，在存储单元的第二组电平中存入ｍ个更迭的ｍ位。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于存储电路领域，具体讲，本专利技术适合完成在电可编程的非易失存储器中的无擦除操作的多重写操作。
技术介绍
半导体存储器件一般由大量单个的用于存储数据的单元组成。在传统的二进制存储器件中，每单元能够存代表数据位的二态中的一态。另外，每个存储单元可以存多于一位的数据。此种存储器件称为多级或多位存储器件。多级存储器件较之传统二进制器件增大了存储容量和密度。例如一个每单元能存二位数据的存储器件具有两倍于相同数量传统二进制存储器件所能存储的数据的能力。传统二进制存储器件的编程包括存储或编程一个存储单元中的两个电平或两个态中的一个以表示一位数据的所有可能的值。例如，传统的存储单元，当其在写操作中被存取时，存储第一电压或阈值电平以表示第一态，或者存储第二电压或阈值电平以表示第二态。然而，在多级存储器件中，典型地，n个态中的一个被存储以表示多于单个位的数据，虽然存储单一位的能力需要存储至少两个电平的能力这就像在现有技术的二进制存储单元中那样，这里所用的“多级”意指一个单元能够存储多于两个电平或态的能力(也即存储比一个二进制数字多)。并且“二进制”指的是一个单元能够存储只有两个电平中的一个(即一个二进制数)。例如，为了在每个多级存储单元中存储两个位，每个单元必须能存储至少四个电平的一个，一个能存储n位的多级单元必须能保证2n阈值电平，因为每位能有两个电平中的一个。快速多级存储单元就是一种多级存储单元。一般讲，快速存储单元包括一个浮栅场效应晶体管，每个浮栅晶体管有一个选择门、一个浮栅、一个源极和一个漏极。通过变化存储在浮栅上的电荷量，将信息存储进快速单元中。这反过来引起浮栅场效应晶体管的阈电压。Vt被改变，典型的现有技术的二进制快速存储单元在或者被“编程”或者被“擦除”时，能处于两个可能态的一个中。理论上讲，快速单元对于每个被加到浮栅上的电子具有一个特殊的态，然而实际上现有技术的快速单元具有有限数目的态，这起因于若干限制因素包括在快速单元结构上的不一致性，随时间的电荷损失，以及在检测存储在浮栅上的电荷时的缺陷。存储在编程单元上的实际电荷可能从一个编程单元变到另一编程单元或者从一个擦除单元变到另一个擦除单元。为了适应这个因素，二进制快速单元被解释为如果Vt位于第一值域内存储“1”而如果Vt在第二值域内则存储“0”。第一和第二值域是截然不同的且可由一个“隔离值域”分开，换言之，如果阈电压，Vt，被编程到一组值内的一个值，单元态是“1”。如果阈电压，Vt，被编程到另一组值内的一个值，单元态是“0”。这两组值之间的设置差称为隔离域的值。当快速单元被读时，由快速单元传导的电流与由一个参考被擦写单元传导的电流相比较，参考快速单元具有预置于位于隔离值域内的预定电压上的阈值电压Vt。当快速单元被选择为读出时，偏置电压被加到场效应晶体管的选择门上。同样，相同的偏置电压被加到参考单元的选择门上。如果快速单元被编程，过量的电压在浮栅上被捕获，快速单元的阈值电压Vt增大以致于所选择的快速单元传导的漏极电流比参考快速单元小。现有技术的二进制快速单元的编程态典型地是与逻辑0相联系的。如果现有技术的快速单元被“擦除”，浮栅有较小的电子并且快速单元传导的漏极至源极的电流比参考单元大。现有技术的二进制快速单元的擦除态通常是与逻辑1相联系的。多级快速单元能够存储两个以上电平的一个。例如，能存储2位的多级快速单元能被置于四态中的一态中。这意味着一个态被唯一地指定于二位的四种可能组合即“00”，“01”，“10”和“11”中的一种。在2n种态之间进行区分需要2n-1种参考。因此，对于4个态，必须有3个参考电压和3个隔离值域，比较而言，现有技术的二进制快速单元典型地用一个参考电压来区分二种态。这些多级快速单元是通过将2n-1个参考电压中的每一个与由存储单元的漏极至源极的电流所决定的电压相比较来读出的。于是译码逻辑被用来将2n-1比较器的输出转换成n位。快速存储器件典型地由快速存储单元的阵列组成。这种阵列一般被分组或者进一步细分成字块。现有技术的快速存储器能够被逐单元地编程，但是，快速存储器只能够以单元字块的方式被擦除。现有技术的写入方法的一个缺点是一旦字块已经数据写入，在此字块中的数据在不首先做字块擦除时不能被修改。换句话说，现有技术的写入方法对每个擦除周期只允许一个写入周期。快速存储器的一个应用是在固态“磁盘”领域。固态磁盘使用非易失性存储器，比如快速存储器，来仿真传统的计算机磁盘存储器件。一般讲，磁盘的扇区或者被物理地或者被逻辑地映像至快速存储单元的字块上。因为在现有技术的存储系统中对每个擦除周期只可能有一个写入周期，为使这些单元再次适合于数据存储需要有“清除”早先所写单元的措施。一般地，字块中的有效数据连同最新数据一起被复制到另一个字块单元。然后先前的字块单元被标记为清除。清除过程擦除整个字块单元使这个字块适合于再次存储。关于在单元上每次擦除写一次的现有技术的方法的一个缺点是需要消耗大量能源。因此，在必须频繁地修改存储数据的应用场合，相当多的能源被消耗在将有效数据搬至新的单元和擦除那些先前将信息存储其中的字块。为重新编程而完成一步擦除的另一种缺点是擦除过程一般要花费比循环过程要长得多的执行时间。对每个编程周期作擦除的另一个缺点是周期的引入可靠性误差。快速存储单元随每个程序/擦除周期而降低品质。专利技术概要鉴于已知系统和方法的局限性，本专利技术的期望之一是提供一种完成多重更迭的m位的写至非易失存储单元且无需执行擦除的方法，该方法包括的步骤是将m位存入存储单元的第一组的电平中以及存储m更迭位在存储单元的第二组电平中而不用擦除存储单元。另一个写方法包括将m位存入存储单元的第一组电平中，组指示符被调整以识别存储单元相继电平组。不用擦除存储单元，m个更迭的相继位被存储进相继组的电平中，调整组指示符和存储相继的m个更迭相继位的步骤被重复。另一个希望是提供读出能够存储直到K次更迭m个位值的存储单元的方法。此方法包括的步骤有提供组指示符以识别2m个存储单元的相邻电平的组以及检测所识别的电平组以读出m位的值。此外，提供一个在非未易失存储单元上推迟擦除操作的方法，通过调整一组指示符推迟擦除操作，其中该组指示符识别该存储单元的2m个相邻存储器电平，以便储存m位值。回填技术被采用作为对给定的存储单元的电平组确保一致的编程次数的方法。其余的希望、特点和优点将从下面的附图及详细说明中明显地看出来。附图的简要说明本专利技术用举例的方法来图示说明但不局限于附图的图象，在附图中相同的标记表示同样的元素并且其中附图说明图1是一个多级存储单元的字块的擦除态的实施例的图示说明。图2是多级存储单元的字块内一个电平的编程图例。图3是图解说明多级存储单元的块内的另一个电平的编程。图4是利用“回填”技术对多级存储单元的一个电平进行编程的图示说明。图5举例说明多级存储单元的四个电平。图6是一个具有n电平的多级存储单元的实施例的图解说明，n个电平分为k组，每组j个电平。详细说明通过将多级单元用作单一位存储器件，在擦除发生前单一位能被写多次。考虑一个n级的多级快速存储单元。快速存储单元能够有多达n个专门的电平。一个电平将被留作擦除态用。其余的n-1个电平可用于编程。在擦除操作过程中电荷被从快速存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.写入存储单元的方法包括的步骤有在存储单元的第一组电平中存入m位；不用擦除存储单元，在存储单元的第二组电平中存入m个更迭的m位。2.权利要求1的方法其中的存储单元是非易失性存储单元。3.权利要求2的方法其中的存储单元是快速存储单元。4.权利要求1的方法其中的存储单元至少具有n个电平的多级单元，其中n电平包含k组，每组包含n个电平中的j个。5.权利要求4的方法其中j≥2m。6.权利要求5的方法其中j＝2m。7.权利要求4的方法其中m，k和n是整数。8.权利要求7的方法其中9.权利要求1的方法其中第一组和第二组电平重叠至少共有一个电平。10.写入存储单元的方法包括的步骤有在存储单元的第一组电平中存入m位；和用擦除存储单元，在存储单元的第二组电平中存入m更迭位；并且调整组指示符指示第二组。11.权利要求10的方法其中存储单元是非易失性存储单元。12.权利要求10的方法其中存储单元是快速存储单元。13.权利要求10的方法进一步包括在第二组中存入m个更迭位的步骤之前在第一组电平中存入预定值的步骤。14.读存储单元的方法包括的步骤有指示n电平存储单元的一组2m相邻电平；以及读出该组以读m位值。15.权利要求14的方法其中存储单元是非易失性存储单元。16.权利要求14的方法其中存储单元是快速存储单元。17.读存储单元的方法包括的步骤有识别存储单元的第一组2m个相邻电平；读出第一组以读出m位值；识别存储单元的第二组2m个相邻电平；读出第二组以读出另一m位值。18.推迟存储单元擦除的方法，包括的步骤有调整组指示符，其中组...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·N·哈斯布恩，F·P·雅内克，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：