非易失性存储器件及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种非易失性存储器件及其操作方法。非易失性存储器件包括页缓冲器部件、计数器、编程脉冲施加数目存储部件和编程起始电压设定部件。页缓冲器部件被配置为在包括在单页中的目标编程单元中存在被编程为超过基准电压的单元时输出１位通过信号。计数器被配置为对施加的编程脉冲的数目进行计数以确定编程脉冲施加数目。编程脉冲施加数目存储部件被配置为存储在对第一页的编程操作期间直到接收到１位通过信号为止所施加的编程脉冲的数目。编程起始电压设定部件被配置为基于所存储的编程脉冲施加数目来设定第二页的编程起始电压。

【技术实现步骤摘要】

实施例涉及一种。
技术介绍
近年来，对于可以电编程和擦除并且不需要以特定时间间隔重写数据的刷新功能 的非易失性存储器件有着日益增长的需求。 非易失性存储器件被配置为使能电编程和擦除操作，并且通过当施加到薄氧化物 层的强电场使电子移动时有所改变的单元的阈值电压来执行编程和擦除操作。在非易失性 存储器件的编程操作期间，执行用于确定要编程的单元是否已经被编程为超过基准电压的 验证操作。在单电平单元(SLC)编程方法中，验证电压只有一个，而在多电平单元(MLC)编 程方法中，有多个验证电压，这是因为在单页中存在几种状态的单元。例如，在用2位MLC 编程方法执行最高有效位(MSB)编程操作的情况中，基于3个验证电压来执行验证操作。 根据递增步进脉冲编程(ISPP)方法，在施加了一次脉冲之后，需要执行三次验证 操作。已知一种考虑到编程速度而只执行一部分验证操作(不是所有的验证操作)的盲验 证方法。如果非易失性存储器件的编程/擦除周期的数目增加，则有编程速度提高的趋势。 因此，需要一种考虑到这种趋势的编程方法。
技术实现思路
—个或者更多个实施例涉及一种编程方法，该编程方法能够使属于非易失性存储器件的编程时间的执行验证操作所花费的时间最小化。 一个或者更多个实施例涉及一种页缓冲器以及一种具有改进结构以执行最优化的编程方法的非易失性存储器件。 根据一个实施例的非易失性存储器件包括页缓冲器部件、计数器、编程脉冲施加数目存储部件以及编程起始电压设定部件。页缓冲器被配置为当单页中包括的目标编程单元中存在被编程为超过基准电压的单元时输出l位通过信号。计数器被配置为对所施加的编程脉冲的数目进行计数以确定编程脉冲施加数目。编程脉冲施加数目存储部件被配置为存储在对第一页的编程操作期间直到接收到1位通过信号为止所施加的编程脉冲的数目。编程起始电压设定部件被配置为基于所存储的编程脉冲施加数目来设定第二页的编程起始电压。 根据另一个实施例的非易失性存储器件的操作方法包括对第一页执行编程操 作；对编程脉冲施加数目进行计数并且重复执行编程操作和验证操作直到检测到被编程为 超过验证电压的单元为止；当检测到被编程为超过验证电压的单元时，采用盲验证方法执 行编程操作和验证操作，从而完成对第一页的编程操作；基于直到检测到被编程为超过验4证电压的单元为止所计数得到的编程脉冲施加数目来设定第二页的编程起始电压；并且基 于所设定的编程起始电压来对第二页执行编程操作。附图说明 图1是示出了非易失性存储器件的MLC编程方法的图； 图2是示出了非易失性存储器件的ISPP方法的构思的图； 图3是示出了在ISPP方法中阈值电压随着编程脉冲的施加而变动的图； 图4是示出了在ISPP方法中分布随着编程起始电压的设定而变化的图； 图5是示出了非易失性存储器件的编程速度随着编程/擦除周期的数目而变化的构思的图； 图6是示出了非易失性存储器件的验证方法中的盲验证方法的构思的图； 图7是示出了用于非易失性存储器件的MSB编程的编程/验证方法的图； 图8是示出了根据一个实施例的非易失性存储器件的编程/验证方法的图； 图9是示出了根据一个实施例的非易失性存储器件的操作方法的流程图； 图10是示出了根据另一个实施例的非易失性存储器件的操作方法的流程图； 图11是示出了根据又一个实施例的非易失性存储器件的编程/验证方法的图； 图12是示出了根据又一个实施例的非易失性存储器件的编程方法的流程图； 图13是示出了根据又一个实施例的非易失性存储器件的操作方法的构思的图； 图14是示出了根据一个实施例的非易失性存储器件的页缓冲器的图； 图15是示出了根据一个实施例的非易失性存储器件的图；以及 图16是示出了根据另一个实施例的非易失性存储器件的图。具体实施例方式下文中，将参照附图详细描述本公开的一个或更多个实施例。提供附图以允许本 领域技术人员理解本公开的实施例的范围。 图1是示出了非易失性存储器件的MLC编程方法的图。 在最低有效位(LSB)编程操作中，由编程操作产生两种不同的单元分布。即，被编 程为具有验证电压LPV1或者更高电压的单元的分布称为第二状态，被编程为不具有验证 电压LPV1或者更高电压的单元的分布称为第一状态。 在已经执行了 LSB编程操作的状态中，执行最高有效位(MSB)编程操作。由MSB编 程操作产生具有不同阈值电压的四种单元分布(第三至第六状态)。这里，验证电压随着分 布而不同。验证电压可以包括例如按照从较低电压至较高电压顺序的第一验证电压MPV1、 第二验证电压MPV2和第三验证电压MPV3。即，其中单元被编程为超过第三验证电压MPV3 的状态定义为第六状态，其中单元被编程为低于第三验证电压MPV3但是超过第二验证电 压MPV2的状态定义为第五状态，其中单元被编程为低于第二验证电压MPV2但是超过第一 验证电压MPV1的状态定义为第四状态，其中单元被编程为低于第一验证电压MPV1的状态 定义为第三状态。此外，将要被编程为具有第四状态的单元定义为第一目标验证单元，将要 被编程为具有第五状态的单元定义为第二目标验证单元，将要被编程为具有第六状态的单 元定义为第三目标验证单元。5 如上所述，在MSB编程操作中，必须基于多于LSB编程操作的验证电压来执行验证 操作。 图2是示出了非易失性存储器件的ISPP方法的构思的图。 根据ISPP方法，重复施加编程脉冲。无论何时施加编程脉冲时，都执行验证操作， 并且将编程脉冲提高阶跃电压(Vst印)。 如图2中所示，首先施加编程起始电压(Vstart)。当施加下一个编程脉冲时，将编 程脉冲提高阶跃电压(Vst印)。此外，无论何时施加编程脉冲时，都执行验证操作。因此，施 加编程脉冲一次所花费的时间等于编程脉冲施加时间tPULSE和验证时间tVFY之和。 另外，在编程起始电压(Vstart)首先施加到擦除状态的单元的情况中，单元的分 布称为特有分布(unique distribution) ( A Vthi)。在图2中，特有分布被示出为约4V。当 基于编程起始电压(Vstart)、阶跃电压(Vst印)和第一验证电压PV1执行编程操作时，形成 具有超过第一验证电压PV1但是低于特有分布(AVthi)的最大值的阈值电压的单元的分 布。所编程的单元的分布等于阶跃电压(Vst印)的量。 理论上，完成编程操作所需要的编程脉冲施加数目(Npgm)(或者所施加的编程脉 冲的数目)由特有分布(AVthi)和阶跃电压(Vst印)的比值确定。例如，假定特有分布 (AVthi)是4V并且阶跃电压(Vst印)是1V，则需要施加总共4个脉冲。 执行整个编程操作所花费的时间(tPR0G)等于编程脉冲施加数目(Npgm)和施加 单个编程脉冲所花费的时间(tPULSE+tVFY)的乘积。 根据这样的ISPP特性，编程脉冲施加数目(Npgm)随着阶跃电压(Vst印)的提高 而减少。因此，执行整个编程操作所花费的时间(tPR0G)减少。然而，存在整个分布加宽的 问题，这是因为所编程的单元的分布等于阶跃电压(Vst印)。 图3是示出了在ISPP方法中阈值电压随着编程脉冲的施加而变动的图。 首先假定编程起始电压(Vstart)是16V，阶跃电压(Vst印)是I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储器件，包括：页缓冲器部件，被配置为在包括在单页中的目标编程单元中存在被编程为超过基准电压的单元时输出１位通过信号；计数器，被配置为对所施加的编程脉冲的数目进行计数以确定编程脉冲施加数目；编程脉冲施加数目存储部件，被配置为存储在第一页的编程操作期间直到接收到所述１位通过信号为止所施加的编程脉冲的数目；以及编程起始电压设定部件，被配置为基于存储的所述编程脉冲施加数目设定第二页的编程起始电压。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林圭姬，朴成济，韩正哲，
申请(专利权)人：海力士半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]