[发明专利]用于非易失性存储设备的编程方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2008年2月26日提交的韩国专利申请第10-2008-0017409 号的权益，其主题通过参考而全部合并于此。

技术领域

本发明涉及一种对非易失性存储设备进行编程的方法。更具体地，本发 明涉及一种需要更少编程时间并且能够减少由于编程顺序和/或单元分布导 致的耦合效应的、对非易失性存储设备进行编程的方法。

背景技术

非易失性存储设备是电可编程且可擦除的，并且当所供应的电源中断时 能够保留所存储的数据。闪存是非易失性存储器中的一种，并且使用电荷来 存储数据。形成闪存设备的每个存储单元包括：控制栅极、电荷存储层、和 具有源极和漏极的单元晶体管。闪存设备通过控制在存储单元的电荷存储层 上积累的电荷量来改变存储单元所存储的数据值。

闪存设备的单元晶体管使用所谓的F-N隧道效应现象(F-N tunneling phenomenon)来控制在电荷存储层上存储的电荷量。可以通过将地电压施加 到控制栅极、并将高于组成电源电压的电压施加到半导体衬底(或体(bulk))， 来执行与单元晶体管有关的擦除操作。在这些擦除偏置条件下，由于电荷存 储层和半导体体之间的电阻的大的差异而在二者之间形成强电场。结果，通 过F-N隧道效应对在电荷存储层上积累的电荷进行放电，并且已擦除的单 元晶体管的临界电压降低。

可以通过将高于电源电压的电压施加到控制栅极、并将地电压施加到漏 极以及半导体体，来执行与单元晶体管有关的编程操作。在这些编程偏置条 件下，由于F-N隧道效应而在电荷存储层上积累电荷，并且单元晶体管的 临界电压增加。

因此，其中电荷相对地从电荷存储层消失并且单元晶体管的对应临界电 压为负的存储单元状态传统上被称为擦除状态。此外，其中电荷积累在电荷 存储层上并且单元晶体管的对应临界电压大于零的存储单元状态被称为编 程状态。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于非易失性设备的编程方法，该编程方法 能够减少一般与编程顺序和/或单元分布相关联的耦合效应。

在一个实施例中，本发明提供了一种用于多电平单元非易失性存储设备 的编程方法。所述方法包括：将第一编程脉冲施加到非易失性存储设备的字 线；将第二编程脉冲施加到所述字线，其中第二编程脉冲的电压电平不同于 第一编程脉冲的电压电平；以及将位线电压施加到与字线相关联的相应位 线，其中所述位线电压根据将要编程到与字线和位线相关联的多个存储单元 的多个数据比特值、并响应于第一编程脉冲或者第二编程脉冲而变化。

在另一实施例中，本发明提供了一种用于对非易失性存储设备进行编程 的方法，所述方法包括：执行编程操作，在该操作期间向字线施加至少一个 编程脉冲，所述至少一个编程脉冲与将要被编程到连接到字线的多个存储单 元的多个第一至第M数据比特值相关地变化；并且此后，执行验证操作， 其中验证操作的执行定时与所述多个第一至第M数据比特值相关地变化。

在另一实施例中，本发明提供了一种用于对非易失性存储设备进行编程 的方法，所述方法包括：施加第一编程脉冲至第N编程脉冲到字线，其中N 是大于1的自然数，其中第一编程脉冲至第N编程脉冲的相应电压电平不同； 并且将位线电压施加到与字线相关联的相应位线，其中所述位线电压根据将 要编程到与字线和位线相关联的多个存储单元的多个数据比特值、并响应于 第一编程脉冲或者第二编程脉冲而变化。

附图说明

图1A是示出了使用两个电压分布将一比特数据编程到非易失性存储设 备的示例的图；

图1B是示出了将两比特数据编程到图1A的非易失性存储设备的示例 的图；

图1C是示出了使用四个电压分布将两比特数据编程到非易失性存储单 元的另一示例的图；

图2A是示出了使用两个电压分布编程一比特数据的示例的图；

图2B是示出了使用四个电压分布编程两比特数据的示例的图；

图3A和图3B是示出了已编程的存储单元的电压分布由于相邻 (adjacent)字线或相邻位线之间的电容耦合而移位的图；

图4A至图5B分别是示出了其中连接到彼此相邻的位线的存储单元被 同时编程的非易失性存储设备的电路图；