[发明专利]使用可调整电荷状态电平对存储器单元进行编程的设备和方法

说明书

背景技术

本申请案大体上涉及非易失性存储器的领域，且更特定来说涉及使用可调整电荷状态电平对存储器单元进行编程的设备和方法。

非易失性存储器(NVM)是电子数据存储装置，其不依赖于恒定电源来维持数据的存储。NVM可在例如USB快闪驱动器、SD或微型SD卡、MMC或其它等存储器产品中使用。NAND和NOR快闪存储器是非易失性存储器的类型。在两个实例中，存储器单元以不同电荷状态的形式存储数据。

NVM单元可用作单电平单元或多电平单元。在单电平单元(SLC)中，在操作中，每一单元将通常呈经擦除状态或经编程状态，其中这些状态中的每一者对应于不同电荷状态。在多电平单元(MLC)中，在操作中，每一单元可呈经擦除状态或多个不同经编程状态中的一者，其中这些状态中的每一者再次对应于不同电荷状态。将单元充电到经编程状态中的一者以表示数据可称为对单元进行编程。在单电平和多电平单元中，单元的不同电荷状态中的每一者(通常包含经擦除状态)表示不同数据值(本文有时称为“数据项”)。

在NVM中，通常存在构成单元页的经布置以共同编程的多个单元以及构成单元块的经布置以共同擦除的多个单元页。单元通常在单元页中编程且在单元块中擦除，原因是单元的架构和单元如何电连接。NVM单元通常通过使用电压脉冲来编程以将单元中的电荷增加到所要电荷状态。当将数据值编程到单元时，可将电荷脉冲施加于单元，且可读取单元上的电荷直到达到表示将编程到单元的数据值的所要电荷状态为止。在许多实例中，单元必须在编程之前擦除，这可涉及从单元块移除电荷。编程、擦除和读取NVM单元可涉及许多额外电子组件，例如处理器、寄存器、缓冲器和类似物。

编程和擦除单元均可对单元造成物理损坏。随着时间过去，对单元的损坏可前进到单元不再可用的点，因为损坏的单元不再可靠用于准确地存储经编程数据。在单元也损坏且不再能使用之前单元可经编程和擦除的次数可称为编程/擦除(P/E)寿命、单元的最大P/E循环或耐久度。

当从单元读取数据时可使用错误校正技术来校正某种程度的错误。给定数据量的错误数目可称为错误率，其有时称为位错误率(BER)。通常，可使用错误校正技术校正达到某一阈值错误率的错误，而无法校正超过阈值错误率的错误。当错误超过单元群组的阈值错误率时，单元可视为已达到其操作寿命的结束。

现有技术的以上实例和与其相关的限制既定为说明性的而不是详尽的。所属领域的技术人员在阅读说明书且研究附图后将了解现有技术的其它限制。

附图说明

图1是图解说明根据本发明的实施例布置的非易失性存储器系统的框图。

图2是图解说明用于图1的系统对存储器系统的单元进行编程以包含错误校正信息的操作的方法的实施例的流程图。

图3是图解说明在单元的操作寿命中使用的特定电荷状态的不同电荷状态电平的曲线图。

图4是图解说明在单元的操作寿命中可发生的不同错误率的曲线图。

图5是图解说明多电平单元的电荷状态分布的曲线图。

图6是图解说明用于图1的系统对存储器系统的单元进行编程的操作的另一方法的实施例的流程图。

图7是图解说明用于图1的系统从存储器系统的单元读取数据的操作的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

呈现以下描述以使得所属领域的技术人员能够制作和使用本发明，且在专利申请及其要求的上下文中提供以下描述。所属领域的技术人员将容易了解对所描述实施例的各种修改，且本文教示的一股原理可适用于其它实施例。因此，本发明既定不限于展示的实施例，而是应被赋予与本文描述的原理和特征(包含修改和等效物)一致的最广范围，如所附权利要求书的范围内界定。应注意，图式未按比例且本质上是概略的，其被视为最佳地图解说明所关注的特征。为了增强读者的理解，相对于图中提供的各种视图可采用描述性术语，且绝不有意为限制性的。

现在注意图式，其中相同项目可在各种视图中始终指代相同组件。图1是对应于本发明的实施例且大体上由参考数字10指示的例如非易失性存储器(NVM)系统等设备的概略表示。NVM10包含控制器12，其具有处理器14和错误校正器16。控制器包含控制器存储器18，其可存储例如旗标20等指示符，如将进一步描述。控制器存储器18可用于存储在控制器12的操作期间使用的信息。