[发明专利]一种NandFlash的编程方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储设备硬件技术领域，尤其涉及一种Nand Flash的编程方法。

背景技术

Nand Flash是Flash内存的一种，属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device)，其内部采用非线性宏单元模式，具有容量大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储。广泛应用于嵌入式产品中，如数码相机、MP3随身听记忆卡、体积小巧的U盘等。在Nand Flash的发展中，早期Nand Flash颗粒的存储单元多为单层单元(Single-Level Cell，SLC),即一个存储单元为1bit(比特)位，此时每个存储单元存在两种状态为0和1，随着Nand Flash的发展，Nand Flash颗粒的存储单元逐渐演变为多层单元(Multi-Level Cell，MLC)，即一个存储单元有2比特位，接着推出了三层单元(Triple-Level Cell，TLC)，即一个存储单元有3比特位，甚至四层单元(Quad-Level Cell，QLC)，即一个存储单元有4比特位，相对应的，Nand Flash颗粒存储单元的状态也由2个变为4个、8个甚至16个。

Nand Flash的操作包括三部分：擦除操作、编程(写操作)以及读操作，其中以块为单位进行擦除操作，以页为单位进行编程和读操作，对于Nand Flash的编程操作，其过程又分为加压编程、编程验证以及验证结果三步操作。在Nand Flash存储单元由1比特位变为多比特位的情况下，图1给出了传统的Nand Flash进行编程的编程方法示意图。该示意图以TLC存储单元为例，TLC存储单元具有1个擦除状态和7个编程状态，其编程状态记为P1～P7，如图1所示，传统的编程方法是在加压编程之间启动七次编程的结果验证。该方法存在的问题是： 在一次加压编程后，存储单元实际上只达到了P1状态，还未达到P2，P3，P4，P5，P6，P7状态，如果此时就启动P2～P7的编程验证，就会大大浪费编程验证时间。其编程验证和扫描验证结果所用的时间就会占据整个编程过程的一半以上，严重影响编程速度。

在编程操作中，由于加压编程的时间不能改变，为了提高编程操作速度，只有控制编程验证和扫描验证结果所用的时间。图2为改进后的现有编程方法的示意图,仍以TLC Nand Flash为例，如图2所示，该编程方法使用参数来控制何时启动编程验证，例如，在编程验证阶段，如果没有启动P2的验证，那么只做P1的编程验证。该方法虽然减少了验证的次数，提高了编程速度，但在对存储块中的所有编程页都做一样的处理时会产生误差，导致其他问题如对峰值电流和功耗产生影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种Nand Flash的编程方法，以提高Nand Flash内存的编程速度。

本发明实施例提供了一种Nand Flash的编程方法，包括：

S101、对编程页施加编程电压，如果达到启动第1状态编程验证的验证条件，则启动第1状态的编程验证并扫描处于第1状态的存储单元；

S102、设置m＝1，其中，m为所述Nand Flash的编程状态序号，1≤m≤M，M＝2ⁿ-1，n为Nand Flash存储单元具有的比特位；

S103、判定m<2ⁿ-1是否成立，若是，则执行步骤S104；若否，则执行步骤S106；

S104、如果第m状态的扫描结果达到启动第m+1状态编程验证的设定值，则设置m＝m+1，启动第m状态的编程验证并扫描处于第m状态的存储单元， 之后返回步骤S103；若否，则执行步骤S105；

S105、以设定电压增量值抬升所述当前编程电压，启动第1状态至第m状态的编程验证并扫描处于第m状态的存储单元，之后返回步骤S103；

S106、判定第m状态的编程验证次数是否达到最大验证次数，若是，则执行步骤S107；若否，则返回执行步骤S105；

S107、如果所述编程页中所有编程失败的存储单元总数不大于内部设定值，则结束对所述编程页的编程操作。

进一步的，所述对编程页施加编程电压，包括：

基于Nand Flash中的控制单元通过字线选择单元选取要编程的存储页，记为编程页；对所述编程页的字线施加初始编程电压，并在设定时间内持续施压。

进一步的，所述启动第1状态编程验证的验证条件为：对所述编程页施加编程电压的编程次数达到设定验证启动次数；所述预设验证启动次数设定在1次～128次。