[发明专利]一种存储单元的编程方法

说明书

本发明公开了一种存储单元的编程方法，该方法包括：接收编程指令，基于存储单元的阈值电压判断存储单元当前所处的编程操作阶段；根据所述编程操作阶段选择编程电压调节档位，向存储单元施加编程电压。本发明实施例提供的一种存储单元的编程方法，在接收到编程指令后，判断存储单元当前所处的编程操作阶段，然后根据所述编程操作阶段选择编程电压调节档位，向存储单元施加编程电压。通过给不同的编程操作阶段配备专门的电压调节档位，提高了存储单元的编程速度且降低了芯片的老化速度。

技术领域

本发明实施例涉及存储技术领域，具体涉及一种存储单元的编程方法。

背景技术

非易失闪存介质(nor flash/nand flash)是一种很常见的存储芯片，兼有随机存储器(Random Access Memory，RAM)和只读存储器(Read-Only Memory，ROM)的优点，数据掉电不会丢失，是一种可在系统进行电擦写的存储器，同时它的高集成度和低成本使它成为市场主流。Flash芯片是由内部成千上万个存储单元组成的，每个储存单元存储一位数据，多个存储单元构成页，多个页组成块，正是由于该特殊的物理结构，在nor flash/nandflash中是以页为单位进行读/写(编程操作)数据，以块为单位进行擦除数据的。

在Flash芯片中，一个存储单元可看作为一个金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。图1是一种常见的MOSFET结构图，包括栅极20、源极21、漏极22、P型阱23、N型阱25、P型硅半导体衬底26以及隧穿氧化层24，其相互间的连接为：P型硅半导体衬底26扩散出两个N型区，P型阱23上方覆盖一层隧穿氧化层24，最后在N型区上方通过腐蚀的方法做成两个孔，通过金属化的方法分别在绝缘层上及两个孔内做成三个电极：栅极20、源极21和漏极22，源极21和漏极22分别对应两个N型区且栅极20为存储单元的字线，漏极22为存储单元的位线。进一步的，栅极20又包括控制栅极201、多晶硅层间电介质202(Inter-Poly Dielectric,IPD)、浮动栅极203，且浮动栅极203可以存储电荷。

可对存储单元进行五种基本操作，分别是：编程验证操作，是将存储单元的状态由1编程为0的过程；预编程验证操作，是在对存储单元进行擦除操作之前，将存储单元中当前状态不是0的编程为0的过程；第一次过擦除验证，是将处于过擦除状态的存储单元编程为擦除状态的过程；第二次过擦除验证，是在第一次过擦除验证的基础上，继续将处于过擦除状态的存储单元编程为擦除状态的过程；恢复编程验证操作，是将当前状态为弱0的存储单元编程为强0的过程。上述各操作的实质是，把存储单元的阈值电压从一个起始范围编程到另一个范围，由于每一种操作对应的起始阈值电压范围以及最终所要达到的阈值电压范围均不同，所以每种操作所需要的编程条件也不一样，即在存储单元的栅极、漏极以及源极施加的编程电压不同。在现有技术中，上述五种基本操作共用一个电压调节档位，即一个控制位，一旦控制位被设定好便无法对其进行修改，因此，不能准确地对每一种操作施加相应地编程电压。例如，如果为了提高编程速度而对存储单元施加高压，由于上述五种基本操作共用一个电压调节档位，此时控制位已经被设定为编程验证操作所需要的最佳值，当对存储单元进行其余四种基本操作时，施加到存储单元的编程电压有可能会高于存储单元当前状态下所需的电压值，那么，再对此存储单元进行擦除操作时会变的很困难，必须对存储单元施加更高的电压以完成擦除操作，但此时又容易造成存储单元过擦除，增加芯片老化速度。

综上所述，现有技术存在编程速度慢，且使芯片老化速度快的缺点，有待进一步提高。

发明内容

本发明提供一种存储单元的编程方法，以提高编程速度且降低芯片的老化速度。

该方法具体包括：

接收编程指令；

基于存储单元的阈值电压判断存储单元当前所处的编程操作阶段；