[发明专利]非易失性存储器及其编程方法

说明书

本发明提供了一种非易失性存储器以及一种非易失性存储器的编程方法。所述非易失性存储器包括多条字线，多条位线，存储器单元阵列，以及控制器。所述存储器单元阵列通过所述多条字线和所述多条位线寻址。所述控制器设置为：向与所述存储器单元阵列中的待编程存储器单元连接的字线首先施加一个递增的第一编程电压脉冲，之后施加一个或者多个增量阶跃脉冲编程电压。通过本发明的非易失性存储器以及一种非易失性存储器的编程方法，能够减少编程电压对存储器单元的栅极氧化层的应力。

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，尤其涉及一种非易失性存储器及其编程方法。

背景技术

非易失性存储器(Nonvolatile memory)已经广泛应用于各种数据存储应用。在现代电子系统中，例如个人计算机，蜂窝电话，数码相机，汽车系统，全球定位系统等，非易失性存储器已经成为必不可少的部件。在没有电源为非易失性存储器供电时，存储在非易失性存储器中的数据不会丢失。

闪存(Flash Memory)是代表性的非易失性存储器件。根据存储器单元阵列的配置，闪存被分为NOR闪存(NOR flash memory)和NAND闪存(NAND flash memory)。在NOR闪存中，每个存储器单元独立地连接到位线和字线，因此NOR闪存具有优异的随机存取时间。在NAND闪存中，由于存储器单元串联连接，一个单元串(string)与位线只有一个接触点，因此NAND闪存具有优异的集成特性。因此，NAND闪存通常用于高密度闪存中。

闪存的操作通常包括编程(Program)，擦除(Erase)和读取(Read)。对于NAND闪存，通过将编程电压施加到字线来执行编程操作，所选择的页(Page)的存储器单元的控制栅极连接到该字线。增量阶跃脉冲编程(Incremental Step Pulse Programming，ISPP)是一种编程方案，可用于维持存储器单元的阈值电压分布，以实现更高的数据可靠性。在增量阶跃脉冲编程方法中，施加到所选页的存储器单元的控制栅极的编程电压脉冲逐渐增加，直到存储器单元的阈值电压达到期望的电平。具体地，首先施加具有第一电平的第一个编程电压脉冲，之后读取要编程的存储器单元的阈值电压以验证存储器单元是否被正确编程。如果验证失败，则编程电压增加，施加具有第二电平的第二个编程电压脉冲，然后进行另一轮验证。可以以这种方式递增地增加编程电压，直到存储器单元达到所需的阈值电压。

在对存储器单元进行编程操作时，编程电压会对存储器单元的隧穿介电层造成应力(stress)。随着编程次数的增加，可能造成隧穿介电层的退化(degradation)，产生应力导致的漏电(stress-induced leakage current)，影响闪存的使用寿命。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种非易失性存储器，该非易失性存储器能够减少编程电压对隧穿介电层产生的应力。该非易失性存储器包括：多条字线，多条位线，存储器单元阵列，以及控制器。所述存储器单元阵列通过所述多条字线和所述多条位线寻址。所述控制器设置为：向与所述存储器单元阵列中的待编程存储器单元连接的字线首先一个递增的第一编程电压脉冲，之后施加一个或者多个增量阶跃脉冲编程电压。

在上述的非易失性存储器中，所述第一编程电压脉冲从第一预定值线性增加到第二预定值，所述一个或者多个增量阶跃脉冲编程电压的初始脉冲大于或者等于所述第二预定值。

在上述的非易失性存储器中，所述第一编程电压脉冲为台阶状地从第一预定值增加到第二预定值，所述一个或者多个增量阶跃脉冲编程电压的初始脉冲大于或者等于所述第二预定值。

在上述的非易失性存储器中，所述一个或者多个增量阶跃脉冲编程电压的初始脉冲等于所述第二预定值加上所述一个或者多个增量阶跃脉冲编程电压的增量在上述的非易失性存储器中，所述台阶形的电压脉冲包括6-10个台阶。

在上述的非易失性存储器中，所述相邻两个台阶的增量小于等于0.7V。