[发明专利]用于闪存存储器的多遍编程的预读取技术

说明书

一种闪存存储器件包括：闪存存储器阵列；以及控制逻辑单元。所述控制逻辑单元耦合到所述闪存存储器阵列。所述控制逻辑单元被布置为：在第一编程遍中根据至少一个第一页的数据对所述闪存存储器阵列的多个存储单元进行编程；感测在所述第一编程遍中被编程的所述存储单元的状态以获得所述至少一个第一页的数据，并且在第二编程遍之前将所述至少一个第一页的数据保存在所述闪存存储器件内的第一寄存器电路中；以及在所述第二编程遍中根据所述至少一个第一页的数据和第二页的数据对所述存储单元进行编程。

技术领域

本发明涉及闪存存储器，并且更具体地，涉及具有用于闪存存储器件的预读取特征的多遍编程。

背景技术

在现有技术的闪存存储器件中，多电平存储单元均可以记录多个位的信息。存储在存储单元中的信息的状态由存储单元的阈值电压确定和区分，该阈值电压是要施加在存储单元中包括的晶体管的控制栅极和源极端子之间以将晶体管切换到导通的最小电压。

在常规技术中，可以通过多于一个编程遍对多电平存储单元进行编程以提高数据可靠性。第一编程遍对一组存储单元中的一个或多个较低页/位进行编程，并且一个或多个后续编程遍对同一组存储单元中的较高页/位进行编程。

以应用于四电平单元(QLC)闪存存储器件的两遍编程为例，在第一编程遍之前，主控制器向闪存存储器件提供较低页(LP)的数据、中间页(MP)的数据和较高页(UP)的数据，以便对其存储单元进行编程，以便在存储单元中获得三电平单元(TLC)分布。因此，在第二编程遍之前，主控制器必须提供额外页(XP)的数据以及再次重新发送或恢复LP的数据、MP的数据和UP的数据以对存储单元进行编程，以便在存储单元中获得QLC分布。

在常规技术中，有两种方法用于在第二编程遍之前重新发送或恢复LP的数据、MP的数据和UP的数据。在第一种方法中，主控制器可以被配置为具有数据缓冲器，该数据缓冲器用于保存在第一编程遍中已被编程到闪存存储器阵列的信息(即，LP的数据、MP的数据和UP的数据)。因此，在第二编程遍之前，主控制器将再次将保存在数据缓冲器中的LP的数据、MP的数据和UP的数据重新发送到闪存存储器件。在第二种方法中，主控制器没有数据缓冲区。相反，主控制器向闪存存储器件发出读取命令和页缓冲器移动命令。根据读取命令，闪存存储器件将执行感测操作以读出在第一编程遍中已被编程到闪存存储器阵列的信息(即，LP的数据、MP的数据和UP的数据)。然后，根据页缓冲器移动命令将LP的数据、MP的数据和UP的数据移动到闪存存储器件的内部寄存器，并等待在第二编程遍中被编程。

在第一种方法中，主控制器和闪存存储器件之间的接口的吞吐量不是那么高效，因为LP的数据、MP的数据和UP的数据通过接口重复传输。在第二种方法中，读取命令将在存储单元上引入一系列断电、上电和恢复操作，从而降低闪存存储器件的读取性能。因此，需要提供解决上述问题的解决方案。

发明内容

考虑到这一点，本发明的一个目的是提供具有预读取特征的两遍编程。本发明引入了由闪存存储器件自身执行的预读取操作。在第二编程遍之前执行这种预读取操作，从而恢复在第一编程遍中已被编程到存储单元中的数据，使得主控制器在第二编程遍之前不需要向闪存存储器件重新发送数据或读取命令和页缓冲器移动命令。

根据一个实施例，提供了一种闪存存储器件。所述闪存存储器件包括：闪存存储器阵列；以及控制逻辑单元。控制逻辑单元耦合到闪存存储器阵列，并且被布置为：在第一编程遍中根据至少一个第一页的数据对闪存存储器阵列的多个存储单元进行编程；感测在第一编程遍中被编程的存储单元的状态以获得至少一个第一页的数据，并且在第二编程遍之前将至少一个第一页的数据保存在闪存存储器件内的第一寄存器电路中；以及在第二编程遍中根据至少一个第一页的数据和第二页的数据对存储单元进行编程。