[发明专利]使用多步阶编程脉冲对存储器单元进行编程的设备及方法

说明书

本申请案涉及用于使用多步阶编程脉冲对存储器单元进行编程的设备及方法。操作存储器的方法及经配置以执行类似方法的存储器可包含：将特定多步阶编程脉冲施加到编程操作的所选择存取线；及将下一后续多步阶编程脉冲施加到所述所选择存取线，其中所述特定多步阶编程脉冲包含具有第一电压电平的第一步阶及具有不同于所述第一电压电平的第二电压电平的第二步阶，且其中所述下一后续多步阶编程脉冲包含具有第三电压电平的第一步阶及具有不同于所述第三电压电平并高于所述第一电压电平的第四电压电平的第二步阶。

技术领域

本发明一般来说涉及存储器，且特定来说，在一或多个实施例中，本发明涉及用于使用多步阶编程脉冲对存储器单元进行编程的设备及方法。

背景技术

存储器(例如，存储器装置)通常经提供作为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路装置。存在许多不同类型的存储器，包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)及快闪存储器。

快闪存储器已被开发成用于各种各样的电子应用的非易失性存储器的普遍来源。快闪存储器通常使用允许高存储器密度、高可靠性及低电力消耗的单晶体管存储器单元。通过电荷存储结构(例如，浮动栅极或电荷阱)的编程(其通常称为写入)或其它物理现象(例如，相变或极化)，存储器单元的阈值电压(Vt)的改变确定每一存储器单元的数据状态(例如，数据值)。快闪存储器及其它非易失性存储器的常见用途包含：个人计算机、个人数字助理(PDA)、数码相机、数字媒体播放器、数字记录器、游戏、电器、交通工具、无线装置、蜂窝式电话及可装卸式存储器模块，且非易失性存储器的用途不断扩大。

NAND快闪存储器是常见类型的快闪存储器装置，所述NAND快闪存储器是针对基本存储器单元配置所布置成的逻辑形式而如此命名的。通常，NAND快闪存储器的存储器单元阵列经布置使得所述阵列的行的每一存储器单元的控制栅极连接在一起以形成存取线，例如字线。所述阵列的列包含在一对选择栅极(例如，源极选择晶体管与漏极选择晶体管)之间串联连接在一起的存储器单元的串(通常称作NAND串)。每一源极选择晶体管可连接到源极，而每一漏极选择晶体管可连接到数据线，例如列位线。在存储器单元的串与源极之间及/或存储器单元的串与数据线之间使用一个以上选择栅极的变化形式为已知的。

在对存储器进行编程时，可将存储器单元编程为通常称作单电平单元(SLC)的单元。SLC可使用单个存储器单元来表示数据的一个数字(例如，一个位)。举例来说，在SLC中，2.5V或更高的Vt可指示经编程存储器单元(例如，表示逻辑0)，而-0.5V或更低的Vt可指示经擦除存储器单元(例如，表示逻辑1)。此存储器可通过包含多电平单元(MLC)、三电平单元(TLC)、四电平单元(QLC)等或其组合(其中存储器单元具有多个电平，所述多个电平使得较多数据数字能够被存储于每一存储器单元中)而实现较高存储容量水平。举例来说，MLC可经配置以每存储器单元存储由四个Vt范围表示的两个数据数字，TLC可经配置以每存储器单元存储由八个Vt范围表示的三个数据数字，QLC可经配置以每存储器单元存储由十六个Vt范围表示的四个数据数字等等。

通常通过以下操作而实现存储器中的编程：施加由验证脉冲分离的多个编程脉冲，以将所选择存储器单元群组中的每一存储器单元编程为相应既定数据状态(其可为临时或最终数据状态)。对于此方案，针对所选择存储器单元将编程脉冲施加到存取线(例如通常称为字线的存取线)。在每一编程脉冲之后，使用一或多个验证脉冲来验证对所选择存储器单元的编程。典型编程操作在增量步阶脉冲编程方案中使用许多编程脉冲，其中每一编程脉冲为使存储器单元阈值电压移动某一量的单个脉冲，且每一后续编程脉冲高于前一编程脉冲。在每一编程脉冲之前，可将字线预充电，且在每一编程脉冲之后，可将字线放电。此可导致高电力消耗。

发明内容