專利名稱：具有改善的編程速率的多位快閃存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致上系關(guān)于非易失性存儲(chǔ)裝置，且詳言之，系關(guān)于改善 與非易失性存儲(chǔ)裝置相關(guān)聯(lián)之操作。
背景技術(shù)：
閃存為非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的常見類型。非易失性相關(guān)于當(dāng) 電源關(guān)閉時(shí)維持著儲(chǔ)存之資料。因?yàn)殚W存為非易失性，故其通常用于
功耗控制之應(yīng)用 (power conscious application),譬如于電池供電的手 機(jī)(cellular phone)、個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant;簡(jiǎn)稱PDA)、 和譬如記憶條(memory stick)之可攜式大容量?jī)?chǔ)存裝置。
快閃存儲(chǔ)裝置一般包含形成于基板上或基板內(nèi)之多個(gè)個(gè)別組件。 例如，閃存可包含一個(gè)或多個(gè)高密度核心區(qū)域和形成在單一基板上之 周邊部分。高密度核心區(qū)域一般包含個(gè)別可尋址、實(shí)質(zhì)相同的存儲(chǔ)單 元之?dāng)?shù)組。周邊部分可包含輸入/輸出(I/O)電路、用于選擇性尋址個(gè) 別單元之電路(譬如用于連接選擇之單元之源極、柵極和漏極至預(yù)定 的電壓或阻抗之譯碼器，以造成單元之指定的操作，譬如編程、讀取 或抹除)、以及電壓調(diào)整和供應(yīng)的電路。
在習(xí)知的閃存架構(gòu)中，核心部分內(nèi)之存儲(chǔ)單元系一起耦接在電路 配置內(nèi)，其中各存儲(chǔ)單元具有漏極、源極、和堆棧柵極。于操作中， 可藉由周邊部分電路而尋址存儲(chǔ)單元，以執(zhí)行譬如讀取、抹除、和編 程存儲(chǔ)單元之功能。
閃存典型包含二種不同的類型NOR閃存和NAND閃存。 一般而 言，習(xí)知的NOR閃存考慮為碼等級(jí)(code-level)內(nèi)存，而NAND閃 存考慮為資料等級(jí)(data-level)內(nèi)存。具體而言，NOR閃存一般配置 成提供非?？煽康膬?chǔ)存環(huán)境，并進(jìn)一步使得能夠快速和隨機(jī)的讀取于 裝置中之各存儲(chǔ)單元。此情況藉由提供與裝置中各單元個(gè)別的接觸而 完成。NOR架構(gòu)之可靠性和隨機(jī)存取性質(zhì)使得NOR閃存特別適用于
碼儲(chǔ)存(code storage),譬如行動(dòng)電話(mobile phone)和機(jī)上盒(set top box)操作系統(tǒng)等。不幸的是，習(xí)知的NOR快閃存儲(chǔ)單元之個(gè)別可尋 址性質(zhì)傾向于限制該單元在編程和抹除時(shí)之速度，并限制了該裝置大 小的快速縮小。典型的NOR快閃存儲(chǔ)裝置具有每秒0.4百萬字節(jié) (MB/s)量級(jí)之編程速率和0.3 MB/s量級(jí)之抹除速率。
另一方面，配置NAND閃存使能對(duì)儲(chǔ)存其中之資料進(jìn)行串行存取 或以頁為基礎(chǔ)之存取(page-based access)。這是藉由將存儲(chǔ)單元彼此鏈 接并僅提供對(duì)群組或頁之該等單元的存取而完成。此種架構(gòu)具有使能 夠減少裝置大小并亦提供快速寫入次數(shù)之優(yōu)點(diǎn)。然而，因?yàn)楦鲉卧?非個(gè)別可尋址，則NAND裝置一般被認(rèn)為較不可靠，而因此較碼儲(chǔ)存 更適合作為資料儲(chǔ)存。典型的NAND快閃存儲(chǔ)裝置具有每秒8 MB量 級(jí)之編程速率和每秒60 MB量級(jí)之抹除速率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之一個(gè)態(tài)樣系針對(duì)一種用于編程包含存儲(chǔ)單元之?dāng)?shù)組之非 易失性存儲(chǔ)裝置之方法，其中各存儲(chǔ)單元包含具有至少二個(gè)電荷儲(chǔ)存 區(qū)以用于儲(chǔ)存至少二個(gè)獨(dú)立電荷之電荷儲(chǔ)存組件。該方法包含指定復(fù) 數(shù)個(gè)存儲(chǔ)單元作為高速存儲(chǔ)單元以及預(yù)先調(diào)整該高速存儲(chǔ)單元之狀況 以設(shè)置關(guān)聯(lián)于各該高速存儲(chǔ)單元之該至少二個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)之其中第一 個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)成為編程狀態(tài)。
本發(fā)明之另一個(gè)態(tài)樣系針對(duì)一種用于編程包含非易失性存儲(chǔ)單元 之?dāng)?shù)組之存儲(chǔ)裝置之方法，各存儲(chǔ)單元包含具有二個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)以用 于儲(chǔ)存二個(gè)獨(dú)立電荷之電荷儲(chǔ)存組件。該方法包含配置非易失性雙位 存儲(chǔ)單元之?dāng)?shù)組成為一個(gè)或多個(gè)之存儲(chǔ)單元之區(qū)塊；接收請(qǐng)求以使用 至少一個(gè)之存儲(chǔ)單元之區(qū)塊作為高速區(qū)塊；預(yù)先調(diào)整于該高速區(qū)塊中 之存儲(chǔ)單元之狀況以設(shè)置用于該高速區(qū)塊中之各存儲(chǔ)單元之該至少二 個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)之其中第一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)成為編程狀態(tài)；以及設(shè)定關(guān)聯(lián) 于該高速區(qū)塊之狀態(tài)位以指示該區(qū)塊是高速區(qū)塊。
本發(fā)明之又一個(gè)態(tài)樣系針對(duì)一種存儲(chǔ)裝置，包含具有至少一個(gè)之 非易失性存儲(chǔ)單元之?dāng)?shù)組之核心數(shù)組。該至少一個(gè)數(shù)組可包含復(fù)數(shù)條 位線，各位線連接至復(fù)數(shù)個(gè)存儲(chǔ)單元之源極或漏極區(qū)域。該復(fù)數(shù)個(gè)存
儲(chǔ)單元可包含基板、控制柵極、具有至少二個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)以用于儲(chǔ)存 至少二個(gè)獨(dú)立電荷之電荷儲(chǔ)存組件、源極區(qū)域、和漏極區(qū)域。該至少 一個(gè)數(shù)組亦可包含復(fù)數(shù)條字符線，正交配置于該位線，各字符線連接 至復(fù)數(shù)個(gè)存儲(chǔ)單元之柵極區(qū)域。復(fù)數(shù)個(gè)感測(cè)放大器可操作地連接至該 復(fù)數(shù)條位線，以用于感測(cè)連接至該位線之存儲(chǔ)單元之臨限電壓?？刂?邏輯可配置成接收命令以確認(rèn)將配置為高速存儲(chǔ)單元之一個(gè)或多個(gè)存 儲(chǔ)單元?？刂七壿嬁膳渲贸深A(yù)先調(diào)整各該高速存儲(chǔ)單元之該至少二個(gè) 電荷儲(chǔ)存區(qū)之其中第一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)之狀況以設(shè)置該第一電荷儲(chǔ)存區(qū) 成為編程狀態(tài)。控制邏輯可配置成設(shè)定關(guān)聯(lián)于該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元 之狀態(tài)位，指示該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元為高速存儲(chǔ)單元。
本發(fā)明之又另一個(gè)態(tài)樣系針對(duì)一種包含存儲(chǔ)單元之?dāng)?shù)組之存儲(chǔ)裝 置。該存儲(chǔ)單元之?dāng)?shù)組可包含配置為正常模式存儲(chǔ)單元之第一復(fù)數(shù)個(gè) 存儲(chǔ)單元，以及配置為高速模式存儲(chǔ)單元之第二復(fù)數(shù)個(gè)存儲(chǔ)單元。


參照所附之圖標(biāo)，其屮各圖中具冇相同組件符號(hào)之各組件系表示 相同之組件。
圖1系顯示高度實(shí)施之存儲(chǔ)裝置范例之方塊圖2系顯示施行于圖1中所示核心區(qū)之存儲(chǔ)單元數(shù)組之范例部分 之圖標(biāo)；
第3和4圖系顯示圖2中所示之其中一個(gè)存儲(chǔ)單元范例之剖面圖； 圖5系顯示用于圖3中所示存儲(chǔ)單元之相對(duì)編程位準(zhǔn)臨限電壓 (Vt)分布之群體圖(population plot)，指示當(dāng)電荷儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置在各種
個(gè)別之?dāng)?shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，存儲(chǔ)單元之資料狀態(tài)之行為；
圖6系顯示施行于圖1中所示核心區(qū)之存儲(chǔ)單元數(shù)組之范例預(yù)先
調(diào)整區(qū)塊之狀況之圖標(biāo)；
圖7系顯示于圖6中所示之其中一個(gè)存儲(chǔ)單元范例之剖面圖； 圖8系顯示譬如圖1中所示存儲(chǔ)裝置之存儲(chǔ)裝置之范例預(yù)先調(diào)整
之流程圖9系顯示譬如圖1中所示存儲(chǔ)裝置之預(yù)先調(diào)整存儲(chǔ)裝置之狀況 之范例編程之流程圖；以及
圖IO系顯示譬如圖1中所示存儲(chǔ)裝置之存儲(chǔ)裝置之范例正常模式 指定之流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示高度(high-level)實(shí)施之存儲(chǔ)裝置100范例之方塊圖。 存儲(chǔ)裝置100可以是施行為集成電路之快閃存儲(chǔ)裝置。
如圖1所示，存儲(chǔ)裝置100包含核心數(shù)組102。核心數(shù)組102可包 含高密度存儲(chǔ)單元之?dāng)?shù)組，譬如，像是SONOS型(硅-氧化物-氮化物 -氧化物-硅)之NOR存儲(chǔ)單元，其中該氮化物層用作為電荷儲(chǔ)存組件。 詳言之，核心數(shù)組102可包含實(shí)質(zhì)相同的存儲(chǔ)單元之多個(gè)MXN存儲(chǔ) 數(shù)組。下文中將作更詳細(xì)之討論，核心數(shù)組102可以是序列存取內(nèi)存， 其中存儲(chǔ)單元可被存取于指定的群組中，譬如多頁(pages)或多頁的部 分。于此方式，核心數(shù)組102可以采用具有輸出內(nèi)存112之NAND狀 接口結(jié)構(gòu)，不管含有在存儲(chǔ)裝置]00內(nèi)固有的數(shù)組結(jié)構(gòu)(例如，NOR 或虛擬的接地型式)如何。實(shí)際上，與本發(fā)明之原理相符之一個(gè)實(shí)施 例中，資料頁可相關(guān)于核心數(shù)組102中存儲(chǔ)單元之一系列的列(例如， 四個(gè)連續(xù)列)。應(yīng)了解，資料頁可包括任何適當(dāng)數(shù)量的列。邏輯上，各 頁能考慮為具有預(yù)定大小之?dāng)?shù)據(jù)塊，透過該等數(shù)據(jù)塊存取存儲(chǔ)裝置 100。于一個(gè)實(shí)施例中，用于存儲(chǔ)裝置100之頁大小為2048個(gè)字節(jié)或 二仟字節(jié)。
可以經(jīng)過地址線104將用于頁之地址提供至地址序列發(fā)生器 (sequencer)106而存取核心數(shù)組102。地址序列發(fā)生器106可接收輸入 地址值并將該等地址值分配至Y譯碼器108和X譯碼器110。譯碼器 108和110可譯碼地址值而使激活由接收之地址所相關(guān)之存儲(chǔ)單元之源 極、柵極、和漏極，以及讀取或編程該等地址的資料值。譯碼之地址 在欲使用之存儲(chǔ)單元數(shù)組中指定適當(dāng)?shù)膶?shí)際線路。例如，可激活資料 頁而平行讀出核心數(shù)組102。讀出之資料于記錄(clock)入輸入/輸出
(1/0)緩沖器114并經(jīng)由1/0線116讀出之前，可寫入至輸出內(nèi)存112。 Y譯碼器108亦可包含適當(dāng)?shù)母袦y(cè)放大器電路。感測(cè)放大器可用來感 測(cè)于核心區(qū)102中存儲(chǔ)單元之編程的或非編程的狀態(tài)。與本發(fā)明相符 之感測(cè)放大器可以是低功率感測(cè)放大器，以下將作額外的詳細(xì)說明。
于一些實(shí)施例中，可執(zhí)行于數(shù)組102中之存儲(chǔ)單元，使得各存儲(chǔ) 單元能儲(chǔ)存二個(gè)或更多個(gè)位資料。于一種如此每存儲(chǔ)單元有多位之技
術(shù)，稱之為鏡位(MirrorBit ),藉由儲(chǔ)存二個(gè)實(shí)際上不同之電荷于存 儲(chǔ)單元之相對(duì)側(cè)而能加倍快閃存儲(chǔ)數(shù)組之本質(zhì)密度(intrinsic density)。 各電荷，表示在單元內(nèi)之位用作為資料之二進(jìn)制單元(例如，"1"或 "0")。讀取或編程存儲(chǔ)單元之一側(cè)發(fā)生與儲(chǔ)存在該單元之相對(duì)側(cè)之?dāng)?shù) 據(jù)無關(guān)。
輸出內(nèi)存112可包含靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(SRAM)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取 內(nèi)存(DRAM)類型之內(nèi)存，該等內(nèi)存能用作核心區(qū)102和1/0緩沖器 H4之間之高速緩存。輸出內(nèi)存112因此可以是揮發(fā)性內(nèi)存(亦即，當(dāng) 關(guān)閉電源時(shí)喪失其資料)，以及相關(guān)于在核心數(shù)組102中之存儲(chǔ)單元， 可以是高速內(nèi)存。
亦如圖1所示，存儲(chǔ)裝置100可包含一些支持讀取/寫入至核心數(shù) 組102之附加邏輯組件。尤其是，如圖中所示，存儲(chǔ)裝置100包含狀 態(tài)控制組件120、程序電壓產(chǎn)生器122、抹除電壓產(chǎn)生器124、和選擇 開關(guān)126。這些組件顯示于圖1中為分離之組件。應(yīng)了解到由二個(gè)或更 多個(gè)這些組件所施行的功能可選擇地由單一個(gè)組件實(shí)施。
狀態(tài)控制組件120可執(zhí)行根據(jù)一些的控制訊號(hào)而命令存儲(chǔ)裝置 100之功能之狀態(tài)機(jī)(state machine),如圖標(biāo)之訊號(hào)重設(shè)線132、寫 入致能(WE)線134、字節(jié)線136、芯片致能(CE)線138、和輸出 致能(CE)線140。當(dāng)激活重設(shè)線132時(shí)，引起存儲(chǔ)裝置100之硬件 重設(shè)。寫入致能線134使資料能寫入至核心數(shù)組102。字節(jié)線136選擇 輸出數(shù)據(jù)總線之寬度。例如，字節(jié)線136可使I/O線116操作為8位數(shù) 據(jù)總線或16位數(shù)據(jù)總線，系依于字節(jié)線136之狀態(tài)而定。芯片致能線 138使能讀取/寫入資料至存儲(chǔ)裝置100。當(dāng)芯片致能線138保持在其指 定的非作用位準(zhǔn)時(shí)，存儲(chǔ)裝置100之輸出接腳可處于高阻抗(非激活) 狀態(tài)。激活存儲(chǔ)裝置100，芯片致能線138可以保持在其激活狀態(tài)。輸 出致能線140致能從核心數(shù)組102讀取之資料，并經(jīng)由I/O線116輸出 資料。
程序電壓產(chǎn)生器122和抹除電壓產(chǎn)生器124可產(chǎn)生來自/送至核心 數(shù)組102之需用于讀取、編程、和抹除之適當(dāng)?shù)碾妷?。例如，于一個(gè)
實(shí)施例中，核心數(shù)組102可要求相對(duì)高的電壓以編程和抹除核心數(shù)組 102中之存儲(chǔ)單元。這些較高電壓可提供自程序電壓產(chǎn)生器122和抹除 電壓產(chǎn)生器124。選擇開關(guān)126可包含連接至核心數(shù)組102之選擇晶體 管?？墒褂酶鬟x擇開關(guān)以控制一系列之存儲(chǔ)單元，譬如存儲(chǔ)單元行。
亦如圖1所示系為準(zhǔn)備/忙碌(RY/BY)線130。準(zhǔn)備/忙碌線130 可指示存儲(chǔ)裝置IOO何時(shí)正施行程序或抹除操作。詳言之，當(dāng)在"忙 碌"狀態(tài)時(shí)，準(zhǔn)備/忙碌線130指示存儲(chǔ)裝置100正在執(zhí)行程序或抹除 操作。當(dāng)在"準(zhǔn)備"狀態(tài)時(shí)，準(zhǔn)備/忙碌線130指示存儲(chǔ)裝置100并非 正在執(zhí)行程序或抹除操作。
圖2顯示施行于標(biāo)示為存儲(chǔ)數(shù)組210之核心區(qū)102之存儲(chǔ)單元數(shù) 組之范例部分之圖標(biāo)。該數(shù)組包含許多實(shí)質(zhì)相同的存儲(chǔ)單元201。各存 儲(chǔ)單元201包含漏極202、源極203、和堆棧之柵極區(qū)域204。漏極202 和源極203依于施加之電壓而定，可在存儲(chǔ)單元內(nèi)交換，并可彼此互 相切換。顯示于圖2中之配置包含各連接于列中之許多存儲(chǔ)單元之柵 極區(qū)域204之字符線(字符線WL,至WLw)。位線排列成正交于數(shù)組 210中之字符線。位線包含總體位線(GBLi.,至GBLi+4)，各線連接至 一個(gè)或多個(gè)額外的位線215?？赏高^選擇晶體管(亦稱之為選擇開關(guān)) SO至S7而控制經(jīng)由總體位線GBL而置于額外位線215之電壓。
如圖2所示，選擇晶體管SO至S7可以配置于選擇晶體管之重復(fù) 群組225中。對(duì)應(yīng)于許多群組中之選擇晶體管可以由相同的控制訊號(hào) 所控制。例如，激活選擇晶體管SO可以將連接至SO之特定的位線連 接至施加至GBLi、 GBLi+2等之電壓。若亦激活了選擇晶體管S1，則 GBLi+1、 GBLi+3等亦將連接至存儲(chǔ)數(shù)組210中許多存儲(chǔ)單元之相對(duì)之 源極/漏極。亦藉由激活字符線WL，于各群組225中之一個(gè)存儲(chǔ)單元 可以具有其全都激活之源極、漏極、和柵極端，因此允許編程或讀取 此選擇存儲(chǔ)單元201 。作為選擇在群組225中特定存儲(chǔ)單元201之例子
(例如，在第2圖中虛線圓內(nèi)之存儲(chǔ)單元)，假設(shè)電壓置于WL]上而 SO和Sl導(dǎo)通(tum-on)以及電壓置于GBL;和GBLi+1上。于此情況下， 此單元具有施加于其柵極、源極、和漏極之電壓，并可編程或讀取。 在其它群組225中之其它的存儲(chǔ)單元201能根據(jù)激活相同的WL和選 擇晶體管而同時(shí)被選擇。
雖然只有六條總體位線及四條字符線顯示于圖2中，但是熟悉該 技術(shù)領(lǐng)域者將了解典型的存儲(chǔ)單元架構(gòu)將包含許多的單元在數(shù)組中。 例如，在一個(gè)實(shí)施例中，核心數(shù)組102可包含多個(gè)存儲(chǔ)單元數(shù)組，各
存儲(chǔ)單元數(shù)組包含2048條位線及256條字符線。該2048條位線對(duì)應(yīng) 至選擇晶體管的256條八個(gè)存儲(chǔ)單元之群組225。
雖然于核心區(qū)102之該等存儲(chǔ)單元201系組構(gòu)為NOR存儲(chǔ)單元， 但在某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)裝置IOO之該等外圍區(qū)域電路可提供呈現(xiàn)出 通常由NAND型閃存所提供的外接接口。在此情況中，從使用者/電路 設(shè)計(jì)者的觀點(diǎn)來看，即使核心區(qū)102已用作為NOR型閃存，但是存儲(chǔ) 裝置100能有效地視為NAND型閃存。
圖3為更洋細(xì)說明存儲(chǔ)單元201之其中一個(gè)例示的剖面圖。存儲(chǔ) 單元201可形成于基板310上并包含漏極202、源極203和堆棧柵極 204?；?10可由半導(dǎo)體材料形成，例如硅、鍺或硅鍺。漏極和源極 區(qū)域202及203可以是摻雜n型雜質(zhì)區(qū)域，例如磷或砷。如前所述， 根據(jù)該施加電壓值，漏極和源極區(qū)域202及203的功能可以相反。
如圖3所示，堆棧柵極204形成于信道區(qū)域315上。堆棧柵極204 包含包含相當(dāng)薄的柵極電介層320之一些層、電荷儲(chǔ)存層322、第二電 介層324及控制柵極328。電介層320可包含氧化物，例如氧化硅(如 Si02)。
電荷儲(chǔ)存層322可形成于柵極電介層320上并可包含介電材料， 例如氮化物(例如氮化硅)。層322作為存儲(chǔ)單元201的電荷儲(chǔ)存層。 電荷儲(chǔ)存層322可用以儲(chǔ)存一個(gè)或多個(gè)信息位。在例示實(shí)施例中， 電荷儲(chǔ)存層322可藉由將該第一及第二電荷局限(localize)至電荷儲(chǔ)存 層322之個(gè)別左右兩側(cè)而儲(chǔ)存代表兩個(gè)分離的資料位的電荷。該存儲(chǔ) 單元201之該兩個(gè)電荷之各個(gè)電荷可藉由，例如，信道熱電子注入
(channel hot electron injection)，而單獨(dú)編程，以儲(chǔ)存電荷在該電荷儲(chǔ) 存層322之各個(gè)別側(cè)，并且該存儲(chǔ)數(shù)組之密度可較每單元僅儲(chǔ)存一個(gè) 資料位的存儲(chǔ)裝置有所增加。于抹除期間，可藉由將熱電洞(hothole) 注入于儲(chǔ)存層322之個(gè)別區(qū)，或可穿隧通過底部氧化物層320分別進(jìn) 入源極區(qū)域和漏極區(qū)域203、 202而中和儲(chǔ)存于電荷儲(chǔ)存層322中之電 荷。于此種方式，多存儲(chǔ)單元201數(shù)組之密度相較于習(xí)知的存儲(chǔ)裝置
之每單元僅儲(chǔ)存代表一個(gè)資料位之電荷之密度有所增加。于另一實(shí)施
例中，電荷儲(chǔ)存層322可藉由進(jìn)一步細(xì)化設(shè)置在層322之各側(cè)之電荷 之?dāng)?shù)量而儲(chǔ)存用于各存儲(chǔ)單元201之表示三個(gè)或更多個(gè)資料位之電荷。
第二電介層324可形成于層322上并可包含多層結(jié)構(gòu)，例如第一 氧化硅層325及第二高介電常數(shù)(高K)層326。高K層326可包含 例如氧化鋁，例如八1203。電介層325及326可一起作為存儲(chǔ)單元201 之層間柵極(inter-gate)電介層功能。在其它實(shí)施例中，電介層324可包 含單一層，例如氧化硅或氧化鋁。
控制柵極328可形成于第二電介層324上方?？刂茤艠O328例如 可由多晶硅形成，并可連接至存儲(chǔ)單元201之字符線。
在操作中，存儲(chǔ)裝置100之核心區(qū)102可藉由信道熱電子注入程 序?qū)㈦娮幼⑷腚姾蓛?chǔ)存層322而進(jìn)行編程。該注入電子被捕陷(trapped) 在電荷儲(chǔ)存層322中直到執(zhí)行抹除操作。
核心數(shù)組102中之存儲(chǔ)單元201可藉由施加相當(dāng)高電壓(例如10 伏特)至其中一條該字符線WL (例如WL,)，有效地施加該電壓至耦 接至WL,之該存儲(chǔ)單元的控制柵極328而編程。同時(shí)地，電壓可施加 跨于群組225之其中一個(gè)該存儲(chǔ)單元的漏極202和源極203。例如，可 施加約5伏特至GBLi而GBLi+1可接地。而且，選擇晶休管SO及Sl 可藉由施加適當(dāng)電壓至S1而導(dǎo)通。這些電壓在該激活的存儲(chǔ)單元(例 如圖2中圈起的存儲(chǔ)單元)沿著從該源極到該漏極之該信道長度產(chǎn)生 垂直及橫向的電場(chǎng)。這些電場(chǎng)導(dǎo)致電子被拉離該源極并開始加速朝向 該漏極。當(dāng)該等電子沿該信道長度移動(dòng)時(shí)，其獲得能量。假使一些電 子獲得足夠能量時(shí)，其便能跳過該電介層320之電位障(potential barrier) 而進(jìn)入電荷儲(chǔ)存層322之一側(cè)而被捕陷。該捕陷之電子改變?cè)摯鎯?chǔ)單 元201之電特性，譬如臨限電壓Vt。在讀取操作中，該源極與漏極端 互相交換。例如，可藉由施加約3伏特至WL,、將GBLj接地、并施加 約1.5伏特至GBLi+1而執(zhí)行該對(duì)應(yīng)的讀取操作，以及存儲(chǔ)單元201之 Vt能影響有多少電流能流過單元201之信道區(qū)域315從漏極202至源 極203，并因此指示核心單元之狀態(tài)，如有從高Vt獲得小電流之編程 狀態(tài)，或有從低Vt獲得較高電流之抹除狀態(tài)。
當(dāng)二個(gè)位儲(chǔ)存在電荷儲(chǔ)存層322時(shí)，第二位以與第一位相似的方
式被編程，除了源極和漏極端之方向均反轉(zhuǎn)外。圖4顯示圖3中所示
范例雙位存儲(chǔ)單元之剖面圖。此外，圖4顯示當(dāng)存儲(chǔ)單元201用來儲(chǔ) 存表示二個(gè)獨(dú)立位之電荷時(shí)之讀取和編程方向。圖4中所繪示之箭號(hào) 系表示電流之方向。應(yīng)注意的是，在負(fù)電荷的情況下，電流之方向可 以反向。
存儲(chǔ)單元201包含在電荷儲(chǔ)存層322內(nèi)之二個(gè)分離之電荷儲(chǔ)存區(qū) 432和434。各儲(chǔ)存區(qū)432和434可定義一個(gè)位。于符合本發(fā)明之原理 之一個(gè)實(shí)施例中，編程電荷儲(chǔ)存區(qū)432和434之任一者可涉及熱電子 注入，也稱之為信道熱電子(channel hot electron;簡(jiǎn)稱CHE)注入。 然而，應(yīng)了解到能對(duì)編程技術(shù)作修正以適應(yīng)所用特定存儲(chǔ)裝置之變化。 使用熱電子注入，可藉由施加選擇之電壓至區(qū)203 (作用為漏極)而編 程屯荷儲(chǔ)存區(qū)432。此外，可施加選擇之電壓至柵極區(qū)域204。區(qū)202 作用為用于CHE編程電荷儲(chǔ)存區(qū)432之源極(亦即，屯子的來源)。 于一個(gè)實(shí)施例中，區(qū)202可接地或浮置。
如己知，施加到柵極區(qū)域204、源極202和極汲203之電壓產(chǎn)生通 過電介層320和電荷儲(chǔ)存層322之垂直電場(chǎng)，和沿著信道315之長度 從源極至漏極之橫向電場(chǎng)。于給定的臨限電壓，信道315將反轉(zhuǎn)而使 得電子被吸離源極并加速朝向漏極。當(dāng)電子沿著信道315之長度移動(dòng) 時(shí)，電子獲得能量并依于獲得的足夠能量，某些電子能夠躍過電介層 320之電位障并進(jìn)入電荷儲(chǔ)存層322而電子在該處被捕陷。電子躍過電 位障之機(jī)率于鄰接區(qū)203 (作用為漏極)之電荷儲(chǔ)存區(qū)432之區(qū)系為最 大，于此處電子獲得最大的能量。這些加速之電子被稱為熱電子并且 一旦注入到電荷儲(chǔ)存層322，則將停留在電荷儲(chǔ)存層322內(nèi)之電荷儲(chǔ)存 組件432中。由于電荷儲(chǔ)存層322之低的導(dǎo)電性和低的橫向電場(chǎng)，捕 陷之電子傾向于不散布遍及于整個(gè)電荷儲(chǔ)存層322。因此，捕陷之電荷 局部地保留在靠近鄰接漏極區(qū)之指定的電荷儲(chǔ)存區(qū)。于讀取操作期間， 電子行進(jìn)于大致相反的方向，如圖4所示。
上述編程第一電荷儲(chǔ)存區(qū)432之技術(shù)藉由反相區(qū)202和203(亦即， 漏極和源極)之功能而亦能用于編程第二電荷儲(chǔ)存區(qū)434。
圖5為顯示用于存儲(chǔ)單元201之相對(duì)編程位準(zhǔn)臨限電壓(Vt)分 布(distribution)500之群體圖(population plot),系指示當(dāng)電荷儲(chǔ)存區(qū)432
和434設(shè)置在各種個(gè)別數(shù)據(jù)狀態(tài)吋，存儲(chǔ)單元201之資料狀態(tài)行為。 于此實(shí)施例中，可測(cè)量或讀取關(guān)于電荷儲(chǔ)存區(qū)432之Vt。第一分布502 表示當(dāng)電荷儲(chǔ)存區(qū)432和434均對(duì)應(yīng)于抹除或非編程狀態(tài)而儲(chǔ)存?zhèn)€別 電荷量時(shí)，對(duì)于存儲(chǔ)單元201之對(duì)數(shù)臨限電壓分布。也就是，當(dāng)電荷 儲(chǔ)存區(qū)432或434之其中一個(gè)被讀取而電荷儲(chǔ)存區(qū)432、 434均是在非 編程或"l"邏輯狀態(tài)時(shí)，存儲(chǔ)單元201之臨限電壓將落在第一分布502 內(nèi)。使用用于此資料儲(chǔ)存狀況之對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)值，第一分布502可 稱之為"11"狀態(tài)，其中"11"之第一個(gè)"1"對(duì)應(yīng)于被讀取之電荷儲(chǔ) 存區(qū)(432或434)(或"讀取位")，而"11"之第二個(gè)"1"對(duì)應(yīng)于另 一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)(432或434)(或"未讀取位")。第一分布502之最 大值表示存儲(chǔ)單元201之抹除或空白臨限電壓(Vtblank)。
第二分布504表示當(dāng)電荷儲(chǔ)存區(qū)432和434均對(duì)應(yīng)于編程狀態(tài)而 儲(chǔ)存?zhèn)€別之電荷量時(shí)，用于存儲(chǔ)單元201之對(duì)數(shù)臨限電壓分布。也就 是，當(dāng)電荷儲(chǔ)存區(qū)432或434之其中一個(gè)被讀取而電荷儲(chǔ)存區(qū)432、434 均是在編程狀態(tài)吋，存儲(chǔ)單元201之臨限電壓將落于第二分布504內(nèi)。 使用用于此資料儲(chǔ)存狀況之對(duì)應(yīng)之二進(jìn)制數(shù)據(jù)值，第二分布504可稱 之為"00"狀態(tài)，其中"00"之第一個(gè)"0"對(duì)應(yīng)于讀取位，而"00" 之第二個(gè)"0"對(duì)應(yīng)于未讀取位。第二分布504之最小值表示存儲(chǔ)單元 201之編程臨限電壓(Vtprog)。
第三分布506表示當(dāng)電荷儲(chǔ)存區(qū)432和434之讀取之其中一個(gè)對(duì) 應(yīng)于非編程狀態(tài)而儲(chǔ)存電荷，和電荷儲(chǔ)存區(qū)432和434之未讀取之其 中一個(gè)對(duì)應(yīng)于編程狀態(tài)而儲(chǔ)存電荷時(shí)，用于存儲(chǔ)單元201之對(duì)數(shù)臨限 電壓分布。使用用于此資料儲(chǔ)存狀況之對(duì)應(yīng)之二進(jìn)制數(shù)據(jù)值和上述確 認(rèn)之指定方法之第一和第二數(shù)字，第三分布506可以稱之為"10"狀 態(tài)。該"10"狀態(tài)亦能稱之為增添位干擾(complimentary bit disturb; 簡(jiǎn)稱CBD)狀態(tài)，因?yàn)橛晌醋x取之位所儲(chǔ)存之電荷具有稍微增加存儲(chǔ) 單元201之臨限電壓高于抹除狀態(tài)分布502之效果。
第四分布508表示若電荷儲(chǔ)存區(qū)432、 434之讀取之其中一個(gè)對(duì)應(yīng) 于編程狀態(tài)而儲(chǔ)存電荷，和電荷儲(chǔ)存區(qū)432、 434之未讀取之其中一 個(gè)對(duì)應(yīng)于未編程狀態(tài)而儲(chǔ)存電荷時(shí)，用于存儲(chǔ)單元201之對(duì)數(shù)臨限電 壓分布。使用用于此資料儲(chǔ)存狀況之對(duì)應(yīng)之二進(jìn)制數(shù)據(jù)值和上述確認(rèn)
之指定方法之第一和第二數(shù)字，第四分布508可以稱之為"01"狀態(tài)。 于此情況，由電荷儲(chǔ)存區(qū)432、 434儲(chǔ)存之不同電荷量具有稍微減少存 儲(chǔ)單元201之臨限電壓低于編程狀態(tài)分布504之效果。如前面所提及 的，依照本發(fā)明之原理，于列中之多個(gè)存儲(chǔ)單元201 (亦即，具有共同 字符線之存儲(chǔ)單元201 )可藉由激活字符線和于不同群組225中之選擇 晶體管S0至S7對(duì)而同時(shí)或并行地編程。此外，將要編程之各位線可 從編程電壓產(chǎn)生器122汲取固定的編程電流。
如上所述，應(yīng)了解到對(duì)于在多位存儲(chǔ)單元中電荷儲(chǔ)存區(qū)的編程速 度可以依于在該單元中其它電荷儲(chǔ)存區(qū)之編程狀態(tài)而定。例如，若首 先編程區(qū)432，則當(dāng)藉由施加高電壓于漏極202和控制柵極204以及源 極203接地而編程434時(shí)，電子可獲得所需的能量而更快地躍過障壁 320，這是由于所稱的源極側(cè)注入機(jī)制。因此，電荷儲(chǔ)存區(qū)434較之若 其先前未被編程可更快速地編程。
于習(xí)知的雙位存儲(chǔ)單元屮，編程各位所需的時(shí)間系至少部分依于 在單元中之其它位的電荷狀態(tài)。例如，若電荷儲(chǔ)存區(qū)432將被編程(亦 即，置入"0"邏輯狀態(tài))而電荷儲(chǔ)存區(qū)434之前尚未被編程(亦即， 保留"1"邏輯狀態(tài))，則對(duì)于電荷儲(chǔ)存區(qū)432將采用多個(gè)(例如，多 達(dá)四個(gè))編程脈沖以達(dá)到驗(yàn)證編程狀態(tài)。
詳言之，于典型的操作中，可藉由接地源極202并同時(shí)維持字符 線電壓于控制柵極204而施行電荷儲(chǔ)存區(qū)432之編程。如具有例如 300ns持續(xù)時(shí)間之脈沖之編程電壓可以施加到漏極203。于施加脈沖后， 可去除漏極電壓。此時(shí)，編程位受到編程驗(yàn)證以判定是否位已被編程。 于典型的操作中，位未被編程接著施加單一脈沖。于此情況，于字符 線提升至高電壓后，施加第二漏極脈沖，而接著驗(yàn)證該單元以再判定 是否該單元已經(jīng)被編程。此情形繼續(xù)著直到位通過驗(yàn)證為止，其一般 使用大約四個(gè)脈沖。然而，應(yīng)注意的是，編程可采用少于或多于四個(gè) 脈沖，并系根據(jù)各驗(yàn)證程序驗(yàn)證處理之結(jié)果。
基于以上的說明，應(yīng)注意的是，若電荷儲(chǔ)存區(qū)432將欲編程和電 荷儲(chǔ)存區(qū)434已于先前編程，則電荷儲(chǔ)存區(qū)432可以施加較少數(shù)之漏 極電壓脈沖而被編程和被驗(yàn)證。此情況發(fā)生是因?yàn)橛陔姾蓛?chǔ)存區(qū)434 之先前編程期間，由于上述之增添位干擾效應(yīng)，電荷儲(chǔ)存區(qū)432于其
臨限電壓也許亦已經(jīng)歷過非顯著的上升。于實(shí)作上，發(fā)現(xiàn)到當(dāng)編程先 前添增位時(shí)，經(jīng)常單一編程脈沖即足以通過驗(yàn)證。
欲獲得本發(fā)明技術(shù)特征之優(yōu)點(diǎn)，可以依照本發(fā)明之原理預(yù)先調(diào)整
于裝置100中選擇之存儲(chǔ)單元201之狀況以設(shè)置其電荷儲(chǔ)存區(qū)(432、 434)指定的其中一個(gè)成為編程狀態(tài)。于預(yù)先調(diào)整之后，其余的電荷儲(chǔ) 存區(qū)(432、 434)可形成用于單元201之內(nèi)存組件。
圖6顯示于數(shù)組210內(nèi)存儲(chǔ)單元201之群組或區(qū)塊610之部分之 圖標(biāo)，其中以上述簡(jiǎn)述之方式而預(yù)先調(diào)整單元201之狀況。如圖中所 示，可以預(yù)先調(diào)整或編程各存儲(chǔ)單元20之一個(gè)指定的電荷儲(chǔ)存組件 之狀況以將該指定的電荷儲(chǔ)存組件設(shè)置成為編程狀態(tài)。如此預(yù)先調(diào)整 之存儲(chǔ)單元之狀況進(jìn)一步詳細(xì)例示于圖7之剖而圖中。如圖7所示， 電荷儲(chǔ)存組件432在編程操作之前，被預(yù)先調(diào)整和設(shè)置成編程狀態(tài)。 以此種方式，電荷儲(chǔ)存組件434可以用為單元201之內(nèi)存組件。如上 所述，預(yù)先調(diào)整電荷儲(chǔ)存組件432之狀況系顯著地減少需用來編程剩 余的電荷儲(chǔ)存組件434之時(shí)間。
第8和9圖顯示范例編程譬如存儲(chǔ)裝置100之存儲(chǔ)裝置之流程圖。 詳言之，圖8系關(guān)于預(yù)先調(diào)整制程而圖9系關(guān)于預(yù)先調(diào)整單元之狀況 之后續(xù)編程。參照?qǐng)D8，存儲(chǔ)單元或存儲(chǔ)單元之群組可以初始設(shè)計(jì)為高 速存儲(chǔ)單元(步驟802)。于一個(gè)實(shí)施例中，于存儲(chǔ)裝置100中之存儲(chǔ) 單元201可以配置或確汄于預(yù)定的群組或"區(qū)塊"中(例如，圖6之 區(qū)塊610)。于一個(gè)實(shí)施范例中，核心數(shù)組102可具有從512兆位 (512-megabit)至80億位(8-gigabit)之密度范圍。再者，核心數(shù)組 102可進(jìn)一歩分解成從譬如129千位(kilobit)之區(qū)塊至較大的128兆位 之區(qū)塊之小尺寸區(qū)塊之區(qū)塊范圍。因此，10億位之?dāng)?shù)組102可包含八 個(gè)128兆位之區(qū)塊，或可選擇使用1024個(gè)128千位之區(qū)塊。藉由將單 元之群組界定成區(qū)塊，關(guān)于在區(qū)塊中各存儲(chǔ)單元之編程模式之指示(例 如，正常編程模式或高速編程模式)可以儲(chǔ)存為關(guān)聯(lián)于區(qū)塊之狀態(tài)或 指示位。以此種方式，可以藉由讀取關(guān)聯(lián)狀態(tài)或指示位的邏輯值而觸 發(fā)存儲(chǔ)單元之高速區(qū)塊之編程。于一個(gè)實(shí)施例中，狀態(tài)位可以維持在 核心數(shù)組102外關(guān)聯(lián)于核心數(shù)組102之稱之為"備用區(qū)(spare area)" 之NOR型快閃存儲(chǔ)單元中。此外，可由使用者監(jiān)視于數(shù)組102中區(qū)塊
之狀態(tài)位而決定于數(shù)組中高速和正常模式區(qū)塊之?dāng)?shù)目，由此指示全部 有效的編程密度?；趯⒏咚俅鎯?chǔ)單元返回至正常編程模式，可以重 設(shè)相關(guān)的狀態(tài)位。
于與本發(fā)明之原理相符之一個(gè)實(shí)施例中，指定為高速存儲(chǔ)單元之 存儲(chǔ)單元可依于裝置之制造或組合而施行。于另一個(gè)實(shí)施范例中，可
于存儲(chǔ)裝置制成后，藉由終端用戶或裝置制造者而執(zhí)行此種指定。
一旦一個(gè)或多個(gè)之存儲(chǔ)單元201之區(qū)塊已經(jīng)被指定為高速，則可
以預(yù)先調(diào)整于指定之區(qū)塊中之各存儲(chǔ)單元之狀況以將各存儲(chǔ)單元201 之其中一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)(例如，區(qū)域432)設(shè)置成編程(例如，"0") 狀態(tài)(歩驟804)。結(jié)果，接著于指定存儲(chǔ)單元為高速存儲(chǔ)單元，僅--個(gè)位(亦即，非編程電荷儲(chǔ)存區(qū)434)對(duì)使用者用來儲(chǔ)存資料有效，而 另一位(亦即，預(yù)先調(diào)整電荷儲(chǔ)存區(qū)432之狀況)必然維持編程狀態(tài) 以加速非編程電荷儲(chǔ)存區(qū)之編程速度從四個(gè)脈沖至一個(gè)脈沖。
一旦已預(yù)先調(diào)整，則判定該預(yù)先調(diào)整之狀況是否足夠?qū)⑺Ｍ?位設(shè)置成編程狀態(tài)(歩驟806)。若未能設(shè)置成編程狀態(tài)，則處理返回 到歩驟804施加額外的預(yù)先調(diào)整脈沖。然而，若證實(shí)預(yù)先調(diào)整指定的 位之狀況，則可設(shè)定關(guān)聯(lián)于指定之區(qū)塊之狀態(tài)位，指示該等區(qū)塊為高 速區(qū)塊(步驟808)。預(yù)先調(diào)整指定位位置之狀況可由圖5之分布506 表示。
回到圖9，可接收用于一個(gè)或多個(gè)預(yù)先調(diào)整存儲(chǔ)單元之狀況之編程 命令(歩驟902)。柵極電壓和適當(dāng)?shù)木幊堂}沖然后可分別地施加到柵 極204和漏極202，以將電子注入到有效的電荷儲(chǔ)存區(qū)(例如，電荷儲(chǔ) 存區(qū)434)足以使單元的臨限電壓上升到高于參考臨限值(步驟904)。 此狀態(tài)可以由圖5中之分布504所表示。然后存儲(chǔ)單元或該等單元可 藉由使用Y譯碼器/感測(cè)放大器電路108感測(cè)關(guān)聯(lián)于存儲(chǔ)單元或該等單 元之位線上之電流而被編程驗(yàn)證(歩驟906)。若其通過驗(yàn)證，則完成 操作；然而，若其未通過驗(yàn)證，則處理回到歩驟904施加額外的編程 脈沖。
因?yàn)殛P(guān)聯(lián)于區(qū)塊高速存儲(chǔ)單元之狀態(tài)位指示區(qū)塊610中該等單元 之高速性質(zhì)，因此核心數(shù)組102中之任何區(qū)塊或許多區(qū)塊可以指定為 高速區(qū)塊。對(duì)于各高速區(qū)塊，于編程期間，第一位或電荷儲(chǔ)存區(qū)繼續(xù)
保持在編程或"0"狀態(tài)，因此提供了上述之編程速度之優(yōu)點(diǎn)。于抹除 操作期間，于區(qū)塊中之所有位不管其狀態(tài)如何系全部被抹除。
圖10顯示指定群組或該等存儲(chǔ)單元為正常模式存儲(chǔ)單元之一個(gè)范 例處理之流程圖。最初， 一個(gè)或多個(gè)之存儲(chǔ)單元之區(qū)塊可以指定為正
常模式存儲(chǔ)單元(步驟1002)。 一旦一個(gè)或多個(gè)之存儲(chǔ)單元201之區(qū)塊 已經(jīng)指定為"正常"，則可以完全抹除于指定之區(qū)塊中之各存儲(chǔ)單元以 將各存儲(chǔ)單元201之各電荷儲(chǔ)存區(qū)432和434設(shè)置成抹除之(例如， "1")狀態(tài)(歩驟1004)。
一旦抹除了以后，將驗(yàn)證抹除操作是否足夠?qū)⑾Ｍ辉O(shè)置成抹 除狀態(tài)(步驟1006)。若未能設(shè)置成抹除狀態(tài)，則處理返回到步驟1004 施加額外的抹除電壓或脈沖。然而，若驗(yàn)證指定之單元區(qū)塊己被抹除， 則可重設(shè)關(guān)聯(lián)于指定之區(qū)塊或該等區(qū)塊之狀態(tài)位，以指示該等區(qū)塊為 正常模式區(qū)塊(步驟1008)。該等指定單元之抹除可由圖5之分布502 表示。
藉由能夠指定存儲(chǔ)單元之該等存儲(chǔ)單元或該等區(qū)塊為正常模式或 高速存儲(chǔ)單元其-一情況，因此使用者可以使用于核心數(shù)組102中之存 儲(chǔ)單元之任何部分為高速內(nèi)存，并可根據(jù)應(yīng)用之特定要求而調(diào)整指定 為高速存儲(chǔ)單元之單元數(shù)目。此外，如上所述，先前指定之高速存儲(chǔ) 單元可轉(zhuǎn)變成正常模式存儲(chǔ)單元，以及反之亦然，由使用者斟酌決定。 再者，應(yīng)注意， 一旦指定為高速區(qū)塊后，于該等區(qū)塊中之存儲(chǔ)單元可 以用相似于習(xí)知正常模式或非高速區(qū)塊之方式讀取，因此可以有效地 將資料從正常模式存儲(chǔ)單元轉(zhuǎn)移至高速存儲(chǔ)單元，以及反之亦然。
以此種方式，可藉由于初始編程后接著將資料從高速單元寫至正 常模式單元而使高速存儲(chǔ)單元之容量最大化。例如，若需要初始快速 編程，譬如當(dāng)獲取數(shù)字影像時(shí)，則可使用高速存儲(chǔ)單元。然而，接著 于初始獲取后，數(shù)字影像可以從高速單元轉(zhuǎn)移至正常模式單元，該正 常模式單元可操作于背景中(不可由使用者觀察到)，由此而提供使用 者高速，并于其后影像獲取期間，保存高速單元。此種類型之轉(zhuǎn)移可 稱之為"回寫式(copyback)"轉(zhuǎn)移。
雖然上述特別參考能夠儲(chǔ)存二個(gè)不同資料位之雙位存儲(chǔ)單元，但 是本發(fā)明亦能采用能夠儲(chǔ)存多于二個(gè)存儲(chǔ)單元之存儲(chǔ)單元以改進(jìn)編程
速度。
結(jié)論
如上所述，可施行一些編程技術(shù)，譬如基于NOR存儲(chǔ)裝置之高速 存儲(chǔ)單元指定以實(shí)質(zhì)上增加編程速度。由此產(chǎn)生的存儲(chǔ)裝置仍能展現(xiàn) 出以NOR為基礎(chǔ)之裝置的碼品質(zhì)(code-quality)效能，同時(shí)進(jìn)一步展 現(xiàn)出可與習(xí)知的NAND為基礎(chǔ)之快閃存儲(chǔ)裝置相比擬甚或超越的編程 速度與電源管理能力。
本發(fā)明之例示實(shí)施例的前述說明系提供顯示和說明，而非意于完 全揭示或限制本發(fā)明于所揭露之特定形式。藉由實(shí)作本發(fā)明或鑒于上 述教導(dǎo)可知上述實(shí)施例可作各種的修飾及變更。
此外，關(guān)于圖6所述之-一連串步驟，該等歩驟之順序在與本發(fā)明 相符之其它實(shí)施例中系可以不同。另外，非相依性歩驟可以平行實(shí)行。
除非已作了明確之說明，否則使用于本中請(qǐng)說明書中之組件、步 驟、或指令并非為構(gòu)成本發(fā)明所必?；虮夭豢缮僬?。同時(shí)，如此處所 使用之冠詞"一(a)"將欲包含一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目。而若僅希望包含了一 個(gè)項(xiàng)目，則使用"一個(gè)(one)"或類似字。再者，除非有明確之說明， 否則詞組"根據(jù)(base on)"系意指"根據(jù)至少部分之意"。
權(quán)利要求
1、一種對(duì)于包含存儲(chǔ)單元(201)的陣列(102)的非易失性存儲(chǔ)裝置(100)編程的方法，其中每個(gè)存儲(chǔ)單元(201)包含具有至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)(432,433)、用于儲(chǔ)存至少兩個(gè)獨(dú)立電荷的電荷儲(chǔ)存元件(322)，該方法包括下列步驟指定多個(gè)存儲(chǔ)單元(201)作為高速存儲(chǔ)單元(802)；以及預(yù)先調(diào)整該高速存儲(chǔ)單元的狀況，以將該至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)的其中第一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置為編程狀態(tài)(804)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一歩包括 設(shè)定關(guān)聯(lián)于高速存儲(chǔ)單元(808)的狀態(tài)位。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括 接收編程命令以編程高速存儲(chǔ)單元(902);以及 編程該高速存儲(chǔ)單元，以將該至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)的其中第二個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置為編程狀態(tài)(904)。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中編程該高速存儲(chǔ)單元進(jìn)一步包 含施加編程脈沖至該高速存儲(chǔ)單元(卯4)。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括 驗(yàn)證該高速存儲(chǔ)單元已被編程(906)。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括 指定該高速存儲(chǔ)單元為正常模式存儲(chǔ)單元(1002); 擦除該高速存儲(chǔ)單元，以將用于每個(gè)該高速存儲(chǔ)單元的該至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)的其中該第一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置為非編程狀態(tài)(1004);以及重設(shè)關(guān)聯(lián)于該高速存儲(chǔ)單元的狀態(tài)位(1008)。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該存儲(chǔ)單元包含多重的存儲(chǔ)單 元的128兆位區(qū)塊，該方法進(jìn)一步包括指定至少一個(gè)的存儲(chǔ)單元的區(qū)塊為存儲(chǔ)單元的高速區(qū)塊(802);以及預(yù)先調(diào)整該至少一個(gè)的高速存儲(chǔ)單元的區(qū)塊的狀況，以將用于該 至少一個(gè)的高速存儲(chǔ)單元的區(qū)塊中的每個(gè)存儲(chǔ)單元的該至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)的其中該第一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置為編程狀態(tài)(804)。
8、 一種對(duì)包含非易失性存儲(chǔ)單元(201)的陣列(102)的存儲(chǔ)裝 置(100)編程的方法，每個(gè)存儲(chǔ)單元(201)包含具有兩個(gè)電荷儲(chǔ)存 區(qū)(432,433)以用于儲(chǔ)存兩個(gè)獨(dú)立電荷的電荷儲(chǔ)存元件(322)，該方 法包括下列步驟將非易失性雙位存儲(chǔ)單元(201)的該陣列(102)配置為一個(gè)或 多個(gè)的存儲(chǔ)單元的區(qū)塊；接收請(qǐng)求以使用至少一個(gè)的存儲(chǔ)單元(201)的區(qū)塊作為高速區(qū)塊 (802);預(yù)先調(diào)整在該高速區(qū)塊中的該存儲(chǔ)單元(201)的狀況，以將用于 該高速區(qū)塊中的每個(gè)存儲(chǔ)單元(201)的該至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū) (432,433)的其中第一個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置為編程狀態(tài)(804);以及 設(shè)定關(guān)聯(lián)亍該高速區(qū)塊的狀態(tài)位以指示該區(qū)塊是高速區(qū)塊(808)。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，包括接收請(qǐng)求以編程在該高速區(qū)塊(902)中的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元 (201);施加編程脈沖至該被請(qǐng)求的存儲(chǔ)單元(201)，以將用于每個(gè)被請(qǐng) 求的存儲(chǔ)單元(201)的該至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)(432,433)的其中第二 個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置為編程狀態(tài)(904);以及驗(yàn)證在該高速區(qū)塊中的該存儲(chǔ)單元(201)己被編程(906)。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，包括 接收請(qǐng)求以在該高速區(qū)塊與另一區(qū)塊之間傳送數(shù)據(jù)；以及 將該數(shù)據(jù)從用于該高速區(qū)塊中的每個(gè)存儲(chǔ)單元(201)的該至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)(432,433)的其中第二個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)轉(zhuǎn)移至在該另一區(qū) 塊中的存儲(chǔ)單元(210)中的該第一或第二電荷儲(chǔ)存區(qū)(432,433)中的 任何一個(gè)。
11、如權(quán)利要求8所述的方法，包括 接收請(qǐng)求以將該高速區(qū)塊返回至正常模式區(qū)塊(1002); 施加擦除脈沖至該高速區(qū)塊中的每個(gè)存儲(chǔ)單元(201)以將該第 和第二電荷儲(chǔ)存區(qū)(432,433)均設(shè)置為非編程狀態(tài)(1004);以及 重設(shè)該狀態(tài)位以指示該區(qū)塊為正常模式區(qū)塊(1008)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于編程包含存儲(chǔ)單元(201)之?dāng)?shù)組之非易失性存儲(chǔ)數(shù)組(102)之方法，其中各存儲(chǔ)單元(201)包含基板(315)、控制柵極(328)、具有至少二個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)(432、433)以用于儲(chǔ)存至少二個(gè)獨(dú)立的電荷之電荷儲(chǔ)存組件(322)、源極區(qū)域(203)和漏極區(qū)域(202)。該方法包含指定至少一個(gè)存儲(chǔ)單元作為高速存儲(chǔ)單元(802)以及藉由設(shè)置該至少二個(gè)電荷儲(chǔ)存區(qū)(432、433)之其中第一者成為編程狀態(tài)(804)而預(yù)先調(diào)整(pre-condition)高速存儲(chǔ)單元(201)之狀況，并接著用原較高的速率致能第二區(qū)上的編程。
文檔編號(hào)G11C16/04GK101366092SQ200680033128
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者H·陳, N·萊昂, S·錢德拉, T·郭, 念 楊 申請(qǐng)人:斯班遜有限公司