專利名稱：非易失性存儲器件的編程方法
非易失性存儲器件的編程方法
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2010年12月30日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)提交的韓國專利申請第2010-0138502號的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過全文引用合并于此。技術(shù)領(lǐng)域
示例實(shí)施例涉及非易失性存儲器件。更具體地，示例實(shí)施例涉及對包括多電平單元的非易失性存儲器件編程的方法。
背景技術(shù)：
諸如快閃存儲器器件的非易失性存儲器件的存儲單元可以分成每存儲單元存儲一比特?cái)?shù)據(jù)的單電平單元(single level cell, SLC)和每存儲單元存儲多于一個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元(multi-level cell, MLC)。通過使用多個(gè)閾值電壓分布來表示多比特?cái)?shù)據(jù)的不同狀態(tài)，MLC可以存儲多個(gè)比特的數(shù)據(jù)。例如，兩比特MLC可以使用四個(gè)閾值電壓分布來表示相應(yīng)的邏輯狀態(tài)“ 11 ”、“ 10，，、“ 01 ”和“ 00 ”。
為了確保正確存儲多比特?cái)?shù)據(jù)，MLC的閾值電壓分布必須以足夠的感測裕度分隔。 然而，最近的快閃存儲器器件的某些方面，如不斷增加的集成密度，可能導(dǎo)致因相鄰存儲單元之間的電耦合或編程干擾所致的閾值電壓分布變寬。發(fā)明內(nèi)容
一些示例實(shí)施例提供能夠縮窄閾值電壓分布的非易失性存儲器件的編程方法。
根據(jù)示例實(shí)施例，在包括存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元的非易失性存儲器件的編程方法中，執(zhí)行最低有效位(least significant bit,LSB)編程操作，以便對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB進(jìn)行編程,并且執(zhí)行最高有效位(most significant bit, MSB)編程操作，以對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程。為了執(zhí)行MSB編程操作，對待被編程到多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的最高目標(biāo)編程狀態(tài)的第一多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程操作， 并且執(zhí)行MSB主編程操作，以將多電平單元編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，為了執(zhí)行MSB預(yù)編程操作操作，可以向第一多電平單元施加單脈沖(one-shot pulse)，從而將第一多電平單元編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，為了執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，可以向第一多電平單元施加增量步進(jìn)脈沖(incremental step pulse),并且可以向第一多電平單元施加預(yù)編程驗(yàn)證電壓，以驗(yàn)證第一多電平單元是否被編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，為了執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，可以將第一多電平單元編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的第一中間編程狀態(tài)，可以將第一中間編程狀態(tài)分成多個(gè)部分，并且可以對于第一多電平單元中的每一個(gè)，基于所述多個(gè)部分中該第一多電平單元所對應(yīng)的5部分來將該第一多電平單元的閾值電壓增加多個(gè)不同電壓電平之一，由此將該第一多電平單元編程到比第一中間編程狀態(tài)窄的第二中間編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，為了將第一多電平單元編程到第一中間編程狀態(tài)，可以向第一多電平單元施加第一單脈沖。
在一些實(shí)施例中，為了將第一中間編程狀態(tài)分成多個(gè)部分，可以向第一多電平單元施加至少一個(gè)分割電壓，以確定每個(gè)第一多電平單元存在于所述多個(gè)部分中的哪一個(gè)中。
在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)部分可以包括第一部分、第二部分和第三部分。為了將第一多電平單元編程到第二中間編程狀態(tài)，可以向耦合到位于第一部分中的第一多電平單元的位線施加低電平的第一電壓，可以向耦合到位于第二部分中的第一多電平單元的位線施加強(qiáng)制電壓，可以向耦合到位于第三部分中的第一多電平單元的位線施加高電平的第二電壓，并且可以向耦合到第一多電平單元的被選字線施加第二單脈沖。
在一些實(shí)施例中，第一電壓可以是低電源電壓，第二電壓可以是高電源電壓，并且強(qiáng)制電壓可以具有高于第一電壓且低于第二電壓的電壓電平。
在一些實(shí)施例中，可以向被選字線施加第二單脈沖，以使得位于第三部分中的第一多電平單元的閾值電壓可以基本不增加，并且位于第二部分中的第一多電平單元的閾值電壓的增量可以小于位于第一部分中的第一多電平單元的閾值電壓的增量。
根據(jù)示例實(shí)施例，在包括存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元的非易失性存儲器件的編程方法中，執(zhí)行最低有效位(LSB)編程操作，以便對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB進(jìn)行編程，并且執(zhí)行最高有效位(MSB)編程操作，以對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程。為了執(zhí)行MSB編程操作，對待被編程到多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的第一多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，并且執(zhí)行MSB主編程操作，以將多電平單元編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)可以包括多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的最高目標(biāo)編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)可以包括所有多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，為了執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，可以通過向多電平單元順序地施加分別與多個(gè)中間編程狀態(tài)相對應(yīng)的多個(gè)單脈沖，將多電平單元編程到與多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的多個(gè)中間編程狀態(tài)，
在多個(gè)些實(shí)施例中，為了執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，可以向多電平單元施加增量步進(jìn)脈沖，并且可以向多電平單元順序地施加多個(gè)預(yù)編程驗(yàn)證電壓，以驗(yàn)證多電平單元是否被編程到分別與多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的多個(gè)中間編程狀態(tài)。
在一些實(shí)施例中，為了執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，可以將多電平單元編程到分別與多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的第一多個(gè)中間編程狀態(tài)，可以將所述第一多個(gè)中間編程狀態(tài)中的每一個(gè)分成多個(gè)部分，并且可以根據(jù)所述多個(gè)部分將多電平單元的閾值電壓增加不同的電壓電平，由此將多電平單元編程到分別比第一多個(gè)中間編程狀態(tài)窄的第二多個(gè)中間編程狀態(tài)。
根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，一種對非易失性存儲器件的多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編程的方法可以包括對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最低有效位(LSB)進(jìn)行編程；以及，對于多個(gè)多電平單元中的每一個(gè)，使用多個(gè)目標(biāo)電壓電平當(dāng)中與該多電平單元相對應(yīng)的目標(biāo)電壓電平的驗(yàn)證電壓，驗(yàn)證該多電平單元的閾值電壓，由此對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最高有效位(MSB)進(jìn)行編程。編程MSB可以包括對于多個(gè)多電平單元當(dāng)中的第一多電平單元中的每一個(gè)，使用與該第一多電平單元相對應(yīng)的中間電壓電平的驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證該第一多電平單元的閾值電壓，由此來執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，其中，該相對應(yīng)的中間電壓電平低于該相對應(yīng)的目標(biāo)電壓電平。在執(zhí)行MSB預(yù)編程操作之后，可以對于多個(gè)多電平單元中的每一個(gè)，使用與該多電平單元相對應(yīng)的目標(biāo)電壓電平的驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證該多電平單元的閾值電壓，由此來執(zhí)行MSB主編程操作。
一種對非易失性存儲器件的多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編程的方法可以包括對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最低有效位(LSB)進(jìn)行編程；以及，對于多個(gè)多電平單元當(dāng)中的第一多電平單元中的每一個(gè)，向該第一多電平單元施加第一編程脈沖，確定多個(gè)閾值電壓區(qū)域當(dāng)中該第一多電平單元所屬于的閾值電壓區(qū)域，并向該第一多電平單元施加第二編程脈沖，由此來執(zhí)行最高有效位(MSB)預(yù)編程操作，其中，該第二編程脈沖具有基于多個(gè)區(qū)域中該第一多電平單元所對應(yīng)的區(qū)域、從多個(gè)不同的電壓電平當(dāng)中選擇的電壓電平。在執(zhí)行MSB預(yù)編程操作之后，可以對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程。
如上所述，根據(jù)示例實(shí)施例對非易失性存儲器件進(jìn)行編程的方法可以減少每個(gè)閾值電壓分布寬度的增加，并且可以使閾值電壓分布變窄。


通過參考附圖詳細(xì)描述示例實(shí)施例，示例實(shí)施例的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。附圖意圖描繪示例實(shí)施例，不應(yīng)被解釋成限制權(quán)利要求的預(yù)定范圍。除非有明確的相反說明，否則不應(yīng)將附圖看作是按比例繪制的。
圖I是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。
圖2是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的不圖。
圖3是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
圖4是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
圖5是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
圖6是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
圖7是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。
圖8是圖示通過圖7的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
圖9是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。
圖10是圖示通過圖9的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
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圖11是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。12是圖示通過圖11的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示13是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。14是圖示通過圖13的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示15是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。16是圖示通過圖15的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示17是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。18是圖示通過圖17的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示19是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的對多電平單元的行的編程順序的示圖。20是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的框圖。21是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的存儲系統(tǒng)的框圖。22是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的包括存儲系統(tǒng)的存儲卡的示圖。23是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的包括存儲系統(tǒng)的固態(tài)驅(qū)動器的示圖。24是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的示圖。
具體實(shí)施方式
這里將公開詳細(xì)的示例實(shí)施例。然而，此處公開的特定結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能細(xì)節(jié)僅僅是代表性的，目的在于描述示例實(shí)施例。然而，示例實(shí)施例可以用很多替代形式來具體實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)被看作僅僅局限于此處描述的實(shí)施例。
因此，盡管示例實(shí)施例能夠具有不同的修改和替換形式，但在附圖中以舉例的方式示出了示例實(shí)施例，并且將在此處詳細(xì)描述該示例實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，并非意圖將示例實(shí)施例局限于公開的具體形式，而是相反地，示例實(shí)施例應(yīng)覆蓋落入示例實(shí)施例范圍內(nèi)的所有修改、等效物以及替換物。在對附圖的描述中，相同的附圖標(biāo)記始終指代相同的元件。
將會理解，盡管此處可能使用詞語第一、第二等等來描述不同的元件，但這些元件不應(yīng)受到這些詞語的限制。這些詞語僅僅用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開來。例如， 第一元件可以被稱為第二元件，類似地，第二元件也可以被稱為第一元件，這樣不會偏離示例實(shí)施例的范圍。此處使用的術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列出項(xiàng)目中的任意一個(gè)以及其中的一個(gè)或多個(gè)的所有組合。
將會理解，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦合到所述另一元件，或者也可以存在居間的元件。相反，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“直接連接”或 “直接耦合”到另一元件時(shí)，不均在居間的元件。其他用于描述元件之間關(guān)系的詞語應(yīng)以類似方式解釋(例如，“在. 之間”與“直接在. 之間”，“鄰近”與“直接緊鄰”等等)。
此處使用的術(shù)語僅僅是為了描述特定實(shí)施例，并非意圖限制示例實(shí)施例。此處使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確給出相反指示。還將理解，當(dāng)此處使用詞語“包括”和/或“包含”時(shí)，表明存在所描述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/ 或它們的組合。
還應(yīng)注意到，在一些替換實(shí)現(xiàn)方式中，所提到的功能/動作可以不按附圖中描述的順序進(jìn)行。例如，取決于所涉及的功能/動作，兩個(gè)相繼示出的圖可能實(shí)際上是基本并發(fā)地執(zhí)行的，或者有時(shí)可能以相反的次序執(zhí)行。
除非另外定義，否則此處使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)所具有的含義與示例實(shí)施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同。還將理解，術(shù)語，如通常使用的詞典中定義的那些術(shù)語，應(yīng)該被解釋為所具有的含義與它們在相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致，而不應(yīng)理想化地或過分形式化地對其進(jìn)行解釋，除非此處明確地如此定義。
圖I是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖。
參照圖I，在包括存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元的非易失性存儲器件中，執(zhí)行最低有效位(LSB)編程，以便對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB進(jìn)行編程(S110)。這里，多比特?cái)?shù)據(jù)是指每個(gè)具有多于一個(gè)比特的數(shù)據(jù)，并且多電平單元是指每個(gè)存儲單元存儲多于一個(gè)比特的非易失性存儲單元。
例如，為了執(zhí)行LSB編程，可以根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB，向耦合到多電平單元的相應(yīng)位線選擇性地施加低電平的第一電壓(例如，低電源電壓或地電壓)或高電平的第二電壓(例如，高電源電壓)，并且可以向耦合到多電平單元的被選字線施加編程電壓。
在一些實(shí)施例中，可以使用增量步進(jìn)脈沖編程(incremental step pulse program, ISPP)方法來執(zhí)行LSB編程。例如，為了執(zhí)行LSB編程，可以向多電平單元施加增量步進(jìn)脈沖，該增量步進(jìn)脈沖在每個(gè)編程循環(huán)增加預(yù)定電壓電平，并且，可以施加與多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB相對應(yīng)的驗(yàn)證電壓，以驗(yàn)證在多電平單元中多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB是否被正確地編程。在一些實(shí)施例中，還可以在ISPP操作之前執(zhí)行預(yù)編程操作?？梢詫㈩A(yù)編程操作稱為 LSB預(yù)編程，并且可以將ISPP操作稱為LSB主編程。
在LSB編程之后，執(zhí)行最高有效位(MSB)編程，以對多電平單元中多比特?cái)?shù)據(jù)的 MSB進(jìn)行編程(S120)。MSB編程可以包括MSB預(yù)編程和MSB主編程。
可以執(zhí)行MSB預(yù)編程，以使待被編程到至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的多電平單元可以被編程到至少一個(gè)中間編程狀態(tài)，所述至少一個(gè)中間編程狀態(tài)低于所述至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)(S130)。在一些實(shí)施例中，可以對待被編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的最高目標(biāo)編程狀態(tài)的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程。在其他實(shí)施例中，可以對待被編程到多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的所有多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程。在另一些實(shí)施例中，可以對待被編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)值相對應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的多電平單兀執(zhí)行MSB預(yù)編程。
可以執(zhí)行MSB主編程，以使多電平單元被編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的目標(biāo)編程狀態(tài)(S150)。在一些實(shí)施例中，可以使用ISPP方法來執(zhí)行MSB主編程。例如，為了執(zhí)行MSB 主編程，可以向多電平單元施加增量步進(jìn)脈沖，該增量步進(jìn)脈沖在每個(gè)編程循環(huán)增加預(yù)定電壓電平，并且，可以施加與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的驗(yàn)證電壓，以驗(yàn)證多比特單元是否被正確地編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的目標(biāo)編程狀態(tài)。
如上所述，在根據(jù)一些示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法中，在將多電平單元編程到至少一個(gè)中間編程狀態(tài)的MSB預(yù)編程之后執(zhí)行MSB主編程，從而減少了因耦合或干擾所致的閾值電壓分布寬度的增加。特別是，可以減少不期望的擦除狀態(tài)的閾值電壓分布的增加。因此，可以使多電平單元的閾值電壓分布變窄。
圖2是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的不圖。
參照圖I和圖2，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB具有擦除狀態(tài)EO或第一中間狀態(tài)IPl(SllO)。例如，如果待在多電平單元中編程的多比特?cái)?shù)據(jù)而具有LSB “1”，則可以通過LSB編程將多電平單元編程到擦除狀態(tài)E0。如果待在多電平單元中編程的多比特?cái)?shù)據(jù)具有LSB“0”，則可以通過LSB編程將多電平單元編程到第一中間狀態(tài)IPl。
可以執(zhí)行MSB預(yù)編程，以使待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以被編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’(S130)。例如，在具有第一中間狀態(tài)IPl的多電平單元當(dāng)中，通過MSB預(yù)編程可以不增加待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài) P2的多電平單元的閾值電壓，并且通過MSB預(yù)編程可以增加待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài) P3(S卩，最高目標(biāo)編程狀態(tài))的多電平單元的閾值電壓。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而根據(jù)相應(yīng)的多比特?cái)?shù)據(jù)，每個(gè)多電平單元可以具有擦除狀態(tài)E0、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和目標(biāo)第三編程狀態(tài)P3之一 (S150)。例如，通過MSB主編程，根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)，可以使用第一驗(yàn)證電壓VVRFl將具有擦除狀態(tài)EO的一部分多電平單元編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl，可以使用第二驗(yàn)證電壓VVRF2 將具有第一中間狀態(tài)IPl的多電平單元編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2，并且可以使用第三驗(yàn)證電壓VVRF3將具有與第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’的多電平單元編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P3。
例如，擦除狀態(tài)E0、第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3可以分別對應(yīng)于多比特?cái)?shù)據(jù)的值“11”、“01”、“00”和“10”。根據(jù)示例實(shí)施例，可以將多比特?cái)?shù)據(jù)的不同邏輯值分配給相應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)E0、PU P2和P3。
具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的不期望的閾值電壓移位主要由編程干擾和耦合所致。在耦合到相同字線的、作為具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的多電平單元被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl和第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2時(shí)，可能發(fā)生編程干擾。在與具有擦除狀態(tài)EO 的多電平單元鄰近的多電平單元被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的情況下，可能發(fā)生耦合。 由編程干擾所導(dǎo)致的閾值電壓移位的量可以取決于具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的閾值電壓電平而變化。例如，與具有相對較低閾值電壓的多電平單元相比，在多電平單元的閾值電壓相對較高的情況下多電平單元的閾值電壓可以受到編程干擾的較少影響。然而，即使具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的閾值電壓電平改變，因耦合所致的閾值電壓移位的量也可以變化較少或根本不變化。在根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法中，對將待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程。因此，具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元可能首先受到耦合的影響，稍后再可能受到編程干擾的影響。因此，由于多電平單元在多電平單元的閾值電壓因耦合而增加之后受到編程干擾的影響，所以可以減少多電平單元的總閾值電壓移位。
此外，在根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法中，由于通過MSB預(yù)編程，待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元所具有的閾值電壓基本接近于與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的第三驗(yàn)證電壓VVRF3，因此，在MSB主編程期間，可以用具有相對低的電壓電平的初始編程脈沖將多電平單元編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3。因此，可以迅速地完成MSB主編程，并且可以減小每個(gè)目標(biāo)狀態(tài)E0、P1、P2和P3的寬度。
圖3是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
參照圖I和圖3，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或第一中間狀態(tài)IPl (SllO)。
可以執(zhí)行MSB預(yù)編程，以使待被編程到第一到第三目標(biāo)編程狀態(tài)Pl、P2和P3的多電平單元可以被編程到分別與第一到第三目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2和P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P1’、P2’和P3’(S130)。例如，通過MSB預(yù)編程，待被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl的多電平單元可以被編程到與第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P1’、待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2的多電平單元可以被編程到與第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P2’，并且待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以被編程到與第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài)E0、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3之一(S150)。 例如，通過MSB主編程，具有與第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P1’的多電平單元可以被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl，具有與第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P2’的多電平單元可以被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2，并且具有與第三目標(biāo)編程狀態(tài) P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’的多電平單元可以被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3。
如果在對存儲單元進(jìn)行編程之后對鄰近的存儲單元進(jìn)行編程，則存儲單元的閾值電壓可能由于與鄰近存儲單元的耦合而不期望地增加。在根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法中， 由于通過MSB預(yù)編程，待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)P1、P2和P3的多電平單元的閾值電壓基本接近于分別與目標(biāo)編程狀態(tài)P1、P2和P3相對應(yīng)的驗(yàn)證電壓VVRF1、VVRF2和VVRF3，所以在 MSB主編程期間多電平單元的閾值電壓增量可以基本上很小。因此，可以減小因耦合所致的不期望的閾值電壓移位，并且目標(biāo)狀態(tài)EO、PI、P2和P3可以具有較窄的寬度。
例如，在鄰近第一存儲單元(可以將其稱為犧牲單元)的第二存儲單元(可以將其稱為侵略單元)待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的情況下，通過MSB預(yù)編程，可以使第二存儲單元具有接近于第三驗(yàn)證電壓VVRF3的閾值電壓，并且在MSB主編程期間第二存儲單元的閾值電壓增量可以基本上很小。因此，在MSB主編程期間，即使在對第二存儲單元進(jìn)行編程之前對第一存儲單元進(jìn)行編程，由于第二存儲單元的閾值電壓增量很小，因此也可以減小因與第二存儲單元耦合所致的不期望的閾值電壓移位。
圖4是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
參照圖I和圖4，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或第一中間狀態(tài)IPl (SllO)。
可以執(zhí)行中間有效比特(intermediate significant bit, I SB)編程(也可將其稱為中心有效比特(center significant bit,CSB)編程)，從而可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的I SB和LSB使每個(gè)多電平單元具有擦除狀態(tài)EO、第二中間狀態(tài)IP2、第三中間狀態(tài)IP3和第四中間狀態(tài)IP4之一。例如，擦除狀態(tài)E0、第二中間狀態(tài)IP2、第三中間狀態(tài)IP3和第四中間狀態(tài)IP4可以分別對應(yīng)于ISB和LSB “ 11”、“ 01 ”、“ 00 ”和“ 10，，，但不局限于此。根據(jù)示例實(shí)施例，可以將ISB和LSB的不同邏輯值分配給各個(gè)狀態(tài)E0、IP2、IP3和IP4。
在一些實(shí)施例中，可以使用ISPP方法來執(zhí)行ISB編程。例如，為了執(zhí)行ISB編程， 可以向多電平單元施加每編程循環(huán)增加預(yù)定電壓電平的增量步進(jìn)脈沖，并且可以施加驗(yàn)證電壓以驗(yàn)證多電平單元是否被正確地編程到第二到第四中間狀態(tài)IP2、IP3和IP4。
可以執(zhí)行MSB預(yù)編程，以使待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P7的多電平單元可以被編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P7對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P7’(S130)。例如，在具有第四中間狀態(tài)IP4的多電平單元當(dāng)中，通過MSB預(yù)編程可以不增加待被編程到第六目標(biāo)編程狀態(tài) P6的多電平單元的閾值電壓，并且通過MSB預(yù)編程可以增加待被編程到第七目標(biāo)編程狀態(tài) P7(S卩，最高目標(biāo)編程狀態(tài))的多電平單元的閾值電壓。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)的多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài)E0、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2、第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3、第四目標(biāo)編程狀態(tài)P4、第五目標(biāo)編程狀態(tài)P5、第六目標(biāo)編程狀態(tài)P6和第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7之一 (S150)。例如，通過MSB主編程，可以根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)使用第一驗(yàn)證電壓VVRFl將具有擦除狀態(tài)EO的一部分多電平單元編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1，可以使用第二驗(yàn)證電壓VVRF2 將具有第二中間狀態(tài)IP2的多電平單元編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2或使用第三驗(yàn)證電壓 VVRF3將具有第二中間狀態(tài)IP2的多電平單元編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3，可以使用第四驗(yàn)證電壓VVRF4將具有第三中間狀態(tài)IP3的多電平單元編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P4或使用第五驗(yàn)證電壓VVRF5將具有第三中間狀態(tài)IP3的多電平單元編程到第五目標(biāo)編程狀態(tài) P5，可以使用第六驗(yàn)證電壓VVRF6將具有第四中間狀態(tài)IP4的多電平單元編程到第六目標(biāo)編程狀態(tài)P6，并且可以使用第七驗(yàn)證電壓VVRF7將具有與第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P7’的多電平單元編程到第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7。
例如，擦除狀態(tài)E0、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2、第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3、第四目標(biāo)編程狀態(tài)P4、第五目標(biāo)編程狀態(tài)P5、第六目標(biāo)編程狀態(tài)P6和第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7可以分別對應(yīng)于多比特?cái)?shù)據(jù)“111”、“011”、“001”、“101”、“100”、“000”、“010”和 “110”，但是不局限于此。根據(jù)示例實(shí)施例，可以將多比特?cái)?shù)據(jù)的不同邏輯值分配給各個(gè)目標(biāo)狀態(tài) E0、P1、P2、P3、P4、P5、P6 和 P7。
根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法中，由于對待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P7的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，因此可以減小具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的總閾值電壓移位， 并且可以減小每個(gè)目標(biāo)狀態(tài)E0、PU P2、P3、P4、P5、P6和P7的寬度。
圖5是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
參照圖I和圖5，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或第一中間狀態(tài)IPl (SllO)。
可以執(zhí)行ISB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的ISB和LSB 而具有擦除狀態(tài)E0、第二中間狀態(tài)IP2、第三中間狀態(tài)IP3和第四中間狀態(tài)IP4之一。
可以執(zhí)行MSB預(yù)編程，以使待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2、P3、P4、P5、P6和P7的多電平單元可以被編程到與目標(biāo)編程狀態(tài)PI、P2、P3、P4、P5、P6和P7相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)卩1，、？2，、？3，、？4，、？5，、卩6，和P7’ (S130)。例如，通過MSB預(yù)編程，待被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl的多電平單元可以被編程到與第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P1’，待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2的多電平單元可以被編程到與第二目標(biāo)編程狀態(tài) P2相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P2’，待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以被編程到與第二目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3 ’,待被編程到第四目標(biāo)編程狀態(tài)P4的多電平單元可以被編程到與第四目標(biāo)編程狀態(tài)P4相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P4’，待被編程到第五目標(biāo)編程狀態(tài)P5的多電平單元可以被編程到與第五目標(biāo)編程狀態(tài)P5相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P5’，待被編程到第六目標(biāo)編程狀態(tài)P6的多電平單元可以被編程到與第六目標(biāo)編程狀態(tài)P6相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P6’，并且待被編程到第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7的多電平單元可以被編程到與第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P7’。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)的多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài)E0、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2、第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3、第四目標(biāo)編程狀態(tài)P4、第五目標(biāo)編程狀態(tài)P5、第六目標(biāo)編程狀態(tài)P6和第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7之一 (S150)。
在根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法中，由于對將待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2、P3、 P4、P5、P6和P7的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，因此可以減小因耦合所導(dǎo)致的不期望的閾值電壓移位，并且可以使目標(biāo)狀態(tài)E0、PU P2、P3、P4、P5、P6和P7具有較窄的寬度。
盡管在圖4和圖5中未示出，但在一些實(shí)施例中，ISB編程可以包括預(yù)編程和主編程。
圖6是圖示通過根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的另一個(gè)例子的示圖。
參照圖I和圖6，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或第一中間狀態(tài)IPl (SllO)。
可以執(zhí)行ISB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的ISB和LSB 而具有擦除狀態(tài)E0、第二中間狀態(tài)IP2、第三中間狀態(tài)IP3和第四中間狀態(tài)IP4之一。在一些實(shí)施例中，ISB編程可以包括ISB預(yù)編程和ISB主編程。通過ISB預(yù)編程，可以將多電平單元編程到分別與第二到第四中間狀態(tài)IP2、IP3和IP4相對應(yīng)的中間狀態(tài)IP2’、IP3’和 IP4’。通過ISB主編程，已被編程到中間狀態(tài)IP2’、IP3’和IP4’的多電平單元可以進(jìn)一步被分別編程到第二到第四中間狀態(tài)IP2、IP3和IP4。
盡管圖6圖示了對待被編程到第二到第四中間狀態(tài)IP2、IP3和IP4的多電平單元執(zhí)行ISB預(yù)編程的例子，但也可以對待被編程到一個(gè)或多個(gè)中間狀態(tài)IP2、IP3和IP4的多電平單元執(zhí)行ISB預(yù)編程。
可以執(zhí)行MSB預(yù)編程，以使待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2、P3、P4、P5、P6和P7 的多電平單元可以被編程到與目標(biāo)編程狀態(tài)PI、P2、P3、P4、P5、P6和P7相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)卩1，、？2，、？3，、？4，、？5，、卩6，和 P7，(S130)。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)的多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài)E0、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2、第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3、第四目標(biāo)編程狀態(tài)P4、第五目標(biāo)編程狀態(tài)P5、第六目標(biāo)編程狀態(tài)P6和第七目標(biāo)編程狀態(tài)P7之一13(S150)。
盡管圖2和圖3圖示了多電平單元在每個(gè)存儲單元中存儲兩比特?cái)?shù)據(jù)的例子，圖4 到圖6圖示了多電平單元在每個(gè)存儲單元存儲三比特?cái)?shù)據(jù)的例子，但根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法也可以應(yīng)用于存儲四個(gè)或更多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元。
圖7是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖，圖8是圖示通過圖7的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
參照圖7和圖8，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或中間狀態(tài)IPl (S210)。
在LSB編程之后，可以執(zhí)行MSB編程，以對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程(S220)。MSB編程可以包括MSB預(yù)編程和MSB主編程。
可以通過向待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元施加單脈沖OSP來執(zhí)行MSB預(yù)編程(S230)。這里，單脈沖OSP可以表示施加一次的脈沖。例如，為了執(zhí)行MSB 預(yù)編程，可以向耦合到待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元的位線施加低電平的第一電壓(例如，低電源電壓或地電壓)，可以向耦合到其他多電平單元的位線施加高電平的第二電壓(例如，高電源電壓)，并且可以向耦合到多電平單元的被選字線施加單脈沖 OSP0在MSB預(yù)編程之后，待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以具有與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài) EO、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3之一(S250)。
如上所述，在根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法中，由于對待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，因此可以減小因耦合或干擾所致的、具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的不期望的閾值電壓移位，并且可以減小目標(biāo)狀態(tài)E0、 P1、P2和P3的寬度。
圖9是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖，圖10是圖示通過圖9的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
參照圖9和圖10，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或中間狀態(tài)IPl (S310)。
在LSB編程之后，可以執(zhí)行MSB編程，以對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程(S320)。MSB編程可以包括MSB預(yù)編程和MSB主編程。
可以通過向待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2和P3的多電平單元施加多個(gè)單脈沖 OSPU 0SP2和0SP3來執(zhí)行MSB預(yù)編程(S330)。例如，可以通過施加第一單脈沖OSPl使待被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl的多電平單元被編程到與第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P1’，可以通過施加第二單脈沖0SP2使待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2的多電平單元被編程到與第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P2’，并且可以通過施加第三單脈沖0SP3使待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以被編程到與第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’。
在一些實(shí)施例中，可以順序地施加第一到第三單脈沖0SP1、0SP2和0SP3。例如，為了對待被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl的多電平單元進(jìn)行預(yù)編程，可以向耦合到待被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl的多電平單元的位線施加低電平的第一電壓，可以向耦合到其他多電平單元的位線施加高電平的第二電壓，并且可以向被選字線施加第一單脈沖OSPl。然后，為了對待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2的多電平單元進(jìn)行預(yù)編程，可以向耦合到待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2的多電平單元的位線施加第一電壓，可以向耦合到其他多電平單元的位線施加第二電壓，并且可以向被選字線施加第二單脈沖0SP2。在那之后，為了對待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元進(jìn)行預(yù)編程，可以向耦合到待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元的位線施加第一電壓，可以向耦合到其他多電平單元的位線施加第二電壓，并且可以向被選字線施加第三單脈沖0SP3。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài) EO、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3之一(S350)。
如上所述，在根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法中，由于對待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2和P3的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，可以減小目標(biāo)狀態(tài)E0、PU P2和P3的寬度
圖11是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖，圖12是圖示通過圖11的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
參照圖11和圖12，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或中間狀態(tài)IP1(S410)。
在LSB編程之后，可以執(zhí)行MSB編程，以對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程(S420)。MSB編程可以包括MSB預(yù)編程和MSB主編程。
可以使用ISPP方法對待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程(S430)。例如，為了將多電平單元預(yù)編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’，可以向耦合到待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元的位線施加低電平的第一電壓，可以向耦合到其他多電平單元的位線施加高電平的第二電壓，并且可以向被選字線施加增量步進(jìn)脈沖。通過向被選字線施加預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF，可以驗(yàn)證多電平單元是否被正確地編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’。然后， 可以再次向與具有低于預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF的閾值電壓的多電平單元耦合的位線施加第一電壓，可以再次向耦合到其他多電平單元的位線施加第二電壓，并且可以再次向被選字線施加增加了步進(jìn)電壓的增量步進(jìn)脈沖?？梢栽俅蜗虮贿x字線施加預(yù)編程驗(yàn)證電壓 VPREVRF。這樣，可以重復(fù)施加增量步進(jìn)脈沖和施加預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF，直到所有待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元的閾值電壓都變得等于或高于預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF為止。通過ISPP方式的MSB預(yù)編程，待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以具有與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’。
與中間編程狀態(tài)P3’相對應(yīng)的預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF可以低于與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的驗(yàn)證電壓VVRF3。此外，在一些實(shí)施例中，MSB預(yù)編程的初始步進(jìn)脈沖的電壓電平可以低于MSB主編程的初始步進(jìn)脈沖的電壓電平。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài)EO、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3之一(S450)。
如上所述，在根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法中，由于對待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，因此可以減小因耦合或干擾所致的、具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的不期望的閾值電壓移位，并且可以減小目標(biāo)狀態(tài)E0、P1、P2和P3的寬度。
圖13是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖，圖14是圖示通過圖13的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
參照圖13和圖14，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或中間狀態(tài)IPl (S510)。
在LSB編程之后，可以執(zhí)行MSB編程，以便對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程(S520)。MSB編程可以包括MSB預(yù)編程和MSB主編程。
可以使用ISPP方法對待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2和P3的多電平單元執(zhí)行 MSB預(yù)編程(S530)。例如，通過ISPP方式的MSB預(yù)編程，待被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl 的多電平單元可以被編程到與第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P1’，待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2的多電平單元可以被編程到與第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P2’，并且待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以被編程到與第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)P3’。
在一些實(shí)施例中，可以同時(shí)執(zhí)行對待被編程到第一到第三目標(biāo)編程狀態(tài)Pl、P2和 P3的存儲單元的預(yù)編程。例如，可以通過施加單個(gè)增量步進(jìn)脈沖來執(zhí)行對待被編程到第一到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P1、P2和P3的存儲單元的預(yù)編程。此外，ISPP方式的MSB預(yù)編程可以包括使用第一到第三預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF I、VPREVRF2和VPREVRF3的驗(yàn)證步驟。因此， 通過MSB預(yù)編程，待被編程到第一目標(biāo)編程狀態(tài)Pl的多電平單元的閾值電壓可以變得等于或高于第一預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF1，待被編程到第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2的多電平單元的閾值電壓可以變得等于或高于第二預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF2，并且待被編程到第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元的閾值電壓可以變得等于或高于第三預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF3。
在一些實(shí)施例中，與中間編程狀態(tài)Pr、P2’和P3’相對應(yīng)的第一到第三預(yù)編程驗(yàn)證電壓VPREVRF1、VPREVRF2和VPREVRF3可以分別低于與第一到第三目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2 和P3相對應(yīng)的第一到第三驗(yàn)證電壓VVRFl、VVRF2和VVRF3。此外，在一些實(shí)施例中，MSB預(yù)編程的初始步進(jìn)脈沖的電壓電平可以低于MSB主編程的初始步進(jìn)脈沖的電壓電平。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài) EO、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3之一(S550)。
如上所述，在根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法中，由于對待被編程到目標(biāo)編程狀態(tài)PU P2和P3的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，可以減小目標(biāo)狀態(tài)E0、PU P2和P3的寬度
圖15是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖，圖16是圖示通過圖15的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
參照圖15和圖16，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或中間狀態(tài)IP1(S610)。
在LSB編程之后，可以執(zhí)行MSB編程，以便對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程(S620)。MSB編程可以包括MSB預(yù)編程和MSB主編程。
MSB預(yù)編程可以包括第一預(yù)編程步驟(S631)、分割步驟(S633)和第二預(yù)編程步驟 (S635)。在第一預(yù)編程步驟期間，通過向待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元施加第一單脈沖0SP1，待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元可以被預(yù)編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的第一中間編程狀態(tài)P3”(S631)。例如，為了將多電平單元預(yù)編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3相對應(yīng)的第一中間編程狀態(tài)P3”，可以向耦合到待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元的位線施加低電平的第一電壓，可以向耦合到其他多電平單元的位線施加高電平的第二電壓，并且可以向被選字線施加第一單脈沖OSPl。
在分割步驟期間，可以通過向已被編程到第一中間編程狀態(tài)P3”的多電平單元 661,662和663施加至少一個(gè)分割電壓Vl和V2，將第一中間編程狀態(tài)P3”分成多個(gè)部分 SI、S2和S3 (S633)。例如，至少一個(gè)分割電壓Vl和V2可以包括第一分割電壓Vl和第二分割電壓V2,并且第一中間編程狀態(tài)P3”可以被分成第一部分SI、第二部分S2和第三部分 S3，第一部分SI包括低于第一分割電壓Vl的閾值電壓，第二部分S2包括第一分割電壓Vl 與第二分割電壓V2之間的閾值電壓,第三部分S3包括聞于第二分割電壓V2的閾值電壓。 通過向被選字線順序地施加第一分割電壓Vl和第二分割電壓V2，可以確定已被預(yù)編程到第一中間編程狀態(tài)P3”的每個(gè)多電平單元661、662和663存在于第一到第三部分S1、S2和 S3中的哪一部分中。
在第二預(yù)編程步驟期間，通過根據(jù)多個(gè)部分S1、S2和S3將多電平單元的閾值電壓增加不同的電壓電平，可以將已被預(yù)編程到第一中間編程狀態(tài)P3”的多電平單元進(jìn)一步預(yù)編程到比第一中間編程狀態(tài)P3”窄的第二中間編程狀態(tài)P3’(S635)。例如，為了將多電平單元更進(jìn)一步預(yù)編程到第二中間編程狀態(tài)P3’，可以向耦合到第一部分SI中的多電平單元 661的位線施加低電平的第一電壓，可以向耦合到第二部分S2中的多電平單元662的位線施加強(qiáng)制電壓，可以向耦合到第三部分S3中的多電平單元663和其他多電平單元的位線施加高電平的第二電壓，并且可以向被選字線施加第二單脈沖0SP2。例如，低電平的第一電壓可以是低電源電壓或地電壓，高電平的第二電壓可以是高電源電壓，并且強(qiáng)制電壓可以高于第一電壓并低于第二電壓。在一些實(shí)施例中，強(qiáng)制電壓可以具有與第一電壓Vl和第二電壓V2之間的電壓電平差相對應(yīng)的電壓電平，其中第一電壓Vl用于分隔第一部分SI和第二部分S2，并且第二電壓V2用于分隔第二部分S2和第三部分S3。通過強(qiáng)制電壓，可以增加第二部分S2中的多電平單元662的通道電壓，因此可以降低用于第二部分S2中的多電平單元662的第二單脈沖0SP2的有效電壓電平。因此，第二部分S2中的多電平單元662的閾值電壓增量可以小于第一部分SI中的多電平單元661的閾值電壓增量。此外，由于向耦合到第三部分S3中的多電平單元663的位線施加高電平的第二電壓，因此可以不增加第三部分S3中的多電平單元663的閾值電壓。
如上所述，可以通過施加第一單脈沖0SP1、通過分割成多個(gè)部分S1、S2和S3以及通過施加第二單脈沖0SP2，來對待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元661、662和 663執(zhí)行MSB預(yù)編程(S630)。由于根據(jù)多個(gè)部分S1、S2和S3將多電平單元661、662和663 的閾值電壓增加了不同的電壓電平，因此可以將多電平單元661、662和663預(yù)編程到具有較窄寬度的第二中間編程狀態(tài)P3’。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài)EO、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3之一(S650)。
如上所述，在根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法中，由于對待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)P3的多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，可以減小因耦合或干擾所致的、 具有擦除狀態(tài)EO的多電平單元的不期望的閾值電壓移位，并且可以減小目標(biāo)狀態(tài)E0、PUP2和P3的寬度。
圖17是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法的流程圖，圖18是圖示通過圖17的編程方法編程的多電平單元的閾值電壓分布的例子的示圖。
參照圖17和圖18，可以執(zhí)行LSB編程，以使每個(gè)多電平單元可以根據(jù)相應(yīng)多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB而具有擦除狀態(tài)EO或中間狀態(tài)IPl (S710)。
在LSB編程之后，可以執(zhí)行MSB編程，以便對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程(S720)。MSB編程可以包括MSB預(yù)編程和MSB主編程。
MSB預(yù)編程可以包括第一預(yù)編程步驟(S731)、分割步驟(S733)和第二預(yù)編程步驟 (S735)。在第一預(yù)編程步驟期間，通過向多電平單元施加第一多個(gè)單脈沖0SP1_1、OSP 1_2 和0SP1_3，可以將多電平單元預(yù)編程到與目標(biāo)編程狀態(tài)Pl，P2和P3相對應(yīng)的第一中間編程狀態(tài)P1”、P2”和P3” (S731)。第一單脈沖0SP1_1、0SP1_2和0SP1_3可以具有不同的電壓電平，并且可以被順序地施加到被選字線。
在分割步驟期間，可以將每個(gè)第一中間編程狀態(tài)PI”、P2”和P3”分成多個(gè)部分 (S733)。例如,可以使用第一分割電壓Vl_l和第二分割電壓V2_l,將與第一目標(biāo)編程狀態(tài) Pl相對應(yīng)的一個(gè)第一中間編程狀態(tài)P1”分成三個(gè)部分；可以使用第三分割電壓Vl_2和第四分割電壓V2_2，將與第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2相對應(yīng)的另一個(gè)第一中間編程狀態(tài)P2”分成三個(gè)部分；并且可以使用第五分割電壓Vl_3和第六分割電壓V2_3將與第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3 相對應(yīng)的又一個(gè)第一中間編程狀態(tài)P3”分成三個(gè)部分。
在第二預(yù)編程步驟期間，通過根據(jù)多個(gè)部分將多電平單元的閾值電壓增加不同的電壓電平，可以進(jìn)一步將已被預(yù)編程到第一中間編程狀態(tài)Pi”、P2”和P3”的多電平單元預(yù)編程到分別比第一中間編程狀態(tài)Pr’、P2”和P3”窄的第二中間編程狀態(tài)Pr、P2’和 P3’(S735)。例如，可以向與位于第一中間編程狀態(tài)P1”、P2”和P3”當(dāng)中的第一部分中的多電平單元耦合的位線施加低電平的第一電壓，可以向與位于第一中間編程狀態(tài)Pi”、P2” 和P3”當(dāng)中的第二部分中的多電平單元耦合的位線施加強(qiáng)制電壓，并且可以向與位于第一中間編程狀態(tài)P1”、P2”和P3”當(dāng)中的第三部分中的多電平單元耦合的位線施加高電平的第二電壓。此外，可以向被選字線順序地施加具有不同電壓電平的第二多個(gè)單脈沖0SP2_1、 0SP2_2和0SP2_3。位于第一中間編程狀態(tài)PI”、P2”和P3”當(dāng)中的第二部分中的多電平單元的閾值電壓增量可以分別小于位于第一中間編程狀態(tài)P1”、P2”和P3”當(dāng)中的第一部分SI 中的多電平單元的閾值電壓增量。此外，位于第一中間編程狀態(tài)PI”、P2”和P3”當(dāng)中的第三部分S3中的多電平單元的閾值電壓可以不增加。
如上所述，可以通過施加第一單脈沖0SP1_1、OSP 1_2和0SP1_3、通過將每個(gè)第一中間編程狀態(tài)PI”、P2”和P3”分成多個(gè)部分、并且通過施加第二單脈沖0SP2_1、0SP_2和 0SP2_3，對多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程(S730)。對于每個(gè)第一中間編程狀態(tài)PI”、P2”和 P3”，多電平單元的閾值電壓根據(jù)多個(gè)部分而增加不同的電壓電平，因此可以將多電平單元預(yù)編程到具有較窄寬度的第二中間編程狀態(tài)PI’、P2’和P3’。
可以執(zhí)行MSB主編程，從而使每個(gè)多電平單元根據(jù)多比特?cái)?shù)據(jù)而具有擦除狀態(tài) EO、第一目標(biāo)編程狀態(tài)P1、第二目標(biāo)編程狀態(tài)P2和第三目標(biāo)編程狀態(tài)P3之一(S750)。
如上所述，在根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的編程方法中，由于對多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程，可以減小目標(biāo)狀態(tài)E0、PU P2和P3的寬度。
盡管圖7到圖18圖示了多電平單元存儲兩比特?cái)?shù)據(jù)的例子，但根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法也可以施加到存儲三比特或更多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元。
圖19是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的對多電平單元的行的編程順序的示圖。
參照圖19，在對耦合到下一個(gè)字線(即，鄰近當(dāng)前字線的字線)的多電平單元執(zhí)行 LSB編程之后，可以對耦合到當(dāng)前字線的多電平單元執(zhí)行MSB編程。
例如，可以執(zhí)行對于第一字線WLl的LSB編程，然后，可以執(zhí)行對于第二字線WL2 的LSB編程。在那之后，可以執(zhí)行對于第一字線WLl的MSB編程。每個(gè)LSB編程和/或每個(gè)MSB編程可以包括預(yù)編程和主編程。在一些實(shí)施例中，預(yù)編程和主編程可以按照一個(gè)次序執(zhí)行。類似地，在執(zhí)行了對于第三字線WL3的LSB編程之后，可以執(zhí)行對于第二字線WL2 的MSB編程。
如上所述，由于可以在對于下一個(gè)字線的LSB編程之后執(zhí)行對于當(dāng)前字線的MSB 編程，因此可以減小字線耦合。
圖20是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件的框圖。
參照圖20，非易失性存儲器件800包括存儲單元陣列810、頁緩存單元820、行譯碼器830、電壓生成器840和控制電路850。
存儲單元陣列810可以包括耦合到多條字線和多條位線的多電平單元。每個(gè)多電平單元可以存儲具有至少兩比特的多比特?cái)?shù)據(jù)。非易失性存儲器件800可以被配置成使用例如上面參照圖I到圖19討論的編程方法中的任何一個(gè)來對在多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編程。
對于多電平單元的編程操作可以包括LSB編程和MSB編程。MSB編程可以包括預(yù)編程和主編程?？梢詫Υ痪幊痰街辽僖粋€(gè)編程狀態(tài)的多電平單元執(zhí)行預(yù)編程。例如，可以對待被編程到最高目標(biāo)編程狀態(tài)的多電平單元執(zhí)行預(yù)編程，或者可以對將被編程到所有狀態(tài)的多電平單元執(zhí)行預(yù)編程。根據(jù)示例實(shí)施例，可以通過使用單脈沖、通過使用ISPP、或者通過根據(jù)多個(gè)部分增加閾值電壓，來執(zhí)行預(yù)編程。因此，在根據(jù)示例實(shí)施例的編程方法中， 可以減小各個(gè)目標(biāo)狀態(tài)的寬度。
根據(jù)操作方式，頁緩存單元820可以用作寫入驅(qū)動器或讀出放大器。例如，頁緩存單元820可以在讀取模式中用作讀出放大器，并且可以在寫入模式中用作寫入驅(qū)動器。頁緩存單元820可以包括耦合到位線并臨時(shí)存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的頁緩存器。每個(gè)頁緩存器可以耦合到相應(yīng)的位線。頁緩存器可以包括臨時(shí)存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲鎖存器。
行譯碼器830可以響應(yīng)于行地址來選擇字線。行譯碼器830可以將來自電壓生成器840的字線電壓施加到被選字線和未選字線。在編程操作期間，行譯碼器830可以將編程電壓施加到被選字線，并且可以將通過電壓施加到未選字線。
電壓生成器840可以受控制電路850的控制，生成字線電壓，如編程電壓、通過電壓、預(yù)編程驗(yàn)證電壓、驗(yàn)證電壓、讀取電壓等等。
控制電路850可以控制頁緩存單元820、行譯碼器830和電壓生成器840，以對存儲單元陣列810中的多比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編程。控制電路850可以控制頁緩存單元820、行譯碼器830和電壓生成器840，以執(zhí)行LSB編程、MSB預(yù)編程和MSB主編程。例如，在編程操作期間，控制電路850可以控制行譯碼器830和電壓生成器840，以向被選字線施加單脈沖、增量步進(jìn)脈沖、預(yù)編程驗(yàn)證電壓或驗(yàn)證電壓。
根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件800可以對至少一個(gè)編程狀態(tài)的執(zhí)行預(yù)編程。因此，根據(jù)示例實(shí)施例的非易失性存儲器件800的多電平單元可以被編程到具有較窄寬度的目標(biāo)編程狀態(tài)。圖21是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的存儲系統(tǒng)的框圖。參照圖21，存儲系統(tǒng)900包括存儲控制器910和非易失性存儲器件920。非易失性存儲器件920包括存儲單元陣列921和頁緩存單元922。頁緩存單元922 可以包括耦合到位線并臨時(shí)存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的頁緩存器。存儲單元陣列921可以包括耦合到字線和位線的多電平單元。存儲控制器910和非易失性存儲器件920可以被配置成根據(jù)例如以上參照圖1至圖19描述的過程中的任何一個(gè)，通過LSB編程、預(yù)編程和主編程將多電平單元編程為具有較窄的閾值電壓分布。圖22是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的包括存儲系統(tǒng)的存儲卡的框圖。參照圖22，存儲卡1000可以包括存儲控制器1020和非易失性存儲器件1030。存儲控制器1020可以是例如上面參照圖20討論的存儲控制器910。非易失性存儲器件1030 可以是例如上面參照圖20討論的非易失性存儲器件920。在一些實(shí)施例中，存儲系統(tǒng)1000可以被實(shí)現(xiàn)為存儲卡，如多媒體卡(MMC)、嵌入式多媒體卡(eMMC)、混合嵌入式多媒體卡(混合eMMC)、安全數(shù)字(SD)卡、微SD卡、記憶棒、 ID 卡、個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲卡國際聯(lián)合會(personal computer memory card international association, PCMCIA)卡、芯片卡、USB卡、智能卡、緊湊型閃存(CF)卡等。在一些實(shí)施例中，存儲系統(tǒng)1000可以耦合到主機(jī)，如臺式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、 移動電話、智能電話、音樂播放器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式多媒體播放器(PMP)、數(shù)字電視、數(shù)碼相機(jī)、便攜式游戲控制臺等。圖23是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的包括存儲系統(tǒng)的固態(tài)驅(qū)動器的示圖。參照圖23，存儲系統(tǒng)1100包括存儲控制器1110和多個(gè)非易失性存儲器件1120。 在一些實(shí)施例中，存儲系統(tǒng)1100可以是固態(tài)驅(qū)動器(SSD)。存儲控制器1110可以從主機(jī)(未示出)接收數(shù)據(jù)。存儲控制器1110可以在多個(gè)非易失性存儲器件1120中存儲接收的數(shù)據(jù)。多個(gè)非易失性存儲器件1120可以包括多電平單元?？梢酝ㄟ^LSB編程、預(yù)編程和主編程將多電平單元編程為具有較窄的閾值電壓分布。在一些實(shí)施例中，存儲系統(tǒng)1100可以耦合到主機(jī)，如移動設(shè)備、移動電話、智能電話、PDA、PMP、數(shù)碼相機(jī)、便攜式游戲控制臺，音樂播放器、臺式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、揚(yáng)聲器、視頻播放器、數(shù)字電視等。存儲控制器1110可以是例如上面參照圖20討論的存儲控制器910。非易失性存儲器件1120中的任何一個(gè)或全部可以是例如上面參照圖20討論的非易失性存儲器件920。圖M是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的示圖。參照圖24，計(jì)算系統(tǒng)1200包括處理器1210、存儲器1220、用戶接口 1230和上面參照圖20討論的存儲系統(tǒng)900。在一些實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)1200還可以包括調(diào)制解調(diào)器 1M0，如基帶芯片組。處理器1210可以執(zhí)行各種計(jì)算功能，如運(yùn)行用于執(zhí)行特定計(jì)算或任務(wù)的特定軟件。例如，處理器1210可以是微處理器、中央處理單元CPU)、數(shù)字信號處理器等等。處理器
201210可以經(jīng)由總線1250，如地址總線、控制總線和/或數(shù)據(jù)總線，耦合到存儲器1220。例如，存儲器1220可以由DRAM、移動DRAM、SRAM、PRAM、FRAM、RRAM、MRAM和/或快閃存儲器來實(shí)現(xiàn)。此外，處理器1210可以耦合到諸如外圍組件互聯(lián)(PCI)總線的擴(kuò)展總線，并且可以控制包括至少一個(gè)輸入設(shè)備和至少一個(gè)輸出設(shè)備的用戶接口 1230，其中輸入設(shè)備例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等等，輸出設(shè)備例如打印機(jī)、顯示設(shè)備等等。調(diào)制解調(diào)器1240可以執(zhí)行與外部設(shè)備的有線或無線通信。非易失性存儲器件920可以由存儲控制器910控制，以存儲經(jīng)處理器1210處理的數(shù)據(jù)或經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器1240接收的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)1200還可以包括電源、應(yīng)用芯片組、照相機(jī)圖像處理器(CIS)等等。非易失性存儲器件920可以包括多電平單元?？梢酝ㄟ^LSB編程、預(yù)編程和主編程將多電平單元編程為具有較窄的閾值電壓分布。至少一些實(shí)施例可以應(yīng)用到包括多電平單元的任何非易失性存儲器件、以及包括非易失性存儲器件的設(shè)備和系統(tǒng)。例如，至少一些示例實(shí)施例可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備， 如存儲卡、固態(tài)驅(qū)動器、臺式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、移動電話、智能電話、音樂播放器、PDA、 PMP、數(shù)字電視、數(shù)碼相機(jī)、便攜式游戲控制臺等。因此，已經(jīng)對示例實(shí)施例進(jìn)行了描述，很顯然，可以以許多方式變更示例實(shí)施例。 這樣的變更不應(yīng)被看作脫離示例實(shí)施例的本意精神和范圍，并且所有這樣的對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的修改都意圖包括在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非易失性存儲器件的編程方法，該非易失性存儲器件包括多個(gè)存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元，該方法包括執(zhí)行對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最低有效位LSB進(jìn)行編程的LSB編程操作；以及執(zhí)行對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最高有效位MSB進(jìn)行編程的MSB編程操作， 其中，執(zhí)行MSB編程操作包括對多個(gè)多電平單元當(dāng)中的、待被編程到多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的最高目標(biāo)編程狀態(tài)的第一多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程操作；以及執(zhí)行將多個(gè)多電平單元編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的MSB主編程操作。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，執(zhí)行MSB預(yù)編程操作包括通過向第一多電平單元施加單脈沖，將第一多電平單元編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，執(zhí)行MSB預(yù)編程操作包括向第一多電平單元施加增量步進(jìn)脈沖；以及向第一多電平單元施加預(yù)編程驗(yàn)證電壓，以驗(yàn)證第一多電平單元是否被編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的中間編程狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，執(zhí)行MSB預(yù)編程操作包括將第一多電平單元編程到與最高目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的第一中間編程狀態(tài)；將第一中間編程狀態(tài)分成多個(gè)部分；以及對于第一多電平單元中的每一個(gè)，基于所述多個(gè)部分中該第一多電平單元所對應(yīng)的部分來將該第一多電平單元的閾值電壓增加多個(gè)不同電壓電平之一，由此將該第一多電平單元編程到比第一中間編程狀態(tài)窄的第二中間編程狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，將第一多電平單元編程到第一中間編程狀態(tài)包括 向第一多電平單元施加第一單脈沖。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，將第一中間編程狀態(tài)分成多個(gè)部分包括向第一多電平單元施加至少一個(gè)分割電壓，以確定每個(gè)第一多電平單元存在于所述多個(gè)部分中的哪一個(gè)中。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述多個(gè)部分包括第一部分、第二部分和第三部分，并且其中，將第一多電平單元編程到第二中間編程狀態(tài)包括向耦合到位于第一部分中的第一多電平單元的位線施加低電平的第一電壓；向耦合到位于第二部分中的第一多電平單元的位線施加強(qiáng)制電壓；向耦合到位于第三部分中的第一多電平單元的位線施加高電平的第二電壓；以及向耦合到第一多電平單元的被選字線施加第二單脈沖。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，第一電壓是低電源電壓，第二電壓是高電源電壓， 并且強(qiáng)制電壓具有高于第一電壓且低于第二電壓的電壓電平。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，向被選字線施加第二單脈沖，以使得位于第三部分中的第一多電平單元的閾值電壓基本不增加，并且位于第二部分中的第一多電平單元的閾值電壓的增量小于位于第一部分中的第一多電平單元的閾值電壓的增量。
10.一種非易失性存儲器件的編程方法，該非易失性存儲器件包括多個(gè)存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元，該方法包括執(zhí)行對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最低有效位LSB進(jìn)行編程的LSB編程操作；以及執(zhí)行對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最高有效位MSB進(jìn)行編程的MSB編程操作， 其中，執(zhí)行MSB編程操作包括對多個(gè)多電平單元當(dāng)中的、待被編程到多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的第一多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程操作；以及執(zhí)行將多個(gè)多電平單元編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的MSB主編程操作。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)包括所述多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的最聞目標(biāo)編程狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述至少一個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)包括所有多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，執(zhí)行MSB預(yù)編程操作包括通過向多個(gè)多電平單元順序地施加分別與多個(gè)中間編程狀態(tài)相對應(yīng)的多個(gè)單脈沖，將多個(gè)多電平單元編程到與多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的多個(gè)中間編程狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，執(zhí)行MSB預(yù)編程操作包括向多電平單元施加增量步進(jìn)脈沖；以及向多個(gè)多電平單元順序地施加多個(gè)預(yù)編程驗(yàn)證電壓，以驗(yàn)證多電平單元是否被編程到分別與多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的多個(gè)中間編程狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，執(zhí)行MSB預(yù)編程操作包括將多個(gè)多電平單元編程到分別與多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)相對應(yīng)的第一多個(gè)中間編程狀態(tài)；將第一多個(gè)中間編程狀態(tài)中的每一個(gè)分成多個(gè)部分；以及通過根據(jù)多個(gè)部分將多個(gè)多電平單元的閾值電壓增加不同的電壓電平，來將多個(gè)多電平單元編程到分別比第一多個(gè)中間編程狀態(tài)窄的第二多個(gè)中間編程狀態(tài)。
16.一種對非易失性存儲器件的多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編程的方法，該方法包括對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最低有效位LSB進(jìn)行編程；以及對于多個(gè)多電平單元中的每一個(gè)，通過使用多個(gè)目標(biāo)電壓電平當(dāng)中與該多電平單元相對應(yīng)的目標(biāo)電壓電平的驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證該多電平單元的閾值電壓，由此對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最高有效位MSB進(jìn)行編程，其中，編程MSB包括對于多個(gè)多電平單元當(dāng)中的第一多電平單元中的每一個(gè)，通過使用與第一多電平單元相對應(yīng)的中間電壓電平的驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證第一多電平單元的閾值電壓，由此來執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，其中，該相對應(yīng)的中間電壓電平低于該相對應(yīng)的目標(biāo)電壓電平；以及在執(zhí)行MSB預(yù)編程操作之后，對于多個(gè)多電平單元中的每一個(gè)，通過使用與該多電平單元相對應(yīng)的目標(biāo)電壓電平的驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證該多電平單元的閾值電壓，由此來執(zhí)行MSB 主編程操作。
17.一種對非易失性存儲器件的多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編程的方法，該方法包括對多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的最低有效位LSB進(jìn)行編程；以及通過對多個(gè)多電平單元當(dāng)中的第一多電平單元中的每一個(gè)執(zhí)行下列操作來執(zhí)行最高有效位MSB預(yù)編程操作向第一多電平單兀施加第一編程脈沖，確定多個(gè)閾值電壓區(qū)域當(dāng)中該第一多電平單元所屬于的閾值電壓區(qū)域，以及向該第一多電平單元施加第二編程脈沖，該第二編程脈沖具有基于所述多個(gè)區(qū)域當(dāng)中該第一多電平單元所對應(yīng)的區(qū)域而從多個(gè)不同的電壓電平當(dāng)中選擇的電壓電平；以及在執(zhí)行MSB預(yù)編程操作之后，對多電平單元中多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程。
全文摘要
在根據(jù)示例實(shí)施例的、對包括多個(gè)存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的多電平單元的非易失性存儲器件的編程方法中，執(zhí)行最低有效位(LSB)編程操作，以對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的LSB進(jìn)行編程。執(zhí)行最高有效位(MSB)編程操作，以對多個(gè)多電平單元中的多比特?cái)?shù)據(jù)的MSB進(jìn)行編程。為了執(zhí)行MSB編程操作，對多個(gè)多電平單元當(dāng)中待被編程到多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)當(dāng)中的最高目標(biāo)編程狀態(tài)的第一多電平單元執(zhí)行MSB預(yù)編程操作，并且執(zhí)行MSB主編程操作，以將多個(gè)多電平單元編程到與多比特?cái)?shù)據(jù)相對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)。
文檔編號G11C16/10GK102543192SQ201110453269
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張俊錫, 郭東勛 申請人:三星電子株式會社