本發(fā)明實(shí)施例涉及存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種存儲(chǔ)單元的編程方法。

背景技術(shù)：

非易失閃存介質(zhì)(nor flash/nand flash)是一種很常見的存儲(chǔ)芯片，兼有隨機(jī)存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM)和只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory，ROM)的優(yōu)點(diǎn)，數(shù)據(jù)掉電不會(huì)丟失，是一種可在系統(tǒng)進(jìn)行電擦寫的存儲(chǔ)器，同時(shí)它的高集成度和低成本使它成為市場主流。Flash芯片是由內(nèi)部成千上萬個(gè)存儲(chǔ)單元組成的，每個(gè)儲(chǔ)存單元存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)，多個(gè)存儲(chǔ)單元構(gòu)成頁，多個(gè)頁組成塊，正是由于該特殊的物理結(jié)構(gòu)，在nor flash/nand flash中是以頁為單位進(jìn)行讀/寫(編程操作)數(shù)據(jù)，以塊為單位進(jìn)行擦除數(shù)據(jù)的。

在Flash芯片中，一個(gè)存儲(chǔ)單元可看作為一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。圖1是一種常見的MOSFET結(jié)構(gòu)圖，包括柵極20、源極21、漏極22、P型阱23、N型阱25、P型硅半導(dǎo)體襯底26以及隧穿氧化層24，其相互間的連接為：P型硅半導(dǎo)體襯底26擴(kuò)散出兩個(gè)N型區(qū)，P型阱23上方覆蓋一層隧穿氧化層24，最后在N型區(qū)上方通過腐蝕的方法做成兩個(gè)孔，通過金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個(gè)孔內(nèi)做成三個(gè)電極：柵極20、源極21和漏極22，源極21和漏極22分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)N型區(qū)且柵極20為存儲(chǔ)單元的字線，漏極22為存儲(chǔ)單元的位線。進(jìn)一步的，柵極20又包括控制柵極201、多晶硅層間電介質(zhì)202(Inter-Poly Dielectric,IPD)、浮動(dòng)?xùn)艠O203，且浮動(dòng)?xùn)艠O203可以存儲(chǔ)電荷。當(dāng)對(duì)一個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作時(shí)，分別給柵極20、源極21以及漏極22施加相應(yīng)的編程電壓，此時(shí)，會(huì)有電流從漏極22流向源極21，電子從源極21流向漏極22的途中，會(huì)有一部分流向浮動(dòng)?xùn)艠O203，當(dāng)浮動(dòng)?xùn)艠O203中的電子達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，此存儲(chǔ)單元就被編程成功，即此存儲(chǔ)單元被成功寫0。但是，由于Flash芯片制作工藝的問題，會(huì)有一些存儲(chǔ)單元很難被編程，現(xiàn)有的解決方法是：為了保證編程的正確性，增加編程次數(shù)，但是卻以犧牲編程速度為代價(jià)。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種新的存儲(chǔ)單元的編程方法，以提高編程速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)單元的編程方法，以提高編程速度。該方法包括：

根據(jù)編程指令對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作；

對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)，檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功，若是，則結(jié)束當(dāng)前編程操作，否則增大編程電壓的脈沖寬度，并返回執(zhí)行所述對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行的編程操作，直至編程成功。

進(jìn)一步地，所述增大編程電壓的脈沖寬度，包括：

所述編程電壓的脈沖寬度依據(jù)如下公式進(jìn)行增大：

T_i＝T0+(N-1)*Δt

其中，T_i表示對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行第i次編程時(shí)對(duì)應(yīng)的編程電壓的脈沖寬度，T0表示編程電壓的初始脈沖寬度，N表示對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程的次數(shù)，Δt表示脈沖寬度的增加量。

進(jìn)一步地，在增大編程電壓的脈沖寬度之前，還包括：

通過編程計(jì)數(shù)器對(duì)編程失敗的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)；

判斷所述編程計(jì)數(shù)器中的數(shù)值是否為設(shè)定的最大值，若是，則結(jié)束此次編程操作，否則執(zhí)行增大編程電壓的脈沖寬度的操作。

優(yōu)選的，所述設(shè)定的最大值為小于或者等于64的正整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：

當(dāng)檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)為已經(jīng)編程成功時(shí)，判斷所述當(dāng)前編程地址是否為最后的編程地址，若是則退出編程操作，否則更改所述當(dāng)前編程地址，繼續(xù)對(duì)其他的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作，并進(jìn)行編程校驗(yàn)，直至所有的存儲(chǔ)單元完成編程操作。

示例性地，所述編程操作包括：

分別向所述存儲(chǔ)單元的柵極和漏極施加編程電壓。

示例性地，向所述存儲(chǔ)單元的柵極施加的編程電壓范圍為7-10V，向所述存儲(chǔ)單元的漏極施加的編程電壓范圍為3-5V。

示例性地，所述檢驗(yàn)存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功，具體為：

檢測從存儲(chǔ)單元的源極流向漏極的電流值是否小于預(yù)設(shè)電流值，若是，則所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)為已經(jīng)編程成功。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種存儲(chǔ)單元的編程方法，首先根據(jù)編程指令對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作，然后對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)，檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功，若是，則結(jié)束當(dāng)前編程操作，否則增大編程電壓的脈沖寬度，并返回執(zhí)行所述對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行的編程操作，直至編程成功。當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)過第一次編程操作沒有編程成功時(shí)，再對(duì)其進(jìn)行編程時(shí)通過隨著編程次數(shù)的增加不斷增大編程電壓的脈沖寬度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)存儲(chǔ)單元的快速編程，提高了編程速度。

附圖說明

圖1是Flash芯片中一種作為存儲(chǔ)單元的金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中的一種存儲(chǔ)單元的編程方法流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二中的一種存儲(chǔ)單元的編程方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三中的一種存儲(chǔ)單元的編程方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例一

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種存儲(chǔ)單元的編程方法流程圖，本實(shí)施例可適用于對(duì)一些很難被編程成功的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作。參加圖2，本實(shí)施例提供的存儲(chǔ)單元的編程方法具體包括如下步驟：

S110、根據(jù)編程指令對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作。

通過編寫程序代碼可以控制flash存儲(chǔ)器進(jìn)行三大主要操作，分別是讀操作、寫操作和擦除操作，其中，寫操作又被稱作編程操作，即完成對(duì)存儲(chǔ)單元的寫0操作。

需要說明的是，對(duì)一個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作的原理是通過分別給存儲(chǔ)單元的柵極以及漏極施加相應(yīng)的編程電壓，會(huì)有電流從漏極流向源極，電子從源極流向漏極的途中，會(huì)有一部分流向浮動(dòng)?xùn)艠O，當(dāng)浮動(dòng)?xùn)艠O中的電子達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，此存儲(chǔ)單元就被編程成功，即此存儲(chǔ)單元被成功寫0，具體的存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)可以參見圖1所示的結(jié)構(gòu)示意圖。

示例性地，所述編程操作具體可以是分別向所述存儲(chǔ)單元的柵極和漏極施加編程電壓。典型地，向所述存儲(chǔ)單元的柵極施加的編程電壓可以為7-10V中的任意數(shù)值，向所述存儲(chǔ)單元的漏極施加的編程電壓可以為3-5V中的任意數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道，施加到存儲(chǔ)單元的柵極上的電壓范圍7-10V以及施加到存儲(chǔ)單元的漏極上的電壓范圍3-5V都是是優(yōu)選的典型數(shù)值范圍，并不對(duì)其進(jìn)行限定。

S120、對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)，檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功，若是，則執(zhí)行步驟S130結(jié)束當(dāng)前編程操作，否則執(zhí)行步驟S140、增大編程電壓的脈沖寬度，并返回執(zhí)行所述對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行的編程操作，直至編程成功。

對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行一次讀操作，更具體地可以理解為檢驗(yàn)讀出的數(shù)值是否為0，如果為0則說明所述存儲(chǔ)單元已經(jīng)編程成功，否則失敗，需要再次進(jìn)行編程操作。當(dāng)遇到某存儲(chǔ)單元編程失敗的時(shí)候，傳統(tǒng)的編程方法是通過增加編程次數(shù)來保證該存儲(chǔ)單元編程成功，但是卻犧牲了編程速度，本實(shí)施例的技術(shù)方案針對(duì)此種情況的做法是，當(dāng)某存儲(chǔ)單元第一次編程失敗時(shí)，即編程校驗(yàn)不通過，再對(duì)該存儲(chǔ)單元進(jìn)行第二次編程操作時(shí)增大編程電壓的脈沖寬度，當(dāng)經(jīng)過第二次編程操作后，進(jìn)行編程校驗(yàn)時(shí)，所述存儲(chǔ)單元還是編程校驗(yàn)不通過，則繼續(xù)增大編程電壓的脈沖寬度，即使所述編程電壓的脈沖寬度隨著編程次數(shù)的增加而不斷增加，典型地，每次增加的脈沖寬度可以是0.5μs。當(dāng)所述編程電壓的脈沖寬度增加后，從漏極流向源極的電流的持續(xù)時(shí)間會(huì)增加，相應(yīng)地，會(huì)有更多的時(shí)間讓電子從源極流向漏極的途中流向浮動(dòng)?xùn)艠O，浮動(dòng)?xùn)艠O中的電子會(huì)更快地達(dá)到設(shè)定數(shù)量，進(jìn)而所述存儲(chǔ)單元會(huì)更快地編程成功，提高編程速度。

示例性地，所述檢驗(yàn)存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功，即編程校驗(yàn)，具體可以為：檢測從存儲(chǔ)單元的源極流向漏極的電流值是否小于預(yù)設(shè)電流值，若是，則所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)為已經(jīng)編程成功，此時(shí)認(rèn)為存儲(chǔ)單元的浮動(dòng)?xùn)艠O上已經(jīng)有充足的電子，此時(shí)存儲(chǔ)單元的狀態(tài)為0。優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)電流值可以為20μA或者30μA，當(dāng)然還可以是其他數(shù)值，需要根據(jù)各flash芯片的制作工藝的不同而變化。

S130、結(jié)束當(dāng)前編程操作。

S140、增大編程電壓的脈沖寬度，返回執(zhí)行步驟S110，利用增加脈沖寬度后的編程電壓對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元繼續(xù)進(jìn)行編程操作直到所述存儲(chǔ)單元編程成功。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種存儲(chǔ)單元的編程方法，首先根據(jù)編程指令對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作，然后對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)，檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功，若是，則結(jié)束當(dāng)前編程操作，否則增大編程電壓的脈沖寬度，并返回執(zhí)行所述對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行的編程操作，直至編程成功。當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)過第一次編程操作沒有編程成功時(shí)，再對(duì)其進(jìn)行編程時(shí)通過隨著編程次數(shù)的增加不斷增大編程電壓的脈沖寬度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)存儲(chǔ)單元的快速編程，提高了編程速度。

實(shí)施例二

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種存儲(chǔ)單元的編程方法流程圖，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，在增大編程電壓的脈沖寬度之前，增加了：通過編程計(jì)數(shù)器對(duì)編程失敗的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)的操作，這樣優(yōu)化的好處是，避免了對(duì)一些存儲(chǔ)單元進(jìn)行無限制地編程操作，使整個(gè)程序陷入死循環(huán)。參見圖3，本實(shí)施例提供的存儲(chǔ)單元的編程方法具體包括如下步驟：

S210、根據(jù)編程指令對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作。

S220、對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)，檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功。

S230、若是，則結(jié)束當(dāng)前編程操作。

S240、否則，通過編程計(jì)數(shù)器對(duì)編程失敗的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)。

上述操作主要是針對(duì)當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)過多次編程操作仍然沒有通過編程校驗(yàn)的情況，為了防止程序進(jìn)入“編程-編程校驗(yàn)-編程”的死循環(huán)中，設(shè)置編程計(jì)數(shù)器對(duì)編程失敗的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)，具體是指對(duì)同一個(gè)存儲(chǔ)單元編程失敗的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)該存儲(chǔ)單元編程成功后，所述計(jì)數(shù)器清零。

S250、判斷所述編程計(jì)數(shù)器中的數(shù)值是否為設(shè)定的最大值，若是，則返回步驟S230結(jié)束此次編程操作。

為每個(gè)存儲(chǔ)單元設(shè)定一個(gè)允許編程的最大次數(shù)，當(dāng)對(duì)某存儲(chǔ)單元的編程次數(shù)達(dá)到所述最大值時(shí)，所述存儲(chǔ)單元還是編程失敗，此時(shí)則強(qiáng)制退出編程操作，不再對(duì)該存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程。典型地，所述設(shè)定的最大值為小于或者等于64的正整數(shù)。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道，所述設(shè)定值并不限于某一個(gè)或者某一些固定數(shù)值，需要根據(jù)實(shí)際操作情況以及flash芯片的制作工藝選定合適的數(shù)值。

S260、否則增大編程電壓的脈沖寬度，并返回執(zhí)行步驟S210，直至編程成功。

示例性地，所述增大編程電壓的脈沖寬度，具體可以包括：

所述編程電壓的脈沖寬度依據(jù)如下公式進(jìn)行增大：

Ti＝T0+(N-1)*Δt

其中，Ti表示對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行第i次編程時(shí)對(duì)應(yīng)的編程電壓的脈沖寬度，T0表示編程電壓的初始脈沖寬度，N表示對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程的次數(shù)，Δt表示脈沖寬度的增加量。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種存儲(chǔ)單元的編程方法，在增大編程電壓的脈沖寬度之前，通過編程計(jì)數(shù)器對(duì)編程失敗的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)，并判斷所述編程計(jì)數(shù)器中的數(shù)值是否為設(shè)定的最大值，若是，則結(jié)束此次編程操作，否則執(zhí)行增大編程電壓的脈沖寬度的操作，繼續(xù)對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作，直到編程成功。當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)過多次編程操作仍然沒有通過編程校驗(yàn)時(shí)，通過設(shè)置編程計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)了防止程序進(jìn)入“編程-編程校驗(yàn)-編程”的死循環(huán)。

實(shí)施例三

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種存儲(chǔ)單元的編程方法流程圖，本實(shí)施例在上述各實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，增加了判斷所述當(dāng)前編程地址是否為最后的編程地址的操作，這樣優(yōu)化的好處是，可以快速地完成對(duì)整個(gè)編程區(qū)域的編程操作。參見圖4，本實(shí)施例提供的存儲(chǔ)單元的編程方法具體包括如下步驟：

S310、根據(jù)編程指令對(duì)當(dāng)前編程地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作。

S320、對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)，檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)是否為已經(jīng)編程成功，若是則執(zhí)行步驟S330，否則執(zhí)行步驟S360。

S330、判斷所述當(dāng)前編程地址是否為最后的編程地址，若是，則執(zhí)行步驟S340，否則執(zhí)行步驟S350。

S340、退出編程操作，

S350、更改所述當(dāng)前編程地址，并返回執(zhí)行步驟S310，繼續(xù)對(duì)新的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作時(shí)。

S360、增大編程電壓的脈沖寬度，并返回執(zhí)行步驟S310，直至編程成功。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種存儲(chǔ)單元的編程方法，在上述各實(shí)施例的基礎(chǔ)上，當(dāng)檢驗(yàn)所述存儲(chǔ)單元的當(dāng)前狀態(tài)為已經(jīng)編程成功時(shí)，判斷所述當(dāng)前編程地址是否為最后的編程地址，若是則退出編程操作，否則更改所述當(dāng)前編程地址，繼續(xù)對(duì)其他的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程操作，并進(jìn)行編程校驗(yàn)，直至所有的存儲(chǔ)單元完成編程操作。實(shí)現(xiàn)了可以快速地完成對(duì)整個(gè)編程區(qū)域的編程操作。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。