[發明專利]具有多電平、單次寫入存儲器單元的可重寫存儲器件

無效

• 申請號: 201080056716.3
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN102656640A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: R.E.舒爾萊恩;L.法索里
• 申請（專利權）人: 桑迪士克3D有限責任公司
• 主分類號: G11C11/56
• 分類號: G11C11/56;G11C16/34;G11C17/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 黃小臨

背景技術

典型的單次寫入存儲器單元在原始的、未編程的狀態下制造，且然后可以被編程到已編程狀態。單次寫入存儲器單元在一旦該存儲器單元被編程、則不能將該存儲器單元返回到其初始的、未編程狀態的意義上是“單次寫入”。雖然單次寫入存儲器單元相比于可重寫存儲器單元提供低成本存儲解決方案，但是存在期望可重寫存儲器的許多應用。解決該問題的先前的方法包括使用控制器邏輯來指向未編程的存儲器單元，來模擬可重寫性。參見例如美國專利No.7,051,251和7,062,602。但是，提供存儲器單元的數量的兩倍來模擬可重寫性的成本會減少與單次寫入存儲器單元相關的成本優勢。美國專利No.7,177,183描述一種替換的方法，其中，使用一組單次寫入存儲器單元來表示單個位的數據。為了“重寫”該數據，編程組中的另外的存儲器單元。如同另一方法，該方法以需要另外的存儲器單元為代價。

近來，已經公開了可以用來存儲兩位或多位數據且具有“一次可重寫性”的單次寫入存儲器單元。例如，美國專利申請公開No.2007/0090425描述可以通過施加適當的編程脈沖來降低存儲器單元的電阻以存儲多于兩個狀態的單次寫入存儲器單元。每個降低的電阻狀態對應于不同的已編程狀態，且該存儲器單元被用作存儲兩位或多位數據的多電平單元(″MLC)。如果施加適當的編程脈沖，可以將存儲器單元的電阻從降低的電阻狀態改變為永久的、更高電阻狀態。因此，這種存儲器單元可以被考慮為具有“一次可重寫性”，因為其可以被單次寫入以存儲兩位或多位數據（存儲器單元用作MLC），并且然后永久地將存儲器單元設置為較高電阻以表示不同的狀態。因為該較高電阻狀態是永久的，因此該存儲器單元可以僅“被重寫”一次，這限制這種存儲器單元對于可重寫環境的可應用性。

發明內容

本發明的實施例由權利要求限定，且在該部分中的內容不應該被視為對那些權利要求的限制。

通過介紹，以下描述的實施例涉及具有多電平、單次寫入存儲器單元的存儲器件。在一個實施例中，存儲器件具有存儲器陣列，其包括多個多電平單次寫入存儲器單元，其中，每個存儲器單元可編程到多個電阻率等級之一。該存儲器件還包括被配置為從存儲器陣列選擇一組存儲器單元并讀取與該組存儲器單元相關的一組標記位的電路。該組標記位指示該組存儲器單元已經被寫入的次數。該電路還被配置為選擇適合于該組存儲器單元已經被寫入的次數的閾值讀取電平，且對該組中的每個存儲器單元，基于所選擇的閾值讀取電平，讀取該存儲器單元作為未編程的單個位的存儲器單元或作為已編程的單個位的存儲器單元。

其他實施例是可能的，且可以單獨或結合到一起地使用每個實施例。因此，現在將參考附圖來描述各種實施例。

附圖說明

圖1是一個實施例的存儲器件的方框圖。

圖2A-2D是一個實施例的存儲器單元的電流相對電壓的曲線的圖。

圖3是用于從具有多電平、單次寫入存儲器單元的存儲器件中讀取數據的實施例的方法的流程圖。

圖4是一個實施例的存儲器單元的電流相對電壓的曲線的圖。

具體實施方式

現在轉到附圖，圖1是一個實施例的存儲器件100的方框圖。該存儲器件100可以采用任何適當的形式，諸如但不限于可移除地連接到主機的手持存儲卡、嵌入式存儲卡（例如，在主機中嵌入的安全模塊）、通用串行總線（USB）器件、或諸如固態盤的可移除或不可移除硬盤。如圖1所示，該存儲器件100包括存儲器芯片110和控制器120。存儲器芯片110包含包括多個多電平、單次寫入存儲器單元135的存儲器陣列130。每個存儲器單元可被編程到多個電阻率等級之一。僅被單次編程到兩個狀態之一的存儲器單元將在此被稱為二進制存儲器單元140。以下將詳細描述這些存儲器單元的使用。

存儲器芯片110還包括由頁選擇控制電路150控制的行解碼器和字線驅動器145、以及列解碼器和位線驅動器155。使用編程電路160（在Iprog和Vprog控制電路165的控制下）將數據編程到存儲器陣列130中，且使用感測電路170（在Iref和Vread控制電路175的控制下）從存儲器陣列130中讀取數據。存儲器芯片110還包括與控制器120接口的芯片輸入-輸出電路185，控制器120控制存儲器芯片110的一般操作和諸如（但不限于）損耗平衡的其他功能。控制器120還與接口（未示出）通信，以從主機設備（例如，個人計算機、可便攜媒體播放器、移動電話、游戲設備等）接收讀取、編程和其他命令。