[發(fā)明專利]存儲器裝置及操作存儲器的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610812714.1 | 申請日： | 2016-09-09 |
| 公開（公告）號： | CN107068184B | 公開（公告）日： | 2020-11-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李永駿;張育銘;林秉賢;李祥邦 | 申請（專利權(quán)）人： | 旺宏電子股份有限公司 |
| 主分類號： | G11C16/10 | 分類號： | G11C16/10;G11C16/14;G11C16/34 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 任巖 |
| 地址： | 中國臺灣新竹*** | 國省代碼： | 臺灣;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 存儲器 裝置 操作 方法 | ||
一種操作每一存儲單元單一位的存儲器的方法，包括由設(shè)定一第一范圍閾值電壓中的閾值電壓，擦除一存儲單元群組，建立一第一邏輯值。在擦除后，第一寫入包括編程第一選擇的存儲單元，由設(shè)定一第二范圍閾值電壓中的閾值電壓以建立一第二邏輯值，及保存一感測狀態(tài)參數(shù)以指示一第一讀取電壓。在第一寫入后，第二寫入包括編程第二選擇的存儲單元，由設(shè)定一第三范圍閾值電壓中的閾值電壓以建立該第二邏輯值，及保存該感測狀態(tài)參數(shù)以指示一第二讀取電壓。在包括第一寫入及第二寫入的一些寫入達到寫入存儲單元組的一臨界數(shù)量后，存儲單元組可被擦除。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種高密度存儲器裝置，特別是涉及閃存裝置的操作。
背景技術(shù)
用于集成電路存儲器(integrated circuit memory)的存儲器技術(shù)正朝向越來越小的工藝時代(Technology node)發(fā)展，也在單一集成電路上配置越來越大的存儲器陣列。正在推行的技術(shù)包括在一單一芯片上的多層的存儲單元。執(zhí)行在具有多層的存儲單元的一三維(three-dimensional，3D)閃存上的操作包括讀取、寫入及擦除。
一閃存通常被配置為可以在一個時間由一區(qū)塊擦除(block erase)擦除一個區(qū)塊。當一個區(qū)塊被擦除，在此區(qū)塊中的存儲單元被設(shè)定為一邏輯值，例如為“1”。在一個區(qū)塊被擦除后，在此區(qū)塊中的存儲單元可被編程(program)為一不同的值，例如為“0”。一旦一存儲單元被編程為“0”，此存儲單元通過包括此已編程的存儲單元的區(qū)塊的一區(qū)塊擦除可被改變回“1”。一但一區(qū)塊中的一些存儲單元，例如在一區(qū)塊中的一已選擇的位線(byte)或字線(word)上的存儲單元，在一第一編程操作期間被編程為“0”，已知在擦除狀態(tài)中的相同區(qū)塊中一不同位線(byte)或字線(word)上的其他存儲單元，仍可在一第二編程操作期間被編程為“0”，不需此區(qū)塊一預(yù)擦除(pre-erase)。
然而，高密度閃存的一個一般問題是一存儲單元區(qū)塊的尺寸通常是非常大的。若區(qū)塊的預(yù)先擦除需要每次已被編程為0的區(qū)塊中的一單一存儲單元需要被改變回為1，這是不方便的。當閃存的密度提升，堆疊(stack)中的層數(shù)增加，導(dǎo)致(lead to)更大的區(qū)塊尺寸以及擦除操作中的更多不便。
因此，期待提供一個技術(shù)，允許多個寫入操作改變一相同的存儲單元，從一邏輯值至一不同的邏輯值，以及在每一擦除操作后亦然。
發(fā)明內(nèi)容
提供操作每一存儲單元單一位的存儲器的一個方法。此方法包括施加一次擦除、多次寫入編程操作。一存儲單元可具有一足夠大的完整的閾值電壓范圍以被用作為多階存儲單元(multiple level memory cell，MLC)。當這樣的一存儲單元被用作每一存儲單元單一位的存儲單元時，在一擦除操作后，存儲單元可被編成多次，以及每次只有完整閾值電壓范圍的一局部且增量較高的范圍被使用，直到一最后的寫入操作達到完整閾值電壓范圍的最大值，及需要另一擦除操作。利用此操作方法，所需的區(qū)塊擦除操作的數(shù)量可被減少，因為區(qū)塊擦除操作是慢的而增進操作速度，以及因為擦除循環(huán)的數(shù)量減少而增進持久性。此一次擦除、多次寫入的編程操作可用于各種存儲單元類型、存儲器結(jié)構(gòu)、編程速度以及數(shù)據(jù)儲存密度。
提供操作每一存儲單元單一位的存儲器的示例方法。一存儲單元組被擦除，通過設(shè)定在一第一閾值電壓范圍中的閾值電壓，建立該組的這些存儲單元中的一第一邏輯值，在存儲單元組被擦除后，該感測狀態(tài)參數(shù)可被設(shè)定以指示該第一讀取電壓以感測存儲單元邏輯值。
在存儲單元組被擦除之后，一第一寫入操作包括編程此組中第一選擇的存儲單元，通過設(shè)定一第二閾值電壓范圍中的閾值電壓建立一第二邏輯值。第二閾值電壓范圍不同于第一閾值電壓范圍。一感測狀態(tài)參數(shù)被保存以指示一第一讀取電壓以感測一存儲單元邏輯值，其中該第一讀取電壓可以在第一閾值電壓范圍及第二閾值電壓范圍之間。
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