[發明專利]一種閃存存儲器及其編程驗證系統和編程驗證方法

在審

• 申請號: 201810373564.8
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN110400594A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 杜智超;王頎;劉飛;霍宗亮;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G11C16/34
• 分類號: G11C16/34;G11C29/42;G11C29/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明公開了一種閃存存儲器及其編程驗證系統和編程驗證方法，在編程循環過程中，利用對編程頁相應字線施加當前編程電壓完畢后的編程等待恢復時間內，對上一次編程循環存儲的驗證結果進行統計計數，且根據統計計數情況進行判斷處理等過程，進而能夠省去現有技術中對編程頁相應字線施加驗證電壓后的對驗證結果進行統計計數和判斷處理的時間，最終達到縮短整體編程驗證時間，提高芯片性能的目的。

技術領域

本發明涉及閃存存儲技術領域，更為具體的說，涉及一種閃存存儲器及其編程驗證系統和編程驗證方法。

背景技術

NAND閃存是一種比硬盤驅動器更好的存儲設備，隨著人們持續追求功耗更低、重量更輕和性能更佳的產品，NAND被證明極具吸引力。NAND閃存是一種非易失性存儲技術，即斷電后仍能保存數據，它的發展目標就是降低每比特存儲成本、提高存儲容量。

閃存存儲器的操作包括讀取、擦除、擦除驗證、編程、編程驗證等操作，其中閃存存儲器的編程和編程驗證操作的基本單位是對一個頁進行，如要編程該頁相應字線上連接的所有存儲單元，則需要對該字線上施加編程電壓，結束后再次施加驗證電壓進行編程驗證操作，最后對驗證結果進行計數等操作，如果結果為編程不成功的數目超過了所能糾正錯誤，則再次施加電壓值更高的編程電壓，以及進行編程驗證操作，和結果統計，并循環此過程直到編程操作成功。現有的閃存存儲器在進行編程驗證操作時，在對存儲單元施加編程電壓后，由于存儲到存儲單元的電子會在編程后一段時間內出現退化效應，此時如果立即對存儲單元施加驗證電壓進行編程驗證操作，則此時讀出的閾值電壓因為存儲單元沒有完全退化，會使得驗證通過的存儲單元比實際編程通過的存儲單元數量多。因此，在對存儲單元施加驗證電壓前需要等待一段時間進行恢復(即編程等待恢復時間)，進而使得編程時間變長，影響芯片的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種閃存存儲器及其編程驗證系統和編程驗證方法，在編程循環過程中，利用對編程頁相應字線施加當前編程電壓完畢后的編程等待恢復時間內，對上一次編程循環存儲的驗證結果進行統計計數，且根據統計計數情況進行判斷處理等過程，進而能夠省去現有技術中對編程頁相應字線施加驗證電壓后的對驗證結果進行統計計數和判斷處理的時間，最終達到縮短整體編程驗證時間，提高芯片性能的目的。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種閃存存儲器的編程驗證方法，所述閃存存儲器包括非易失性半導體存儲單元陣列，所述非易失性半導體存儲單元陣列包括多個頁，且每一頁包括多個存儲單元，所述編程驗證方法包括：

通過以下操作對所述多個頁中選取的編程頁執行第N次編程循環：將當前編程電壓施加至所述編程頁的相應字線進行編程；

在所述當前編程電壓施加結束后，對第N-1次編程循環時存儲的編程驗證結果進行計數，以對所述編程頁的存儲單元的編程不成功個數進行統計；

判斷所述編程頁的存儲單元的編程不成功個數是否在允許范圍內，若是，則判定編程成功；若否，則判斷所述第N次編程循環是否達到編程循環次數上限，若是，則判定編程失敗；若否，則對所述編程頁的相應字線施加驗證電壓進行編程驗證感應操作，并在所述編程驗證感應操作結束后在頁緩存電路中存儲每一存儲單元在所述第N次循環編程后的編程驗證結果；

將所述當前編程電壓升高一定數值后，按照上述編程循環過程對所述編程頁執行第N+1次編程循環，N為不小于2的整數。

可選的，所述編程驗證結果以所述存儲單元的在施加的所述驗證電壓下的導通電流值大于導通的存儲單元的電流的最小值為編程不成功的條件。

可選的，所述判斷所述編程頁的存儲單元的編程不成功個數是否在允許范圍內，為：

判斷所述編程頁的存儲單元的編程不成功個數是否在ECC機制所允許范圍內。