[發(fā)明專利]存儲器編程方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210228915.2
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114724608A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 閔園園;黃瑩;劉紅濤;蔣頌敏
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: G11C16/10
• 分類號: G11C16/10
• 代理公司: 北京英思普睿知識產權代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

本申請?zhí)峁┝艘环N存儲器及其編程方法，存儲器包括多個存儲單元，所述方法包括：對多個存儲單元進行第一級編程，使多個存儲單元中的第一部分存儲單元和第二部分存儲單元分別處于第一存儲態(tài)和第二存儲態(tài)；對第二部分存儲單元進行第二級編程；以及響應于完成對第二部分存儲單元的第二級編程，執(zhí)行對第一部分存儲單元的第二級編程，其中，處于第一存儲態(tài)的第一部分存儲單元的閾值電壓小于所述第二存儲態(tài)的第二部分存儲單元的閾值電壓。

技術領域

本申請涉及半導體設計及制造領域，更具體地，涉及一種三維存儲器(3D NAND)及其編程方法。

背景技術

閃存存儲器件具有可多次編程、存儲密度高、功耗較低、容量大、讀寫速度快、適用于大量數據的存儲等特點，在非易失性類存儲領域中顯現出強勁的市場競爭力，也得到了越來越廣泛的應用。例如，閃存存儲器件已經大量廣泛應用于智能手機、云端儲存、電腦固態(tài)硬盤等領域。

閃存存儲器已經廣泛使用NAND閃存芯片來處理數據。隨著存儲密度的提升，每個存儲單元的存儲位數逐漸增加，根據每個存儲單元的存儲位數不同，可將存儲器劃分成單級單元SLC(single-level cell)閃存存儲器、多級單元MLC(multi-level cell)閃存存儲器、三級單元TLC(triple-level cell)閃存存儲器、四級單元QLC(quad-level cell)閃存存儲器以及五級單元PLC(penta-level cell)閃存存儲器等。以四級單元QLC(quad-levelcell)閃存存儲器為例，QLC閃存存儲器每個存儲單元能夠存儲四個比特，即可具有十六個存儲狀態(tài)的能力。

不同的存儲狀態(tài)可具有不同的閾值電壓分布，NAND閃存芯片的寫、讀、擦除等基本操作是基于浮柵結構的充/放電來控制存儲單元的閾值電壓，使得需要存儲的數據處于指定的閾值電壓區(qū)間。通過寫操作將存儲單元充電完成后所處的不同的閾值電壓區(qū)間，在數據讀取時，就可以根據不同的閾值電壓區(qū)間映射處不同的數據值。

每個存儲狀態(tài)的閾值電壓具有一定的區(qū)間分布，相鄰存儲狀態(tài)的閾值電壓的分布之間不重疊的部分稱之為讀取窗口，閾值電壓分布區(qū)間越小，讀窗口越大，在讀取數據的過程中，產生誤判的概率越低。為了壓縮每個存儲狀態(tài)的閾值電壓的分布寬度，提高讀取窗口的寬度，現在主流的做法是對每個存儲狀態(tài)進行多次編程操作，即多級編程。

多級編程方法采用遞進步長脈沖編程(Incremental Step Pulse Programming，簡稱ISPP)方法進行編程，利用逐步增大的編程電壓對閃存存儲器件的存儲單元進行編程，但是編程干擾與編程電壓強相關，一般編程電壓越大，編程干擾就越嚴重。在對選擇的存儲單元進行編程時，隨著編程次數的增加以及施加到存儲單元的編程電壓的增大，編程存儲單元對周圍的非編程存儲單元之間的干擾也越來越嚴重，尤其是閾值電壓較低的存儲狀態(tài)的存儲單元，更容易受到編程電壓的影響。一般情況下，各個存儲狀態(tài)的編程順序都是從閾值電壓較低的存儲狀態(tài)(也稱為低存儲狀態(tài))到閾值電壓較高的存儲狀態(tài)(也稱為高存儲狀態(tài))，因此相鄰的低存儲狀態(tài)的存儲單元受到的編程干擾就無法避免，導致低態(tài)的讀取窗口變小。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┝艘环N可至少部分解決現有技術中存在的上述問題的存儲器編程方法及系統(tǒng)。

根據本申請的一個方面，提供一種存儲器的編程的方法，所述存儲器包括多個存儲單元，所述方法可包括：對所述多個存儲單元進行第一級編程，使所述多個存儲單元中的第一部分存儲單元和第二部分存儲單元分別處于第一存儲態(tài)和第二存儲態(tài)；對所述第二部分存儲單元進行所述第二級編程；以及響應于完成了對所述第二部分存儲單元的第二級編程，執(zhí)行對所述第一部分存儲單元的第二級編程，其中，處于所述第一存儲態(tài)的第一部分存儲單元的閾值電壓小于處于所述第二存儲態(tài)的第二部分存儲單元的閾值電壓。

在本申請一個實施方式中對所述第二部分存儲單元進行第二級編程可包括：對處于所述第二存儲態(tài)的第二部分存儲單元施加第二編程電壓脈沖，其中，所述第二編程電壓脈沖為步進式電壓脈沖。