專利名稱：用于確定參考電壓的方法、電路和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及非易失性存儲(chǔ)器(“NVM”)單元領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及用于選擇一個(gè)或多個(gè)參考單元的參考電壓以便讀取存儲(chǔ)器單元陣列內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
NVM單元一般采用一個(gè)或多個(gè)參考結(jié)構(gòu)或單元來操作(例如，編程、讀取和擦除)。一個(gè)或多個(gè)參考結(jié)構(gòu)或單元中的每一個(gè)可以與正在工作的存儲(chǔ)單元進(jìn)行比較，以便確定正在工作的存儲(chǔ)單元的條件或狀態(tài)。眾所周知，NVM單元的狀態(tài)可以由其閾值電壓來定義和確定，該閾值電壓是單元開始導(dǎo)通電流的電壓。NVM單元的閾值電壓電平通常與儲(chǔ)存在單元的電荷儲(chǔ)存區(qū)中的電荷量有關(guān)。不同的閾值電壓范圍與NVM單元的不同狀態(tài)相關(guān)。

圖1A是示出在二進(jìn)制NVM單元的兩種狀態(tài)(即被擦除和被編程)之間的邊界以及這兩種狀態(tài)之間的緩沖區(qū)域的曲線。
一般情況下，為了確定NVM單元是否處于特定狀態(tài)，例如，擦除、編程或在多電平單元(“MLC”)的多個(gè)可能編程狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)下編程，將該單元的閾值電平與參考結(jié)構(gòu)或單元的電壓進(jìn)行比較，所述參考結(jié)構(gòu)或單元的閾值電平被設(shè)置在或者公知為處于與正在測試的特定狀態(tài)相關(guān)的電壓電平上。將NVM單元的閾值電壓與參考單元的閾值電壓進(jìn)行比較通常是使用讀出放大器或類似電路來完成的。用于比較NVM的閾值電壓與一個(gè)或多個(gè)參考單元或結(jié)構(gòu)的閾值電壓以便確定NVM的單元狀態(tài)的各種技術(shù)是公知的，并且可適用于本發(fā)明。目前已知的或?qū)砜梢韵氲降挠糜趯⒖紗卧蚪Y(jié)構(gòu)的閾值電壓電平與NVM單元的閾值電壓進(jìn)行比較的任何方法或電路都可適用于本發(fā)明。
當(dāng)將NVM單元編程為所希望的狀態(tài)時(shí)，在每個(gè)編程脈沖之后，NVM單元的閾值可以與具有參考閾值的參考單元進(jìn)行比較，所述參考閾值被設(shè)置在定義為“編程驗(yàn)證”電平的電壓電平。具有設(shè)置在定義為用于給定狀態(tài)的“編程驗(yàn)證”電平的電壓電平的閾值電壓的參考單元可以與正在編程(即，充電)的單元的閾值電壓進(jìn)行比較，以便確定正在編程的單元的電荷儲(chǔ)存區(qū)或區(qū)域是否已經(jīng)被充分充電，以便將該單元設(shè)置為在所希望的狀態(tài)下可以被認(rèn)為是“編程”的條件下。
當(dāng)讀取NVM單元時(shí)，為了確定它是否處于特定狀態(tài)，可以將該單元的閾值電壓與具有被定義為用于特定狀態(tài)的“讀取”電平的參考閾值電壓的參考單元的閾值電壓進(jìn)行比較?！白x取”電平通常設(shè)置為低于“編程驗(yàn)證”電平并高于擦除驗(yàn)證電平，以便補(bǔ)償在工作期間可能發(fā)生的電壓漂移。如果單元的Vt高于讀取參考的Vt，則將該單元的邏輯狀態(tài)定義為“0”；如果比它低，則定義為“1”。
在MLC中，兩個(gè)或多個(gè)編程電平可以同時(shí)存在于同一單元中，如圖1B所示。在讀取MLC單元以便確定該單元處于多個(gè)邏輯狀態(tài)中的哪個(gè)狀態(tài)的情況下，必須使用至少兩個(gè)讀取參考單元。在讀取操作期間，必須確定MLC單元的閾值處于由兩個(gè)或多個(gè)閾值電壓限制的三個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域中，其中所述兩個(gè)或多個(gè)閾值電壓是由讀取參考單元定義的。這如圖1B所示。限定MLC中的給定狀態(tài)的電壓閾值邊界通常遠(yuǎn)小于二進(jìn)制NVM單元的電壓閾值邊界?，F(xiàn)在參考的圖1B示出了MLC的四個(gè)不同的閾值電壓區(qū)域，其中每個(gè)區(qū)域與MLC的編程狀態(tài)之一或與MLC的擦除狀態(tài)相關(guān)。由于在MLC中，潛在閾值電壓的相當(dāng)固定的范圍(例如3伏到9伏)需要分成幾個(gè)子范圍或區(qū)域，因此MLC中的每個(gè)子范圍或區(qū)域的尺寸通常小于二進(jìn)制NVM單元的區(qū)域，該二進(jìn)制單元只需要兩個(gè)電壓閾值區(qū)域，如圖1A所示。
NVM單元的電壓閾值很少保持固定。閾值電壓漂移是可能導(dǎo)致存儲(chǔ)單元的閾值電壓產(chǎn)生大變化的現(xiàn)象。這些變化可能是由于從單元的電荷儲(chǔ)存區(qū)泄漏電荷、溫度變化以及由于來自相鄰NVM單元的工作的干擾引起的。現(xiàn)在參考的圖2是示出由于漂移引起的與示例的MLC的兩個(gè)編程狀態(tài)相關(guān)的閾值電壓(Vt)變化作為時(shí)間的函數(shù)、對于10個(gè)周期和1000個(gè)周期的曲線。如該曲線所示，電壓漂移可能在許多單元上發(fā)生，并且可能在這些單元上以相關(guān)的圖形發(fā)生。還知道漂移的幅度和方向取決于NVM經(jīng)歷編程和擦除周期的次數(shù)以及MLC的編程電平。還知道單元中的偏移(Vt)可以是在向上或向下的方向上。
存儲(chǔ)單元的閾值電壓的變化可能導(dǎo)致狀態(tài)的錯(cuò)誤讀取，并且還可能導(dǎo)致存儲(chǔ)陣列中的數(shù)據(jù)破壞。電壓漂移在MLC單元中尤其有問題，在MLC單元中與每個(gè)編程狀態(tài)相關(guān)的Vt區(qū)域或子范圍相對小于典型的二進(jìn)制單元的Vt區(qū)域或子范圍。
為了減少由于NVM陣列的單元的閾值電壓中的漂移引起的數(shù)據(jù)損失和數(shù)據(jù)破壞，應(yīng)該補(bǔ)償NVM陣列中的單元的閾值電壓漂移。對于給定的NVM陣列，希望提供一個(gè)或一組參考單元，其參考閾值電壓從定義的驗(yàn)證閾值電平偏移一定值，該值涉及待讀取的NVM單元所經(jīng)歷的實(shí)際電壓漂移。完全應(yīng)當(dāng)理解，需要一種確定一組參考電壓電平的有效和可靠的方法，這些參考電壓電平可適應(yīng)NVM陣列的單元以及具有確定的參考電壓的已建立的參考單元的閾值電壓的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于確定參考電壓的方法、電路和系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及用于建立將被用于操作(例如讀取)NVM塊或陣列中的單元的一組操作參考單元的系統(tǒng)、方法和電路。作為本發(fā)明的一部分，可以使用兩組或更多組測試參考單元中的每一個(gè)來讀取NVM塊或陣列的單元中的至少一個(gè)子集，其中每組測試參考單元可產(chǎn)生或提供至少稍微偏離每個(gè)其它組測試參考單元的參考電壓。對于用于讀取NVM塊的至少一個(gè)子集的每組測試參考單元，可以計(jì)算或確定讀取誤差率?？梢赃x擇與相對低的讀取誤差率相關(guān)的一組測試參考單元作為將用于操作(例如讀取)NVM塊或陣列中的該單元子集之外的其它單元的操作參考單元組。在另一實(shí)施例中，所選擇的測試參考單元組可用于建立操作的參考單元組，其具有基本上等于所選的測試組的參考電壓。
附圖簡述在本說明書的結(jié)論部分中特別指出和明確申明了作為本發(fā)明的主題。但是，通過結(jié)合附圖來閱讀以下非限制性的詳細(xì)說明可以更好地理解本發(fā)明的構(gòu)造和操作方法，以及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1A是與二進(jìn)制NVM單元的不同狀態(tài)相關(guān)的不同閾值電壓的曲線圖，其中可看見編程驗(yàn)證和讀取驗(yàn)證閾值電平；圖1B是各自與多電平單元(MLC)的不同編程狀態(tài)的邊界相關(guān)的不同閾值電壓的曲線圖；圖2是示出由于Vt漂移而產(chǎn)生的與示例的多電平單元(MLC)的每個(gè)編程狀態(tài)相關(guān)的閾值電壓(Vt)的測量變化作為時(shí)間的函數(shù)、對于10個(gè)周期和對于1000個(gè)周期的曲線；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例選擇將在操作NVM塊或陣列時(shí)使用的一組參考單元的方法的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的支持圖3的方法的一種實(shí)施方式的NVM陣列的一種可能結(jié)構(gòu)的方框圖；和圖5是用于建立和使用一組操作參考單元的NVM陣列的一種可能結(jié)構(gòu)的方框圖，其中所述一組操作參考單元具有基本上等于被選測試組的參考電壓的參考電壓。
應(yīng)該了解，為了這些非限制性說明的簡潔和清楚，圖中所示的元件不必按比例繪制。例如，為了清楚起見，可以將有些元件的尺寸相對于其它元件進(jìn)行放大。此外，應(yīng)該理解，在圖中可以重復(fù)參考標(biāo)記，以表示相應(yīng)或相似的元件。
發(fā)明的詳細(xì)說明在下面的詳細(xì)說明中，為了提供本發(fā)明的全面理解，闡述了很多具體的細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其他情況下，為了避免使本發(fā)明不明確，不詳細(xì)介紹公知的方法和過程。
本發(fā)明是一種用于確定參考電壓的方法、電路和系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及用于建立將用于操作(例如讀取)NVM塊或陣列中的單元的一組操作參考單元。作為本發(fā)明的一部分，NVM塊或陣列的單元中的至少一個(gè)子集可以使用兩組或多組測試參考單元中的每一個(gè)來讀取，其中每組測試參考單元可產(chǎn)生或提供至少稍微偏離每一個(gè)其它組測試參考單元的參考電壓。對于用于讀取NVM塊的至少一個(gè)子集的每組測試參考單元，可以計(jì)算或確定讀取誤差率。與相對低的讀取誤差率相關(guān)的一組測試參考單元可以被選擇作為用于在NVM塊或陣列中操作(例如讀取)該單元子集之外的其它單元的一組操作參考單元。在另一實(shí)施例中，所選擇的測試參考單元組可用于建立(例如編程)操作的參考單元組，其具有基本上等于所選的測試組的參考電壓。
現(xiàn)在參照圖3，其是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的選擇將要在操作NVM塊或陣列時(shí)使用的一組參考單元的方法步驟的流程圖。作為本發(fā)明的一些實(shí)施例的一部分，對于給定的具有相關(guān)誤差檢測特征和與N組測試參考單元相關(guān)的NVM塊或陣列，可以將組計(jì)數(shù)器“n”初始設(shè)置為1(方框310)。接著，從第一組開始的第n組測試參考單元可用于讀取NVM塊的至少一個(gè)子集(方框320)。
在方框320讀取的數(shù)據(jù)可以用于確定與第n組測試參考單元相關(guān)的讀取誤差率(方框330)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，NVM塊的所述至少一個(gè)子集可以是NVM塊的預(yù)定部分或段，其中源數(shù)據(jù)連同在編程期間得到的額外誤差檢測數(shù)據(jù)/代碼一起被儲(chǔ)存在NVM單元上。讀取誤差率可以使用各種誤差率采樣和/或誤差檢測技術(shù)來確定，例如校驗(yàn)位、校驗(yàn)和(check sum)、CRC和各種其它技術(shù)。目前已知的或者將來可以想到的任何誤差檢測編碼和/或評估技術(shù)都可適用于本發(fā)明。
一旦使用第n組測試參考單元對于NVM塊的所述至少一個(gè)子集計(jì)算或確定了誤差率之后，就可以記錄與第n組測試參考單元相關(guān)的誤差率(方框340)。然后可以將計(jì)數(shù)器“n”加1(方框350)，并且可以檢查計(jì)數(shù)器，看看新的“n”是否等于N+1，一個(gè)大于測試參考單元組的總數(shù)的值(方框360)。在新的“n”小于(不等于)N+1的情況下，可以重復(fù)執(zhí)行方框320-360，并因此可以確定和記錄與使用每個(gè)測試參考單元組來讀取NVM塊的至少一個(gè)子集相關(guān)的誤差率。
一旦計(jì)數(shù)器“n”等于N+1，并且已經(jīng)確定了與每個(gè)測試組相關(guān)的誤差率，則可以選擇與相對低的(例如，最低的)讀取誤差率相關(guān)的參考測試單元組(方框370)。所選擇的參考單元組可以用于操作NVM塊或陣列上的單元(方框380)，或者可以用于建立一個(gè)操作的參考單元組，其參考閾值電壓基本上對應(yīng)于所選擇的組的參考閾值電壓(方框390)，使得所建立的操作組可以用于操作NVM陣列中的單元。
上面以建立將要在操作NVM塊或陣列時(shí)使用的一組操作參考單元的方法的一個(gè)實(shí)施例為例進(jìn)行了說明。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的其它實(shí)施例也可以偏離上面的說明。所選的測試可用作操作參考組，可用于選擇或編程操作組，或者可以用于調(diào)節(jié)一組可調(diào)節(jié)參考結(jié)構(gòu)上的參考電平。此外，本發(fā)明的方法可以以各種實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)，包括目前已知的或?qū)砜梢韵氲降挠布?或軟件模塊。下面將參照圖4介紹根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的建立將要在操作NVM塊或陣列的單元時(shí)使用的一組操作參考單元的方法的可能實(shí)施方式的一個(gè)例子。
現(xiàn)在參照圖4，其是結(jié)合NVM陣列400展示的一種可能實(shí)施方式的方框圖。作為本發(fā)明一些實(shí)施例的一部分，用于操作NVM塊或陣列400的電路401可包括控制器410、可控電壓源412、讀出放大器414和兩組或多組測試參考單元432、434和436。每組測試參考單元432、434和436可包括兩個(gè)或多個(gè)測試參考單元。每組測試參考單元432、434和436可具有至少稍微偏離每一個(gè)其它測試參考單元組的參考電壓。例如，每組測試參考單元(例如432)可以是增量偏離的，使得每組可以與稍微高于與前一組測試參考單元(不包括第一組)相關(guān)的相應(yīng)系列的閾值電壓的一系列閾值電壓相關(guān)。作為另一例子，如果第一組測試參考單元包括具有參考電壓的單元；單元1＝4.2V，單元2＝5.2V，單元3＝6.2V，則第二組可包括具有參考電壓偏移量的單元，使得單元1＝4.3V，單元2＝5.3V，單元3＝6.3V，等等。
在所示的實(shí)施例中，控制器410可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器“n”(未示出)。然而，也可使用任何其它結(jié)構(gòu)，包括但不限于與眾不同的計(jì)數(shù)器模塊?？刂破?10可以被構(gòu)成為控制可控電壓源412和讀出放大器414的操作。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，例如圖3所示的實(shí)施例，控制器410開始可以將參考測試組計(jì)數(shù)器“n”設(shè)置為1。接著，控制器410可以操作可控電壓源412，并使用第n組測試參考單元(最初為第一組432)來讀取NVM塊或陣列的單元402的至少一個(gè)子集。作為本發(fā)明的一些實(shí)施例的一部分，控制器410可指示電壓源412將增加的電壓脈沖施加于子集區(qū)域402中的每個(gè)存儲(chǔ)單元并且施加于來自第n組測試參考單元(例如432)的一個(gè)或多個(gè)測試參考單元?？梢岳缡褂米x出放大器414將子集區(qū)域402中的每個(gè)存儲(chǔ)單元的閾值電壓與第n組測試參考單元(例如432)中的一個(gè)或多個(gè)測試參考單元的閾值電壓進(jìn)行比較。通過將這些單元的閾值電壓與來自第n組測試參考單元的參考單元的閾值電壓進(jìn)行比較，可以讀取或確定單元402的子集中的每個(gè)單元的狀態(tài)。用于比較存儲(chǔ)單元的閾值電壓與一個(gè)或多個(gè)參考單元和/或結(jié)構(gòu)的閾值電壓以便確定存儲(chǔ)單元的狀態(tài)的各種其它技術(shù)是公知的，并且可以根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例來實(shí)施。
控制器410可以接收從子集區(qū)域402中的NVM單元讀取的數(shù)據(jù)?？刂破?10可以處理這些數(shù)據(jù)，并且可以確定與用于讀取子集區(qū)域402中的存儲(chǔ)單元的第n組測試參考單元相關(guān)的讀取誤差率。讀取誤差率可以使用各種誤差率采樣和/或誤差檢測技術(shù)來確定，例如，校驗(yàn)位、校驗(yàn)和、CRC和各種其它技術(shù)。NVM塊400的子集區(qū)域402和/或任何其它元件和/或補(bǔ)充電路401，包括需要的任何附加元件，可以被構(gòu)成為支持選擇的誤差率采樣和/或誤差檢測技術(shù)。在所示的實(shí)施例中，子集區(qū)域402可包括支持奇偶校驗(yàn)檢查誤差檢測的一個(gè)或多個(gè)奇偶校驗(yàn)位(標(biāo)記為Pn)?？刂破?10可以被構(gòu)成為處理從子集區(qū)域402讀取的數(shù)據(jù)并根據(jù)奇偶校驗(yàn)檢查誤差檢測來確定讀取誤差率。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以包括分開的誤差編碼和檢測電路(未示出)。
一旦計(jì)算完，控制器410可在內(nèi)部或在指定的誤差率表416中記錄每一組測試參考單元或結(jié)構(gòu)的讀取誤差率，該誤差率表可以是NVM塊或陣列的一部分。讀取誤差率可以以如下方式進(jìn)行記錄保持每個(gè)記錄的讀取誤差率與用于產(chǎn)生它的一組測試參考單元相關(guān)。
在為第n組測試參考單元建立讀取誤差率之后，可以指示計(jì)數(shù)器使‘n’增加“1”?？梢詤⒖伎刂破?10，以檢查‘n’的新值是否已經(jīng)超過測試參考單元組的總數(shù)。如果是，則可以由控制器410中斷確定和記錄與每個(gè)測試參考單元組相關(guān)的讀取誤差率的過程。換言之，確定和記錄讀取誤差率的過程可以為N組測試參考單元中的每一組(例如432、434和436)重復(fù)進(jìn)行。
然后控制器410可以從記錄的讀取誤差率中選擇相對低(例如最低)的讀取誤差率。與所選的相對低的讀取誤差率相關(guān)的一組測試參考單元可以被選擇作為將要在操作NVM塊或陣列400的單元時(shí)使用的一組操作參考單元。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)任選實(shí)施例，控制器410還可以確定與所選的測試組相關(guān)的一組參考電壓，所述被選的測試組與所選的相對低的讀取誤差率相關(guān)。這組參考電壓還可以被記錄在例如誤差率表416中?？梢詢?chǔ)存這組參考電壓，從而保持被儲(chǔ)存的這組參考電壓與所選的測試參考單元組(例如432)的相關(guān)性。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在控制器410確定所產(chǎn)生的一個(gè)以上的讀取誤差率是最低的情況下，其中每個(gè)讀取誤差率與不同的測試參考單元組相關(guān)，例如，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)相等的讀取誤差率同樣都是最低時(shí)，可能需要附加處理來確定哪一組更可能提供較低的讀取誤差率。例如，為這兩組或多組測試參考單元中的每一組產(chǎn)生且記錄讀取誤差率的過程可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)或在NVM塊的附加子集上重復(fù)進(jìn)行?；蛘?，可以任意選擇最低讀取誤差率中的一個(gè)。
作為本發(fā)明的另外實(shí)施例的一部分，從多組測試參考單元(例如432、434和436)中選擇被預(yù)期提供相對低的讀取誤差率的一組就足夠了。在這種情況下，例如，在如上所述使用每一組測試參考單元讀取NVM塊的至少一個(gè)子集，并且產(chǎn)生與使用的組相關(guān)的讀取誤差率之后，可以檢查讀取誤差率。在讀取誤差率低于預(yù)定閾值的情況下，可以選擇和記錄與該讀取誤差率相關(guān)的這組測試參考單元，并且在檢查所有的測試組之前，可以中斷產(chǎn)生和記錄讀取誤差率的過程。根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，在產(chǎn)生的讀取誤差率都不低于預(yù)定閾值的情況下，可以根據(jù)上述討論內(nèi)容來選擇最低誤差率。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所選的測試參考單元組可用于建立具有基本上等于所選的測試組的參考電壓的操作參考單元組。
現(xiàn)在參見圖5，其是用于建立和使用具有基本上等于所選的測試組的參考電壓的一組操作參考單元的NVM陣列的一種可能結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5所示的補(bǔ)充電路401可以基本上與圖4所示的相似，并且可以以相似的方式工作，并附加了一組全局參考單元520和偏移電路510。
初始地，補(bǔ)充電路401和NVM塊400可以被操作來確定與所述兩組或多組測試參考單元432、434和436中的每一組相關(guān)的讀取誤差率，并且選擇這兩組或多組測試參考單元432、434和436中與相對低(例如最低)讀取誤差率相關(guān)的一組。接著，所選的這組測試參考單元可以用于確定該組全局參考單元520中的一個(gè)或多個(gè)全局參考單元的偏移值。偏移值可以直接地或者經(jīng)過控制器410輸入到偏移電路510。單獨(dú)的或者與可控電壓源412結(jié)合的偏移電路510可以適于使來自這組全局參考單元510的全局參考單元的一個(gè)或多個(gè)參考電壓偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，偏移電路510可以構(gòu)成為使全局參考單元的參考電壓偏移，使得全局參考組520中的參考單元的參考電壓可以基本上等于所選的測試組中的相應(yīng)的參考單元。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以通過控制器410獲得與所選的測試組相關(guān)的一組參考電壓。如上所述，這組參考電壓可以記錄在例如誤差率表416中。在這種情況下，通過從表416簡單地恢復(fù)相關(guān)數(shù)據(jù)就可以獲得這組參考電壓數(shù)據(jù)?？刂破?10可以指示偏移電路510根據(jù)這組參考電壓來使這組全局參考單元520中的一個(gè)或多個(gè)參考單元的閾值電壓偏移。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，控制器410可以指示偏移電路510使這組全局參考單元510中的一個(gè)或多個(gè)全局參考單元的參考電壓偏移，使得這組全局參考單元510的閾值電壓可以基本上等于所選的測試組的閾值電壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，偏移電路510和這組全局參考單元520可以用一排(bank)參考單元(未示出)來代替。這排參考單元可以包括兩個(gè)或多個(gè)參考單元，這排中的每個(gè)參考單元相對于這排中的其它參考單元是增加地偏移。例如，這排中的每個(gè)參考單元可具有稍微高于前一參考單元(不包括第一參考單元)的閾值電壓的閾值電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，一旦進(jìn)行了選擇，則所選的這組測試參考單元可以用于確定這排參考單元中的哪個(gè)參考單元將被用于建立一個(gè)操作參考單元組。從這排參考單元選擇的參考單元組可以被選擇成使得從這排選擇的組可具有基本上等于所選的測試組的參考電壓的參考電壓。因此，從這排選擇的這組參考單元可以提供一組具有基本上等于所選的測試組的參考電壓的參考電壓的操作參考單元。這組操作參考單元可以用于操作NVM陣列。
盡管這里已經(jīng)說明和介紹了本發(fā)明的某些特征，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說可以想到很多修改、替換、變化和等價(jià)物。因此，應(yīng)該理解，所附權(quán)利要求書旨在覆蓋落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)的所有這些修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種從一組可能的參考電平選擇參考電平的方法，包括使用所述可能的參考電平中的每一個(gè)來從存儲(chǔ)區(qū)域中讀取一組單元；為所述可能的參考電平中的每一個(gè)確定與所述單元組的讀取相關(guān)的讀取誤差率；并且從所述可能的參考電平組中選擇讀取誤差率相對低的參考電平。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所述選擇包括從所述可能的參考電平組中選出導(dǎo)致最低讀取誤差率的參考電平。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中所述選擇包括從所述可能的參考電平組中選出導(dǎo)致低于預(yù)定閾值的讀取誤差率的參考電平。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中來自所述可能的參考電平組中的每一個(gè)參考電平稍微不同于所述組中其它參考電壓中的每一個(gè)。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中所述可能的參考電平組包括遞增變化的參考電平。
6.如權(quán)利要求4的方法，其中所述可能的參考電平組包括以恒定的增量增加的參考電平。
7.如權(quán)利要求4的方法，其中所述可能的參考電平組包括以變化的增量遞增變化的參考電平。
8.如權(quán)利要求1的方法，還包括為所述存儲(chǔ)狀態(tài)的每一個(gè)驗(yàn)證電平重復(fù)所述使用、確定和選擇中的每一個(gè)。
9.如權(quán)利要求6的方法，還包括為所述存儲(chǔ)區(qū)域的每一個(gè)狀態(tài)使用不同的一組可能的參考電平。
10.如權(quán)利要求6的方法，還包括為所述存儲(chǔ)區(qū)域的每一個(gè)狀態(tài)同時(shí)使用不同的一組可能的參考電平。
11.如權(quán)利要求1的方法，還包括為一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元的每一個(gè)電荷存儲(chǔ)區(qū)重復(fù)所述使用、確定和選擇中的每一個(gè)。
12.如權(quán)利要求8的方法，其中所述重復(fù)包括為一個(gè)或多個(gè)NROM存儲(chǔ)單元的每一個(gè)電荷存儲(chǔ)區(qū)重復(fù)所述使用、確定和選擇中的每一個(gè)。
13.一種基于選擇的參考電壓來建立參考單元的方法，包括確定與一組可能的參考電壓中的每一個(gè)可能的參考電壓相關(guān)的讀取誤差率；從所述可能的參考電壓組中選擇導(dǎo)致相對低的讀取誤差率的參考電壓；并且基于所述選擇的參考電壓來建立參考單元。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中所述建立包括計(jì)算所述選擇的參考電壓和來自一排參考單元的多個(gè)參考單元中的每一個(gè)之間的相關(guān)值；以及從所述一排參考單元中選擇具有相對高的相關(guān)值的參考單元。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中所述選擇包括所述一排參考單元中選出具有最高的相關(guān)值的參考單元。
16.如權(quán)利要求14的方法，其中所述相關(guān)值代表所述參考電壓和所述參考單元中的每一個(gè)的閾值電壓之間的相關(guān)性。
17.如權(quán)利要求16的方法，其中所述參考單元中的每一個(gè)被配置成具有稍微不同的閾值電壓。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中所述參考單元中的每一個(gè)的閾值電壓是遞增變化的。
19.如權(quán)利要求14的方法，其中可以為多電平單元的每一個(gè)狀態(tài)重復(fù)所述確定、所述選擇和所述建立。
20.如權(quán)利要求13的方法，其中可以為多電平單元的每一個(gè)狀態(tài)同時(shí)進(jìn)行所述確定、所述選擇和所述建立。
21.如權(quán)利要求19的方法，其中對于所述確定、所述選擇和所述建立的每一次重復(fù)使用截然不同的一組參考電壓。
22.如權(quán)利要求13的方法，其中所述建立包括調(diào)整偏移電路，使得與偏移值結(jié)合的該參考單元的有效柵電壓可以基本等于所述選擇的參考電壓。
23.如權(quán)利要求21的方法，其中所述調(diào)整包括接收將與所述選擇的參考電壓相關(guān)的輸入信號；處理所述輸入信號，以確定與所述選擇的參考電壓相關(guān)的偏移值；以及根據(jù)所述偏移值來偏移將要施加到該參考單元的柵電壓。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中所述處理包括計(jì)算所述偏移值，以指示所述偏移電路使輸入的柵電壓偏移所述偏移值，使得將要施加到所述參考單元的該有效柵電壓基本上等于所述參考單元的參考電壓。
25.如權(quán)利要求24的方法，其中所述偏移包括使基本上等于所述選擇的參考電壓的輸入柵電壓偏移，使得所述有效柵電壓基本上等于所述參考單元的閾值電壓。
26.如權(quán)利要求13的方法，其中所述建立包括對所述參考單元進(jìn)行編程，使得該參考單元的閾值電壓基本上等于所述選擇的參考電壓。
27.如權(quán)利要求26的方法，其中所述編程包括將所述選擇的參考電壓編程到所述參考單元中。
28.如權(quán)利要求27的方法，其中所述編程包括將一組預(yù)先選擇的編程值中的一個(gè)編程到所述參考單元中。
29.一種根據(jù)選擇的參考電壓來操作存儲(chǔ)陣列的方法，包括確定與一組可能的參考電壓中的一個(gè)或多個(gè)可能的參考電壓相關(guān)的讀取誤差率；從所述可能的參考電壓組中選擇導(dǎo)致相對低的誤差率的參考電壓；基于所述選擇的參考電壓來建立參考單元；并且使用所述建立的參考單元來操作所述存儲(chǔ)陣列。
30.如權(quán)利要求29的方法，其中所述操作包括使用所述建立的存儲(chǔ)單元來讀取所述存儲(chǔ)陣列中的至少一個(gè)存儲(chǔ)單元。
31.如權(quán)利要求29的方法，其中從該組可能的參考電壓選擇參考電壓是在為所有可能的參考電壓組確定讀取誤差率之前完成的。
32.如權(quán)利要求31的方法，其中選擇與預(yù)先限定的閾值以下的誤差率相關(guān)的第一參考電壓。
33.如權(quán)利要求29的方法，其中操作的單元選自由氮化物只讀存儲(chǔ)器(“NROM”)、NROM多電平單元(“MLC”)、浮柵MLC、和雙電荷儲(chǔ)存NROM、以及雙儲(chǔ)存區(qū)NROM MLC構(gòu)成的組。
34.如權(quán)利要求29的方法，還包括緊靠著所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)誤差檢測率。
35.如權(quán)利要求29的方法，還包括緊靠著所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)所選擇的參考值。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于確定參考電壓的方法、電路和系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及用于建立一組將用于操作(例如讀取)NVM塊或陣列中的單元的操作參考單元的系統(tǒng)、方法和電路。作為本發(fā)明的一部分，可以使用兩組或多組測試參考單元中的每一個(gè)來讀取NVM塊或陣列中的單元的至少一個(gè)子集，其中每一組測試參考單元可以產(chǎn)生或者提供至少稍微偏離于每一個(gè)其他測試參考單元組的參考電壓。對于用于讀取NVM塊的至少一個(gè)子集的每一組測試參考單元，可以計(jì)算或者確定讀取誤差率?？梢赃x擇與相對低的讀取誤差率相關(guān)的一組測試參考單元作為將用于操作(例如讀取)NVM塊或陣列中的所述單元子集之外的其他單元的操作參考單元組。在另一實(shí)施例中，所選擇的測試參考單元組可以用于建立操作參考單元組，其具有基本上等于所選擇的測試組的參考電壓的參考電壓。
文檔編號G11C11/56GK1898751SQ200480038992
公開日2007年1月17日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月29日
發(fā)明者蓋伊·科亨 申請人:賽芬半導(dǎo)體有限公司