本發(fā)明實(shí)施例涉及存儲技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種存儲單元的編程方法。
背景技術(shù):
非易失閃存介質(zhì)(norflash/nandflash)是一種很常見的存儲芯片,兼有隨機(jī)存儲器(randomaccessmemory,ram)和只讀存儲器(read-onlymemory,rom)的優(yōu)點(diǎn),數(shù)據(jù)掉電不會丟失,是一種可在系統(tǒng)進(jìn)行電擦寫的存儲器,同時(shí)它的高集成度和低成本使它成為市場主流。flash芯片是由內(nèi)部成千上萬個(gè)存儲單元組成的,每個(gè)儲存單元存儲一位數(shù)據(jù),多個(gè)存儲單元構(gòu)成頁,多個(gè)頁組成塊,正是由于該特殊的物理結(jié)構(gòu),在norflash/nandflash中是以頁為單位進(jìn)行讀/寫(編程操作)數(shù)據(jù),以塊為單位進(jìn)行擦除數(shù)據(jù)的。
在flash芯片中,一個(gè)存儲單元可看作為一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管(metal-oxidesemiconductorfield-effecttransistor,mosfet)。圖1是一種常見的mosfet結(jié)構(gòu)圖,包括柵極20、源極21、漏極22、p型阱23、n型阱25、p型硅半導(dǎo)體襯底26以及隧穿氧化層24,其相互間的連接為:p型硅半導(dǎo)體襯底26擴(kuò)散出兩個(gè)n型區(qū),p型阱23上方覆蓋一層隧穿氧化層24,最后在n型區(qū)上方通過腐蝕的方法做成兩個(gè)孔,通過金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個(gè)孔內(nèi)做成三個(gè)電極:柵極20、源極21和漏極22,源極21和漏極22分別對應(yīng)兩個(gè)n型區(qū)且柵極20為存儲單元的字線,漏極22為存儲單元的位線。進(jìn)一步的,柵極20又包括控制柵極201、多晶硅層間電介質(zhì)202(inter-polydielectric, ipd)、浮動?xùn)艠O203,且浮動?xùn)艠O203可以存儲電荷。
可對存儲單元進(jìn)行五種基本操作,分別是:編程驗(yàn)證操作,是將存儲單元的狀態(tài)由1編程為0的過程;預(yù)編程驗(yàn)證操作,是在對存儲單元進(jìn)行擦除操作之前,將存儲單元中當(dāng)前狀態(tài)不是0的編程為0的過程;第一次過擦除驗(yàn)證,是將處于過擦除狀態(tài)的存儲單元編程為擦除狀態(tài)的過程;第二次過擦除驗(yàn)證,是在第一次過擦除驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,繼續(xù)將處于過擦除狀態(tài)的存儲單元編程為擦除狀態(tài)的過程;恢復(fù)編程驗(yàn)證操作,是將當(dāng)前狀態(tài)為弱0的存儲單元編程為強(qiáng)0的過程。上述各操作的實(shí)質(zhì)是,把存儲單元的閾值電壓從一個(gè)起始范圍編程到另一個(gè)范圍,由于每一種操作對應(yīng)的起始閾值電壓范圍以及最終所要達(dá)到的閾值電壓范圍均不同,所以每種操作所需要的編程條件也不一樣,即在存儲單元的柵極、漏極以及源極施加的編程電壓不同。在現(xiàn)有技術(shù)中,上述五種基本操作共用一個(gè)電壓調(diào)節(jié)檔位,即一個(gè)控制位,一旦控制位被設(shè)定好便無法對其進(jìn)行修改,因此,不能準(zhǔn)確地對每一種操作施加相應(yīng)地編程電壓。例如,如果為了提高編程速度而對存儲單元施加高壓,由于上述五種基本操作共用一個(gè)電壓調(diào)節(jié)檔位,此時(shí)控制位已經(jīng)被設(shè)定為編程驗(yàn)證操作所需要的最佳值,當(dāng)對存儲單元進(jìn)行其余四種基本操作時(shí),施加到存儲單元的編程電壓有可能會高于存儲單元當(dāng)前狀態(tài)下所需的電壓值,那么,再對此存儲單元進(jìn)行擦除操作時(shí)會變的很困難,必須對存儲單元施加更高的電壓以完成擦除操作,但此時(shí)又容易造成存儲單元過擦除,增加芯片老化速度。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)存在編程速度慢,且使芯片老化速度快的缺點(diǎn),有待進(jìn)一步提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種存儲單元的編程方法,以提高編程速度且降低芯片的老化速度。
該方法具體包括:
接收編程指令;
基于存儲單元的閾值電壓判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段;
根據(jù)所述編程操作階段選擇編程電壓調(diào)節(jié)檔位,向存儲單元施加編程電壓。
示例性的,根據(jù)所述編程操作階段選擇編程電壓調(diào)節(jié)檔位,向存儲單元施加編程電壓,包括:
根據(jù)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段,設(shè)定所述編程操作階段對應(yīng)的控制位;
根據(jù)所述控制位生成編程電壓,并向存儲單元施加所述編程電壓。
進(jìn)一步的,所述存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段包括下述至少一項(xiàng):
編程驗(yàn)證操作、預(yù)編程驗(yàn)證操作、第一次過擦除驗(yàn)證、第二次過擦除驗(yàn)證和恢復(fù)編程驗(yàn)證操作。
示例性的,當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為編程驗(yàn)證操作時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為9v和5v。
示例性的,當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為預(yù)編程驗(yàn)證操作或者恢復(fù)編程驗(yàn)證操作時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為8v和4v。
示例性的,當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為第一次過擦除驗(yàn)證時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為0v和5v。
示例性的,當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為第二次過擦除驗(yàn)證時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為2.5v和5v。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種存儲單元的編程方法,在接收到編程指令后,判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段,然后根據(jù)所述編程操作階段選擇編程電壓調(diào)節(jié)檔位,向存儲單元施加編程電壓。通過給不同的編程操作階段配備專門的電壓調(diào)節(jié)檔位,提高了存儲單元的編程速度且降低了芯片的老化速度。
附圖說明
圖1是flash芯片中一種作為存儲單元的金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管的結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中的一種存儲單元的編程方法流程圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例二中的一種存儲單元的編程方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例一
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種存儲單元的編程方法流程圖,本實(shí)施例可適用于對存儲單元進(jìn)行各種編程操作。參加圖2,本實(shí)施例提供的存儲單元的編程方法具體包括如下步驟:
s110、接收編程指令。
上述步驟中接收編程指令是指接收開始對存儲單元進(jìn)行操作的指令,所述 操作具體為哪種操作,則由存儲單元當(dāng)前所處的狀態(tài)決定。
s120、基于存儲單元的閾值電壓判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段。
當(dāng)接收到編程指令后,電壓選擇模塊首先判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段。
示例性的,判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段可以通過將存儲單元的當(dāng)前閾值電壓與各編程操作階段所設(shè)定的閾值電壓作比較得出。
示例性的,所述存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段包括下述至少一項(xiàng):
編程驗(yàn)證操作、預(yù)編程驗(yàn)證操作、第一次過擦除驗(yàn)證、第二次過擦除驗(yàn)證和恢復(fù)編程驗(yàn)證操作。
s130、根據(jù)所述編程操作階段選擇編程電壓調(diào)節(jié)檔位,向存儲單元施加編程電壓。
示例性的,當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為編程驗(yàn)證操作時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為9v和5v。
當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為預(yù)編程驗(yàn)證操作或者恢復(fù)編程驗(yàn)證操作時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為8v和4v。
當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為第一次過擦除驗(yàn)證時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為0v和5v。
當(dāng)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段為第二次過擦除驗(yàn)證時(shí),向存儲單元的柵極和漏極施加的編程電壓分別為2.5v和5v。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種存儲單元的編程方法,在接收到編程指令后,判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段,然后根據(jù)所述編程操作階段選擇編程電壓調(diào)節(jié)檔位,向存儲單元施加編程電壓。通過給不同的編程操作階段配備專門 的電壓調(diào)節(jié)檔位,提高了存儲單元的編程速度且降低了芯片的老化速度。
實(shí)施例二
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種存儲單元的編程方法流程圖,本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,參加圖3,本實(shí)施例提供的存儲單元的編程方法具體包括如下步驟:
s210、接收編程指令。
s220、基于存儲單元的閾值電壓判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段。
s230、根據(jù)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段,設(shè)定所述編程操作階段對應(yīng)的控制位。
每一個(gè)編程操作階段都有一個(gè)專門的控制位,以控制電荷泵打開所述編程操作階段所需的編程電壓。
s240、根據(jù)所述控制位生成編程電壓,并向存儲單元施加所述編程電壓。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種存儲單元的編程方法,在接收到編程指令后,判斷存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段,然后根據(jù)存儲單元當(dāng)前所處的編程操作階段,設(shè)定所述編程操作階段對應(yīng)的控制位,根據(jù)所述控制位生成編程電壓,并向存儲單元施加所述編程電壓。通過給不同的編程操作階段配備專門的電壓調(diào)節(jié)檔位,提高了存儲單元的編程速度且降低了芯片的老化速度。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖 然通過以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。