本公開涉及存儲(chǔ)器領(lǐng)域,并且涉及但不限于存儲(chǔ)器裝置的編程方法、存儲(chǔ)器裝置和存儲(chǔ)器系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著存儲(chǔ)器裝置收縮到較小的管芯尺寸以降低制造成本且增加存儲(chǔ)密度,平面存儲(chǔ)器單元的縮放由于工藝技術(shù)限制及可靠性問題而面臨挑戰(zhàn)。三維(3d)存儲(chǔ)器架構(gòu)可以解決平面存儲(chǔ)器單元中的密度和性能限制。
2、在3d?nand存儲(chǔ)器裝置中,存儲(chǔ)器陣列可以包括垂直布置在襯底上的多個(gè)存儲(chǔ)串,每個(gè)存儲(chǔ)串具有垂直堆疊的多個(gè)存儲(chǔ)器單元。因此,可以大大增加每單位面積的存儲(chǔ)密度。在3d?nand存儲(chǔ)器裝置中,可以同時(shí)對(duì)共享相同字線的存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程和讀取。
3、為了進(jìn)一步增加3d?nand存儲(chǔ)器裝置中的存儲(chǔ)容量,可以以多級(jí)的方式對(duì)每一個(gè)存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程。例如,在多級(jí)單元閃存(multi-level?cell,mlc)模式中,每一個(gè)存儲(chǔ)器單元可以存儲(chǔ)2比特?cái)?shù)據(jù)。在三級(jí)單元閃存(triple-level?cell,tlc)模式中,每一個(gè)存儲(chǔ)器單元可以存儲(chǔ)3比特?cái)?shù)據(jù)。并且在四級(jí)單元閃存(quad-level?cell,qlc)模式中,每一個(gè)存儲(chǔ)器單元可以存儲(chǔ)4比特?cái)?shù)據(jù)。隨著存儲(chǔ)在每一個(gè)存儲(chǔ)器單元中的比特?cái)?shù)增加,對(duì)存儲(chǔ)器裝置進(jìn)行編程所需的時(shí)間也增加。此外,當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的比特?cái)?shù)增加時(shí),讀取裕度會(huì)減小。因此,需要一種用于對(duì)存儲(chǔ)器單元進(jìn)行有效地編程且在編程之后更準(zhǔn)確地進(jìn)行讀取的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在本公開中描述了存儲(chǔ)器裝置的編程方法、存儲(chǔ)器裝置和存儲(chǔ)器系統(tǒng)的實(shí)施方式。
2、本公開的一方面提供了存儲(chǔ)器裝置的編程方法。所述方法包括對(duì)待編程的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行第一編程操作,使得每一個(gè)存儲(chǔ)器單元被編程到n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài);其中n是大于1且小于m的正整數(shù),并且m是存儲(chǔ)器單元的目標(biāo)編程狀態(tài)的總數(shù)。所述方法還包括對(duì)處于第i個(gè)第一編程狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的子集執(zhí)行第二編程操作,使得存儲(chǔ)器單元的子集從第i個(gè)第一編程狀態(tài)被編程到k個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài),其中k大于或等于1且小于n;并且i大于或等于1,并且小于或等于n。至少兩個(gè)第一編程狀態(tài)對(duì)應(yīng)于不同的k值。
3、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括將目標(biāo)編程狀態(tài)劃分為與n個(gè)第一編程狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的n組。n組的劃分基于由于第一和/或第二編程操作引起的目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量。n組中的每一組對(duì)應(yīng)于k個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)。
4、在一些實(shí)施方式中,執(zhí)行第一編程操作包括根據(jù)n組執(zhí)行第一編程操作,其中每一個(gè)存儲(chǔ)器單元根據(jù)n組被編程到n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
5、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括當(dāng)相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),將相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組在同一組中。
6、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括將耦合偏移量小于第一預(yù)設(shè)閾值的第一組相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組為第一組;將耦合偏移量大于或等于第一預(yù)設(shè)閾值但小于第二預(yù)設(shè)閾值的第二組相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組為第二組;以及將耦合偏移量大于或等于第二預(yù)設(shè)閾值的第三組相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組為第三組。
7、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括測量來自耦合到相鄰字線的存儲(chǔ)器單元的目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量。
8、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括在執(zhí)行第一編程操作之后,對(duì)每一個(gè)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行第一驗(yàn)證操作以確定每一個(gè)存儲(chǔ)器單元是否被編程到n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
9、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括在一個(gè)或多個(gè)循環(huán)中的每一個(gè)循環(huán)期間對(duì)每一個(gè)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行第一編程操作,其中在一個(gè)或多個(gè)循環(huán)中的每一個(gè)循環(huán)之后,根據(jù)第一驗(yàn)證操作的結(jié)果確定是否進(jìn)行到下一個(gè)循環(huán)。如果結(jié)果顯示存儲(chǔ)器單元通過第一驗(yàn)證操作,則停止第一編程操作。否則,第一編程操作進(jìn)行到下一個(gè)循環(huán),直到每一個(gè)存儲(chǔ)器單元被編程到n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
10、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括使用n個(gè)不同的第一驗(yàn)證電壓確定n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)。
11、在一些實(shí)施方式中,所述方法還包括在執(zhí)行第二編程操作之后,對(duì)每一個(gè)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行第二驗(yàn)證操作以確定每一個(gè)存儲(chǔ)器單元是否被編程到目標(biāo)編程狀態(tài),其中使用不同的第二驗(yàn)證電壓來確定處于第i個(gè)第一編程狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的子集是否被編程到k個(gè)不同的目標(biāo)編程狀態(tài)。
12、在一些實(shí)施方式中,對(duì)應(yīng)于第i個(gè)第一編程狀態(tài)的相應(yīng)第一驗(yàn)證電壓小于用于驗(yàn)證k個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的任何第二驗(yàn)證電壓。
13、在一些實(shí)施方式中,每一個(gè)存儲(chǔ)器單元是具有8個(gè)狀態(tài)的三級(jí)存儲(chǔ)單元(tlc)或具有16個(gè)狀態(tài)的四級(jí)存儲(chǔ)單元(qlc)。
14、本公開的另一方面公開了一種存儲(chǔ)器裝置,所述存儲(chǔ)器裝置包括具有存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器陣列。所述存儲(chǔ)器裝置還包括外圍電路,所述外圍電路耦合到存儲(chǔ)器陣列并且被配置為對(duì)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行第一編程操作,使得每一個(gè)存儲(chǔ)器單元被編程到n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài);其中n是大于1且小于m的正整數(shù),并且m是存儲(chǔ)器單元的目標(biāo)編程狀態(tài)的總數(shù)。外圍電路還被配置為對(duì)處于第i個(gè)第一編程狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的子集執(zhí)行第二編程操作,使得存儲(chǔ)器單元的子集從第i個(gè)第一編程狀態(tài)被編程到k個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài),其中k大于或等于1且小于n;并且i大于或等于1且小于或等于n。至少兩個(gè)第一編程狀態(tài)對(duì)應(yīng)于不同的k值。
15、在一些實(shí)施方式中,在執(zhí)行第一編程操作之后,外圍電路還被配置為對(duì)每一個(gè)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行第一驗(yàn)證操作以確定每一個(gè)存儲(chǔ)器單元是否被編程到n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
16、在一些實(shí)施方式中,在執(zhí)行第二編程操作之后,外圍電路還被配置為對(duì)每一個(gè)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行第二驗(yàn)證操作以確定每一個(gè)存儲(chǔ)器單元是否被編程到目標(biāo)編程狀態(tài),其中使用不同的第二驗(yàn)證電壓來確定處于第i個(gè)第一編程狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的子集是否被編程到k個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)。
17、在一些實(shí)施方式中,每一個(gè)存儲(chǔ)器單元是具有8個(gè)狀態(tài)的三級(jí)存儲(chǔ)單元(tlc)或具有16個(gè)狀態(tài)的四級(jí)存儲(chǔ)單元(qlc)。
18、根據(jù)本公開的說明書、權(quán)利要求書和附圖,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解本公開的其他方面。
1.一種存儲(chǔ)器裝置的編程方法,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,執(zhí)行第一編程操作包括根據(jù)所述n組的目標(biāo)編程狀態(tài)執(zhí)行所述第一編程操作,其中,每一個(gè)所述存儲(chǔ)器單元根據(jù)所述n組被編程到所述n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的所述相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,還包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,還包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,還包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,還包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,還包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,還包括:
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中,用于驗(yàn)證第i個(gè)第一編程狀態(tài)的第i個(gè)第一驗(yàn)證電壓小于用于驗(yàn)證第i組中的ki個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的所述第二驗(yàn)證電壓中的任何一個(gè)第二驗(yàn)證電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括:
13.一種存儲(chǔ)器裝置的編程方法,包括:
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,還包括:
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,還包括:
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,還包括:
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,還包括:
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,還包括:
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,還包括:
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,還包括:
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,還包括:
22.一種存儲(chǔ)器裝置,包括:
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為:
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為根據(jù)所述n組的目標(biāo)編程狀態(tài)執(zhí)行所述第一編程操作,其中,每一個(gè)所述存儲(chǔ)器單元根據(jù)所述n組被編程到所述n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的所述相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為當(dāng)相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),將相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組在同一組中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為:
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為通過測量受耦合到相鄰字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓影響的耦合到選定字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的變化來確定所述目標(biāo)編程狀態(tài)的所述耦合偏移量。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為在執(zhí)行所述第一編程操作之后執(zhí)行第一驗(yàn)證操作以確定每一個(gè)所述存儲(chǔ)器單元是否被編程到n個(gè)不同的第一編程態(tài)中的所述相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為:
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為使用n個(gè)不同的第一驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證所述n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為在執(zhí)行所述第二編程操作之后執(zhí)行第二驗(yàn)證操作,以確定每一個(gè)所述存儲(chǔ)器單元是否被編程到相應(yīng)的目標(biāo)編程狀態(tài),其中,使用不同的第二驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證ki個(gè)不同的目標(biāo)編程狀態(tài)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,用于驗(yàn)證第i個(gè)第一編程狀態(tài)的第i個(gè)第一驗(yàn)證電壓小于用于驗(yàn)證第i組中的ki個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的所述第二驗(yàn)證電壓中的任何一個(gè)第二驗(yàn)證電壓。
33.根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為:
34.一種存儲(chǔ)器裝置,包括:
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為基于在編程期間所述目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量將所述目標(biāo)編程狀態(tài)劃分為不同的組。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為當(dāng)相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),將相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組在同一組中。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為通過測量受耦合到相鄰字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓影響的耦合到選定字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的變化來確定所述目標(biāo)編程狀態(tài)的所述耦合偏移量。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為從所述目標(biāo)編程狀態(tài)中選擇所述選定目標(biāo)編程狀態(tài),其中,所述選定目標(biāo)編程狀態(tài)具有比同一組內(nèi)的其他目標(biāo)編程狀態(tài)高的閾值電壓。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為從目標(biāo)編程狀態(tài)中選擇所述選定目標(biāo)編程狀態(tài),其中,所述選定目標(biāo)編程狀態(tài)具有比另一組中的任何目標(biāo)編程狀態(tài)高的閾值電壓。
40.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為:
41.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為:
42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲(chǔ)器裝置,其中,所述外圍電路還被配置為以四級(jí)存儲(chǔ)單元(qlc)模式對(duì)所述存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程,其中,每個(gè)所述存儲(chǔ)器單元具有16個(gè)狀態(tài)。
43.一種存儲(chǔ)器系統(tǒng),包括:
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為:
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為根據(jù)所述n組的目標(biāo)編程狀態(tài)執(zhí)行所述第一編程操作,其中,每一個(gè)所述存儲(chǔ)器單元根據(jù)所述n組被編程到所述n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的所述相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為當(dāng)相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),將相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組在同一組中。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為:
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為通過測量受耦合到相鄰字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓影響的耦合到選定字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的變化來確定所述目標(biāo)編程狀態(tài)的所述耦合偏移量。
49.根據(jù)權(quán)利要求43所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為在執(zhí)行所述第一編程操作之后執(zhí)行第一驗(yàn)證操作以確定每一個(gè)所述存儲(chǔ)器單元是否被編程到n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)中的所述相應(yīng)一個(gè)第一編程狀態(tài)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為:
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為使用n個(gè)不同的第一驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證所述n個(gè)不同的第一編程狀態(tài)。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為在執(zhí)行所述第二編程操作之后執(zhí)行第二驗(yàn)證操作,以確定每一個(gè)所述存儲(chǔ)器單元是否被編程到相應(yīng)的目標(biāo)編程狀態(tài),其中,使用不同的第二驗(yàn)證電壓來驗(yàn)證ki個(gè)不同的目標(biāo)編程狀態(tài)。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,用于驗(yàn)證第i個(gè)第一編程狀態(tài)的第i個(gè)第一驗(yàn)證電壓小于用于驗(yàn)證第i組中的ki個(gè)目標(biāo)編程狀態(tài)的所述第二驗(yàn)證電壓中的任何一個(gè)第二驗(yàn)證電壓。
54.根據(jù)權(quán)利要求43所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為:
55.一種存儲(chǔ)器系統(tǒng),包括:
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為在編程期間基于所述目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量將所述目標(biāo)編程狀態(tài)劃分為不同的組。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為當(dāng)相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)的耦合偏移量在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),將相鄰目標(biāo)編程狀態(tài)分組在同一組中。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為通過測量受耦合到相鄰字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓影響的耦合到選定字線的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的變化來確定所述目標(biāo)編程狀態(tài)的所述耦合偏移量。
59.根據(jù)權(quán)利要求55所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為從所述目標(biāo)編程狀態(tài)中選擇所述選定目標(biāo)編程狀態(tài),其中,所述選定目標(biāo)編程狀態(tài)具有比同一組內(nèi)的其他目標(biāo)編程狀態(tài)高的閾值電壓。
60.根據(jù)權(quán)利要求55所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為從所述目標(biāo)編程狀態(tài)中選擇所述選定目標(biāo)編程狀態(tài),其中,所述選定目標(biāo)編程狀態(tài)具有比另一組中的任何目標(biāo)編程狀態(tài)高的閾值電壓。
61.根據(jù)權(quán)利要求55所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為:
62.根據(jù)權(quán)利要求55所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為:
63.根據(jù)權(quán)利要求55所述的存儲(chǔ)器系統(tǒng),其中,所述外圍電路還被配置為以四級(jí)存儲(chǔ)單元(qlc)模式對(duì)所述存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程,其中,每個(gè)所述存儲(chǔ)器單元具有16個(gè)狀態(tài)。