專利名稱：級可變存儲器的制作方法
背景本發(fā)明一般涉及存儲器裝置，并且尤其涉及具有多級單元結構的存儲器裝置。
一個多級單元存儲器是由多級單元構成的，每個單元都能夠存儲多個電荷狀態(tài)或級。各個電荷狀態(tài)都與存儲器元件位組合有關。
一個快閃EEPROM存儲器單元，還有其它類型的存儲器單元，都可以配置為存儲多個閾值級(Vt)。在每個單元都能夠存儲兩位的存儲器單元中，例如，要使用4個閾值級(Vt)。因此，要為各個閾值級指定兩位。在一個實施例中，該多級單元可以存儲4個電荷狀態(tài)。級3保存比級2高的電荷。級2保存比級1高的電荷，以及級1保存比級0高的電荷。參考電壓可以將不同的電荷狀態(tài)分開。例如，第一電壓參考可以將級3和級2分開，第二電壓參考可以將級2和級1分開，以及第三參考電壓可以將級1和級0分開。
多級單元存儲器能夠根據(jù)電荷狀態(tài)的數(shù)量存儲多于一位的數(shù)據(jù)。例如，可以存儲4個電荷狀態(tài)的多級單元存儲器能夠存儲2位的數(shù)據(jù)，可以存儲8個電荷狀態(tài)的多級單元存儲器能夠存儲3位的數(shù)據(jù)，以及可以存儲16個電荷狀態(tài)的多級單元存儲器能夠存儲4位的數(shù)據(jù)。對于各個N-位多級單元存儲器，不同的存儲器元件位組合都可能與各個不同的電荷狀態(tài)相關。
然而，可存儲在多級單元中的電荷狀態(tài)的數(shù)量并不限于2的冪次。例如，具有3個電荷狀態(tài)的多級單元存儲器存儲1.5位的數(shù)據(jù)。當多級單元被組合了附加的解碼邏輯并且被耦合到一個類似的第二多級單元時，提供3位的數(shù)據(jù)作為該雙單元組合的輸出。也可以是其它不同的多級單元組合。
每個單元的位數(shù)越高，讀取誤差的可能性就越大。因此， 4位多級單元比一位單元更可能發(fā)生讀取誤差。對于讀取誤差的潛在性是為用于存儲相鄰狀態(tài)的小的差分電壓所固有的。如果被存儲的數(shù)據(jù)有潛在損耗，存儲在相對高密度的多級單元中的敏感數(shù)據(jù)就可能遭受增加了的誤差率。
在許多應用中，非易失性存儲器存儲容許少量的比特誤差的大量數(shù)據(jù)。這些應用還可以具有不容許比特誤差的少量數(shù)據(jù)。這種應用的例子可以包括，作為一些例子，控制結構、標題信息。這些典型的應用，其中相對少量的整體存儲器要求較高的精度，可以包括，作為一些例子，數(shù)字音頻播放器、數(shù)碼相機、數(shù)字視頻錄像機。
因此，需要有一種在密集的多級單元中存儲大量數(shù)據(jù)同時確保將敏感數(shù)據(jù)以有效減少讀取誤差的可能性的方式進行了存儲的方法。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明的一個實施例的方塊圖；圖2是按照本發(fā)明的一個實施例的單元的圖；圖3是按照本發(fā)明的另一個實施例的另一個單元的圖；圖4是按照本發(fā)明的一個實施例的再一個單元的圖；以及圖5是按照本發(fā)明的一個實施例的用于軟件的流程圖。
詳細說明參見圖1，處理器100可以通過總線102耦合到多級單元存儲器104上。該存儲器104包括接口控制器105、寫狀態(tài)機106以及多級單元存儲器陣列150。在本發(fā)明的一個實施例中，該處理器100通過總線102被耦合到接口控制器105和存儲器陣列150兩者之上。接口控制器105提供對多級單元存儲器陣列150的控制。寫狀態(tài)機106與接口控制器105以及存儲器陣列150進行通信。接口控制器105將要寫進該陣列150中的數(shù)據(jù)傳送給狀態(tài)機106。狀態(tài)機106執(zhí)行一系列的事件，從而將數(shù)據(jù)寫到該陣列150中。在一個實施例中，接口控制器105、寫狀態(tài)機106以及多級單元存儲器陣列150被置于一個單獨集成的電路片模上。
盡管結合每個單元存儲一位、兩位或4位的存儲器陣列150描述實施例，但在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，任何數(shù)量的位都可以被存儲在單獨的單元中，例如，通過增加閾值級的數(shù)量。盡管結合閃存單元的存儲器陣列150描述本發(fā)明的實施例，但在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，也可以以其它單元替代，諸如，作為一些例子，只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、傳統(tǒng)的電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)或動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)。
參見圖2，一個單元可以只在該單元的第一和最后的狀態(tài)上包括一位數(shù)據(jù)。在圖2、3和4示出的實施例中，實際存儲的數(shù)據(jù)用X表示，而空狀態(tài)用虛線表示。一個類似大小的單元，如圖3中所示，每個單元都可以在該單元內(nèi)的每第五級上存儲2位。同樣，如圖4所示，在這個例子中，相同大小的單元可以利用16個可用狀態(tài)的單個狀態(tài)或級在每個單元存儲4位。
因此，在本發(fā)明的一些實施例中，可以改變每個單元的位數(shù)，從而增加被存儲的數(shù)據(jù)的精度。因此，如果密度比精度更重要，那么就利用圖4中所示的配置或者其它更高密度的配置。相反，當精度更重要時，將該數(shù)據(jù)擴展到該單元中，減少每個單元的密度并增加存儲所有的數(shù)據(jù)所需的單元數(shù)。利用所使用的狀態(tài)之間更寬的空間，該數(shù)據(jù)存儲器的完整性也將被提高。這是因為，更容易辨別出較大地非相鄰的級之間的差分電壓。事實上，級之間的距離越大，越容易辨別差分電壓。
因此，在圖2所示的實施例中，僅使用了2個級，而在圖3所示的實施例中，使用了4個級。在圖4所示的實施例中，按照本發(fā)明的一些實施例，所有的16個級都被利用了。
因此，在一些實施例中，依據(jù)所涉及數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)可根據(jù)每個單元位的變化數(shù)量被存儲。因此，一些數(shù)據(jù)可以按照，例如圖4中所示進行緊密打包，而其它數(shù)據(jù)可以被更遠地擴展，要求附加數(shù)量的單元，以便完成該數(shù)據(jù)存儲。
因此，轉向圖5，可以用軟件或硬件實現(xiàn)的寫算法122，最初識別每個單元的位數(shù)。每個單元的位數(shù)可以從與表示所期望精度的數(shù)據(jù)一起被包含的信息獲得。根據(jù)每個單元的位數(shù)，將位打包到每個給定的單元中是可以被調(diào)整的。從而，在一些情況下，可以利用更密集的打包，例如，如圖4中所示，并且在其它情況下，可以利用更稀疏或被更遠地擴展的打包，如圖2中所示。一旦每個單元的位數(shù)已經(jīng)被確定，如塊124中所示，打包位到每個單元被調(diào)整，如塊126中所示。最后，這些位被寫入該單元，如塊128中所示。在運行中(on the fly)，每個單元的位數(shù)可以從單元至單元改變。
該讀取處理簡單地倒置該流程，忽略遺漏的級，并且簡單地讀出每個單元的實際數(shù)據(jù)。接著，被擴展開擴展開的數(shù)據(jù)可以重新打包到一個連續(xù)的數(shù)據(jù)串中。
盡管已經(jīng)就有限數(shù)量的實施例描述了本發(fā)明，但本領域技術人員將理解由此的大量的修改和變化。這就意味著，后附權利要求覆蓋了落在本發(fā)明真正的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的修改和變化。
權利要求
1.一種方法，包括在第一存儲器的第一單元中以第一密度存儲數(shù)據(jù)；以及在第一存儲器的第二單元中以第二密度存儲數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中在第二單元中以第二密度存儲數(shù)據(jù)包括在所述第一或第二單元的其中一個中的每個單元存儲較少的位。
3.根據(jù)權利要求1的方法，包括在運行中改變存儲在每個單元中的位數(shù)。
4.根據(jù)權利要求2的方法，包括在所述單元中彼此之間被隔開的級上存儲數(shù)據(jù)，以便提高讀取精度。
5.根據(jù)權利要求4的方法，包括在包含多個級的單元中存儲數(shù)據(jù)，并且填充少于全部的所述級。
6.根據(jù)權利要求5的方法，包括在單元內(nèi)被均勻隔開的級中存儲數(shù)據(jù)，同時留下該單元內(nèi)沒有被所存儲的數(shù)據(jù)占用的介于其間的級。
7.一種產(chǎn)品，包括一個介質(zhì)，該介質(zhì)存儲指令，這些指令能夠使一個基于處理器的系統(tǒng)執(zhí)行以下步驟在第一存儲器的第一單元中以第一密度存儲數(shù)據(jù)；以及在所述第一存儲器的第二單元中以第二密度存儲數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求7的產(chǎn)品，進一步存儲能夠使該基于處理器的系統(tǒng)在所述第一或第二單元的其中一個中的每個單元存儲較少的位的指令。
9.根據(jù)權利要求7的產(chǎn)品，進一步存儲能夠使該基于處理器的系統(tǒng)在運行中改變存儲在每個單元中的位數(shù)的指令。
10.根據(jù)權利要求8的產(chǎn)品，進一步存儲能夠使該基于處理器的系統(tǒng)在所述單元中彼此之間被隔開的級上存儲數(shù)據(jù)的指令，以便提高讀取精度。
11.根據(jù)權利要求10的產(chǎn)品，進一步存儲能夠使該基于處理器的系統(tǒng)在包含多個級的單元中存儲數(shù)據(jù)并且填充少于全部的所述級的指令。
12.根據(jù)權利要求11的產(chǎn)品，進一步存儲能夠使該基于處理器的系統(tǒng)在單元內(nèi)被均勻隔開的級中存儲數(shù)據(jù)同時留下該單元內(nèi)沒有被所存儲的數(shù)據(jù)占用的介于其間的級的指令。
13.一種存儲器，包括存儲器陣列，包含第一和第二單元；以及控制器，耦合到所述陣列上，從而在所述陣列中在第一單元中以第一密度存儲數(shù)據(jù)，并且在第二單元中以第二密度存儲數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權利要求13的存儲器，其中所述存儲器是閃存。
15.根據(jù)權利要求14的存儲器，其中所述存儲器是多級單元存儲器。
16.根據(jù)權利要求13的存儲器，其中所述控制器在所述第一或第二單元的其中一個中的每個單元存儲較少的位。
17.根據(jù)權利要求13的系統(tǒng)，其中所述控制器在運行中改變存儲在每個單元中的位數(shù)。
18.根據(jù)權利要求17的存儲器，其中所述控制器在所述單元中彼此之間被隔開的級上存儲數(shù)據(jù)，以便提高讀取精度。
19.根據(jù)權利要求18的存儲器，其中所述控制器在包含多個級的單元中存儲數(shù)據(jù)，并且填充少于全部的所述級。
20.根據(jù)權利要求13的存儲器，其中所述控制器在單元內(nèi)被均勻隔開的級中存儲數(shù)據(jù)，同時留下該單元內(nèi)沒有被所存儲的數(shù)據(jù)占用的介于其間的級。
全文摘要
存在一種數(shù)據(jù)存儲的精度和被存儲在存儲器單元中的位數(shù)之間的折衷。當精度不是很重要時，增加每個單元的位數(shù)。當精度比較重要時，減少每個單元的位數(shù)。在一些實施例中，存儲器可以基于逐個單元地在存儲模式之間變化。
文檔編號G11C11/56GK1589480SQ02822880
公開日2005年3月2日 申請日期2002年8月6日 優(yōu)先權日2001年9月18日
發(fā)明者R·法肯塔爾, J·魯?shù)吕?申請人:英特爾公司