閃速存儲器件和系統(tǒng)及其讀取方法

文檔序號：6778058閱讀：246來源：國知局

專利名稱：閃速存儲器件和系統(tǒng)及其讀取方法
技術領域：
本發(fā)明涉及非易失性半導體存儲器件。更具體地，本發(fā)明涉及非易失性存儲器件和系統(tǒng)及其讀取方法。
背景技術：
可以將半導體存儲器件粗略地分類為易失性存儲器件和非易失性存儲器件。在易失性存儲器件的情況下，它們的讀取和寫入速度快，然而它們具有這樣的缺點，其中所存儲的內容在斷電時消失。另一方面，在非易失性存儲器件的情況下，即便在斷電時也保持其中所存儲的內容。為此，可以使用非易失性半導體存儲器件來保持無論是否供電都要保留的內容。非易失性半導體存儲器件可以包括掩模只讀存儲器(MROM)、可編程ROM (PROM)、可擦除可編程ROM (EPROM)、電可4察除可編程ROM ( EEPROM )等。通常，MROM、 PROM、和EPROM無法由系統(tǒng)自身自由擦除和寫入，所以不便于一般用戶更新所存儲的內容。另一方面，EEPROM能夠電擦除或寫入。EEPROM的應用拓寬到輔助存儲器、或其中需要連續(xù)更新的系統(tǒng) 編程(閃速EEPROM)。特別地，閃速EEPROM (以下，稱為閃速存儲器) 表現出比常規(guī)EEPROM更高的集成度，因而有利于大輔助存儲器應用。根據存儲單元和位線的互連，可以將閃速存儲器分為NAND閃速存儲器和NOR閃速存儲器。NOR閃速存儲器消耗大量電流，所以其不利于高集成度。另一方面，NOR閃速存儲器有利于高速。NAND閃速存儲器消耗單元電流的量比NOR閃速存儲器少，所以其有利于高集成度。閃速存儲器的每個存儲單元在載體(bulk)區(qū)域與其控制柵極之間具有浮置柵極或電荷俘獲層。閃速存儲器借助通過在存儲單元的浮置柵極或電荷俘獲層上或里面累積或俘獲電荷而調整該存儲單元的閾電壓來存儲數據。將該操作稱為所謂的寫入或編程操作。每個已編程存儲單元具有分別與N個編程狀態(tài)或已編程數據值對應的多個閾電壓分布之一 (N為大于或等于2的整數)。在編程操作中，在已選擇存儲單元與鄰近存儲單元之間可能發(fā)生耦合。耦合導致各自與編程狀態(tài)對應的每個閾電壓分布變寬、以及鄰近編程狀態(tài)之間的間隔變窄。將這樣的耦合稱為電場耦合或F-poly耦合。間隔變窄，難以可靠地從存儲單元讀出數據。隨著每個單元存儲的位的數量增加，這樣的現象將愈演愈烈。發(fā)明內容示例實施例關注于提供增強存儲單元的可靠性的閃速存儲器件和多塊刪除方法。示例實施例的一個方面提供一種閃速存儲器件的讀取方法，其包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；利用多個耦合補償參數讀取所述多個已選擇存儲單元一次或多次；以及基于所示例實施例的另一個方面提供一種閃速存儲器件的讀取方法，其包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；利用第一耦合補償參數，讀取各自與具有第一數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；鎖存從應用第一耦合補償參數的存儲單元讀取的結果；利用第二耦合補償參數，讀取各自與具有第二數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；鎖存從應用第二耦合補償參數的存儲單元讀取的結果；利用第三耦合補償參數，讀取各自與具有第三數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；鎖存從應用第三耦合補償參數的存儲單元讀取的結果；利用第四耦合補償參數，讀取各自與具有第四數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；以及鎖存從應用第四耦合補償參數的存儲單元讀取的結果。示例實施例的另一個方面提供一種閃速存儲器件的讀取方法，其包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；利用第一耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果中與具有第一數據值的鄰近存儲單元對應的讀取結果；利用第二耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果中與具有第二數據值的鄰近存儲單元對應的讀取結果；利用第三耦合補償9參數讀取所述已選擇存儲單元；鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果中與具
有第三數據值的鄰近存儲單元對應的讀取結果；利用第四耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；以及鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果中與具有第四數據值的鄰近存儲單元對應的讀取結果。
示例實施例的另一個方面提供一種閃速存儲器件的讀取方法，其包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；利用第一耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；鎖存應用第一耦合補償參數的讀取結果；利用第二耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；鎖存應用第二耦合補償參數的讀取結果；利用第三耦合補償參數讀取所述已選4奪存儲
單元；鎖存應用第三耦合補償參數的讀取結果；利用第四耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；以及鎖存應用第四耦合補償參數的讀取結果。
示例實施例的另一個方面提供一種閃速存儲器件的讀取方法，其包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；基于所述鄰近存儲單元的讀取結果，確定各自應用于所述已選擇存儲單元的多個耦合補償參數；利用應用于各個已選擇存儲單元的耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；以及鎖存讀取結果。
示例實施例的另一個方面提供一種閃速存儲器件，其包括存儲單元陣列，具有多個存儲單元；以及頁緩沖器電路，被配置為通過調整各自與已選擇存儲單元連接的每條位線的預充電電壓的電平、或用于讀出每條位線的電壓的讀出時段的長度來讀取所述已選擇存儲單元至少一次或多次，其中所述頁緩沖器電路被配置為基于連接到與所述已選擇存儲單元不同的字線的多個鄰近存儲單元的讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果。
示例實施例的另一個方面提供一種存儲器系統(tǒng)，其包括閃速存儲器件；以及控制器，被配置為控制所述閃速存儲器件，其中所述閃速存儲器件包括存儲單元陣列，具有多個存儲單元；以及頁緩沖器電路，被配置為通過調整各自與已選擇存儲單元連接的每條位線的預充電電壓的電平、或用于讀出每條位線的電壓的讀出時段的長度來讀取所述已選擇存儲單元一次或多次，其中所述頁緩沖器電路被配置為基于連接到與所述已選擇存儲單元不同的字線的多個鄰近存儲單元的讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果。
示例實施例的另一個方面提供一種計算系統(tǒng)，其包括主機；閃速存儲器件；以及控制器，被配置為根據所述主機的請求控制所述閃速存儲器件，
其中所述閃速存儲器件包括存儲單元陣列，具有多個存儲單元；以及頁緩沖器電路，被配置為通過調整各自與已選擇存儲單元連接的每條位線的預充電電壓的電平、或用于讀出每條位線的電壓的讀出時段的長度來讀取所述已選捧存儲單元一次或多次，其中所述頁緩沖器電路被配置為基于連接到與所
述已選擇存儲單元不同的字線的多個鄰近存儲單元的讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果。

通過參照附圖詳細描述示例實施例，示例實施例的以上和其他4爭征和優(yōu) 點將變得更加顯而易見。附圖旨在描繪示例實施例，而不應當被解讀為限制權利要求所意指的范圍。除非明確注明，附圖不應被考慮為按比例繪制。圖1是示出根據一個示例實施例的閃速存儲器件的示意性配置的圖；圖2和3是用于描述鄰近存儲單元之間導致的電場耦合或F-poly耦合的
圖4是示出根據示例實施例的頁緩沖器電路的示意性配置的圖5是示出根據一個示例實施例的閃速存儲器件的讀取方法的流程圖6是示出根據另一個示例實施例的閃速存儲器件的讀取方法的流程
圖7至11是用于描述通過根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)調整讀出間隔的長度的讀取方法的圖12至17是用于描述通過根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)調整位線的預充電電壓的電平的讀取方法的圖18是示出包含圖1中所示的閃速存儲器件的存儲器系統(tǒng)的示意性配置的圖；以及
圖19是示出包含圖1中所示的閃速存儲器件的計算系統(tǒng)的示意性配置的圖。
具體實施例方式
這里公開詳細示例實施例。然而，這里公開的具體結構和功能細節(jié)僅僅表示用于描述示例實施例的目的。但是示例實施例可以以許多替換形式實現，而不應當被解讀為僅限于這里闡述的實施例。
從而，雖然示例實施例能夠具有多種變體和替換形式，其實施例在附圖中作為示例示出并將在這里詳細描述。然而，應當理解，不意欲將示例實施例限于所公開的具體形式，相反，示例實施例將涵蓋落入示例實施例范圍內的全部變體、等價物、和替換物。附圖描述的全文中類似的數字指代類似的元件。
不難理解，雖然這里可能使用術語第一、第二等來描述各種元件，但是這些元件不應當被這些術語所限制。這些術語僅用于將一個元件與另一個元件區(qū)分開來。例如，可以將第一元件稱為第二元件，而且類似地，可以將第二元件稱為第一元件，而不背離示例實施例的范圍。如這里使用的，術語"和 /或"包括一個或多個相關聯的列出條目的任何和全部組合。
不難理解，當一個元件被稱為"連接到"或"耦接到"另一個元件時，其可以直接連接到或耦接到另一個元件，或者可以存在居間元件。相反，當一個元件被稱為"直接連接到"或"直接耦接到"另一個元件時，不存在居間元件。應當以類似的方式解釋用于描述元件之間的關系的其他詞語(例如， "在…之間"與"直接在…之間"、"鄰近"與"直接鄰近"等)。
這里使用的術語僅僅是用于描述具體實施例的目的，不意欲限制示例實施例。如這里使用的，單數形式"一"、"一個"、和"該"意欲同樣包括復數形式，除非上下文清楚地另外指明。另外不難理解，這里使用的術語"包括"和/或"包含"指明所述特征、整數、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，但是不排除存在或附加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件、和/或其群組。
還應當注意，在某些替換實現中，所述的功能/動作可能不以附圖中注明的次序發(fā)生。例如，依賴于涉及的功能/動作，接連示出的兩個圖可能實際上基本同時執(zhí)行、或可能有時以相反次序執(zhí)行。
根據示例實施例的閃速存儲器件的讀取方法能夠消除連接到與已選擇字線不同的字線的存儲單元的耦合效應。為此，首先，在讀取已選擇存儲單元之前對與鄰近字線相連的存儲單元進行讀操作?？梢酝ㄟ^改變耦合補償參
數(例如，位線預充電電壓或讀出時段的長度)對已選擇存儲單元執(zhí)行至少一次或多次讀操作?？梢愿鶕B接到不同的字線的存儲單元的編程狀態(tài)選擇性地鎖存對已選擇存儲單元的所述至少一次或多次讀操作的結果。下面，將參照附圖更全面地描述根據示例實施例的閃速存儲器件及其讀取方法。
圖1是示出根據一個示例實施例的閃速存儲器件的示意性配置的圖。
參照圖1，閃速存儲器件100包括單元陣列10、頁緩沖器電路20、和行譯碼器電路30。單元陣列IO可以由多個存儲器塊形成，每個存儲器塊包括排列為多個行(或，字線WLO至WLn-l )和多個列(或，位線BLO至BLm-l ) 的存儲單元。如圖1中所示將存儲單元配置為具有NAND串結構。但是，雖然圖中未示出，存儲單元也能夠:帔配置為具有NOR結構。
單元陣列10的行由行譯碼器電^各30驅動，而列由頁緩沖器電路20驅動。每個存儲單元可以存儲1位數據或多位數據(例如，兩位或更多位數據)。存儲1位數據的存儲單元稱為單個位單元或單電平單元(SLC)，而存儲多位數據的存儲單元稱為多個位單元、多電平單元(MLC)、或多狀態(tài)單元。有可能將每個存儲器塊形成為使得同時具有單電平單元和多電平單元。
由頁緩沖器電路20執(zhí)行的讀操作包括普通讀操作和檢驗讀操作?？梢?對與已選擇字線相連的多個存儲單元以一個或多個頁為單位進行讀操作。頁緩沖器電路20在讀操作時擔當讀出放大器用于從存儲單元讀取數據，而在編程操作時擔當驅動器用于根據要編程的數據驅動位線。頁緩沖器電路20 可以包括多個頁緩沖器，每個頁緩沖器與一條字線或一對字線對應。
如下面將描述的，根據示例實施例的頁緩沖器電路20可以參照與鄰近已選4奪字線(例如，WLi)的字線(例如，WLi+l)(以下，稱為鄰近字線) 相連的存儲單元(以下，稱為鄰近存儲單元)的編程狀態(tài)來調整耦合補償參數(例如，讀出時間，位線預充電電壓的電平等)。耦合補償參數用于補償讀操作時在鄰近存儲單元之間導致的耦合效應。根據上述讀取方法，雖然鄰
近存儲單元的閾電壓的分布因電場耦合/F-poly耦合而改變，但是能夠進行準確的讀取。
下面，將描述具有NAND串結構的MLC閃速存儲器的示例。但是，下面將要描述的閃速存儲器的配置和工作特性不限于具體存儲器結構。例如，下面將要描述的閃速存儲器的配置和工作特性能夠應用于全部NAND閃速存儲器件和NOR閃速存儲器件。進一步，它們能夠應用于多種類型的閃速存儲器件，無論閃速存儲器件的電荷存儲層的結構如何。將把與已選擇字線 WLi的鄰近字線WLi+l相連的存儲單元的編程狀態(tài)描述為考慮用于補償耦合效應的耦合的要素。但是，不難理解，這里考慮影響耦合的多種要素，諸如排列在不同位置的存儲單元、因編程已選擇存儲單元自身造成的閾電壓的變化等。
圖2和3是用于描述鄰近存儲單元之間導致的電場耦合或F-poly耦合的圖。
圖2示出多電平單元的閾電壓分布，例如，2位單元，其中一個單元中存儲2位數據。在其中一個存儲單元中存儲2位數據的情況下，存儲單元具有處于分別與數據狀態(tài)'11，、 '10，、 '00，、和'01，對應的四種閾電壓分布E、 Pl、 P2、和P3之一中的閾電壓。
圖2中，實線41—1、 41—2、 41—3、和41—4指示與四種數據狀態(tài)對應的閾電壓分布存在于給定閣電壓窗口內的情況。該情況下，不難理解，以給定的容限(margin) Wl適當地排列鄰近數據狀態(tài)的閾電壓分布。精細地控制
壓窗口內。為此，已經提出一種利用增量步進脈沖編程(ISPP)方案的編程方法。根據ISPP方案，導致存儲單元的閾電壓移動一對于每次編程循環(huán)施加的編程電壓的增量。因而，有可能通過將編程電壓的增量設置得較小來更精細地控制存儲單元的閾電壓。這意味著充分地確保數據狀態(tài)之間的容限 Wl。盡管有該ISPP方案，但是與每種數據狀態(tài)對應的閾電壓分布仍可能因電場耦合或F-poly耦合而改變。
參照圖3，假定存儲單元MCA是被編程為具有四種狀態(tài)之一的存儲單元，而且其連接到第i字線WLi?！﹊定存儲單元MCB是被編程為具有四種狀態(tài)之一的存儲單元，而且其連4妄到第i+l字線WLi+l。第i+l字線WLi+l 是在上方鄰近第i字線WLi的字線J艮定首先編程連接到第i字線WLi的存儲單元(例如，MCA)而且接著編程連接到第i+l字線WLi+l的存儲單元 (例如，MCB)。
在編程存儲單元MCB時，其浮置柵極上累積電荷而且其閾電壓變高。此時，之前編程的存儲單元的浮置柵極的電勢可以因與存儲單元MCB的浮置柵極的耦合而變高。在存儲單元MCB的編程完成之后，存儲單元MCA 的浮置柵極的增加的電勢因鄰近浮置柵極之間的耦合而繼續(xù)維持。此時，強制作用到存儲單元MCA的耦合來自于位于字線/位線方向上的全部鄰近存儲單元。該耦合使得已編程存儲單元MCA的閾電壓變高。這意味著存儲單元MCA的閾電壓分布被拓寬，如虛線42—1至42—4、 43—1至43—4、以及44_1至44—4所示。隨著每種數據狀態(tài)的閾電壓分布因耦合效應而拓寬，如由W2、 W3、和W4標出的鄰近數據狀態(tài)之間的容限減小。鄰近數據狀態(tài)之間容限的減小增加讀取結果出錯的概率。
鄰近存儲單元MCB的編程狀態(tài)的變化越大，因耦合造成的存儲單元 MCA的閾電壓的變化就越大。例如，圖2的實線41—1至41—4指示鄰近存儲單元MCB被編程為與LSB閾電壓分布對應的數據狀態(tài)"E，，時存儲單元 MCA的閾電壓分布。即，如果鄰近存儲單元MCB被編程為數據狀態(tài)"E"，則幾乎不產生耦合。虛線42—1至42一4指示鄰近存儲單元MCB被編程為數據狀態(tài)"P1"時存儲單元MCA的閾電壓分布。在鄰近存儲單元MCB凈皮編程為數據狀態(tài)"P1"的情況下，與鄰近存儲單元MCB被編程為數據狀態(tài)"E" 時相比井禺合步爻應增力口。
虛線43—1至43—4指示當鄰近存儲單元.MCB 一皮編程為凄t據狀態(tài)"P2" 時存儲單元MCA的閾電壓分布。在鄰近存儲單元MCB被編程為數據狀態(tài) "P2"的情況下，與鄰近存儲單元MCB^皮編程為數據狀態(tài)"P1"時相比耦合效應增加。虛線44—1至44一4指示當鄰近存儲單元MCB ^皮編程為數據狀態(tài)"P3"時存儲單元MCA的閾電壓分布。在鄰近存儲單元MCB被編程為數據狀態(tài)"P3"的情況下，與鄰近存儲單元MCB被編程為數據狀態(tài)"P2" 時相比耦合效應增加。
示例實施例中，通過參照連接到鄰近位線(例如，WLi+l )的存儲單元的編程狀態(tài)(或，已編程數據值)對連接到已選擇字線(例如，WLi)的存儲單元執(zhí)行讀操作來補償鄰近存儲單元之間的耦合效應。在根據示例實施例的讀操作的情況下，根據連接到鄰近位線(例如，WLi+l )的存儲單元(即，鄰近存儲單元)的編程狀態(tài)確定耦合補償參數(例如，讀出時間、預充電電壓電平等)。鄰近存儲單元的編程狀態(tài)與由鄰近存儲單元導致的耦合效應緊密相關。根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)不同地調整耦合補償參數的值。于是，在讀操作時有效地補償鄰近存儲單元之間導致的耦合效應，并進行準確的讀耳又。
圖4示出根據示例實施例的頁緩沖器電路的示意性配置。參照圖4，頁緩沖器電路20包括多個、例如四個頁緩沖器PB0至PB3。頁緩沖器PBO至PB3被配置為彼此相同。頁緩沖器PBO至PB3分別電連接到相應的位線BLO至BL3。經由列選通電路50進行頁緩沖器PBO至PB3的數據PB—DIO0至PB一DI03的輸入/輸出。圖4示出其中將頁緩沖器PB0 至PB3分配給各條位線BL0至BL3的示例配置。例如，頁緩沖器PB0至 PB3以一對一的方式連接到位線，而不由至少兩條或更多位線共享。頁緩沖器PB0至PB3與位線之間的互連能夠以多種方式改變。各個頁緩沖器PB0 至PB3的配置如下。
頁緩沖器PB0至PB3中的每一個包括位線選擇和偏壓電路21、預充電電路23、以及讀出和鎖存電路25。分別在預充電電路23與讀出和鎖存電路 25之間提供讀出節(jié)點SNO至SN3,用于讀出已編程到相應的存儲單元的數據狀態(tài)。
位線選擇和偏壓電路21響應于位線選4奪信號BLSLT執(zhí)行選擇將要對其進行數據讀出的位線的功能。預充電電路23響應于預充電控制信號PLOAD 和BLSHF預充電已選4奪位線和讀出節(jié)點。在為連接到已選擇位線的存儲單元執(zhí)行讀出操作之前進行預充電操作。在已選擇位線被預充電之后，已選沖奪
讀出時段過去之后，讀出和鎖存電路25響應于鎖存控制信號LCH讀出讀出節(jié)點SNO的電壓，并在鎖存器中存儲所讀出的結果作為讀出結果?？梢詮拈W 速存儲器件100中的控制邏輯(未示出)產生用于控制頁緩沖器PB0至PB3 的操作的控制信號BLSLT、 PLOAD、 BLSHF、和LCH。
如圖4中所示，電容元件Csm)至Csw分別存在于頁緩沖器PB0至PB3 的讀出節(jié)點SN0至SN3處，而且電容元件Cblo至0^2分別存在于鄰近讀出節(jié)點SNO至SN3之間。頁緩沖器PBO至PB3中的電容元件Cs訓至0^3和 Cbl。至CBL2與讀出節(jié)點SNO至SN3的電壓電平以及流向已選4奪存儲單元的電流的量具有緊密關系。從而，有可能通過控制頁緩沖器PBO至PB3中的電容元件Csnq至CSN3和Cblq至CBL2的尺寸來調整已選擇位線以及讀出節(jié)點 SNO至SN3的演化(develop )時間段?？梢栽谠O計頁緩沖器電路20時調整
頁緩沖器PB0至PB3中的電容元件CsN。至CsN3和CBL。至CBL2的尺寸。
但是，存在于鄰近讀出節(jié)點SN0至SN3之間的電容元件Cblo至(2肌2是寄生電容元件的類型。于是，控制電容元件C肌。至C肌2的尺寸并不容易。另一方面，電容元件Csm)至CSN3能夠在設計頁緩沖器電路20時定量地控制。于是，根據示例實施例的頁緩沖器PBO至PB3,將電容元件Csn。至CSN3的尺寸設置為使得在預充電操作之后直接執(zhí)行讀出操作而沒有演化時段。即，頁緩沖器PBO至PB3的讀操作由預充電時段和讀出時段形成。利用頁緩沖器PBO至PB3的上述配置，因為不需要演化時H故而快速完成讀梯:作。
因而，才艮據示例實施例的讀取方法適合于需要重復讀取的多電平單元的讀耳又操作。這里使用具有快速讀出特性的頁緩沖器，其不需要單獨的演化時段。
頁緩沖器PBO至PB3中的每一個可以包括多個、例如3個或更多個鎖存器，其可以在頁緩沖器PB0至PB3的讀取和鎖存電路25中實現。在頁緩沖器PB0至PB3中的每一個中的多個鎖存器當中，至少一個鎖存器(例如，一個或兩個鎖存器)可以用于存儲從鄰近存儲單元(例如，與字線WLi+l 相連的鄰近存儲單元)讀出的數據值。其余一個或多個鎖存器可以用于存儲從已所選擇存儲單元(例如，與已選擇字線WLi相連的存儲單元)讀出的數據值。存儲在頁緩沖器PBO至PB3中的鄰近存儲單元的數據可以用于調
位線預充電電壓的電平。結果，根據鄰近存儲單元的數據狀態(tài)補償強制作用于每個存儲單元的耦合的效應。
不難理解，可以在示例實施例的范圍內以多種方式修改或改變上述電路 21、 23、和25。從而，電路21、 23、和25的配置不限于圖4中所示的特定結構。進一步，頁緩沖器PBO至PB3的電容元件Csm)至CSN3的尺寸和設置不限于本公開。
圖5是示出根據示例實施例的閃速存儲器件的讀取方法的流程圖。參照圖5，在步驟SIOOO，從與已選擇存儲單元MCAi的鄰近字線WLi+1 相連的鄰近存儲單元MCBi讀出數據?；谧x取的數據判定與鄰近字線WLw 相連的鄰近存儲單元MCBi的已編程數據狀態(tài)。在步驟S1100,基于所判定的鄰近存儲單元MCBi的數據狀態(tài)確定耦合補償參數(例如，讀出時間、位線預充電電壓的電平等)。耦合補償參數能夠從預定參數得到，而不是在每次執(zhí)行讀操作時確定。耦合補償參數值能夠根據鄰近存儲單元MCBi中存儲的數據值來定義。
在步驟S1200,通過將所確定的耦合補償參數應用于與已選擇字線WLi 相連的每個存儲單元MCAi來讀取數據。步驟S1200中執(zhí)行的對已選擇存儲單元MCAi的讀搡作可以相對于與已選l奪字線WLi相連的存儲單元執(zhí)行一次或多次?？梢曰卩徑鎯卧狹CBi的編程狀態(tài)對讀操作應用不同的耦合補償參數。不同的耦合補償參數能夠應用于已選擇字線WLi的每個讀操作中包含的預充電時段或讀出時段。耦合補償參數用于補償在讀操作中編程鄰近存儲單元時導致的耦合的效應。
在步驟S1300,根據鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)從各條位線選擇性地鎖存從已選擇存儲單元MCAi讀取的數據。即，為每個存儲單元執(zhí)行讀操作一次或多次，同時通過一個鎖存操作存儲從每個存儲單元讀取的數據。
圖5中所述的讀取方法需要軟件操作，其用于基于鄰近存儲單元MCBi
分配的讀出時間不足以執(zhí)行軟件操作，則根據示例實施例的讀取方法可以通過下面的重復讀出方案執(zhí)行讀操作。
圖6是示出根據另一個示例實施例的閃速存儲器件的讀取方法的流程圖。
參照圖6，在搡作S2000,從與已選4奪存儲單元MCAi的鄰近字線WLi+1 相連的鄰近存儲單元MCBi讀出數據。基于讀取的數據判定與鄰近字線WLi+1 相連的鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)。在步驟S2100,基于所判定的鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)確定耦合補償參數(例如，讀出時間、位線預充電電壓的電平等)。耦合補償參數能夠從預定參數得到，而不是在每次執(zhí)行讀操作時確定。耦合補償參數值能夠根據鄰近存儲單元MCBi中存儲的數據值來定義。
在步驟S2200,通過應用所確定的耦合補償參數從與已選擇字線WLi 相連的存儲單元MCAi重復讀取數據。在步驟S2300，鎖存通過重復讀操作讀取的數據。
不同的耦合補償參數能夠分別應用于步驟2200的重復讀操作。不同的耦合補償參數能夠應用于與已選擇字線WLi相連的存儲單元MCAi的讀操作的預充電時段或讀出時段。耦合補償參數用于補償在讀操作中編程鄰近存儲單元時導致的耦合的效應。根據能夠存儲在每個存儲單元中的數據狀態(tài)的數量定義步驟S2200中重復的讀操作的數量。
如果每個存儲單元被編程為四種數據狀態(tài)之一，則對全部已選擇存儲單元MCAi進行四次讀操作。此時，將不同的耦合補償參數分別應用于四次讀操作。步驟S2300中可以通過四次鎖存操作鎖存步驟S2200中通過四次讀才喿作讀取的數據。該情況下，對與已選擇字線WLi相連的每個存儲單元MCAi 執(zhí)行四次讀操作和四次鎖存操作。根據圖6中所述的讀取方法，有可能在分
18配到讀操作的讀出時間較短時通過應用重復讀出方案4丸行準確的讀操作。
根據圖6中所述的讀取方法，考慮鄰近存儲單元MCBi的全部數據值重復對存儲單元MCAi的讀操作和鎖存操作。從而，沒有必要在為讀操作分配的短暫讀出時段期間考慮鄰近存儲單元MCBi的數據值確定是否鎖存。于是，
是可以通過補償鄰近存儲單元造成的耦合的效應進行準確的讀取。
將圖5和6的步驟S1200和S2200中執(zhí)行的對已選擇存儲單元MCAi 的讀操作分為第一和第二實施例。第一實施例是根據鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)調整讀出時段的長度的方法，將參照圖7至11對其進行更全面的描述。第二實施例是根據鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)調整預充電時段期間施加到位線的位線預充電電壓的電平的方法，將參照圖12至17對其進行更全面的描述。
圖7至11是用于描述通過根據鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)調整讀出時段的長度來補償鄰近存儲單元MCBi造成的耦合效應的讀取方法的圖。
參照圖7，在從與已選擇字線WLi相連的多個存4諸單元MCA0至MCA3 (例如，與一個頁對應的存儲單元)讀出數據的情況下，首先，對與鄰近已選才奪存儲單元MCA0至MCA3的字線WLi+l相連的多個鄰近存儲單元 MCB0至MCB3 (例如，與一個頁對應的存儲單元)進行讀操作?？梢詫?多個鄰近存儲單元MCB0至MCB3讀取的數據值分別存儲在相應的頁緩沖器PB0至PB3中的至少一個或多個鎖存器中。
圖7示出與第一位線BL0相連的鄰近存儲單元MCB0被編程為數據狀態(tài)"E"且與第二位線BL1相連的鄰近存儲單元MCB1 ^^編程為數據狀態(tài)"P1" 的示例。進一步，在該示例中，與第三位線BL2相連的鄰近存儲單元MCB2 被編程為數據狀態(tài)"P2"，而與第四位線BL3相連的鄰近存儲單元MCB3被編程為數據狀態(tài)"P3"。圖2中示出與數據狀態(tài)"E"至"P3"對應的存儲單元的閾電壓分布。
參照圖2和7，在鄰近存儲單元MCBO被編程為凄史據狀態(tài)"E"且已選才奪存儲單元MCAO被編程為數據狀態(tài)"P1"的情況下，已選擇存儲單元MCAO 不受來自鄰近存儲單元MCBO的耦合效應的影響。該情況下，已選擇存儲單元MCAO的閾電壓分布可以與圖2中由41—2標出的狀態(tài)對應。此時，可以如果連接到與已選擇存儲單元MCAO相同的字線WLi的多個存儲單元(例如，與一個或多個頁對應的存卩諸單元)的鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)為狀態(tài)"E"，則可以應用該讀取特性無需位線的位置。
如果鄰近存儲單元MCB1 -故編程為數據狀態(tài)"PI"且已選擇存儲單元 MCA1被編程為數據狀態(tài)"P1"，則存儲單元MCA1的閾電壓分布因遭受來自鄰近存儲單元MCB1的耦合效應而從41—2變?yōu)?2—2。此時，可以在第二
補償耦合效應。如果連接到與已選擇存儲單元MCA1相同的字線WLi的多個存儲單元(例如，與一個或多個頁對應的存儲單元)的鄰近存儲單元MCBi 的編程狀態(tài)為狀態(tài)"P1",則可以應用該讀取特性無需位線的位置。
如果鄰近存儲單元MCB2被編程為數據狀態(tài)"P2"且已選擇存儲單元 MCA2被編程為數據狀態(tài)"P1",則存儲單元MCA2的閾電壓分布因遭受來自鄰近存儲單元MCB2的耦合效應而從41—2變?yōu)?3一2。此時，可以在第三讀出時間trd+t。ffset2期間讀出并鎖存已選4奪存儲單元MCA2中已編程的數據以補償耦合效應。如果連接到與已選擇存儲單元MCA2相同的字線WLi的多個存儲單元(例如，與一個或多個頁對應的存儲單元)的鄰近存儲單元MCBi 的編程狀態(tài)為狀態(tài)"P2",則可以應用該讀取特性無需位線的位置。
如果鄰近存儲單元MCB3被編程為數據狀態(tài)"P3"且已選擇存儲單元 MCA3被編程為數據狀態(tài)"P1"，則存儲單元MCA3的閾電壓分布因遭受來自鄰近存儲單元MCB3的耦合效應而從41—2變?yōu)?4—2。此時，可以在第四
讀出時間trd+t。fet3期間讀出并鎖存已選擇存儲單元MCA3中已編程的數據以
補償耦合效應。如果連接到與已選^f奪存儲單元MCA3相同的字線WLi的多個存儲單元(例如，與一個或多個頁對應的存儲單元)的鄰近存儲單元MCBi 的編程狀態(tài)為狀態(tài)"P3",則可以應用該讀取特性無需位線的位置。
圖8和9示出其中在每條字線上進行一次預充電操作和一次讀出操作的示例讀取方法。
參照圖8和9，對與字線WLi相連的多個已選擇存儲單元(例如，與一個頁對應的存儲單元)中的每一個執(zhí)行一次預充電操作和一次讀出操作。在每個存儲單元被編程為具有四種閾電壓分布E、 Pl、 P2、和P3之一的情況下，根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)在四個讀出時段SEN0至SEN3之一內讀出并鎖存每個存儲單元中已編程的數據。根據鄰近存儲單元的數據值，不同地確定是否在每條字線上執(zhí)行四個讀出時段SEN0至SEN3當中的任何時^殳的讀出操作。讀出時段SEN0至SEN3彼此可以具有不同的讀出時間。改變的讀出時間使得補償根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)變化的耦合的效應。每個單元中存儲的數據位的數量增加得越多，可實用的(practicable)讀出時間的各種類型就增加得越多。
如果從字線WLi選擇一頁存儲單元用于讀操作，則在第一讀出時段SENO期間，讀出已選存儲單元當中鄰近處于狀態(tài)"E"的存儲單元的存儲單元MCAi的數據。例如，在第一讀出時段SENO期間，對鄰近被編程為狀態(tài)"P1"、 "P2"、或"P3"的存儲單元MCBi的存儲單元不進行讀出操作。將第一讀出時間trf應用于第一讀出時段SENO。存儲單元MCAi的位線的預充電電壓電平在第一讀出時間trd期間下降直到預定的讀出遮斷(trip)電壓的電平。如果讀出節(jié)點的電壓降低到讀出遮斷電壓之下，則相應的存儲單元被判定為'ON單元，。如果讀出節(jié)點的電壓未降低到讀出遮斷電壓之下，則相應的存儲單元^皮判定為'OFF單元，。將第一讀出時l史SEN0內讀出的數據存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。
在第二讀出時段SEN1期間讀出所選頁中的存儲單元當中鄰近處于狀態(tài)"P1'，的存儲單元MCBi的存儲單元MCAi的數據。將第二讀出時間(U+t。ffseti)應用于第二讀出時段SEN1 。被預充電的存儲單元MCAi的位線的電壓電平在第二讀出時間(trd+t。ffsetl )期間下降到預定的讀出遮斷電壓電平。第二讀出時間(trd+t。ffsetl)具有比第一讀出時間trd長出偏移時段t。ffsetl的讀出時間。增加的讀出時間使得能夠補償由鄰近存儲單元MCBi造成的耦合效應。將讀出的數據存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。
如果將第一讀出時間U而不是第二讀出時間(trd+t。ffsetl )應用于第二讀出時段SEN1 ，則因為鄰近存儲單元MCBi的耦合效應，位線的電壓電平在讀出時段期間不下降到預定的讀出遮斷電壓電平。如果位線的電壓電平不下降到預定的讀出遮斷電壓電平，則已選擇存儲單元的闊電壓被識別為仿佛增加了一樣(即，好像電流流入已選擇存儲單元似的)。在示例實施例中，通過根據鄰近存儲單元MCBi的數據值調整讀出時間的長度來進行耦合效應的補償。隨著讀出時間被調整，已選擇存儲單元的位線的電壓電平下降到預定的讀出遮斷電壓電平，而且由耦合效應造成的電流減少得到補償。如上所述，不需要額外的電路元件來調整讀出時間。"P2"的存儲單元MCBi的存儲單元MCAi的數據。將第三讀出時間(trd+t。ffset2 )應用于第三讀出時段SEN2。被預充電的存儲單元MCAi的位線的電壓電平在第三讀出時間(trd+t。ffset2 )期間下降到預定的讀出遮斷電壓電平。第三讀出時間(trd+t。ffset2 )具有比第二讀出時間(trd+t。ffsetl)長的讀出時間。增加的讀出時間使得能夠補償由鄰近存儲單元MCBi造成的耦合效應。將讀出的數據存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。
在第四讀出時段SEN3期間，讀出所選頁中的存儲單元當中鄰近處于狀態(tài)"P3"的存儲單元MCBi的存J諸單元MCAi的邀:據。將第四讀出時間(trd+t。ffset3)應用于第四讀出時段SEN3。被預充電的存儲單元MCAi的位線的電壓電平在第四讀出時間(trd+t。ffset3)期間下降到預定的讀出遮斷電壓電平。第四讀出時間(trd+t。ffset3)具有比第三讀出時間(t,.d+t。ffset2)長的讀出時間。增加的讀出時間使得能夠補償由鄰近存儲單元MCBi造成的耦合效應。將讀出的數據存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。
如上所述，通過基于鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)調整已選擇存儲單元MCAi的讀出時間來補償耦合效應。這是因為頁緩沖器電路20具有快速讀出特性，其不需要演化時段。
在頁緩沖器電路20具有快速讀出特性的情況下，在讀出時段期間，讀出節(jié)點SNi的電壓急劇改變。讀出時段期間在讀出節(jié)點SNi處進行的急劇電壓變化即便在很短的時間變化中也可以很大程度地實現讀出結果。從而，如果調整讀出時段的長度(即，調整數據鎖存時間點)，則讀出已選擇存儲單元MCAi的ON/OFF狀態(tài)的讀出遮斷點被改變。遮斷點的改變導致諸如補償由已選擇存儲單元MCAi的最鄰近存儲單元MCBi造成的耦合之類的效果。使用用于調整讀出時段的長度的偏移值t。ffsetl至t。ffset3作為用于補償由鄰近存儲單元MCBi造成的耦合的耦合補償參數。
圖10示出其中對多個已選擇存儲單元重復多個讀出時段SEN0至SEN3并根據鄰近存儲單元的數據值選擇性地進行鎖存操作的示例讀取方法。
參照圖10,對已選擇存儲單元在不同的定時依次執(zhí)行四個讀出時段SEN0至SEN3。但是，不是對全部存儲單元、而是根據鄰近存儲單元的數據值選擇性地執(zhí)行鎖存操作。
例如，對全部已選擇存儲單元(例如，一個頁中的存儲單元)進行第一讀出時段SEN0。對鄰近具有'E，狀態(tài)的存儲單元的存儲單元選擇性地進行鎖存操作。有可能進行讀操作以使得對于對其執(zhí)行了鎖存操作的存儲單元不再進行進一步的讀出和鎖存操作。圖10中，各自應用于讀出時段SEN0至SEN3的每一讀出時間與圖9中所示的相同。
接著，對全部已選擇存儲單元、或對已選擇存儲單元當中對其尚未進行鎖存操作的存儲單元進行第二讀出時段SEN1。在第二讀出時段SEN1期間，對鄰近具有與'P1，對應的數據值的存儲單元的存儲單元選擇性地執(zhí)行鎖存操作。隨后，對全部已選擇存儲單元、或對已選擇存儲單元當中對其尚未進行鎖存操作的存儲單元依次進行第三和第四讀出時4殳SEN2和SEN3。在第三讀出時段SEN2期間，對已選擇存儲單元(例如，一個頁中的存儲單元)當中鄰近具有與'P2，對應的數據值的存儲單元的存儲單元選擇性地執(zhí)行鎖存操作。在第四讀出時段SEN3期間，對已選擇存儲單元(例如，一個頁中的存儲單元)當中鄰近具有與'P3，對應的數據值的存儲單元的存儲單元選擇性地執(zhí)行鎖存搡作。
圖8至10中所述的讀取方法與將讀出時間作為耦合補償參數應用于圖5中所述的讀取方法的情況對應。例如可以利用用于基于鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)確定已選擇存儲單元MCAi的數據鎖存定時的軟件操作來執(zhí)行該方法。如果分配給讀操作的讀取時間不足以執(zhí)行軟件操作，則應用下面的重復讀取方案進行讀操作。
圖11示出其中根據鄰近存儲單元中存儲的數據值調整讀出時間、并通過重復讀出操作補償來自鄰近存儲單元的耦合效應的示例讀取方法。圖11中的讀取方法與將讀出時間作為耦合補償參數應用于圖6中所述的讀取方法的情況對應。
參照圖11,在根據示例實施例的讀取方法的情況下，對與已選擇字線WLi相連的多個存儲單元重復進行預充電沖喿作和讀出操作預定次數。例如，
可以在彼此具有不同的讀出時間的四個讀出時段SEN0至SEN3內重復讀出編程在每個存儲單元中的數據。該情況下，在與已選4奪存儲單元相連的全部位線上執(zhí)行的預充電和讀出操作的定時彼此一致。
例如，對全部已選4奪存儲單元(例如，一個頁中的存儲單元)進行預充電時段和第一讀出時段SEN0。在第一讀出時段SEN0期間對全部已選擇存儲單元進行數據讀出。在相應的頁緩沖器處鎖存在第一讀出時段SEN0讀出的數據。在第二至第四讀出時段SEN1至SEN3期間對全部已選擇存4渚單元依次進行數據讀出。在相應的頁緩沖器處鎖存在第二至第四讀出時段SEN1 至SEN3中的每一個讀出的數據。圖11中，各自應用于第一至第四讀出時段SEN0至SEN3的每一讀出時間與圖9中的相同。每個單元中存儲的數據位的數量越多，重復的預充電和讀取操作的數量就越多。
如上所述，在圖11中的讀取方法的情況下，對每個已選擇存儲單元重復讀出操作，應用所有情況的讀出時間。該情況下，將不同的讀出時間應用于鎖存在各個頁緩沖器中的數據。因而，可以通過選擇鎖存在各個頁緩沖器中的數據之一來補償來自鄰近存儲單元的耦合效應。根據上述讀取方法，沒有必要根據鄰近存儲單元MCBi的數據值預先確定用于鎖存已選擇存儲單元 MCAi的讀出結果的定時。從而，雖然較短的讀出時間被分配給讀操作，但是有可能通過補償耦合效應進行準確的讀取。
圖12至17示出用于描述通過根據鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)調整位線的預充電電壓的電平來補償由于鄰近存4諸單元MCBi造成的耦合效應的讀耳又方法的圖。
參照圖12,在從與字線WLi相連的存儲單元MCA0至MCA3讀取數據的情況下，首先，對與鄰近已選擇存儲單元MCA0至MCA3的字線WLi+l (以下，稱為鄰近字線)相連的存儲單元MCBO至MCB3 (以下，稱為鄰近存儲單元)進行讀操作。可以將從鄰近存儲單元MCBO至MCB3讀出的數據值存儲在相應的頁緩沖器中的至少一個或多個鎖存器中。在基于鄰近存儲單元MCBO至MCB3的數據狀態(tài)調整位線的預充電電壓的電平之后，使用經調整的預充電電壓進^"對已選4奪存卩諸單元MCAO至MCA3的讀出操作。將從已選擇存儲單元MCAO至MCA3讀出的數據值存儲在相應的頁緩沖器的至少一個或多個鎖存器中。
除了調整位線預充電電壓而不是讀出時間以便補償耦合之外，圖12中所示的讀取方法與圖7中的基本相同。從而，以相同的引用數字標出具有與圖7中的組成元件相同的功能的組成元件，并略去其描述。如下面將要更全面地描述的，改變的預充電電壓電平扮演補償根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài) 而變4匕的耦合效應的角色。
隨著每個單元存儲的數據位的數量增加，可應用于預充電操作的預充電電壓電平的數量增加。如下所述，考慮鄰近存儲單元的編程狀態(tài)進行根據示例實施例的存儲單元的讀出操作。
參照圖13，對與字線WLi相連的每個已選擇存儲單元進行一次預充電
操作和一次讀出操作。在每個存儲單元被編程為具有四種闊電壓分布E、 Pl、P2、和P3之一的情況下，在讀操作中可以根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)利
用四種預充電電壓VBLC、 VBLC+V。ffsetl、 VBLC+V。ffset2、和VBLC+V。版t3之一預
充電與每個存儲單元相連的位線。
在其中在讀操作中在字線WLi中有與一個頁對應的已選擇存儲單元的情況下，在第一預充電時^殳PrechargeO期間，利用第一預充電電壓VBLC預充電鄰近處于'E，狀態(tài)的存儲單元MCBi的存儲單元MCAi的位線。該情況下，在第一預充電時^殳PrechargeO期間不預充電鄰近^皮編程為'P1'至'P3'之一的存儲單元MCBi的存儲單元的位線。經預充電的位線的電壓在讀出時段SEN期間被放電，使得其下降到預定的讀出遮斷電壓電平。通過讀出節(jié)點SNi讀出在讀出時段SEN期間放電的位線的電壓，并將讀出的結果存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。
在第二預充電時段Prechargel期間，利用第二預充電電壓VBLC+V。ffsetl預充電鄰近處于'PI'狀態(tài)的存儲單元MCBi的存儲單元MCAi的位線。該情況下，在第二預充電時段Prechargel期間不預充電鄰近具有'E，、 'P2，、和'P3，之一的存儲單元MCBi的存儲單元的位線。經預充電的位線的電壓在讀出時段SEN期間被;^文電，使得其下降到預定的讀出遮斷電壓電平。通過讀出節(jié)點SNi讀出在讀出時段SEN期間放電的位線的電壓，并將讀出的結果存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。
第二預充電電壓VBLC+V。ffsetl比第一預充電電壓VBLC高出偏移電壓V。ffsetl。增加的預充電電壓使得能夠補償由鄰近存儲單元MCBi造成的耦合效應。
如果在第二預充電時段Prechargel期間，利用第一預充電電壓VBLC而不是第二預充電電壓VBLC+V。ffietl來預充電位線，則因為鄰近存儲單元MCBi造成的耦合效應，位線的電壓電平在讀出時段期間沒有達到預定的讀出遮斷電壓電平。如果位線的電壓電平不達到讀出遮斷電壓電平，則已選擇存儲單元可能被識別為好像較少量的電流流入已選擇存儲單元似的。為了克服該現象，根據鄰近存儲單元MCBi的數據值調整位線的預充電電壓的電平。隨著位線預充電電壓的電平增加，看起來好像流入位線的電流的量多了似的。從而，能夠補償因耦合造成的電流的減少。
在第三預充電時段Precharge2期間，利用第三預充電電壓VBLC+V。ffset2 預充電鄰近處于'P2，狀態(tài)的存儲單元MCBi的存儲單元MCAi的位線。該情況下，在第三預充電時段Precharge2期間不預充電鄰近具有'E，、 'P1，、和'P3，之一的存儲單元MCBi的存儲單元的位線。經預充電的位線的電壓在讀出時段SEN期間被放電，使得其下降到預定的讀出遮斷電壓電平。通過讀出節(jié)點SNi讀出在讀出時段SEN期間放電的位線的電壓，并將讀出的結果存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。
在第四預充電時段Precharge3期間，利用第四預充電電壓VBLC+V。ffset3 預充電鄰近處于'P3，狀態(tài)的存儲單元MCBi的存儲單元MCAi的位線。該情況下，在第四預充電時段Precharge3期間不預充電鄰近具有'E，、 'P1，、和'P2，之一的存儲單元MCBi的存儲單元的位線。經預充電的位線的電壓在讀出時段SEN期間被放電，使得其下降到預定的讀出遮斷電壓電平。通過讀出節(jié)點SNi讀出在讀出時段SEN期間放電的位線的電壓，并將讀出的結果存儲在相應的頁緩沖器的鎖存器中。圖12中，各自應用于讀出時段SEN 的讀出時間彼此相同。
如上所述，通過基于鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)調整已選擇存儲單元MCAi的位線預充電電壓的電平來4卜償耦合效應。使用用于調整預充電電壓電平的偏移值V。ffsetl至V。版t3作為用于補償由鄰近存儲單元MCBi造成的耦合的耦合補償參數。
圖14示出其中對已選擇存儲單元重復預充電和讀出時段并根據鄰近存儲單元的數據值選擇性地進行數據鎖存操作的實施例。
參照圖14，對全部已選擇存儲單元(例如，與一個頁對應的存儲單元) 進行第一預充電時段PrechargeO和讀出時段SEN。對鄰近具有'E，狀態(tài)的存儲單元的存儲單元選擇性地進行數據鎖存操作。對于已進行其鎖存操作的存儲單元不再進行進一步的鎖存操作。
對全部已選擇存儲單元、或已選擇存儲單元當中未經歷鎖存操作的存儲單元進行第二預充電時段Precharge 1和讀出時段SEN。對鄰近具有'P 1，狀態(tài)的存儲單元的存儲單元選擇性地進行鎖存操作。隨后，對全部已選擇存儲單元、或已選擇存儲單元當中未經歷鎖存操作的存儲單元進行第三預充電時段Precharge2和讀出時段SEN。對鄰近具有'P2，狀態(tài)的存儲單元的存儲單元選擇性地進行數據鎖存操作。對全部已選擇存儲單元、或已選擇存儲單元當中未經歷鎖存操作的存儲單元進行第四預充電時段Precharge3和讀出時段 SEN。對鄰近具有'P3，狀態(tài)的存儲單元的存儲單元選擇性地進行數據鎖存操作。
例如可以通過用于根據鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)確定鎖存已選擇存儲單元MCAi的數據值的鎖存定時的軟件操作來執(zhí)行圖13和14中所述的讀取方法。如果分配給讀操作的讀取時間不足以執(zhí)行軟件操作，則利用下面的重復讀取方案進行讀操作。
圖13和14中所述的讀耳又方法與將預充電電壓電平作為耦合補償參數應用于圖5中所述的讀取方法的情況對應。該方法的情況下，需要軟件操作用于根據鄰近存儲單元MCBi的編程狀態(tài)確定鎖存已選擇存儲單元MCAi的數據值的定時。如果分配給讀操作的讀取時間不足以執(zhí)行軟件操作，則利用下面的重復讀^F又方案進行讀纟喿作。
圖15示出其中根據鄰近存儲單元中已編程的數據值調整位線預充電電壓電平、并通過重復鎖存操作^卜償由鄰近存儲單元造成的耦合效應的讀取方法。圖15中的讀取方法與將預充電電壓電平作為耦合補償參數應用于圖6 中所示的讀耳又方法的情況對應。
參照圖15，對與已選4奪字線WLi相連的多個存儲單元重復進行預充電操作和讀出操作預定次數。例如，在其中每個存儲單元被編程為具有四種閾
電壓分布E、 Pl、 P2、和P3之一的情況下，重復具有不同的預充電電壓電平的四個預充電時段PrechargeO至Precharge3 、以及與其對應的四個讀出時段SEN。在每個讀出時段結束時的時間點鎖存讀出的數據。此時，應用于預充電時段PrechargeO至Precharge3中的每一個的預充電電壓電平與圖13中所述的相同。每個單元存儲的數據位的數量越多，預充電和讀取操作重復的數量就越多。
根據圖15中所示的讀取方法，與各條位線分別相連的每個頁緩沖器重復地實施應用不同的預充電電壓電平的多個預充電操作、以及與其對應的讀出和鎖存操作。不需要用于在鎖存操作之前根據鄰近存儲單元MCBi的數據值確定是否鎖存已選擇存儲單元MCAi的讀出結果的軟件操作。盡管分配給讀操作的讀出時間不足以實施軟件操作，但是也有可能通過補償耦合效應進4亍準確的讀取。
圖16示出其中根據鄰近存儲單元中已編程的數據值同時調整各條位線的預充電電壓電平的讀^F又方法。
參照圖16,如果每個存儲單元被編程為具有四種閾電壓分布E、 Pl、 P2、和P3之一，則在讀操作中根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)利用四種預充電電
壓V亂c、 VBLC+V。ffsetl、 VBLC+V。ffset2、和VBLC+V。腕3之一預充電與每個存儲
單元相連的位線。分別對每條位線進行一次預充電操作、一次讀出操作、和
一次鎖存操作。應用于各個預充電時段PrechargeO至Precharge3的預充電電壓V肌c、 VBLC+V。ffsetl 、 VBLC+V。ffset2、和V肌c+V。歸3與圖13中所述的相同。特別地，在圖16中所示的讀取方法中，對全部已選擇存儲單元(例如，一個頁中的存儲單元)同時實施預充電操作、讀出操作、和鎖存操作。從而，
與上面描述的讀取方法相比顯著地減少讀取時間tread,。例如，將讀取時間tread, 的預充電和讀出時間減少四分之三。這使得用于根據鄰近存儲單元的編程狀態(tài)控制施加到每條位線的預充電電壓電平的構造成為必要。
圖17是用于描述施加位線預充電電壓以執(zhí)行圖16中所示的讀取方法的
方法的圖。
參照圖17，位線BL[i]和BL[i+l]分別與相應的頁緩沖器PBi和PBi+l 相連。頁緩沖器PBi和PBi+l中的每一個具有多個、例如三個或更多個數據鎖存器DL。每個頁緩沖器中的至少一個數據鎖存器DL存儲與鄰近字線 WLi+l相連的鄰近存儲單元MCBi的數據值。在實施已選擇存儲單元的讀操作之前存儲編程在鄰近存儲單元MCBi中的數據值。如下面將要更全面地描述的，利用鄰近存儲單元MCBi中已編程的數據值來確定與每個已選擇存儲單元MCAi相連的位線的預充電電壓電平。利用所確定的預充電電壓從已選捧存儲單元MCAi讀取數據。將與已選擇字線WLi相連的存儲單元MCAi 的數據值存儲在相應的頁緩沖器中的多個數據鎖存器DL中的至少一個中。
如下確定將要向每條位線提供的預充電電壓的電平。
在與已選擇字線WLi相連的存儲單元MCAi的讀操作中，可以向位線 BL[i]和BL[i+l]中的每一條施加多種預充電電壓VBLC、 VBLC+V。ffsetl 、 VBLC+V。ffset2、和VBLC+V。ffset3中的任何一個?？梢詮那度朐陂W速存儲器中的電壓產生電路(未示出)提供預充電電壓VBLC、 VBLC+V。ffsetl、 VBLC+V。ffset2、的內部電壓分壓來提供預充電電壓VBLC、 VBLC+V。ffsetl 、 VBLC+V。ffset2、和 VBLC+V。ffset3 。
使用存儲在每個頁緩沖器中的鄰近存儲單元MCBi的數據值作為用于選
擇將要向相應的位線提供的預充電電壓的選擇信號。頁緩沖器PBi和PBi+l 中的每一個具有用于切換多個預充電電壓的多個開關SI至S4，而且通過開關SI至S4選擇的一種預充電電壓一皮施加到相應的位線。
利用存儲在頁緩沖器PBi和PBi+l中的每一個中的鄰近存儲單元MCBi 的數據值來控制開關SI至S4。例如，在其中鄰近存儲單元MCBi的數據值為'E，的情況下，開關S1被導通，而其余開關S2至S4被截止。這使得將第一預充電電壓VBLc施加到相應的位線。如果鄰近存儲單元MCBi的數據值為'Pl，，則開關S2被導通，而其余開關S1、 S3、和S4被截止。這使得將第二預充電電壓VBLC+V。ffsetl施加到相應的位線。如果鄰近存儲單元MCBi 的數據值為'P2，，則開關S3被導通，而其余開關S1、 S2、和S4被截止。
這使得將第三預充電電壓VBLC+V。fto2施加到相應的位線。在鄰近存儲單元
MCBi的數據值為'P3'的情況下，開關S4被導通，而其余開關S1-S3被
截止。這使得將第四預充電電壓V肌c+V。ffi;et3施加到相應的位線。
此時，在相同的預充電時段期間向每條字線施加預充電電壓VBLC、 VBLC+V。ffsetl 、 VBLC+V。ffset2、和VBLC+V。ffset3。通過相同的讀出時段讀出和鎖存每條位線的預充電電壓。即，根據圖17中所示的讀取方法，通過一次預充電操作和一次讀出和鎖存操作同時讀取多個已選擇存儲單元。用于補償鄰近存儲單元的耦合的實施例使得能夠利用簡單的電路配置顯著地減少讀取時間。
圖18是示出包含圖1中所示的閃速存儲器件100的存儲器系統(tǒng)的圖。參照圖18,根據示例實施例的存儲器系統(tǒng)包括閃速存儲器件100和存儲器控制器200。閃速存儲器件100的配置與圖1中所示的基本相同，故而略去其描述。存儲器控制器200被配置為控制閃速存儲器件100。與上述的讀取方法一樣，閃速存儲器件IOO通過根據鄰近存儲單元的數據狀態(tài)調整讀出時段的長度、或位線的預充電電平來補償由鄰近存儲單元造成的耦合效應。根據該讀取方法，有可能有效地補償鄰近存儲單元之間導致的耦合效應。于是，可以提升讀取結果的可靠性。
可以將圖18中所示的存儲器系統(tǒng)配置為用于存儲卡和/或存儲卡系統(tǒng)。該情況下，可以將存儲器控制器200配置為經由從通用串行總線(USB)接口、多媒體卡(MMC )接口、 PCIExpress ( PCI-E)接口、串行AT附件(SATA) 接口、并行AT附件(PATA)接口、小型計算機系統(tǒng)接口 (SCSI)、串行附件SCSI (SAS)接口、增強小型盤接口 (ESDI)、以及集成驅動電子(IDE) 接口等一組接口中選擇的一種接口與外部設備(例如，主機)通信。
同時，閃速存儲器件是即便沒有供電也能夠保持其中存儲的數據的各種非易失性存儲器。隨著諸如蜂窩電話機、個人數字助理(PDA)、數字照相機、便攜游戲控制臺、以及MP3的移動裝置的使用迅速增長，閃速存儲器件被廣泛用于作為代碼存儲器、以及數據存儲器。閃速存儲器件還可以用于諸如高清晰度電視、數字多功能光盤(DVD)、路由器、以及全球定位系統(tǒng) (GPS)的家庭應用。
圖19是示出包含根據示例實施例的閃速存儲器件的示意性計算系統(tǒng)的方框圖。該計算系統(tǒng),皮組織為包括處理單元900,諸如樣i處理器或中央處理單元；用戶接口 800;調制解調器600，諸如基帶芯片組；存儲器控制器 200;以及閃速存儲器件100。可以將閃速存儲器件100配置為基本與圖1 中所示的一樣。在閃速存儲器件100中，通過存儲器控制器200存儲將要由處理單元900處理的N位數據(N為正整數)。閃速存儲器件100中存儲的數據通過根據上述讀取方法調整讀出時間或位線預充電電壓的電平來補償由鄰近存儲單元造成的耦合效應。
如果圖19中所示的計算系統(tǒng)為移動裝置，則其進一步包括電池700,用于向其供電。雖然圖19中未示出，該計算系統(tǒng)可以進一步裝有應用芯片組、攝像機圖像處理器(例如，CMOS圖像傳感器；CIS)、移動DRAM等。存儲器控制器200和閃速存儲器件IOO例如可以配置為、或用于利用非易失性存儲器存儲數據的固態(tài)驅動器/硬盤(SSD)。
可以以多種類型的封裝來封裝根據示例實施例的閃速存儲器件和/或存儲器控制器。例如，可以將根據示例實施例的閃速存儲器件和/或存儲器控制器封裝為從層疊封裝(PoP)、球柵陣列(BGA)、芯片尺寸封裝(CSP)、塑料引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插式封裝(PDIP)、晶片中管芯封裝 (Die in Waffle Pack)、晶片中管芯形式(Die in Wafer Form )、板上芯片 (COB)、陶瓷雙列直插式封裝(CERDIP)、塑料四方扁平封裝(MQFP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、小外形集成電路(SOIC)、收縮型小外形封裝(SSOP )、薄型小外形封裝(TSOP )、系統(tǒng)級封裝(SIP )、多芯片封裝(MCP )、晶圓級制作封裝(WFP)、晶圓級堆疊封裝(WSP)等一組封裝中選擇的一種封裝。
在示例實施例中，可以利用各自具有電荷存儲層的多種單元結構之一形成存儲單元。具有電荷存儲層的單元結構包括電荷俘獲閃速結構、其中陣列以多層堆疊的堆疊閃速結構、源極-漏極自由閃速結構、插針型閃速結構等。
如此描述示例實施例，顯然其可以以i午多形式變化。這才羊的變體不應,皮看作背離示例實施例意指的精神和范圍，而且本領域技術人員顯然可知，意欲將全部這樣的變體包含在所附權利要求書的范圍內。
對相關申請的交叉引用
本申請要求于2008年9月19日向韓國特許廳(KIPO)提交的韓國專利申請No. 10-2008-0092251的優(yōu)先權，通過引用將其內容合并于此。
權利要求
1.一種閃速存儲器件的讀取方法，包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元以獲得第一讀取結果；利用多個耦合補償參數讀取所述多個已選擇存儲單元一次或多次以獲得第二讀取結果；以及基于所述鄰近存儲單元的第一讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的第二讀取結果。
2. 如權利要求1所述的讀取方法，其中根據所述鄰近存儲單元中存儲的數據值確定所述耦合補償參數的值。
3. 如權利要求1所述的讀取方法，其中對所述已選擇存儲單元以位線為單位設置所述耦合補償參數。
4. 如權利要求1所述的讀取方法，其中所述耦合補償參數是讀出操作中將要使用的位線預充電電壓的電平、以及在其期間讀出位線電壓的讀出時段的長度之一。
5. 如權利要求4所述的讀取方法，其中讀取所述多個已選擇存儲單元包括分別對所述已選擇存儲單元在不多于N個讀出時段中執(zhí)行讀出操作，其中N是所述鄰近存儲單元中能夠存儲的數據值的數量。
6. 如權利要求5所述的讀取方法，其中選擇性地鎖存包括基于從所述鄰近存儲單元讀出的第一讀取結果鎖存N次讀出操作的結果當中的一個結果作為第二讀取結果。
7. 如權利要求5所述的讀取方法，其中讀取所述多個已選擇存儲單元包括第一預充電各自與所述已選擇存儲單元對應的多條位線；以及在N個讀出時^殳之一經過之后讀出位線的電壓作為由N次讀出操作讀出的結果。
8. 如權利要求7所述的讀取方法，其中讀取所述多個已選擇存儲單元包括第二預充電所述多條位線；以及在N個讀出時^:中的另一個經過之后再次讀出位線的電壓作為由N次讀出操作讀出的結果。
9. 如權利要求8所述的讀取方法，其中不對所述已選擇存儲單元當中其讀出結果已經^皮鎖存的存儲單元實施第二預充電和再次讀出。
10. 如權利要求4所述的讀取方法，其中讀取所述多個已選擇存儲單元包括向與所述已選4奪存儲單元相連的各條位線施加N種不同的位線預充電電壓中的至少一個，其中N是每個鄰近存儲單元中能夠存儲的數據值的數量。
11. 如權利要求10所述的讀取方法，其中讀取所述多個已選擇存儲單元包括向各自與所述已選4奪存儲單元對應的位線施加N種位線預充電電壓之一；以及在預定讀出時段經過之后讀出位線的電壓作為由N次讀出操作讀出的結果。
12. 如權利要求11所述的讀取方法，其中讀取所述多個已選擇存儲單元包括在讀出之后向各自與所述已選擇存儲單元對應的位線再次施加N種位線預充電電壓之一；以及在預定讀出時段經過之后再次讀出位線的電壓作為由N次讀出操作讀出的結果。
13. 如權利要求12所述的讀取方法，其中不對所述已選擇存儲單元當中其讀出結果被鎖存的存儲單元實施再次施加和再次讀出。
14. 如權利要求10所述的讀取方法，其中讀取所述多個已選擇存儲單元包括選才奪N種位線預充電電壓之一作為將要向每條位線施加的位線預充電電壓；向位線同時施加各條位線的已選4奪的位線預充電電壓；以及結果。
15. 如權利要求10所述的讀取方法，其中基于所述鄰近存儲單元的讀出結果以位線為單位選擇各條位線的位線預充電電壓。
16. —種閃速存儲器件的讀取方法，包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；利用第一耦合補償參數，讀取各自與具有第一數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；鎖存從應用第一耦合補償參數的存儲單元讀取的結果；利用第二耦合補償參數，讀取各自與具有第二數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；鎖存從應用第二耦合補償參數的存儲單元讀取的結果；利用第三耦合補償參數，讀取各自與具有第三數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；鎖存從應用第三耦合補償參數的存儲單元讀取的結果；利用第四耦合補償參數，讀取各自與具有第四數據值的鄰近存儲單元對應的已選擇存儲單元；以及鎖存從應用第四耦合補償參數的存儲單元讀取的結果。
17. —種閃速存儲器件的讀取方法，包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；鎖存所述已選擇存儲單元的第一讀取結果中與具有第一數據值的鄰近存儲單元對應的一個讀取結果；利用第二耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元以獲得第二讀取結果；鎖存所述已選擇存儲單元的第二讀取結果中與具有第二數據值的鄰近存儲單元對應的一個讀取結果；利用第三耦合補償參數讀取所述已選^^存儲單元以獲得第三讀取結果；鎖存所述已選擇存儲單元的第三讀取結果中與具有第三數據值的鄰近存儲單元對應的一個讀取結果；利用第四耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元以獲得第四讀取結果；以及鎖存所述已選擇存儲單元的第四讀取結果中與具有第四數據值的鄰近存儲單元對應的一個讀取結果。
18. —種閃速存儲器件的讀取方法，包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；利用第一耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元以獲得第一讀取結果；鎖存第一讀取結果當中應用第一耦合補償參數的讀取結果；利用第二耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元以獲得第二讀取結果；鎖存第二讀取結果當中應用第二耦合補償參數的讀取結果；利用第三耦合補償參數讀取所述已選4奪存儲單元以獲得第三讀取結果；鎖存第三讀取結果當中應用第三耦合補償參數的讀取結果；利用第四耦合補償參數讀取所述已選4奪存儲單元以獲得第四讀取結果；以及鎖存第四讀取結果當中應用第四耦合補償參數的讀取結果。
19. 一種閃速存儲器件的讀取方法，包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；基于所述鄰近存儲單元的讀取結果，確定各自應用于所述已選擇存儲單元的多個耦合補償參數；利用分別應用于各個已選擇存儲單元的耦合補償參數讀取所述已選擇存儲單元；以及鎖存讀取結果。
20. 如權利要求19所述的方法，其中同時讀取所述已選擇存儲單元。
21. —種閃速存儲器件，包括存儲單元陣列，具有多個存儲單元；以及頁緩沖器電路，被配置為通過調整各自與已選擇存儲單元連接的每條位線的預充電電壓的電平、或用于讀出每條位線的電壓的讀出時段的長度來讀取所述已選擇存儲單元至少一次或多次，其中所述頁緩沖器電路被配置為基于連接到與所述已選擇存儲單元不同的字線的多個鄰近存儲單元的讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果。
22. 如權利要求21所述的閃速存儲器件，其中根據每個鄰近存儲單元中存儲的數據值確定位線預充電電壓的電平以及讀出時段的長度。
23. 如權利要求21所述的閃速存儲器件，其中所述頁緩沖器電路包括多個頁緩沖器，其被配置為執(zhí)行與每條字線相連的已選擇存儲單元和鄰近存儲單元的讀操作。
24. 如權利要求23所述的閃速存儲器件，其中每個頁緩沖器包括多個
25. 如權利要求23所述的閃速存儲器件，其中每個頁緩沖器在預充電時段與讀出時段之間不需要演化時段。
26. 如權利要求23所述的閃速存儲器件，其中當每個鄰近存儲單元中存儲N個數據值時，每個頁緩沖器對相應的已選一奪存儲單元在不多于N個讀出時段內執(zhí)行N次讀出操作，其中N是每個鄰近存儲單元中能夠存儲的數據值的數量。
27. 如權利要求26所述的閃速存儲器件，其中每個頁緩沖器基于所述一個結果。
28. 如權利要求23所述的閃速存儲器件，其中每個頁緩沖器進一步包括多個開關，其操作以向每條位線施加N種預充電電壓之一，其中N是每個鄰近存儲單元中能夠存儲的數據值的數量。
29. 如權利要求28所述的閃速存儲器件，其中所述開關響應于每個頁緩沖器中存儲的鄰近存儲單元的讀出結果而操作。
30. 如權利要求28所述的閃速存儲器件，其中向所述已選擇存儲單元同時才是供經由每個頁緩沖器切換的預充電電壓。
31. —種存儲器系統(tǒng)，包括閃速存儲器件；以及控制器，被配置為控制所述閃速存儲器件，其中所述閃速存儲器件包括存儲單元陣列，具有多個存儲單元；以及頁緩沖器電路，被配置為通過調整各自與已選4奪存儲單元連接的每條位線的預充電電壓的電平、或用于讀出每條位線的電壓的讀出時段的長度來讀取所述已選擇存儲單元一次或多次，其中所述頁緩沖器電路被配置為基于連接到與所述已選擇存儲單元不同的字線的多個鄰近存儲單元的讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果。
32. —種計算系統(tǒng)，包括主機；閃速存儲器件；以及控制器，被配置為根據所述主機的請求控制所述閃速存儲器件，其中所述閃速存儲器件包括存儲單元陣列，具有多個存儲單元；以及頁緩沖器電路，被配置為通過調整各自與已選擇存儲單元連接的每條位線的預充電電壓的電平、或用于讀出每條位線的電壓的讀出時段的長度來讀取所述已選擇存儲單元一次或多次，其中所述頁緩沖器電路被配置為基于連接到與所述已選擇存儲單元不同的字線的多個鄰近存儲單元的讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果。
全文摘要
提供一種閃速存儲器件的讀取方法，其包括讀取連接到與多個已選擇存儲單元的字線不同的字線的多個鄰近存儲單元；利用多個耦合補償參數讀取所述多個已選擇存儲單元一次或多次；以及基于所述鄰近存儲單元的讀取結果選擇性地鎖存所述已選擇存儲單元的讀取結果。
文檔編號G11C16/26GK101677020SQ20091017463
公開日2010年3月24日申請日期2009年9月21日優(yōu)先權日2008年9月19日
發(fā)明者姜相求申請人:三星電子株式會社

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