專利名稱：非易失性存儲(chǔ)器的編程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，并且在特定實(shí)施例中涉及編程非易失性存儲(chǔ)器。
背景技術(shù)：
非易失性存儲(chǔ)器陣列包括諸如浮柵晶體管的非易失性器件。通過在浮柵存儲(chǔ)電荷
來編程浮柵晶體管。浮柵上的電荷在應(yīng)用激活電壓時(shí)轉(zhuǎn)移溝道的導(dǎo)電性。通過感測流過所
述器件的電流來檢測存儲(chǔ)器晶體管的溝道導(dǎo)電性(因此，檢測存儲(chǔ)器狀態(tài))。 存儲(chǔ)器單元的編程通常一次一字地完成，但是常規(guī)地需要將所選單元的漏極置于
例如6或者7伏特，柵極在11或12伏特，以及源極接地。因?yàn)楫?dāng)在漏極端和源極端之間放
置顯著的電位差時(shí)，柵極端上升到高于漏極端和源極端的水平，所以該編程操作將抽取大
量的源極到漏極電流。 —種提高編程過程速度的方法是并行地編程更多器件。然而，編程更多晶體管抽取更大的電流。由于編程需要的高電壓的原因，由電荷泵電路提供電流到晶體管。進(jìn)一步，非易失性存儲(chǔ)器的許多部件(諸如柵極電介質(zhì))不容易縮放并且限制了編程電壓的任何降低。 電荷泵電路從較低電壓源提供高電壓輸出。然而，從電荷泵可抽取的最大電流是有限的。來自電荷泵的總電流輸出的上升需要相應(yīng)地增加管芯面積，這與經(jīng)濟(jì)學(xué)驅(qū)動(dòng)縮放適得其反。 因此，在本領(lǐng)域中所需要的是編程半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的改進(jìn)的電路及方法。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，基本解決或避免了這些或者其它問題，并且通常獲得了技術(shù)優(yōu)勢。 本發(fā)明實(shí)施例包括編程非易失性存儲(chǔ)器。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，編程存儲(chǔ)器陣列的方法包括接收一系列數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊具有許多將被編程的位；確定在第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；確定在第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；以及如果在第一數(shù)據(jù)塊中和在第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于最大值，并行地將第一和第二數(shù)據(jù)塊寫入存儲(chǔ)器陣列。 前述內(nèi)容相當(dāng)廣泛地概述本發(fā)明實(shí)施例的特征，以便以下本發(fā)明的詳細(xì)描述可以更好地被理解。本發(fā)明實(shí)施例的另外的特征以及優(yōu)點(diǎn)將在下文中描述，其形成本發(fā)明權(quán)利要求的主題。應(yīng)當(dāng)被本領(lǐng)域技術(shù)人員意識(shí)到的是，所公開的概念以及特定實(shí)施例可以容易地用作修改或設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)或過程用以實(shí)施本發(fā)明的相同目的的基礎(chǔ)。還應(yīng)當(dāng)被本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到的是，這些等價(jià)的構(gòu)架沒有脫離如所附權(quán)利要求所闡明的本發(fā)明的精神和范圍。


為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，其中 圖l，其包括圖la和lb，示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊 上對(duì)數(shù)據(jù)塊求和； 圖2，其包括圖2a和圖2b，示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在任意兩個(gè)相鄰 數(shù)據(jù)塊上對(duì)數(shù)據(jù)塊求和以便最小化寫操作的數(shù)量； 圖3 ，其包括圖3a和圖3b ，示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在兩個(gè)或三個(gè)相 鄰數(shù)據(jù)塊上對(duì)數(shù)據(jù)塊求和以便最小化寫操作的數(shù)量； 圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊和反數(shù)(inverse) 數(shù)據(jù)塊上對(duì)數(shù)據(jù)塊求和； 圖5 ，其包括圖5a和5b ，示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在兩個(gè)或三個(gè)相鄰 數(shù)據(jù)塊和反數(shù)數(shù)據(jù)塊上對(duì)數(shù)據(jù)塊求和； 圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在任意兩個(gè)或任意三個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊和 反數(shù)數(shù)據(jù)塊上對(duì)數(shù)據(jù)塊求和； 圖7示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在相鄰數(shù)據(jù)塊上對(duì)數(shù)據(jù)塊求和，其中 在不降低寫效率情況下減少總編程電流； 圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的寫算法，其中在任意兩個(gè)或任意三個(gè)數(shù)據(jù)塊上對(duì)數(shù) 據(jù)塊求和；以及 圖9描述示出存儲(chǔ)器電路框圖的本發(fā)明的實(shí)施例。 除非特別指明，在不同圖中的相應(yīng)數(shù)字和符號(hào)通常指示相應(yīng)部分。圖畫成清楚地 示出實(shí)施例的相關(guān)方面，并且不必按比例繪制。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)地討論當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，本發(fā)明提 供能夠在各種各樣的特定上下文中實(shí)施的許多可應(yīng)用發(fā)明概念。所討論的特定實(shí)施例僅僅 是制造和使用本發(fā)明的特定方式的示例，并不是限制本發(fā)明的范圍。 將針對(duì)特定上下文(即編程非易失性存儲(chǔ)器)中的優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明。然 而，本發(fā)明還可以應(yīng)用于其它操作以及應(yīng)用于諸如易失性存儲(chǔ)器的其它器件。
在許多非易失性存儲(chǔ)器中，可以同時(shí)編程的位的數(shù)量(例如，"l"的數(shù)量)受到最 大可用電流限制。特別地，利用熱電子注入或者熱空穴注入來編程的非易失性存儲(chǔ)器需要 相對(duì)高的電流以產(chǎn)生這些熱載流子。需要高電流的非易失性存儲(chǔ)器的例子包括常規(guī)的閃存 器件以及諸如相變存儲(chǔ)器、MRAM以及CBRAM的新興存儲(chǔ)器，其中在某些情形下，具有雙態(tài)內(nèi) 容(toggling content)的存儲(chǔ)器單元的數(shù)量限定了所消耗的電流。最大可用電流受到應(yīng) 用的限制，例如，具有有限電池的手持裝置具有非常有限的可用電流。類似地，電荷泵的大 小限制了可用電流。同時(shí)可編程位的最大數(shù)量(nmax)的增加需要適當(dāng)增加電荷泵面積。
當(dāng)總可用電流是Imax并且單一寫操作需要的電流是Is時(shí)，能夠并行編程的位的最 大數(shù)量包括Imax/Is。例如，如果每個(gè)所寫的位需要100iiA且lmA的總電流是可用的，那么 不超過10個(gè)位能夠并行地寫入到非易失性存儲(chǔ)器中。典型地，當(dāng)某一數(shù)量的數(shù)據(jù)位(x)被 寫時(shí)，獨(dú)立于這些位中將被編程的位的數(shù)量(例如，"1"的數(shù)量)，nmax位數(shù)據(jù)的塊被并行地寫入到非易失性存儲(chǔ)器中，直到所有x位被寫。因此，為最壞情形選擇寫順序，以便當(dāng)數(shù)據(jù) 位(x)中的所有位包括將被編程的位時(shí)，那么以100%的效率執(zhí)行寫。然而，在大多數(shù)應(yīng)用 中平均地，只有一半數(shù)據(jù)位包括將被編程的位，并且因此，只有一半的可用電流被使用。在 各種實(shí)施例中，本發(fā)明克服了這些限制并且以更高的效率寫，并有效地使用可用編程電流。
在不同的方法中，同時(shí)寫可變數(shù)量的數(shù)據(jù)位，從而有效地使用可用電流。如果選擇 被寫的數(shù)據(jù)位的數(shù)量以便完全使用所有編程電流，100%的效率是可能的。然而，這個(gè)方法 有許多缺點(diǎn)。例如，寫時(shí)間不恒定而是依賴于數(shù)據(jù)，例如，數(shù)據(jù)中將被編程的位的數(shù)量。由 于要處理的情況的數(shù)量等于可能寬度的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)此算法所需的軟件和硬件都非常復(fù)雜令 人望而卻步。在各種實(shí)施例中，通過預(yù)選擇并行編程的數(shù)據(jù)寬度(或者晶體管)來克服這 些局限。例如，僅特定數(shù)量的晶體管能夠并行地編程。在一個(gè)實(shí)施例中，例子包括編程q、 2q、3q、4q的數(shù)據(jù)寬度(或晶體管)，其中q是最小預(yù)選擇的編程的數(shù)據(jù)寬度。作為選擇，在 另一個(gè)實(shí)施例中選擇q、1.5q、2q的數(shù)據(jù)寬度。在由所有晶體管抽取的電流小于或等于從電 荷泵可獲得的最大電流的約束下，從預(yù)選擇的數(shù)據(jù)寬度中選擇較大的數(shù)據(jù)寬度。
將參照?qǐng)D1來描述提高編程效率的本發(fā)明的實(shí)施例，其中使用僅兩個(gè)大小來寫數(shù) 據(jù)，較大的一個(gè)是較小一個(gè)的兩倍。然后用圖2-7所示的表來描述可選擇的實(shí)施例。用圖 8來描述在各種實(shí)施例中所使用的存儲(chǔ)器電路的框圖。 圖l，其包括圖la和lb，示出無需硬件復(fù)雜性明顯增加情況下提高寫性能效率的 本發(fā)明的實(shí)施例。圖la示出表，而圖lb示出編程方法的流程圖。 如圖la的表中所示，示出包括16個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)塊序列(將被寫的數(shù)據(jù))的任 意陣列。每個(gè)數(shù)據(jù)塊包括例如8個(gè)數(shù)據(jù)位。每個(gè)數(shù)據(jù)位可以是"1"或者"0"。將被編程數(shù) 據(jù)位包括值"l"。因此如上所述，"l"的數(shù)量限制了能夠并行編程的數(shù)據(jù)位的數(shù)量。第一 行是將被編程的數(shù)據(jù)塊序列，以及，第二行示出在該數(shù)據(jù)序列中將被編程的數(shù)據(jù)位的數(shù)量 (rir)。因此，第二行的第二列示出與將被編程的數(shù)據(jù)位數(shù)量相對(duì)應(yīng)的對(duì)于第一數(shù)據(jù)塊的值 4。第三行示出在相鄰數(shù)據(jù)塊，例如第一和第二數(shù)據(jù)塊，以及隨后第三和第四數(shù)據(jù)塊中將被 編程的位的數(shù)量(ni+n2， n3+n4，…n^v》。因此，第三行包括數(shù)據(jù)塊數(shù)量的一半(在該情 況下8個(gè)數(shù)據(jù)塊)作為將被寫的數(shù)據(jù)。因此，如果最大可編程數(shù)據(jù)位n^(能夠并行編程的 數(shù)據(jù)位)是10，第三行示出能夠同時(shí)寫前兩個(gè)數(shù)據(jù)塊。如果第三行的每個(gè)單元中的數(shù)據(jù)位 的數(shù)量不大于最大可編程數(shù)據(jù)位n^，則在效率上達(dá)到100%增長。然而，如果第三行中的 單元大于最大可編程數(shù)據(jù)位n^，數(shù)據(jù)位將作為單獨(dú)的塊來寫。 對(duì)于圖la的第一行所示的數(shù)據(jù)位序列，在第四行中示出一起寫的數(shù)據(jù)塊。因此， 一起寫第一和第二數(shù)據(jù)塊，然而第三和第四數(shù)據(jù)塊分開來寫。因此，使用這種方法該數(shù)據(jù)序 列作為十一個(gè)數(shù)據(jù)塊來寫。因此，對(duì)于該特定的數(shù)據(jù)塊序列獲得45%的效率增長。當(dāng)平均 只有一半數(shù)據(jù)位是"1"時(shí)，使用該算法對(duì)于隨機(jī)數(shù)據(jù)所獲得的平均效率增長大約是81 % 。 因此，大約20%的時(shí)間，數(shù)據(jù)塊不能組合。 盡管展示了對(duì)兩個(gè)相鄰塊求和，但在各種實(shí)施例中，可以對(duì)更多相鄰數(shù)據(jù)塊一起 求和。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，能夠?qū)ο噜彽膬蓚€(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊(例如，~+~+1)求和以及對(duì)三 個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊(例如，r^+n^+nw)求和。如果在三個(gè)相鄰塊中將被編程位的數(shù)量不大于最 大可編程位n^，那么一起寫這三個(gè)相鄰塊。例如，在圖1中，在第十三、十四和十五列中的 數(shù)據(jù)塊可以一起編程，對(duì)于該例子，帶來總共60%的效率增長。類似地，在另一個(gè)實(shí)施例中，多達(dá)四個(gè)數(shù)據(jù)塊能夠被組合。因此，例如，在第十三、十四、十五和十六列中的數(shù)據(jù)塊能夠一 起被編程，對(duì)于該例子，帶來總共78%的效率增長。 圖2，其包括圖2a和2b，示出用于進(jìn)一步優(yōu)化寫序列的本發(fā)明的實(shí)施例。圖2a示 出如圖la的表，而圖2b示出流程圖。如在前的實(shí)施例一樣，第一行列出數(shù)據(jù)序列，第二行 列出將被編程的位的數(shù)量，以及第三行列出在相鄰行上求和的將被編程的位的數(shù)量。如上 所述，第三行包括在相鄰數(shù)據(jù)塊中(例如，n,rv n3+n4，…r^+rv》將被編程的位。不像在 前的實(shí)施例，增加另外的行(第四行)，其在第二和第三數(shù)據(jù)塊中在相鄰塊(例如，n2+n3， n4+n5， ...nr+1+nr+2)上求禾口。 第五行，其相應(yīng)于圖la中的第四行，示出用于寫數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)塊。類似于圖la， 第一列包括第一和第二數(shù)據(jù)塊。第二列也類似于圖la使用第三數(shù)據(jù)塊。然而，不像在前的 實(shí)施例，第三列包括第四和第五數(shù)據(jù)塊。這是因?yàn)槿缭诘谒男兴?，第四和第五?shù)據(jù)塊能夠 被組合到小于最大可編程位nmax。因此，使用這個(gè)實(shí)施例獲得進(jìn)一步效率增益。例如，對(duì)于在 第一行所示的數(shù)據(jù)序列，數(shù)據(jù)可以被編程為IO個(gè)數(shù)據(jù)塊，而不是在前的實(shí)施例中的11個(gè)。 因此，獲得60%的提高。當(dāng)平均只有一半數(shù)據(jù)位是"l"時(shí)，使用這個(gè)算法獲得的對(duì)于隨機(jī)數(shù) 據(jù)的平均效率增長大約是83 % 。這個(gè)實(shí)施例還可以包括在多個(gè)數(shù)據(jù)塊(例如，r^+r^+rv》 上相加以如上所述進(jìn)一步提高效率。 圖3a示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的寫算法，其中數(shù)據(jù)塊在兩個(gè)或三個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊 上求和以最小化寫操作的數(shù)量。如圖2a的在前實(shí)施例一樣，第一行列出數(shù)據(jù)序列，第二行 列出將被編程的位的數(shù)量，以及第三行列出在相鄰數(shù)據(jù)塊上求和的將被編程的位的數(shù)量。 第四行也列出如圖2a中所描述的在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊上的求和。不像在前實(shí)施例，第五、第 六和第七行列出在三個(gè)相鄰塊上的求和，例如，第五行列出在nr+nrt+rv2上的求和，第六行 列出在nw+n^+rv3上的求禾P，以及第七行列出在nH+r^+n^上的求和。因此，如在第八行所 列，選擇兩個(gè)或者三個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊來最小化寫操作的數(shù)量。例如，第十二、第十三和第十四 數(shù)據(jù)塊一起被選擇并且并行地寫。如在該表中所示，對(duì)于這個(gè)例子，在九個(gè)步驟中處理所示 的數(shù)據(jù)序列，效率增益總共約為78%。 圖4示出一實(shí)施例，其將數(shù)據(jù)如上所述寫成"1"或者寫成反數(shù)的數(shù)據(jù)，其中"1"作 為"0"存儲(chǔ)且"0"作為"1"存儲(chǔ)。如果"0"的數(shù)量小于"1"的數(shù)量，以反數(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能夠 節(jié)省寫操作。然而，數(shù)據(jù)塊必須包括附加位來標(biāo)明數(shù)據(jù)類型是反數(shù)或不是反數(shù)。盡管包括 這個(gè)附加位在存儲(chǔ)效率上會(huì)有損失，但是這能夠由通過使用特別是對(duì)于特定類型數(shù)據(jù)的這 種算法而獲得的增益來補(bǔ)償。 參考圖4，向圖la增加另外的行，以示出在單個(gè)數(shù)據(jù)塊(A)中需要被編程的反數(shù) 數(shù)據(jù)位的數(shù)量(第四行)，以及在相鄰列中反數(shù)數(shù)據(jù)位的數(shù)量(第五行)。例如，在第五行 中，相鄰的兩個(gè)相鄰塊二者(例如，ur+ur+1)被求和。如果在相鄰塊中將被編程的反數(shù)位少 于最大可編程位n^，那么相鄰塊作為反數(shù)數(shù)據(jù)一起被寫，而通過在上述附加位中寫入附加 的"l"來指示反數(shù)。 因此，如圖1所示在普通模式下，第一和第二數(shù)據(jù)塊一起被編程。然而，使用反數(shù) 模式一起編程第三和第四塊，因此減少所需寫操作的數(shù)量。因此，在八個(gè)數(shù)據(jù)塊中編程所有 數(shù)據(jù)塊，而普通模式的實(shí)施例需要十一個(gè)數(shù)據(jù)塊。盡管存在由于需要包括關(guān)于數(shù)據(jù)位模式 的信息所引起的存儲(chǔ)效率的損失，但在一些實(shí)施例中，這能夠通過效率增益來補(bǔ)償。這個(gè)過程的效率增益是100。有利的是，并且不像在前的實(shí)施例，對(duì)于這個(gè)每數(shù)據(jù)塊8位以及n^ =10的例子，此效率增益不依賴于數(shù)據(jù)。 圖5，其包括圖5a和5b，示出使用普通和反數(shù)數(shù)據(jù)的本發(fā)明實(shí)施例。盡管第一、第 二和第三行與圖4類似，像如上參照?qǐng)D3描述的那樣，增加另外的行以增加多于一個(gè)的相鄰 數(shù)據(jù)塊。盡管第三行在兩個(gè)相鄰塊(例如，上求和，第四行在三個(gè)相鄰塊(例如， r^+nrt+rv2)上求和。如果在三個(gè)相鄰塊中將被編程的位不大于最大可編程位nmax，那么此 三個(gè)相鄰塊一起被寫。類似地，增加附加的行，其在反數(shù)數(shù)據(jù)塊中的三個(gè)相鄰塊上求和(例 如，A+urt+iv2)。如果在三個(gè)相鄰塊中將被編程的反數(shù)位的數(shù)量小于最大可編程位nmax，那 么三個(gè)相鄰數(shù)據(jù)塊作為反數(shù)數(shù)據(jù)一起被寫，再增加"l"用于表明反數(shù)數(shù)據(jù)。對(duì)于這個(gè)例子 效率增益大約是128%。 圖6示出在普通和反數(shù)數(shù)據(jù)模式下三個(gè)相鄰塊求和的實(shí)施例。增加另外的行以示 出另外的求和(例如，第五行示出~+1+~+2+~+3上的求和，并且第六行示出rv一nr+n^上的 求和)。類似地，在反數(shù)數(shù)據(jù)空間中增加另外的行。如表中所示，對(duì)于此例子，在6個(gè)步驟內(nèi) 處理所示的數(shù)據(jù)序列，總效率增益大約為167%。因此，在任何給定數(shù)據(jù)序列，通過選擇在兩 個(gè)相鄰塊或者三個(gè)相鄰塊上求和的位的最小數(shù)量，選擇繼續(xù)。 在各種實(shí)施例中，能夠在芯片上配置如上描述的寫優(yōu)化算法。由于在有限數(shù)量的 數(shù)據(jù)塊(例如，對(duì)于圖1的實(shí)施例是2個(gè))上執(zhí)行求和，硬件的復(fù)雜度水平是最小的。在各 種實(shí)施例中，硬件可以或者使用本發(fā)明的實(shí)施例，或者使用固定數(shù)量的數(shù)據(jù)塊，因此使用不 依賴于數(shù)據(jù)的寫寬度。 圖7示出實(shí)施例，其中在沒有寫效率明顯下降的情況下，減小可編程位的最大數(shù) 量n^。在圖7中，與圖la相比可編程位的最大數(shù)量n,降至8，圖la中可編程位的最大數(shù) 量n^是10。在這個(gè)實(shí)施例中，寫操作的總共數(shù)量是13，效率增長23%，盡管對(duì)于編程可用 的總電流減少。 如圖7所示，該改進(jìn)的寫操作可用于，例如，通過減少電荷泵的面積，來減少器件 的電路面積。通過減少可用于寫操作的總電流，這是可能的。例如，使用本發(fā)明的實(shí)施例， 在不影響總寫時(shí)間的情況下可以減少可編程位的最大數(shù)量n^。由于減少了來自電荷泵的 總電流，電荷泵的面積能夠縮小，因?yàn)殡娙萜鞯某叽缒軌驕p小。由于電荷泵的電容器消耗相 當(dāng)大的面積，管芯尺寸的明顯節(jié)省是可能的。這個(gè)實(shí)施例在諸如手持裝置的功率敏感裝置 中可能是更優(yōu)選的。 圖8示出一實(shí)施例，其中通過盡可能接近要編程的最大可編程位nmax位選擇數(shù)據(jù) 塊組合，選擇數(shù)據(jù)塊以最大化被寫的位的數(shù)量。在這個(gè)實(shí)施例中，先緩沖數(shù)據(jù)，并且如圖1 所示計(jì)算在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)位的數(shù)量。然而，在這個(gè)實(shí)施例中，選擇數(shù)據(jù)塊來最大化一 起寫的位的數(shù)量。例如，圖8示出使用這個(gè)實(shí)施例寫的圖1的數(shù)據(jù)序列。在第一個(gè)循環(huán)中， 選擇在第一和第三列的數(shù)據(jù)塊以形成并行編程的十位的單個(gè)塊。在第二個(gè)循環(huán)中，選擇第 二和第四數(shù)據(jù)塊。類似地，如圖8所示，在僅僅7個(gè)循環(huán)中寫該數(shù)據(jù)序列的其余部分。
圖9描述示出存儲(chǔ)器電路框圖的本發(fā)明實(shí)施例。該存儲(chǔ)器電路包括耦合到電源節(jié) 點(diǎn)12的電荷泵11。電荷泵設(shè)計(jì)為提供高于電源電壓的電壓。例如，電荷泵提供12V的輸出 電壓，用于存儲(chǔ)器陣列15的寫或擦除操作。例如通過開關(guān)16向存儲(chǔ)器陣列提供來自電荷泵 的電壓。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，字線和位線開關(guān)分別耦合到存儲(chǔ)器陣列的字線和位線，并耦合到電荷泵ll。位線和字線在存儲(chǔ)器陣列15的每個(gè)存儲(chǔ)器器件上提供電壓。控制器20 處理將被寫入存儲(chǔ)器陣列15的數(shù)據(jù)序列10并提供關(guān)于位的數(shù)量和位置的信息，以及因此 提供關(guān)于同時(shí)被寫的存儲(chǔ)器器件的數(shù)量的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器20包括處理器。 開關(guān)16使用來自控制器20的信息，并且并行地耦合存儲(chǔ)器器件的組。在各種實(shí)施例中，控 制器20使用圖1至8的實(shí)施例中所描述的任意一個(gè)算法來選擇一起寫的位的數(shù)量。在各 種實(shí)施例中，存儲(chǔ)器陣列15包括諸如閃存存儲(chǔ)器器件的非易失性存儲(chǔ)器。
在描述本發(fā)明的實(shí)施例時(shí)，表格僅作為解釋算法的方式使用，實(shí)際實(shí)施可以不需 要生成這樣的表格。 盡管本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離所附權(quán)利要求限 定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠做出各種改變、置換以及改造。例如，以上討論的 許多特征和功能能夠以軟件、硬件或者固件、或其組合來實(shí)現(xiàn)。作為另一例子，可以容易地 由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是，在此描述的許多特征、功能可以改變而仍保持在本發(fā)明的范 圍內(nèi)。 此外，本申請(qǐng)的范圍并不旨在限于說明書中所描述的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組 分、裝置、方法以及步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易地從本發(fā)明的揭示中 理解的是，可以根據(jù)本發(fā)明來利用當(dāng)前存在的或者以后開發(fā)的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組 分、裝置、方法或者步驟，其執(zhí)行與在此描述的相應(yīng)實(shí)施例實(shí)質(zhì)上相同的功能或者達(dá)到實(shí)質(zhì) 上相同的結(jié)果。由此，所附的權(quán)利要求旨在將這些過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的成分、裝置、方法 或者步驟包括在其范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種編程存儲(chǔ)器陣列的方法，該方法包括將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)第一長度的第一數(shù)據(jù)塊；計(jì)算第一值，所述第一值是在每個(gè)第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)第二長度的第二數(shù)據(jù)塊，所述第二長度大于第一長度；計(jì)算第二值，所述第二值是在每個(gè)第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；并且如果所述第二值不大于最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
2. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括如果所述第二值大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
3. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二長度是所述第一長度的整數(shù)倍。
4. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二長度小于所述第一長度的四倍。
5. 權(quán)利要求l的方法，進(jìn)一步包括將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)第三長度的第三數(shù)據(jù)塊，所述第三長度大于所述第二長度，計(jì)算第三值，所述第三值是每個(gè)第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；以及如果所述第三值不大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
6. 權(quán)利要求5的方法，其中所述第二長度和所述第三長度是所述第一長度的整數(shù)倍。
7. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)所述第二長度的第三數(shù)據(jù)塊，所述第三數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊被平移所述第一長度；計(jì)算第三值，所述第三值是每個(gè)第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；以及如果所述第三值不大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中第二長度是第一長度的整數(shù)倍。
9. 權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)第三長度的第四數(shù)據(jù)塊，所述第三長度大于所述第二長度；計(jì)算第四值，所述第四值是每個(gè)第四數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；以及如果所述第四值不大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第四數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
10. 權(quán)利要求9的方法，其中所述第二長度和所述第三長度是所述第一長度的整數(shù)倍。
11. 權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)所述第三長度的第五數(shù)據(jù)塊，所述第五數(shù)據(jù)塊和所述第四數(shù)據(jù)塊被平移所述第一長度；計(jì)算第五值，所述第五值是每個(gè)第五數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；以及如果所述第五值不大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第五數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
12. 權(quán)利要求7的方法，其中所述第二長度和所述第三長度是所述第一長度的整數(shù)倍。
13. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)第二長度的第三數(shù)據(jù)塊，所述多個(gè)第三數(shù)據(jù)塊包括待寫數(shù)據(jù)的反數(shù)；計(jì)算第三值，所述第三值是每個(gè)第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；以及如果所述第三值不大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
14. 一種編程存儲(chǔ)器陣列的方法，該方法包括接收一系列數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊具有多個(gè)將被編程的位；確定第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；確定第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；并且如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和大于最大值，并行地將第一數(shù)據(jù)塊寫入所述存儲(chǔ)器陣列。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中所述第一和第二數(shù)據(jù)塊是相鄰數(shù)據(jù)塊。
16. 權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于所述最大值，將所述第一和第二數(shù)據(jù)塊并行地寫入所述存儲(chǔ)器陣列。
17. 權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括確定第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量。
18. 權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊、所述第二數(shù)據(jù)塊和所述第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于所述最大值，將所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)塊并行地寫入所述存儲(chǔ)器陣列。
19. 權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊、所述第二數(shù)據(jù)塊和所述第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和大于所述最大值，將所述第一和第二數(shù)據(jù)塊并行地寫入所述存儲(chǔ)器陣列。
20. 權(quán)利要求19的方法，其中所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)塊是相鄰數(shù)據(jù)塊。
21. 權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第三數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于所述最大值，將所述第一和第三數(shù)據(jù)塊并行地寫入存儲(chǔ)器陣列。
22. 權(quán)利要求21的方法，其中所述第一和第三數(shù)據(jù)塊不是相鄰數(shù)據(jù)塊。
23. 權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括確定第四數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量。
24. 權(quán)利要求23的方法，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊、所述第二數(shù)據(jù)塊、所述第三數(shù)據(jù)塊和所述第四數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于所述最大值，將所述第一、第二、第三和第四數(shù)據(jù)塊并行地寫入存儲(chǔ)器陣列。
25. 權(quán)利要求24的方法，其中所述第一、第二、第三和第四數(shù)據(jù)塊是相鄰數(shù)據(jù)塊。
26. 權(quán)利要求23的方法，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊、所述第二數(shù)據(jù)塊、所述第三數(shù)據(jù)塊和所述第四數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和大于所述最大值，將所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)塊并行地寫入存儲(chǔ)器陣列。
27. 權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括確定在所述第一和第二數(shù)據(jù)塊中數(shù)據(jù)的反數(shù)；如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和大于所述最大值，將所述第一和第二數(shù)據(jù)塊的反數(shù)并行地寫入所述存儲(chǔ)器陣列。
28. 權(quán)利要求27的方法，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于最大值，將所述第一和第二數(shù)據(jù)塊并行地寫入所述存儲(chǔ)器陣列。
29. 權(quán)利要求27的方法，其中所述第一和第二數(shù)據(jù)塊是相鄰數(shù)據(jù)塊。
30. —種編程存儲(chǔ)器陣列的方法，該方法包括將待寫數(shù)據(jù)分為多個(gè)第一長度的第一數(shù)據(jù)塊；計(jì)算第一值，所述第一值是多個(gè)第一數(shù)據(jù)塊的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；計(jì)算第二值，所述第二值是多個(gè)第一數(shù)據(jù)塊后續(xù)緊接的數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)計(jì)算第三值，所述第三值是所述第一和第二值之和；并且如果所述第三值不大于最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第一數(shù)據(jù)塊和后續(xù)緊接的數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
31. 權(quán)利要求30的方法，進(jìn)一步包括如果所述第三值大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位。
32. 權(quán)利要求31的方法，進(jìn)一步包括將所述第一數(shù)據(jù)塊和后續(xù)緊接的數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)換為反數(shù)數(shù)據(jù)；如果所述第三值大于所述最大允許并行編程的位的數(shù)量，并行地寫所述反數(shù)數(shù)據(jù)中將被編程的位。
33. —種存儲(chǔ)器電路，包括包括非易失性存儲(chǔ)器器件的非易失性存儲(chǔ)器陣列；耦合到多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器陣列的電荷泵，所述電荷泵為所述非易失性存儲(chǔ)器器件的編程供電；耦合到多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器陣列的控制器，所述控制器包括用于計(jì)數(shù)一系列待寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量的裝置，其中所述控制器產(chǎn)生第一值，所述第一值是將被并行地寫的位的數(shù)量，其中所述第一值是第二值的整數(shù)倍，其中所述第二值是預(yù)定義值并且包括并行地被寫的位的最小數(shù)量；耦合在所述電荷泵和所述非易失性存儲(chǔ)器陣列之間的開關(guān)，其中所述開關(guān)包括用于將計(jì)算所述第一值的總和的非易失性存儲(chǔ)器器件的一部分與所述電荷泵耦合的裝置。
34. 權(quán)利要求33的存儲(chǔ)器電路，其中所述控制器通過下述操作來產(chǎn)生第一值接收一系列數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊具有許多將被編程的位；確定第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；確定第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；并且如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和大于最大值，將所述第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量指定為所述第一值。
35. 權(quán)利要求34的存儲(chǔ)器電路，其中所述第一和第二數(shù)據(jù)塊是相鄰數(shù)據(jù)塊。
36. 權(quán)利要求34的存儲(chǔ)器電路，其中所述最大值由所述電荷泵的容量確定。
37. 權(quán)利要求34的存儲(chǔ)器電路，進(jìn)一步包括如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于所述最大值，將所述第一和第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量指定為所述第一值。
全文摘要
本發(fā)明涉及非易失性存儲(chǔ)器的編程。公開了非易失性存儲(chǔ)器及其編程方法。在一個(gè)實(shí)施例中，編程存儲(chǔ)器陣列的方法包括接收一系列數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊具有許多將被編程的位；確定第一數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；確定第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量；并且如果所述第一數(shù)據(jù)塊和所述第二數(shù)據(jù)塊中將被編程的位的數(shù)量之和不大于最大值，將第一和第二數(shù)據(jù)塊并行地寫入存儲(chǔ)器陣列。
文檔編號(hào)G11C16/10GK101789266SQ20091100002
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
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