專利名稱：一種操作具有可區(qū)別資料區(qū)域的存儲器的方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種半導體存儲器，且特別是一種操作具有可區(qū)別資料區(qū)域的存 儲器的方法。
背景技術：
非揮發(fā)性存儲器裝置，是設計成即使不供應電源仍可保存所編程的信息。今日非 揮發(fā)性存儲器一般的用途包括只讀存儲器(read-onlymemories，ROMs)，其通常在制造時 即被編程至儲存一固定位型態(tài)，且之后不可再被編程?？删幊讨蛔x存儲器(programmable read-only memories, PROMs)是一種場域可程序存儲器的形式，其可由PROM編程器再被 IS禾呈一、次。"SJ^^除"SJIS禾呈只 #fiH (erasable programmable ready-on 1 ymemories, EPR0M)可像PROMs般被編程，但也可被擦除，例如是由紫外光曝光而將存儲器中所有位編 程至已知狀態(tài)(例如是邏輯1)。電子式可擦除可編程只讀存儲器(electrically erasable programmable ready-onlymemories, EEPR0M)的操作類似 EPROMs，除了各別已儲存位可被 電性擦除的特征。EEPROMs的一特別形式，稱為閃存(flash memory)，通常以組為單位被擦 除，雖然快閃存儲單元是可被分別地編程。非揮發(fā)性存儲器技術中，電荷捕捉存儲器裝置是較近期發(fā)展的代表。電荷捕捉存 儲單元一般由提供編程電壓至裝置的終端來編程，其注入電荷至存儲單元的電荷捕捉層且 修改存儲單元的臨界電壓(thresh0ldV0ltage，Vt)?？捎商峁┳x取電壓至裝置的終端，與于 漏極電路中偵測電流大小，從而推斷存儲單元的Vt數值來讀取存儲單元。當Vt是可編程至 二可區(qū)別區(qū)域的數值之一時，則存儲單元可儲存一位信息于一單晶體管。通常存儲單元可 假定為二狀態(tài)其一已編程或未編程。舉例而言，一未編程存儲單元可具有近似2V的Vt，同 時已編程存儲單元的Vt的范圍可從約3V至約5V。支持二可區(qū)別準位的Vt的存儲單元被 稱為單階存儲單元(single-level cell，SLC)。SLC的一些類型，于每一個電荷捕捉層的二局部區(qū)域(例如是左和右)儲存一位， 使得Vt于代表每個晶體管總體的二位(例如是左和右)的每一個二局部區(qū)域被個別地修 改。編程和讀取SLC的已知方法是描述于，例如是U. S. Pat. No. 6，011，725，在此參考其整 體。不幸地，耦合的程度(其被稱為第二位效應)幾乎不可避免的存在于電荷捕捉SLC 中左與右的局部區(qū)域。此耦合動作當同一存儲單元的其它區(qū)域被編程時，將增加未編程區(qū) 域的vt，而此耦合動作將減少與此存儲單元相關的編程范圍。也就是說，耦合效應需要已編 程區(qū)域的Vt增加以補償此耦合動作。較高的所需Vt將導致一個或多個較高供應電壓、較大 的第二位效應與其它減少存儲單元操作效率的非預期狀況。先前的技術方法，由從右位的 電荷分布反耦合左位的電荷分布來改善第二位效應，是目前僅有的有限制的操作方式。因此于先前技術中存在用來減緩不合乎需要的第二位效應的操作電荷捕捉存儲 單元的方法的需求。
發(fā)明內容
本發(fā)明由提供操作單階存儲單元的方法來滿足這些需求。在此揭露方法的實施例 包括提供(例如是接收)資料的第一與第二位(待編程至存儲單元)，其中每一位具有第一 與第二數值中其一數值，根據第一位的數值來編程存儲單元的第一資料區(qū)域，且根據第二 位的數值來編程存儲單元的第二資料區(qū)域。當第一與第二位(待編程)具有第一數值時，第一與第二資料區(qū)域可由改變它們 的臨界電壓至第二準位來被編程。當第一與第二位(待編程)各別的具有第一數值與第二數值時，第一資料區(qū)域可 由改變它的臨界電壓至第一準位來被編程。其后第二資料區(qū)域的臨界電壓可被感測。當第 二資料區(qū)域的感測臨界電壓是大于第一準位，則第一區(qū)域的臨界電壓可使用輕編程的方法 來改變至第二準位。本發(fā)明還包括提供讀取具有第一與第二資料區(qū)域的存儲器的方法。此方法的實施 例包括感測第一資料區(qū)域的臨界電壓且比較感測臨界電壓與第一和第二臨界準位。當感測 臨界電壓是大于第二臨界準位，則做出第一資料區(qū)域是已編程的決定。當感測臨界電壓是 小于第一臨界準位，則做出第一資料區(qū)域未編程的決定。此方法的另一實施例還包括當第 一資料區(qū)域的臨界電壓是不小于第一臨界準位且不大于第二臨界準位時，感測第二資料區(qū) 域的臨界電壓。當第二資料區(qū)域的臨界電壓是小于第一臨界準位，做出第一資料區(qū)域已編 程的決定。當第二資料區(qū)域的臨界電壓是大于第二臨界準位，則做出第一資料區(qū)域是未編 程的決定。從上下文、說明書中所載明的、和所屬技術領域中具有通常知識者的知識來看，如 果于任何特征的組合中，其特征不會相互不一致的話，則所敘述的任一特征或特征的組合 是包含于本發(fā)明的范圍之內。另外，任一特征或特征組合可被特別地從本發(fā)明的任一實施 例中排除。為了總結本發(fā)明的目的，本發(fā)明中一些方面，優(yōu)點和新穎特征將被敘述。當然， 可明了的是，將所有的方面，優(yōu)點和特征實施于本發(fā)明任一特別實施方式中不是必需的。本 發(fā)明中其它的優(yōu)點和方面將清楚地描述于下文的實施方式與權利要求范圍中。
為了詳細說明本發(fā)明的結構、特征及功效所在，以下列舉較佳實施例并配合下列
如后，其中圖1是編程具有左與右資料區(qū)域的電荷捕捉單階存儲單元(single-level cell SLC)方法的實施例的流程圖；圖2A與圖2B是說明未編程電荷捕捉SLC的左與右資料區(qū)域各自的臨界電壓分布 的圖標。圖3A與圖;3B是繪示具有兩個已編程資料區(qū)域的電荷捕捉SLC的左與右資料區(qū)域 的各自臨界電壓分布的圖標。圖4A-圖4F是在表為只編程電荷捕捉SLC的左資料區(qū)域的流程的步驟之后，描述 代表左與右資料區(qū)域的臨界電壓的分布。圖5A-圖5F是在表為只編程電荷捕捉SLC的左資料區(qū)域的流程的步驟之后，說明 電荷捕捉SLC的代表左與右資料區(qū)域的臨界電壓的分布。5
圖6A是讀取電荷捕捉SLC的左資料區(qū)域的方法的實施例的流程圖。圖6B是讀取電荷捕捉SLC的右資料區(qū)域的方法的實施例的流程圖。圖7是讀取電荷捕捉SLC的左與右資料區(qū)域的方法的實施例的流程圖。圖8是讀取電荷捕捉SLC的一資料區(qū)域的方法的實施例的流程圖。圖9A是其可執(zhí)行功能，例如是讀取圖8實施例中電荷捕捉SLC的資料區(qū)域，的電 路的第一部分的概要圖。圖9B是其可執(zhí)行圖8的實施例的功能的電路的第二部分的概要圖。圖IOA-圖IOD是根據本發(fā)明的一方面的時序圖。
具體實施例方式以下將詳細提出本發(fā)明的較佳實施例，并伴隨
其范例。于附圖及說明中 盡可能利用相同或類似的標號來提及相同或類似的部件。應注意的是，附圖是以簡化形式 出現，并非自動假設為作為所有實施例中的精確比例。這表示他們?yōu)楸景l(fā)明中不同方面的 實現方式的范例，且根據一些但不是全部的實施例，預設為按比例。根據一些實現方式，當 依比例解釋描述這些附圖中的架構，而在其它實現方式中則不用依比例解釋這些相同的架 構。于本發(fā)明中一些方面，于附圖中及以下的說明中使用相同標號是為了提及相似或模擬 (但不必相同)的成分及元件。根據其它方面，于附圖中及以下的說明中使用相同標號是為 了提及相同或實質上相同(或功能上相同)的成分及元件。針對伴隨的附圖，揭露的內容 中采用了指向性詞語，例如是頂、底、左、右、上、下、在上面、在上方、下、在下面、后面、以及 前面，采用這些詞語的目的只為了方便和清楚說明而已。這些指向性詞語不應以任何方式 用來作為限制本發(fā)明的區(qū)域。雖然于此揭露的內容提及一些實施例，應明了的是這些實施例是以范例方式而 存在，而不是以限制方式而存在。此揭露的內容伴隨的含義是指要由以下的詳細說明來討 論示范實施例，詳細說明得以解釋為涵蓋所有這些實施例的所有改變、置換例子及等效的， 皆可視為落入權利要求范圍所定義的發(fā)明的精神和范圍內。該明了與體會的是于此描述 的操作步驟和架構不包含此揭露的架構的一完整操作流程?？神詈洗祟I域的已知的各種 集成電路技術來實作本發(fā)明，而且于此只包括了一些為了理解本明所需而實作上常用的步 驟。一般來說，本發(fā)明能提供于半導體裝置和方法的領域。然而為了說明目的，以下的說明 是針對一存儲器裝置和其相關方法。更詳細的參照圖標圖2A和圖2B，其是說明未編程存儲單元的左及右資料區(qū)域 的臨界電壓分布的圖，而此未編程存儲單元可為電荷捕捉單階存儲單元(single level memory, SLC)。一般實現上將電荷捕捉SLC的每一資料區(qū)域視為二狀態(tài)之一已編程狀態(tài)或 未編程狀態(tài)(例如是擦除狀態(tài))。未編程資料區(qū)域可認為是具有數值“1”儲存其中的資料 位，而已編程資料區(qū)域可認為是具有數值“0”的資料位儲存其中。未編程資料區(qū)域可擁有 與其相關的臨界電壓(Vt)的分布150，此Vt實質上圍繞著未編程臨界電壓準位而分布，此 臨界電壓準位Vu在圖2A中是說明為左資料區(qū)域，其中用于左資料區(qū)域的臨界電壓是以Vh 表示。對一般NMOS SLC而言，Vu可為約2V。圖2B中說明，當右資料區(qū)域是未編程時，用于 右資料區(qū)域的相似臨界電壓分布巧5是以Vt_K表的。具有描述左Vt分布150和右Vt分布 155的電荷捕捉SLC被認為是擁有2位型樣Q-bit pattern) “11”儲存其中。既然編程一已擦除電荷捕捉SLC至“ 11”的數值是不需要任何動作，所以下述說明主要是關于編程此類 存儲單元至“ 00，，、“01”和"10"的數值。圖1的流程圖是繪示方法的實施例，此方法可從步驟60開始且于步驟65來提供， 例如是接收，一組具體指定待編程至存儲單元的左與右資料區(qū)域的數值的位(LR)。存儲單 元可包括，例如是電荷捕捉SLC。LR的數值可為，例如是“00”、“01”和“10”數值中其一。 本文中所使用的此對位以LR表的，其中L代表二位型態(tài)的左位，而R代表二位型態(tài)的右位。 在步驟70中，根據LR的數值，三個編程選項中一個選項可被選擇。當在步驟70中的LR是“00”，則左位在步驟75中被編程至PV2的準位，而右位在 步驟80中同樣的被編程至PV2準位。編程至PV2準位的一解釋于圖3A和圖中各別的 以左與右資料區(qū)域說明。圖3A中，代表左資料區(qū)域Vt的分布160(以Vt-L表示)是具有 約全部、或一預先定義數量大于編程準位PV2的繪示。如左資料區(qū)域的例子，右資料區(qū)域是 同樣的編程至圖3B中表為Vt_K的分布165所說明的PV2準位。選擇表為PV2準位的一方 法是設定PV2為高于連結所有“1”資料(包括第二位“1”資料)臨界準位的較高準位。當LR在步驟70中是“01”時，編程左資料區(qū)域是一附加條件的動作。在步驟85 中，左資料區(qū)域是先被編程至PVl的準位。此第一編程步驟(步驟8 的一可能結果于圖4A 中闡明，此圖4A說明具有約全部、或一預先定義數量大于編程準位PVl的Vt+的分布170。 參考非理想情況的圖4B，包括大于Vu準位數值的Vt_K的分布175也可被產生。Vt_K數值的 非理想分布175，是因編程左資料區(qū)域和其期間所產生，且其可被歸因為第二位效應，可包 括也可不包括大于PVl的Vt_K的數值。圖4B是說明包括大于PVl的Vt_K的數值的一分布 175的范例。不包括大于PVl的Vt_K的數值的分布175的范例是以下述圖4E和圖4F來說 明。步驟85編程左資料區(qū)域至PVl的準位之后，在步驟82執(zhí)行一測試以量測(例如 是檢測)右資料區(qū)域的Vt_K臨界電壓。若Vt_K是大于PVl (例如是圖4B)，編程左資料區(qū)域 的流程在步驟90中繼續(xù)執(zhí)行輕編程左資料區(qū)域至大于PV2 Vt_L的準位的動作。本文所稱的“輕編程”，是描述一編程流程其較所稱“正常編程”為緩慢且較為準 確。例如于輕編程中，臨界電壓可由使用相對多數目的微小編程增量來增加，每一微小增量 跟隨在測試臨界電壓動作之后以決定是否需使用另一微小編程增量。相對之下，正常編程 可使用跟隨在臨界電壓測試動作后的相對少數目的較大編程增量。正常編程可被使用于， 例如是編程一 SLC至“00”，因第二位效應不會擾亂兩者皆大于PV2的Vt_K和Vt+的分布。另 一方面，當待編程至SLC的資料是“01”或“10”時，輕編程可提供較高精確度以抵銷第二位 效應。在輕編程步驟(步驟90)之后，函數Vt分布可于圖4C與圖4D說明各別代表左與 右資料區(qū)域中所獲得。Vu分布180可具有約全部、或一預先定義的Vt數值大于PV2，其是 符合儲存在左資料區(qū)域的“0”的資料數值。因為第二位效應，編程左資料區(qū)域將產生Vt_K分 布，例如是分布185、分布186或分布187，的范圍之一，包括小于PV2的數值且其可大于或 小于PVl。若在步驟82中，Vt_K是小于PVl，則編程左資料區(qū)域可被暫停，且實施例將因Vt+和 Vt_E分布而中止在步驟105，上述范例于圖4E和圖4F中說明。注意圖4E和圖4F，當Vt_K的 分布數值是小于PVl時，Vt_L的分布170數值是大于PVl。7
根據本發(fā)明的特征，受第二位效應影響的電荷分布(例如是圖4B的分布175)可 被承受(例如是允許發(fā)生)，而不是與先前技術般抑止其發(fā)生。根據本發(fā)明，第二位效應在 影響電荷分布之后，當寫入資料至或讀取資料從存儲單元(例如是電荷捕捉SLC)時來補償 電荷分布。當LR在步驟70是“10”時，同樣但不是互補的編程流程仿效相對LR =“01”的情 況。也就是說，在步驟95中，右資料區(qū)域是編程至PVl的準位，導致Vt_K數值的分布205 (圖 5B)約全部、或一預先定義數量大于PV1。此時身為副產品的Vt+的分布200(圖5A)，由于 第二位效應可產生從未編程位置改變的結果。在步驟97中執(zhí)行Vt+的測試。若Vt+是大于 PVl，則右資料區(qū)域被輕編程至PV2的準位，其可產生代表Vt_K的分布215 (圖5D)，此Vt_K具 有約全部、或一預先定義數值大于PV2。例如，代表Vt+的分布210、分布211或分布212(圖 5C)的范圍其一，可包含小于PV2的數值且此數值可大于或不大于PVl。此代表Vt+的分布 是當右資料區(qū)域被編程至PV2的準位時，發(fā)生二位效應的結果。若在步驟97中，Vu是小于 PV1，則編程右資料區(qū)域的動作可被中止，而產出繪示在圖5E和圖5F中所說明代表Vt+和 Vt_E的分布。實施例在步驟80、步驟82、步驟90、步驟97或步驟100中任一步驟之后，可中 止在步驟105。注意的是，圖2A至圖5F和描述于此的方法適合操作，例如是NMOS存儲器裝置。 修改上述描述以適合操作使用，例如是PMOS技術的存儲器裝置，對于該領域中具有通常知 識者鑒于此揭露內容后是顯而易見的。尤其是K、PVl和PV2對于PMOS裝置而言可為PV2 < PVl < Vu的相對關系。從電荷捕捉SLC中讀取資料一般是由已知方法來執(zhí)行，此已知方法需要檢測電荷 捕捉SLC的左與右資料區(qū)域中代表每一個的Vt準位。然而，一般方法根據上述描述實施 例與參考圖1，可不必被提供至電荷捕捉SLC編程過程，因為實施例不會企圖阻止第二位效 應。更確切的說，當欲讀取電荷捕捉SLC時，可提供圖6Α、圖6Β和圖7的流程圖中概要方法 的實施例。根據上述描述實施例與參考圖1，描述應用至讀取已被編程的電荷補捉SLC的步 驟。詳細的說，圖6Α描述讀取左位的方法的實施例，圖6Β適合讀取右位，而圖7耦合圖6Α 和圖6Β的實施例以讀取電荷捕捉SLC的左位和右位兩者。總結圖6Α的實施例，開始于步驟300，且在步驟305中檢測存儲單元左資料區(qū)域 的臨界電壓Vt+的數值，此資料格例如是電荷捕捉SLC，但不限于電荷捕捉SLC。在步驟310 中所檢測的結果被測試。測試相對左資料區(qū)域的動作的解釋，請參照圖2Α、圖3Α、圖4C、圖 4Ε、圖5C、圖5Ε以較佳的了解。在步驟310中，若Vt+ > PV2，則實施例在步驟315中設定左 位至“0”。參照圖3Α和圖4C，確認當Vt+ > PV2時，存儲單元的左資料區(qū)域確實被編程(例 如是左位=“0”)。相反地，在步驟310中，當Vu < PVl，實施例在左位被設為“1”的步驟 320中繼續(xù)。參考圖2Α和圖5Ε，證實代表未編程左資料區(qū)域的Vt+確實小于PV1，所以這個 決定是合理的。此外，當左位是“1”時，分布210與分布211的所有或部分于圖5C中具有 小于PVl準位的數值，其符合步驟320中L = “1”的決定。再次回到步驟310，若PVl < Vt_L < PV2，則對的認識沒有提供足夠信息以做出 關于左位狀態(tài)的判斷。也就是說，PVl < Vt_L < PV2可描述于L = “0”的圖4E或L = “1” 的圖5C中所說明的情況。因此，Vt_K的臨界準位在步驟325中檢測，且檢測臨界準位的測試在步驟330中執(zhí)行。若在步驟330中Vt_K > PV2，則在步驟320中做出L = “1”的決定。 此決定符合，例如是圖5C和圖5D中右資料區(qū)域被編程至PV2的準位(Vt_K分布21 ，且Vt+ 分布211和分布212雖然受第二位效應影響卻仍包含小于PV2的數值。關于左位的決定在步驟315或步驟320中完成后，方法的實施例可在步驟335中止。圖6B是根據本發(fā)明說明讀取存儲單元(例如但不為限制，是一電荷捕捉SLC)的 右資料區(qū)域的方法的實施例的流程圖。注意的是，描述于圖6B的實施例是以左與右資料區(qū) 域的顛倒角色互補描述于圖6A的實施例。實施例開始于步驟400，接著一臨界電壓Vt_K在 步驟405被檢測。在步驟410中依據Vt_K做成三方法決定，若Vt_K大于PV2則在步驟415將 右位R設成“1”。若在步驟410中，PVl < Vt_K<PV2，則Vt_L在步驟425被檢測，且在步驟 430中再做檢測臨界電壓的測試。若在步驟430中，Vt+是小于PV1，則R在步驟415中設 為“0”，而在步驟430中若Vt+大于PV2，則R在步驟420設為“1”。無論哪個例子，方法都 將在步驟435中止。根據本發(fā)明用以讀取存儲單元(例如是電荷捕捉SLC)的方法的另一實施例是總 結于圖7的流程圖。根據此實施例，其在步驟500開始，兩個Vt+與Vt_K被各別檢測，在步驟 505和步驟510中產出檢測Vu與Vt_K的數值。在步驟515中，三方法測試根據的檢測 數值被執(zhí)行。若Vd是小于PV1，則兩方法測試依據Vt_K的檢測數值在步驟520中執(zhí)行。若 Vt_E是小于PV1，則在步驟525中做出左位L與右位R皆等于“1”的決定。在步驟525的決 定是符合用來編程存儲單元的流程，此流程由回顧圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖4C、圖4D、圖 4E、圖4F、圖5C、圖5D、圖5E與圖5F的繪示可理解。Vt_l與Vt_K兩者皆小于PVl的唯一圖標 是圖2A與圖2B，其指出L = “l(fā)”與R = “l(fā)”。若Vt_E在步驟520中是大于PVl，則在步驟530宣告L = “ 1”與R = “0”。這個決 定符合圖5E與圖5F中，當Vt_L小于PVl與Vt_K大于PVl時，L = “1”與R = “0”的特征。 這個決定同時也符合圖5C與圖5D中，當編程存儲單元所產生的第二位效應，例如是Vt+的 分布210。無論是哪個例子，看起來當順應圖7的實施例所做的決定皆是正確的一方?；氐讲襟E515，若Vh是大于PV2，則檢測Vt_K的數值的二方法測試在步驟550中 被執(zhí)行。若Vt_K是大于PV2，則L與R兩者符合圖3A與圖;3B，而在步驟560宣告為“0”。若 Vt-K在步驟550中是小于PV2，則在步驟555所做的L = “0”與R = “1”的決定符合圖4C 與圖4D。再次回到步驟515，若PVl是小于Vt_L且Vt_L是小于PV2，則檢測Vt_K數值的測試 在步驟535中執(zhí)行。若Vt_K是小于PV1，則符合圖4E與圖4F，而在步驟MO中宣告L為“0” 與R為“ 1 ”。否則，若Vt-K是大于PV2，則符合圖5C與圖5D，而在步驟545做出L = “ 1，，與 R = “0”的決定。在任一例子中，方法的實施例可在步驟565中止。描述于圖6A與圖6B中其一用于讀取電荷SLC資料區(qū)域的實施例于圖8中說明。 所說明的實施例，其可提供讀取左或右資料區(qū)域其一，此實施例在步驟600開始，且可在步 驟605中提出電荷捕捉SLC的第一資料區(qū)域，且檢測與此提出資料區(qū)域相關的Vt。所檢測 Vt可在步驟610中與PVl與PV2比較。若Vt是大于PV2，則與此提出資料區(qū)域相關的資料 的數值可在步驟615宣告為“0”，且實施例可在步驟635中止。若Vt是小于PV1，則與第一 資料區(qū)域相關資料的數值可在步驟620中宣告為“1”，而實施例在步驟635中止。若\是 介于PVl與PV2之間，則電荷捕捉SLC的第二資料區(qū)域可在步驟625中提出，且與第二資料區(qū)域相關的Vt可被檢測。在步驟630中，若與第二資料區(qū)域相關的Vt是大于PV2，則實施 例可在步驟620中繼續(xù)，宣告與第一資料區(qū)域相關的資料為“1”。否則，與第一資料區(qū)域相 關的資料可被宣當為“0”。無論哪個例子，實施例可在步驟635中止?？蓤?zhí)行圖8實施例所述功能的電路的實施例，其一范例在圖9A與圖9B中說明。實 施例的第一部分700是于圖9A中說明，且其包括第一多任務器(multiplexer，MUX1)705， 第二多任務器(MUX2)740，第三多任務器(MUX3)770以及比較器730。MUXl 705的輸出利 用非反向輸入720以提供至比較器730的非反向輸入端，此比較器730的輸出利用連接器 7；35耦接至MUX2 740的輸入。MUX2 740的第一輸出連接至MUX37 70的第一輸入，實際上 在MUX2 740與MUX3 770間構成非反向路徑755。MUX2 740的反向第二輸出連接至MUX3 770的第二輸入，實際上在MUX2 740與MUX3 770間構成反向路徑765。MUXl 705在各別輸入端706與輸入端710上接收到編程準位輸入PVl與PV2，二 者其一根據控制端715上的選擇信號ENPVl來被選為MUXl的輸出。也就是說，當ENPVl為 高電位時，MUXl的輸出為PVl ；當ENPVl為低電位時，MUXl的輸出為PV2。比較器730在反 向輸入725上接收存儲單元的Vt，且比較器730的輸出由一對多任務器MUX2 740與MUX3 770耦接至輸出端780以輸出資料。此資料信號是比較器730的反相或非反相，根據提供 至第二控制輸入745與第三控制輸入775的選擇信號SEL 2nd的情況，來輸出在連接器735 上。也就是說，若SEL 2ND位是低電位，則來自比較器730的輸出信號由非反向路徑755的 方法與在MUX3輸出780上的資料信號來耦接輸出780，此輸出780是比較器730輸出信號 的非反向輸出信號。相反的，若SEL 2 位是高電位，則比較器730經過反相路徑765輸出， 且資料信號是比較器730的輸出信號的反相復制。實施例的第二部分800是繪示于圖9B，且其包括具有一輸入端805的反相器810。 反相器810的輸出連接至第一與門(AND gate) 825的第一輸出815。第一與門825的輸出 供給至第一鎖存器(latch) 830，此鎖存器830由第一控制端835上的第一控制信號Ll來控 制。第一鎖存器830的輸出連接至與非門(NAND gate)850的第一輸入端840，其供給至第 二鎖存器855的輸出，且由第二控制端860上的第二控制信號L2來控制。第一鎖存器830 的輸出也連結至第二與門851的第一輸入端841?？刂菩盘朎NPVl出現在第二與門851的 輸出且是回饋至反相器810的輸入端805，并連接至MUXl (圖9A)的控制端715。圖9A與圖9B的電路可由控制器(沒有繪示)來操作，此控制器可用以執(zhí)行此類 提出存儲單元、連結存儲單元臨界電壓、編程確認準位和資料準位至各種輸入、控制第一鎖 存器830與第二鎖存器855、以適當感測數取樣資料信號…等諸如此類的功能。根據一示 范實施例，控制器根據繪示于圖10A、圖10B、圖10C、圖IOD的時序圖與繪示于圖6A與圖6B 的流程圖來執(zhí)行其功能。在基本的操作循環(huán)中，與電荷補捉SLC的第一和第二區(qū)域(第一和第二區(qū)域二者 任一個可各別地，左與右或右與左，且值得注意的是Ist位的地址可大于或小于2nd位的地 址)相關聯(lián)的臨界電壓(例如是存儲單元Vt)，可存在于比較器730的反向輸入725上，且 編程確認準位PVl與PV2可存在于MUXl 705的各自輸入端706與輸入端710。存儲單元 Vt根據選擇信號ENPVl可與提供至比較器730的非反相輸入720的PVl或PV2比較。比較 器730的輸出出現在連接器735，此連接器735被輸入至MUX2 740，且根據提供至第二與第 三多任務器740與770的選擇端745與選擇端775的選擇2nd位信號，經由非反相路徑輸入10755或反相路徑765其一被引導至MUX3 770的輸出端。也就是說，此選擇2ND位信號被建立 (例如是設置成高邏輯準位)以使反相輸入725上的存儲單元Vt從SLC中的第二資料區(qū)域 (例如是2nd位)被讀取，除此之外不被建立(例如是設置成低邏輯準位)。如第一范例，參照圖9A、圖9B與圖10A，從第一資料區(qū)域中(例如是Ist位)大于 PV2的存儲單元Vt可被提供至反相輸入725。鎖存器830與855(圖9B)的輸出可初始化 為0，此動作實際上使ENPVl與選擇2nd位控制信號為低邏輯準位。在此情況下，MUXl的輸 出是PV2、比較器730的輸出是低邏輯準位，因為存儲單元Vt是大于PV2。因為選擇2nd位 是低邏輯準位，則在輸出端780上的資料信號也是低邏輯準位。資料信號的數值根據圖IOA 的時序圖可在第一感測時間、中被觀測到。注意當資料信號在第一感測時間、為低邏輯 準位時，控制器可不經由更深入的判斷而決定資料=“0”。符合圖6A實施例的步驟315與 圖6B實施例的步驟415的預測，數據數值在本范例是“0”或低邏輯準位。根據第二范例，第一資料區(qū)域的臨界電壓是介于PVl與PV2間，且第二資料區(qū)域的 臨界電壓是大于PV2。在這個例子中，圖9A與圖9B的電路的操作可根據如下所述圖IOC的 時序圖來操作。隨著鎖存器830與855的初始狀態(tài)為0，ENPVl與選擇2nd位控制信號的初 始數值再次為低邏輯準位。輸入至比較器730的非反相輸入的信號是PV2，且比較器730的 輸出是高邏輯準位，因為在反相輸入725上的存儲單元Vt信號是小于PV2。由選擇2nt位 選擇信號經由非反相路徑755所引導的高邏輯準位結果，使得在MUX3770的輸出780上的 資料信號是為高邏輯準位。資料信號的高邏輯準位數值可在第一感測時間^被取樣，且資 料信號可以信號型態(tài)出現在在第一與門825的第二輸入820。第一與門825的輸出變?yōu)楦?邏輯準位，且在^時間后的瞬間高邏輯準位結果被鎖存在第一鎖存器830中，使得第二與 門851的輸出ENPVl變?yōu)楦哌壿嫓饰?。ENPVl則選擇在MUXl 705上的PVl輸入信號，且比 較器730的輸出變?yōu)榈瓦壿嫓饰唬驗榈谝恍畔^(qū)域的存儲單元Vt是大于PVl。選擇2NMi 信號是低邏輯準位，在MUX2的輸入735上的此(低邏輯準位)信號經由介于MUX2 740與 MUX3 770間的非反相路徑755引導，使得在MUX3 770輸出780上的資料信號當在第二感 測時間t2取樣時變?yōu)榈瓦壿嫓饰弧４?低邏輯準位)資料信號被提供至與非門850的第 二輸入845，此與非門845的輸出變?yōu)楦哌壿嫓饰?，在第二感測時間t2后的瞬間，此高邏輯 準位數值被鎖存至第二鎖存器855。此鎖存動作使得選擇2nd位信號變?yōu)楦哌壿嫓饰?，而?行為將(1)使得比較器730的反相輸入725的存儲單元Vt從第二資料區(qū)域被讀取，且(2) 使得ENPVl信號由于選擇2nd位信號(高邏輯準位)的回饋而在第二與門851的第二輸入 (反相)變成低邏輯準位，此第二與門851的輸出是ENPV1。此ENPVl的低邏輯準位數值導 致MUXl去選擇PV2輸入，以作為與第二資料區(qū)域的存儲單元Vt的比較基準。比較器730輸 出735的信號變?yōu)榈瓦壿嫓饰?，因為第二位Vt是大于PV2，且比較器730的輸出735 (低邏 輯準位)由選擇2ND位選擇信號(高邏輯準位)經由介于MUX2 740與MUX3 770間連接的 反相路徑765所引導，使得在輸出780上的資料信號在第三感測時間t3時變?yōu)楦哌壿嫓饰唬?此結果符合的前所述(圖6A的)步驟320與(圖6B的)步驟420。在第三個例子中，當第一資料區(qū)域的臨界電壓是介于PVl與PV2間，且第二資料區(qū) 域的存儲單元Vt是小于PV2，圖9A與圖9B的電路的操作可依照圖IOD的時序圖來做如下 操作。(圖9B的)鎖存器830與鎖存器855可初始為0，實際上導致ENPVl與選擇2nd位 控制信號變?yōu)槿缜八龅牡瓦壿嫓饰弧Ｔ谶@個例子中，PV2由MUXl 705被選擇。當第一資料區(qū)域的存儲單元Vt被提供至比較器730的反相輸入端725，比較器730的輸出735因為 存儲單元Vt小于PV2而變成高邏輯準位。低邏輯準位的選擇2nd位選擇信號引導高邏輯準 位的結果至MUX3 770的輸出780，其中它可被解釋為在第一感測時間、的高邏輯準位資料 信號。此高邏輯準位結果被提供為輸入至圖9B的資料，且特別是第一與門825的第二輸入 820?？刂破髟诘谝桓袦y時間^后的瞬間由確立第一控制信號Ll來鎖存高邏輯準位結果 至第一鎖存器830，且第一鎖存器830的(高邏輯準位)輸出被供應至第二與門851的第一 輸入841，使得第二與門851的輸出變?yōu)楦哌壿嫓饰?。ENPVl的高邏輯準位數值導致MUXl 705去選擇PVl輸入。此比較器730的輸出因為存儲單元Vt是大于PVl而變成低邏輯準 位。比較器730的(低邏輯準位)輸出是由選擇2NT位選擇信號經由非反相路徑755所引 導，導致當在第二感測時間t2取樣時在輸出780上的資料信號為低邏輯準位數值。(低邏 輯準位)資料信號可被提供至與非門850的第二輸入845，使得與非門850的輸出變?yōu)楦哌?輯準位。高邏輯準位結果由第二控制信號L2在第二感測時間^后的瞬間可被鎖存在第二 鎖存器855，第二鎖存器855的輸出變?yōu)橐挥糜谶x擇2nd位選擇信號的新(高邏輯準位)數 值。此(高邏輯準位)選擇2nd位信號被回饋至第二與門851的第二(反相)輸入842，導 致第二與門851的輸出ENPVl變?yōu)橐坏瓦壿嫓饰粩抵?，因此選擇MUXl 705的PV2輸入，且 導致在比較器730中非反相輸入720上的信號變?yōu)镻V2。選擇2nd位選擇信號(現為高邏 輯準位)使得第二資料區(qū)域的存儲單元Vt被提供至比較器730的反相輸入725，比較器730 的輸出因為第二存儲單元Vt是小于PV2而變?yōu)楦哌壿嫓饰弧４诉x擇2nd位選擇信號也被提 供至MUX2 740與MUX3 770的各別選擇端745與755，實際上經由反相路徑765引導比較器 輸出連接735上的(高邏輯準位)信號，使得輸出780上的資料信號于第三感測時間、變 為低邏輯準位。資料信號在感測時間t3的低邏輯準位數值對應到符合圖6A與圖6B中各 自的步驟315與步驟415的“0”的邏輯準位。對應到，例如是圖IOB的時序圖的附加范例，與先前描述概念的轉用，可被該領域 中具有通常知識者在讀完此篇發(fā)明后而了解。鑒于前述例子，可被該領域中具有通常知識者所明了的是，本發(fā)明的方法可處理 編程與讀取單階電荷補捉存儲器裝置，且特別是具有雙位架構的單階電荷補捉存儲器裝 置，且在集成電路上顯現第二位效應。在此類裝置的操作范圍中的收益可能存在。描述于 此方法的實施例可被立即地用以按比例縮小，且編程速度可被改善。上述實施例是由范例 的方式所提供，且本發(fā)明并不局限于這些范例。對于該領域中具有通常知識者鑒于前述描 述，可轉用和修改所描述的范例至非互斥的領域。除此之外，該領域中具有通常知識者鑒于 本發(fā)明所揭露的內容，其它組合、省略、置換與改變是顯而易見的。因此，本發(fā)明不預期受所 描述的范例而限制，而是由參考附加權利請求項所定義。
權利要求
1.一種操作具有可區(qū)別資料區(qū)域的存儲器的方法，其是操作具有一第一資料區(qū)域與一 第二資料區(qū)域的存儲器的方法，包括提供具有對應至二可區(qū)別臨界電壓數值的待編程至第一資料區(qū)域與第二資料區(qū)域的 資料的一第一位與一第二位；當該第一位與該第二位具有一第一數值時，改變該第一資料區(qū)域的一第一臨界電壓與 該第二資料區(qū)域的一第二臨界電壓至一第二準位；以及當該第一位與該第二位各別具有該第一數值與一第二數值時，改變該第一資料區(qū)域的 該第一臨界電壓至一第一準位。
2.如權利要求1所述的一種操作具有可區(qū)別資料區(qū)域的存儲器的方法，還包括在改變該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓至該第一準位后，感測該第二資料區(qū)域的該 第二臨界電壓；以及當所感測的該第二資料區(qū)域的該第二臨界電壓是大于該第一準位，則由輕編程動作來 改變該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓至該第二準位。
3.如權利要求2所述的一種操作具有可區(qū)別資料區(qū)域的存儲器的方法，其中該第一準 位大于一未編程存儲單元的一臨界電壓，且該第二準位大于該第一準位。
4.如權利要求2所述的一種操作具有可區(qū)別資料區(qū)域的存儲器的方法，其中該第一準 位小于一未編程存儲單元的一臨界電壓，且該第二準位小于該第一準位。
5.一種讀取具有一第一資料區(qū)域與一第二資料區(qū)域的存儲器的方法，包括 感測該第一資料區(qū)域的一第一臨界電壓；比較所感測的該第一臨界電壓與一第一臨界準位與一第二臨界準位；以及 當所感測的該第一臨界電壓是大于該第二臨界準位，決定該第一資料區(qū)域是已編程。
6.如權利要求5所述的讀取具有一第一資料區(qū)域與一第二資料區(qū)域的存儲器的方法， 還包括當所感測的該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓小于該第一臨界準位，決定該第一資 料區(qū)域是未編程。
7.如權利要求6所述的讀取具有一第一資料區(qū)域與一第二資料區(qū)域的存儲器的方法， 還包括當該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓大于該第一臨界準位且小于該第二臨界準位，則 感測該第二資料區(qū)域的一第二臨界電壓；以及當該第二資料區(qū)域的該第二臨界電壓小于該第一臨界準位，決定該第一資料區(qū)域是已 編程。
8.如權利要求7所述的方法，還包括當該第二資料區(qū)的該第二臨界電壓是大于該第二 臨界準位，決定該第一資料區(qū)域是未編程。
9.一種讀取具有一第一資料區(qū)域與一第二資料區(qū)域的電荷捕捉存儲器的方法，包括 感測該第一資料區(qū)域的一第一臨界電壓；感測該第二資料區(qū)域的一第二臨界電壓；當所感測的該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓與所感測的該第二資料區(qū)域的該第二 臨界電壓小于一第一準位，決定該第一資料區(qū)域與該第二資料區(qū)域是未編程；以及當所感測的該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓與所感測的該第二資料區(qū)域的該第二 臨界電壓大于一第二準位，決定該第一資料區(qū)域與該第二資料區(qū)域是已編程。
10.如權利要求9所述的讀取具有一第一資料區(qū)域與一第二資料區(qū)域的電荷捕捉存儲 器的方法，還包括當所感測的該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓不小于該第一準位且不大 于該第二準位以及當所感測的該第二資料區(qū)域的該第二臨界電壓是小于該第一準位，決定 該第一資料區(qū)域是已編程且該第二資料區(qū)域是未編程。
11.如權利要求9所述的讀取具有一第一資料區(qū)域與一第二資料區(qū)域的電荷捕捉存儲 器的方法，還包括當所感測的該第一資料區(qū)域的該第一臨界電壓大于該第二準位且所感測 的該第二資料區(qū)域的該第二臨界電壓是小于該第二準位，決定該第一資料區(qū)域是已編程且 該第二資料區(qū)域是未編程。
全文摘要
一種操作具有可區(qū)別資料區(qū)域的存儲器的方法，其是在編程與讀取具有左與右資料區(qū)域的電荷補捉存儲單元時，用來補償第二位效應的方法。當左與右資料區(qū)域中只有一個是待編程時，二步驟編程流程在待編程的資料區(qū)域上被執(zhí)行。當存儲單元被讀取時，代表左與右資料區(qū)域的臨界電壓隨著聯(lián)合決定被感測。聯(lián)合決定相關于是否達到左與右資料位值則取決于前述兩個被感測的臨界電壓。
文檔編號G11C16/10GK102044300SQ20101014476
公開日2011年5月4日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權日2009年10月12日
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