從存儲器陣列確定及轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示操作存儲器裝置的設(shè)備及方法。在一種這樣的方法中，從存儲器裝置確定及轉(zhuǎn)移存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第一部分，同時(shí)繼續(xù)確定所述相同存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的剩余部分。在至少一種方法中，在第一感測階段期間確定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)且轉(zhuǎn)移所述存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)，同時(shí)所述存儲器單元經(jīng)歷額外感測階段以確定所述存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的額外部分。
【專利說明】從存儲器陣列確定及轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及半導(dǎo)體存儲器，且特定來說，在一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例中，本發(fā)明涉及感測存儲在非易失性存儲器裝置中的數(shù)據(jù)。
【背景技術(shù)】
[0002]存儲器裝置通常提供為計(jì)算機(jī)或其它電子裝置中的內(nèi)部半導(dǎo)體集成電路。存在許多不同類型的存儲器，包含隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SDRAM)及快閃存儲器。
[0003]快閃存儲器裝置已發(fā)展為廣范圍電子應(yīng)用的非易失性存儲器的受歡迎源。非易失性存儲器為可在無電力施加的情況下留存其存儲數(shù)據(jù)達(dá)某延長時(shí)段的存儲器。快閃存儲器及其它非易失性存儲器的常見用途包含個(gè)人計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字媒體播放器、數(shù)字記錄器、游戲裝置、電器、車輛、無線裝置、移動電話及可裝卸式存儲器模塊，且非易失性存儲器的用途不斷擴(kuò)大。
[0004]快閃存儲器裝置通常使用允許有高存儲密度、高可靠性及低功率消耗的單晶體管存儲器單元。通過電荷存儲結(jié)構(gòu)(例如浮動?xùn)艠O或電荷陷阱)的編程(其有時(shí)被稱為寫入)或其它物理現(xiàn)象(例如相變或極化)，存儲器單元的閾值電壓的變化確定每一存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)?？赏ㄟ^執(zhí)行讀取操作而從存儲器單元讀取數(shù)據(jù)。通常使用擦除及編程循環(huán)來編程存儲器單元。例如，首先擦除特定存儲器單元塊的存儲器單元且接著選擇性編程所述存儲器單元。
[0005]存儲器單元(例如快閃存儲器單元)可配置為本【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的單級存儲器單元(SLC)或多級存儲器單元(MLC)。SLC及MLC存儲器單元將數(shù)據(jù)狀態(tài)(例如，如由一個(gè)或一個(gè)以上位所表示)指派給存儲在存儲器單元上的特定范圍的閾值電壓(Vt)。SLC存儲器允許每一存儲器單元上存儲數(shù)據(jù)的單一二進(jìn)制數(shù)(例如位)。同時(shí)，MLC技術(shù)允許每存儲器單元存儲兩個(gè)或兩個(gè)以上二進(jìn)制數(shù)，具體取決于存儲器單元的使用期限操作期間指派給存儲器單元的Vt范圍的數(shù)量及所指派Vt范圍的穩(wěn)定性。用以表示包括N個(gè)位的位模式的Vt范圍的數(shù)目(例如電平)可為2N，其中N為整數(shù)。例如，可由兩個(gè)范圍表示一個(gè)位，由四個(gè)范圍表示兩個(gè)位，由八個(gè)范圍表示三個(gè)位，等等。MLC存儲器單元可將偶數(shù)或奇數(shù)個(gè)位存儲在每一存儲器單元上，且用于分?jǐn)?shù)位的方案也是已知的。常見命名慣例為將SLC存儲器稱為MLC (雙級)存儲器，這是因?yàn)镾LC存儲器利用兩個(gè)Vt范圍來存儲數(shù)據(jù)的一個(gè)位，例如由O或I所表示?？捎蒑LC (四級)表示經(jīng)配置以存儲數(shù)據(jù)的兩個(gè)位的MLC存儲器，由MLC (八級)表示經(jīng)配置以存儲數(shù)據(jù)的三個(gè)位的MLC存儲器，等等。
[0006]圖1說明一族群的MLC(四級)(例如2-位)存儲器單元的Vt范圍實(shí)例100。例如，存儲器單元可被編程為落在200毫伏特的四個(gè)不同Vt范圍102到108的一者內(nèi)的Vt，每一 Vt范圍用以表示與包括兩個(gè)位的位模式對應(yīng)的數(shù)據(jù)狀態(tài)。通常，每一范圍102到108之間維持無作用區(qū)110(例如，有時(shí)被稱為邊限且可具有200毫伏特到400毫伏特的范圍)以防止范圍重疊。作為實(shí)例，如果存儲器單元的Vt在四個(gè)Vt范圍的第一者102內(nèi)，那么在此情況中所述存儲器單元存儲邏輯‘11’狀態(tài)且通常被視為所述存儲器單元的經(jīng)擦除狀態(tài)。如果Vt在四個(gè)Vt范圍的第二者104內(nèi)，那么在此情況中所述存儲器單元存儲邏輯‘10’狀態(tài)。四個(gè)Vt范圍的第三Vt范圍106內(nèi)的Vt將指示此情況中的所述存儲器單元存儲邏輯‘00’狀態(tài)。最后，屬于第四Vt范圍108的Vt指示所述存儲器單元中存儲邏輯‘01’狀態(tài)。例如，對于具有由位模式‘XY’表示的特定數(shù)據(jù)狀態(tài)的存儲器單元，‘X’位置位可被視為最高有效位(MSB)且‘Y’位置位可被視為最低有效位(LSB)。
[0007]選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的確定涉及對所述存儲器單元執(zhí)行感測(例如讀取)操作。在所述感測操作期間，可將隨時(shí)間逝去而增大的感測電勢施加到所述選定存儲器單元。可在外加感測電勢已達(dá)到待施加到選定存儲器單元的最高電平時(shí)確定所述選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的MSB及LSB。然而，等待確定MSB與LSB兩者可能會導(dǎo)致延遲，所述延遲可能會限制(例如)感測操作期間從存儲器裝置讀取數(shù)據(jù)的快速程度。
[0008]因?yàn)樯鲜鲈蚣八鶎兕I(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀及理解本發(fā)明后將明白的下述其它原因，本【技術(shù)領(lǐng)域】中需要用于在存儲器裝置中執(zhí)行數(shù)據(jù)感測操作的替代方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1展示一族群的存儲器單元中的閾值電壓范圍的圖形表示。
[0010]圖2展示典型的NAND配置的存儲器單元陣列的示意表示。
[0011]圖3展示典型的NOR配置的存儲器單元陣列的示意表示。
[0012]圖4說明典型存儲器裝置的一部分的簡化框圖。
[0013]圖5說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的存儲器裝置的簡化框圖。
[0014]圖6說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的存儲器裝置的一部分的簡化框圖。
[0015]圖7說明表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。
[0016]圖8說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的外加感測電勢的圖。
[0017]圖9說明一族群的存儲器單元中的閾值電壓范圍的圖形表示。
[0018]圖10說明一族群的存儲器單元中的閾值電壓范圍的圖形表示。
[0019]圖11為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的與存儲器存取裝置耦合的存儲器裝置(作為電子系統(tǒng)的部分)的簡化框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中，參考形成本發(fā)明的部分的附圖，且附圖中以說明的方式展示其中可實(shí)踐本發(fā)明的特定實(shí)施例。在圖式中，相似元件符號描述貫穿若干視圖的實(shí)質(zhì)上類似的組件。足夠詳細(xì)地描述這些實(shí)施例以使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明?？衫闷渌鼘?shí)施例，且可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)、邏輯及電性變化。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)以限制意義理解。
[0021]快閃存儲器通常利用被稱為NAND快閃存儲器及NOR快閃存儲器的兩種基本架構(gòu)的一者。所述名稱是源自于用以讀取裝置的邏輯。圖2說明NAND型快閃存儲器陣列架構(gòu)200，其中所述存儲器陣列的存儲器單元202依邏輯布置成行及列組成的陣列。例如，在常規(guī)NAND快閃架構(gòu)中，“行”意指具有共同耦合控制柵極的存儲器單元220卜4，而“列”意指耦合為一串特定存儲器單元208的存儲器單元。所述陣列的存儲器單元202 —起布置成串(例如NAND串)，通常每串具有8個(gè)、16個(gè)、32個(gè)或32個(gè)以上存儲器單元。一串中的每一存儲器單元一起串聯(lián)連接(源極到汲極)于源極線214與數(shù)據(jù)線216 (通常被稱為位線)之間。由行解碼器(圖中未展示)(例如)通過選擇特定存取線(通常被稱為字線，例如孔72187到孔0218(|)而激活一邏輯行的存儲器單元來存取所述陣列。每一字線218耦合到一行存儲器單元的控制柵極。可取決于正對所述陣列執(zhí)行的操作的類型而將位線BLUiei到BL42164驅(qū)動到高態(tài)或低態(tài)。這些位線BL1216i到BL42164耦合到感測裝置(例如感測放大器)230，所述感測裝置(例如)通過感測特定位線216上的電壓或電流而檢測目標(biāo)存儲器單元的狀態(tài)。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，存儲器單元、字線及位線的數(shù)目可遠(yuǎn)大于圖2中所展示的數(shù)目。[0022]通常使用擦除及編程循環(huán)來編程存儲器單元。例如，首先擦除特定存儲器單元塊的存儲器單元且接著選擇性編程所述存儲器單元。對于NAND陣列，通常通過將存儲器單元塊中的全部字線接地且將擦除電壓施加到其上形成有所述存儲器單元塊的半導(dǎo)體(例如襯底)并因此施加到所述存儲器單元的溝道而擦除所述存儲器單元塊，以移除可能存儲在所述存儲器單元塊的電荷存儲結(jié)構(gòu)(例如浮動?xùn)艠O或電荷陷阱)上的電荷。
[0023]編程通常涉及將一個(gè)或一個(gè)以上編程脈沖施加到選定字線(例如WL42184)及因此施加到與所述選定字線耦合的每一存儲器單元220卜4的控制柵極。典型的編程脈沖起始于15伏特或15伏特左右且趨向于在各編程脈沖施加期間增大量值。當(dāng)編程電壓(例如編程脈沖)被施加到所述選定字線時(shí)，電勢(例如接地電勢)被施加到這些存儲器單元的溝道，從而導(dǎo)致電荷從溝道轉(zhuǎn)移到作為編程的目標(biāo)的存儲器單元的電荷存儲結(jié)構(gòu)。更明確來說，通常通過直接注射或電子從溝道到存儲結(jié)構(gòu)的福勒-諾得海姆(Fowler-Nordheim)穿隧而給電荷存儲結(jié)構(gòu)充電以導(dǎo)致(例如)通常大于零的Vt。另外，抑制電壓通常被施加到未與含有作為編程的目標(biāo)(例如，被選擇用于編程)的存儲器單元的NAND串耦合的位線。通常，在每次施加編程脈沖之后執(zhí)行檢驗(yàn)操作以確定選定存儲器單元是否已實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)(例如既定的)編程狀態(tài)。檢驗(yàn)操作大體上包含執(zhí)行感測操作以確定存儲器單元的閾值電壓是否已達(dá)到特定目標(biāo)值。
[0024]圖3說明NOR型快閃存儲器陣列架構(gòu)300，其中所述存儲器陣列的存儲器單元302依邏輯布置成行及列組成的陣列。每一存儲器單元302耦合于源極線314與位線316之間。由行解碼器(圖中未展示)(例如)通過選擇特定字線(例如WL73187到WL0318。)而激活一邏輯行的存儲器單元來存取所述陣列。每一字線318耦合到一行存儲器單元的控制柵極?？扇Q于正對所述陣列執(zhí)行的操作的類型而將位線BL^iei到BL43164驅(qū)動到高態(tài)或低態(tài)。位線BLUiei到BL43164耦合到感測裝置330，所述感測裝置(例如)通過感測特定位線316上的電壓或電流而檢測目標(biāo)存儲器單元的狀態(tài)。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，存儲器單元、字線及位線的數(shù)目可遠(yuǎn)大于圖3中所展示的數(shù)目。
[0025]感測操作通常涉及將漸增(例如，階躍)電勢施加到選定行的存儲器單元的字線。當(dāng)外加感測電勢增大時(shí)，感測放大器(例如感測放大器230 / 330)檢測到選定行的存儲器單元的導(dǎo)通條件。例如，感測放大器對具有落在(例如)圖1中所展示的Vt范圍的一者內(nèi)的特定閾值電壓的存儲器單元做出響應(yīng)。通過確定選定存儲器單元的閾值電壓，可確定所述存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
[0026]在已從選定存儲器單元感測MSB及LSB數(shù)據(jù)之后，將MSB及LSB數(shù)據(jù)值存儲(例如鎖存)在寄存器232 / 332中，如圖2及3中分別展示。在來自每一選定存儲器單元的全部MSB及LSB數(shù)據(jù)已被鎖存在寄存器232 / 332中之后，存儲器裝置(圖中未展示)的控制電路促進(jìn)經(jīng)鎖存MSB及LSB數(shù)據(jù)從寄存器及裝置(例如)輸出到與(例如)存儲器裝置耦合的存儲器存取裝置(圖中未展示)。然而，如上所論述，必須等到全部MSB及LSB數(shù)據(jù)值已從全部選定存儲器單元被感測且接著被鎖存到寄存器中可能會導(dǎo)致讀取請求(例如由存儲器存取裝置起始)與數(shù)據(jù)從存儲器裝置的輸出之間的非所欲延遲。
[0027]圖4說明與典型存儲器裝置的感測裝置及寄存器電路(例如寄存器，例如數(shù)據(jù)寄存器)430耦合的選定行的存儲器單元CELL7到CELL0404。為確定選定存儲器單元404的每一者的數(shù)據(jù)狀態(tài)，可對選定存儲器單元404執(zhí)行感測操作以確定MSB及LSB數(shù)據(jù)狀態(tài)值且將所述數(shù)據(jù)狀態(tài)值鎖存在寄存器430中。在每一選定存儲器單元的MSB及LSB已被確定且鎖存在寄存器430中之后，從寄存器406轉(zhuǎn)移(例如發(fā)送出)數(shù)據(jù)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的設(shè)備(例如電路、存儲器裝置、包含存儲器裝置的系統(tǒng)等等)及方法促進(jìn)從存儲器裝置轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)且不存在要等到從選定存儲器單元確定全部可能數(shù)據(jù)狀態(tài)之后才從存儲器裝置轉(zhuǎn)移(例如輸出)任何數(shù)據(jù)的限制。
[0029]根據(jù)各種實(shí)施例，在對選定存儲器單元(例如多級存儲器單元)執(zhí)行的操作(例如讀取操作)的第一感測階段期間確定選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第一部分(例如MSB)。所述數(shù)據(jù)狀態(tài)值的所述第一部分存儲(例如鎖存)在存儲器裝置的寄存器電路中。在完成所述第一感測階段之后，存儲器裝置的控制電路起始(例如)經(jīng)確定MSB數(shù)據(jù)從寄存器及存儲器裝置(例如)到存儲器存取裝置(例如處理器)的轉(zhuǎn)移。當(dāng)MSB數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移時(shí)，進(jìn)行第二感測階段以確定選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第二部分(例如LSB)。所述第二感測階段期間所獲得的數(shù)據(jù)也被加載到所述寄存器電路中。接著，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，一旦MSB數(shù)據(jù)已被轉(zhuǎn)移，存儲器裝置的控制電路便起始第二組經(jīng)確定數(shù)據(jù)(例如LSB數(shù)據(jù))從所述寄存器電路及存儲器裝置的轉(zhuǎn)移。因此，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，可從存儲器裝置至少部分轉(zhuǎn)移MSB數(shù)據(jù)，同時(shí)仍從選定存儲器單元感測LSB數(shù)據(jù)。這可能減少從存儲器存取裝置請求來自存儲器裝置的數(shù)據(jù)到存儲器裝置開始將所請求數(shù)據(jù)提供到所述存儲器存取裝置的延遲。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的存儲器裝置無需在轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)之前等待選定存儲器單元的每一者的全部可能數(shù)據(jù)狀態(tài)的完全感測操作發(fā)生。
[0030]圖5說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的存儲器裝置500的一部分。圖5中所展示的存儲器裝置500已被簡化成聚焦于特定元件以改善對根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的理解。存儲器裝置500包括存儲器陣列502，例如快閃存儲器單元陣列。所述存儲器陣列可經(jīng)配置成NAND及/或NOR配置。圖5中所展示的存儲器陣列502可包括存儲器單元的多個(gè)可個(gè)別擦除的塊504，其中每一塊可包括存儲器的一個(gè)或一個(gè)以上頁。每一存儲器陣列塊504的存儲器單元可依邏輯布置成行及列，例如圖2及3中所展示。存儲器陣列502的存儲器單元可包括單級(SLC)及/或多級(MLC)存儲器單元。
[0031]存儲器裝置500進(jìn)一步包括促進(jìn)存取存儲器陣列502的存儲器單元的行解碼電路510及列解碼電路512。地址電路508將尋址信息提供到行解碼電路510及列解碼電路512。感測電路(例如，例如感測裝置230 / 330)及數(shù)據(jù)寄存器514有助于促進(jìn)存儲器裝置操作，例如讀取、寫入(例如編程)及擦除操作。例如，感測電路514可檢測待讀取的特定群組的選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)。數(shù)據(jù)寄存器514可存儲由感測電路感測的數(shù)據(jù)(例如，例如讀取或檢驗(yàn)操作期間所獲得的感測信息)。例如，數(shù)據(jù)寄存器514還可存儲待(例如)在編程操作期間編程到特定數(shù)目的選定存儲器單元中的數(shù)據(jù)。
[0032]存儲器裝置500進(jìn)一步包括至少部分促進(jìn)根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的存儲器裝置操作的內(nèi)部控制器(例如控制電路)506。例如，控制電路506可包括硬件、固件及/或軟件?？刂齐娐?06可經(jīng)配置以通過通信通道516而與外部控制器(例如存儲器存取裝置)(圖中未展示)通信。例如，控制電路506可耦合到存儲器裝置500的其它電路(圖中未展示)，例如耦合到行解碼電路510、列解碼電路512及感測電路/數(shù)據(jù)寄存器514電路。
[0033]圖6說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的如圖5中所展示的存儲器裝置的一部分?？蛇x擇一特定群組的存儲器單元CELL7到CELL0604用于讀取操作。例如，從選定存儲器單元604讀取的數(shù)據(jù)由感測電路感測且被鎖存在數(shù)據(jù)寄存器614中。寄存器614包括兩個(gè)群組的寄存器616、618。例如，CELL7的MSB數(shù)據(jù)可被感測及存儲在第一寄存器位置620中且CELL7的LSB數(shù)據(jù)可被感測及存儲在第二寄存器位置622中。然而，本發(fā)明的各種實(shí)施例不受限于兩個(gè)群組的寄存器616、618。此外，每一群組的寄存器616、618可包括與例如圖6中所展示的各自8個(gè)寄存器位置不同的大小。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，可在第一感測階段期間確定選定存儲器單元604的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第一部分610 (例如MSB數(shù)據(jù))。所述第一感測階段期間所感測的MSB數(shù)據(jù)鎖存在數(shù)據(jù)寄存器614中。一旦確定選定存儲器單元604的每一者的MSB數(shù)據(jù)，存儲器裝置的控制電路(例如圖5中所展示的控制電路506)便開始轉(zhuǎn)移所存儲MSB數(shù)據(jù)(606)。例如，可執(zhí)行操作以從存儲MSB數(shù)據(jù)的特定寄存器電路616移出MSB數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，可在第二感測階段期間確定存儲在選定存儲器單元604的一者或一者以上中的數(shù)據(jù)的第二部分612 (例如LSB數(shù)據(jù))。在進(jìn)行所述第二感測階段時(shí)將所感測的LSB數(shù)據(jù)鎖存在寄存器614中。一旦已從全部選定存儲器單元604確定LSB數(shù)據(jù)，控制電路便開始在轉(zhuǎn)移先前確定的經(jīng)鎖存MSB數(shù)據(jù)之后從寄存器614轉(zhuǎn)移經(jīng)鎖存LSB數(shù)據(jù)(608)。應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例，所述第二感測階段可與所述第一感測階段期間所感測的MSB數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移至少部分同時(shí)發(fā)生。
[0035]圖7說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的方法的流程圖700。在操作的第一部分702期間，例如，將存儲器裝置的特定群組的存儲器單元識別為選擇用于存儲器裝置操作(例如讀取操作)的存儲器單元?？身憫?yīng)于來自與所述存儲器裝置耦合的存儲器存取裝置的存儲器請求而識別選定存儲器單元。
[0036]在第一感測階段期間，可對選定存儲器單元執(zhí)行(704) —個(gè)或一個(gè)以上感測操作以確定及存儲(706)選定存儲器單元的每一者的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第一部分(例如MSB值)。例如，所述第一感測階段可能與以上參考(例如)圖6而論述的第一感測階段相當(dāng)。做出是否已從選定存儲器單元確定全部MSB值的確定708。如果尚未確定全部MSB值(710)，那么繼續(xù)第一感測階段704 / 706 / 708。一旦已確定選定存儲器單元的全部MSB值(712)，存儲器裝置的控制電路便起始經(jīng)確定MSB數(shù)據(jù)從其中存儲MSB的寄存器的轉(zhuǎn)移(714)，例如由(例如)圖6中的606所指示。
[0037]在MSB數(shù)據(jù)的確定712之后，起始第二感測階段716 / 718 / 720。所述第二感測階段促進(jìn)選定存儲器單元的每一者的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第二部分(例如LSB值)的確定716及存儲718。做出確定720以確定是否已確定選定存儲器單元的每一者的LSB數(shù)據(jù)。如果沒有722，那么繼續(xù)所述第二感測階段716 / 718 / 720，直到每一選定存儲器單元的LSB數(shù)據(jù)狀態(tài)被確定為止。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，在完成確定選定存儲器單元的每一者的LSB724以及將LSB數(shù)據(jù)存儲在寄存器中之后，存儲器裝置的控制電路將即刻在轉(zhuǎn)移MSB數(shù)據(jù)(714)之后轉(zhuǎn)移LSB數(shù)據(jù)(726)。應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例，MSB數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移的起始714發(fā)生在所述第二感測階段完成之前(例如，在起始所述第二感測階段之前或在所述第二感測階段期間)。
[0038]圖8說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的感測操作期間所施加的感測電勢的圖?？蓪u增感測電勢802施加到特定行(其包括(例如)特定數(shù)目的選定存儲器單元)的特定字線。波形802被說明為不斷增大的電勢，然而，各種實(shí)施例不受限于此。例如，外加電勢可包括施加到(例如)選定字線的多階躍電勢。將起始于點(diǎn)810處所展示的特定電平的感測電勢802施加到選定存儲器單元。隨著感測操作進(jìn)行，外加感測電勢802隨時(shí)間逝去而增大。例如，可認(rèn)為第一感測階段發(fā)生在時(shí)間間隔804內(nèi)且可認(rèn)為第二感測階段發(fā)生在時(shí)間間隔806內(nèi)。所述第一感測階段可促進(jìn)選定存儲器單元的MSB數(shù)據(jù)的確定且所述第二感測階段可促進(jìn)選定存儲器單元中的至少一些的LSB數(shù)據(jù)的確定，例如以上參考(例如)圖6及7所論述。
[0039]圖9說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的與可存儲在選定存儲器單元中的許多可能數(shù)據(jù)狀態(tài)對應(yīng)的許多閾值電壓分布902到908。例如，數(shù)據(jù)狀態(tài)可包括‘XY’數(shù)據(jù)狀態(tài)，其中‘X’位置表示數(shù)據(jù)狀態(tài)的MSB部分且‘V位置表示LSB部分。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的特定(例如第一)感測階段期間，圖8中所展示的外加感測電勢802可具有由圖8的點(diǎn)810表示的起始電平。圖8的點(diǎn)810可對應(yīng)于(例如)圖9中所展示的點(diǎn)910。具有由810 / 910說明的起始電平的外加感測電勢的施加可包括初始感測操作，這是因?yàn)镸SB與LSB兩者因存儲器單元具有小于810 / 910電平的Vt而已知?？杉俣ň哂械陀?10 / 910電平的Vt的特定選定存儲器單元處于(例如)經(jīng)擦除(例如邏輯‘11’)902狀態(tài)。LSB數(shù)據(jù)還可能因存儲器單元具有第一感測操作期間所確定的Vt ((例如)屬于范圍904(例如邏輯‘10’))而已知。如以上參考圖6所論述，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，可將經(jīng)確定的LSB數(shù)據(jù)存儲在寄存器(例如寄存器位置618)中。
[0040]再次參考圖8及9，隨著第一感測階段進(jìn)行，外加感測電勢802增大。當(dāng)外加感測電勢802達(dá)到由圖8中所展示的點(diǎn)812表示的電平時(shí)，第一感測階段可完成。圖8中所展示的點(diǎn)812可對應(yīng)于(例如)圖9中所展示的點(diǎn)912。一旦外加感測電勢802達(dá)到點(diǎn)812 /912，便可對每一選定存儲器單元的MSB(即，‘X’數(shù)據(jù)狀態(tài)位位置)值做出確定。因此，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，可在第一感測階段期間執(zhí)行一個(gè)以上感測操作，例如由點(diǎn)910及912表示的兩個(gè)感測操作。如上所論述，一旦已確定及存儲每一選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的特定部分，存儲器裝置的控制電路便可開始從存儲器裝置轉(zhuǎn)移所存儲的特定經(jīng)確定數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例，控制電路可在完成第一感測階段(例如由圖8中所展示的時(shí)間間隔804表示)時(shí)開始從存儲器裝置轉(zhuǎn)移經(jīng)確定MSB數(shù)據(jù)。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，可在完成第一感測階段之后開始第二感測階段。例如，可由圖8中所展示的時(shí)間間隔806表示此第二感測階段。外加感測電勢802繼續(xù)隨所述第二感測階段而增大。可執(zhí)行所述第二感測階段以確定選定存儲器單元的剩余數(shù)據(jù)狀態(tài)值。例如，所述第二感測階段可促進(jìn)確定閾值電壓分布(例如906及908)的任一者是否施加到選定存儲器單元。應(yīng)注意，如上所論述，例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例，可在所述第二感測階段的至少一部分期間從存儲器裝置轉(zhuǎn)移第一感測階段期間所確定的MSB數(shù)據(jù)。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的存儲器裝置不受限于雙級MLC存儲器單元(例如，僅存儲MSB及LSB)。各種實(shí)施例可存儲介于存儲在存儲器單元中的MSB與LSB之間的額外數(shù)據(jù)(例如位)。例如，根據(jù)一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的存儲器裝置的存儲器單元可存儲每單元三個(gè)位(例如，表示‘XYZ’位模式)，例如由(例如)圖10中所展示的分布1002到1016表示?？纱_定及存儲選定存儲器單元的每一者的‘X’(例如MSB)位置位值，接著起始MSB位值從存儲器裝置的轉(zhuǎn)移操作?？膳cMSB位值的所述轉(zhuǎn)移至少部分同時(shí)地感測、存儲及從存儲器裝置轉(zhuǎn)移‘Y’位置位值。最后，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，在輸出‘V位置位值之后，與‘Y，位置位值的轉(zhuǎn)移至少部分同時(shí)地感測、存儲及轉(zhuǎn)移‘V (例如LSB)位置位值。因此，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，當(dāng)存儲在選定存儲器單元中的數(shù)據(jù)的特定位位置的特定位值經(jīng)確定且被存儲在寄存器中時(shí)，存儲器裝置可起始操作以轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)，同時(shí)仍對選定存儲器單元執(zhí)行感測操作以確定剩余位值(例如位位置數(shù)據(jù))。
[0043]舉例來說，可將漸增感測電勢施加到存儲器陣列中的選定行的選定存儲器單元，例如以上參考(例如)圖8所述。外加感測電勢可起始于與圖10中所展示的點(diǎn)1018相關(guān)聯(lián)的特定電平且以斜坡或階躍方式隨時(shí)間逝去而增大。當(dāng)外加感測電勢達(dá)到與點(diǎn)1020相關(guān)聯(lián)的特定電平時(shí)，可確定尚未激活的任何存儲器單元在其MSB( S卩，‘XYZ’的位置‘X’)位置中具有數(shù)據(jù)狀態(tài)‘O’。因此，在此點(diǎn)1020處，可存取存儲選定存儲器單元的MSB數(shù)據(jù)的寄存器且存儲器裝置的控制電路可開始轉(zhuǎn)移所存儲的MSB數(shù)據(jù)值。例如，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，MSB數(shù)據(jù)的此轉(zhuǎn)移可發(fā)生在外加感測電勢不斷增大以感測選定存儲器單元的剩余位位置(例如位置‘Y’及‘V )的數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)。
[0044]繼續(xù)當(dāng)前實(shí)例，當(dāng)外加感測電勢達(dá)到與如圖10中所展示的點(diǎn)1022相關(guān)聯(lián)的電平時(shí)，全部選定存儲器單元的中間位位置(即，‘XYZ’的‘Y’位置)的數(shù)據(jù)狀態(tài)已知且可存儲在寄存器中并在(例如)如上所論述的先前經(jīng)確定‘X’數(shù)據(jù)狀態(tài)值的轉(zhuǎn)移之后從存儲器裝置被轉(zhuǎn)移。繼續(xù)此程序，直到每一選定存儲器單元的每一數(shù)據(jù)狀態(tài)的每一部分已被確定且已從存儲器裝置輸出為止。例如，當(dāng)外加感測電勢達(dá)到與如圖10中所展示的點(diǎn)1024相關(guān)聯(lián)的電平時(shí)，全部選定存儲器單元的LSB位位置(即，‘XYZ’的‘V位置)的數(shù)據(jù)狀態(tài)已知且可存儲在寄存器中并從存儲器裝置轉(zhuǎn)移。因此，例如，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，第一感測階段可包括四個(gè)感測操作以確定選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)1002到1008，第二感測階段可包括兩個(gè)感測操作以確定數(shù)據(jù)狀態(tài)1010到1012，且第三感測階段可包括一個(gè)感測操作以確定數(shù)據(jù)狀態(tài)1014到1016。
[0045]因此，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，存儲器裝置可轉(zhuǎn)移已經(jīng)確定的數(shù)據(jù)，同時(shí)仍感測存儲器裝置的選定存儲器單元中的待確定的額外數(shù)據(jù)。例如，此促進(jìn)存儲器裝置在開始從所述存儲器裝置轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)時(shí)的經(jīng)改善響應(yīng)時(shí)間(即，數(shù)據(jù)延時(shí))。
[0046]圖11為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的具有至少一個(gè)存儲器裝置1100的電子系統(tǒng)的功能框圖。圖11中所說明的存儲器裝置1100耦合到外部控制器(例如存儲器存取裝置)1110。存儲器存取裝置1110可為微處理器或某一其它類型的控制電路。存儲器裝置1100及存儲器存取裝置1110形成電子系統(tǒng)1120的部分。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例，存儲器裝置1100可包括以上參考(例如)圖5而論述的存儲器裝置500。存儲器裝置1100已經(jīng)簡化以聚焦于對理解本發(fā)明的各種實(shí)施例有幫助的存儲器裝置的特征。
[0047]存儲器裝置1100包含一個(gè)或一個(gè)以上存儲器陣列1130，其可包括NOR配置及/或NAND配置的存儲器陣列。根據(jù)一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例，存儲器陣列1130的存儲器單元為快閃存儲器單元。存儲器陣列1130可包含駐留在單個(gè)或多個(gè)裸片上的多組及多個(gè)塊的存儲器單元作為存儲器裝置1100的部分。例如，存儲器陣列1130可包括SLC及/或MLC存儲器且可經(jīng)調(diào)適以將不同密度(例如MLC(四級)及MLC(八級))的數(shù)據(jù)存儲在每一單元中。
[0048]提供地址緩沖電路1140以鎖存提供在地址輸入連接AO到Axl 142上的地址信號。由行解碼器1144及列解碼器1148接收及解碼地址信號以存取存儲器陣列1130。例如，行解碼器1144可包括經(jīng)配置以驅(qū)動存儲器陣列1130的字線的驅(qū)動器電路。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，就本發(fā)明的益處來說，地址輸入連接1142的數(shù)目可取決于存儲器陣列1130的密度及架構(gòu)。即，地址數(shù)字的數(shù)目隨(例如)增大的存儲器單元計(jì)數(shù)及增大的組與塊計(jì)數(shù)而增加。
[0049]存儲器裝置1100通過使用感測裝置(例如感測/數(shù)據(jù)寄存器電路1150)來感測存儲器陣列列的電壓或電流變化而讀取存儲器陣列1130中的數(shù)據(jù)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，感測/數(shù)據(jù)寄存器電路1150經(jīng)耦合以讀取及鎖存來自存儲器陣列1130的一行數(shù)據(jù)。包含數(shù)據(jù)輸入及輸出(I / O)緩沖電路1160以通過多個(gè)數(shù)據(jù)連接1162而與存儲器存取裝置1110進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。提供寫入/擦除電路1156以促進(jìn)將數(shù)據(jù)寫入到存儲器陣列1130或從存儲器陣列1130擦除數(shù)據(jù)。
[0050]例如，存儲器裝置1100進(jìn)一步包括內(nèi)部控制器(例如控制電路)1170，其經(jīng)配置以至少部分實(shí)施本發(fā)明的各種實(shí)施例，例如促進(jìn)如上所論述的對特定數(shù)目的選定存儲器單元的完全感測操作完成前的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。在至少一個(gè)實(shí)施例中，控制電路1170可利用狀態(tài)機(jī)?？刂齐娐?170可在配置及功能性上類似于以上參考(例如)圖5而論述的控制電路506。
[0051]存儲器存取裝置1110可通過命令總線1172而將控制信號及命令發(fā)送到存儲器裝置1100。例如，命令總線1172可為離散信號線或可包括多個(gè)信號線。這些命令信號1172可用以控制對存儲器陣列1130的操作，包含數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)寫入(例如編程)及擦除操作。命令總線1172、地址總線1142及數(shù)據(jù)總線1162可經(jīng)全部組合或可經(jīng)部分組合以形成許多標(biāo)準(zhǔn)接口 1178。例如，存儲器裝置1100與存儲器存取裝置1110之間的接口 1178可為通用串行總線(USB)接口或串行外圍接口(SPI)總線的一者。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，接口 1178還可為與許多硬磁盤驅(qū)動器(例如SATA、PATA) —起使用的標(biāo)準(zhǔn)接口。
[0052]圖11中所說明的電子系統(tǒng)已經(jīng)簡化以促進(jìn)對存儲器的特征的基本理解，且圖11中所說明的電子系統(tǒng)僅是為了說明。非易失性存儲器的內(nèi)部電路及功能的更詳細(xì)理解已為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知。
[0053]結(jié)論
[0054]總的來說，本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例提供存儲器裝置中的數(shù)據(jù)感測及轉(zhuǎn)移方法。例如，可感測及轉(zhuǎn)移多級存儲器單元中的特定有效位值，同時(shí)感測來自選定存儲器單元的不同有效位值。因此，存儲器裝置可開始轉(zhuǎn)移可快速地確定的數(shù)據(jù)，同時(shí)感測要消耗更多時(shí)間來確定的數(shù)據(jù)。這些方法可促進(jìn)存儲器裝置的經(jīng)改善數(shù)據(jù)延時(shí)特性。
[0055]雖然已在本文中說明及描述特定實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)了解其它配置可替代所展示的特定實(shí)施例。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將明白本發(fā)明的許多修改。相應(yīng)地，本申請案意在涵蓋本發(fā)明的任何修改或變動。
【權(quán)利要求】
1.一種操作存儲器單元陣列的方法，所述方法包括: 確定所述存儲器單元陣列的選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第一部分； 起始所述選定存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述經(jīng)確定第一部分的轉(zhuǎn)移；及 與所述選定存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述經(jīng)確定第一部分的所述轉(zhuǎn)移至少部分同時(shí)地確定所述選定存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述第一部分進(jìn)一步包括通過完成第一感測階段而確定所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述第一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述第二部分進(jìn)一步包括通過完成第二感測階段而確定所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述第二部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中完成所述第一感測階段進(jìn)一步包括通過將漸增感測電勢施加到所述選定存儲器單元的控制柵極而完成所述第一感測階段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中完成所述第二感測階段進(jìn)一步包括通過在完成所述第一感測階段之后進(jìn)一步增大施加到所述選定存儲器單元的所述控制柵極的所述感測電勢而完成所述第二感測階段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括: 在第一感測階段期間確定所述存儲器單元陣列的特定數(shù)目的存儲器單元的每一者的相應(yīng)數(shù)據(jù)狀態(tài)的第一部分，其中所述特定數(shù)目的存儲器單元包含所述選定存儲器單元； 起始所述特定數(shù)目的存儲器單元的第二感測階段以確定包含所述選定存儲器單元的所述特定數(shù)目的存儲器單元的至少一些的所述相應(yīng)數(shù)據(jù)狀態(tài)的第二部分；及 在所述第二感測階段期間起始所述特定數(shù)目的存儲器單元的每一者的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述經(jīng)確定第一部分的轉(zhuǎn)移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括: 其中所述第一感測階段包括將具有第一范圍的第一漸增感測電勢施加到所述選定存儲器單元以從所述選定存儲器單元確定第一數(shù)據(jù)值； 其中所述第二感測階段包括將具有第二范圍的第二漸增感測電勢施加到所述選定存儲器單元以從所述選定存儲器單元確定第二數(shù)據(jù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一范圍及所述第二范圍包括實(shí)質(zhì)上連續(xù)的范圍。
9.一種設(shè)備，其包括: 存儲器單元陣列 '及 控制器，其中所述控制器經(jīng)配置以導(dǎo)致對選定存儲器單元執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上第一感測操作以確定所述選定存儲器單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)的第一部分及導(dǎo)致對所述選定存儲器單元執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上第二感測操作以確定所述選定存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的第二部分； 其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以導(dǎo)致與對所述選定存儲器單元執(zhí)行的所述一個(gè)或一個(gè)以上第二感測操作的至少一者至少部分同時(shí)地轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述第一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中每一存儲器單元經(jīng)配置以存儲多個(gè)數(shù)據(jù)狀態(tài)的一者，其中每一數(shù)據(jù)狀態(tài)表示特定位模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括:第一寄存器；及 第二寄存器； 其中所述第一寄存器經(jīng)配置以存儲所述選定存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述經(jīng)確定第一部分，且其中所述第二寄存器經(jīng)配置以存儲所述選定存儲器單元的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述經(jīng)確定第二部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以導(dǎo)致與對所述選定存儲器單元執(zhí)行的所述一個(gè)或一個(gè)以上第二感測操作的至少一者至少部分同時(shí)地從所述第一寄存器轉(zhuǎn)移出存儲在所述第一寄存器中的所述數(shù)據(jù)狀態(tài)的所述第一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以導(dǎo)致在所述一個(gè)或一個(gè)以上第一感測操作之前對所述選定存儲器單元執(zhí)行初始感測操作以確定所述選定存儲器單元是否具有包括已知第一數(shù)據(jù)部分及已知第二數(shù)據(jù)部分的特定數(shù)據(jù)狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述已知第一數(shù)據(jù)部分與所述已知第二數(shù)據(jù)部分是相同的。`
【文檔編號】G11C16/34GK103703515SQ201280036797
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月27日
【發(fā)明者】尼古拉斯·亨德里克森 申請人:美光科技公司