相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

對(duì)在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2016年2月24日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.10-2016-0022008做出根據(jù)35u.s.c.§119的優(yōu)先權(quán)要求，將其公開(kāi)通過(guò)引用完全并入于此。

本發(fā)明概念在這里涉及存儲(chǔ)器裝置，以及更加具體地，涉及包括用于控制編程電壓和驗(yàn)證電壓的生成的存儲(chǔ)器控制器的存儲(chǔ)器裝置和存儲(chǔ)器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置可以被分類為易失性存儲(chǔ)器裝置和非易失性存儲(chǔ)器裝置，易失性存儲(chǔ)器裝置比如例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)和靜態(tài)ram(sram)，且非易失性存儲(chǔ)器裝置比如例如電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)、鐵電ram(fram)、相變r(jià)am(pram)、磁阻ram(mram)和閃存存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)器裝置當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)丟失存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，而非易失性存儲(chǔ)器裝置即使電源關(guān)閉也保留存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

包括非易失性存儲(chǔ)器裝置的電子裝置的可用性和廣泛應(yīng)用已經(jīng)快速地增長(zhǎng)。例如，mp3播放器、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話、錄像攝像機(jī)、閃存卡和固態(tài)盤(ssd)典型地包括非易失性存儲(chǔ)器裝置作為存儲(chǔ)裝置。隨著包括作為存儲(chǔ)裝置的非易失性存儲(chǔ)器裝置的電子裝置的使用和性能增加，非易失性存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)容量因此已經(jīng)增加。可以通過(guò)采用在一個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)多個(gè)位的多級(jí)單元(mlc)方法增加存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)容量。為了識(shí)別mlc中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，必須保證足夠的讀取余量。保證足夠讀取余量的通用編程方法可以包括基于遞增階躍脈沖編程(ispp)方案的編程操作，在遞增階躍脈沖編程(ispp)方案中，無(wú)論何時(shí)將編程電壓脈沖施加到存儲(chǔ)器單元都使用多個(gè)驗(yàn)證電壓驗(yàn)證存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)。但是，即使在完成這種驗(yàn)證操作之后，存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的可靠性也由于存儲(chǔ)器單元特性而減小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明概念的實(shí)施例提供包括具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的改進(jìn)可靠性的存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器裝置和存儲(chǔ)器系統(tǒng)。

本發(fā)明概念的實(shí)施例提供存儲(chǔ)器裝置，包括：存儲(chǔ)器單元陣列，包括對(duì)于其多次執(zhí)行編程循環(huán)的多個(gè)存儲(chǔ)器單元；電壓發(fā)生器，配置為施加驗(yàn)證電壓到每一個(gè)存儲(chǔ)器單元，以用于驗(yàn)證存儲(chǔ)器單元的至少一個(gè)編程狀態(tài)；和電壓控制器，配置為基于關(guān)于存儲(chǔ)器裝置內(nèi)部或者外部溫度的溫度信息，控制電壓發(fā)生器隨著編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大而改變驗(yàn)證電壓的電平。

本發(fā)明概念的實(shí)施例進(jìn)一步提供存儲(chǔ)器裝置，包括：存儲(chǔ)器單元陣列，包括對(duì)于其多次執(zhí)行編程循環(huán)的多個(gè)存儲(chǔ)器單元；電壓發(fā)生器，配置為施加驗(yàn)證電壓到存儲(chǔ)器單元陣列，以用于驗(yàn)證存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)；和電壓控制器，配置為控制電壓發(fā)生器，以使得隨著編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大而驗(yàn)證電壓的電平逐漸減小。

本發(fā)明概念的實(shí)施例還提供存儲(chǔ)器系統(tǒng)，包括：存儲(chǔ)器裝置，包括對(duì)于其多次執(zhí)行編程循環(huán)的存儲(chǔ)器單元；和存儲(chǔ)器控制器，配置為控制對(duì)于存儲(chǔ)器裝置執(zhí)行的編程循環(huán)。存儲(chǔ)器裝置包括：電壓控制器，配置為基于關(guān)于存儲(chǔ)器裝置內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息和要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)中的至少一個(gè)，控制具有隨著編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大而改變的電平的驗(yàn)證電壓的生成。

附圖說(shuō)明

從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明可以更清楚地理解本發(fā)明概念的實(shí)施例，在附圖中：

圖1圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的框圖；

圖2圖示包括在圖1的存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器裝置的詳細(xì)框圖；

圖3圖示圖2的第一塊的等效電路的電路圖；

圖4圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的圖2的第一塊的透視圖；

圖5圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的在編程操作期間施加到存儲(chǔ)器單元的編程電壓的曲線圖；

圖6圖示在完成編程操作之后存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布的曲線圖；

圖7a、圖7b和圖7c每個(gè)圖示當(dāng)脈沖類型編程電壓施加到存儲(chǔ)器單元時(shí)直到形成每個(gè)編程狀態(tài)為止需要的編程循環(huán)計(jì)數(shù)的分布曲線。

圖8a和圖8b圖示示出了根據(jù)存儲(chǔ)器單元特性和溫度的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓變化的曲線圖；

圖9a和圖9b圖示示出了根據(jù)圖8的存儲(chǔ)器單元的特性的閾值電壓分布的曲線圖；

圖10圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的電壓控制器的框圖；

圖11a和圖11b圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的在電壓控制器的操作期間需要的控制信息的圖；

圖12a、圖12b和圖12c圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平變化的電壓控制器的操作的曲線圖；

圖13a、圖13b、圖13c和圖13d圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的各種實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平變化的電壓控制器的操作的曲線圖；

圖14a和圖14b每個(gè)圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的電壓控制器的控制操作的框圖；

圖15圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的編程循環(huán)計(jì)數(shù)器的操作的框圖；

圖16圖示根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的電壓控制器的框圖；

圖17a和圖17b每個(gè)圖示用于解釋根據(jù)圖16的實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平變化的電壓控制器的操作的曲線圖；

圖18a圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平變化的電壓控制器的操作的框圖；

圖18b圖示根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的在電壓控制器的操作期間需要的控制信息的圖；

圖19a圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平變化的電壓控制器的操作的框圖；

圖19b圖示用于解釋根據(jù)相對(duì)于圖19a描述的實(shí)施例的溫度信息發(fā)生器生成溫度信息的方法的曲線圖；

圖20a和圖20b圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的電壓控制器的總體操作的曲線圖；

圖21圖示用于解釋在根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置中執(zhí)行的編程操作的流程圖；

圖22圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的將存儲(chǔ)器裝置應(yīng)用于存儲(chǔ)卡系統(tǒng)的示例的框圖；

圖23圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的包括存儲(chǔ)器裝置的計(jì)算系統(tǒng)的框圖；

圖24圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的將存儲(chǔ)器裝置應(yīng)用于固態(tài)盤(ssd)系統(tǒng)的示例的框圖；和

圖25圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的將存儲(chǔ)器裝置應(yīng)用于通用閃存存儲(chǔ)(ufs)系統(tǒng)的示例的框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將在下文中參考附圖更全面地描述本發(fā)明概念，在附圖中示出了各種實(shí)施例。

如在本發(fā)明概念的領(lǐng)域中傳統(tǒng)的，可以就進(jìn)行所描述的一個(gè)或多個(gè)功能的塊而言描述和圖示實(shí)施例。在這里可以稱為單元或者模塊等的這些塊由模擬和/或數(shù)字電路物理地實(shí)現(xiàn)，比如邏輯門、集成電路、微處理器、微控制器、存儲(chǔ)器電路、無(wú)源電子組件、有源電子組件、光學(xué)組件、硬連線電路等，且這些塊可以可選地由固件和/或軟件驅(qū)動(dòng)。例如，電路可以具體實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體芯片中，或者在比如印刷電路板等的基底支撐上。構(gòu)成塊的電路可以由專用硬件，或者由處理器(例如，一個(gè)或多個(gè)編程微處理器和關(guān)聯(lián)電路)，或者由執(zhí)行塊的某些功能的專用硬件和執(zhí)行塊的其他功能的處理器的組合實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例的每個(gè)塊可以物理地分成兩個(gè)或更多交互和分立塊而不脫離本發(fā)明概念的范圍。同樣地，實(shí)施例的多個(gè)塊可以物理地結(jié)合成更復(fù)雜的塊而不脫離本發(fā)明概念的范圍。

圖1圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器系統(tǒng)10的框圖。

參考圖1，存儲(chǔ)系統(tǒng)10包括存儲(chǔ)器裝置100和存儲(chǔ)器控制器200。存儲(chǔ)器裝置100包括存儲(chǔ)器單元陣列110和控制邏輯120。

存儲(chǔ)器單元陣列110可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元。多個(gè)存儲(chǔ)器單元例如可以是閃存存儲(chǔ)器單元。在下面的描述中認(rèn)為，多個(gè)存儲(chǔ)器單元是nand閃存存儲(chǔ)器單元。但是，本發(fā)明概念不限于此，且在其他實(shí)施例中，多個(gè)存儲(chǔ)器單元例如可以是阻性存儲(chǔ)器單元，比如阻性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(rram)、相變r(jià)am(pram)或者磁性ram(mram)。

在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器單元陣列110可以是三維(3d)存儲(chǔ)器陣列。3d存儲(chǔ)器陣列可以在一個(gè)或多個(gè)物理級(jí)的存儲(chǔ)器單元陣列處單片地形成，該存儲(chǔ)器單元陣列具有在硅襯底之上設(shè)置的有源區(qū)域和與存儲(chǔ)器單元的操作相關(guān)聯(lián)并在硅襯底之上或者硅襯底中形成的電路。術(shù)語(yǔ)“單片”指的是陣列的每級(jí)的層直接堆疊在陣列的每個(gè)下級(jí)的層上。

在實(shí)施例中，3d存儲(chǔ)器陣列包括垂直地定向以使得至少一個(gè)存儲(chǔ)器單元位于另一存儲(chǔ)器單元之上的nand串。至少一個(gè)存儲(chǔ)器單元可以包括電荷阱層。3d存儲(chǔ)器陣列配置為多個(gè)級(jí)且在各級(jí)之間共享字線和/或位線的3d存儲(chǔ)器陣列的適當(dāng)?shù)呐渲迷诿绹?guó)專利no.7,679,133、8,553,466、8,654,587和8,559,235以及美國(guó)專利公開(kāi)no.2011-0233648中公開(kāi)，將其通過(guò)引用并入于此。此外，美國(guó)專利公開(kāi)no.2014-0334232和美國(guó)專利no.8,488,381被通過(guò)引用并入于此。

在本實(shí)施例中，存儲(chǔ)器單元陣列110可以包括多個(gè)nand串，且每一個(gè)nand串可以包括在襯底上垂直地堆疊的連接到地選擇線的地選擇晶體管、連接到字線的存儲(chǔ)器單元和連接到串選擇線的串選擇晶體管。nand串可以包括多于一個(gè)地選擇晶體管，和/或多于一個(gè)串選擇晶體管。在本實(shí)施例中，控制邏輯120可以控制當(dāng)對(duì)于從包括在存儲(chǔ)器單元陣列110中的存儲(chǔ)器單元中選出的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行包括編程操作和驗(yàn)證操作的編程循環(huán)時(shí)驗(yàn)證電壓的電平變化。在實(shí)施例中，控制邏輯120可以基于要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)和關(guān)于存儲(chǔ)器裝置100內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息的至少一個(gè)，逐漸地改變多個(gè)驗(yàn)證電壓的電平。

存儲(chǔ)器控制器200可以控制存儲(chǔ)器裝置100以響應(yīng)于來(lái)自主機(jī)host的讀/寫(xiě)請(qǐng)求，讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置100中的數(shù)據(jù)或者寫(xiě)入數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器裝置100。詳細(xì)地，存儲(chǔ)器控制器200可以通過(guò)向存儲(chǔ)器裝置100施加地址addr、命令cmd和控制信號(hào)ctrl，來(lái)控制要對(duì)于存儲(chǔ)器裝置100執(zhí)行的編程(或者寫(xiě)入)操作、讀取操作和擦除操作。此外，用于編程操作的數(shù)據(jù)data和讀取數(shù)據(jù)data可以在存儲(chǔ)器控制器200和存儲(chǔ)器裝置100之間發(fā)送/接收。

雖然在圖1中未示出，但是存儲(chǔ)器控制器200可以包括ram、處理單元、主機(jī)接口和存儲(chǔ)器接口。ram可以用作處理單元的工作存儲(chǔ)器，且處理單元可以控制存儲(chǔ)器控制器200的操作。主機(jī)接口可以包括用于在主機(jī)host和存儲(chǔ)器控制器200之間執(zhí)行數(shù)據(jù)交換的協(xié)議。例如，存儲(chǔ)器控制器200可以配置為通過(guò)各種接口協(xié)議中的至少一個(gè)與主機(jī)host通信，該接口協(xié)議比如通用串行總線(usb)、多媒體卡(mmc)、外圍組件互連直通(pci-e)、先進(jìn)技術(shù)附加(ata)、串行-ata、并行-ata、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(scsi)、增強(qiáng)小型盤接口(esdi)和集成驅(qū)動(dòng)電子電路(ide)。

圖2圖示包括在圖1的存儲(chǔ)系統(tǒng)10中的存儲(chǔ)器裝置100的詳細(xì)框圖。

參考圖2，存儲(chǔ)器裝置100包括存儲(chǔ)器單元陣列110、只讀存儲(chǔ)器(rom)熔絲112、控制邏輯120、電壓發(fā)生器130、行解碼器140和頁(yè)緩沖器150。雖然在圖2中未示出，但是存儲(chǔ)器裝置100可以進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)輸入/輸出電路或者輸入/輸出接口。

存儲(chǔ)器單元陣列110可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元，且可以連接到字線wl、串選擇線ssl、地選擇線gsl和位線bl。詳細(xì)地，存儲(chǔ)器單元陣列110可以通過(guò)字線wl、串選擇線ssl和地選擇線gsl連接到行解碼器140，且可以通過(guò)位線bl連接到頁(yè)緩沖器150。

存儲(chǔ)器單元陣列110可以包括多個(gè)塊，例如，第一到第z塊blk1、blk2到blkz，且每個(gè)塊可以具有3d結(jié)構(gòu)(或者垂直結(jié)構(gòu))。詳細(xì)地，每個(gè)塊包括在第一到第三方向上延伸的結(jié)構(gòu)。例如，每個(gè)塊包括在第三方向上延伸的多個(gè)nand串(在下文中，稱為‘串’)。在該情況下，多個(gè)串可以在第一和第二方向上彼此分開(kāi)?？梢杂尚薪獯a器140選擇第一到第z塊blk1到blkz之一。例如，行解碼器140可以從第一到第z塊blk1到blkz當(dāng)中選擇與塊地址對(duì)應(yīng)的塊。

存儲(chǔ)器單元陣列110可以包含包括單級(jí)單元的單級(jí)單元塊、包括多級(jí)單元的多級(jí)單元塊和包括三級(jí)單元的三級(jí)單元塊中的至少一個(gè)。換句話說(shuō)，存儲(chǔ)器單元陣列110中包括的多個(gè)塊當(dāng)中的某些塊可以是單級(jí)單元塊，且其它塊可以是多級(jí)單元塊或者三級(jí)單元塊。

rom熔絲112可以包括具有與存儲(chǔ)器單元陣列110的存儲(chǔ)器單元的結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器單元。雖然rom熔絲112位于與圖2中的存儲(chǔ)器單元陣列110相鄰，但是本發(fā)明概念不限于此，且rom熔絲112可以位于遠(yuǎn)離存儲(chǔ)器單元陣列110或者可以是存儲(chǔ)器單元陣列110的一部分。生成對(duì)于存儲(chǔ)器單元執(zhí)行編程循環(huán)而生成的驗(yàn)證電壓和編程電壓需要的各條信息可以存儲(chǔ)在rom熔絲112中。在實(shí)施例中，rom熔絲112可以存儲(chǔ)包括當(dāng)執(zhí)行編程循環(huán)時(shí)逐漸地改變驗(yàn)證電壓的電平需要的控制參數(shù)的控制信息。在實(shí)施例中，各條參數(shù)信息可以包括改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)、電平改變程度參數(shù)和電平改變開(kāi)始循環(huán)參數(shù)中的至少一個(gè)。在另一實(shí)施例中，各條參數(shù)信息可以包括驗(yàn)證電壓參數(shù)和編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)中的至少一個(gè)。以下將解釋各條參數(shù)信息的詳細(xì)說(shuō)明。

控制邏輯120可以基于從存儲(chǔ)器控制器200接收到的命令cmd、地址addr和控制信號(hào)ctrl，輸出用于寫(xiě)入數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器單元陣列110或者從存儲(chǔ)器單元陣列110讀取數(shù)據(jù)的各種控制信號(hào)。因此，控制邏輯120可以控制存儲(chǔ)器裝置100中總體的各種操作。

從控制邏輯120輸出的各種控制信號(hào)可以施加到電壓發(fā)生器130、行解碼器140和頁(yè)緩沖器150。詳細(xì)地，控制邏輯120可以包括電壓控制器121。電壓控制器121可以將電壓控制信號(hào)ctrl_vol施加到電壓發(fā)生器130。在實(shí)施例中，電壓控制器121可以生成用于控制施加到存儲(chǔ)器單元陣列110的驗(yàn)證電壓和編程電壓的生成的電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以便寫(xiě)入數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器單元。

在實(shí)施例中，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以使得當(dāng)存儲(chǔ)器單元的編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大時(shí)驗(yàn)證電壓的電壓電平逐漸地減小。此外，電壓控制器121可以通過(guò)參考存儲(chǔ)在rom熔絲112中的信息來(lái)生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol。在另一實(shí)施例中，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以使得用于驗(yàn)證編程狀態(tài)的驗(yàn)證電壓具有不同的電平改變開(kāi)始定時(shí)。此外，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以使得驗(yàn)證電壓基于要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)而具有不同的電平改變程度。在實(shí)施例中，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以使得驗(yàn)證電壓達(dá)到低于與驗(yàn)證電壓對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓電平的電平。此外，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以使得驗(yàn)證電壓當(dāng)中的至少一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平在對(duì)于存儲(chǔ)器單元執(zhí)行編程循環(huán)預(yù)定次數(shù)之后固定。

在另一實(shí)施例中，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以使得基于關(guān)于存儲(chǔ)器裝置100內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息，當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大時(shí)驗(yàn)證電壓的電平變化。此外，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol以生成驗(yàn)證電壓，由此基于溫度信息改變電平改變程度和改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓中的至少一個(gè)。在另一實(shí)施例中，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以便控制驗(yàn)證電壓的生成，該驗(yàn)證電壓的電平基于溫度信息和要驗(yàn)證的編程狀態(tài)中的至少一個(gè)當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大時(shí)變化。此外，電壓控制器121可以生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol，以便控制驗(yàn)證電壓的生成，由此改變電平改變程度和改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓中的至少一個(gè)。

電壓發(fā)生器130可以基于電壓控制信號(hào)ctrl_vol生成用于對(duì)于存儲(chǔ)器單元陣列110執(zhí)行編程、讀取和擦除操作的各種電壓(通常指示為圖2中的vwl)。詳細(xì)地，電壓發(fā)生器130可以生成字線電壓，例如，編程電壓(或者寫(xiě)入電壓)、讀取電壓、編程禁止電壓、讀取禁止電壓或者驗(yàn)證電壓。在實(shí)施例中，電壓發(fā)生器130可以基于電壓控制信號(hào)ctrl_vol生成驗(yàn)證電壓，該驗(yàn)證電壓的電平在編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大時(shí)變化?？梢酝ㄟ^(guò)使用遞增階躍脈沖編程(ispp)方案執(zhí)行編程循環(huán)，且電壓發(fā)生器130可以生成編程電壓，該編程電壓的電平無(wú)論何時(shí)執(zhí)行編程循環(huán)都從先前編程電壓增大階梯電壓。

行解碼器140可以響應(yīng)于從控制邏輯120接收到的行地址x-addr，從字線wl當(dāng)中選擇某些字線。詳細(xì)地，在編程操作期間，行解碼器140可以將編程電壓施加到所選的字線并可以將編程禁止電壓施加到未選擇的字線。此外，行解碼器140可以響應(yīng)于從控制邏輯120接收到的行地址x-addr，從地選擇線gsl當(dāng)中選擇某些地選擇線并從串選擇線ssl當(dāng)中選擇某些串選擇線。

頁(yè)緩沖器150可以通過(guò)位線bl連接到存儲(chǔ)器單元陣列110，且可以響應(yīng)于從控制邏輯120接收到的列地址y-addr從位線bl當(dāng)中選擇某些位線。詳細(xì)地，在讀取操作期間，頁(yè)緩沖器150可以操作為感測(cè)放大器且可以檢測(cè)存儲(chǔ)器單元陣列110中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)data。在編程操作期間，頁(yè)緩沖器150可以操作為寫(xiě)入驅(qū)動(dòng)器，且可以輸入要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元陣列110中的數(shù)據(jù)data。

圖3圖示圖2的第一塊blk1的等效電路的電路圖。

參考圖3，第一塊blk1可以是垂直nand閃存存儲(chǔ)器，且圖2的第一到第z塊blk1到blkz中的每一個(gè)可以具有與圖3中的形式相同的形式。第一塊blk1可以包括多個(gè)nand串ns11到ns33、多個(gè)字線wl1到wl8、多個(gè)位線(例如，第一到第三位線bl1到bl3)、多個(gè)地選擇線gsl1到gsl3、多個(gè)串選擇線ssl1到ssl3和公共源極線csl。nand串的數(shù)目、字線的數(shù)目、位線的數(shù)目、地選擇線的數(shù)目和串選擇線的數(shù)目可以以多種方式改變。

在第一位線bl1和公共源極線csl之間提供nand串ns11、ns21和ns31，在第二位線bl2和公共源極線csl之間提供nand串ns12、ns22和ns32，并在第三位線bl3和公共源極線csl之間提供nand串ns13、ns23和ns33。每個(gè)nand串(例如，ns11)可以包括串聯(lián)連接的串選擇晶體管sst、多個(gè)存儲(chǔ)器單元mc1到mc8和地選擇晶體管gst。在下文中，為了說(shuō)明的方便起見(jiàn)，nand串被稱為串。

公共連接到一個(gè)位線的串構(gòu)成一個(gè)列。例如，公共地連接到第一位線bl1的串ns11、ns21和ns31可以對(duì)應(yīng)于第一列，公共地連接到第二位線bl2的串ns12、ns22和ns32可以對(duì)應(yīng)于第二列，且公共地連接到第三位線bl3的串ns13、ns23和ns33可以對(duì)應(yīng)于第三列。

連接到一個(gè)串選擇線的串構(gòu)成一個(gè)行。例如，連接到第一串選擇線ssl1的串ns11、ns12和ns13可以對(duì)應(yīng)于第一行，連接到第二串選擇線ssl2的串ns21、ns22和ns23可以對(duì)應(yīng)于第二行，且連接到第三串選擇線ssl3的串ns31、ns32和ns33可以對(duì)應(yīng)于第三行。

串選擇晶體管sst分別連接到串選擇線ssl1到ssl3。多個(gè)存儲(chǔ)器單元mc1到mc8分別連接到字線wl1到wl8。地選擇晶體管gst分別連接到地選擇線gsl1到gsl3。串選擇晶體管sst還分別連接到第一到第三位線bl1到bl3，且地選擇晶體管gst連接到公共源極線csl。

在本實(shí)施例中，具有相同高度(例如，wl1)的字線彼此連接，串選擇線ssl1到ssl3彼此分開(kāi)，且地選擇線gsl1到gsl3彼此分開(kāi)。例如，當(dāng)編程連接到第一字線wl1并包括在字符串ns11、ns12和ns13中的存儲(chǔ)器單元時(shí)，選擇第一字線wl1和第一串選擇線ssl1。但是，本發(fā)明概念不限于此，且在另一實(shí)施例中，地選擇線gsl1到gsl3可以彼此連接。

圖4圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的圖2的第一塊blk1的透視圖。

參考圖4，第一塊blk1在垂直于襯底sub的方向上形成。雖然在圖4中第一塊blk1包括兩個(gè)選擇線gsl和ssl、八個(gè)字線wl1到wl8和三個(gè)位線bl1到bl3，但是第一塊blk1可以實(shí)際上包括更少或更多的線。

襯底sub具有第一導(dǎo)電類型(例如，p型)，且公共源極線csl在襯底sub上在第一方向(例如，y方向)上延伸且摻雜有具有第二導(dǎo)電類型(例如，n型)的雜質(zhì)。在第一方向上延伸的多個(gè)絕緣膜il在兩個(gè)相鄰公共源極線csl之間的襯底sub的一部分上在第三方向(例如，z方向)上順序地提供，且在第三方向上彼此分開(kāi)預(yù)定距離。例如，多個(gè)絕緣膜il可以包括比如氧化硅的絕緣材料。

在第三方向上通過(guò)多個(gè)絕緣膜il并在第一方向上順序地布置的多個(gè)柱p設(shè)置在兩個(gè)相鄰公共源極線csl之間的襯底sub的一部分上。例如，多個(gè)柱p可以通過(guò)多個(gè)絕緣膜il且可以接觸襯底sub。詳細(xì)地，每一個(gè)柱p的表面層s可以包括具有第一導(dǎo)電類型的硅材料且可以用作溝道區(qū)域。每個(gè)柱p的內(nèi)層i可以包括比如氧化硅或者空氣間隙的絕緣材料。

沿著絕緣膜il、柱p和兩個(gè)相鄰公共源極線csl之間的部分中的襯底sub的暴露表面提供電荷存儲(chǔ)層cs。電荷存儲(chǔ)層cs可以包括柵極絕緣層(或者稱為“隧穿絕緣層”)、電荷阱層和阻擋絕緣層。例如，電荷存儲(chǔ)層cs可以具有氧化物-氮化物-氧化物(ono)結(jié)構(gòu)。此外，比如選擇線gsl和ssl和字線wl1到wl8中的每一個(gè)的柵極電極ge設(shè)置在兩個(gè)相鄰公共源極線csl之間的部分中的電荷存儲(chǔ)層cs的暴露表面上。地選擇晶體管gst與襯底sub相鄰。

在多個(gè)柱p上設(shè)置漏極或者漏極接觸dr。例如，漏極或者漏極接觸dr可以包括摻雜有具有第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的硅材料。串選擇晶體管sst與漏極接觸dr相鄰。在第二方向(例如，x方向)上延伸并在第一方向上彼此分開(kāi)預(yù)定距離的第一到第三位線bl1到bl3設(shè)置在漏極或者漏極接觸dr上。

根據(jù)本實(shí)施例，作為編程操作的結(jié)果在電荷存儲(chǔ)層cs的預(yù)定區(qū)域中捕獲的電荷可能從預(yù)定區(qū)域逃脫且可能在另一區(qū)域中被捕獲，或者可以移動(dòng)到不同于電荷存儲(chǔ)層cs的另一層，由此加寬存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布。因此，包括電荷存儲(chǔ)層cs的存儲(chǔ)器裝置的可靠性可能減小，這將在以下詳細(xì)說(shuō)明。

圖5圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的在編程操作期間施加到存儲(chǔ)器單元的編程電壓的曲線圖。在圖5中，縱軸表示編程電壓vpgm，且橫軸表示編程循環(huán)數(shù)目。

參考圖2和圖5，電壓發(fā)生器130可以向存儲(chǔ)器單元陣列110的所選的字線應(yīng)用編程電壓vpgm操作。無(wú)論何時(shí)在編程期間執(zhí)行編程循環(huán)，編程電壓vpgm的電平都增大階梯電壓vstep。此外，電壓發(fā)生器130可以施加驗(yàn)證電壓到存儲(chǔ)器單元陣列110的所選的字線，以便執(zhí)行用于在施加編程電壓vpgm之后驗(yàn)證編程狀態(tài)的驗(yàn)證操作。

圖6圖示在完成編程操作之后存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布的曲線圖。在圖6中，縱軸表示已編程的存儲(chǔ)器單元的數(shù)目，且橫軸表示閾值電壓。

參考圖6，根據(jù)實(shí)施例的每個(gè)存儲(chǔ)器單元可以是多位單元，且因此可以在一個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩位或更多位?？梢酝ㄟ^(guò)使用圖5的ispp方案執(zhí)行編程操作，來(lái)形成如圖6所示的具有四個(gè)編程狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布。作為編程操作的結(jié)果，每個(gè)存儲(chǔ)器單元可以具有擦除狀態(tài)e、第一編程狀態(tài)p1、第二編程狀態(tài)p2或者第三編程狀態(tài)p3。圖2的電壓發(fā)生器130可以通過(guò)使用第一驗(yàn)證電壓vp1執(zhí)行用于驗(yàn)證作為編程操作的結(jié)果存儲(chǔ)器單元是否處于第一編程狀態(tài)p1的驗(yàn)證操作。此外，電壓發(fā)生器130可以通過(guò)使用第二驗(yàn)證電壓vp2執(zhí)行用于驗(yàn)證存儲(chǔ)器單元是否處于第二編程狀態(tài)p2的驗(yàn)證操作。電壓發(fā)生器130可以通過(guò)使用第三驗(yàn)證電壓vp3執(zhí)行用于驗(yàn)證存儲(chǔ)器單元是否處于第三編程狀態(tài)p3的驗(yàn)證操作。雖然描述了包括其中存儲(chǔ)兩位數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器裝置，但是本發(fā)明概念不限于此。因此，在實(shí)施例中，可以使用包括多級(jí)單元mlc的存儲(chǔ)器裝置，在該多級(jí)單元mlc中可以存儲(chǔ)多個(gè)位的數(shù)據(jù)且可以具有多個(gè)編程狀態(tài)。

圖7a、圖7b和圖7c每個(gè)圖示當(dāng)脈沖類型編程電壓施加到存儲(chǔ)器單元時(shí)直到達(dá)到每個(gè)編程狀態(tài)為止需要的編程循環(huán)計(jì)數(shù)的分布曲線。在圖7a-圖7c中，縱軸表示已編程的存儲(chǔ)器單元的數(shù)目，且橫軸表示編程循環(huán)數(shù)目。

參考圖7a，直到預(yù)定存儲(chǔ)器單元的閾值電壓超過(guò)圖6的第一驗(yàn)證電壓vp1且預(yù)定存儲(chǔ)器單元達(dá)到第一編程狀態(tài)p1為止重復(fù)地執(zhí)行編程循環(huán)的次數(shù)可以根據(jù)存儲(chǔ)器單元而變化。也就是，快單元fc1可以在相對(duì)小次數(shù)地對(duì)其執(zhí)行編程循環(huán)之后達(dá)到第一編程狀態(tài)p1。慢單元sc1可以在相對(duì)大次數(shù)地對(duì)其執(zhí)行編程循環(huán)之后達(dá)到第一編程狀態(tài)p1。

參考圖7b，直到預(yù)定存儲(chǔ)器單元的閾值電壓超過(guò)圖6的第二驗(yàn)證電壓vp2且預(yù)定存儲(chǔ)器單元達(dá)到第二編程狀態(tài)p2為止重復(fù)地執(zhí)行編程循環(huán)的次數(shù)可以根據(jù)存儲(chǔ)器單元而變化。也就是，快單元fc2可以在相對(duì)小次數(shù)地對(duì)其執(zhí)行編程循環(huán)之后達(dá)到第二編程狀態(tài)p2，且慢單元sc2可以在相對(duì)大次數(shù)地對(duì)其執(zhí)行編程循環(huán)之后達(dá)到第二編程狀態(tài)p2。

參考圖7c，直到預(yù)定存儲(chǔ)器單元的閾值電壓超過(guò)圖6的第三驗(yàn)證電壓vp3且預(yù)定存儲(chǔ)器單元達(dá)到第三編程狀態(tài)p3為止重復(fù)地執(zhí)行編程循環(huán)的次數(shù)可以根據(jù)存儲(chǔ)器單元而變化。也就是，快單元fc3可以通過(guò)相對(duì)小次數(shù)地執(zhí)行編程循環(huán)而達(dá)到第三編程狀態(tài)p3，且慢單元sc3可以通過(guò)相對(duì)大次數(shù)地執(zhí)行編程循環(huán)而達(dá)到第三編程狀態(tài)p3。

因而，可能存在當(dāng)執(zhí)行編程循環(huán)時(shí)其閾值電壓快速地改變的存儲(chǔ)器單元和其閾值電壓緩慢地改變的存儲(chǔ)器單元。

圖8a和圖8b圖示示出了根據(jù)存儲(chǔ)器單元特性和溫度的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓變化的曲線圖。在圖8a和圖8b中，曲線圖的縱軸表示閾值電壓，且橫軸表示時(shí)間。

圖8a圖示示出了在第一溫度條件下存儲(chǔ)器單元的閾值電壓和時(shí)間之間的關(guān)系的曲線圖。圖8a中的曲線圖(a)圖示具有第一編程狀態(tài)p1的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的改變。圖8a中的曲線圖(b)圖示具有第二編程狀態(tài)p2的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的改變。此外，圖8a中的曲線圖(c)圖示具有第三編程狀態(tài)p3的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓的改變。參考圖8a，當(dāng)編程狀態(tài)具有較大閾值電壓時(shí)每個(gè)時(shí)間的閾值電壓的改變量增大，且每個(gè)時(shí)間的快單元的閾值電壓的改變量大于每個(gè)時(shí)間的慢單元的閾值電壓的改變量。

圖8b圖示示出了在第二溫度條件下存儲(chǔ)器單元的閾值電壓和時(shí)間之間的關(guān)系的曲線圖。第二溫度條件可以具有低于第一溫度條件的溫度的溫度。例如，第一溫度條件可以對(duì)應(yīng)于80℃的溫度且第二溫度條件可以對(duì)應(yīng)于-10℃的溫度。參考圖8b，當(dāng)編程狀態(tài)具有較大閾值電壓時(shí)每個(gè)時(shí)間的閾值電壓的改變量增大，且每個(gè)時(shí)間的快單元的閾值電壓的改變量大于每個(gè)時(shí)間的慢單元的閾值電壓的改變量。此外，每個(gè)時(shí)間的快單元的閾值電壓的改變量和每個(gè)時(shí)間的慢單元的閾值電壓的改變量之間的差別在溫度條件的溫度減小時(shí)增大。

圖9a和圖9b圖示示出了根據(jù)圖8a和圖8b的存儲(chǔ)器單元特性的閾值電壓分布的曲線圖。在圖9a和圖9b中，縱軸表示已編程的存儲(chǔ)器單元的數(shù)目，且橫軸表示閾值電壓。

如圖9a所示，因?yàn)榇鎯?chǔ)器單元的閾值電壓隨時(shí)間推移而變化，完成編程操作之后的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布可能改變。例如，具有第一編程狀態(tài)p1的一些存儲(chǔ)器單元的閾值電壓可能向左移位第一間隔a1，具有第二編程狀態(tài)p2的某些存儲(chǔ)器單元的閾值電壓可能向左移位第二間隔a2，且具有第三編程狀態(tài)p3的某些存儲(chǔ)器單元的閾值電壓可能向左移位第三間隔a3。在該情況下，當(dāng)存儲(chǔ)器單元具有要求較高驗(yàn)證電壓電平的編程狀態(tài)以執(zhí)行驗(yàn)證操作，即，具有較高閾值電壓時(shí)，閾值電壓分布的改變量可以增加，且因此第三間隔a3可能大于第二間隔a2且第二間隔a2可能大于第一間隔a1。

如圖9b所示，因?yàn)槊總€(gè)時(shí)間的快單元的閾值電壓的改變量和每個(gè)時(shí)間的慢單元的閾值電壓的改變量之間的差別在溫度條件減小時(shí)增大，所以在具有低于圖9a中的溫度的溫度條件下存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布的改變量可能大于圖9a中的。也就是，具有第一編程狀態(tài)p1的一些存儲(chǔ)器單元的閾值電壓可能向左移位第一間隔b1，具有第二編程狀態(tài)p2的某些存儲(chǔ)器單元的閾值電壓可能向左移位第二間隔b2，且具有第三編程狀態(tài)p3的某些存儲(chǔ)器單元的閾值電壓可能向左移位第三間隔b3。圖9b第一到第三間隔b1到b3可能分別大于圖9a的第一到第三間隔a1到a3。

圖10圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的電壓控制器200的框圖。圖11a和圖11b圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的在電壓控制器200的操作期間需要的控制信息的圖。圖12a到圖12c圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平變化的電壓控制器200的操作的曲線圖。電壓控制器200可以對(duì)應(yīng)于如圖2所示的控制邏輯120的電壓控制器121。此外，在圖12a-圖12c中，縱軸表示驗(yàn)證電壓，且橫軸表示編程循環(huán)。

參考圖10，電壓控制器200包括編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210、驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220和控制信息存儲(chǔ)單元230。編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210對(duì)對(duì)于存儲(chǔ)器單元執(zhí)行編程循環(huán)的次數(shù)計(jì)數(shù)。在實(shí)施例中，編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210可以通過(guò)對(duì)當(dāng)編程電壓階躍上升時(shí)的脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)來(lái)對(duì)編程循環(huán)的重復(fù)數(shù)目計(jì)數(shù)。編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210可以通過(guò)對(duì)編程循環(huán)的重復(fù)數(shù)目計(jì)數(shù)來(lái)生成編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息，且可以發(fā)送編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息到驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220。此外，在實(shí)施例中(例如將在之后相對(duì)于圖14a描述)，編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210可以基于從控制信息存儲(chǔ)單元230提供的編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息而控制激活/無(wú)效驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220。

驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220生成用于控制由電壓發(fā)生器生成的驗(yàn)證電壓的電壓控制信號(hào)ctrl_vol1，要生成的驗(yàn)證電壓具有隨編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大而變化的電平。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220可以從控制信息存儲(chǔ)單元230接收用于控制驗(yàn)證電壓的改變的控制信息，且可以從編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210接收編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220可以通過(guò)使用編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息和控制信息來(lái)控制驗(yàn)證電壓的電平的改變。

控制信息存儲(chǔ)單元230可以存儲(chǔ)改變驗(yàn)證電壓的電平需要的各條控制信息。各條控制信息可以包括改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)、電平改變程度參數(shù)和電平改變開(kāi)始循環(huán)參數(shù)，且可以進(jìn)一步包括編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)和與編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證電壓電平參數(shù)。各條控制信息可以在圖2的存儲(chǔ)器裝置100關(guān)閉時(shí)存儲(chǔ)在rom熔絲112中，且可以在存儲(chǔ)器裝置100打開(kāi)時(shí)加載到控制信息存儲(chǔ)單元230?？刂菩畔⒋鎯?chǔ)單元230可以將各條控制信息應(yīng)用于驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220。但是，本發(fā)明概念不限于此，且驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220可以從rom熔絲112直接接收各條控制信息。

參考圖11a，在控制信息存儲(chǔ)單元230中存儲(chǔ)的控制信息可以包括根據(jù)要驗(yàn)證的每個(gè)編程狀態(tài)(例如，p1、p2和p3)的控制參數(shù)，包括改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl、電平改變程度參數(shù)lcd和電平改變開(kāi)始循環(huán)參數(shù)sl。改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl是當(dāng)電壓控制器200開(kāi)始控制驗(yàn)證電壓的電平改變時(shí)被涉及以便控制驗(yàn)證電壓的開(kāi)始電平的參數(shù)。電平改變程度參數(shù)lcd是當(dāng)電壓控制器200控制驗(yàn)證電壓的電平改變時(shí)被涉及以便控制驗(yàn)證電壓的電平改變程度的參數(shù)。電平改變開(kāi)始循環(huán)參數(shù)sl是被涉及以便電壓控制器200控制驗(yàn)證電壓的電平改變開(kāi)始定時(shí)的參數(shù)。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220可以通過(guò)使用上述控制信息生成用于控制電壓發(fā)生器的電壓控制信號(hào)ctrl_vol1。

參考圖11b，控制信息存儲(chǔ)單元230中存儲(chǔ)的控制信息可以進(jìn)一步包括根據(jù)要驗(yàn)證的每個(gè)編程狀態(tài)(例如，p1、p2和p3)的控制參數(shù)，包括驗(yàn)證電壓電平參數(shù)vvl和編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)pln。編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)pln和驗(yàn)證電壓電平參數(shù)vvl可以是當(dāng)執(zhí)行預(yù)定編程循環(huán)時(shí)被涉及以便用于電壓控制器200生成具有預(yù)定電平的驗(yàn)證電壓的參數(shù)。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220可以通過(guò)使用上述控制信息生成用于控制電壓發(fā)生器的電壓控制信號(hào)ctrl_vol1。

現(xiàn)在將參考圖10、圖11a和圖12a解釋電壓控制器200控制用于驗(yàn)證圖6的第一編程狀態(tài)p1的第一驗(yàn)證電壓vp1的電平改變的操作。在實(shí)施例中，電壓控制器200可以(通過(guò)圖2的電壓發(fā)生器130)控制第一驗(yàn)證電壓的生成，該第一驗(yàn)證電壓的電平在對(duì)于存儲(chǔ)器單元執(zhí)行編程循環(huán)時(shí)逐漸地減小。也就是，可以如圖12a所示地生成其電平在作為l、l+1、...執(zhí)行編程循環(huán)時(shí)減小的驗(yàn)證電壓。此外，電壓控制器200可以控制驗(yàn)證電壓的生成，該驗(yàn)證電壓的電平從改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓的電平逐漸地減小預(yù)定電平改變程度。在實(shí)施例中，電壓控制器200可以通過(guò)使用改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl將改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓設(shè)置為用于編程循環(huán)l的1-1驗(yàn)證電壓vva1，且可以通過(guò)使用電平改變程度參數(shù)lcd將電平改變程度設(shè)置為第一偏移電壓vos1。電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓的生成，該第一驗(yàn)證電壓的電平在執(zhí)行編程循環(huán)時(shí)從1-1驗(yàn)證電壓vva1減小第一偏移電壓vos1。

如作為示例的圖12a所示的，用于編程循環(huán)l的1-1驗(yàn)證電壓vva1減小第一偏移電壓vos1，成為用于編程循環(huán)l+1的1-2驗(yàn)證電壓vva2。也就是，例如，具有小于第一電平(1-1驗(yàn)證電壓vva1)的第二電平的1-2驗(yàn)證電壓vva2施加到使用第一電平驗(yàn)證電壓未能通過(guò)驗(yàn)證操作的存儲(chǔ)器單元。如進(jìn)一步示出的，用于編程循環(huán)l+1的1-2驗(yàn)證電壓vva2減小第一偏移電壓vos1，成為用于編程循環(huán)l+2的1-3驗(yàn)證電壓vva3。用于編程循環(huán)l+2的1-3驗(yàn)證電壓vva3減小第一偏移電壓vos1，成為用于編程循環(huán)l+3的1-4驗(yàn)證電壓vva4。用于編程循環(huán)l+3的1-4驗(yàn)證電壓vva4減小第一偏移電壓vos1，成為用于編程循環(huán)l+4的1-5驗(yàn)證電壓vva5。用于編程循環(huán)l+4的1-5驗(yàn)證電壓vva5減小第一偏移電壓vos1，成為用于編程循環(huán)l+5的1-6驗(yàn)證電壓vva6。順便提及，在該說(shuō)明書(shū)中，應(yīng)該理解1-1驗(yàn)證電壓由此符號(hào)“1-1”指示第一編程循環(huán)期間的第一驗(yàn)證電壓(例如，圖6中的vp1)。同樣地，1-2驗(yàn)證電壓可以指示第二編程循環(huán)期間的第一驗(yàn)證電壓(例如，vp1)，且2-1驗(yàn)證電壓可以指示第一編程循環(huán)期間的第二驗(yàn)證電壓(例如，圖6中的vp2)。

在實(shí)施例中，改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓可以具有高于用于驗(yàn)證編程狀態(tài)的驗(yàn)證電壓的電平的電平。例如，1-1驗(yàn)證電壓vva1的電平可以高于通常生成以驗(yàn)證第一編程狀態(tài)的驗(yàn)證電壓的電平。

以該方式，可以考慮存儲(chǔ)器單元的閾值電壓隨時(shí)間推移逐漸地減小且快單元的閾值電壓的改變量大于慢單元的閾值電壓的改變量，而改變驗(yàn)證電壓的電平。因此，根據(jù)本發(fā)明概念的存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)器單元即使經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間段也可以具有恒定的閾值電壓分布，由此改進(jìn)存儲(chǔ)器裝置的可靠性。

在另一實(shí)施例中，電壓控制器200可以控制驗(yàn)證電壓的電平以在電平改變開(kāi)始循環(huán)之后的編程循環(huán)中改變。例如，電壓控制器200可以通過(guò)使用電平改變開(kāi)始循環(huán)參數(shù)sl將第l編程循環(huán)設(shè)置為電平改變開(kāi)始循環(huán)。電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓的電平以在第l編程循環(huán)之后的編程循環(huán)l+1、l+2、...中改變。以該方式，電壓控制器200可以控制用于驗(yàn)證編程狀態(tài)的驗(yàn)證電壓以具有不同的電平改變開(kāi)始定時(shí)。因?yàn)轵?yàn)證電壓的電平可以順序地改變，代替全部一次地改變，在編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大時(shí)，可以執(zhí)行有效率的操作。

現(xiàn)在將參考圖10、圖11b和圖12a解釋用于控制用于驗(yàn)證圖6的第一編程狀態(tài)p1的第一驗(yàn)證電壓vp1的電平改變的電壓控制器200的操作的實(shí)施例。電壓控制器200可以比較由編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210生成的編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息與控制信息，且可以通過(guò)使用與比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的控制信息電平參數(shù)vvl控制來(lái)改變的第一驗(yàn)證電壓的電平。例如，首先，當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210生成指示第l編程循環(huán)的編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息時(shí)，電壓控制器200可以比較編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息與編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)pln，且可以通過(guò)使用與比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證電壓電平參數(shù)vvl來(lái)控制第一驗(yàn)證電壓以具有1-1驗(yàn)證電壓vva1的電平。接下來(lái)，當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210生成指示第l+1編程循環(huán)的編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息時(shí)，電壓控制器200可以比較編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息與編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)pln，且可以通過(guò)使用與比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證電壓電平參數(shù)vvl來(lái)控制第一驗(yàn)證電壓以具有1-2驗(yàn)證電壓vva2的電平。以該方式，電壓控制器200可以控制用于驗(yàn)證存儲(chǔ)器單元的第二編程狀態(tài)的第二驗(yàn)證電壓的電平和用于驗(yàn)證存儲(chǔ)器單元的第三編程狀態(tài)的第三驗(yàn)證電壓的電平。但是，本發(fā)明概念不限于此，且可以使用改變驗(yàn)證電壓的電平的各種其他方法的任意一個(gè)。

現(xiàn)在將參考圖10、圖11a和圖12b解釋電壓控制器200控制用于驗(yàn)證圖6的第二編程狀態(tài)p2的第二驗(yàn)證電壓vp2的電平改變的操作。在實(shí)施例中，電壓控制器200可以控制第二驗(yàn)證電壓的生成，該第二驗(yàn)證電壓的電平在對(duì)于存儲(chǔ)器單元執(zhí)行編程循環(huán)時(shí)逐漸地減小。

與圖12a的差別在于電壓控制器200可以通過(guò)使用改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl將改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓設(shè)置為2-1驗(yàn)證電壓vvb1，且可以通過(guò)使用電平改變程度開(kāi)始循環(huán)參數(shù)sl將電平改變程度設(shè)置為第二偏移電壓vos2。第二偏移電壓vos2可以具有高于第一偏移電壓vos1的電平的電平，且2-1驗(yàn)證電壓vvb1可以具有高于1-1驗(yàn)證電壓vva1的電平的電平。如作為示例的圖12b所示，用于編程循環(huán)m的2-1驗(yàn)證電壓vvb1減小第二偏移電壓vos2，成為用于編程循環(huán)m+1的2-2驗(yàn)證電壓vvb2。用于編程循環(huán)m+1的2-2驗(yàn)證電壓vvb2減小第二偏移電壓vos2，成為用于編程循環(huán)m+2的2-3驗(yàn)證電壓vvb3。用于編程循環(huán)m+2的2-3驗(yàn)證電壓vvb3減小第二偏移電壓vos2，成為用于編程循環(huán)m+3的2-4驗(yàn)證電壓vvb4。用于編程循環(huán)m+3的2-4驗(yàn)證電壓vvb4減小第二偏移電壓vos2，成為用于編程循環(huán)m+4的2-5驗(yàn)證電壓vvb5。用于編程循環(huán)m+4的2-5驗(yàn)證電壓vvb5減小第二偏移電壓vos2，成為用于編程循環(huán)m+5的2-6驗(yàn)證電壓vvb6。

現(xiàn)在將參考圖10、圖11a和圖12c解釋電壓控制器200控制用于驗(yàn)證圖6的第三編程狀態(tài)p3的第三驗(yàn)證電壓vp3的電平改變的操作。在實(shí)施例中，電壓控制器200可以控制第三驗(yàn)證電壓的生成，該第三驗(yàn)證電壓的電平在對(duì)于存儲(chǔ)器單元執(zhí)行編程循環(huán)時(shí)逐漸地減小。

與圖12a的差別在于電壓控制器200可以通過(guò)使用改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl將改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓設(shè)置為3-1驗(yàn)證電壓vvc1，且可以通過(guò)使用電平改變程度參數(shù)lcd將電平改變程度設(shè)置為第三偏移電壓vos3。此外，電壓控制器200可以通過(guò)使用電平改變開(kāi)始循環(huán)參數(shù)sl將第n編程循環(huán)設(shè)置為電平改變開(kāi)始循環(huán)。第三偏移電壓vos3可以具有高于第二偏移電壓vos2的電平的電平，且3-1驗(yàn)證電壓vvc1可以具有高于2-1驗(yàn)證電壓vvb1的電平的電平。如作為示例的圖12c所示，用于編程循環(huán)n的3-1驗(yàn)證電壓vvc1減小第三偏移電壓vos3，成為用于編程循環(huán)n+1的3-2驗(yàn)證電壓vvc2。用于編程循環(huán)n+1的3-2驗(yàn)證電壓vvc2減小第三偏移電壓vos3，成為用于編程循環(huán)n+2的3-3驗(yàn)證電壓vvc3。用于編程循環(huán)n+2的3-3驗(yàn)證電壓vvc3減小第三偏移電壓vos3，成為用于編程循環(huán)n+3的3-4驗(yàn)證電壓vvc4。用于編程循環(huán)n+3的3-4驗(yàn)證電壓vvc4減小第三偏移電壓vos3，成為用于編程循環(huán)n+4的3-5驗(yàn)證電壓vvc5。

因而，電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓、第二驗(yàn)證電壓和第三驗(yàn)證電壓的電平以不同地改變。因?yàn)殚撝惦妷旱母淖兞吭诖鎯?chǔ)器單元具有高閾值電壓時(shí)增大，如參考圖8a和圖8b描述的，為了形成期望的閾值電壓分布，電壓控制器200可以改變電壓電平，以使得第三驗(yàn)證電壓的電平改變程度大于第二驗(yàn)證電壓的電平改變程度(即，vos3>vos2)，且第二驗(yàn)證電壓的電平改變程度大于第一驗(yàn)證電壓的電平改變程度(即，vos2>vos1)。電壓控制器200可以控制電壓發(fā)生器，以使得作為第一驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓的1-1驗(yàn)證電壓vva1和第二驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvb1之間的電平差小于第二驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvb1和第三驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvc1之間的電平差。也就是，電壓控制器200可以控制相鄰驗(yàn)證電壓之間的電平差以在驗(yàn)證電壓具有較高電平時(shí)增加。此外，電壓控制器200可以通過(guò)不同地設(shè)置其中驗(yàn)證電壓的電平開(kāi)始改變的編程循環(huán)而控制改變驗(yàn)證電壓，由此使得可以有效地改變電平。

圖13a、圖13b、圖13c和圖13d圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的各種實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平變化的電壓控制器200的操作的曲線圖。

參考圖10和圖13a，與相對(duì)于圖12a描述的實(shí)施例對(duì)比，電壓控制器200可以控制以根據(jù)每個(gè)編程循環(huán)變化的電平改變程度來(lái)改變第一驗(yàn)證電壓的電平。在相對(duì)于圖12a描述的實(shí)施例中，電壓控制器200可以以作為恒定電平改變程度的第一偏移電壓vos1來(lái)改變第一驗(yàn)證電壓的電平，而在相對(duì)于圖13a描述的實(shí)施例中，電壓控制器200可以以對(duì)于編程循環(huán)l+1到l+5彼此不同的偏移電壓vos1-1到vos1-5中的任意一個(gè)來(lái)改變第一驗(yàn)證電壓的電平。

參考圖10和圖13b，與相對(duì)于圖12a描述的實(shí)施例對(duì)比，電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓的電平在每個(gè)預(yù)定循環(huán)間隔改變。也就是，電壓控制器200可以控制驗(yàn)證電壓的電平在每個(gè)預(yù)定循環(huán)間隔改變，代替在每個(gè)編程循環(huán)改變。在實(shí)施例中，控制信息可以進(jìn)一步包括循環(huán)間隔參數(shù)，且電壓控制器200可以通過(guò)使用循環(huán)間隔參數(shù)控制改變驗(yàn)證電壓的電平。如圖13b所示的循環(huán)間隔是兩個(gè)編程循環(huán)。但是，本發(fā)明概念不限于此，且可以設(shè)置各種其他循環(huán)間隔的任意一個(gè)。在另一實(shí)施例中預(yù)定循環(huán)間隔，可以不固定，且可以在編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大時(shí)變化。

參考圖10和圖13c，與相對(duì)于圖12a描述的實(shí)施例對(duì)比，電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓的電平在對(duì)于存儲(chǔ)器單元執(zhí)行編程循環(huán)預(yù)定次數(shù)之后固定。例如，電壓控制器200可以控制圖6的第一驗(yàn)證電壓vp1、第二驗(yàn)證電壓vp2和第三驗(yàn)證電壓vp3當(dāng)中的至少一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平在特定編程循環(huán)之后固定。也就是，電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓在第p編程循環(huán)p之后為預(yù)定驗(yàn)證電壓vvak的電平。但是，本發(fā)明概念不限于此，且電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓的電平在例如第p+3編程循環(huán)(未示出)之后再次改變，且可以做出各種其他修改。

參考圖10和圖13d，電壓控制器200可以在最初執(zhí)行編程循環(huán)l到j(luò)+1時(shí)控制第一驗(yàn)證電壓具有高于與第一驗(yàn)證電壓對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)電壓vref1的電平的電平，且可以在隨后執(zhí)行編程循環(huán)j+1到...時(shí)控制第一驗(yàn)證電壓具有低于與第一驗(yàn)證電壓對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)電壓vref1的電平的電平。在實(shí)施例中，第一基準(zhǔn)電壓vref1可以對(duì)應(yīng)于用于驗(yàn)證第一編程狀態(tài)的傳統(tǒng)的驗(yàn)證電壓。此外，電壓控制器200可以控制第一驗(yàn)證電壓之外的任意一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平低于每個(gè)相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓的電平，且因此可以減小完成編程操作需要的編程循環(huán)計(jì)數(shù)，由此快速地執(zhí)行編程操作。此外，在控制信息存儲(chǔ)單元230中存儲(chǔ)的控制信息可以包括與每個(gè)驗(yàn)證電壓對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓參數(shù)，且電壓控制器200可以通過(guò)使用具有恒定電平的基準(zhǔn)電壓控制執(zhí)行驗(yàn)證操作，而不通過(guò)使用基準(zhǔn)電壓參數(shù)改變驗(yàn)證電壓的電平。此外，在實(shí)施例中，可以通過(guò)使用基準(zhǔn)電壓參數(shù)和電平改變程度參數(shù)生成改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)。

可以通過(guò)從如相對(duì)于圖13a到圖13d描述的電壓控制器200的各種控制方法當(dāng)中選擇適于存儲(chǔ)器裝置的編程操作條件的控制方法來(lái)控制驗(yàn)證電壓的電平改變。此外，如相對(duì)于圖13a到圖13d描述的電壓控制器200的各種控制方法可以用于控制第二驗(yàn)證電壓和第三驗(yàn)證電壓的電平改變，且也可以用于控制可以存儲(chǔ)三位或更多位數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元和單級(jí)單元slc的驗(yàn)證電壓的電平改變。

圖14a和圖14b每個(gè)圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的電壓控制器的控制操作的框圖。

參考圖14a，電壓控制器200’包括編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210’、驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220’和控制信息存儲(chǔ)單元230’。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220’包括減法器221’和累加器222’。累加器222’從編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210’接收編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息plci。此外，累加器222’從控制信息存儲(chǔ)單元230’接收電平改變程度信息lcdi。累加器222’可以生成包括通過(guò)每當(dāng)接收編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息plci都累加與電平改變程度信息lcdi對(duì)應(yīng)的電平改變程度而獲得的累加量的累加信息aci。累加器222’可以發(fā)送累加信息aci到減法器221’。減法器221’從控制信息存儲(chǔ)單元230’接收改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平信息svli。減法器221’在從與改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平信息svli對(duì)應(yīng)的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平減去累加信息aci中包括的累加量之后生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol1’。在實(shí)施例中，電平改變程度信息lcdi可以是圖11a的電平改變程度參數(shù)，且改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平信息svli可以是圖11a的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl。

電壓控制器200’可以以該方式控制如圖12a的曲線圖等所示的驗(yàn)證電壓的電平。此外，雖然在圖14a中未示出，但是在實(shí)施例中，編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210’可以從控制信息存儲(chǔ)單元230’接收電平改變開(kāi)始循環(huán)信息，且可以基于電平改變開(kāi)始循環(huán)信息控制激活/無(wú)效累加器222’和減法器221’以。也就是，編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210’可以比較編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息plci與電平改變開(kāi)始循環(huán)信息，且可以當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息plci和電平改變開(kāi)始循環(huán)信息相同時(shí)激活被無(wú)效的累加器222’和減法器221’。在另一實(shí)施例中，電壓控制器200’可以包括激活控制器，且可以基于電平改變開(kāi)始循環(huán)信息和編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息plci控制激活/無(wú)效累加器222’和減法器221’。

參考圖14b，電壓控制器200”包括編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210”、驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220”和控制信息存儲(chǔ)單元230”。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器220”包括基于比較結(jié)果的控制信號(hào)發(fā)生器221”和信息比較器222”。信息比較器222”可以比較由編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210”生成的編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息plci與控制信息csi，并可以生成比較結(jié)果cri。信息比較器222”可以發(fā)送比較結(jié)果cri到基于比較結(jié)果的控制信號(hào)發(fā)生器221”?；诒容^結(jié)果的控制信號(hào)發(fā)生器221”可以生成用于控制具有與比較結(jié)果cri對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證電壓電平的驗(yàn)證電壓的生成的電壓控制信號(hào)ctrl_vol1”。例如，參考圖11b，當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210”生成指示第l編程循環(huán)的編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息時(shí)，信息比較器222”可以比較編程循環(huán)計(jì)數(shù)信息與編程循環(huán)數(shù)目參數(shù)pln(即，控制信息csi)，且可以生成用于控制第一驗(yàn)證電壓的電壓控制信號(hào)ctrl_vol1”，該第一驗(yàn)證電壓具有要通過(guò)使用與比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證電壓電平參數(shù)vvl生成的1-1驗(yàn)證電壓vva1的電平。

圖15圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的編程循環(huán)計(jì)數(shù)器310的操作的框圖。

參考圖15，電壓控制器300包括編程循環(huán)計(jì)數(shù)器310、驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器320和控制信息存儲(chǔ)單元330。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器320包括生成用于改變用于驗(yàn)證第一編程狀態(tài)的第一驗(yàn)證電壓的電平的控制信號(hào)的第一驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器321，生成用于改變用于驗(yàn)證第二編程狀態(tài)的第二驗(yàn)證電壓的電平的控制信號(hào)的第二驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器323，和生成用于改變用于驗(yàn)證第三編程狀態(tài)的第三驗(yàn)證電壓的電平的控制信號(hào)的第三驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器325。但是，本發(fā)明概念不限于此，且包括可以存儲(chǔ)三位或更多位數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元或者單級(jí)單元slc的存儲(chǔ)器裝置的電壓控制器300可以包括比相對(duì)于圖15描述的更多的驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器。

編程循環(huán)計(jì)數(shù)器310可以從控制信息存儲(chǔ)單元330接收電平改變開(kāi)始循環(huán)信息。編程循環(huán)計(jì)數(shù)器310可以基于電平改變開(kāi)始循環(huán)信息，通過(guò)發(fā)送使能/禁止信號(hào)到第一到第三驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器321、323和325中的每一個(gè)來(lái)控制激活/無(wú)效第一到第三驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器321、323和325。也就是，參考圖11a，因?yàn)橛糜隍?yàn)證第一編程狀態(tài)p1的第一驗(yàn)證電壓的電平改變開(kāi)始循環(huán)是第l編程循環(huán)l，所以當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)于第l編程循環(huán)l時(shí)編程循環(huán)計(jì)數(shù)器310可以激活第一驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器321。以該方式，當(dāng)編程循環(huán)計(jì)數(shù)分別對(duì)應(yīng)于第m編程循環(huán)m和第n編程循環(huán)n時(shí)，編程循環(huán)計(jì)數(shù)器310可以激活第二和第三驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器323和325。以該方式，電壓控制器300可以單獨(dú)地控制用于驗(yàn)證編程狀態(tài)的驗(yàn)證電壓的電平改變，由此導(dǎo)致有效率的控制。

圖16圖示根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的電壓控制器400的框圖。圖17a和圖17b每個(gè)圖示用于解釋根據(jù)相對(duì)于圖16描述的實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平改變的電壓控制器400的操作的曲線圖。

參考圖16、圖17a和圖17b，電壓控制器400包括編程循環(huán)計(jì)數(shù)器410、驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器420、控制信息存儲(chǔ)單元430和溫度信息發(fā)生器440。如圖17a所示，電壓控制器400可以將在第一溫度條件下的預(yù)定驗(yàn)證電壓的電平改變程度設(shè)置為第一偏移電壓vos1，且可以控制預(yù)定驗(yàn)證電壓的電平在每個(gè)編程循環(huán)l+1到l+5中從改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1減小第一偏移電壓vos1的電平，以分別提供驗(yàn)證電壓vva2到vva6。在如圖17b所示的實(shí)施例中，電壓控制器400可以將在第二溫度條件下的預(yù)定驗(yàn)證電壓的電平改變程度設(shè)置為第一偏移電壓vos1’，且可以控制預(yù)定驗(yàn)證電壓的電平在每個(gè)編程循環(huán)l+1到l+5中從改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1’減小第一偏移電壓vos1’的電平，以分別提供驗(yàn)證電壓vva2’到vva6’。

第一溫度條件可以具有高于第二溫度條件的溫度的溫度，且電壓控制器400可以控制圖17a的驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1的電平和第一偏移電壓vos1分別小于圖17b的驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1’的電平和第一偏移電壓vos1’。因?yàn)槊總€(gè)時(shí)間的快單元和慢單元中的每一個(gè)的閾值電壓的改變量在溫度減小時(shí)增大，如參考圖8a和圖8b描述的，電壓控制器400可以通過(guò)在溫度條件的溫度減小時(shí)增大改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓的電平和電平改變程度而控制驗(yàn)證電壓的改變。

現(xiàn)在將解釋電壓控制器400控制驗(yàn)證電壓的電平改變的詳細(xì)方法。溫度信息發(fā)生器440可以生成關(guān)于包括電壓控制器400的存儲(chǔ)器裝置內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息。溫度信息可以指示存儲(chǔ)器裝置內(nèi)部或者外部的溫度，且可以是根據(jù)溫度變化的預(yù)定系數(shù)。此外，在實(shí)施例中，溫度信息發(fā)生器440可以是溫度傳感器，且代替包括在電壓控制器400中，可以在存儲(chǔ)器裝置中分開(kāi)地提供。

由電壓控制器400發(fā)送到圖2的電壓發(fā)生器130的電壓控制信號(hào)ctrl_vol2可以包括從溫度信息發(fā)生器440接收到的溫度信息和由驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器420生成的控制信號(hào)。溫度信息可以包括根據(jù)溫度的系數(shù)。例如，根據(jù)溫度的系數(shù)可以當(dāng)溫度減小時(shí)增大。圖2的電壓發(fā)生器130可以生成驗(yàn)證電壓，該驗(yàn)證電壓的電平基于電壓控制信號(hào)ctrl_vol2而改變。在實(shí)施例中，電壓發(fā)生器130可以根據(jù)溫度和控制信號(hào)執(zhí)行關(guān)于系數(shù)的計(jì)算，且可以基于計(jì)算結(jié)果生成驗(yàn)證電壓。

圖18a圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平改變的電壓控制器500的操作的框圖。圖18b是圖示根據(jù)相對(duì)于圖18a描述的實(shí)施例的電壓控制器500的操作期間需要的控制信息的圖。

參考圖18a，電壓控制器500包括編程循環(huán)計(jì)數(shù)器510、驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器520、控制信息存儲(chǔ)單元530和溫度信息發(fā)生器540。根據(jù)實(shí)施例的驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器520可以從溫度信息發(fā)生器540接收溫度信息，且可以從控制信息存儲(chǔ)單元530接收控制信息。驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器520可以基于溫度信息和控制信息生成電壓控制信號(hào)ctrl_vol3。參考圖18b，包括根據(jù)溫度條件變化的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl和電平改變程度參數(shù)lcd的控制信息可以存儲(chǔ)在控制信息存儲(chǔ)單元530中。因此，電壓控制器500可以通過(guò)基于溫度信息參考與溫度條件對(duì)應(yīng)的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平參數(shù)svl和電平改變程度參數(shù)lcd，來(lái)改變驗(yàn)證電壓的電平。例如，假定第二溫度條件temp.2可以具有低于第一溫度條件temp.1的溫度的溫度，且電壓控制器500改變第一驗(yàn)證電壓的電平以驗(yàn)證圖6的第一編程狀態(tài)p1。電壓控制器500可以通過(guò)使得在第二溫度條件temp.2下的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1’的電平大于在第一溫度條件temp.1下的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1的電平，并使得第二溫度條件temp.2下的電平改變程度vos1’大于第一溫度條件temp.1下的電平改變程度vos1，來(lái)控制第一驗(yàn)證電壓的電平改變。電壓控制器500可以類似地在第二溫度條件temp.2下將改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvb1改變?yōu)楦淖冮_(kāi)始驗(yàn)證電壓vvb1’，將改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvc1改變?yōu)楦淖冮_(kāi)始驗(yàn)證電壓vvc1’，將電平改變程度vos2改變?yōu)殡娖礁淖兂潭葀os2’并將電平改變程度vos3改變?yōu)殡娖礁淖兂潭葀os3’。

但是，本發(fā)明概念不限于此，且控制信息可以包括根據(jù)如圖11b所示的溫度條件變化的驗(yàn)證電壓電平參數(shù)vvl，且電壓控制器500可以基于控制信息和溫度信息控制驗(yàn)證電壓的電平改變。

圖19a圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的控制驗(yàn)證電壓的電平改變的電壓控制器600的操作的框圖。圖19b圖示用于解釋根據(jù)相對(duì)于圖19a描述的實(shí)施例的溫度信息發(fā)生器640生成溫度信息的方法的曲線圖。在圖19b中，縱軸表示溫度系數(shù)，且橫軸表示溫度。

參考圖19a，電壓控制器600包括編程循環(huán)計(jì)數(shù)器610、驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器620、控制信息存儲(chǔ)單元630、溫度信息發(fā)生器640和控制信號(hào)合成器650。參考圖19b，通過(guò)使用在存儲(chǔ)器裝置內(nèi)部或者外部檢測(cè)到的溫度，溫度信息發(fā)生器640可以生成根據(jù)檢測(cè)到的溫度的系數(shù)。在實(shí)施例中，溫度信息發(fā)生器640可以生成在高的第一溫度thot的第一系數(shù)tchot，且可以生成在低的第二溫度tcold的第二系數(shù)tccold。第二系數(shù)tccold可以大于第一系數(shù)tchot。也就是，溫度信息發(fā)生器640可以生成在檢測(cè)到的溫度減小時(shí)增大的系數(shù)。

根據(jù)實(shí)施例的控制信號(hào)合成器650可以從驗(yàn)證電壓電平控制信號(hào)發(fā)生器620接收電壓控制信號(hào)，且可以從溫度信息發(fā)生器640接收包括所生成的系數(shù)的溫度信息。控制信號(hào)合成器650可以對(duì)于所生成的系數(shù)和電壓控制信號(hào)執(zhí)行預(yù)定計(jì)算，以生成電壓控制合成信號(hào)ctrl_vol3。例如，控制信號(hào)合成器650可以通過(guò)將所生成的系數(shù)乘以電壓控制信號(hào)來(lái)生成電壓控制合成信號(hào)ctrl_vol3。即使沒(méi)有根據(jù)圖11a和11b的控制信息中包括的溫度條件變化的參數(shù)，電壓控制器600也可以通過(guò)使用所生成的系數(shù)，通過(guò)根據(jù)溫度條件變化改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平和電平改變程度中的至少一個(gè)，來(lái)控制改變驗(yàn)證電壓的電平。

圖20a和圖20b是用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的圖2所示的電壓控制器121的總體操作的曲線圖。

參考圖2和圖20a，電壓控制器121可以基于要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)和關(guān)于存儲(chǔ)器裝置100內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息中的至少一個(gè)，來(lái)控制每一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平改變。在實(shí)施例中，電壓控制器121可以根據(jù)要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)來(lái)控制每一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平改變。也就是，電壓控制器121可以通過(guò)在與要驗(yàn)證的編程狀態(tài)對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證電壓的電平增大時(shí)增大驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平和電平改變程度，來(lái)控制每一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平改變。例如，如圖20a所示，電壓控制器121可以通過(guò)使得用于驗(yàn)證第二編程狀態(tài)p2的第二驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平和電平改變程度vos2大于用于驗(yàn)證第一編程狀態(tài)p1的第一驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平和電平改變程度vos1，來(lái)控制每一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平改變。此外，電壓控制器121可以通過(guò)使得用于驗(yàn)證第三編程狀態(tài)p3的第三驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平和電平改變程度vos3大于用于驗(yàn)證第二編程狀態(tài)p2的第二驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓電平和電平改變程度vos2，來(lái)控制每一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平改變。在另一實(shí)施例中，電壓控制器112可以通過(guò)不同地設(shè)置第一驗(yàn)證電壓到第三驗(yàn)證電壓的電平改變開(kāi)始循環(huán)，而控制驗(yàn)證電壓具有不同電平改變開(kāi)始定時(shí)。

此外，如圖20b所示，電壓控制器121可以根據(jù)關(guān)于存儲(chǔ)器裝置100內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息和要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)，來(lái)控制每一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平改變。例如，電壓控制器121可以通過(guò)使得在第二溫度條件t2條件下用于驗(yàn)證第三編程狀態(tài)p3的第三驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvc1’的電平和電平改變程度vos3’大于在第一溫度條件t1條件下用于驗(yàn)證第三編程狀態(tài)p3的第三驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvc1的電平和電平改變程度vos3，來(lái)控制第三驗(yàn)證電壓的電平改變。類似地，電壓發(fā)生器121可以使得在第二溫度條件t2條件下用于驗(yàn)證第二編程狀態(tài)p2的第二驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvb1’的電平和電平改變程度vos2’大于在第一溫度條件t1條件下用于驗(yàn)證第二編程狀態(tài)p2的第二驗(yàn)證電壓的改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vvb1的電平和電平改變程度vos2。同樣地，為了驗(yàn)證第一編程狀態(tài)p1，電壓發(fā)生器121可以使得第二溫度條件t2條件下改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1’的電平和電平改變程度vos1’大于第一溫度條件t1條件下改變開(kāi)始驗(yàn)證電壓vva1的電平和電平改變程度vos1。

根據(jù)實(shí)施例的電壓控制器121可以基于要驗(yàn)證的編程狀態(tài)和關(guān)于存儲(chǔ)器裝置100內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息中的至少一個(gè)，來(lái)控制每一個(gè)驗(yàn)證電壓的電平改變，以考慮存儲(chǔ)器單元的閾值電壓變動(dòng)而執(zhí)行驗(yàn)證操作。

圖21圖示用于解釋根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的例如如圖2所示的比如存儲(chǔ)器裝置100的存儲(chǔ)器裝置中的編程操作的流程圖。在后面的描述中，假定例如存儲(chǔ)器裝置100包括圖10所示的電壓控制器200。但是，在其他實(shí)施例中，存儲(chǔ)器裝置100可以包括先前描述的各種實(shí)施例的任意一個(gè)電壓控制器。

參考圖21、圖2和圖10，例如，在操作s100中，比如編程循環(huán)計(jì)數(shù)器210的編程循環(huán)計(jì)數(shù)器在編程操作開(kāi)始之前初始化編程循環(huán)計(jì)數(shù)。在操作s110中，確定要施加到連接到所選的字線的存儲(chǔ)器單元陣列110的存儲(chǔ)器單元的編程電壓的電平。編程電壓的電平可以由控制邏輯120確定以對(duì)應(yīng)于通過(guò)使用編程循環(huán)計(jì)數(shù)增大預(yù)定階梯電壓的脈沖電壓。在操作s120中，由電壓發(fā)生器130提供的所確定的編程電壓例如經(jīng)由行解碼器140施加到所選的字線。接下來(lái)，為了驗(yàn)證連接到所選的字線的存儲(chǔ)器單元，例如由電壓控制器200確定驗(yàn)證電壓的電平。在實(shí)施例中，在操作s130中，可以基于要驗(yàn)證的編程狀態(tài)和溫度信息中的至少一個(gè)改變驗(yàn)證電壓的電平。在操作s140中，通過(guò)將由電壓發(fā)生器130提供的電平已經(jīng)改變的驗(yàn)證電壓經(jīng)由行解碼器140施加到所選的字線而執(zhí)行驗(yàn)證操作。在操作s150中，例如由控制邏輯120確定所選的字線的全部存儲(chǔ)器單元是否通過(guò)驗(yàn)證操作。當(dāng)在操作s150中確定全部存儲(chǔ)器單元通過(guò)驗(yàn)證操作時(shí)，處理進(jìn)行到操作s160，在操作s160確定完成編程操作。當(dāng)在操作s150確定不是全部存儲(chǔ)器單元通過(guò)驗(yàn)證操作時(shí)，處理進(jìn)行到操作s170，在操作s170由控制邏輯120確定所計(jì)數(shù)的編程循環(huán)計(jì)數(shù)是否超過(guò)最大值。當(dāng)在操作s170確定所計(jì)數(shù)的編程循環(huán)計(jì)數(shù)超過(guò)最大值時(shí)，處理進(jìn)行到操作s180，在操作s180確定編程操作失敗。當(dāng)在操作s170確定所計(jì)數(shù)的編程循環(huán)計(jì)數(shù)不超過(guò)最大值時(shí)，處理進(jìn)行到操作s190，在操作s190增大編程循環(huán)計(jì)數(shù)，且此后在操作s110開(kāi)始執(zhí)行下一編程循環(huán)。

圖22圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置應(yīng)用于存儲(chǔ)卡系統(tǒng)1000的示例的框圖。

參考圖22，存儲(chǔ)卡系統(tǒng)1000包括主機(jī)1100和存儲(chǔ)卡1200。主機(jī)1100包括主機(jī)控制器1110和主機(jī)連接器1120。存儲(chǔ)卡1200包括卡連接器1210、卡控制器1220和存儲(chǔ)器裝置1230。在該情況下，存儲(chǔ)卡1200可以通過(guò)使用圖1的實(shí)施例，或者任意一個(gè)其他各種公開(kāi)的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。

主機(jī)1100可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)卡1200或者可以讀取存儲(chǔ)卡1200中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。主機(jī)控制器1110可以通過(guò)主機(jī)連接器1120將命令cmd、由主機(jī)1100中的時(shí)鐘發(fā)生器(未示出)生成的時(shí)鐘信號(hào)clk和數(shù)據(jù)data發(fā)送到存儲(chǔ)卡1200。

卡控制器1220可以響應(yīng)于通過(guò)卡連接器1210接收的命令，同步數(shù)據(jù)與卡控制器1220中的時(shí)鐘發(fā)生器(未示出)生成的時(shí)鐘信號(hào)，且可以在存儲(chǔ)器裝置1230中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器裝置1230可以存儲(chǔ)從主機(jī)1100發(fā)送的數(shù)據(jù)。

存儲(chǔ)卡1200例如可以是緊湊閃存卡(cfc)、微硬盤、智能媒體卡(smc)、多媒體卡(mmc)、安全數(shù)字卡(sdc)、存儲(chǔ)棒和usb閃存存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)器等的任意一個(gè)。

圖23圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的包括存儲(chǔ)器裝置的計(jì)算系統(tǒng)2000的框圖。

參考圖23，計(jì)算系統(tǒng)2000包括存儲(chǔ)器系統(tǒng)2100、處理器2200、ram2300、輸入/輸出裝置2400和電源2500。計(jì)算系統(tǒng)2000可以例如與視頻卡、聲卡、存儲(chǔ)卡或者usb裝置等通信，或者可以進(jìn)一步包括用于與其它電子裝置通信的端口。計(jì)算系統(tǒng)2000例如可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，或者可以是便攜式電子裝置，比如筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)或者相機(jī)等。

處理器2200可以執(zhí)行特定計(jì)算或者任務(wù)。根據(jù)實(shí)施例，處理器2200可以是微處理器或者中央處理單元(cpu)。處理器2200可以通過(guò)比如地址總線、控制總線或者數(shù)據(jù)總線的總線2600與ram2300、輸入/輸出裝置2400和存儲(chǔ)器系統(tǒng)2100通信。根據(jù)實(shí)施例，處理器2200可以連接到比如外圍組件互連(pci)總線之類的擴(kuò)展總線。

在該情況下，存儲(chǔ)器系統(tǒng)2100可以通過(guò)使用圖1的實(shí)施例，或者任意一個(gè)其他各種公開(kāi)的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)地，存儲(chǔ)器裝置2110可以通過(guò)基于要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)和關(guān)于存儲(chǔ)器裝置2110內(nèi)部或者外部的溫度的溫度條件中的至少一個(gè)，改變驗(yàn)證電壓的電平而執(zhí)行驗(yàn)證操作。

ram2300可以存儲(chǔ)在計(jì)算系統(tǒng)2000的操作期間需要的數(shù)據(jù)。例如，ram2300例如可以是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)、移動(dòng)dram、靜態(tài)ram(sram)、相變r(jià)am(pram)、鐵電ram(fram)、阻性ram(rram)和/或磁阻ram(mram)。輸入/輸出裝置2400可以包括輸入裝置，例如鍵盤、小鍵盤或者鼠標(biāo)等，并且包括輸出裝置，比如打印機(jī)或者顯示器。電源2500可以供應(yīng)在計(jì)算系統(tǒng)2000的操作期間需要的操作電壓。

圖24圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置應(yīng)用于固態(tài)盤(ssd)系統(tǒng)3000的示例的框圖。

參考圖24，ssd系統(tǒng)3000包括主機(jī)3100和ssd3200。ssd3200通過(guò)信號(hào)連接器發(fā)送信號(hào)sgl到主機(jī)3100/從主機(jī)3100接收信號(hào)sgl，并通過(guò)功率連接器接收功率pwr。ssd3200包括ssd控制器3210、輔助電源3220和經(jīng)由通道ch1、ch2,…chn連接到ssd控制器3210的多個(gè)存儲(chǔ)器裝置3230、3240和3250。在該情況下，ssd3200可以通過(guò)使用圖1的實(shí)施例，或者任意一個(gè)其他各種公開(kāi)的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)地，ssd3200可以通過(guò)基于要驗(yàn)證的存儲(chǔ)器單元的編程狀態(tài)和關(guān)于ssd3200內(nèi)部或者外部的溫度的溫度信息中的至少一個(gè)，改變驗(yàn)證電壓的電平而執(zhí)行驗(yàn)證操作。

圖25圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的將存儲(chǔ)器裝置應(yīng)用于通用閃存存儲(chǔ)(ufs)系統(tǒng)4000的示例的框圖。

參考圖25，ufs系統(tǒng)4000包括ufs主機(jī)4100、ufs裝置14200、ufs裝置24300、嵌入式ufs裝置4400和可拆卸ufs卡4500。ufs主機(jī)4100例如可以是移動(dòng)裝置的應(yīng)用處理器。ufs主機(jī)4100、ufs裝置4200和4300、嵌入式ufs裝置4400和可拆卸ufs卡4500中的每一個(gè)可以通過(guò)ufs協(xié)議與外部裝置通信。ufs裝置4200和4300、嵌入式ufs裝置4400和可拆卸ufs卡4500中的至少一個(gè)可以包括圖1的存儲(chǔ)器裝置100。

嵌入式ufs裝置4400和可拆卸ufs卡4500可以通過(guò)ufs協(xié)議之外的協(xié)議彼此通信。ufs主機(jī)4100和可拆卸ufs卡4500可以通過(guò)各種卡協(xié)議，例如usb閃存驅(qū)動(dòng)器(ufd)、mmc、安全數(shù)字(sd)、迷你sd和微sd通信。

可以通過(guò)使用各種封裝中的任意一個(gè)安裝根據(jù)本發(fā)明概念的存儲(chǔ)卡、非易失性存儲(chǔ)器裝置和卡控制器。例如，根據(jù)本發(fā)明概念的閃存存儲(chǔ)器裝置和/或存儲(chǔ)器控制器可以通過(guò)使用比如以下的任意一個(gè)封裝來(lái)安裝：層疊封裝(pop)、球形柵格陣列(bga)、芯片級(jí)封裝(csp)、塑料引線芯片載體(plcc)、塑料雙列直插式封裝(pdip)、疊片內(nèi)裸片封裝(dieinwafflepack)、晶片內(nèi)裸片形式(dieinwaferform)、板上芯片(cob)、陶瓷雙列直插式封裝(cerdip)、塑料公制四邊扁平封裝(mqfp)、薄型四邊扁平封裝(tqfp)、小外形集成電路(soic)、縮小小外形封裝(ssop)、薄型小外形封裝(tsop)、系統(tǒng)級(jí)封裝(sip)、多芯片封裝(mcp)、晶片級(jí)制造封裝(wfp)和晶片級(jí)處理堆疊封裝(wsp)。

雖然已經(jīng)參考其實(shí)施例特別示出和描述了本發(fā)明概念，將理解可以在其中做出形式和細(xì)節(jié)的各種改變而不脫離以下權(quán)利要求的精神和保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明概念的技術(shù)范圍應(yīng)該由所附的權(quán)利要求定義。