(19)中华人民共和国国家知识产权局trunc函数怎么切除小数点后几位
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 102385930 A
(43)申请公布日 2012.03.21
(21)申请号 CN201110260402.1
(22)申请日 2011.09.05
(71)申请人 南京大学
    地址 210093 江苏省南京市鼓楼区汉口路22号
(72)发明人 徐跃 闫锋 濮林 纪小丽
(74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任公司
    代理人 陈建和
(51)Int.CI
      G11C16/34
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种精确的多值存储单元的编程方法
(57)摘要
      精确的多值存储单元编程方法，步骤如下：首先将处于擦除状态的单元以较低的编程脉冲电压，通过连续的多个脉冲ISPP方法编程到阈值电压最低位的编程状态；验证编程后的阈值电压是否达到第一级编程验证电压V
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种精确的多值存储单元编程方法，其特征是编程操作包括下面的步骤：首先将处于擦除状态的单元以较低的编程脉冲电压，通过连续的多个脉冲ISPP方法编程到阈值电压最低位的编程状态；验证编程后的阈值电压是否达到第一级编程验证电压V<sub>PV1</sub>，如果达到，则停止编程，记录第一级编程最后的编程脉冲电压V<sub>1max</sub>；否则继续进行第一级编程操作；以第一级编程状态最后的编程脉冲电压V<sub>1max</sub>为初始电压进行ISSP方式的编程；验证编程后的阈值电压是否达到第二级编程验证电压V<sub>PV2</sub>；如果达到，则停止编程，记录下第二级编程最后的编程电压V<sub>2max</sub>；否则继续进行第二级编程操作；然后以第二级编程操作最后的编程脉冲电压V<sub>2max</sub>为初始电压进行ISPP方式的编程；验证编程后的阈值电压是否达
到第三级编程验证电压V<sub>PV3</sub>；如果达到，则停止编程，记录下第三级编程最后的编程电压V<sub>3max</sub>；否则继续进行第三级编程操作，继续相同操作，直到完成所有比特的存储。       
2.根据权利要求1所述的准确的多值存储单元编程方法，其特征是不同编程状态的存储单元分别进行擦除操作；然后执行擦除验证操作，如果单元的阈值电压小于擦除验证电压V<sub>EV</sub>，则停止擦除操作。       
3.根据权利要求1所述的精确的多值存储单元编程方法，其特征是如果要将存储单元从擦除状态编程到阈值电压次高位的第二级编程状态，则先进行前面所述阈值电压最低位的第一级编程操作，将存储单元先编程到第一级状态；如果要将存储单元从擦除状态编程到阈值电压最高位的第三级编程状态，则先进行前面所述第一级和第二级编程状态的操作，然后以第二级编程操作最后的编程脉冲电压V<sub>2max</sub>为初始电压进行ISSP方式的编程。       
4.根据权利要求1所述的精确的多值存储单元编程方法，其特征是针对局部俘获型非挥发性存储器，上述多值单元的每一个编程状态的编程操作均可采用衬底正偏压抑制第二代热电子注入的CHE编程方法，或者采用脉冲激发的衬底热电子注入（PASHEI）的编程方法实现电荷
局部的存储。       
5.根据权利要求4所述的精确的多值存储单元编程方法，其特征是当采用衬底正偏压CHE编程方法，器件的衬底接～2V的正偏压，漏极接3V～5V的正偏压，栅极接5V～8V的正偏压，源极接地；由于衬底接正偏压，抑制了衬底的第二代热电子的产生，使热电子仅在漏结附近注入到存储层，提高了局部存储的性能；       
在进行阈值电压最低位的第一级编程时，漏极编程脉冲电压从某个最小值开始逐渐递增，当编程后的阈值电压大于第一级编程验证电压V<sub>PV1</sub>时则停止编程操作，同时记录下此时最大的漏极脉冲编程电压V<sub>d1max</sub>；若编程状态是阈值电压次高位的第二级编程状态时，则继续执行编程操作；漏极编程脉冲电压从V<sub>d1max</sub>开始逐渐递增，当编程后的阈值电压大于第二级编程验证电压V<sub>PV2</sub>时则停止编程操作，同时记录下此时最大的漏极脉冲编程电压V<sub>d2max</sub>；若编程状态是阈值电压最高位的第三级编程状态时，则继续执行编程操作；漏极编程脉冲电压从V<sub>d2max</sub>开始逐渐递增，当编程后的阈值电压大于第二级编程验证电压V<sub>PV3</sub>时则停止编程操作，同时记录下此时最大的漏极脉冲编程电压V<sub>d3max</sub>；继续相同操作，直到完成所有比特的存储。       
6.根据权利要求4所述的精确的多值存储单元编程方法，其特征是采用脉冲激发的衬底热电子注入的编程方法进行多值存储，该编程方法分为两个阶段：在第一阶段将器件的漏极接～-2V的负偏压，栅极接～0.2V的正偏压，衬底和源极接地；由于P型衬底和漏区之间的PN结处于正偏，则衬底和漏区之间产生大量的电子-空穴对；紧接着器件进入第二编程阶段，漏极的电压在最短的时间内迅速变成2.5V～4V，栅极的正偏压增加到～5V，衬底和源极依然接地；从编程第一阶段转到第二阶段，衬底和漏极之间的PN结迅速地由正偏变成反偏，则在漏结形成了较宽的耗尽区；与此同时第一编程阶段在衬底收集的电子在电场作用下漂移到漏结的耗尽区并与晶格发生碰撞电离产生大量的电子-空穴对；一部分产生的电子获得足够的能量后越过Si/SiO<sub>2</sub>的势垒注入到漏结上方的存储层中；通过微小的改变漏极上电压大小，可控制注入到存储层中电荷的数量，从而实现多值存储；在进行阈值电压最低位的第一级编程状态时，第二阶段漏极脉冲编程电压从较低值开始逐渐递增，当编程后的阈值电压大于第一级编程验证电压V<sub>PV1</sub>时则停止编程操作，同时记录下最大的漏极编程电压V’<sub>1dmax</sub>；若编程状态是阈值电压次高位的编程状态时，则继续执行编程操作；漏极编程脉冲电压从V’<sub>d1max</sub>开始逐渐递增，当编程后的阈值电压大于第二级编程验证电压V<sub>PV2</sub>时则停止编程操作，同时记录下最大的漏极编程电
压V’<sub>d2max</sub>；若编程状态是阈值电压最高位的第三级编程状态时，则继续执行编程操作；漏极编程脉冲电压从V’<sub>d2max</sub>开始逐渐递增，当编程后的阈值电压大于第三级编程验证电压V<sub>PV3</sub>时则停止编程操作，同时记录下此时最大的漏极脉冲编程电压V’<sub>d3max</sub>；继续相同操作，直到完成所有比特的存储。       
说  明  书
<p>技术领域   
本发明涉及非挥发性快闪存储器的编程方法，特别是局部俘获型存储器实现多值存储的一种精确的编程方法。   
背景技术   
非挥发性快闪存储器已经广泛应用于U盘驱动器、MP3播放器、数码相机、个人数字助理、移动电话和手提电脑等各种便携式电子产品。增加存储容量和降低生产成本成为非挥发性快闪存储器最重要的技术问题。近年来通过多值存储技术来增加存储密度和降低生产成本越来
越受到重视，已经成为了非挥发性快闪存储器研究的热点。不同于单值存储单元只能存储1位比特，多值存储单元是利用不同的编程电压或编程时间，改变存储层上存储的电荷的数量得到若干个不同的阈值电压。通过读取存储单元的电流值来确定单元的阈值电压决定所存储的比特位，从而可以使单个存储单元实现多位比特值的存储。   
传统的多值存储技术面临诸多问题。首先，在实现多值存储时，由于受到总的编程窗口的限制，不同存储状态所对应的阈值电压的分布很窄。其次，为了将多值单元存储的信息准确地读出，不同编程状态的阈值电压之间应当要有足够的间距，但这个间距对多值单元来说相对较小。因此经过多次编程/擦除后多值单元具有的多个阈值电压之间容易出现交叠，从而使读出电路很难分辨出所存储的比特。第三， 对于局部俘获型快闪存储器，它能在存储单元左右两边不同位置实现信息存储，使一个单元能同时存储2位比特。然而现有的编程技术并不能实现非常好的局部编程，存储的电子会向沟道一侧扩展，严重影响耐受性和保持特性。当存储单元的沟道尺寸近一步减小，单元左右两边存储的比特会互相干扰，第二位比特效应很严重。   
传统的2比特多值单元的编程方法所得到的阈值电压分布如图1所示。为了提高编程的精度，
一个幅值递增的连续脉冲(ISPP)编程方法被广泛使用。2比特多值单元具有一个擦除状态和3种编程状态。如果将存储单元从擦除状态<b>100</b>编程到阈值电压最低的第一级编程状态<b>102</b>，则使用初始脉冲幅值较低的ISPP方法进行编程。编程后进行验证操作，如果验证编程后的阈值电压达到第一级编程验证电压V<sub>PV1</sub>，则停止编程。如果将存储单元从擦除状态<b>100</b>编程到阈值电压次高的第二级编程状态<b>103</b>，则使用初始脉冲幅值中等的ISPP方法进行编程。接着进行编程后验证操作，如果验证编程后的阈值电压达到第二级编程验证电压V<sub>PV2</sub>，则停止编程。如果将存储单元从擦除状态<b>100</b>编程到阈值电压最高的第三级编程状态<b>104</b>，则使用初始脉冲幅值较高的ISPP方法进行编程。接着进行编程后验证操作，如果验证编程后的阈值电压达到第三级编程验证电压V<sub>PV3</sub>, 则停止编程。如果要将存储单元擦除到擦除状态，则进行擦除操作，然后执行擦除验证操作。如果单元的阈值电压小于擦除验证电压VE，则停止擦除操作。擦除状态<b>100</b>，第一级编程状态<b>102，</b>第二级编程状态<b>103</b>和第三级编程状态<b>104</b>之间分别有读窗口<b>101，103，105</b>进行分开<b>。</b>传统的ISPP多值单元的编程方法在编程较高的阈值电压时，所使用的编程脉冲的初始幅值就很大，则对于局部俘获型快闪存储单元就会使电子的分布范围过宽，使编程/擦除位置不匹配更
严重，使存储单元的耐受性和保持特性退化，对短沟道存储单元还会加重第二位比特效应。   

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