值电压改变。
[0081]在步骤574中，使用一组适当的目标电平来验证适当的存储单元，以执行一个或更多个验证操作。在一个实施例中，通过施加以下测试来执行验证处理:测试被选择用于编程的存储单元的阈值电压是否已经达到适当的验证比较电压(Vvl、Vv2、Vv3、Vv4、Vv5、Vv6和 Vv7)o
[0082]在步骤576中，确定所有存储单元是否已经达到其目标阈值电压(通过)。如果已经达到其目标阈值电压，则编程处理完成并且是成功的，原因是所有被选择的存储单元被编程至其目标状态并且经验证。在步骤578中报告状态“通过”。在576中，确定并非所有存储单元均已达到其目标阈值电压(未通过)，然后编程处理进行至步骤580。
[0083]在步骤580中，系统对尚未达到其各自的目标阈值电压分布的存储单元的数目进行计数。即，系统对未通过验证处理的单元的数目进行计数。可以由状态机、控制器或其他逻辑来完成该计数。在一个实现中，感测块300(参见图3)中的每个都将存储其各自单元的状态(通过/未通过)。这些值可以使用数字计数器进行计数。如上所述，感测块中的许多感测块具有被一起进行线或的输出信号。因而，检查一条线可以指示:一大组单元中没有单元未通过验证。通过恰当地组织被一起进行线或的线(例如，二叉树类的结构)，可以使用二分搜索法来确定未通过的单元的数目。以这样的方式，如果较小数目的单元未通过，则计数处理迅速完成。如果较大数目的单元未通过，则计数处理花费较长时间。更多信息可以在美国专利公布2008/0126676中找到，该文献的全部内容通过引用合并到本文中。在另一替选方案中，感测放大器中的每个可以在其对应的存储单元尚未通过的情况下输出模拟电压或模拟电流，并且模拟电压加法电路或模拟电流加法电路可以用于对尚未通过的存储单元的数目进行计数。
[0084]在一个实施例中，存在一个总计数，其反映当前被编程的尚未通过最后验证步骤的存储单元的总数目。在另一实施例中，针对每个数据状态保持单独的计数。
[0085]在步骤582中，确定来自步骤580的计数是否小于或等于预定限值。在一个实施例中，预定限值为针对一页存储单元在读取处理期间可以通过ECC校正的位的数目。如果未通过的单元的数目小于或等于预定限值，则编程处理可以停止并且在步骤578中报告状态“PASS”。在该情况下，足够多的存储单元被正确编程，使得尚未被完全编程的少数剩余存储单元可以在读取处理期间使用ECC进行校正。在一些实施例中，步骤580将针对每个扇区、每个目标数据状态或其他单位来对未通过的单元的数目进行计数，并且这些计数将被单独地或全体地与步骤582中的阈值进行比较。
[0086]在另一实施例中，预定限值可以小于在读取处理期间可以通过ECC校正的位的数目以允许未来出现错误。当对少于用于页的所有存储单元进行编程时或者当比较用于仅一个数据状态(或少于所有状态的数据状态)的计数时，则预定限值可以是针对一页存储单元在读取处理期间可以通过ECC校正的位的数目的(成比例的或不成比例的)一部分。在一些实施例中，限值不是预先确定的。相反，限制基于以下内容而改变:针对该页已经计数的错误的数目；执行的编程-擦除循环的数目；或其他准则。
[0087]如果未通过的存储单元的数目不小于预定限值，则在步骤584处继续编程处理，并且对照编程限值(PL)检查编程计数器PC。编程限值的示例包括20和30，然而可以使用其他值。如果编程计数器PC不小于编程限值PL，则在步骤588中认为编程处理未通过并且报告状态失败。如果编程计数器PC小于编程限值PL，则在步骤586处继续该处理，在步骤586期间，将编程计数器PC递增I并且将编程电压Vpgm升高至下一幅度。例如，下一脉冲将具有比前一脉冲大一个步长(例如，0.1-0.4伏的步长)的幅度。在步骤586之后，处理循环回到步骤572并且将另一编程脉冲施加于所选字线。
[0088]在将数据编程至多个状态(例如，不是二进制编程)时，重要的是，编程处理足够精确使得读取处理可以明确地区分不同的阈值电压分布。例如，阈值电压分布越紧缩，则明确地读取存储单元越容易。
[0089]在没有不合理地减慢编程处理的情况下实现紧缩阈值电压分布的一个解决方法包括:使用两阶段编程处理。第一阶段一一粗略编程阶段一一包括:尝试以较快的方式升高阈值电压并且较少关注实现紧缩阈值电压分布。第二阶段一一精细编程阶段一一尝试以较慢的方式升高阈值电压，以在达到目标阈值电压的同时还实现紧缩阈值电压分布。粗略/精细编程方法学的一个示例可以在美国专利6，643，188中找到，该文献的全文通过引用合并到本文中。
[0090]图12A、图12B、图13A和图13B提供了粗略/精细编程方法学的一个示例的更多细节。图12A和图13A描绘了正被编程的存储单元的阈值电压。图12B和图13B描绘了用于正被编程的存储单元的位线电压。图12A、图12B、图13A和图13B的该示例使用两个验证电平，该两个验证电平在图中表示为Vf和Vint。最终目标电平为Vf。当存储单元的阈值电压已经达到Vf时，将通过向与该存储单元相对应的位线施加禁止电压来禁止对该存储单元的进一步编程。例如，可以将位线电压升高至Vinhibit (参见图12B和图13B)。然而，当存储单元已经达到接近(但低于)目标值Vf的阈值电压时，通过向位线施加一定的偏置电压来使在随后的编程脉冲期间用于该存储单元的阈值电压移动减慢，其中，偏置电压通常约0.3v至0.Sv0因为在接下来的几个编程脉冲期间减小了阈值电压移动的速率，所以与采用其他编程方法相比最终的阈值电压分布较窄。为了实现该方法，使用比Vf的电平低的第二验证电平。该第二验证电平在12A和13A中被描绘为Vint，其中Vf>Vint。当存储单元的阈值电压大于Vint但仍低于Vf时，将通过施加位线偏置Vs (图13B)来在随后的编程脉冲期间减小用于该存储单元的阈值电压改变。注意，在该情况下，针对每个状态需要两个验证操作。一个验证操作在用于每个状态的对应Vf处，以及一个验证操作在用于每个状态的对应的Vint处。
[0091]图12A和12B示出了在t2处的一个编程脉冲中阈值电压移动经过Vf和Vint的存储单元的行为。例如，在图12A中将阈值电压描绘成在t2与t3之间通过Vint和Vf。因而，在t3之前，存储单元处于粗略阶段。在t3之后，存储单元处于禁止模式。
[0092]图13A和13B描绘出进入粗略编程阶段和精细编程阶段二者的存储单元。存储单元的阈值电压在时间t2与时间t3中间跨过Vint (例如，从编程脉冲在t2处施加开始)。在t3之前，存储单元处于粗略阶段。在t3之后，位线电压升高至Vs ;因此存储单元处于精细阶段。在t3与t4中间，存储单元的阈值电压跨过Vf ;因此，通过在t4处将位线电压升高至Vinhibit来禁止对存储单元进一步编程。如果不是正在使用粗略/精细编程方案，则存储单元的阈值电压可能会以比图13A中描绘余量的多得多的余量超过Vf。
[0093]电压Vf比电压Vint大被称为Δ (见图13A)的差异。如由图12A、图12B、图13A和图13B所教示的，在一些情况下期望优化△。如果△太大，则存储单元在(比粗略阶段慢的)精细阶段花费较多时间，因此编程处理较慢。另外，在精细阶段中几个脉冲之后，存储单元阈值电压将以更像粗略阶段的方式开始改变一一这使精细阶段的目的落空。如果A太小，则过多存储单元将在同一脉冲内通过Vint和Vf(参见图12A和12B)，从而消除了精细阶段并且使粗略/精细编程的目的(例如，紧缩阈值电压分布)落空。A的任一偏差(太大或太小)可以用来不必要地加宽阈值电压分布并且潜在地在读取期间导致错误。在一个示例中，通过将A设置成下述值来优化△，该值与用于相继的编程脉冲的步长的一半相同(参见图11的步骤586)。
[0094]上面刚描述的粗略/精细编程处理的一个缺点是:针对每个数据状态，该处理需要在两个不同的控制栅(字线)电压处的两个连续的验证操作。例如，图9的波形将包括十四个验证脉冲而非七个。十四个验证脉冲包括用于每个数据状态的(在Vint和Vf处的)两个验证脉冲，其中，用于每个数据状态的Vf是最终验证电平(Vv1、Vv2、Vv3、Vv4、Vv5、Vv6和Vv7)以及用于每个数据状态的Vint具有比用于每个数据状态的Vf的电压幅度小△的电压幅度。因为改变字线电压所需的时间比期望的时间长，所以针对每个数据状态具有两个连续的验证操作减慢了编程/验证处理。例如，随着字线变得较长以与更多存储单元连接，RC延迟增加并且使改变字线电压的处理变慢。而且，对于越大规模的器件而言，由于字线RC延迟增加而引起的较慢的性能影响将会越大。
[0095]为了解决由于改变字线电压所需的时间而引起的编程/验证处理的速度的降低，可以使用上述粗略/精细编程处理的变型，在该变型中，对于用于每个数据状态的两个验证操作(Vint处的验证和Vf处的验证)，控制栅(字线)电压是相同的。在该方案中，感测放大器将通过针对两个不同的电流对存储单元进行感测来测试两个不同阈值电压(例如，Vint和Vf)。该实施例使用CMOS (或其他类型的)晶体管Id-Vg特性的性质，在该Id-Vg特性中，较高的电流将检测到较低的阈值电压以及较低的电流将检测到较高的阈值电压。例如，图14描绘了用于存储单元(例如晶体管)的Icell (通过存储单元的电流Id)对Vcg(施加于控制栅的电压Vg)的曲线图。在将相同电压施加在控制栅处时，通过测试通过存储单元的电流是否低于Iint来测试存储单元的阈值电压是否大于或等于Vint，以及通过测试通过存储单元的电流是否低于If来测试存储单元的阈值电压是否大于或等于Vf。因而，该实施例(本文称为电流感测验证系统)通过在将相同的电压水平施加于存储单元的控制栅时执行两个感测操作来执行验证。在感测操作中的一个感测操作期间，感测放大器测试通过存储单元的电流是否低于lint。如果通过存储单元的电流低于lint，则结论是阈值电压大于或等于Vint。在感测操作中的第二个感测操作期间，系统测试通过存储单元的电流是否低于If。如果通过存储单元的电流低于If，则结论是阈值电压大于或等于Vf。
[0096]电流感测验证系统的一个示例性实现对电容器(或者，在一些实施例中，另一类型的电荷存储器件)充电，然后使电容器能够通过位线和NAND串放电。如果NAND串上未被选择的存储单元均接收到足够大的控制栅电压以使其导通并且充当通过栅，则在施加于所选存储单元的控制栅的电压(与存储单元的阈值电压相比)足够大以使存储单元的沟道导电的情况下，电容器上的电荷将通过所选存储单元有效地放电至源极线。在施加于所选存储单元的控制栅的电压不够大(以不能使存储单元的沟道导电)的情况下，电容器将不会放电。因为形成存储单元的晶体管不是理想器件，所以电流将是控制栅电压的函数，而非对于阈值电压以上的控制栅电压导通以及对于阈值电压以下的控制栅电压关断。在预定时间段(称为选通时间)之后，可以测量电容器两端的电压。如果所选存储单元充分地传导电流，则足够量的电荷将从电容器耗散并且电压会至少减小预定量。如果所选存储单元未充分地传导电流，则电容器两端的电压不会减小预定量。因此，通过测试选通时间之后电容器两端的电压来指示电流在预定电流比较水平以上还是在预定电流比较水平以下。为了对两个电流水平(例如Icell和lint)进行测试，系统可以使用相同的控制栅电压和不同的选通时间来执行两个感测操作。较短的选通时间用于测试与较低的阈值电压相对应的较高的电流(例如lint)以及较长的选通时间用于测试与较高的阈值电压相对应的较低的电流(例如If)。用于粗略/精细编程的该验证系统由于无需在两个感测操作之间建立新的控制栅电压而节省时间。
[0097]为了提高读取性能，对一页存储单元并行地进行感测。然而，并行操作许多存储单元也会消耗大量电流。许多问题由于以大量电流进行操作而产生。一般，总是期望使装置消耗较少功率。特别地，必须容纳较高电流的部件可能会体积较大并且可能会占据宝贵的芯片空间。常常，存储器件是针对最坏情况的电流而设计的，然而多数时间在非常小的电流下操作。这是因为电流依赖于被编程写入单元的数据，其中，较少的被编程的单元具有较高的传导电流。
[0098]另一问题与由芯片的接地焊盘(ground pad)与源极线之间的有限电阻引入的误差有关。感测存储单元的一个潜在难题是由有限电阻两端的源极负载引起的源极线偏置。当对许多存储单元并行地进行感测时，存储单元的组合电流可能导致在具有有限电阻的接地环路中的显著电压降。这导致源极线偏置，该源极线偏置引起在采用阈值电压感测的读取操作中的错误。
[0099]相关的问题涉及正在被感测的存储单元的漏极与和正在被感测的存储单元相对应的感测电路之间的位线的有限电阻。随着半导体器件和电路的尺寸随新技术发展而变小，位线电阻变得更加显著。位线电阻和电流转而影响正在被感测的存储单元的漏极处的电压。因为常在存储单元的亚阈值(即，在阈值电压以下)区处完成对存储单元的感测，所以漏极电压的变化可以加剧现代存储单元的漏极电流/栅极-源极电压行为中存在的非理想性。
[0100]本文描述了下述技术，系统凭借该技术可以补偿位线电阻改变，其中，位线电阻依赖于从给定字线和连接至该字线的存储单元至用于检测流过位线的电流的感测电路的距离。位线电阻的变化一一对于该变化，系统可以进行补偿一一可能会导致关于连接至位线的所选存储单元的读取操作或验证操作的错误。不管存储单元在位线上的位置如何都确保该存储单元被正确读取的一个方法是确保存储到对应感测电路的电荷存储器件上的电荷量或者从对应感测电路的电荷存储器件上消耗的电荷量保持恒定。因而，移动至感测电路的电荷存储器件的电荷量或者自感测电路的电荷存储器件移动的电荷量可以通过以下电荷守恒等式来描述:1 * t = C * V。等式的每侧以电荷为单位进行表示，并且该等式的每侧代表在正在感测存储单元时从电荷存储器件移除的电荷的量。在等式的左侧，“I”代表由施加于存储单元的控制栅的读取电压或验证电压而感生的位线电流，其中，如果读取电压或验证电压超过存储单元的阈值电压，则该输入电压触发电流的流动。此外，在等式的左侧，“t”代表针对感测操作所分配的时间量，又称为选通时间。这也是电荷存储器件通过位线和正在被感测的存储单元使其电荷耗散的时间。在等式的右侧，“C”代表感测电路的电荷存储器件的电容或等价量，而“V”代表该电荷存储器件两端的电压改变。位线电流主要由读取电压或验证电压来确定，并且在很大程度上还由正在感测的存储单元的漏极电压来确定。因而，所公开的技术的实施例可以调节‘t’变量或‘V’变量，S卩，可以调节针对感测操作所分配的选通时间或者系统区别数据状态所需的电荷存储器件上的电压改变。例如，如果在感测存储单元A时由存储单元A传导的电流将比在感测存储单元B时由存储单元B传导的电流高，则按照上面呈现的等式，在对于存储单元A和B 二者共有的选通时间期间，存储单元A的电荷存储器件上的电压的改变必须较大，而如果电荷存储器件上的最终电压值必须相同，则必须使存储单元A的电荷存储器件预充电至比存储单元B的电压高的电压。替选地，针对两个存储单元保持电压改变恒定并且因此保持预充电电压恒定，用于感测存储单元A的选通时间必须比用于感测B的选通时间短。然而，在一些实施例中，系统可以调节‘t’变量和‘V’变量二者，以精细控制对位线电阻变化的系统响应，或者以平衡与调节‘t’对调节‘V’的选择有关的速度与电源之间的折衷。
[0101]图15描绘出用于两个不同存储单元的图14的函数。这些存储单元由于他们相对于其各自的感测电路的位置而不同。曲线1502是相对接近其感测电路的存储单元的Icell-Vcg函数。曲线1504是相对远离其感测电路的存储单元的Icell-Vcg函数。虽然两个曲线具有近似相同的形状，但是曲线1504具有更平缓的坡度。该差异由于以下事实而产生:对于由曲线1504表示的存储单元，从晶体管的漏极至感测电路的位线上的电阻与由曲线1502表示的存储单元的对应的量相比较大。该较大的电阻是由于由曲线1504表示的存储单元的较远的距离并且因此由于较长的位线长度而引起。更多的细节将在图18中提供。为了在感测操作期间汲取相同的电流，由曲线表示的存储单元的漏极电压将必须比在该存储单元与感测电路较近的情况下的漏极电压大。然而，归因于漏致势皇降低(“DIBL”效应)，需要较大的Vcg以获得相同的电流以便补偿较高的漏极电压。因此，对于相同的电流，曲线1502和曲线1504示出两个不同的对应Vcg值。该差异在Iint处尤为显著，如线1506和线1508所示。因而，在感测由曲线1502和曲线1504表示的存储单元时，对于相同Vcg，系统将可能需要一些方法来补偿Icell的差异。在针对不同字线保持相同Vcg时补偿Icell的一种方法是根据正在被感测的存储单元相对于其感测电路的位置来调节电流Icell0下面将提供更多细节。
[0102]图16为示出两个存储单元之间在Icell-Vcg函数(参见图14)方面的差异的曲线图。与图15中表示的存储单元不同，由曲线1602和1604表示的存储单元二者均相对接近他们各自的感测电路，因此这些存储单元在从他们的漏极通过位线至他们各自的感测电路的电阻方面看不出显著的差异。然而，如图16所示，这些存储单元在Icell-Vcg函数方面仍不同。该差异由于存储单元间之间阈值电压方面的差异而产生。线1606展示出对于相同Vcg每个存储单元与If或Iint之一如何相交。这使得系统能够免于必须针对每个存储单元改变Vcg。双向箭头1608表示如上所讨论的与Iint相对应的验证电压Vint和与If相对应的验证电压Vf之间的电压差异(上面称为Δ)。
[0103]图17A为示出四个不同存储单元之间在Icell-Vcg函数(图14)方面的差异的曲线图。由曲线1702和1712表示的存储单元接近于他们各自的感测电路，但是阈值电压不同，然而由曲线1704和1714表示的存储单元均远离他们各自的感测电路，但是阈值电压不同(如图16所示)。在由1702/1704和1712/1714表示的成对的存储单元之间的Icell-Vcg方面的差异与图15中的曲线1502与1504之间的差异类似。线1706表示以下电压:在该电压处通过所有存储单元的电流超过Iint或If。如通过将双向箭头1710的长度与来自图16的双向箭头1608的长度进行比较所示出地，所表示的存储单元之间在Icell-Vcg函数方面的差异引起Vint与Vf之间的差异(△)方面的改变。如上所说明地，通常期望优化Δ，使得A不是太小并且不是太大。如果△随着距感测电路的距离充分变化，则将难以优化A并且被编程的存储单元的阈值电压分布可能不会如用以避免在读取期间的错误所需要那么窄。为了避免该问题，可以基于存储单元相对于其感测电路的位置来调节验证操作，使得A随正在被感测的存储单元相对于其感测电路的位置是恒定的，包括△随时间的推移恒定。对于被编程的存储单元，恒定A将导致较窄的阈值电压分布，这将有助于避免在读取期间的错误。为了在Vint与Vf之间保持相同的Δ，对于距他们各自的感测电路较远的存储单元，可以改变Iint和If的值。图17B中示出了该改变，其中，除了双向箭头1710由来自图16的双向箭头1608替换以及Iint、If和线1706被调节成使得对于相同Vint和Vf存储单元被认为是导电的(或者控制栅电压已超过阈值电压)以外，图17B与图17A相同。在一些实施例中，因为距他们各自的感测电路具有不同距离的存储单元对于低Vcg可能具有相似的Icell值，所以不对If进行调节。在其他实施例中，则调节If并且保持lint。为了对所