存储器设备中的高性能验证技术的制作方法

1.本公开大体上涉及存储器设备，并且更特定来说，涉及用于在编程操作期间验证存储器单元的阈值电压的技术。2.相关技术半导体存储器广泛用于各种电子设备，诸如蜂窝电话、数码相机、个人数字助理、医疗电子设备、移动计算设备、服务器、固态驱动器、非移动计算设备和其他设备。半导体存储器可以包括非易失性存储器或易失性存储器。即使当非易失性存储器未连接至电源(例如，电池)时，非易失性存储器也允许存储和保留信息。nand存储器设备包括具有多个存储块的芯片，该多个存储块中的每个存储块包括布置在多个字线中的存储器单元阵列。对字线的存储器单元进行编程以保持数据通常在多个程序循环中发生，该多个程序循环中的每个程序循环包括将编程脉冲施加到字线的控制栅极，并且可选地包括用于感测正被编程的存储器单元的阈值电压的验证操作。在许多编程技术中，编程脉冲在第一程序循环中具有初始编程电压，并且然后编程脉冲的电压在程序循环之间递增地增加，直到编程完成为止。用于初始编程电压的最佳值跨芯片中的多个存储块而变化，并且还可在单个存储块的字线之间变化。如果初始编程电压设置得过高，则可能发生一些存储器单元的过编程，但如果初始编程电压设置得过低，则编程性能可能受损。一种改进编程性能而不是仅将初始编程电压设置在高电平以致可能发生过编程的方法是在存储块中的编程操作开始时进行智能验证操作。智能验证操作包括多个智能验证编程循环，该多个智能验证编程循环中的每个智能验证编程循环包括编程脉冲和验证操作。在每个智能验证编程循环的验证操作期间，确定具有大于预定验证电压的阈值电压的存储器单元的数量并且将该数量与目标进行比较。如果验证操作通过，则最后一个编程脉冲的电压被存储在芯片的nand寄存器中，并且用作用于存储块中的后续编程操作的初始编程电压。然而，nand寄存器通常不能够保持用于芯片中的所有存储块的所有最佳初始编程电压。

背景技术：

技术实现思路

1、本公开的一个方面涉及一种对存储器设备进行编程的方法。所述方法包括接收将用户数据写入到所述存储器设备的命令的步骤。所述方法继续进行准备至少一个存储块的步骤，所述至少一个存储块包括布置在多个字线中的多个存储器单元。在所述多个字线中的选定字线的至少一部分上，所述方法继续进行执行智能验证操作以获取智能验证编程电压的步骤。在获取所述智能验证编程电压之后，在多个程序循环中，所述方法继续进行将所述选定字线的所述存储器单元编程为包括所述用户数据和对应于所述智能验证编程电压的数据的步骤。

2、根据本公开的另一方面，所述选定字线包括多个串，并且执行所述智能验证操作以获取所述智能验证编程电压的步骤仅在所述多个串中的第一串上。对所述选定字线的所述存储器单元进行编程的步骤包括将对应于所述智能验证编程电压的所述数据编程到所述选定字线的所述第一串的所述存储器单元中。

3、根据本公开的又一方面，所述方法还包括使用所述智能验证编程电压作为初始编程电压，在多个程序循环中将所述用户数据编程到所述选定字线的其他串的所述存储器单元中的步骤。

4、根据本公开的再一方面，所述存储块的所述字线中的每个字线包括所述多个串。所述方法还包括以下步骤：对所述字线中的每个字线的所述第一串执行所述智能验证操作，以获取用于每个字线的所述智能验证编程电压；以及将对应于用于每个字线的所述智能验证编程电压的数据编程到所述字线的所述第一串的所述存储器单元中。

5、根据本公开的另外方面，编程到所述选定字线的所述第一串的所述存储器单元中的所述智能验证编程电压是当在多个程序循环中对至少一个附加字线进行编程时的所述初始编程电压。

6、根据本公开的又另外方面，所述第一串的被编程为包含对应于所述智能验证编程电压的所述数据的所述存储器单元被编程为每存储器单元一位(slc)存储方案。

7、根据本公开的再另外方面，所述第一串的被编程为包含所述用户数据的所述存储器单元被编程为每存储器单元一位或多位存储方案。

8、根据本公开的另一方面，对应于所述智能验证编程电压并且被编程到所述第一串的所述存储器单元的所述数据不超过一个字节的数据。

9、根据本公开的又一方面，所述存储器设备具有nand寄存器，所述nand寄存器能够包含仅一个字节的数据或不超过三个字节的数据。

10、本公开的另一方面涉及一种存储器设备。所述存储器设备包括具有布置在多个字线中的多个存储器单元的至少一个存储块。所述存储器设备包括被配置为在多个程序循环中对所述至少一个存储块的所述存储器单元进行编程的控制电路。所述控制电路被进一步配置为接收将用户数据写入到所述存储器设备的命令。在所述多个字线中的选定字线的至少一部分上，所述控制电路被配置为执行智能验证操作以获取智能验证编程电压。在获取所述智能验证编程电压之后，在多个程序循环中，所述控制电路被配置为将所述选定字线的所述存储器单元编程为包括所述用户数据和对应于所述智能验证编程电压的数据。

11、根据本公开的另一方面，所述选定字线包括多个串，并且所述控制电路被配置为将对应于所述智能验证编程电压的所述数据编程到所述选定字线的所述第一串的所述存储器单元中。

12、根据本公开的又一方面，所述控制电路被进一步配置为使用所述智能验证编程电压作为初始编程电压，在多个程序循环中将所述用户数据编程到所述选定字线的其他串的所述存储器单元中。

13、根据本公开的再一方面，所述存储块的所述字线中的每个字线包括所述多个串。所述控制电路被进一步配置为对所述字线中的每个字线的所述第一串执行所述智能验证操作，以获取用于每个字线的所述智能验证编程电压，并且将对应于用于每个字线的所述智能验证编程电压的数据编程到所述字线的所述第一串的所述存储器单元中。

14、根据本公开的另外方面，由所述控制电路编程到所述选定字线的所述第一串的所述存储器单元中的所述智能验证编程电压是当在多个程序循环中对所述存储块的至少一个附加字线进行编程时的所述初始编程电压。

15、根据本公开的又另外方面，所述第一串的由所述控制电路编程为包含对应于所述智能验证编程电压的所述数据的所述存储器单元被编程为每存储器单元一位(slc)存储方案。

16、根据本公开的再另外方面，所述第一串的由所述控制电路编程为包含所述用户数据的所述存储器单元被编程为每存储器单元两位或更多位存储方案。

17、根据本公开的另一方面，对应于所述智能验证编程电压并且被编程到所述第一串的所述存储器单元的所述数据不超过一个字节的数据。

18、根据本公开的又一方面，所述存储器设备还包括nand寄存器，所述nand寄存器能够包含仅一个字节的数据或不超过三个字节的数据。

19、本公开的又一方面涉及一种装置，所述装置包括至少一个存储块，所述至少一个存储块包括布置在多个字线中的多个存储器单元。所述装置还包括用于将用户数据编程到所述多个存储器单元中的编程装置。所述编程装置被配置为在多个程序循环中对所述至少一个存储块的所述存储器单元进行编程。所述编程装置被进一步配置为接收将用户数据写入到所述存储器设备的命令。在所述多个字线中的选定字线的多个串中的第一串上，所述编程装置被配置为执行智能验证操作以获取智能验证编程电压。在获取所述智能验证编程电压之后，在多个程序循环中，所述编程装置被进一步配置为将所述选定字线的所述存储器单元编程为包括所述用户数据和对应于所述智能验证编程电压的数据。所述编程装置被进一步配置为使用所述智能验证编程电压作为初始编程电压，在多个程序循环中对所述选定字线的其他串的所述存储器单元进行编程。

20、根据本公开的另一方面，所述编程装置被进一步配置为对所述存储块中的所述多个字线中的每个字线的所述第一串执行所述智能验证操作，并且将对应于唯一智能验证编程电压的数据编程到每个字线的所述第一串的所述存储器单元中。