[发明专利]具有多电平、单次写入存储器单元的可重写存储器件

说明书

背景技术

典型的单次写入存储器单元在原始的、未编程的状态下制造，且然后可以被编程到已编程状态。单次写入存储器单元在一旦该存储器单元被编程、则不能将该存储器单元返回到其初始的、未编程状态的意义上是“单次写入”。虽然单次写入存储器单元相比于可重写存储器单元提供低成本存储解决方案，但是存在期望可重写存储器的许多应用。解决该问题的先前的方法包括使用控制器逻辑来指向未编程的存储器单元，来模拟可重写性。参见例如美国专利No.7,051,251和7,062,602。但是，提供存储器单元的数量的两倍来模拟可重写性的成本会减少与单次写入存储器单元相关的成本优势。美国专利No.7,177,183描述一种替换的方法，其中，使用一组单次写入存储器单元来表示单个位的数据。为了“重写”该数据，编程组中的另外的存储器单元。如同另一方法，该方法以需要另外的存储器单元为代价。

近来，已经公开了可以用来存储两位或多位数据且具有“一次可重写性”的单次写入存储器单元。例如，美国专利申请公开No.2007/0090425描述可以通过施加适当的编程脉冲来降低存储器单元的电阻以存储多于两个状态的单次写入存储器单元。每个降低的电阻状态对应于不同的已编程状态，且该存储器单元被用作存储两位或多位数据的多电平单元(″MLC)。如果施加适当的编程脉冲，可以将存储器单元的电阻从降低的电阻状态改变为永久的、更高电阻状态。因此，这种存储器单元可以被考虑为具有“一次可重写性”，因为其可以被单次写入以存储两位或多位数据（存储器单元用作MLC），并且然后永久地将存储器单元设置为较高电阻以表示不同的状态。因为该较高电阻状态是永久的，因此该存储器单元可以仅“被重写”一次，这限制这种存储器单元对于可重写环境的可应用性。

发明内容

本发明的实施例由权利要求限定，且在该部分中的内容不应该被视为对那些权利要求的限制。

通过介绍，以下描述的实施例涉及具有多电平、单次写入存储器单元的存储器件。在一个实施例中，存储器件具有存储器阵列，其包括多个多电平单次写入存储器单元，其中，每个存储器单元可编程到多个电阻率等级之一。该存储器件还包括被配置为从存储器阵列选择一组存储器单元并读取与该组存储器单元相关的一组标记位的电路。该组标记位指示该组存储器单元已经被写入的次数。该电路还被配置为选择适合于该组存储器单元已经被写入的次数的阈值读取电平，且对该组中的每个存储器单元，基于所选择的阈值读取电平，读取该存储器单元作为未编程的单个位的存储器单元或作为已编程的单个位的存储器单元。

其他实施例是可能的，且可以单独或结合到一起地使用每个实施例。因此，现在将参考附图来描述各种实施例。

附图说明

图1是一个实施例的存储器件的方框图。

图2A-2D是一个实施例的存储器单元的电流相对电压的曲线的图。

图3是用于从具有多电平、单次写入存储器单元的存储器件中读取数据的实施例的方法的流程图。

图4是一个实施例的存储器单元的电流相对电压的曲线的图。

具体实施方式

现在转到附图，图1是一个实施例的存储器件100的方框图。该存储器件100可以采用任何适当的形式，诸如但不限于可移除地连接到主机的手持存储卡、嵌入式存储卡（例如，在主机中嵌入的安全模块）、通用串行总线（USB）器件、或诸如固态盘的可移除或不可移除硬盘。如图1所示，该存储器件100包括存储器芯片110和控制器120。存储器芯片110包含包括多个多电平、单次写入存储器单元135的存储器阵列130。每个存储器单元可被编程到多个电阻率等级之一。仅被单次编程到两个状态之一的存储器单元将在此被称为二进制存储器单元140。以下将详细描述这些存储器单元的使用。

存储器芯片110还包括由页选择控制电路150控制的行解码器和字线驱动器145、以及列解码器和位线驱动器155。使用编程电路160（在Iprog和Vprog控制电路165的控制下）将数据编程到存储器阵列130中，且使用感测电路170（在Iref和Vread控制电路175的控制下）从存储器阵列130中读取数据。存储器芯片110还包括与控制器120接口的芯片输入-输出电路185，控制器120控制存储器芯片110的一般操作和诸如（但不限于）损耗平衡的其他功能。控制器120还与接口（未示出）通信，以从主机设备（例如，个人计算机、可便携媒体播放器、移动电话、游戏设备等）接收读取、编程和其他命令。