[发明专利]非易失性存储系统及其编程方法

权利要求书

1.一种非易失性存储系统，包括：

非易失性存储器单元阵列；

输入/输出I/O控制电路，所述I/O控制电路被配置为控制所述非易失性存储器单元阵列的编程操作或读取操作；以及

控制器，所述控制器被配置为储存代表所述非易失性存储器单元阵列中所包括的存储器单元的电阻状态的电阻-电流R-I曲线的式子、施加基于所述式子计算出的初始编程电流、基于经受所述初始编程电流的存储器单元的电阻来计算所述式子、基于从所述计算获得的所述式子来预测再编程电流、并控制所述I/O控制电路。

2.如权利要求1所述的非易失性存储系统，其中，所述控制器包括：

储存器，所述储存器被配置为储存所述式子；以及

电流预测单元，所述电流预测单元被配置为将所述初始编程电流施加给所述I/O控制电路，在施加所述初始编程电流之后接收电阻的测量值、基于测得的电阻来计算所述式子、并基于从所述计算获得的所述式子来预测与目标编程电阻相对应的再编程电流。

3.如权利要求1所述的非易失性存储系统，其中，所述控制器被配置为当所述存储器单元的电阻未处于目标电阻分布之内时利用所述再编程电流来执行再编程和验证过程。

4.如权利要求3所述的非易失性存储系统，其中，所述再编程和验证过程包括双向编程和验证过程。

5.如权利要求1所述的非易失性存储系统，其中，所述控制器被配置为当测得的所述存储单元的电阻处于目标电阻分布之内时停止所述存储器单元的编程操作。

6.如权利要求1所述的非易失性存储系统，其中，所述控制器被配置为储存所述式子中的变量的初始值，并基于经受所述初始编程电流的存储器单元的电阻以及基于所述初始编程电流来改变所储存的所述变量的值。

7.如权利要求1所述的非易失性存储系统，其中，当施加了所述再编程电流之后所述存储器单元的电阻未处于目标电阻分布之内时，所述控制器被配置为通过选择以步进电流变化重复地改变编程电流来执行再编程和验证过程、将被重复改变的编程电流施加给所述存储器单元、并在每次施加所述重复改变的编程电流之后验证所述存储器单元的电阻直到所述存储器单元的电阻处于所述目标电阻分布之内。

8.一种非易失性存储系统的编程方法，所述非易失性存储系统包括控制器和配置为由所述控制器控制的非易失性存储器单元阵列，所述方法包括以下步骤：

储存代表所述非易失性存储器单元阵列中所包括的存储器单元的电阻状态的R-I曲线的式子，并施加基于所述式子计算出的初始编程电流；

在施加所述初始编程电流之后执行编程和验证过程；

当在所述编程和验证过程之后测得的存储器单元的电阻不处于目标电阻分布中时，基于所述测得的存储器单元的电阻来计算所述式子；

在计算所述式子之后基于所述式子来预测与目标编程电阻相对应的编程电流；以及

利用预测的所述编程电流来执行再编程和验证过程。

9.如权利要求8所述的编程方法，还包括以下步骤：当测得的所述存储器单元的电阻处于目标电阻分布之内时，停止所述存储器单元的编程操作。

10.如权利要求8所述的编程方法，其中，当测得的所述存储器单元的电阻不处于所述目标电阻分布之内时，执行所述再编程和验证过程。

11.如权利要求10所述的编程方法，还包括以下步骤，当在施加了所述再编程电流之后测得的所述存储器单元的电阻不处于所述目标电阻分布之内时，通过选择以步进电流变化重复地改变编程电流来执行额外的再编程和验证过程、将重复改变的所述编程电流施加给所述存储器单元、并在每次施加重复改变的所述编程电流之后验证测得的所述电阻直到测得的所述电阻处于所述目标电阻分布之内。