[发明专利]非易失性存储器件、其编程方法、及数据处理系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年9月26日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2011-0096807的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种非易失性存储器件，更具体而言，涉及一种非易失性存储器件的编程方法。

背景技术

半导体存储器件一般分成易失性存储器件和非易失性存储器件。易失性存储器件在电源中断时丢失储存的数据，而非易失性存储器件即使在电源中断时也能保留储存的数据。非易失性存储器件包括各种存储器单元晶体管，其中器件的种类可以通过存储器单元晶体管的结构来划分。非易失性存储器件被划分成快闪存储器件、铁电RAM(FRAM)、磁RAM(MRAM)、相变RAM(PRAM)。

在这些非易失性存储器件之中，根据存储器单元与位线的连接状态，快闪存储器件一般分成NOR快闪存储器件和NAND快闪存储器件。NOR快闪存储器件具备两个或更多个存储器单元晶体管并联连接至一条位线的结构。因此，NOR快闪存储器件在随机存取时间方面具备优异特性。相对来说，NAND快闪存储器件具备两个或更多个存储器单元晶体管串联连接至一条位线的结构。此结构称为单元串(cell string)结构。每单元串需要一个位线接触。因此，NAND快闪存储器件在集成度方面具备优异特性。

根据阈值电压分布，快闪存储器件的存储器单元分成开启单元与截止单元。开启单元为已擦除的单元，而截止单元为已编程的单元。为了对快闪存储器件的存储器单元进行编程，将接地电压(即，0V)施加给与存储器单元连接的位线，并且将高电压施加给与存储器单元连接的字线。当施加这些电压给要编程的存储器单元的位线和字线时，存储器单元利用F-N(Fowler-Nordheim，福勒-诺德海姆)隧穿来进行编程。快闪存储器件的这种编程方法在韩国专利No.10-0842758中有详细公开，其通过引用合并在本文中。

发明内容

本文描述的是一种改善了可靠性的非易失性存储器件及其编程方法，以及包括所述非易失性存储器件的数据处理系统。

在本发明的一个实施例中，一种非易失性存储器件的编程方法包括：前置编程验证步骤，所述前置编程验证步骤用于验证选中的存储器单元的阈值电压；根据经由所述前置编程验证步骤判定的所述选中的存储器单元的阈值电压而设定所述选中的存储器单元的位线电压的步骤；将编程电压施加至以所述位线电压设定的所述选中的存储器单元的步骤；以及后置编程验证步骤，所述后置编程验证步骤用于验证被施加所述编程电压的所述选中的存储器单元的编程状态。

在本发明的另一个实施例中，一种非易失性存储器件包括：存储器单元，所述存储器单元与位线连接；以及数据输入/输出电路，所述数据输入/输出电路被配置成在编程操作中，将存储器单元的位线预充电、根据存储器单元的阈值电压将预充电的位线放电、以及根据要储存在存储器单元中的数据而保持被放电的位线的电压或施加编程禁止电压给位线。

在本发明的另一个实施例中，一种数据处理系统包括：非易失性存储器件；以及控制器，所述控制器被配置成控制非易失性存储器件，所述非易失性存储器件包括：存储器单元阵列，所述存储器单元阵列包括位于字线与位线彼此相交叉的区域处的存储器单元；控制逻辑，所述控制逻辑被配置成控制用于存储器单元的编程操作和读取操作；以及数据输入/输出电路，所述数据输入/输出电路被配置成在编程操作中，在控制逻辑的控制之下将存储器单元的位线预充电、根据存储器单元的阈值电压将预充电的位线放电、以及根据要储存在存储器单元中的数据而保持被放电的位线的电压或施加编程禁止电压给位线。

附图说明

下面参照附图说明本发明的特征、方面与实施例，其中：

图1是示例出根据本发明的一个实施例的非易失性存储器件的框图；

图2是示例出根据本发明的另一个实施例的非易失性存储器件的编程方法的流程图；

图3是示意性地说明根据本发明的一个实施例的非易失性存储器件的数据输入/输出电路的框图；

图4是示例出图3所示的数据输入/输出电路的电路图；

图5是说明图4所示的数据输入/输出电路的编程操作的时序图；

图6是示出存储器单元的阈值电压分布并且说明图4所示的数据输入/输出电路的编程操作的图；

图7是示例出根据本发明的一个实施例的包括非易失性存储器件的数据处理系统的框图；

图8是示例出根据本发明的一个实施例的包括非易失性存储器件的另一个数据处理系统的框图；以及