用于改进编程速度的依据编程电压的编程时间调节的制作方法

专利名称：用于改进编程速度的依据编程电压的编程时间调节的制作方法
技术领域：
本发明通常涉友非易失性存储器系统，特定而言涉及具有编程时间控制的非易失 性存储器系统。
背景技术：
典型地，非易失性存储器的存储器单元或电荷存储元件(本文使用的两术语可互换: 是一次并行地以一部分或整行单元来编程。向选定行的存储器单元施加编程电压脉冲， 直到所述行中选定单元的每一者的阈值电压已被编程为编程循环中预定电压范围内的 值(可以是或可以不是单元的最后所需状态)。在每一编程循环中，以预定的时间间隔
(例如周期性时间间隔)施加一时间序列的电压电平或振幅Vpgm的编程电压脉冲， 其中与序列中的前一编程脉冲的振幅相比，每一编程脉冲的振幅以固定电压步长 Vpgm(例如0.2伏特(V))递增。以上述方式进行编程的存储器单元或电荷存储元件的阵 列实例是NAND单元阵列。
在编程电压脉冲之间的时间周期中，执行编程验证操作。即，在每一编程脉冲之 后，读取并行地被编程的每一电荷存储元件(例如电荷存储晶体管)的经编程电平，以 确定其是否不小于要被编程的验证电压电平。如果确定给定的电荷存储元件的阈值电 压已超过验证电压电平，那么可通过将特定电荷存储元件连接的位线的电压从低电压 (典型是0伏特)升高到高或禁止电平(典型是Vdd)来停止所述电荷存储元件的编程。并 行编程的其他电荷存储元件的编程会继续直到他们依序达到其验证电压电平。在每一 编程验证操作之后，如果仍然有并行编程的一个或一个以上电荷存储元件，其阈值电 压仍然未达到验证电压电平，那么编程脉冲的振幅可以预定的步长大小而增加，并再 次施加于并行编程的电荷存储元件，其再次后跟编程验证操作。如果在下一编程操作 之后，增加的编程脉冲仍然不会使并行编程的全部电荷存储元件的阈值电压达到验证 电压电平，那么编程脉冲的振幅可在下一时间间隔期间以相同的预定步长大小仍然再 次增加，且重复此过程直到并行编程的全部电荷存储元件的阈值电压达到验证电压电 平为止。此标示特定编程循环的结束。
从以上说明显而易见，以上编程过程需要用后跟编程验证操作的编程脉冲重复地 编程单元。因此，此过程可能耗时。因此，需要施加每一编程脉冲的编程时间具有短 持续时间以使得存储器单元或电荷存储元件可在尽可能短时间内被编程为所需阈值电 压。虽然可釆用较大或较少数目的脉冲以将元件编程为任何特定的阈值电压，但是， 图2A中图解说明用来编程电荷存储元件的编程脉冲的时间序列，其中显示13个所述 连续脉冲。电压脉冲可以例如15伏特的初始编程脉冲电平开始且针对每一脉冲以例如 0.2伏特的预定步长大小而增加。
在图2A中，其图解说明序列中用来编程电荷存储元件的编程脉冲具有大致垂直 前缘与尾缘。实际上，编程脉冲的脉冲形状是不同于所显示的那些脉冲形状，因为通 常电荷泵需要充电时间以将电压输出从参考电压电平增加到所需Vpgm电平，且脉冲 需要时间周期以在脉冲的尾缘处降回到参考电平。在图1和2B中对此进行图解说明。
如图1中所示，在时间t0处，电荷泵开始从例如接地电平的开始参考电平增加电 压输出，并将所述输出施加于选定的控制栅极线或字线。然而，如图l中所示，直到 时间tl电荷泵的输出才达到有效改变晶体管阈值电压的所需电压电平Vpgm。在电荷 泵的输出在时间tl处达到所需电压电平之后，维持此电压电平直到标示时间周期的结 束时间t2，在所述时间周期中电荷泵的输出维持在所需编程电压电平Vpgm。其后， 电荷泵输出会在时间t3之前下降回到参考电平。因此，分配用于编程所述控制栅极线 或字线的总编程时间是三个时间周期中的二者的和t0-tl (或T)和tl-12，且在t3之 后存储器进行到下一编程脉冲或编程验证。时间周期t0-tl或T是电荷泵所需以传递所 需编程电压电平Vpgm的充电时间。时间周期tl-t2是脉冲宽度，其是有效编程时间， 在此期间选定的控制栅极线或字线电压斜坡上升到所需Vpgm电平，从而有效改变电
荷存储元件的阈值电压。
因此，关于图2A，标示1到13的13个脉冲的每一者实际上具有类似于图1所 示的形状。如图2A中所图解说明，每次产生新的电荷泵脉冲时，需要由电荷泵传递 的Vpgm电平便会增加AVpgm，以使得所需编程电压或Vpgm电平从脉冲1到脉冲 13趋于渐高，如图2A中所示。如图2B中所示，与较低Vpgm相比，较高Vpgm电 平需要较长充电时间。
在电荷泵控制的常规设计中，分配用于编程选定控制栅极线或字线的总编程时间 是固定的且不随着所需增加编程电压电平Vpgm而改变。此情况在图2B中进行了描 述。因此，关于图2A和图2B，对于图2A中的脉冲1而言，所需由电荷泵传递处于 Vpgml的电压电平仍然相对较低以使得充电时间Tl相对较短，从而在传统方案中留 下固定编程时间的大部分可用时间来供电荷泵使控制栅极线或字线斜坡上升到所需电 压电平Vpgml。然而，对于脉冲5而言，需要由电荷泵传递的Vpgm5电平高于脉冲1 的Vpgml电平以使得需要较长充电时间T5，从而留下较短的可用时间来将在Vpgm5 电平处的斜坡上升电压施加于选定控制栅极线或字线，以有效改变由所述线控制的电 荷存储元件的阈值电压。对于脉冲IO而言，所需电压泵脉冲电平VpgmlO还要高以使 得需要还要长的充电时间TIO，从而留下还要小的固定编程时间的可用一部分供在 VpgmIO的电荷泵输出来改变电荷存储元件的阈值电压。此表示随着所需电荷泵脉冲 的编程电压的增加，有效编程时间或脉冲宽度会变得越来越短，且因此，编程电荷存越无效。最终的结果是必须施加大量编程脉冲以对并 行编程的全部单元进行编程。因为其会减少存储器系统的效能，所以这不是所需要的。 以上编程操作既适用于多电平电荷存储元件，又适用于二元电平电荷存储元件或 存储器单元。对多电平电荷存储元件的以上编程和编程验证操作的图解说明在美国专
利案号6,522,580中进行了描述，其以全文引用方式并入本文中。
以上问题的一个解决方案是增加分配用于编程的固定时间以便即使处于高编程 电压，所分配的增加的编程时间也允许处于所需高Vpgm电平的电荷泵输出即使在增 加的充电时间之后保持在所述电平充分的时间，来改变电荷存储元件阈值电压。如以 上所述，为增加效能，需要最小化其中施加编程脉冲的每一编程循环的编程时间。因 为仅需在高编程电压(即，在高Vpgm电平)而不在低编程电压分配较长的编程时间， 因此在编程循环期间增加用于全部电荷泵脉冲的产生和施加的固定编程时间不是所需 的，因为其也增加了总的编程时间。因此，需要提供减少以上困难的非易失性存储器 系统。

发明内容
理想地，当要求电荷泵供应低到适中的编程脉冲电压输出时，在编程循环的开始 部分期间，需要所分配的编程时间周期尽可能的短。随着编程循环进展，当需要较高 振幅的编程电压时，需要使用较长的编程时间周期来代替最初使用的较短的时间周期。
本发明基于当要求电荷泵供应高的编程脉冲电压输出时，可增加分配用于电压泵 脉冲的编程时间周期的认知。在一个实施例中，多次调节分配用于施加电压泵脉冲的 编程时间为减少用于将电荷存储元件编程为预定状态(即，元件在阈值电压的预定范围 内的状态)的脉冲数目的值。在本实施例的一个实施案中，依据特定编程循环期间已由 电荷泵产生的编程脉冲数目控制所分配的编程时间。在本实施例的另一实施案中，依 据电荷泵提供的脉冲的一个或多个振幅来控制所分配的编程时间，而不使用电荷泵的 任何输出。
在不同的实施例中，响应于指示由电荷泵提供的脉冲的一个或多个振幅的至少一 个指示器信号产生分配用于施加电压泵脉冲的至少一个编程时间。在本实施例中，在 不使用电荷泵的任何输出的振幅的情况下产生一个或多个指示器信号。在本实施例的 一个实施案中，所述一个或多个指示器信号由编程电压控制逻辑提供，所述编程电压 控制逻辑还控制电荷泵提供的泵脉冲电压电平，且其控制所分配的编程时间。在本实 施例的另一实施案中，所述一个或多个指示器信号指示在特定编程循环中已由所述电 荷泵产生的编程脉冲数目。


图1是用于图解说明本发明的一个方面的由电荷泵产生的电压泵脉冲的时序图。图2A是用于图解说明本发明的一个方面处于增加的电压(Vpgm)电平的13个电压 泵脉冲的时间序列的时序图。
图2B是用于图解说明本发明的一个方面的图解说明处在较高电压电平的电压泵 脉冲需要较长的充电时间的三个电压泵脉冲的时序图。
图3图解说明包括主机装置和连接到所述主机装置的快闪EEPROM系统的系统 的方框图。
图4是用以图解说明本发明的一个实施例的图3的快闪EEPROM系统的控制器 和电压产生部分的方框图。
图5是用以图解说明本发明的实施例的图4中的控制逻辑的编程时间控制电路和 某些组件的示意性电路图。
图6是用以图解说明本发明的另一实施例的图4中的控制逻辑的编程时间控制电 路和某些组件的示意性电路图。 '
图7是相对于编程一 NAND单元以使得所述单元达到目标阈值电压Vt所需的电 压泵脉冲数目而绘制的电荷存储元件的目标阈值电压Vt的曲线图。具有正斜率的虚线 指示处于恒定脉冲宽度(即，恒定有效的编程时间)的编程速度，且实曲线指示处于分 配用于编程的恒定编程时间的编程速度。
图8是用于图解说明本发明的处于不同电压电平但具有相同脉冲宽度的三个电压 泵脉冲的曲线图。
图9是用以说明本发明具体实施例的使用三个不同选项依据所需编程电压而增加 编程时间来实现阈值电压的曲线图。
为简化说明，相同组件在此专利中以相同的编号标示。
具体实施例方式
图3是快闪存储器系统20的方框图(其可以呈插入卡或模块的形式)，所述快闪存 储器系统20通过系统总线15与主机装置IO(例如计算机、照相机、蜂窝式电话、个 人数字助理、游戏控制器、及例如MP3播放器的媒体播放器)通信。快闪存储器系统 20包括快闪EEPROM模块30和控制器40，其又包括存储器41和处理器43。控制器 40解译从主机计算机10接收的命令，并以主机计算机10明了的方式将他们转换成用 于快闪EEPROM模块30的对应的读取、写入和其他操作。
图4图解说明(作为实例)与电荷泵电压脉冲产生有关的快闪EEPROM系统20 的若干部分的简化方框图。在此专利中，术语"电压泵脉冲"、"泵脉冲"、"电荷 泵电压脉冲"、"编程脉冲"和"编程脉冲(program pulses)"可互换使用。如图4 所示，通过主机10向控制器40施加供应电压Vsys，且经由可选电压调节器45;可能 不同的电压电平Vdd被施加到模块30。处理器43向模块30施加命令和数据且电荷泵 32响应于来自控制逻辑58的控制信号从电压Vdd产生编程脉冲。实际上，在非易失性存储器30的控制逻辑58中通常有足够的逻辑以控制存储器的详细操作，从而减轻 处理器43的责任。通常，解码模块56由使用预定义协议解译来自处理器43的命令的 充分逻辑组成，且控制逻辑58由专用定序器、脉冲计数器和Vpgm控制逻辑(其中某 些参数可能存储在阵列54的单独ROM (未显示)中且在启动时读出)组成。在每一 编程循环的开始时将控制逻辑58中的脉冲计数器重设定为0，且从0开始计数定序器 所启动的编程脉冲数目。使用脉冲计数器的脉冲计数输出，定序器决定它幵始编程验 证的回路及/或以编程失败状态而终止编程回路的回路。控制逻辑58中的Vpgm控制 逻辑计算每一编程脉冲的Vpgm电平。然而，本发明并非取决于以上电路区块的物理 位置、或他们如何连接、及可如何使用其他布置。向存储器单元阵列54施加编程脉冲。 阵列54包含存储器单元的行和列。为简化说明，存储器阵列的行与列控制、以及其他 控制的各种控制电路已从图4省略。
电路52依据来自控制逻辑58指示脉冲的振幅的脉冲信号控制由电荷泵32所产 生的脉冲的编程时间。编程时间控制电路52产生编程时间控制信号66或74，并将此 信号供应给控制逻辑58，以导致调节分配用于将来自电荷泵32的电压泵脉冲施加给 阵列54中电荷存储元件的编程时间以减少将电荷存储元件编程为预定电荷状态所需 的脉冲数目，例如将电荷存储晶体管编程为在特定预定范围内的阈值电压。将这些编 程时间控制信号供应给控制逻辑58以控制分配用于电压泵脉冲施加给阵列54的编程 时间长度。
图5是图4的编程时间控制方案的一个实施例的示意性电路图。电路52'是图4 的电路52的一个实施案。脉冲计数器64和定序器68是图4的控制逻辑58的若干部 分。如以上所解释，在每一编程循环的开始时将逻辑58中的脉冲计数器64重设定为 0，且从O开始计数定序器所启动的编程脉冲数目。脉冲计数器64输出脉冲计数信号 64a，其指示从此编程循环开始的编程脉冲计数。将此脉冲计数信号供应给编程时间控 制逻辑电路52'，其可包含实施查找表的逻辑电路。此查找表提供对应于来自计数器 64的脉冲计数数目的编程时间值。
如图2A中所述，电荷泵以超过前一编程脉冲的电压电平的电压增量Avpgm来增 加编程脉冲的电压电平，以使得如果已知已在特定编程循环中提供的编程脉冲总数目， 那么可从此数目计算所需Vpgm电平。从图1及以上关于其的论述，可清楚地知道对 于所需任何给定编程电压电平Vpgm而言，存在充电时间(tO-tl)加上所需有效编程时间 或加上脉冲宽度(tl-t2)总和的对应值，且所需的Vpgm值越高，充电时间(tO-tl)就会越 大。为补偿当Vpgm增加时充电时间(tO-tl)值的增加，对应的编程时间增加对应的量， 所述量可通过计算或校准的方式获得。通过如此调节对应于任何Vpgm值的编程时间， 然后其可达到对应于一组Vpgm值的一组编程时间且因此一组对应的脉冲计数值，以 在编程电压维持在针对不同Vpgm和脉冲计数值的所需Vpgm期间维持大致恒定有效 的编程时间(或脉冲宽度)。
通过上述过程，对于每一脉冲计数而言，将会有唯一对应编程时间，其考虑具有对应于此脉冲计数的特定Vpgm值的任何特定编程脉冲所需的充电时间。然后，以编 程时间控制信号输出66将此编程时间值提供给定序器68，所述定序器68又在线53 上将所述编程时间控制信号供应给电荷泵32。电荷泵32然后为编程时间周期提供对 应于信号53的下一泵脉冲。然后重复此过程以产生一个或一个以上用于控制来自泵 32的一个或一个以上泵脉冲的编程时间的编程时间控制信号。此泵脉冲编程时间控制 的效果在图7和图8中进行图解说明。
图7是电荷存储元件的阈值电压(在垂直轴上)的曲线图，所述阈值电压通过施加 脉冲编程脉冲序列(例如图2A所示那些)中的对应电压泵脉冲数目(在水平轴上)来实 现。要实现的特定电荷状态的目标阈值电压Vt显示为水平虚线82。虚倾斜线84图解 说明可实现的电荷存储元件的阈值电压，其中当编程电压Vpgm增加时，脉冲宽度或 有效编程时间(在该时间期间脉冲电压维持在所需编程电压)维持在恒定值，以实现最 适宜编程速度。然而，如果分配相同的时间量用于编程脉冲，不论所需电压电平Vpgm 如何(如在常规编程控制中执行)，那么对应于脉冲数目可实现的电荷存储元件的阈 值电压显示为实线曲线86。如图7所图解说明，线82是在其与线84相交的右边的一 点处与曲线86相交，此指示用恒定编程时间分配所实现的编程速度需要施加更多的编 程脉冲且因此与维持恒定的有效编程时间或脉冲宽度的速度相比较慢。
图8是处于三个不同Vpgm值的三个不同编程脉冲的曲线图。借助于实施例(例 如图5和6中所示的那些实施例)，可控制所述三个脉冲的编程时间以使得其有效地 具有相同脉冲宽度，如图8中所图解说明。如图8中以图表方式所示，当所需编程电 压电平Vpgm增加时，所分配的编程时间量也相应地增加，以使得有效编程时间或脉 冲宽度保持大致恒定。此允许实现最适宜编程速度，使用最少数目的编程脉冲使电荷 存储元件沿着图7的虚线84达到目标阈值电压Vt。
因此，当编程电压Vpgm从一个编程脉冲增加到下-个编程脉冲时，在每次脉冲
的振幅增加时便增加分配用于施加电压泵脉冲的编程时间时实现最适宜编程速度(如 图7和图9中的线84所图解说明，且在图9中标示为选项1)。以此方式，可维持编
程脉冲的有效脉冲宽度大致恒定以实现最适宜的编程速度。
然而，每次编程电压增加时就必须调节所分配的编程时间需要频繁的编程时间调 节。对于某些应用而言，可不必每次增加编程电压(例如在施加每一脉冲之后)时就增 加通过施加泵脉冲而分配的编程时间。例如，代替在施加每一脉冲之后增加分配用于 施加电压泵脉冲的编程时间，此可在每X数目的脉冲之后进行，其中X是等于或大于 2的整数。在图9中，此通过图9中的虚线92和所标示的选项2来图解说明。在选项 2中，在施加每X个脉冲之后，增加分配用于施加电压泵脉冲的编程时间。
作为另一选项，图9中所标示的选项3，分配用于施加电压泵脉冲的编程时间维 持在恒定值，直到在编程循环中已施加Y数目的泵脉冲为止。因此，如图9中所示， 在施加Y数目的脉冲之前，在选项3中和在图7的常规方法中获得的曲线86中可实 现的阈值电压是相同的。然而， 一旦在Y数目的脉冲之后增加分配用于施加泵脉冲的编程时间之后，选项3的曲线94就会偏离曲线86，以使得在与常规方法相比较时， 实现目标阈值Vt所需的脉冲总数目减少，如图9中所图解说明。如图9中所示，与曲 线86与线82相交的点相比，曲线94在更接近垂直轴的点处与水平线82相交。
仍然作为不同于以上选项的另一可能选项，仅在己施加Y数目的脉冲之后，而不 是在此发生之前，每次编程电压增加(例如在施加每一脉冲之后)时，可增加所分配的 编程时间。因此，此选项是先前选项1和3的组合。此组合的阈值电压对脉冲数目的 曲线图将会沿常规方法的曲线86向上到直到已向电荷存储晶体管施加Y数目的脉冲 的点，但是在此点之后，沿着大致具有与图9中的线84相同的斜率的线(未显示)。因 为当Vpgm电平相对较低时充电时间可能不明显，因此在每一编程脉冲之后增加此 Vpgm电平的编程时间的效果并不明显，以使得通过在传统方法上增加编程时间无法 获得明显的编程效率(如图7和图9中的曲线86所图解说明)。然而，当所需Vpgm 电平相对较高时，在每一编程脉冲之后，增加此Vpgm电平的编程时间的效果将会明 显。因此，仅在已施加Y数目的脉冲之后，在每一编程脉冲之后增加此Vpgm电平的 编程时间将可获得明显的编程效率，同时减少调节编程时间的次数。
仍然作为不同于以上选项的另一可能选项，在施加Y数目的泵脉冲之后，但不是 在此发生之前，每次己施加X数目的编程脉冲之后可增加所分配的编程时间，其中X 是等于或大于2的整数。因此，此选项是先前选项2和3的组合。此选项具有类似于 当选项1和3组合时的优点，但是也具有额外的优点，即可进一步减少编程时间调节 的数目。此组合的阈值电压对脉冲数目的曲线图将会沿着传统方法的曲线86向上到直 到已向电荷存储晶体管施加Y数目的脉冲的点，但在此点之后会沿着具有大致与图9 的曲线92相同的形状和斜率的曲线(未显示)。
代替计数来自电荷泵的脉冲数目，可依据所需Vpgm电平来调节编程时间，但是 完全不响应于泵脉冲的任何计数。图6的电路52"是图4的电路52的另一实施例。 图6的实施例包括编程控制逻辑72(在图4的逻辑电路58中)，其以指示器信号72a向 编程时间控制逻辑52"提供编程电压电平(Vpgm电平)。类似于图5的编程时间控制 逻辑52'，编程时间控制逻辑52"也实施查找表。逻辑52"提供编程时间控制信号 74，所述编程时间控制信号74指示对应于输入Vpgm电平72a的编程时间。将此编程 控制时间信号74提供给定序器68(在图4的逻辑电路58中)，其沿着线53将此信号提 供给电荷泵32。逻辑72还沿着信号线98(未在图4中显示)将相同的Vpgm电平信号 72a提供给电荷泵32，以使得电荷泵产生具此Vpgm电压电平的电压泵脉冲。电路52" 还可用来实施在图9中所图解说明的三种不同选项，除了代替在施加一个或-一个以上 脉冲之后增加编程时间，根据逻辑72要求的Vpgm电平来增加编程时间以外。在图6 实施例的一个实施案中，针对每n个递增增加而增加编程时间(g卩，nAVpgm)，其中n 为等于或大于l的整数。在n值为l的情况下，编程速度将与在每一泵脉冲之后增加 编程时间的情况相同，艮卩，沿着图7和图9中的线84。在n值大于l的情况下，编程 速度将与在每n个泵脉冲之后增加编程时间的情况相同，g卩，沿着图9中的虚线92。在m个递增增加之后仅一次增加编程时间的情况下，结果也由图9中的选项3和线94 图解说明。
类似于以上针对图5实施例的选项1和3与选项2和3的组合，可针对图6的实 施例实施类似的组合。因此，可针对每n个递增增加(即，nAVpgm)而增加编程时 间，其中n为等于或大于1的整数，但是仅在Y个递增增加之后而不是在此发生之前。 在n值为1的情况下，编程速度将与以上针对图5实施例的选项1和3组合的情况相 同。在n值大于l的情况下，编程速度将与以上针对图5实施例的选项2和3组合的 情况相同。这些组合具有大致与以上针对关于图5实施例的对应组合所解释的优点相 同的优点。
在图6实施例的另一实施案中，编程时间以特定Vpgm值增加，其中这些值可经 选择以使系统最优化，且可对应于选项l-3和如以上所解释的其组合。在选项1下， 每次Vpgm增加时，可增加编程时间。在选项2下，可将编程时间设定为对应于特定 Vpgm值的值，其中这些值可对应于选项2中每X数目的脉冲。另一选择为，可将编 程时间设定为对应于特定Vpgm值的值，其中这些值并不对应于选项2中每X数目的 脉冲。在选项3下，在编程循环中可保持编程时间恒定，直到Vpgm超过特定预定值 为止；在该点，编程时间会增加到保持不变的另一值，直到编程循环结束。
从以上可知，明显地，在响应于来自图6逻辑72的Vpgm电平产生编程控制信 号的情况下，因此可提供编程控制信号而无需利用电荷泵32的输出。在图6的实施例 中，并不将泵脉冲供应给电路52"。此在图5的实施例中也是如此，其中并不将泵脉 冲供应给电路52'。因此，电路52'不会利用或否则测量或感测来自电荷泵输出的脉 冲数目或振幅的；代替地，其仅从由逻辑58中的计数器64提供的脉冲计数来推测所 需编程时间。在不必测量来自电荷泵输出的编程脉冲数目或振幅的情况下调节编程时 间的优点可简化编程时间控制的实施。
尽管以上参照各种实施例描述了本发明，但是应了解在不背离本发明的范围的条 件下可作出变化和修改，所述本发明的范围仅由所附权力要求书及其等效物界定。在 此提到的所有参考均以引用方式并入本文中。
权利要求
1、一种用于对非易失性存储器系统进行编程的方法，所述系统包含多个电荷存储元件；所述方法包含在用于对所述多个电荷存储元件进行编程的编程循环期间，借助于电荷泵顺序地提供编程脉冲，其中所述脉冲中的至少某些脉冲的每一者的振幅相对于先前脉冲而增加；及响应于指示由所述电荷泵提供的所述脉冲的不同振幅的信号产生多个编程时间控制信号，所述编程时间控制信号致使分配用于向所述电荷存储元件施加所述编程脉冲的编程时间被多次调节到减少用于将所述多个电荷存储元件编程为预定状态的脉冲数目的值。
2、 如权利要求1所述的方法，其中所述产生产生多个指示器信号，所述指示器 信号指示所述电荷泵在所述编程循环期间提供到所述电荷存储元件的所述脉冲的数目 或振幅，在不使用所述电荷泵的任何输出的振幅的情况下产生所述指示器信号。
3、 如权利要求2所述的方法，其中所述多个指示器信号指示所述电荷泵在所述编程循环期间提供到所述电荷存储元件的编程脉冲数目。
4、 如权利要求3所述的方法，其中响应于所述指示器信号产生所述编程时间控 制信号，以致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间针对所述电荷泵在所述编 程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储元件的每n数目的编程脉冲而增加，其 中n是正整数。
5、 如权利要求4所述的方法，其中n具有值l。
6、 如权利要求4所述的方法，其中在所述编程循环期间在已提供预定数目的脉 冲用于编程所述多个电荷存储元件之后，针对所述电荷泵提供的每n数目的编程脉冲 而增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
7、 如权利要求6所述的方法，其中在所述编程循环期间直到已提供所述预定数 目的编程脉冲用于编程所述多个电荷存储元件之后才增加分配用于施加所述编程脉冲 的所述编程时间。
8、 如权利要求3所述的方法，其中响应于所述电荷泵的输出而产生所述多个指 示器信号。
9、 如权利要求2所述的方法，其中所述多个指示器信号指示所述电荷泵在所述 编程循环期间提供到所述电荷存储元件的编程脉冲的振幅，且其中不响应于所述电荷 泵的任何输出而产生所述多个指示器信号。
10、 如权利要求9所述的方法，其中响应于所述指示器信号而产生的所述编程时 间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间针对所述电荷泵在所述编 程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储元件的编程脉冲的振幅的每n个递增增 加而增加，其中n是正整数。
11、 如权利要求IO所述的方法，其中n具有值l。
12、 如权利要求10所述的方法，其中在所述编程循环期间已发生预定数目的编 程脉冲的振幅的递增增加之后，针对所述电荷泵提供的编程脉冲的振幅的每n个递增 增加而增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
13、 如权利要求12所述的方法，其中在所述编程循环期间直到己发生所述预定 数目的编程脉冲的振幅的递增增加之后才增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程 时间。
14、 如权利要求2所述的方法，其中不响应于所述电荷泵的输出而产生所述多个 指示器信号。
15、 如权利要求2所述的方法，其中所述电荷泵响应于所述多个指示器信号而产 生所述编程脉冲。
16、 一种用于对非易失性存储器系统进行编程的方法，所述系统包含多个电荷存 储元件；所述方法包含在用于对所述多个电荷存储元件进行编程的编程循环期间，借助于电荷泵顺序地 提供编程脉冲，其中所述脉冲中的至少某些脉冲的每一者的振幅相对于先前脉冲而增加；及产生至少一个指示器信号，所述指示器信号指示所述电荷泵提供的所述脉冲的振 幅，所述指示器信号是在不使用所述电荷泵的任何输出的振幅的情况下产生的；响应于所述指示器信号产生一个或一个以上编程时间控制信号，从而致使分配用 于向所述电荷存储元件施加所述编程脉冲的至少一个编程时间被调节到减少用于将所 述多个电荷存储元件编程为预定状态的脉冲数目的值。
17、 如权利要求16所述的方法，其中所述至少一个指示器信号指示所述电荷泵 在所述编程循环期间提供到所述电荷存储元件的编程脉冲的数目或振幅。
18、 如权利要求17所述的方法，其中响应于所述至少一个指示器信号而产生的 所述编程时间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间针对所述电荷 泵在所述编程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储元件的每n数目的编程脉冲 而增加，其中n是正整数。
19、 如权利要求18所述的方法，其中n具有值1。
20、 如权利要求18所述的方法，其中在所述编程循环期间在已提供预定数目的 脉冲用于编程所述多个电荷存储元件之后，针对所述电荷泵提供的每n数目的编程脉 冲增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
21、 如权利要求20所述的方法，其中在所述编程循环期间直到己提供所述预定 数目的脉冲用于编程所述多个电荷存储元件之后才增加分配用于施加所述编程脉冲的 所述编程时间。
22、 如权利要求16所述的方法，其中响应于所述电荷泵的输出而产生所述至少 一个指示器信号。
23、 如权利要求16所述的方法，其中所述至少一个指示器信号指示所述电荷泵提供到所述电荷存储元件的编程脉冲的振幅。
24、 如权利要求23所述的方法，其中响应于所述指示器信号而产生的所述编程 时间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间针对所述电荷泵在所述 编程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储元件的编程脉冲的振幅的每n个递增 增加而增加，其中n是正整数。
25、 如权利要求24所述的方法，其中n具有值l。
26、 如权利要求24所述的方法，其中在所述编程循环期间已发生预定数目的编 程脉冲的振幅的递增增加之后，针对所述电荷泵提供的编程脉冲的振幅的每n个递增 增加而增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
27、 如权利要求26所述的方法，其中在所述编程循环期间直到已发生编程脉冲 的振幅的所述预定数目的递增增加之后才增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程 时间。
28、 如权利要求16所述的方法，其中不响应于所述电荷泵的输出而产生所述至 少一个指示器信号。
29、 如权利要求16所述的方法，其中所述至少一个指示器信号和所述一个或一 个以上编程时间控制信号致使分配用于向所述电荷存储元件施加所述编程脉冲的所述 编程时间在所述编程循环期间仅一次被调节到较高值，以便减少用于将所述多个电荷 存储元件编程到预定状态的脉冲的数目。
30、 一种非易失性存储器系统，其包含 多个电荷存储元件；电荷泵，其在用于对所述多个电荷存储元件进行编程的编程循环期间顺序地提供 编程脉冲，其中所述脉冲中的至少某些脉冲的每一者的振幅相对于先前脉冲而增加； 及装置，其响应于指示所述电荷泵所提供的所述脉冲的不同振幅的信号而产生多个 编程时间控制信号，所述编程时间控制信号致使分配用于向所述电荷存储元件施加所 述编程脉冲的编程时间多次被调节到减少用于将所述多个电荷存储元件编程为预定状 态的脉冲数目的值。
31、 如权利要求30所述的系统，所述装置包括第一电路，其产生指示所述电荷泵所提供的所述脉冲的振幅的多个指示器信号，所述指示器信号是在不使用所述电荷泵的任何输出的振幅的情况下产生的；及第二编程时间控制电路，其响应于所述指示器信号而产生多个编程时间控制信 号，从而致使分配用于向所述电荷存储元件施加所述编程脉冲的编程时间被调节到减 少用于将所述多个电荷存储元件编程为预定状态的脉冲数目的值。
32、 如权利要求31所述的系统，其中所述多个指示器信号指示所述电荷泵在所 述编程循环期间提供到所述电荷存储元件的编程脉冲的数目。
33、 如权利要求32所述的系统，其中所述第二编程时间控制电路响应于所述指 示器信号而产生的所述编程时间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程 时间针对所述电荷泵在所述编程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储元件的每 n数目的编程脉冲而增加，其中n是正整数。
34、 如权利要求33所述的系统，其中n具有值l。
35、 如权利要求33所述的系统，其中在所述编程循环期间在已提供预定数目的 脉冲用于编程所述多个电荷存储元件之后，针对所述电荷泵提供的每n数目的编程脉 冲增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
36、 如权利要求35所述的系统，其中在所述编程循环期间直到已提供所述预定 数目的编程脉冲用于编程所述多个电荷存储元件之后才增加分配用于施加所述编程脉 冲的所述编程时间。
37、 如权利要求32所述的系统，其中所述第一电路响应于所述电荷泵的输出而 产生所述多个指示器信号。
38、 如权利要求31所述的系统，其中所述第一电路不响应于所述电荷泵的任何 输出而产生所述多个指示器信号。
39、 如权利要求38所述的系统，其中所述第二编程时间控制电路响应于所述指 示器信号而产生的所述编程时间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程 时间针对所述电荷泵在所述编程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储元件的编 程脉冲的振幅的每n个递增增加而增加，其中n是正整数。
40、 如权利要求39所述的系统，其中n具有值l。
41、 如权利要求39所述的系统，其中在所述编程循环期间己发生预定数目的编 程脉冲的振幅的递增增加之后，针对所述电荷泵提供的编程脉冲的振幅的每n个递增 增加而增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
42、 如权利要求41所述的系统，其中在所述编程循环期间直到已发生所述预定 数目的编程脉冲的振幅的递增增加之后才增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程 时间。
43、 如权利要求38所述的系统，其中所述电荷泵响应于所述多个指示器信号而 产生所述编程脉冲。
44、 一种非易失性存储器系统，其包含 多个电荷存储元件；电荷泵，其在用于对所述多个电荷存储元件进行编程的编程循环期间顺序地提供 编程脉冲，其中所述脉冲中的至少某些脉冲的每一者的振幅相对于先前脉冲而增加； 及第一电路，其产生指示所述电荷泵所提供的所述脉冲的振幅的至少一个指示器信 号，所述指示器信号是在不使用所述电荷泵的任何输出的振幅的情况下产生的；第二编程时间控制电路，其响应于所述指示器信号而产生一个或一个以上编程时间控制信号，从而致使分配用于施加所述编程脉冲的至少一个编程时间被调节到减少 用于将所述多个电荷存储元件编程为预定状态的脉冲数目的值。
45、 如权利要求44所述的系统，其中所述至少一个指示器信号指示所述电荷泵 在所述编程循环期间提供到所述电荷存储元件的编程脉冲的数目。
46、 如权利要求45所述的系统，其中所述第二编程时间控制电路响应于所述至 少一个指示器信号而产生的所述编程时间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的 所述编程时间针对所述电荷泵在所述编程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储 元件的每n数目的编程脉冲而增加，其中n是正整数。
47、 如权利要求46所述的系统，其中n具有值l。
48、 如权利要求46所述的系统，其中在所述编程循环期间在已提供预定数目的 脉冲用于编程所述多个电荷存储元件之后，针对所述电荷泵提供的每n数目的编程脉 冲而增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
49、 如权利要求48所述的系统，其中在所述编程循环期间直到已提供所述预定 数目的脉冲用于编程所述多个电荷存储元件之后才增加分配用于施加所述编程脉冲的 所述编程时间。
50、 如权利要求45所述的系统，其中所述第一电路响应于所述电荷泵的输出而 产生所述至少一个指示器信号。
51、 如权利要求44所述的系统，其中所述第一电路不响应于所述电荷泵的任何 输出而产生所述至少一个指示器信号。
52、 如权利要求51所述的系统，其中所述第二编程时间控制电路响应于所述指 示器信号而产生的所述编程时间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程 时间针对所述电荷泵在所述编程循环的至少一部分期间提供到所述电荷存储元件的编 程脉冲的振幅的每n个递增增加而增加，其中n是正整数。
53、 如权利要求52所述的系统，其中n具有值l。
54、 如权利要求52所述的系统，其中在所述编程循环期间已发生预定数目的编 程脉冲的振幅的递增增加之后，针对所述电荷泵提供的编程脉冲的振幅的每n个递增 增加而增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间。
55、 如权利要求54所述的系统，其中在所述编程循环期间直到已发生所述预定 数目的编程脉冲的振幅的递增增加之后才增加分配用于施加所述编程脉冲的所述编程 时间。
56、 如权利要求44所述的系统，其中所述电荷泵响应于所述一个或一个以上编 程时间控制信号而产生所述编程脉冲。
57、 如权利要求44所述的系统，其中所述至少一个指示器信号和所述一个或一 个以上编程时间控制信号致使分配用于施加所述编程脉冲的所述编程时间在所述编程 循环期间仅一次被调节到较高值，以便减少用于将所述多个电荷存储元件编程为预定 状态的脉冲数目。
全文摘要
在非易失性存储器系统中，依据所需泵脉冲电压电平来调节分配用于编程脉冲的编程时间周期，以便减少将电荷存储元件编程为所需阈值电压所需的迭代泵脉冲的总数目。例如，可随着所需泵脉冲电压电平的增加而增加编程时间周期。此允许将编程脉冲的所述编程时间周期增加到对增加的充电时间进行补偿的值，所述增加的充电时间是较高振幅编程脉冲达到所需编程电压所需的。
文档编号G11C16/34GK101421796SQ200780013665
公开日2009年4月29日 申请日期2007年3月15日 优先权日2006年3月28日
发明者三轮彻, 李希强 申请人:桑迪士克股份有限公司