DE102020107164A1

DE102020107164A1 - Dynamischer 1-tier-scan für 3d-hochleistungs-nand

Info

Publication number: DE102020107164A1
Application number: DE102020107164.7A
Authority: DE
Inventors: Xiang Yang; Deepanshu Dutta; Huai-Yuan Tseng
Original assignee: SanDisk Technologies LLC
Current assignee: SanDisk Technologies LLC
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2020-12-10
Also published as: US10714198B1; KR102250456B1; JP2020198144A; CN112037840A; KR20200139622A; US20200388343A1; JP6784860B1

Abstract

Es werden ein Verfahren und ein System zum Ausführen eines dynamischen 1-Tier-Scans auf einem Speicher-Array bereitgestellt. Das Speicher-Array schließt eine Vielzahl von Speicherzellen ein, die in einer Vielzahl von Untergruppen organisiert sind. Die dynamischen 1-Tier-Scans schließen das Ausführen einer Programmschleife ein, in der Zellen einer ersten Untergruppe gezählt werden, um zu bestimmen, ob ein numerischer Schwellenwert erreicht wird, und, wenn der numerische Schwellenwert in Bezug auf die erste Untergruppe erreicht wird, wird mindestens eine zusätzliche Programmschleife ausgeführt, in der Zellen einer zweiten Untergruppe gezählt werden, um zu bestimmen, ob der numerische Schwellenwert in Bezug auf die zweite Untergruppe erreicht wird.

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Systeme, Einrichtungen, und Verfahren in Übereinstimmung mit Ausführungsbeispielen beziehen sich auf die Programmierung von dreidimensionalen (3D) NAND-Flashspeichern, und genauer gesagt auf 1-Tier-Programmierprüfvorgänge für 3D-NAND-Flashspeichervorrichtungen.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein 3D-NAND-Flashspeicher ist ein Typ eines nichtflüchtigen Flashspeichers, in dem Speicherzellen vertikal in mehreren Schichten gestapelt sind. 3D-NAND wurde entwickelt, um Herausforderungen anzugehen, die bei der Skalierung der zweidimensionalen (2D) NAND-Technologie angetroffen werden, um höhere Dichten bei niedrigeren Kosten pro Bit zu erreichen.
Eine Speicherzelle ist eine elektronische Vorrichtung oder Komponente, die elektronische Informationen speichern kann. Nichtflüchtige Speicher können Floating-Gate-Transistoren, Charge-Trap-Transistoren oder andere Transistoren als Speicherzellen verwenden. Dank der Fähigkeit zum Einstellen der Schwellenwertspannung eines Floating-Gate-Transistors oder eines Charge-Trap-Transistors kann der Transistor als nichtflüchtiges Speicherelement (d. h. eine Speicherzelle), wie eine Single-Level-Speicherzelle (SLC-Speicherzelle) fungieren, die ein einziges Datenbit speichert. In einigen Fällen kann mehr als ein Bit pro Speicherzelle vorgesehen sein (z. B. in einer Multi-Level-Speicherzelle) durch Programmieren und Lesen mehrerer Schwellenwertspannungen oder Schwellenwertspannungsbereiche. Solche Zellen schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, eine Multi-Level-Speicherzelle (MLC-Speicherzelle), die zwei Bits pro Zelle speichert; eine Triple-Level-Speicherzelle (TLC-Speicherzelle), die drei Bits pro Zelle speichert; und eine Quad-Level-Speicherzelle (QLC-Speicherzelle), die vier Bits pro Zelle speichert.
1 veranschaulicht ein Verfahren zum Programmieren einer 3D-NAND-Wortleitung (WL) nach dem Stand der Technik. Wenn ein Programmbefehl empfangen wird (101), wird eine Programmschleife 120 eingeleitet, und es werden mehrere Iterationen 1, 2, ... n der Programmschleife durchgeführt. Eine bevorzugte „Programmschleife“ ist eine Zeitperiode, die einen Programmierimpuls umschließt und sich erstreckt, bis ein weiterer Programmierimpuls ausgegeben wird oder bis eine bestimmte Programmierprozedur endet.
Eine erste Schwellenwertspannungsverteilung (Vt-Verteilung) aller Zellen wird in 2A gezeigt. In der ersten Schleife wird eine erste Programmierspannung (VPGM₁) auf jede der Zellen über die Wortleitung (102) angelegt. Ein Verifikationsimpuls an einer Prüfspannung wird dann an die Wortleitung angelegt, und die Zellen mit einer Vt, die größer als ein Prüfpegel ist, können bestimmt und gezählt werden (103). Dies wird auch als Verifikationsprozess und Verifikationsscan bezeichnet. Hierin wird beschrieben, dass ein Prüfpegel eine Vt ist, die durch eine Zelle während der Programmierung erreicht wird. Jedoch kann ein Prüfpegel ein beliebiger Pegel sein, der einem bestimmten Zustand zugeordnet ist, der während des Programmierens oder Löschens einer Speicherzelle erreicht werden kann. Es wird dann bestimmt, ob eine Anzahl (oder ein Prozentsatz) von Zellen, die den Prüfpegel nicht erreicht haben, kleiner als ein numerischer Schwellenwert (104) ist. Der numerische Schwellenwert kann zum Beispiel eine vorbestimmte Anzahl von Zellen oder ein vorbestimmter Prozentsatz der Zellen sein. Zum Beispiel kann der numerische Schwellenwert erreicht werden, wenn weniger als 64 Zellen pro 16 kB noch nicht den Prüfpegel erreicht haben.
Wenn die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen, die den Prüfpegel nicht erreichen, kleiner als der numerische Schwellenwert ist (104: JA), wird der Prozess beendet (106). Wenn die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen, die den Prüfpegel nicht erreichen, größer als der numerische Schwellenwert ist (104: NEIN), wird der Prozess fortgesetzt und eine weitere Programmschleife 120 durchgeführt. In jeder nachfolgenden Programmschleife (1, 2, 3, ... n), wird die VPGM erhöht, so dass VPGM_i+1 = VPGM_i + ΔVPGM(105), und die Wortleitung wird wiederum mit der erhöhten VPGM_i+1 (102) programmiert.
Wie in 2B gezeigt, verschiebt sich bei Durchführung der Programmschleifen die Vt-Verteilung der Zellen zu höheren Spannungen (nach rechts, wie in 2B gezeigt). Nach einer ersten oder mehreren Programmschleifen wird, wie gezeigt, ein Zustand A erreicht. Nach einer weiteren ersten oder mehreren Programmschleifen wird, wie gezeigt, ein Zustand B erreicht. Somit verschiebt sich die Vt-Verteilung zu höheren Spannungen (A bis E), bis eine zufriedenstellende Anzahl (oder ein zufriedenstellender Prozentsatz) der Zellen den Prüfpegel erreicht (d. h. bis der numerische Schwellenwert erreicht wird), wie gezeigt, zum Beispiel, im Zustand E. Auf diese Art und Weise können die nachfolgenden Schritte der Programmierung verzögert oder vermieden werden, bis eine zufriedenstellende Anzahl (oder ein zufriedenstellender Prozentsatz) der Zellen den Prüfpegel erreicht und der numerische Schwellenwert erreicht wird.
Ein Typ eines Verifikationsprozesses oder Verifikationsscans ist ein „All-Tier-Scan“, bei dem alle Zellen gezählt werden, um zu bestimmen, ob die Vt größer als der Prüfpegel ist. Solch ein „All-Tier-Scan“ kann sehr zeitaufwendig sein - in der Regel etwa 15 µs.
Es wurde jedoch festgestellt, dass bestimmte Vorteile, die eine bessere Leistung ermöglichen, unter Verwendung eines „1-Tier-Scans“ erreicht werden können, in denen nur ein Bruchteil der gesamten Zellen gezählt werden.
Gemäß einem „1-Tier-Scan“ werden die Zellen der Wortleitung in Untergruppen unterteilt, die als „Tiers“ (Schichten) bezeichnet werden und es werden nur diese Zellen in einer einzigen Schicht gezählt. In der Regel kann eine Wortleitung in 16 Schichten unterteilt werden. Da nur ein Bruchteil der gesamten Zellen in der Wortleitung gezählt wird, reduziert die Verwendung eines 1-Tier-Scans die Programmierzeit erheblich - ein 1-Tier-Scan erfordert in der Regel nur etwa 2 µs. Jedoch müssen die Zellen, die zu der gescannten Schicht gehören, passend repräsentativ sein, damit ein 1-Tier-Scan effektiv sein kann. Dieses Problem bezieht sich darauf, ob die Zellen in der gescannten Schicht „schnell“ oder „langsam“ sind. Bestimmte Speicherlöcher (MH), und daher bestimmte Zellen, können schnellere Programmierungsgeschwindigkeiten innehaben. Dies liegt daran, dass bestimmte Zellen ein dünneres Durchtunnelungsoxid innehaben.
Damit ein 1-Tier-Scan erfolgreich ist und ausreichend vorhergesagt werden kann, müssen, durch Zählen nur einer einzigen Schicht, um zu bestimmen, ob ein numerischer Schwellenwert erreicht wurde, die Zellen in der Schicht, die zum Scannen ausgewählt wird, passend repräsentativ sein. 3A veranschaulicht eine beispielhafte Aufschlüsselung der Vt-Verteilung aller Zellen einer Wortleitung in die Vt-Verteilungen von zwei repräsentativen Schichten: Schicht Nr. 0 und Schicht Nr. 1. Gemäß diesem Beispiel zeigen die Vt-Verteilungen von Schicht Nr. 0 und Schicht Nr. 1, dass die Zellen von Schicht Nr. 1 insgesamt schneller sind als diejenigen von Schicht Nr. 0. Wie in 3B gezeigt, ist zu erkennen, dass, wenn die langsamere Schicht Nr. 0 zum Zählen ausgewählt wird, wenn eine Anzahl (oder ein Prozentsatz) der gezählten Zellen von Schicht Nr. 0, die den Prüfpegel nicht erreicht haben (gezeigt in dem schraffierten Bereich von 3B) kleiner als der numerische Schwellenwert ist, die Zellen der schnelleren Schicht Nr. 1 den Prüfpegel ebenfalls erreicht haben und den numerischen Schwellenwert erfüllen. Somit ist es statistisch sicher, nur die langsame Schicht in einem 1-Tier-Scan als repräsentativ für alle Zellen zu zählen.
Jedoch ist die Vorhersage, welche Zellen und Schichten schnell und langsam sind, nicht immer richtig. In solchen Fällen, wenn Schicht 0 für den 1-Tier-Scan ausgewählt wird, aber eigentlich eine schnelle Schicht ist, ist die Zählung nicht ausreichend repräsentativ. 4A und 4B veranschaulichen dieses Problem. 4A veranschaulicht eine beispielhafte Aufschlüsselung der Vt-Verteilung aller Zellen in einer Wortleitung in die Vt-Verteilungen von Schicht Nr. 0 und Schicht Nr. 1. In diesem Beispiel sind die Zellen von Schicht Nr. 0 tatsächlich schneller als die Zellen von Schicht Nr. 1. Wie in 4B gezeigt, ist zu erkennen, dass, wenn Schicht Nr. 0, die die schnelleren Zellen einschließt, für den 1-Tier-Scan ausgewählt wird, die gezählten Zellen der ausgewählten Schicht Nr. 0 den numerischen Schwellenwert erfüllen können, selbst wenn es zu einem unteren Ende von Zellen kommt, die den Prüfpegel noch nicht erreicht haben, wie in dem schraffierten Bereich von 4B gezeigt. Mit anderen Worten: in dem Fall, in dem die ausgewählte Schicht tatsächlich schneller ist, gibt der 1-Tier-Scan an, dass der numerische Schwellenwert erreicht wurde in Bezug auf die ausgewählte Schicht, selbst wenn er in Bezug auf alle der Zellen noch nicht erreicht wurde. Dies verursacht oft Datenfehler, wie Unterprogrammierung oder Überprogrammierung. Eine Überprogrammierung kann sich ergeben, wenn beispielsweise eine Schicht als die schnellste Untergruppe ausgewählt wird, jedoch nicht die schnellste Untergruppe ist. Alternativ, wenn eine Schicht als die langsamste Untergruppe ausgewählt wird, jedoch nicht die langsamste Untergruppe ist, kann dies zu Unterprogrammierung führen.
KURZDARS TELLUNG
Ausführungsbeispiele können mindestens die vorstehenden Probleme und/oder Nachteile und andere Nachteile, die vorstehend nicht beschrieben sind, ansprechen. Außerdem müssen Ausführungsbeispiele die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht überwinden, und können möglicherweise keines der vorstehend beschriebenen Probleme überwinden.
Gemäß einem Gesichtspunkt eines Ausführungsbeispiels weist ein nichtflüchtiges Speichersystem auf: ein Speicherzellen-Array, das mit einer Wortleitung gekoppelt ist, eine dynamische 1-Tier-Schaltung, die eine Programmierschaltung und eine Bestimmungs-/Zählschaltung aufweist. Das Speicherzellen-Array weist eine Vielzahl von Speicherzellen auf, die in einer Vielzahl von unterschiedlichen Untergruppen organisiert sind. Die dynamische 1-Tier-Schaltung ist konfiguriert, um eine Programmschleife und eine zusätzliche Programmschleife auszuführen. Die Programmschleife weist auf: die Programmierschaltung, die einen oder mehrere Programmierimpulse an die Wortleitung anlegt, und eine Prüfspannung an die Wortleitung anlegt; die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von ersten Speicherzellen zählt, die einen Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die ersten Speicherzellen in einer ersten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden; und Bestimmen, basierend auf der Anzahl der ersten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die erste Untergruppe einen numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die erste Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, erhöht die Programmierschaltung die Spannung der Programmierimpulse und wiederholt die Programmschleife, und wenn die erste Untergruppe den numerischen Schwellenwert erfüllt, führt die dynamische 1-Tier-Schaltung die zusätzliche Programmschleife aus. Die zusätzliche Programmschleife weist auf: die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von zweiten Speicherzellen zählt, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die zweiten Speicherzellen in einer zweiten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und, basierend auf der Anzahl der zweiten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, Bestimmen, ob die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, erhöht die Programmierschaltung die Spannung der Programmierimpulse, legt einen oder mehrere der Programmierimpulse an die Wortleitung an, und legt die Prüfspannung an die Wortleitung an, und die dynamische 1-Tier-Schaltung wiederholt die zusätzliche Programmschleife. Wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, wird der Programmierprozess beendet.
Die Speicherzellen der ersten Untergruppe können benachbart zu einer Vertiefung sein, und die zweiten Speicherzellen der zweiten Untergruppe können von der Vertiefung beabstandet sein, so dass die ersten Speicherzellen zwischen den zweiten Speicherzellen und der Vertiefung angeordnet sind.
Die zusätzliche Programmschleife kann eine primäre zusätzliche Programmschleife sein, und die dynamische 1-Tier-Schaltung kann ferner konfiguriert sein, um eine sekundäre zusätzliche Programmschleife und eine tertiäre zusätzliche Programmschleife auszuführen. Wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, kann die dynamische 1-Tier-Schaltung die sekundäre zusätzliche Programmschleife ausführen. Die sekundäre zusätzliche Programmschleife weist auf: die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von dritten Speicherzellen zählt, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die dritten Speicherzellen in einer dritten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und, basierend auf der Anzahl der dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, Bestimmen, ob die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, erhöht die Programmierschaltung die Spannung der Programmierimpulse, legt einen oder mehrere Programmierimpulse an die Wortleitung an, und legt die Prüfspannung an die Wortleitung an, und die dynamische 1-Tier-Schaltung wiederholt die sekundäre zusätzliche Programmschleife. Wenn die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, kann die dynamische 1-Tier-Schaltung die tertiäre zusätzliche Programmschleife ausführen. Die tertiäre zusätzliche Programmschleife weist auf: die Programmierschaltung, die die Prüfspannung an die Wortleitung anlegt; die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von vierten Speicherzellen zählt, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die vierten Speicherzellen in einer vierten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und, basierend auf der Anzahl der vierten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, Bestimmen, ob die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, erhöht die Programmierschaltung die Spannung der Programmierimpulse, legt einen oder mehrere Programmierimpulse an die Wortleitung an, und legt die Prüfspannung an die Wortleitung an, und die dynamische 1-Tier-Schaltung wiederholt die tertiäre zusätzliche Programmschleife. Wenn die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, wird der Programmierprozess beendet.
Die dritten Speicherzellen der dritten Untergruppen können benachbart zu den ersten Speicherzellen sein und zwischen den ersten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sein. Die vierten Speicherzellen der vierten Untergruppe können benachbart zu den zweiten Speicherzellen sein und zwischen den dritten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sein.
Gemäß einem Gesichtspunkt eines weiteren Ausführungsbeispiels weist ein Speicherprogrammierverfahren auf: Ausführen einer Programmschleife, aufweisend: Anlegen eines oder mehrerer Programmierimpulse an eine Wortleitung, die mit einem Speicherzellen-Array gekoppelt ist, aufweisend eine Vielzahl von Speicherzellen, die in eine Vielzahl von unterschiedlichen Untergruppen organisiert sind, Anlegen einer Prüfspannung an die Wortleitung, Zählen einer Anzahl von ersten Speicherzellen, die einen Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die ersten Speicherzellen in einer ersten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl der ersten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die erste Untergruppe einen numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die erste Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, weist das Verfahren ferner das Erhöhen einer Spannung des Programmierimpulses und das Wiederholen der Programmschleife auf. Wenn der numerische Schwellenwert erreicht wird, weist das Verfahren ferner das Ausführen einer zusätzlichen Programmschleife auf. Die zusätzliche Programmschleife weist auf: Zählen einer Anzahl von zweiten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die zweiten Speicherzellen in einer zweiten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und Bestimmen, basierend auf der Anzahl der zweiten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben,, ob die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, weist das Verfahren ferner das Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, das Anlegen eines oder mehrerer der Programmierimpulse an die Wortleitung, das Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und das Wiederholen der zusätzlichen Programmschleife auf.
Die zusätzliche Programmschleife kann eine primäre zusätzliche Programmschleife sein, und das Verfahren kann ferner aufweisen: wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, Ausführen einer sekundären zusätzlichen Programmschleife. Die sekundäre zusätzliche Programmschleife weist auf: Zählen einer Anzahl von dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die dritten Speicherzellen in einer dritten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und Bestimmen, basierend auf der Anzahl der dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, weist das Verfahren ferner das Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, das Anlegen eines oder mehrerer der Programmierimpulse an die Wortleitung, das Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und das Wiederholen der zusätzlichen sekundären Programmschleife auf. Wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, weist das Verfahren ferner das Ausführen einer tertiären zusätzlichen Programmschleife auf. Die tertiäre zusätzliche Programmschleife weist auf: Zählen einer Anzahl von vierten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die vierten Speicherzellen in einer vierten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und Bestimmen, basierend auf der Anzahl der vierten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht. Wenn die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, weist das Verfahren ferner das Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, das Anlegen eines oder mehrerer der Programmierimpulse an die Wortleitung, das Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und das Wiederholen der tertiären zusätzlichen Programmschleife auf.
Gemäß einem Gesichtspunkt eines Ausführungsbeispiels veranlasst ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium mit einem Programm darauf bei Ausführung durch einen Prozessor den Prozessor dazu, einen oder mehrere Gesichtspunkte des vorstehend beschriebenen Verfahrens auszuführen.
Figurenliste
Die vorstehenden und/oder andere Gesichtspunkte werden offensichtlich und leichter erkennbar durch die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 ein Programmierverfahren nach dem Stand der Technik veranschaulicht;
2A eine beispielhafte erste Vt-Verteilung veranschaulicht; und 2B beispielhafte Vt-Verteilungen in den Zuständen A bis E veranschaulicht, die nach willkürlichen Anzahlen von wiederholten Programmschleifen erreicht werden;
3A eine beispielhafte erste Vt-Verteilung von Zellen einer Wortleitung veranschaulicht, unterteilt in Schicht Nr. 0, die langsame Zellen einschließt, und in Schicht Nr. 1, die schnelle Zellen einschließt; und 3B die Zellen der Wortleitung von 3A veranschaulicht, nach einer willkürlichen Anzahl von Programmschleifen;
4A eine beispielhafte erste Vt-Verteilung von Zellen einer Wortleitung veranschaulicht, unterteilt in Schicht Nr. 0, die schnelle Zellen einschließt, und Schicht Nr. 1, die langsame Zellen einschließt, und 4B die Zellen der Wortleitung von 4A veranschaulicht, nach einer willkürlichen Anzahl von Programmschleifen;
5 ein Diagramm eines beispielhaften 3D-NAND-Speichers veranschaulicht;
6 eine Querschnittsansicht einer Wortleitung veranschaulicht, die in die Schichten Nr. 0, Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 unterteilt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 eine Querschnittsansicht einer Wortleitung veranschaulicht;
8 ein Programmierverfahren veranschaulicht, das ein dynamisches 1-Tier-Scanverfahren einschließt, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9A beispielhafte Ergebnisse veranschaulicht, wenn ein 1-Tier-Scan auf Schicht Nr. 0 durchgeführt wird, die eine langsame Schicht ist; und 9B beispielhafte Ergebnisse veranschaulicht, wenn ein 1-Tier-Scan auf Schicht Nr. 0 durchgeführt wird, die eine schnelle Schicht ist;
10A beispielhafte Ergebnisse veranschaulicht, wenn ein dynamischer 1-Tier-Scan durchgeführt wird, einschließlich eines Scans von Schicht Nr. 0, die eine langsame Schicht ist und eines Scans von Schicht Nr. 1, die eine schnelle Schicht ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 10B beispielhafte Ergebnisse veranschaulicht, wenn ein dynamischer 1-Tier-Scan durchgeführt wird, einschließlich eines Scans von Schicht Nr. 0, die eine schnelle Schicht ist und eines Scans von Schicht Nr. 1, die eine langsame Schicht ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
11 ein Programmierverfahren veranschaulicht, das ein dynamisches 1-Tier-Scanverfahren einschließt, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
12 ein schematisches Blockdiagramm ist, das ein System und eine Vorrichtung veranschaulicht, die konfiguriert sind, um das/die Verfahren von den 8 und/oder 11 zu implementieren, gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
13 ein Blockdiagramm ist, das eine dynamische 1-Tier-Schaltung veranschaulicht, gemäß einem Ausführungsbeispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichen werden, wobei gleiche Bezugszeichen durchweg gleiche Elemente bezeichnen. In dieser Hinsicht können die Ausführungsbeispiele verschiedene Formen annehmen und sollten nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden.
Es versteht sich, dass die Begriffe „einschließen“ und/oder „einschließlich“, „aufweisen“ oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Patentschrift verwendet werden, das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Einheiten, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Komponenten bezeichnen, nicht aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einer oder mehreren anderen Merkmalen, Einheiten, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen von diesen ausschließen.
Es versteht sich ferner, dass, obwohl die Begriffe „erster“, „zweiter“ „dritter“ usw. und „primär“, „sekundär“, „tertiär“ usw. hierin zum Beschreiben verschiedener Vorgänge, Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte verwendet werden können, diese Vorgänge, Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe beschränkt sind. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Element, einer anderen Komponente, einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden.
Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Positionen ein. Ausdrücke wie „mindestens eines von“, wenn sie einer Liste von Elementen vorangestellt sind, modifizieren die gesamte Liste von Elementen und nicht die individuellen Elemente der Liste. Zusätzlich nehmen Begriffe wie „Einheit“, „-er“, „Modul“ und „Einheit“, die in der Patentschrift beschrieben werden, Bezug auf ein Element zum Durchführen von mindestens einer Funktion oder einem Vorgang, und können in Hardware, Software, oder einer Kombination von Hardware und Software implementiert sein.
Verschiedene Begriffe werden verwendet, um auf bestimmte Systemkomponenten Bezug zu nehmen. Verschiedene Firmen können auf eine Komponente mit unterschiedlichen Namen Bezug nehmen - dieses Dokument beabsichtigt nicht, zwischen Komponenten zu unterscheiden, die sich im Namen, jedoch nicht in der Funktion unterscheiden.
Eine detaillierte Beschreibung der Angelegenheiten dieser Ausführungsbeispiele, die für den Fachmann auf dem Gebiet der Technik offensichtlich sind, zu dem diese Ausführungsbeispiele gehören, kann hieraus weggelassen werden.
Diese Beschreibung bezieht sich auf 3D-NAND-Speichervorrichtungen. Es versteht sich jedoch, dass die Beschreibung hierin ebenfalls auf andere Speichervorrichtungen angewendet werden kann.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck „Speicher“ „Halbleiterspeicher“. Arten von Halbleiterspeichern schließen flüchtige Speicher und nichtflüchtige Speicher ein. Ein nichtflüchtiger Speicher ermöglicht, dass Informationen gespeichert und behalten werden, selbst wenn der nichtflüchtige Speicher nicht mit einer Stromquelle (z. B. einer Batterie) verbunden ist. Beispiele des nichtflüchtigen Speicher schließen ein, sind aber nicht begrenzt auf, Flashspeicher (z. B. NAND- und NOR-Flashspeicher), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), ferroelektrische Speicher (z. B. FeRAM), magnetoresistive Speicher (z. B. MRAM), Spin-Transfer Torque Magnetic Random Access Memory (STT-RAM oder STT-MRAM), Resistive Random Access Memory (z. B. ReRAM oder RRAM) und Phase Change Memory (z. B. PRAM oder PCM).
Wie vorstehend erwähnt, kann, um schnelleres Programmieren bereitzustellen, ein 1-Tier-Scan durchgeführt werden. Obwohl eine Wortleitung, die in 16 Schichten unterteilt ist, beschrieben wird, kann eine Wortleitung in mehr oder weniger als 16 Schichten unterteilt werden. Jedoch muss das Problem eines 1-Tier-Scans nach dem Stand der Technik angegangen werden, der zu einem Scan einer schnellen Schicht führt, der die Zellen der Wortleitung als Ganzes nicht angemessen repräsentiert. Das daraus resultierende untere Ende, das vorstehend in Bezug auf den Stand der Technik beschrieben wurde, kann dazu führen, dass die programmierte Wortleitung nicht gelesen wird. Mit anderen Worten, der 1-Tier-Scan nach dem Stand der Technik schlägt fehl, wenn Variation zwischen den Zellen beteiligt ist.
5 veranschaulicht ein Diagramm eines beispielhaften 3D-NAND-Speichers 100. Der Speicher 100 schließt mehrere physikalische Schichten ein, die monolithisch über einem Substrat 34 ausgebildet sind, wie ein Siliziumsubstrat.
Die Speicherelemente, zum Beispiel Speicherzellen 301, sind in Arrays in den physikalischen Schichten angeordnet. Eine Speicherzelle 301 schließt eine Charge-Trap-Struktur 44 zwischen einer Wortleitung 300 und einem leitfähigen Kanal 42 ein. Ladung kann in die Charge-Trap-Struktur 44 injiziert oder aus ihr abgeleitet werden durch Vorspannen des leitfähigen Kanals 42 in Bezug auf die Wortleitung 300. Beispielsweise kann die Charge-Trap-Struktur 44 Siliziumnitrid einschließen und kann von der Wortleitung 300 und dem leitfähigen Kanal 42 durch ein Gate-Dielektrikum, wie ein Siliziumoxid, getrennt werden. Eine Ladungsmenge in der Charge-Trap-Struktur 44 beeinflusst eine Strommenge durch den leitfähigen Kanal 42 während eines Lesevorgangs der Speicherzelle 301 und gibt einen oder mehrere Bitwerte an, die in der Speicherzelle 301 gespeichert sind.
Der 3D-Speicher 100 schließt mehrere Löschblöcke 80 ein. Jeder Block 80 schließt einen „vertikalen Schnitt“ der physikalischen Schichten ein, der einen Stapel von Wortleitungen 300 einschließt. Mehrere leitende Kanäle 42 (mit einer im Wesentlichen vertikalen Ausrichtung, wie in 5 gezeigt) erstrecken sich durch den Stapel von Wortleitungen 300. Jeder leitfähige Kanal 42 ist mit einem Speicherelement in jeder Wortleitung 300 gekoppelt, wodurch eine NAND-Kette von Speicherelementen ausgebildet wird, die sich entlang des leitfähigen Kanals 42 erstrecken. 5 veranschaulicht drei Blöcke 80, fünf Wortleitungen 300 in jedem Block 80 und drei leitfähige Kanäle 42 in jedem Block 80 zur Klarheit der Veranschaulichung. Jedoch kann der 3D-Speicher 100 mehr als drei Blöcke, mehr als fünf Wortleitungen pro Block und mehr als drei leitfähige Kanäle pro Block innehaben.
Eine Lese-/Schreibschaltung 68 ist mit den leitfähigen Kanälen 420 über mehrere leitfähige Leitungen gekoppelt: Bitleitungen, veranschaulicht als eine erste Bitleitung BL0, eine zweite Bitleitung BL1 und eine dritte Bitleitung BL2 an einem ersten Ende der leitfähigen Kanäle (z. B. ein Ende, das am weitesten von dem Substrat 34 entfernt ist) und Sourceleitungen, veranschaulicht als eine erste Sourceleitung SL0, eine zweite Sourceleitung SL1, und eine dritte Sourceleitung SL2, an einem zweiten Ende der leitfähigen Kanäle (z. B. ein Ende, das näher an oder in dem Substrat 234 ist). Die Lese-/Schreibschaltung 68 ist veranschaulicht als mit den Bitleitungen BL0 bis BL2 über „P“-Steuerleitungen gekoppelt, mit den Sourceleitungen SL0 bis SL2 über „M“-Steuerleitungen gekoppelt und mit den Wortleitungen 300 über „N“-Steuerleitungen gekoppelt. Jedes von P, M und N kann einen positiven ganzzahligen Wert basierend auf der spezifischen Konfiguration des 3D-Speichers 100 haben.
Jeder der leitfähigen Kanäle 42 ist an einem ersten Ende mit einer Bitleitung BL und an einem zweiten Ende mit einer Sourceleitung SL gekoppelt. Dementsprechend kann eine Gruppe von leitfähigen Kanälen 42 in Reihe mit einer bestimmten Bitleitung BL und mit verschiedenen Sourceleitungen SL gekoppelt werden.
Es wird angemerkt, dass obwohl jeder leitfähige Kanal 42 als ein einzelner leitfähiger Kanal veranschaulicht ist, jeder der leitfähigen Kanäle 42 mehrere leitfähige Kanäle einschließen kann, die sich in einer Stapelkonfiguration befinden. Die mehreren leitfähigen Kanäle in einer gestapelten Konfiguration können durch einen oder mehrere Steckverbinder gekoppelt werden. Darüber hinaus können weitere Schichten und/oder Transistoren (nicht veranschaulicht) eingeschlossen sein, wie vom Fachmann verstanden wird.
Die Lese-/Schreibschaltung 68 ermöglicht und/oder bewirkt Lese- und Schreibvorgänge, die auf dem 3D-Speicher 100 durchgeführt werden. Beispielsweise können Daten in Speicherelementen gespeichert werden, die mit einer Wortleitung 300 gekoppelt sind, und die Lese-/Schreibschaltung 68 kann Bitwerte aus den Speicherzellen 301 lesen, durch Verwenden eines oder mehrerer Erfassungsblöcke 36. Als ein weiteres Beispiel kann die Lese-/Schreibschaltung 68 Auswahlsignale an Steuerleitungen anlegen, die mit den Wortleitungen 300, den Bitleitungen BL und den Sourceleitungen SL gekoppelt sind, um eine Programmierspannung (z. B. ein Spannungsimpuls oder eine Reihe von Spannungsimpulsen) über ausgewählte Speicherelement(e) 44 der ausgewählten Wortleitung 300 anzulegen.
Die Lese-/Schreibschaltung 68 schließt einen oder mehrere Erfassungsblöcke 36 ein. Die Erfassungsblöcke 36 werden zum Lesen oder Erfassen eines oder mehrerer in einer Speicherzelle 301 gespeicherten Werte verwendet. In einem Ansatz wird ein Erfassungsblock 36 für eine Gruppe von NAND-Ketten bereitgestellt, von denen jede mit einer bestimmten Bitleitung BL gekoppelt ist. Jeder Erfassungsblock 36 kann eine Speichersteuerung (in 5 nicht veranschaulicht) einschließen. Jeder Erfassungsblock 36 schließt auch ein Erfassungsmodul für jede NAND-Kette ein. Alternativ kann ein Erfassungsblock 36 mit einem Intervall von Bitleitungen gekoppelt sein, wie gerade oder ungerade Bitleitungen.
Während eines Lesevorgangs kann eine Steuerung eine Anforderung von einer Host-Vorrichtung empfangen, wie einem Computer, Smartphone oder Laptop. Die Steuerung kann bewirken, dass die Lese-/Schreibschaltung 68 Bits von bestimmten Speicherelementen des 3D-Speichers 100 liest, durch Anlegen geeigneter Signale an die Steuerleitungen, um zu bewirken, dass Speicherelemente einer ausgewählten Wortleitung erfasst werden. Dementsprechend kann der 3D-Speicher 100 mit mehreren leitfähigen Kanälen in einer gestapelten Konfiguration konfiguriert werden, um Daten von einem oder mehreren Speicherelementen zu lesen und auf diese zu schreiben.
7 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer Wortleitung 300 der Zellen 301. Die Zellen 301 können in Ketten Nr. 0, Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 unterteilt werden, wie gezeigt. Wie vorstehend erörtert, schließt jede der Zellen einen Querschnitt eines leitfähigen Kanals ein. In einer idealen Situation wäre jede Zelle physisch identisch zu jeder anderen Zelle. Jedoch kann in Wirklichkeit, teilweise aufgrund von Variationen bei der Herstellung, die physische Struktur einer Zelle leicht von einer Zelle zur anderen variieren, so dass bestimmte Zellen schneller programmieren können als andere Zellen.
Wie in 7 gezeigt, sind bestimmte Ketten (Kette Nr. 1 und Kette Nr. 2) durch Vertiefungen 303 getrennt, die durch alternierende Schichten aus Oxid und Nitrid ausgebildet werden, und es gibt zusätzliche Vertiefungen 303 außerhalb der äußeren Ketten (Kette Nr. 0 und Kette Nr. 3). Die Zellen (oder Speicherlöcher), die benachbart zu den Vertiefungen sind, werden als „äußere“ Speicherlöcher bezeichnet, während diejenigen, die weiter von den Vertiefungen entfernt sind, als „innere“ Speicherlöcher bezeichnet werden.
Einige Herstellungsprozesse für 3D-Speicher können Filmabscheidungsprozesse einschließen, die dazu neigen, über Ätzprozesse zu dominieren, die während der Herstellung durchgeführt werden. Für diese Arten von Herstellungsprozessen programmieren die äußeren Speicherlöcher im Allgemeinen langsamer als die inneren Speicherlöcher. Jedoch können andere Herstellungsprozesse für 3D-Speicher Ätzprozesse einschließen, die dazu neigen, über Filmabscheidungsprozesse während der Herstellung zu dominieren. Für diese Arten von Herstellungsprozessen programmieren die inneren Speicherlöcher im Allgemeinen langsamer als die äußeren Speicherlöcher. Es ist jedoch zu beachten, dass die physikalische Position einer Untergruppe von Speicherzellen in der 3D-Speicherstruktur aufgrund dieser während des Herstellungsprozesses eingeführten Variation oder als eine Folge des durch die Verwendung der Vorrichtung verursachten Verschleißes nicht immer entscheidend für die relative Programmiergeschwindigkeit ist. Außerdem kann eine zyklische Leistungsminderung auch bewirken, dass sich die relative Programmiergeschwindigkeit verschiedener Speicherzellen oder Untergruppen von Speicherzellen mit der Zeit verschiebt.
Wie vorstehend erörtert, können Zellen einer Wortleitung in Untergruppen namens „Schichten“ unterteilt werden. Jede Schicht weist eine bestimmte Gruppe von Zellen in elektrischer Kommunikation mit einer bestimmten Erfassungsverstärkergruppe auf. Jede Bitleitung ist mit einer Erfassungsverstärkergruppe gekoppelt. Somit weist jede Schicht eine Gruppe von Speicherzellen in elektrischer Kommunikation mit einer bestimmten Erfassungsverstärkergruppe über eine Bitleitung auf.
6 veranschaulicht eine beispielhafte Wortleitung 300 von Zellen, die programmiert und gescannt werden sollen. Wie gezeigt, werden die Zellen in Schichten, einschließlich Schicht Nr. 0, Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 unterteilt. In diesem Fall schließt Schicht Nr. 0 die innersten Zellen ein, Schicht Nr. 1 schließt die äußersten Zellen ein, Schicht Nr. 2 schließt Zellen neben den innersten Zellen ein, und Schicht Nr. 3 schließt Zellen neben den äußersten Zellen ein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass dies lediglich beispielhaft ist und dass die Wortleitung 300 auf eine Weise in Schichten unterteilt werden kann, die sich von der in 6 veranschaulichten unterscheidet.
Bezugnehmend auf das 1-Tier-Scanverfahren nach dem Stand der Technik wird die Schicht, die die inneren Zellen einschließt (Schicht Nr. 0), in der Regel für den 1-Tier-Scan ausgewählt, da angenommen wird, dass diese Schicht eine langsame Schicht ist, basierend teilweise auf einem bestimmten Herstellungsprozess, wie vorstehend erwähnt. Jedoch, wie vorstehend erörtert, gibt es auch Herstellungsvorgänge oder andere Variationen, die dazu führen, dass Schicht Nr. 0, die innere Zellen einschließt, eine schnelle Schicht ist. In einer solchen Situation gibt der 1-Tier-Scan nach dem Stand der Technik an, dass der numerische Schwellenwert erreicht wurde, obwohl dies für die Zellen der Wortleitung nicht repräsentativ ist, wie vorstehend in Bezug auf die 4A und 4B erörtert.
8 veranschaulicht ein dynamisches 1-Tier-Scanverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hierin beschriebenen Verfahren können mit jeder einer Vielzahl von unterschiedlichen Speichervorrichtungen und -systemen verwendet werden, einschließlich den hierin beschriebenen und allen anderen geeigneten Speichervorrichtungen und -systemen, die in Betracht gezogen werden können.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Programmbefehl empfangen (701), und die Programmschleife 720 wird eingeleitet und einige Male i (1 ≤ i ≤ n) durchgeführt. In der ersten Programmschleife wird eine erste Programmierspannung VPGM₁ an jede der Zellen über die Wortleitung (702) angelegt. Die Prüfspannung wird dann an die Wortleitung angelegt und die Zellen von Schicht Nr. 0 werden gezählt, um zu bestimmen, welche der Zellen von Schicht Nr. 0 eine Vt aufweisen, die größer als der Prüfpegel (703) ist. Schicht Nr. 0 wird ausgewählt, da sie die innersten Zellen einschließt, von denen angenommen wird, dass es sich um langsame Zellen handelt. Basierend auf dem Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 0 wird bestimmt, ob eine Anzahl (oder ein Prozentsatz) der gezählten Zellen, die den Prüfpegel Nr. nicht erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert (704) ist. Wenn die Anzahl (oder der Prozentsatz) der gezählten Zellen, die den Prüfpegel Nr. nicht erreichen, größer als der numerische Schwellenwert ist (704: NEIN), wird der Prozess fortgesetzt und eine weitere Programmschleife 720 durchgeführt. In jeder nachfolgenden Programmschleife, 1-n, wird die VPGM erhöht, so dass VPGM_i+1 = VPGM_i + ΔVPGM(705), und die erhöhte VPGM_i+1 wird an die Wortleitung (702) angelegt. Wenn die Anzahl (oder der Prozentsatz) der gezählten Zellen, die den Prüfpegel nicht erreichen, jedoch kleiner als der numerische Schwellenwert ist (704: JA), wird eine zusätzliche Schleife 730 eingeleitet.
In der ersten Schleife der zusätzlichen Programmschleife 730 wird die Prüfspannung an die Wortleitung angelegt und die Zellen von einer zusätzlich ausgewählten Schicht Nr. 1 werden gezählt, um zu bestimmen, welche Zellen der zusätzlich ausgewählten Schicht Nr. 1 eine Vt aufweisen, die größer als der Prüfpegel (706) ist. Schicht Nr. 1 wird ausgewählt, da sie die äußersten Zellen einschließt, von denen angenommen wird, dass es sich um schnelle Zellen handelt. Basierend auf dem Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 1 wird bestimmt, ob eine Anzahl (oder ein Prozentsatz) der gezählten Zellen, die den Prüfpegel nicht erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert ist (707). Wenn die Anzahl (oder der Prozentsatz) der gezählten Zellen, die den Prüfpegel nicht erreichen, größer als der numerische Schwellenwert ist (707: NEIN), wird der Prozess fortgesetzt und fährt mit einer weiteren Schleife 730 fort. Die VPGM wird erhöht, so dass VPGM_i+1 = VPGM_i + ΔVPGM(709); die Wortleitung wird erneut mit dem erhöhten VPGM_i+1 (710) programmiert; die Prüfspannung wird wieder an die Wortleitung angelegt, und die Zellen von Schicht Nr. 1 werden erneut gezählt (706).
Wenn die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen, die den Prüfpegel nicht erreichen, kleiner als der numerische Schwellenwert ist (707: JA), wird der Prozess beendet (708).
Die 9A und 9B veranschaulichen beispielhafte Ergebnisse, wenn der 1-Tier-Scan nach dem Stand der Technik auf Schicht Nr. 0 durchgeführt wird, die eine langsame Schicht ist (9A) und wenn der 1-Tier-Scan nach dem Stand der Technik auf Schicht Nr. 0 durchgeführt wird, die eine schnelle Schicht ist (9B). Wie mit Bezug auf 1 erörtert, werden, wenn die Programmierung unter Verwendung des 1-Tier-Scans nach dem Stand der Technik durchgeführt wird, in jeder Programmschleife 120 die Zellen einer einzelnen Schicht (Schicht Nr. 0, die die innersten Zellen einschließt), die eine Vt aufweisen, die größer als ein Prüfpegel ist, gezählt. Wie in der Vt-Verteilungsgrafik in dem Beispiel von 9A gezeigt, ist die gezählte Schicht Nr. 0 eine langsame Schicht und Schicht Nr. 1 ist eine schnelle Schicht. Wie vorstehend erörtert, wird die Schicht mit den inneren Zellen zum Zählen ausgewählt, da prognostiziert wird, dass diese Schicht langsam sein wird. Gemäß diesem Beispiel, wenn eine Anzahl von Programmschleifen durchgeführt wurde (was zu den Zuständen A bis G von 9A führt), gibt in der letzten Programmschleife der Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 0 an, dass die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen von Schicht Nr. 0, die den Prüfpegel erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert (810) ist und dass die Programmschleifen beendet sind. In diesem Beispiel von 9A, da die Zellen von Schicht Nr. 0 tatsächlich langsame Zellen sind, und die Zellen von Schicht Nr. 1 tatsächlich schnelle Zellen sind, wenn der Prüfscan angibt, dass die gezählten Zellen von Schicht Nr. 0 den numerischen Schwellenwert erfüllen, erfüllen die Zellen von Schicht Nr. 1 ebenfalls den numerischen Schwellenwert, da die endgültige Vt-Verteilung G 820 zeigt. Somit werden keine weiteren Programmschleifen benötigt und die endgültige Vt-Verteilung ist akzeptabel.
Im Gegensatz zu dem Beispiel von 9A, wie in der Vt-Verteilungsgrafik in dem Beispiel von 9B gezeigt, ist die gezählte Schicht Nr. 0, obwohl prognostiziert wurde, dass diese eine langsame Schicht ist, da sie die innersten Zellen enthält, tatsächlich eine schnelle Schicht, und Schicht Nr. 1 ist eine langsame Schicht. Gemäß diesem Beispiel, wenn die gleiche Anzahl an Programmschleifen durchgeführt wurde (was zu den Zuständen A bis G von 8G führt), gibt in der letzten Programmschleife der Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 0, die eine größere Vt als der Prüfpegel aufweisen, an, dass die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen von Schicht Nr. 0, die den Prüfpegel erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert (830) ist und dass die Programmschleifen beendet werden. Da jedoch in Wirklichkeit die gezählte Schicht Nr. 0 die schnellste Schicht ist, schließt die wahre Vt-Verteilung nach dieser letzten Schleife ein unteres Ende ein, das angibt, dass es viele Zellen gibt, die noch nicht den Prüfpegel erreicht haben, wie in dem schraffierten Bereich von 9B gezeigt. Somit werden keine weiteren Programmschleifen durchgeführt, und die endgültige Vt-Verteilung 840 ist nicht akzeptabel. Dies veranschaulicht das Problem, das mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik von 1 einhergeht.
Im Gegensatz zu den 9A und 9B veranschaulichen die 10A und 10B beispielhafte Ergebnisse, wenn ein dynamischer 1-Tier-Scan gemäß einem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, wenn ein 1-Tier-Scan zuerst auf Schicht Nr. 0 durchgeführt wird, die eine langsame Schicht ist (10A) und wenn ein 1-Tier-Scan zuerst auf Schicht Nr. 0 durchgeführt wird, die eine schnelle Schicht ist (10B).
Wie bei den Beispielen nach dem Stand der Technik von 9A und 9B in Bezug auf die Ausführungsbeispiele von 10A und 10B, wird eine Programmschleife 720 durchgeführt und schließt einen 1-Tier-Scan der Schicht Nr. 0 ein, in der die Zellen von Schicht Nr. 0, die eine Vt innehaben, die höher als der Prüfpegel ist, gezählt werden. Schicht Nr. 0 wird ausgewählt, da sie die innersten Zellen einschließt, von denen angenommen wird, dass es sich um langsame Zellen handelt.
Wie in der Vt-Verteilungsgrafik in dem Beispiel von 10A gezeigt, ist Schicht Nr. 0 eine langsame Schicht, und Schicht Nr. 1 ist eine schnelle Schicht, wie in dem Beispiel nach dem Stand der Technik von 9A gezeigt. Wie bei dem Beispiel nach dem Stand der Technik von 9A, gemäß diesem Ausführungsbeispiel von 10A, wenn eine Anzahl von Programmschleifen 720 durchgeführt wurde (was zu den Zuständen A bis G von 10A führt), gibt in der letzten Programmschleife der Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 0 an, dass die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen von Schicht Nr. 0, die den Prüfpegel erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert (910) ist und dass die Programmschleife 720 beendet wird. Gemäß dem dynamischen 1-Tier-Scan von 8 wird dann die zusätzliche Programmschleife 730 eingeleitet, und Schicht Nr. 1 wird für den Prüfscan ausgewählt, da sie die äußersten Zellen enthält und daher prognostiziert wird, dass es sich um eine schnelle Schicht handelt. In der ersten zusätzlichen Programmschleife, vor dem Anlegen einer VPGM, gibt der Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 1 an, dass die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen von Schicht Nr. 1, die den Prüfpegel erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert (920) ist und dass die zusätzliche Programmschleife beendet wird. In diesem Beispiel von 10A, da die Zellen von Schicht Nr. 0 tatsächlich langsame Zellen sind, und die Zellen von Schicht Nr. 1 tatsächlich schnelle Zellen sind, wenn der Prüfscan, der auf die Zellen der Schicht Nr. 0 durchgeführt wird, in der ersten Programmschleife angibt, dass die gezählten Zellen von Schicht Nr. 0 den numerischen Schwellenwert erfüllen, gibt der Prüfscan, der auf die Zellen der Schicht Nr. 1 durchgeführt wird, in der zusätzlichen Programmschleife ebenfalls an, dass die gezählten Zellen von Schicht Nr. 1 den numerischen Schwellenwert erfüllen, wie die endgültige Vt-Verteilung 930 zeigt. Somit werden keine weiteren Programmschleifen benötigt und die endgültige Vt-Verteilung ist akzeptabel.
Im Gegensatz zu dem Beispiel von 10A, wie in der Vt-Verteilungsgrafik in dem Beispiel von 10B gezeigt, ist die für die erste Programmschleife ausgewählte Schicht Nr. 0, obwohl prognostiziert wurde, dass diese eine langsame Schicht ist, da sie die innersten Zellen enthält, tatsächlich eine schnelle Schicht, und Schicht Nr. 1 ist eine langsame Schicht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Anzahl von Programmschleifen 720 durchgeführt wurde (was zu den Zuständen A bis G von 10B, 940 führt), gibt in der letzten Programmschleife der Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 0, die eine Vt aufweisen, der höher als der Prüfpegel ist, an, dass die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen von Schicht Nr. 0, die den Prüfpegel erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert ist und dass die Programmschleifen beendet werden. Da jedoch in Wirklichkeit die gescannte Schicht Nr. 0 eine schnellste Schicht ist, schließt die wahre Vt-Verteilung von allen der Zellen an Zustand G nach der letzten Programmschleife ein unteres Ende ein, das angibt, dass es viele Zellen gibt, die noch nicht den Prüfpegel erreicht haben, wie in dem schraffierten Bereich von 950 gezeigt.
Im Gegensatz zum Stand der Technik von 1, gemäß diesem Ausführungsbeispiel eines dynamischen 1-Tier-Scans, ist der Prozess nicht vollständig und es wird eine weitere zusätzliche Schleife 730 durchgeführt. In diesem Fall wird, wie in 8 gezeigt, die zusätzliche Programmschleife 730 durch Scannen von Schicht Nr. 1 eingeleitet, die für die zusätzliche Schleife (706) ausgewählt wird. Da der Scan von Schicht Nr. 1 in diesem Beispiel den Zählwert der langsamen Zellen von Schicht Nr. 1 einschließt, gibt dieser Scan an, dass der numerische Schwellenwert nicht erreicht wurde. Daher wird die VPGM in der ersten zusätzlichen Schleife angehoben (709) und wieder an die Wortleitung angelegt. Der nachfolgende Zählwert der Zellen von Schicht Nr. 1, die eine Vt aufweisen, die höher als der Prüfpegel ist, gibt an, dass die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen von Schicht Nr. 1, die den Prüfpegel erreicht haben, kleiner als der numerische Schwellenwert (960) ist und dass die zusätzliche Programmschleife beendet wird. Somit, wie aus einem Vergleich der 9B und 10B erkennbar ist, kann die zusätzliche Programmschleife das Problem des unteren Endes gleichrichten, und die endgültige Vt-Verteilung ist akzeptabel (970). Somit kann die Verwendung der beispielhaften zusätzlichen Programmschleife, wie mit Bezug auf die 8 und 10B beschrieben, das Problem beheben, das mit dem 1-Tier-Scan nach dem Stand der Technik verbunden ist.
Der Anmelder merkt an, dass gemäß dem Ausführungsbeispiel von 10B der numerische Schwellenwert nach einer weiteren Schleife erreicht wird. Jedoch, wie vom Fachmann verstanden wird, können zwei oder mehr zusätzliche Schleifen erforderlich sein, die jeweils eine sukzessiv höhere VPGM anlegen.
11 veranschaulicht ein dynamisches 1-Tier-Scanverfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu dem dynamischen 1-Tier-Verfahren von 8 gemäß dieser Ausführungsform, gibt es - anstatt einer einzigen zusätzlichen Programmschleife 730 - drei zusätzliche Programmschleifen 1030, 1040 und 1050, so dass mehr als eine zusätzliche Schicht gescannt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Programmbefehl 1001 empfangen und die Programmschleife 1020 und die primäre zusätzliche Programmschleife 1030 werden einige Male durchgeführt. Die Programmschleife 1020 und die primäre zusätzliche Programmschleife 1030 sind jeweils vergleichbar mit der Programmschleife 720 und der zusätzlichen Programmschleife 730, wie in Bezug auf 8 erörtert, und deren Details werden nicht wiederholt.
Hier wird, im Gegensatz zu dem erörterten Ausführungsbeispiel in Bezug auf 8, wenn in der primären zusätzlichen Schleife 1030 die Anzahl (oder der Prozentsatz) der Zellen von Schicht Nr. 1, die den Prüfpegel nicht erreichen, kleiner als der numerische Schwellenwert ist (1007: JA), der Prozess nicht beendet. Vielmehr fährt der Prozess mit einer sekundären zusätzlichen Programmschleife 1040 fort.
Bei diesem Ausführungsbeispiel von 11 wurde die Wortleitung in vier Schichten Nr. 0, Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 unterteilt, wie in 6 veranschaulicht. Schicht Nr. 0 schließt die innersten Zellen ein und es wird angenommen, dass sie die langsamste Schicht ist; Schicht Nr. 1 schließt die äußersten Zellen ein und es wird angenommen, dass sie die schnellste Schicht ist; Schicht Nr. 2 schließt die Zellen neben den innersten Zellen ein und es wird angenommen, dass sie die zweitlangsamste Schicht ist; Schicht Nr. 3 schließt die Zellen neben den äußersten Zellen ein und es wird angenommen, dass sie die zweitschnellste Schicht ist.
Wenn in der primären zusätzlichen Schicht 1030 die Anzahl der gescannten Zellen, die den Prüfpegel nicht erreichen, kleiner als der numerische Schwellenwert ist (1007: JA), fährt der Prozess hier mit der sekundären zusätzliche Schleife 1040 fort. In der sekundären zusätzlichen Schleife wird die Prüfspannung an die Wortleitung angelegt und die Zellen von Schicht Nr. 2, die eine Vt innehaben, die höher als der Prüfpegel ist, werden gezählt (1011), und wenn die Anzahl der Zellen von Schicht Nr. 1, die den Prüfpegel nicht erreichen, größer als der numerische Schwellenwert ist (1012: NEIN), wird die VPGM erhöht (1013) und an die Wortleitung angelegt (1014). Die Prüfspannung wird an die Wortleitung angelegt, und die Zellen von Schicht Nr. 2, die eine Vt innehaben, die höher als der Prüfpegel ist, werden gezählt (1011). Wenn die Anzahl der Zellen von Schicht Nr. 2, die den Prüfpegel nicht erreichen, kleiner als der numerische Schwellenwert ist (1012: JA), fährt der Prozess mit einer tertiären zusätzlichen Schleife 1050 fort.
In der tertiären zusätzlichen Schleife wird die Prüfspannung an die Wortleitung angelegt und die Zellen von Schicht Nr. 3, die eine Vt innehaben, die höher als der Prüfpegel ist, werden gezählt (1015), und wenn die Anzahl der Zellen von Schicht Nr. 3, die den Prüfpegel nicht erreichen, größer als der numerische Schwellenwert ist (1016: NEIN), wird die VPGM erhöht (1017) und an die Wortleitung angelegt (1018). Die Prüfspannung wird dann an die Wortleitung angelegt, und die Zellen von Schicht Nr. 3, die eine Vt innehaben, der höher als der Prüfpegel ist, werden gezählt. Wenn die Anzahl der gezählten Zellen, die den Prüfpegel nicht erreichen, kleiner als der numerische Schwellenwert ist (1016: JA), wird der Prozess beendet (1020).
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel schließt das Verfahren drei zusätzliche Schleifen ein, in denen Zellen der Schichten Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 gezählt werden. Jedoch, wie vom Fachmann verstanden wird, gibt es mehr oder weniger als drei zusätzliche Schleifen, und die spezifischen Schichten, die erfasst werden, können variieren.
Fig. ist 12 ein schematisches Blockdiagramm, das ein System 200 und eine Vorrichtung 250 veranschaulicht, die konfiguriert sind, um die Verfahren von den 8 und 11 zu implementieren, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 250 weist eine oder mehrere dynamische 1-Tier-Schaltungen 240 für Speichermedien 222 einer Speichervorrichtung 220 auf.
Die Speichervorrichtung 220 kann mindestens teilweise auf und/oder in Kommunikation mit dem Speichersystem 200 einer Datenverarbeitungsvorrichtung 250 arbeiten, die einen Prozessor 211, einen flüchtigen Speicher 212 und eine Kommunikationsschnittstelle 213 einschließen kann. Der Prozessor 211 kann eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPU), ein oder mehrere allgemeine Prozessoren, eine oder mehrere anwendungsspezifische Prozessoren, einen oder mehrere Prozessorkerne, oder dergleichen, einschließen.
Die dynamische 1-Tier-Schaltung 240 kann an oder hin zu einem Rand und/oder Umfang eines Speicherelements 223, benachbart zu und/oder neben einem Array von Speichermedien 222, angeordnet sein. Alternativ kann die dynamische 1-Tier-Schaltung auf einer anderen Stufe, Schicht und/oder Ebene einer integrierten Schaltungsvorrichtung als ein Array von Speichermedien 222 angeordnet sein (z. B CMOS oder eine andere Schaltung unter dem Array, parallel zu und versetzt von dem Array oder dergleichen). Die dynamische 1-Tier-Schaltung kann die Vorgänge der hierin beschriebenen Verfahren automatisch durchführen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf beispielsweise, das automatische Bestimmen, ob die Zellen von einer bestimmten Schicht den Prüfpegel erreicht haben, das automatische Bestimmen, ob die Anzahl der Zellen, die den Prüfpegel nicht erreicht haben, kleiner als ein numerischer Schwellenwert ist.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine dynamische 1-Tier-Schaltung veranschaulicht, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die dynamische 1-Tier-Schaltung schließt eine Zustandsänderungs-/Programmierungsschaltung 251, eine Identifikationsschaltung 252 und eine Bestimmungs-/Zählschaltung 253 ein. Die Zustandsänderungs-/Programmierschaltung kann eine beliebige Schaltung sein, die konfiguriert ist, um eine oder mehrere Schleifen auszuführen oder zu liefern und/oder eine oder mehrere zusätzliche Programmschleifen, wie vorstehend beschrieben. Zum Beispiel kann die Programmierschaltung 251 eine oder mehrere Vorgänge ausführen, die in den Schleifen 720, 730, 1020, 1030, 1040 und 1050 eingeschlossen sind, wie hierin unter Bezugnahme auf die 8 und 11 beschrieben.
Die Bestimmungs-/Zählschaltung 253 kann eine beliebige Schaltung sein, die konfiguriert ist, um eine Gesamtanzahl von Speicherzellen von einer oder mehreren Schichten zu zählen, die einen Prüfpegel erreicht haben, und um zu bestimmen, ob der numerische Schwellenwert erreicht wurde. Zum Beispiel kann die Bestimmungs-/Zählschaltung 253 einen oder mehrere Vorgänge 704, 707, 1004, 1007, 1012 und 1016 durchführen, wie hierin unter Bezugnahme auf die 8 und 11 beschrieben.
Die Speichervorrichtung 220 kann an einem oder mehreren verschiedenen Standorten in Bezug auf die Datenverarbeitungsvorrichtung 210 angeordnet sein und kann ein oder mehrere Speicherelemente 223 einschließen, wie Halbleiterchips oder -gehäuse oder andere integrierte Schaltungsvorrichtungen, die auf einer bzw. einem oder mehreren Schaltungsplatinen, Speichergehäusen und/oder anderen mechanischen und/oder elektrischen Trägerstrukturen angeordnet sind. Beispielsweise kann die Speichervorrichtung 1120 eine oder mehrere Karten für ein direktes Inline-Speichermodul (DIMM), eine oder mehrere Erweiterungskarten und/oder Tochterkarten, eine Speicherkarte, ein Universal-Serial-Bus-Laufwerk (USB-Laufwerk), ein Solid-State-Drive (SSD) oder eine andere Festplattenvorrichtung aufweisen und/oder kann einen anderen Speicher- und/oder Speicherungsformfaktor aufweisen. Die Speichervorrichtung 220 kann in einer Hauptplatine der
Datenverarbeitungsvorrichtung 210 integriert und/oder darauf montiert sein, in einem Port und/oder Steckplatz der Datenverarbeitungsvorrichtung 210 installiert sein, auf einer anderen Datenverarbeitungsvorrichtung 210 und/oder einem dedizierten Speichergerät auf ein Netzwerk 215 installiert sein, mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 210 über einen externen Bus (z. B. eine externe Festplatte) in Verbindung sein oder dergleichen.
Ein Element 223 von Speichermedien 222 kann ein flüchtiges Speichermedium 222 einschließen, wie einen Direktzugriffsspeicher (RAM), dynamischen RAM (DRAM), synchronen DRAM (SDRAM), Doppeldatenraten-SDRAM (DDR-SDRAM), statischen RAM (SRAM), Thyristor-RAM (T-RAM), Null-Kondensator-RAM (Z-RAM) oder dergleichen. Alternativ kann ein Element 223 von Speichermedien 222 ein nichtflüchtiges Speichermedium 222 einschließen, wie einen ReRAM, Memristorspeicher, programmierbaren Metallisierungszellenspeicher, Phasenänderungsspeicher (PCM, PCME, PRAM, PCRAM, Ovonic Unified Memory, Chalkogenid-RAM oder C-RAM), NAND-Flashspeicher (z. B. 2D-NAND-Flashspeicher, 3D-NAND-Flashspeicher), NOR-Flashspeicher, Nano-Direktzugriffsspeicher (Nano-RAM oder NRAM), drahtbasierten Nanokristallspeicher, Siliziumoxid-basierten Sub-10-Nanometer-Prozessspeicher, Graphenspeicher, SiliziumOxid-Nitrid-Oxid-Silizium-Speicher (SONOS-Speicher), programmierbaren Metallisierungszellen-Speicher (PMC-Speicher), RAM mit leitfähiger Überbrückung (CBRAM), magnetoresistiven RAM (MRAM), magnetische Speichermedien (z. B. Festplatte, Band), optische Speichermedien oder dergleichen. Somit kann die Speichervorrichtung 220 beispielsweise auf gespeicherte Spannungspegel oder gespeicherte Widerstandswerte zurückgreifen. Das eine oder die mehreren Elemente 223 von Speichermedien 222 weisen in bestimmten Ausführungsformen Speicherklassenspeicher (SCM) auf.
Die Speichervorrichtung 220 kann auf einem Speicherbus eines Prozessors 211 (z. B. auf dem gleichen Speicherbus wie der flüchtige Speicher 212, auf einem anderen Speicherbus als der flüchtige Speicher 212, anstelle des flüchtigen Speichers 212 oder dergleichen) angeordnet sein. Alternativ kann die Speichervorrichtung 220 auf einem peripheren Bus der Datenverarbeitungsvorrichtung 210, wie einem Peripheral-Component-Interconnect-Express-Bus (PCI-Express- oder PCIe-Bus), einem Serial-Advanced-Technology-Attachment-Bus (SATA-Bus), einem Parallel-Advanced-Technology-Attachment-Bus (PATA-Bus), einem Small-Computer-System-Interface-Bus (SCSI-Bus), einem FireWire-Bus, einer Fibre-Channel-Verbindung, einem Universal Serial Bus (USB), einem PCIe-Advanced-Switching-Bus (PCIe-AS-Bus) oder dergleichen, angeordnet sein. Alternativ kann die Speichervorrichtung 1120 auf einem Datennetzwerk 215, wie einem Ethernet-Netzwerk, einem Infiniband-Netzwerk, Small Computer System Interface (SCSI) Remote Direct Memory Access (RDMA) über ein Netzwerk 215, einem Speicherbereichsnetzwerk (SAN), einem lokalen Netzwerk (LAN), einem Weitverkehrsnetzwerk (WAN) wie etwa dem Internet, einem anderen drahtgebundenen und/oder drahtlosen Netzwerk 215 oder dergleichen, angeordnet sein.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 210 kann weiterhin ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium 214 einschließen. Das computerlesbare Speichermedium 214 kann darauf ausführbare Befehle innehaben, die dazu eingerichtet sind, die Datenverarbeitungsvorrichtung 210 (z. B. den Prozessor 211) zu veranlassen, Schritte von einem oder mehreren der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Beispielsweise kann eine dynamische 1-Tier-Schaltung 240 Hardware eines Speicherelements 223, einen computerausführbaren Programmcode eines Vorrichtungstreibers, Firmware einer Speichersteuerung 226 und/oder eine Speichermediensteuerung für ein Speicherelement 223, eine weitere elektrische Komponente oder dergleichen einschließen. Eine dynamische 1-Tier-Schaltung 240 kann auf einem Speicherelement 223 (z. B. einem On-Die-Untergruppen-Auswahlschaltkreis 240 und/oder einer anderen integrierten Hardware) integriert sein. Die nichtflüchtige Speichersteuerung 226 kann kommunikativ mit dem nichtflüchtigen Speichermedium 222 über einen Bus 227 gekoppelt sein.
Die Speichervorrichtung 220 kann eine Speichersteuerung 226 einschließen, die eine oder mehrere Speichervorrichtungen 220 und/oder Speicherelemente 223 verwaltet, von denen eine oder mehrere eine dynamische On-Die-1-Tier-Schaltung 240 aufweisen kann. Die Speichervorrichtung(en) 220 können Aufzeichnungs-, Speicher- und/oder Speicherungsvorrichtungen, wie etwa Solid-State-Speicherungsvorrichtung(en) und/oder Halbleiterspeicherungsvorrichtung(en), einschließen, die in einer Vielzahl von adressierbaren Medienspeicherorten angeordnet und/oder partitioniert sind. Wie hierin verwendet, bezieht sich ein Medienspeicherort auf eine beliebige physische Speichereinheit (z. B. eine beliebige Menge von physischen Speichermedien auf einer Speichervorrichtung 220). Speichereinheiten und/oder -bereiche können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Folgendes einschließen: Seiten, Speicherabschnitte, Blöcke, Sektoren, Sammlungen oder Sätze von physischen Speicherorten (z. B. logische Seiten, logische Blöcke) oder dergleichen.
Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nur in einem beschreibenden Sinn und nicht zu Zwecken der Einschränkung betrachtet werden können. Beschreibungen von Merkmalen oder Gesichtspunkten in jedem Ausführungsbeispiel können als für andere ähnliche Merkmale oder Gesichtspunkte in anderen Ausführungsbeispielen verfügbar betrachtet werden.
Während Ausführungsbeispiele besonders unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben wurden, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail darin vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der folgenden Patentansprüche abzuweichen.

Claims

Nichtflüchtiges Speichersystem, aufweisend: ein Speicherzellen-Array, das mit einer Wortleitung gekoppelt ist, wobei das Speicherzellen-Array eine Vielzahl von Speicherzellen aufweist, die in einer Vielzahl von unterschiedlichen Untergruppen organisiert sind; eine dynamische 1-Tier-Schaltung, die eine Programmierschaltung und eine Bestimmungs-/Zählschaltung aufweist, wobei die dynamische 1-Tier-Schaltung konfiguriert ist, um eine Programmschleife und eine zusätzliche Programmschleife auszuführen; wobei die Programmschleife aufweist: die Programmierschaltung, die einen oder mehrere Programmierimpulse an die Wortleitung anlegt und eine Prüfspannung an die Wortleitung anlegt, die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von ersten Speicherzellen zählt, die einen Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die ersten Speicherzellen in einer ersten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und die, basierend auf der Anzahl der ersten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, bestimmt, ob die erste Untergruppe einen numerischen Schwellenwert erreicht, wenn die erste Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, erhöht die Programmierschaltung eine Spannung der Programmierimpulse und wiederholt die Programmschleife, und wenn die erste Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, führt die dynamische 1-Tier-Schaltung die zusätzliche Programmschleife aus; wobei die zusätzliche Programmschleife aufweist: die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von zweiten Speicherzellen zählt, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die zweiten Speicherzellen in einer zweiten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und die, basierend auf der Anzahl der zweiten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, bestimmt, ob die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, und wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, erhöht die Programmierschaltung die Spannung der Programmierimpulse, legt einen oder mehrere der Programmierimpulse an die Wortleitung an, und legt die Prüfspannung an die Wortleitung an, und die dynamische 1-Tier-Schaltung wiederholt die zusätzliche Programmschleife.
Nichtflüchtiges Speichersystem nach Anspruch 1, wobei: die ersten Speicherzellen der ersten Untergruppe jeweils benachbart zu einer Vertiefung sind, und die zweiten Speicherzellen der zweiten Untergruppe von der Vertiefung beabstandet sind, so dass die ersten Speicherzellen zwischen den zweiten Speicherzellen und der Vertiefung angeordnet sind.
Nichtflüchtiges Speichersystem nach Anspruch 1, wobei: die zusätzliche Programmschleife eine primäre zusätzliche Programmschleife ist, und die dynamische 1-Tier-Schaltung ferner konfiguriert ist, um eine sekundäre zusätzliche Programmschleife und eine tertiäre zusätzliche Programmschleife auszuführen, wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, die dynamische 1-Tier-Schaltung die sekundäre zusätzliche Programmschleife ausführt, die sekundäre zusätzliche Programmschleife aufweist: die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von dritten Speicherzellen zählt, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die dritten Speicherzellen in einer dritten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und die, basierend auf der Anzahl der dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, bestimmt, ob die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht; und wenn die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, die Programmierschaltung die Spannung der Programmierimpulse erhöht, einen oder mehrere Programmierimpulse an die Wortleitung anlegt, und die Prüfspannung an die Wortleitung anlegt, und die dynamische 1-Tier-Schaltung die sekundäre zusätzliche Programmschleife wiederholt; und wenn die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, die dynamische 1-Tier-Schaltung die tertiäre zusätzliche Programmschleife ausführt, die tertiäre zusätzliche Programmschleife aufweist: die Programmierschaltung, die die Prüfspannung an die Wortleitung anlegt; die Bestimmungs-/Zählschaltung, die eine Anzahl von vierten Speicherzellen zählt, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die vierten Speicherzellen in einer vierten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, und die, basierend auf der Anzahl der vierten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, bestimmt, ob die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht; und wenn die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, die Programmierschaltung die Spannung der Programmierimpulse erhöht, einen oder mehrere Programmierimpulse an die Wortleitung anlegt, und die Prüfspannung an die Wortleitung anlegt, und die dynamische 1-Tier-Schaltung die tertiäre zusätzliche Programmschleife wiederholt.
Nichtflüchtiges Speichersystem nach Anspruch 3, wobei: die ersten Speicherzellen der ersten Untergruppe jeweils benachbart zu einer Vertiefung sind, die zweiten Speicherzellen der zweiten Untergruppe von der Vertiefung beabstandet sind, so dass die ersten Speicherzellen zwischen den zweiten Speicherzellen und der Vertiefung angeordnet sind, die dritten Speicherzellen der dritten Untergruppen benachbart zu den ersten Speicherzellen sind und zwischen den ersten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sind, und die vierten Speicherzellen der vierten Untergruppe benachbart zu den zweiten Speicherzellen sind und zwischen den dritten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sind.
Speicherprogrammierverfahren, aufweisend: Ausführen einer Programmschleife, aufweisend: Anlegen einer oder mehrerer Programmierimpulse an eine Wortleitung, die mit einem Speicherzellen-Array gekoppelt ist, wobei das Speicherzellen-Array eine Vielzahl von Speicherzellen aufweist, die in einer Vielzahl von unterschiedlichen Untergruppen organisiert sind, Anlegen einer Prüfspannung an die Wortleitung, Zählen einer Anzahl von ersten Speicherzellen, die einen Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die ersten Speicherzellen in einer ersten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl der ersten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die erste Untergruppe einen numerischen Schwellenwert erreicht, wenn die erste Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen einer Spannung des Programmierimpulses und Wiederholen der Programmschleife, und wenn der numerische Schwellenwert erreicht wird, Ausführen einer zusätzlichen Programmschleife; wobei die zusätzliche Programmschleife aufweist: Zählen einer Anzahl von zweiten Speicherzellen, die einen Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die zweiten Speicherzellen in einer zweiten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl der zweiten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht; und wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, Anlegen einer oder mehrerer der Programmierpulse an die Wortleitung, Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und Wiederholen der zusätzlichen Programmschleife.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei: die ersten Speicherzellen der ersten Untergruppe jeweils benachbart zu einer Vertiefung sind, und die zweiten Speicherzellen der zweiten Untergruppe von der Vertiefung beabstandet sind, so dass die ersten Speicherzellen zwischen den zweiten Speicherzellen und der Vertiefung angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei: die zusätzliche Programmschleife eine primäre zusätzliche Programmschleife ist, und das Verfahren ferner aufweist: wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, Ausführen einer sekundären zusätzlichen Programmschleife; wobei die sekundäre zusätzliche Programmschleife aufweist: Zählen einer Anzahl von dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die dritten Speicherzellen in einer dritten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl von dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, wenn die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, Anlegen einer oder mehrerer der Programmierimpulse an die Wortleitung, Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und Wiederholen der sekundären zusätzlichen Programmschleife, und wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, Ausführen einer tertiären zusätzlichen Programmschleife; wobei die tertiäre zusätzliche Programmschleife aufweist: Zählen einer Anzahl vierter Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die vierten Speicherzellen in einer vierten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl der vierten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, und wenn die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, Anlegen einer oder mehrerer der Programmierimpulse an die Wortleitung, Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und Wiederholen der tertiären zusätzlichen Programmschleife.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei: die ersten Speicherzellen der ersten Untergruppe jeweils benachbart zu einer Vertiefung sind, die zweiten Speicherzellen der zweiten Untergruppe von der Vertiefung beabstandet sind, so dass die ersten Speicherzellen zwischen den zweiten Speicherzellen und der Vertiefung angeordnet sind, die dritten Speicherzellen der dritten Untergruppen benachbart zu den ersten Speicherzellen sind und zwischen den ersten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sind, und die vierten Speicherzellen der vierten Untergruppe benachbart zu den zweiten Speicherzellen sind und zwischen den dritten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sind.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium mit einem Programm darauf, das bei Ausführung durch einen Prozessor den Prozessor dazu bringt, ein Verfahren auszuführen, das aufweist: Ausführen einer Programmschleife, aufweisend: Anlegen einer oder mehrerer Programmierimpulse an eine Wortleitung, die mit einem Speicherzellen-Array gekoppelt ist, wobei das Speicherzellen-Array eine Vielzahl von Speicherzellen aufweist, die in einer Vielzahl von unterschiedlichen Untergruppen organisiert sind, Anlegen einer Prüfspannung an die Wortleitung, Zählen einer Anzahl von ersten Speicherzellen, die einen Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die ersten Speicherzellen in einer ersten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl der ersten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die erste Untergruppe einen numerischen Schwellenwert erreicht, wenn die erste Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen einer Spannung des Programmierimpulses und Wiederholen der Programmschleife, und wenn der numerische Schwellenwert erreicht wird, Ausführen einer zusätzlichen Programmschleife; wobei die zusätzliche Programmschleife aufweist: Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung, Zählen einer Anzahl von zweiten Speicherzellen, die einen Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die zweiten Speicherzellen in einer zweiten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl der zweiten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, und wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, Anlegen einer oder mehrerer der Programmierpulse an die Wortleitung, Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und Wiederholen der zusätzlichen Programmschleife.
Nichtflüchtiges, computerlesbares Medium nach Anspruch 9, wobei: die ersten Speicherzellen der ersten Untergruppe jeweils benachbart zu einer Vertiefung sind, und die zweiten Speicherzellen der zweiten Untergruppe von der Vertiefung beabstandet sind, so dass die ersten Speicherzellen zwischen den zweiten Speicherzellen und der Vertiefung angeordnet sind.
Nichtflüchtiges, computerlesbares Medium nach Anspruch 9, wobei die zusätzliche Programmschleife eine primäre zusätzliche Programmschleife ist, und das Verfahren ferner aufweist: wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, Ausführen einer sekundären zusätzlichen Programmschleife; wobei die sekundäre zusätzliche Programmschleife aufweist: Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung, Zählen einer Anzahl von dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die dritten Speicherzellen in einer dritten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl von dritten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, wenn die dritte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, Anlegen einer oder mehrerer der Programmierimpulse an die Wortleitung, Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und Wiederholen der sekundären zusätzlichen Programmschleife, und wenn die zweite Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, Ausführen einer tertiären zusätzlichen Programmschleife; wobei die tertiäre zusätzliche Programmschleife aufweist: Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung, Zählen einer Anzahl vierter Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, wobei sich die vierten Speicherzellen in einer vierten Untergruppe der Vielzahl von Untergruppen befinden, Bestimmen, basierend auf der Anzahl der vierten Speicherzellen, die den Prüfpegel erreicht haben, ob die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert erreicht, und wenn die vierte Untergruppe den numerischen Schwellenwert nicht erreicht, Erhöhen der Spannung der Programmierimpulse, Anlegen einer oder mehrerer der Programmierimpulse an die Wortleitung, Anlegen der Prüfspannung an die Wortleitung und Wiederholen der tertiären zusätzlichen Programmschleife.
Nichtflüchtiges, computerlesbares Medium nach Anspruch 11, wobei: die ersten Speicherzellen der ersten Untergruppe jeweils benachbart zu einer Vertiefung sind, die zweiten Speicherzellen der zweiten Untergruppe von der Vertiefung beabstandet sind, so dass die ersten Speicherzellen zwischen den zweiten Speicherzellen und der Vertiefung angeordnet sind, die dritten Speicherzellen der dritten Untergruppen benachbart zu den ersten Speicherzellen sind und zwischen den ersten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sind, und die vierten Speicherzellen der vierten Untergruppe benachbart zu den zweiten Speicherzellen sind und zwischen den dritten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen angeordnet sind.