改进的多电平存储器的制作方法
专利名称：改进的多电平存储器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电荷储存存储器(charge storage memory)，更具体而言涉 及从电荷储存存储器精确地读取储存的值。
背景技术：
这里提供的背景技术描述仅用于一般地呈现本公开的上下文。在该背 景技术部分中所描述的当前署名的发明人的工作以及不能以其他方式被当 作提交时的现有技术的这些描述中的一些方面不能明示或暗示地看作是本 公开的现有技术。
现在参考图1，图1示出了根据现有技术的双边存储单元(dual-edged memory cell) 100的截面图。在各种实现方式中，双边存储单元100可以 是基于氮化物的，并且可包括来自Saiflm Semrconductors, Ltd.的氮化物只 读存储器(NROM)晶体管。下文中将双边存储单元100称为晶体管 亂
晶体管IOO包括p掺杂衬底102以及可用作源极或漏极的第一 n+掺杂 区域("右侧触点")104。晶体管100还包括可用作漏极或源极的第二 n+掺杂区域("左侧触点")106。晶体管100还包括第一栅极介电层 108、俘获材料(例如氮化物)层110、第二栅极介电层112和多晶硅栅极 114。
晶体管100可在两个区域中储存电荷，这两个区域在图1中大体上示为两个圆形区域左侧区域120和右侧区域122。储存在左侧和右侧区域
120禾卩122中的电荷的量影响晶体管100的阈值电压，这是可以用来储存 数据的属性。
因为晶体管100基本上是对称的，所以左侧和右侧触点104和106可 以互换地用作源极和漏极。为了对右侧区域122进行编程，正电压被施加 到栅极114和右侧触点104，而左侧触点106被保持在地。然后电子从左 侧触点106移动到右侧触点104，并且一些获得了足够的能量以经过第一 栅极介电层108并在氮化物层110中被俘获。电荷可被俘获在右侧区域 122内。
当在与编程方向相反的方向上读取时，右侧区域122中俘获的电荷对 晶体管100的阈值电压有巨大的影响。换言之，电压被施加到栅极114和 左侧触点106，而右侧触点104被保持在地。该电压一般小于用于对晶体 管IOO进行编程的电压。随后流经晶体管100的电流的量指示出读取方向 上晶体管100的阈值电压，从而指示出右侧区域122中俘获的电荷的量。
晶体管IOO下方的箭头指示出在对左侧和右侧区域120和122中每一 个的编程和读取操作期间电子的流动方向。用于编程和读取的电压对于左 侧区域120来说是相反的。例如，当电子从左恻触点106流动到右侧触点 104时，对右侧区域122执行编程。这是通过使右侧触点104保持在比左 侧触点106更高的电势来实现的。
右侧区域122的读取是通过使左侧触点106保持在更高的电势来执行 的，从而在读取期间电子将会流向左侧触点106。对于左侧区域120，编 程操作涉及使左侧触点106保持在比右侧触点104更高的电势。左侧区域 120的读取可通过使右侧触点104保持在比左侧触点106更高的电势来执 行。
现在参考图2，图2示出了根据现有技术的NAND闪存内的储存单元 (storage cell)阵列150的功能示意图。阵列150包括顶部和底部选择晶 体管152和154，它们可以是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(n-MOSFET)。阵列150还包括串联连接在底部选择晶体管154和顶部选择 晶体管152之间的四个NAND储存单元156-1、 156-2、 156-3禾P 156-4。200880002210.7
说明书第3/22页
NAND储存单元156可实现为浮栅n-MOSFET器件。
诸如NAND储存单元156-4这样的NAND储存单元可通过在NAND 储存单元156-4的栅极上施加例如20伏特的大电压来进行编程。顶部选择 晶体管152也会在其栅极接收20伏特，而底部选择晶体管154的栅极将会 接地。顶部选择晶体管152的漏极也将会被接地。
不会被编程的NAND储存单元156-3、 156-2和156-1的栅极被保持在 足以使晶体管导通但却不会对其进行编程的电压，例如5伏特。电子在 NAND储存单元156-4的浮栅中被俘获，从而改变其阈值电压。
读取NAND储存单元156-4涉及通过施加导通电压(例如5伏特)来 导通其他NAND储存单元156-3、 156-2和156-1。顶部和底部选择晶体管 152禾B 154也被导通。NAND储存单元156-4的栅极被保持在某个电压， 在该电压下改变的阈值电压将会表现为漏极电流的很大变化。
预定的电流，例如在不同阈值电压下NAND储存单元156-4所吸收的 电流的平均值，被置于顶部选择晶体管152的漏极中。如果该电流高于 NAND储存单元156-4所发出的电流，则顶部选择晶体管152的漏极处的 电压将会增大；否则，顶部选择晶体管152的漏极处的电压将会减小。该 电压电平可被测量，以推断NAND储存单元156-4的阈值电压，从而推断 NAND储存单元156-4的编程状态。
现在参考图3，图3示出了根据现有技术的存储器200的功能框图。 存储器200包括储存单元阵列202和控制器204。储存单元阵列202可由 诸如图1所示的双边存储单元和图2所示的NAND储存单元之类的器件组 成。控制器204与存储器200外界的外部设备通信，并且对储存单元阵列 202进行编程、擦除和读取。
发明内容
一种储存系统包括电荷储存单元和控制器。电荷储存单元包括第一和 第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个 电荷电平。控制器将第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一，然后将 第二电荷储存区域编程到多个电荷电平之一。控制器基于对第一电荷储存区域的第一测量结果和对第二电荷储存区域的第二测量结果来读取第一电 荷储存区域中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器基于第二测量结果结果来读取第二电荷储存区 域中储存的电荷电平。储存系统还包括由第一测量结果和第二测量结果索 引的电荷电平的查找表。控制器利用査找表来确定第一电荷储存区域中储 存的电荷电平。电荷储存单元包括氮化物只读存储器晶体管。
在其他特征中，电荷储存单元还包括能够采取多个电荷电平的第三电 荷储存区域，控制器在第二电荷储存区域之后对第三电荷储存区域编程， 并且控制器基于第二测量结果和对第三电荷储存区域的第三测量结果中的 至少一个以及第一测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器通过在每个编程间隔之后迸行测量来迭代地编 程，直到多个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。对第二电荷储存区 域的第一编程间隔是基于第一电荷储存区域中储存的电荷电平来进行的。 储存系统还包括第二电荷储存单元，其具有第一和第二电荷储存区域，该 第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平。控制器在对 电荷储存单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二电荷储存单元的 第一和第二电荷储存区域编程，
在其他特征中，控制器基于对第二电荷储存单元的第一电荷储存区域 的第三测量结果和对第二电荷储存单元的第二电荷储存区域的第四测量结 果来读取第二电荷储存单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平。控制 器基于第三测量结果和第四测量结果中的至少一个以及第二测量结果来读 取电荷储存单元的第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
一种储存系统包括M个电荷储存单元和控制器。M个电荷储存单元
中的每一个包括能够采取N个电荷电平之一的电荷储存区域，其中N和 M是大于1的整数。控制器将M个电荷储存单元中的第一单元编程到N 个电荷电平之一，然后将M个电荷储存单元中的第二单元编程到N个电 荷电平之一。控制器基于对第一单元的第一测量结果和对第二单元的第二 测量结果来读取第一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器基于第二测量结果来读取第二单元中储存的电荷电平。储存系统还包括由第一测量结果和第二测量结果索引的电荷电平 的查找表。控制器利用查找表来读取第一单元中储存的电荷电平。M个电
荷储存单元包括NAND闪速晶体管(NAND flash transistor)。控制器在第 二单元之后对M个电荷储存单元中的第三单元编程，并且基于第二测量结 果和对第三单元的第三测量结果中的至少一个以及第一测量结果来读取第 一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编 程，直到N个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。对第二单元的第一
编程间隔是基于第一单元中储存的电荷电平来进行的。M个电荷储存单元 中的每一个包括多个电荷储存区域，该多个电荷储存区域包括所述能够采 取N个电荷电平之一的电荷储存区域。控制器在对第一单元的第一和第二 电荷储存区域编程之后对第二单元的第一和第二电荷储存区域编程。
在其他特征中，第一单元的第一电荷储存区域包括第一单元的所述电 荷储存区域，并且第二单元的第一电荷储存区域包括第二单元的所述电荷 储存区域。控制器基于第二测量结果和对第二单元的第二电荷储存区域的 第三测量结果来读取第二单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平。控 制器基于第二和第三测量结果中的至少一个以及对第一单元的第二电荷储 存区域的第四测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域中储存的电荷 电平。
一种方法包括将电荷储存单元的第一电荷储存区域编程到多个电荷 电平之一；在对第一电荷储存区域编程之后将电荷储存单元的第二电荷储 存区域编程到多个电荷电平之一；分别对第一和第二电荷储存区域执行第 一和第二测量；以及基于第一和第二测量结果来读取第一电荷储存区域中 储存的电荷电平。
在其他特征中，该方法还包括基于第二测量结果来读取第二电荷储存 区域中储存的电荷电平。该方法还包括提供由第一测量结果和第二测量 结果索引的电荷电平的查找表；以及利用查找表来读取第一电荷储存区域 中储存的电荷电平。电荷储存单元包括氮化物只读存储器晶体管。
在其他特征中，该方法还包括在对第二电荷储存区域编程之后对电荷储存单元的第三电荷储存区域编程；对第三电荷储存区域执行第三测 量；以及基于第二测量结果和第三测量结果中的至少一个以及第一测量结 果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。该方法还包括通过在每个 编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直到多个电荷电平中所需的一个电 平被达到为止。
在其他特征中，该方法还包括基于第一电荷储存区域中储存的电荷电 平来进行对第二电荷储存区域的第一编程间隔。该方法还包括在对电荷 储存单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二电荷储存单元的第一 和第二电荷储存区域编程；分别对第二电荷储存单元的第一和第二电荷储 存区域执行第三和第四测量；基于第三和第四测量结果来读取第二电荷储 存单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第三和第四测量 结果中的至少一个以及第二测量结果来读取电荷储存单元的第二电荷储存 区域中储存的电荷电平。
一种方法包括将M个电荷储存单元中的第一单元编程到N个电荷
电平之一，其中N和M是大于1的整数；在对第一单元编程之后将M个
电荷储存单元中的第二单元编程到N个电荷电平之一；分别对第一和第二 单元执行第一和第二测量；以及基于第一和第二测量结果来读取第一单元
中储存的电荷电平。
在其他特征中，该方法还包括基于第二测量结果来读取第二单元中储
存的电荷电平。该方法还包括提供由第一测量结果和第二测量结果索引
的电荷电平的查找表；以及利用查找表来读取第一单元中储存的电荷电 平。M个电荷储存单元包括NAND闪速晶体管。
在其他特征中，该方法还包括在对第二单元编程之后对M个电荷储
存单元中的第三单元编程；对第三单元执行第三测量；以及基于第二和第 三测量结果中的至少一个以及第一测量结果来读取第一单元中储存的电荷 电平。该方法还包括通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直 到N个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。
在其他特征中，该方法还包括基于第一单元中储存的电荷电平来进行 对第二单元的第一编程间隔。该方法还包括在对第一单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二单元的第一和第二电荷储存区域编程。第一单 元的第一电荷储存区域包括第一单元的所述电荷储存区域，并且第二单元 的第一电荷储存区域包括第二单元的所述电荷储存区域。
在其他特征中，该方法还包括分别对第一和第二单元的第二电荷储 存区域执行第三和第四测量；基于第二和第四测量结果来读取第二单元的 第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第二和第四测量结果中的 至少一个以及第三测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域中储存的 电荷电平。
一种储存系统包括电荷储存装置，该电荷储存装置具有用于采取多个 电荷电平的第一和用于采取多个电荷电平的第二电荷储存区域；以及控制 装置，用于将第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一，然后将第二电 荷储存区域编程到多个电荷电平之一，并且基于对第一电荷储存区域的第 一测量结果和对第二电荷储存区域的第二测量结果来读取第一电荷储存区 域中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制装置基于第二测量结果来读取第二电荷储存区域 中储存的电荷电平。储存系统还包括用于根据第一测量结果和第二测量结 果查找电荷电平的查找装置。控制装置利用查找装置来确定第一电荷储存 区域中储存的电荷电平。电荷储存装置包括氮化物只读存储器晶体管。
在其他特征中，电荷储存装置还包括用于采取多个电荷电平的第三电 荷储存区域，控制装置在第二电荷储存区域之后对第三电荷储存区域编 程，并且控制装置基于第二测量结果和对第三电荷储存区域的第三测量结 果中的至少一个以及第一测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷 电平。
在其他特征中，控制装置通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地 编程，直到多个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。对第二电荷储存 区域的第一编程间隔是基于第一电荷储存区域中储存的电荷电平来进行 的。储存系统还包括第二电荷储存装置，该第二电荷储存装置具有用于采 取多个电荷电平的第一电荷储存区域和用于采取多个电荷电平的第二电荷 储存区域。在其他特征中，控制装置在对电荷储存装置的第一和第二电荷储存区 域编程之后对第二电荷储存装置的第一和第二电荷储存区域编程。控制装 置基于对第二电荷储存装置的第一电荷储存区域的第三测量结果和对第二 电荷储存装置的第二电荷储存区域的第四测量结果来读取第二电荷储存装 置的第一电荷储存区域中储存的电荷电平。控制装置基于第三测量结果和 第四测量结果中的至少一个以及第二测量结果来读取电荷储存装置的第二 电荷储存区域中储存的电荷电平。
一种储存系统包括M个电荷储存装置，其中每一个包括用于采取N 个电荷电平之一的电荷储存区域，其中N和M是大于1的整数；以及控 制装置，用于将M个电荷储存装置中的第一单元编程到N个电荷电平之 一，然后将M个电荷储存装置中的第二单元编程到N个电荷电平之一； 并且基于对第一单元的第一测量结果和对第二单元的第二测量结果来读取 第一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制装置基于第二测量结果来读取第二单元中储存的 电荷电平。储存系统还包括用于基于第一测量结果和第二测量结果来提供 电荷电平的查找装置。控制装置利用查找表来读取第一单元中储存的电荷
电平。M个电荷储存装置包括NAND闪速晶体管。
在其他特征中，控制装置在第二单元之后对M个电荷储存装置中的第 三单元编程，并且基于第二测量结果和对第三单元的第三测量结果中的至 少一个以及第一测量结果来读取第一单元中储存的电荷电平。控制装置通 过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直到N个电荷电平中所需 的一个电平被达到为止。对第二单元的第一编程间隔是基于第一单元中储 存的电荷电平来进行的。
在其他特征中，M个电荷储存装置中的每一个包括多个电荷储存区 域，该多个电荷储存区域包括所述能够采取N个电荷电平之一的电荷储存 区域。控制装置在对第一单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二 单元的第一和第二电荷储存区域编程。第一单元的第一电荷储存区域包括 第一单元的所述电荷储存区域，并且第二单元的第一电荷储存区域包括第 二单元的所述电荷储存区域。在其他特征中，控制装置基于第二测量结果和对第二单元的第二电荷 储存区域的第三测量结果来读取第二单元的第一电荷储存区域中储存的电 荷电平。控制装置基于第二和第三测量结果中的至少一个以及对第一单元 的第二电荷储存区域的第四测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域 中储存的电荷电平。
一种储存来供处理器用于操作储存系统的计算机程序包括将电荷储 存单元的第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一；在对第一电荷储存 区域编程之后将电荷储存单元的第二电荷储存区域编程到多个电荷电平之 一；分别对第一和第二电荷储存区域执行第一和第二测量；以及基于第一 和第二测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第二测量结果来读取第二电 荷储存区域中储存的电荷电平。该计算机程序还包括提供由第一测量结 果和第二测量结果索引的电荷电平的查找表；以及利用查找表来读取第一
电荷储存区域中储存的电荷电平。电荷储存单元包括氮化物只读存储器晶
体管。 -
在其他特征中，该计算机程序还包括在对第二电荷储存区域编程之
后对电荷储存单元的第三电荷储存区域编程；对第三电荷储存区域执行第 三测量；以及基于第二测量结果和第三测量结果中的至少一个以及第一测 量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。该计算机程序还包括 通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直到多个电荷电平中所 需的一个电平被达到为止。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第一电荷储存区域中储存的 电荷电平来进行对第二电荷储存区域的第一编程间隔。该计算机程序还包 括在对电荷储存单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二电荷储 存单元的第一和第二电荷储存区域编程；分别对第二电荷储存单元的第一 和第二电荷储存区域执行第三和第四测量；基于第三和第四测量结果来读 取第二电荷储存单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第 三和第四测量结果中的至少一个以及第二测量结果来读取电荷储存单元的 第二电荷储存区域中储存的电荷电平。一种储存来供处理器用于操作储存系统的计算机程序包括将M个电 荷储存单元中的第一单元编程到N个电荷电平之一，其中N和M是大于
1的整数；在对第一单元编程之后将M个电荷储存单元中的第二单元编程
到N个电荷电平之一；分别对第一和第二单元执行第一和第二测量；以及 基于第一和第二测量结果来读取第一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第二测量结果来读取第二单 元中储存的电荷电平。该计算机程序还包括提供由第一测量结果和第二 测量结果索引的电荷电平的査找表；以及利用查找表来读取第一单元中储 存的电荷电平。M个电荷储存单元包括NAND闪速晶体管。
在其他特征中，该计算机程序还包括在对第二单元编程之后对M个 电荷储存单元中的第三单元编程；对第三单元执行第三测量；以及基于第 二和第三测量结果中的至少一个以及第一测量结果来读取第一单元中储存 的电荷电平。该计算机程序还包括通过在每个编程间隔之后进行测量来迭 代地编程，直到N个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第一单元中储存的电荷电平 来进行对第二单元的第一编程间隔。该计算机程序还包括在对第一单元的 第一和第二电荷储存区域编程之后对第二单元的第一和第二电荷储存区域 编程。第一单元的第一电荷储存区域包括第一单元的所述电荷储存区域，
并且第二单元的第一电荷储存区域包括第二单元的所述电荷储存区域。
在其他特征中，该计算机程序还包括分别对第一和第二单元的第二
电荷储存区域执行第三和第四测量；基于第二和第四测量结果来读取第二 单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第二和第四测量结 果中的至少一个以及第三测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域中 储存的电荷电平。
在其他特征中，上述系统和方法是由一个或多个处理器所执行的计算 机程序实现的。计算机程序可驻留在计算机可读介质上，例如但不限于存 储器、非易失性数据储存设备和/或其他合适的有形储存介质。
从下面提供的详细描述可以清楚本发明的其他应用领域。应当理解详 细描述和具体示例尽管示出了本发明的优选实施例，但是仅是出于说明目的，而不是要限制本发明的范围。
从详细描述和附图中，将更充分地理解本发明，附图中 图1是根据现有技术的双边存储单元的截面图2是根据现有技术的NAND闪存内的储存单元阵列的功能示意图； 图3是根据现有技术的存储器的功能框图4是示出根据本发明原理的编程操作中执行的示例性步骤的流程
图5是根据本发明原理的示例性双边存储单元的截面图6是示出根据本发明原理在对图5的储存单元进行写入和读取时执 行的示例性步骤的流程图7是根据本发明原理的示例性NAND闪存的储存单元阵列的功能示 意图8是示出根据本发明原理在对图7的储存单元进行写入和读取时执 行的示例性步骤的流程图9是示出根据本发明原理在对通用储存单元实现的存储器内容进行 写入和读取时执行的示例性步骤的流程图10是根据本发明原理的示例性存储器的功能框图11是根据本发明原理的图10的更详细功能框图12A是硬盘驱动器的功能框图12B是DVD驱动器的功能框图12C是高清晰电视的功能框图12D是车辆控制系统的功能框图12E是蜂窝电话的功能框图12F是机顶盒的功能框图；以及
图12G是媒体播放器的功能框图。
具体实施方式
下面的描述仅是示例性质的，而决不打算限制本发明、其应用或使 用。为了清楚，附图中将使用相同的标号来标识类似的元件。这里所使用 的短语"A、 B和C中的至少一个"应当被理解为表示使用非排他性逻辑
"或"的逻辑(A或B或C)。应当理解一种方法内的步骤可按照不同顺
序执行，而不会改变本发明的原理。
这里所使用的术语模块、电路和/或器件指的是专用集成电路
(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享
的、专用的或群组的)和存储器、组合逻辑电路以及/或者提供所描述功能 的其他适当组件。
参考图4，流程图示出了根据本发明原理的编程操作中执行的示例性 步骤。当电荷储存单元被编程时，在指定的时间段中编程条件被应用到电 荷储存单元。当电荷储存单元拥有两种状态之一时(储存一个比特)，存 在如此大的误差裕量，使得固定时间段中的编程很可靠地将电荷储存单元 从一种状态改变到另一种。但是，当单个电荷储存单元可采取多于两个电 平时，迭代过程可用来确保电荷储存单元被精确地编程到正确的状态。
控制开始于步骤250中。在步骤250中，控制向电荷储存单元应用编 程条件，例如在上述双边存储单元和NAND储存单元中描述的那些。控制 在步骤252中继续，在该步骤中控制对电荷储存单元执行检验功能，例如 读取。控制在步骤254中继续，在该步骤中如果电荷储存单元的状态已经 达到所需的电平，控制则结束；否则控制返回到步骤250。
图4的流程图描述了其电荷只能在一个方向上被修改的电荷储存单元 的编程操作。如果电荷储存单元被过编程，则在重新尝试编程之前，电荷 储存单元的整个群组都必须被擦除回到已擦除状态。如果能够在不完全擦 除的情况下降低电荷储存单元的电荷电平，或者如果能够个别擦除电荷储 存单元，则可以修改图4的流程图。当编程迭代之一超出所需的电荷量 时，可以添加擦除或去编程步骤以实现精确编程。如果电荷校正能够去除 过冲，则可以以更大的步骤来执行编程。
现在参考图5，图5示出了根据本发明原理的示例性双边存储单元 300的截面图。单元300可以是基于氮化物的，并且可包括来自SaifonSemiconductors, Ltd.的氮化物只读存储器(NROM)晶体管。单元300包 括两个电荷储存区域，即左侧区域302和右侧区域304。如针对图1所 述，左侧区域302被编程为具有某一电荷量。
例如，为了在左侧区域302内储存四个电平，单元300可提供具有最 少电荷量的己擦除电平和三个具有增加的电荷量的已编程电平。图4所示 的迭代编程过程可用来确保左侧区域302被精确地编程到三个已编程电平 之一。
当左侧区域302被读取时，如图1所示，左侧区域302中的电荷量改 变阈值电压，因此改变在单元300被读取时产生的电流。左侧和右侧区域 302和304可以按任一顺序被编程，并且如果存在更多的电荷储存区域， 则它们也可以按任何顺序被编程。
对左侧和右侧区域302和304的读取发生的顺序与它们被写入的顺序 相反。出于当前说明的目的，描述了两个储存区域，并且左侧区域302首 先被编程，如图5中带圈的1所指示。图4的方法可用来对左侧区域302 进行编程。在左侧区域302被编程后，右侧区域304可被编程。当对右侧 区域304进行编程时，也可使用图4的方法。
图4的迭代编程过程一直进行，直到右侧区域304内的电荷电平被精 确地读取为止。右侧区域304因此被精确地编程，而不论左侧区域302处 于什么状态。但是，当左侧区域302被编程时，右侧区域304仍处于其自 然的已擦除状态。 一旦右侧区域304被编程，对左侧区域302的读取就受 到右侧区域304的编程状态的影响。
当每个区域只有两个电荷电平时，另一个区域对读取的影响可能不 大。但是，当每个区域储存更多电平时，可能就需要考虑这个影响了。为 此，右侧区域304可以首先被读取。因为它的编程电平被迭代地设置到己 知的状态，所以右侧区域304的值可被精确地确定。如果右侧区域304的 给定状态对从左侧区域302读取的值的影响是已知的，则可以从读取自左 侧区域302的值中可编程地去除右侧区域304的影响。
右侧区域304对左侧区域302的读取的影响可通过建模来确定，或者 可通过在右侧区域304的不同编程电平测量从左侧区域302读取的值来经验地确定。此经验确定所获得的知识也可影响关于用于对单元300编程的 电荷电平的设计决定，以便改进误差裕量。
现在参考图6，流程图示出了根据本发明原理在对图5的储存单元进 行写入和读取时执行的示例性步骤。控制开始于步骤350中，在该步骤中 第一位置被写入。第一位置可被迭代地编程，如针对图4所述。控制在步 骤352中继续，在该步骤中第二单元位置被写入。第二单元位置也可被迭 代地编程。可以基于第一位置中储存的数据来修改迭代编程过程。
例如，储存在第一单元位置中的数据可能导致在第二单元位置处需要 更多的电荷来达到所需的值。在这种情况下，可以例如通过增大电流、电 压和/或编程时间来增大迭代编程周期的强度。相应地，如果先前写入的值 将会导致某个位置更迅速地达到所需的值，则编程周期的强度将减小。在 各种实现方式中，只有第一编程迭代被基于先前写入的值来变更。然后控 制在步骤354中继续。控制在步骤354中等待，直到单元的内容被请求， 此时控制转移到步骤356。
为了取出单元的内容，可以使用反向读取过程，其中基于从第一和第 二位置读取的原始值来确定写入到第一位置的数据。在步骤356中，读取 第二位置的原始值。因为在对第二位置进行写入时考虑了储存在第一位置 中的数据的影响，因此从第二位置中读取的原始值可被用作数据。
然后控制在步骤358中继续，在该步骤中读取第一位置的原始值。控 制在步骤360中继续，在该步骤中基于从第二位置读取的原始值来校准从 第一位置读取的原始值。校准可通过从由第一和第二位置的原始值索引的 表中查找校准后的数据值来实现。其他校准方式包括对取决于第一和第二 位置的原始值的函数求值。
储存在两个位置的数据现在已经被精确地读取，并且控制结束。在各 种实现方式中，控制可返回到步骤354以进行更多的读取，并且控制可执 行其他步骤以允许擦除。反向读取过程可被应用到写入数据影响读取先前 写入的数据的能力的任何存储器设备类型或者配置。这包括写入新数据改 变储存的数据的情形和写入新数据影响储存的数据在被读取时看起来如何 的情形。现在参考图7，图7示出了根据本发明原理的示例性NAND闪存的储 存单元阵列400的功能示意图。为了清晰，来自图2的标号被用于标识类 似的组件。NAND储存单元156-1可以首先被写入，如图7中带圈的1所 指示。NAND储存单元156-2可随后被写入。
通过利用图4的迭代编程过程，NAND储存单元156-2的编程状态可 被精确地设置，而不管NAND储存单元156-1的影响。接下来，NAND储 存单元156-3被写入，之后是NAND储存单元156-4。当NAND j诸存单元 156-3被写入时，NAND储存单元156-4处于已擦除状态中。因此，对 NAND储存单元156-4的编程可能影响NAND储存单元156-3的读取过 程。这样，NAND储存单元应当按从圆圈4到3到2再到1的相反顺序被 读取。
现在参考图8，流程图示出了根据本发明原理在对图7的储存单元进 行写入和读取时执行的示例性步骤。控制开始于步骤450中，在该步骤中 第一 NAND储存单元被写入。控制在步骤452中继续，在该步骤中第二 NAND储存单元被写入。
控制继续对NAND储存单元进行写入，直到第N个NAND储存单元 在步骤456中被写入。在图7的示例性阵列400中，N等于4。然后控制 在步骤458中继续，在该步骤中控制等待NAND储存单元的内容被请求。 一旦被请求，控制就在步骤460中继续；否则，控制保持在步骤458中。
在步骤460中，第N个NAND储存单元被读取。控制在步骤462中 继续，在该步骤中第N-1个NAND储存单元被读取。控制在步骤464中继 续，在该步骤中基于从第N个NAND储存单元读取的值来校准第N-l个 NAND储存单元。控制继续对后续的NAND储存单元进行读取，并基于 先前值对其进行校准，直到控制在步骤468中对第一 NAND储存单元进行 读取为止。
控制在步骤470中继续，在该步骤中基于先前读取的NAND储存单元 的值来对从第一 NAND储存单元读取的值进行校准。取决于其影响程度， 可以利用来自前一 NAND储存单元的值、来自阵列内的所有其他NAND 储存单元的值或来自并非全部的、某个数目的NAND储存单元的值来校准第一NAND储存单元。然后控制结束。
现在参考图9，流程图示出了根据本发明原理在对通用电荷储存单元
实现的存储器内容进行写入和读取时执行的示例性步骤。电荷储存单元可 以布置成使得对一个储存单元的写入影响对先前被写入的储存单元的读 取。在这种配置中，每个写入操作是在不同的储存单元上执行的。
在各种实现方式中，单个储存单元可包括多个电荷储存区域。在这种 情况下，每个写入操作是在储存单元内的不同区域上执行的。当包含多个
电荷储存区域的储存单元被连结在一起时，例如图7的配置中那样，本发
明的原理仍能被使用。例如，写入可从第一储存单元的第一位置进行到第 一储存单元的第二位置，进行到第二单元的第一位置，再进行到第二单元 的第二位置，等等。
然后可使用反向读取来获得写入的数据，其中每个原始值被至少一个 先前读取的值所校准。如果先前值的影响被大大削弱的话，校准则可考虑 采用并非全部先前读取的值。在各种实现方式中，单个储存位置可在不同 的模式中被写入，从而使得可在不同的模式中从该储存位置读取离散的 值。
控制开始于步骤500中，在该步骤中第一模式/位置被写入。控制在步 骤502中继续，在该步骤中第二模式/位置被写入。控制一直继续，直到第 N模式/位置在步骤506中被写入。在各种实现方式中，单个储存单元可包 含多个电荷储存位置，并且单个电荷储存位置可在多种模式中被写入。
控制在步骤508中继续，在该步骤中控制保持，直到储存单元的内容 被请求为止。控制可在步骤508期间对储存单元执行维护，例如周期性的 刷新。即使储存单元是非易失性的，维护也可被执行，以对抗任何逐渐的 电荷泄露。
然后控制在步骤510中继续，在该步骤中第N模式/位置被读取。控 制在步骤512中继续，在该步骤中第N-l模式/位置被读取。控制在步骤 514中继续，在该步骤中基于在步骤510中从第N模式/位置读取的值来校 准第N-l模式/位置值。控制继续读取和校准，直到第一模式/位置在步骤 518中被读取为止。控制在步骤520中继续，在该步骤中基于从先前模式/位置读取的值中的一个或多个来校准从第一模式/位置获得的值。然后控制
结束o
现在参考图10，其中给出了根据本发明原理的示例性存储器550的功 能框图。存储器550包括储存单元阵列552和控制器554。存储器550还 可包括实现表556的储存和/或计算资源。
控制器554与存储器550外部的设备或总线(未示出)通信。控制器 554接收将被储存在存储器550中的数据，并利用该数据对储存单元阵列 552进行编程。控制器554对从储存单元阵列552读取的值进行校准，以 便数据被精确地取出。
控制器554从储存单元阵列552接收的值可包括模拟电流和/或电压测 量值。经过储存单元的电流可以是施加的栅极电压、施加的漏极/源极电 压、储存单元的编程状态以及相邻的储存单元或位置的编程状态的函数。 相邻储存单元或位置的影响可经验地确定或通过建模来确定(其可被经验 地检验)。
这些关系随后可减化为一个式子，该式子可被控制器554求值。可以 基于该式子或者经验确定的值来构造表556。可以基于读取的电流/电压和 相邻储存单元或位置的状态来在表556中査找单元中储存的数据。在各种 实现方式中，表是二维的， 一个维度(例如行)是相邻单元的状态，另一 维度(例如列)是所关注的储存单元中的电荷的未经校准的测量值。
行和列可对应于特定的值和/或范围。控制器554和/或表556可在表 556中的条目之间进行插值，以实现更精确的读取。提供表556减少了对 式子求值时的计算时间和/或消耗的功率，其代价是存储器550中更大的布 局面积。
现在参考图11，其中示出了根据本发明原理的示例性存储器600的功 能框图。存储器600包括储存单元阵列602、控制器604和模数转换器 (ADC) 606。储存单元阵列602可包括解码和电源逻辑610、读出放大器 612和储存单元614。控制器604将地址和控制信号传输到解码和电源逻 辑610。这些信号确定储存单元614的擦除和编程。
当控制器604向解码和电源逻辑610发送读取控制信号时，储存单元614中被选择的那些与读出放大器612交互，并且可以提供电流和/或电
压。读出放大器612所得到的模拟测量值被ADC 606转换成数字的，ADC 606将数字值传输到控制器604。控制器604随后可如上所述地对原始数 字值进行校准。控制器604可实现数字信号处理器或者与数字信号处理器 的接口，以实现校准任务。
现在参考图12A-12G，其中示出了结合本发明教导的各种示例性实现 方式。现在参考图12A，本发明的教导可实现在硬盘驱动器(HDD) 700 的缓冲器711或非易失性存储器712中。HDD 700包括硬盘组合件 (HDA) 701和HDD PCB 702。 HDA 701可包括磁介质703和读/写器件 704，其中磁介质703例如是一个或多个储存数据的盘片。
读/写器件704可被布置在致动臂705上，并且可对磁介质703上的数 据进行读取和写入。此外，HDA 701包括旋转磁介质703的主轴马达706 和对致动臂705进行致动的音圈马达(VCM) 707。前置放大器件708在 读取操作期间对读/写器件704生成的信号进行放大，并且在写入期间向读 /写器件704提供信号。
HDD PCB 702包括读/写通道模块(以下称为"读通道")709、硬盘 控制器(HDC)模块710、缓冲器711、非易失性存储器712、处理器713 和主轴/VCM驱动器模块714。读通道709对接收自和发送到前置放大器 件708的数据进行处理。
HDC模块710控制HDA 701的组件并且经由1/0接口 715与外部设备 (未示出)通信。外部设备可包括计算机、多媒体设备、移动计算设备等 等。1/0接口 715可包括有线和/或无线通信链路。
HDC模块710可接收来自HDA 701、读通道709、缓冲器711、非易 失性存储器712、处理器713、主轴/VCM驱动器模块714和/或I/O接口 715的数据。处理器713可对数据进行处理，包括编码、解码、过滤和/或 格式化。处理后的数据可被输出到HDA 701、读通道709、缓冲器711、 非易失性存储器712、处理器713、主轴/VCM驱动器模块714和/或I/0接 □ 715。
HDC模块710可使用缓冲器711和/或非易失性存储器712来储存与HDD 700的控制和操作有关的数据。缓冲器711可包括DRAM、 SDRAM 等等。非易失性存储器712可包括闪存(包括NAND和NOR闪存)、相 变存储器、磁RAM或者其中每个存储单元具有多于两种状态的多状态存 储器。主轴/VCM驱动器模块714控制主轴马达706禾n VCM 707。 HDD PCB 702包括向HDD 700的组件提供电力的电源716。
现在参考图12B，本发明的教导可实现在DVD驱动器718或CD驱动 器(未示出)的缓冲器722或非易失性存储器723中。DVD驱动器718包 括DVD PCB 719和DVD组合件(DVDA) 720。 DVD PCB 719包括DVD 控制模块721、缓冲器722、非易失性存储器723、处理器724、主轴/FM (进给马达)驱动器模块725、模拟前端模块726、写策略模块727和 DSP模块728。
DVD控制模块721控制DVDA 720的组件并且经由1/0接口 729与外 部设备(未示出)通信。外部设备可包括计算机、多媒体设备、移动计算 设备等等。1/0接口 729可包括有线和/或无线通信链路。
DVD控制模块721可接收来自缓冲器722、非易失性存储器723、处 理器724、主轴/FM驱动器模块725、模拟前端模块726、写策略模块 727、 DSP模块728和/或I/O接口 729的数据。处理器724可对数据进行 处理，包括编码、解码、过滤和/或格式化。
DSP模块728执行信号处理，例如视频和/或音频编码/解码。处理后 的数据可被输出到缓冲器722、非易失性存储器723、处理器724、主轴 /FM驱动器模块725、模拟前端模块726、写策略模块727、 DSP模块728 和/或1/0接口 729。
DVD控制模块721可使用缓冲器722和/或非易失性存储器723来储 存与DVD驱动器718的控制和操作有关的数据。缓冲器722可包括 DRAM、 SDRAM等等。非易失性存储器723可包括闪存(包括NAND和 NOR闪存)、相变存储器、磁RAM或者其中每个存储单元具有多于两种 状态的多状态存储器。DVD PCB 719包括向DVD驱动器718的组件提供 电力的电源730。
DVDA 720可包括前置放大器件731、激光驱动器732和光学器件733，该光学器件733可以是光学读/写(ORW)器件或光学只读(OR) 器件。主轴马达734旋转光学储存介质735，并且进给马达736相对于光 学储存介质735致动光学器件733。
当从光学储存介质735读取数据时，激光驱动器向光学器件733提供 读取功率。光学器件733检测来自光学储存介质735的数据，并且将数据 发送到前置放大器件731。模拟前端模块726接收来自前置放大器件731 的数据，并且执行诸如过滤和A/D转换之类的功能。为了向光学储存介质 735进行写入，写策略模块727向激光驱动器732发送功率电平和定时信 息。激光驱动器732控制光学器件733，以将数据写入到光学储存介质 735。
现在参考图12C，本发明的教导可以实现在高清晰电视(HDTV) 737 的存储器741中。HDTV 737包括HDTV控制模块738、显示器739、电 源740、存储器741、储存设备742、 WLAN接口 743及相关天线744以及 外部接口 745。
HDTV 737可接收来自WLAN接口 743和/或外部接口 745的输入信 号，该外部接口 745经由线缆、宽带因特网和/或卫星来发送和接收信息。 HDTV控制模块738可对输入信号进行处理，包括编码、解码、过滤和/或 格式化，并生成输出信号。输出信号可被传输到显示器739、存储器 741、储存设备742、 WLAN接口 743和外部接口 745中的一个或多个。
存储器741可包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器， 例如闪存、相变存储器或其中每个存储单元具有多于两种状态的多状态存 储器。储存设备742可包括光储存设备(例如DVD驱动器)和/或硬盘驱 动器(HDD) 。 HDTV控制模块738经由WLAN接口 743和/或外部接口 745与外部通信。电源740向HDTV 737的组件提供电力。
现在参考图12D，本发明的教导可以实现在车辆746的存储器749 中。车辆746可包括车辆控制系统747、电源748、存储器749、储存设备 750以及WLAN接口 752及相关天线753。车辆控制系统747可以是动力 传动系控制系统、车体控制系统、娱乐控制系统、防抱死制动系统 (ABS)、导航系统、远程信息处理系统、车道偏离系统、自适应巡航控制系统等等。
车辆控制系统747可与一个或多个传感器754通信并生成一个或多个 输出信号756。传感器754可包括温度传感器、加速度传感器、压力传感 器、转动传感器、气流传感器等等。输出信号756可控制引擎操作参数、 传动装置操作参数、悬架参数等等。
电源748向车辆746的组件提供电力。车辆控制系统747可在存储器 749和/或储存设备750中储存数据。存储器749可包括随机访问存储器 (RAM)和/或非易失性存储器，例如闪存、相变存储器或其中每个存储 单元具有多于两种状态的多状态存储器。储存设备750可包括光储存设备 (例如DVD驱动器)和/或硬盘驱动器(HDD)。车辆控制系统747可利 用WLAN接口 752与外部通信。
现在参考图12E，本发明的教导可以实现在蜂窝电话758的存储器 764中。蜂窝电话758包括电话控制模块760、电源762、存储器764、储 存设备766以及蜂窝网络接口 767。蜂窝电话758可包括WLAN接口 768 及相关天线769、麦克风770、音频输出772 (例如扬声器和/或输出插 孔)、显示屏774以及用户输入设备776 (例如键盘和/或点选设备)。
电话控制模块760可接收来自蜂窝网络接口 767、 WLAN接口 768、 麦克风770和/或用户输入设备776的输入信号。电话控制模块760可对信 号进行处理，包括编码、解码、过滤和/或格式化，并生成输出信号。输出 信号可被传输到存储器764、储存设备766、蜂窝网络接口 767、 WLAN 接口 768和音频输出772中的一个或多个。
存储器764可包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器， 例如闪存、相变存储器或其中每个存储单元具有多于两种状态的多状态存 储器。储存设备766可包括光储存设备(例如DVD驱动器)和/或硬盘驱 动器(HDD)。电源762向蜂窝电话758的组件提供电力。
现在参考图12F，本发明的教导可以实现在机顶盒778的存储器783 中。机顶盒778包括机顶盒控制模块780、显示器781、电源782、存储器 783、储存设备784以及WLAN接口 785及相关天线786。
机顶盒控制模块780可接收来自WLAN接口 785和外部接口 787的输入信号，该外部接口 787经由线缆、宽带因特网和/或卫星来发送和接收信
息。机顶盒控制模块780可对信号进行处理，包括编码、解码、过滤和/或
格式化，并生成输出信号。输出信号可包括标准和/或高清晰格式的音频和
/或视频信号。输出信号可被传输到WLAN接口 785和/或显示器781。显 示器781可包括电视、投影仪和/或监视器。
电源782向机顶盒778的组件提供电力。存储器784可包括随机访问 存储器(RAM)和/或非易失性存储器，例如闪存、相变存储器或其中每 个存储单元具有多于两种状态的多状态存储器。储存设备784可包括光储 存设备(例如DVD驱动器)和/或硬盘驱动器(HDD)。
现在参考图12G，本发明的教导可以实现在媒体播放器789的存储器 792中。媒体播放器789可包括媒体播放器控制模块790、电源791、存储 器792、储存设备793、 WLAN接口 794及相关天线795以及外部接口 799。
媒体播放器控制模块790可接收来自WLAN接口 794和/或外部接口 799的输入信号。外部接口 799可包括USB、红外和/或以太网。输入信号 可包括压縮的音频和/或视频，并且可以遵循MP3格式。此外，媒体播放 器控制模块790可接收来自用户输入796的输入，该用户输入796例如是 键盘、触摸板或独立的按钮。媒体播放器控制模块790可对输入信号进行 处理，包括编码、解码、过滤和/或格式化，并生成输出信号。
媒体播放器控制模块790可向音频输出797输出音频信号，并向显示 屏798输出视频信号。音频输出797可包括扬声器和/或输出插孔。显示屏 798可呈现图形用户界面，该界面可包括菜单、图标等等。电源791向媒 体播放器789的组件提供电力。存储器792可包括随机访问存储器 (RAM)和/或非易失性存储器，例如闪存、相变存储器或其中每个存储 单元具有多于两种状态的多状态存储器。储存设备793可包括光储存设备 (例如DVD驱动器)和/或硬盘驱动器(HDD)。
本领域的技术人员现在可从以上描述中意识到本发明的宽泛教导可按 多种形式实现。因此，虽然本发明包括特定的示例，但是本发明的范围不 应当局限于此，因为本领域的技术人员在研究附图、说明书和所附权利要 求书之后可以明白其他修改。
权利要求
1.一种储存系统，包括电荷储存单元，其具有第一和第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平；以及控制器，其将所述第一电荷储存区域编程到所述多个电荷电平之一，然后将所述第二电荷储存区域编程到所述多个电荷电平之一，并且基于对所述第一电荷储存区域的第一测量结果和对所述第二电荷储存区域的第二测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
2. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述控制器基于所述第二测量 结果来读取所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
3. 如权利要求1所述的储存系统，还包括由所述第一测量结果和所述 第二测量结果索引的电荷电平的查找表，其中所述控制器利用所述查找表 来确定所述第一电荷储存区域中储存的所述电荷电平。
4. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述电荷储存单元包括氮化物 只读存储器晶体管。
5. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述电荷储存单元还包括能够 采取多个电荷电平的第三电荷储存区域，所述控制器在所述第二电荷储存 区域之后对所述第三电荷储存区域编程，并且所述控制器基于所述第二测 量结果和对所述第三电荷储存区域的第三测量结果中的至少一个以及所述 第一测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
6. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述控制器通过在每个编程间 隔之后进行测量来迭代地编程，直到所述多个电荷电平中所需的一个电平 被达到为止。
7. 如权利要求6所述的储存系统，其中对所述第二电荷储存区域的第 一编程间隔是基于所述第一电荷储存区域中储存的所述电荷电平来进行 的。
8. 如权利要求1所述的储存系统，还包括第二电荷储存单元，其具有第一和第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平；其中所述控制器在对所述电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区 域编程之后对所述第二电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区域编 程，其中所述控制器基于对所述第二电荷储存单元的所述第一电荷储存区 域的第三测量结果和对所述第二电荷储存单元的所述第二电荷储存区域的 第四测量结果来读取所述第二电荷储存单元的所述第一电荷储存区域中储 存的电荷电平，并且其中所述控制器基于所述第三测量结果和所述第四测量结果中的至少 一个以及所述第二测量结果来读取所述电荷储存单元的所述第二电荷储存 区域中储存的电荷电平。
9. 一种储存系统，包括M个电荷储存单元，其中每一个包括能够采取N个电荷电平之一 的电荷储存区域，其中N和M是大于1的整数；以及控制器，其将所述M个电荷储存单元中的第一单元编程到所述N个 电荷电平之一，然后将所述M个电荷储存单元中的第二单元编程到所述N 个电荷电平之一，并且基于对所述第一单元的第一测量结果和对所述第二 单元的第二测量结果来读取所述第一单元中储存的电荷电平。
10. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述控制器基于所述第二测 量结果来读取所述第二单元中储存的电荷电平。
11. 如权利要求9所述的储存系统，还包括由所述第一测量结果和所 述第二测量结果索引的电荷电平的查找表，其中所述控制器利用所述査找 表来读取所述第一单元中储存的所述电荷电平。
12. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述M个电荷储存单元包括 NAND闪速晶体管。
13. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述控制器在所述第二单元 之后对所述M个电荷储存单元中的第三单元编程，并且基于所述第二测量 结果和对所述第三单元的第三测量结果中的至少一个以及所述第一测量结 果来读取所述第一单元中储存的电荷电平。
14. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述控制器通过在每个编程 间隔之后进行测量来迭代地编程，直到所述N个电荷电平中所需的一个电 平被达到为止。
15. 如权利要求14所述的储存系统，其中对所述第二单元的第一编程 间隔是基于所述第一单元中储存的所述电荷电平来进行的。
16. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述M个电荷储存单元中的 每一个包括多个电荷储存区域，该多个电荷储存区域包括所述能够釆取N 个电荷电平之一的电荷储存区域，其中所述控制器在对所述第一单元的第 一和第二电荷储存区域编程之后对所述第二单元的第一和第二电荷储存区 域编程，并且所述第一单元的所述第一电荷储存区域包括所述第一单元的 所述电荷储存区域，并且所述第二单元的所述第一电荷储存区域包括所述 第二单元的所述电荷储存区域。
17. 如权利要求16所述的储存系统，其中控制器基于所述第二测量结 果和对所述第二单元的所述第二电荷储存区域的第三测量结果来读取所述 第二单元的所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平，并且所述控制器基 于所述第二和第三测量结果中的至少一个以及对所述第一单元的所述第二 电荷储存区域的第四测量结果来读取所述第一单元的所述第二电荷储存区 域中储存的电荷电平。
18. —种方法，包括将电荷储存单元的第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一； 在对所述第一电荷储存区域编程之后将所述电荷储存单元的第二电荷储存区域编程到所述多个电荷电平之一；分别对所述第一和第二电荷储存区域执行第一和第二测量；以及 基于所述第一和第二测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
19. 如权利要求18所述的方法，还包括基于所述第二测量结果来读取 所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
20. 如权利要求18所述的方法，还包括提供由所述第一测量结果和所述第二测量结果索引的电荷电平的查找表；以及利用所述査找表来读取所述第一电荷储存区域中储存的所述电荷电平。
21. 如权利要求18所述的方法，其中所述电荷储存单元包括氮化物只 读存储器晶体管。
22. 如权利要求18所述的方法，还包括在对所述第二电荷储存区域编程之后对所述电荷储存单元的第三电荷 储存区域编程；对所述第三电荷储存区域执行第三测量；以及基于所述第二测量结果和所述第三测量结果中的至少一个以及所述第 一测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
23. 如权利要求18所述的方法，还包括通过在每个编程间隔之后进行 测量来迭代地编程，直到所述多个电荷电平中所需的一个电平被达到为 止。
24. 如权利要求23所述的方法，还包括基于所述第一电荷储存区域中 储存的所述电荷电平来进行对所述第二电荷储存区域的第一编程间隔。
25. 如权利要求18所述的方法，还包括在对所述电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区域编程之后对第 二电荷储存单元的第一和第二电荷储存区域编程；分别对所述第二电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区域执行第 三和第四测量；基于所述第三和第四测量结果来读取所述第二电荷储存单元的所述第 一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于所述第三和第四测量结果中的至少一个以及所述第二测量结果来 读取所述电荷储存单元的所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
26. —种方法，包括将M个电荷储存单元中的第一单元编程到N个电荷电平之一，其中 N和M是大于1的整数；在对所述第一单元编程之后将所述M个电荷储存单元中的第二单元编程到所述N个电荷电平之一 ；分别对所述第一和第二单元执行第一和第二测量；以及 基于所述第一和第二测量结果来读取所述第一单元中储存的电荷电平。
27. 如权利要求26所述的方法，还包括基于所述第二测量结果来读取所述第二单元中储存的电荷电平。
28. 如权利要求26所述的方法，还包括提供由所述第一测量结果和所述第二测量结果索引的电荷电平的查找表；以及利用所述査找表来读取所述第一单元中储存的所述电荷电平。
29. 如权利要求26所述的方法，其中所述M个电荷储存单元包括 NAND闪速晶体管。
30. 如权利要求26所述的方法，还包括在对所述第二单元编程之后对所述M个电荷储存单元中的第三单元编程；对所述第三单元执行第三测量；以及基于所述第二和第三测量结果中的至少一个以及所述第一测量结果来 读取所述第一单元中储存的电荷电平。
31.如权利要求26所述的方法，还包括通过在每个编程间隔之后进行 测量来迭代地编程，直到所述N个电荷电平中所需的一个电平被达到为 止。
32. 如权利要求31所述的方法，还包括基于所述第一单元中储存的所 述电荷电平来进行对所述第二单元的第一编程间隔。
33. 如权利要求26所述的方法，还包括在对所述第一单元的第一和第 二电荷储存区域编程之后对所述第二单元的第一和第二电荷储存区域编 程，其中所述第一单元的所述第一电荷储存区域包括所述第一单元的所述 电荷储存区域，并且所述第二单元的所述第一电荷储存区域包括所述第二 单元的所述电荷储存区域。
34. 如权利要求33所述的方法，还包括分别对所述第一和第二单元的所述第二电荷储存区域执行第三和第四 基于所述第二和第四测量结果来读取所述第二单元的所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于所述第二和第四测量结果中的至少一个以及所述第三测量结果来 读取所述第一单元的所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
全文摘要
一种储存系统包括电荷储存单元和控制器。电荷储存单元包括第一和第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平。控制器将第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一，然后将第二电荷储存区域编程到多个电荷电平之一。控制器基于对第一电荷储存区域的第一测量结果和对第二电荷储存区域的第二测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
文档编号G11C11/56GK101632129SQ200880002210
公开日2010年1月20日 申请日期2008年1月10日 优先权日2007年1月12日
发明者潘塔斯·苏塔迪嘉 申请人:马维尔国际贸易有限公司
技术领域：
本发明涉及电荷储存存储器(charge storage memory)，更具体而言涉 及从电荷储存存储器精确地读取储存的值。
背景技术：
这里提供的背景技术描述仅用于一般地呈现本公开的上下文。在该背 景技术部分中所描述的当前署名的发明人的工作以及不能以其他方式被当 作提交时的现有技术的这些描述中的一些方面不能明示或暗示地看作是本 公开的现有技术。
现在参考图1，图1示出了根据现有技术的双边存储单元(dual-edged memory cell) 100的截面图。在各种实现方式中，双边存储单元100可以 是基于氮化物的，并且可包括来自Saiflm Semrconductors, Ltd.的氮化物只 读存储器(NROM)晶体管。下文中将双边存储单元100称为晶体管 亂
晶体管IOO包括p掺杂衬底102以及可用作源极或漏极的第一 n+掺杂 区域("右侧触点")104。晶体管100还包括可用作漏极或源极的第二 n+掺杂区域("左侧触点")106。晶体管100还包括第一栅极介电层 108、俘获材料(例如氮化物)层110、第二栅极介电层112和多晶硅栅极 114。
晶体管100可在两个区域中储存电荷，这两个区域在图1中大体上示为两个圆形区域左侧区域120和右侧区域122。储存在左侧和右侧区域
120禾卩122中的电荷的量影响晶体管100的阈值电压，这是可以用来储存 数据的属性。
因为晶体管100基本上是对称的，所以左侧和右侧触点104和106可 以互换地用作源极和漏极。为了对右侧区域122进行编程，正电压被施加 到栅极114和右侧触点104，而左侧触点106被保持在地。然后电子从左 侧触点106移动到右侧触点104，并且一些获得了足够的能量以经过第一 栅极介电层108并在氮化物层110中被俘获。电荷可被俘获在右侧区域 122内。
当在与编程方向相反的方向上读取时，右侧区域122中俘获的电荷对 晶体管100的阈值电压有巨大的影响。换言之，电压被施加到栅极114和 左侧触点106，而右侧触点104被保持在地。该电压一般小于用于对晶体 管IOO进行编程的电压。随后流经晶体管100的电流的量指示出读取方向 上晶体管100的阈值电压，从而指示出右侧区域122中俘获的电荷的量。
晶体管IOO下方的箭头指示出在对左侧和右侧区域120和122中每一 个的编程和读取操作期间电子的流动方向。用于编程和读取的电压对于左 侧区域120来说是相反的。例如，当电子从左恻触点106流动到右侧触点 104时，对右侧区域122执行编程。这是通过使右侧触点104保持在比左 侧触点106更高的电势来实现的。
右侧区域122的读取是通过使左侧触点106保持在更高的电势来执行 的，从而在读取期间电子将会流向左侧触点106。对于左侧区域120，编 程操作涉及使左侧触点106保持在比右侧触点104更高的电势。左侧区域 120的读取可通过使右侧触点104保持在比左侧触点106更高的电势来执 行。
现在参考图2，图2示出了根据现有技术的NAND闪存内的储存单元 (storage cell)阵列150的功能示意图。阵列150包括顶部和底部选择晶 体管152和154，它们可以是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(n-MOSFET)。阵列150还包括串联连接在底部选择晶体管154和顶部选择 晶体管152之间的四个NAND储存单元156-1、 156-2、 156-3禾P 156-4。200880002210.7
说明书第3/22页
NAND储存单元156可实现为浮栅n-MOSFET器件。
诸如NAND储存单元156-4这样的NAND储存单元可通过在NAND 储存单元156-4的栅极上施加例如20伏特的大电压来进行编程。顶部选择 晶体管152也会在其栅极接收20伏特，而底部选择晶体管154的栅极将会 接地。顶部选择晶体管152的漏极也将会被接地。
不会被编程的NAND储存单元156-3、 156-2和156-1的栅极被保持在 足以使晶体管导通但却不会对其进行编程的电压，例如5伏特。电子在 NAND储存单元156-4的浮栅中被俘获，从而改变其阈值电压。
读取NAND储存单元156-4涉及通过施加导通电压(例如5伏特)来 导通其他NAND储存单元156-3、 156-2和156-1。顶部和底部选择晶体管 152禾B 154也被导通。NAND储存单元156-4的栅极被保持在某个电压， 在该电压下改变的阈值电压将会表现为漏极电流的很大变化。
预定的电流，例如在不同阈值电压下NAND储存单元156-4所吸收的 电流的平均值，被置于顶部选择晶体管152的漏极中。如果该电流高于 NAND储存单元156-4所发出的电流，则顶部选择晶体管152的漏极处的 电压将会增大；否则，顶部选择晶体管152的漏极处的电压将会减小。该 电压电平可被测量，以推断NAND储存单元156-4的阈值电压，从而推断 NAND储存单元156-4的编程状态。
现在参考图3，图3示出了根据现有技术的存储器200的功能框图。 存储器200包括储存单元阵列202和控制器204。储存单元阵列202可由 诸如图1所示的双边存储单元和图2所示的NAND储存单元之类的器件组 成。控制器204与存储器200外界的外部设备通信，并且对储存单元阵列 202进行编程、擦除和读取。
发明内容
一种储存系统包括电荷储存单元和控制器。电荷储存单元包括第一和 第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个 电荷电平。控制器将第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一，然后将 第二电荷储存区域编程到多个电荷电平之一。控制器基于对第一电荷储存区域的第一测量结果和对第二电荷储存区域的第二测量结果来读取第一电 荷储存区域中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器基于第二测量结果结果来读取第二电荷储存区 域中储存的电荷电平。储存系统还包括由第一测量结果和第二测量结果索 引的电荷电平的查找表。控制器利用査找表来确定第一电荷储存区域中储 存的电荷电平。电荷储存单元包括氮化物只读存储器晶体管。
在其他特征中，电荷储存单元还包括能够采取多个电荷电平的第三电 荷储存区域，控制器在第二电荷储存区域之后对第三电荷储存区域编程， 并且控制器基于第二测量结果和对第三电荷储存区域的第三测量结果中的 至少一个以及第一测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器通过在每个编程间隔之后迸行测量来迭代地编 程，直到多个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。对第二电荷储存区 域的第一编程间隔是基于第一电荷储存区域中储存的电荷电平来进行的。 储存系统还包括第二电荷储存单元，其具有第一和第二电荷储存区域，该 第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平。控制器在对 电荷储存单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二电荷储存单元的 第一和第二电荷储存区域编程，
在其他特征中，控制器基于对第二电荷储存单元的第一电荷储存区域 的第三测量结果和对第二电荷储存单元的第二电荷储存区域的第四测量结 果来读取第二电荷储存单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平。控制 器基于第三测量结果和第四测量结果中的至少一个以及第二测量结果来读 取电荷储存单元的第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
一种储存系统包括M个电荷储存单元和控制器。M个电荷储存单元
中的每一个包括能够采取N个电荷电平之一的电荷储存区域，其中N和 M是大于1的整数。控制器将M个电荷储存单元中的第一单元编程到N 个电荷电平之一，然后将M个电荷储存单元中的第二单元编程到N个电 荷电平之一。控制器基于对第一单元的第一测量结果和对第二单元的第二 测量结果来读取第一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器基于第二测量结果来读取第二单元中储存的电荷电平。储存系统还包括由第一测量结果和第二测量结果索引的电荷电平 的查找表。控制器利用查找表来读取第一单元中储存的电荷电平。M个电
荷储存单元包括NAND闪速晶体管(NAND flash transistor)。控制器在第 二单元之后对M个电荷储存单元中的第三单元编程，并且基于第二测量结 果和对第三单元的第三测量结果中的至少一个以及第一测量结果来读取第 一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制器通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编 程，直到N个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。对第二单元的第一
编程间隔是基于第一单元中储存的电荷电平来进行的。M个电荷储存单元 中的每一个包括多个电荷储存区域，该多个电荷储存区域包括所述能够采 取N个电荷电平之一的电荷储存区域。控制器在对第一单元的第一和第二 电荷储存区域编程之后对第二单元的第一和第二电荷储存区域编程。
在其他特征中，第一单元的第一电荷储存区域包括第一单元的所述电 荷储存区域，并且第二单元的第一电荷储存区域包括第二单元的所述电荷 储存区域。控制器基于第二测量结果和对第二单元的第二电荷储存区域的 第三测量结果来读取第二单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平。控 制器基于第二和第三测量结果中的至少一个以及对第一单元的第二电荷储 存区域的第四测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域中储存的电荷 电平。
一种方法包括将电荷储存单元的第一电荷储存区域编程到多个电荷 电平之一；在对第一电荷储存区域编程之后将电荷储存单元的第二电荷储 存区域编程到多个电荷电平之一；分别对第一和第二电荷储存区域执行第 一和第二测量；以及基于第一和第二测量结果来读取第一电荷储存区域中 储存的电荷电平。
在其他特征中，该方法还包括基于第二测量结果来读取第二电荷储存 区域中储存的电荷电平。该方法还包括提供由第一测量结果和第二测量 结果索引的电荷电平的查找表；以及利用查找表来读取第一电荷储存区域 中储存的电荷电平。电荷储存单元包括氮化物只读存储器晶体管。
在其他特征中，该方法还包括在对第二电荷储存区域编程之后对电荷储存单元的第三电荷储存区域编程；对第三电荷储存区域执行第三测 量；以及基于第二测量结果和第三测量结果中的至少一个以及第一测量结 果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。该方法还包括通过在每个 编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直到多个电荷电平中所需的一个电 平被达到为止。
在其他特征中，该方法还包括基于第一电荷储存区域中储存的电荷电 平来进行对第二电荷储存区域的第一编程间隔。该方法还包括在对电荷 储存单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二电荷储存单元的第一 和第二电荷储存区域编程；分别对第二电荷储存单元的第一和第二电荷储 存区域执行第三和第四测量；基于第三和第四测量结果来读取第二电荷储 存单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第三和第四测量 结果中的至少一个以及第二测量结果来读取电荷储存单元的第二电荷储存 区域中储存的电荷电平。
一种方法包括将M个电荷储存单元中的第一单元编程到N个电荷
电平之一，其中N和M是大于1的整数；在对第一单元编程之后将M个
电荷储存单元中的第二单元编程到N个电荷电平之一；分别对第一和第二 单元执行第一和第二测量；以及基于第一和第二测量结果来读取第一单元
中储存的电荷电平。
在其他特征中，该方法还包括基于第二测量结果来读取第二单元中储
存的电荷电平。该方法还包括提供由第一测量结果和第二测量结果索引
的电荷电平的查找表；以及利用查找表来读取第一单元中储存的电荷电 平。M个电荷储存单元包括NAND闪速晶体管。
在其他特征中，该方法还包括在对第二单元编程之后对M个电荷储
存单元中的第三单元编程；对第三单元执行第三测量；以及基于第二和第 三测量结果中的至少一个以及第一测量结果来读取第一单元中储存的电荷 电平。该方法还包括通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直 到N个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。
在其他特征中，该方法还包括基于第一单元中储存的电荷电平来进行 对第二单元的第一编程间隔。该方法还包括在对第一单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二单元的第一和第二电荷储存区域编程。第一单 元的第一电荷储存区域包括第一单元的所述电荷储存区域，并且第二单元 的第一电荷储存区域包括第二单元的所述电荷储存区域。
在其他特征中，该方法还包括分别对第一和第二单元的第二电荷储 存区域执行第三和第四测量；基于第二和第四测量结果来读取第二单元的 第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第二和第四测量结果中的 至少一个以及第三测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域中储存的 电荷电平。
一种储存系统包括电荷储存装置，该电荷储存装置具有用于采取多个 电荷电平的第一和用于采取多个电荷电平的第二电荷储存区域；以及控制 装置，用于将第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一，然后将第二电 荷储存区域编程到多个电荷电平之一，并且基于对第一电荷储存区域的第 一测量结果和对第二电荷储存区域的第二测量结果来读取第一电荷储存区 域中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制装置基于第二测量结果来读取第二电荷储存区域 中储存的电荷电平。储存系统还包括用于根据第一测量结果和第二测量结 果查找电荷电平的查找装置。控制装置利用查找装置来确定第一电荷储存 区域中储存的电荷电平。电荷储存装置包括氮化物只读存储器晶体管。
在其他特征中，电荷储存装置还包括用于采取多个电荷电平的第三电 荷储存区域，控制装置在第二电荷储存区域之后对第三电荷储存区域编 程，并且控制装置基于第二测量结果和对第三电荷储存区域的第三测量结 果中的至少一个以及第一测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷 电平。
在其他特征中，控制装置通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地 编程，直到多个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。对第二电荷储存 区域的第一编程间隔是基于第一电荷储存区域中储存的电荷电平来进行 的。储存系统还包括第二电荷储存装置，该第二电荷储存装置具有用于采 取多个电荷电平的第一电荷储存区域和用于采取多个电荷电平的第二电荷 储存区域。在其他特征中，控制装置在对电荷储存装置的第一和第二电荷储存区 域编程之后对第二电荷储存装置的第一和第二电荷储存区域编程。控制装 置基于对第二电荷储存装置的第一电荷储存区域的第三测量结果和对第二 电荷储存装置的第二电荷储存区域的第四测量结果来读取第二电荷储存装 置的第一电荷储存区域中储存的电荷电平。控制装置基于第三测量结果和 第四测量结果中的至少一个以及第二测量结果来读取电荷储存装置的第二 电荷储存区域中储存的电荷电平。
一种储存系统包括M个电荷储存装置，其中每一个包括用于采取N 个电荷电平之一的电荷储存区域，其中N和M是大于1的整数；以及控 制装置，用于将M个电荷储存装置中的第一单元编程到N个电荷电平之 一，然后将M个电荷储存装置中的第二单元编程到N个电荷电平之一； 并且基于对第一单元的第一测量结果和对第二单元的第二测量结果来读取 第一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，控制装置基于第二测量结果来读取第二单元中储存的 电荷电平。储存系统还包括用于基于第一测量结果和第二测量结果来提供 电荷电平的查找装置。控制装置利用查找表来读取第一单元中储存的电荷
电平。M个电荷储存装置包括NAND闪速晶体管。
在其他特征中，控制装置在第二单元之后对M个电荷储存装置中的第 三单元编程，并且基于第二测量结果和对第三单元的第三测量结果中的至 少一个以及第一测量结果来读取第一单元中储存的电荷电平。控制装置通 过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直到N个电荷电平中所需 的一个电平被达到为止。对第二单元的第一编程间隔是基于第一单元中储 存的电荷电平来进行的。
在其他特征中，M个电荷储存装置中的每一个包括多个电荷储存区 域，该多个电荷储存区域包括所述能够采取N个电荷电平之一的电荷储存 区域。控制装置在对第一单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二 单元的第一和第二电荷储存区域编程。第一单元的第一电荷储存区域包括 第一单元的所述电荷储存区域，并且第二单元的第一电荷储存区域包括第 二单元的所述电荷储存区域。在其他特征中，控制装置基于第二测量结果和对第二单元的第二电荷 储存区域的第三测量结果来读取第二单元的第一电荷储存区域中储存的电 荷电平。控制装置基于第二和第三测量结果中的至少一个以及对第一单元 的第二电荷储存区域的第四测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域 中储存的电荷电平。
一种储存来供处理器用于操作储存系统的计算机程序包括将电荷储 存单元的第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一；在对第一电荷储存 区域编程之后将电荷储存单元的第二电荷储存区域编程到多个电荷电平之 一；分别对第一和第二电荷储存区域执行第一和第二测量；以及基于第一 和第二测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第二测量结果来读取第二电 荷储存区域中储存的电荷电平。该计算机程序还包括提供由第一测量结 果和第二测量结果索引的电荷电平的查找表；以及利用查找表来读取第一
电荷储存区域中储存的电荷电平。电荷储存单元包括氮化物只读存储器晶
体管。 -
在其他特征中，该计算机程序还包括在对第二电荷储存区域编程之
后对电荷储存单元的第三电荷储存区域编程；对第三电荷储存区域执行第 三测量；以及基于第二测量结果和第三测量结果中的至少一个以及第一测 量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。该计算机程序还包括 通过在每个编程间隔之后进行测量来迭代地编程，直到多个电荷电平中所 需的一个电平被达到为止。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第一电荷储存区域中储存的 电荷电平来进行对第二电荷储存区域的第一编程间隔。该计算机程序还包 括在对电荷储存单元的第一和第二电荷储存区域编程之后对第二电荷储 存单元的第一和第二电荷储存区域编程；分别对第二电荷储存单元的第一 和第二电荷储存区域执行第三和第四测量；基于第三和第四测量结果来读 取第二电荷储存单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第 三和第四测量结果中的至少一个以及第二测量结果来读取电荷储存单元的 第二电荷储存区域中储存的电荷电平。一种储存来供处理器用于操作储存系统的计算机程序包括将M个电 荷储存单元中的第一单元编程到N个电荷电平之一，其中N和M是大于
1的整数；在对第一单元编程之后将M个电荷储存单元中的第二单元编程
到N个电荷电平之一；分别对第一和第二单元执行第一和第二测量；以及 基于第一和第二测量结果来读取第一单元中储存的电荷电平。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第二测量结果来读取第二单 元中储存的电荷电平。该计算机程序还包括提供由第一测量结果和第二 测量结果索引的电荷电平的査找表；以及利用查找表来读取第一单元中储 存的电荷电平。M个电荷储存单元包括NAND闪速晶体管。
在其他特征中，该计算机程序还包括在对第二单元编程之后对M个 电荷储存单元中的第三单元编程；对第三单元执行第三测量；以及基于第 二和第三测量结果中的至少一个以及第一测量结果来读取第一单元中储存 的电荷电平。该计算机程序还包括通过在每个编程间隔之后进行测量来迭 代地编程，直到N个电荷电平中所需的一个电平被达到为止。
在其他特征中，该计算机程序还包括基于第一单元中储存的电荷电平 来进行对第二单元的第一编程间隔。该计算机程序还包括在对第一单元的 第一和第二电荷储存区域编程之后对第二单元的第一和第二电荷储存区域 编程。第一单元的第一电荷储存区域包括第一单元的所述电荷储存区域，
并且第二单元的第一电荷储存区域包括第二单元的所述电荷储存区域。
在其他特征中，该计算机程序还包括分别对第一和第二单元的第二
电荷储存区域执行第三和第四测量；基于第二和第四测量结果来读取第二 单元的第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于第二和第四测量结 果中的至少一个以及第三测量结果来读取第一单元的第二电荷储存区域中 储存的电荷电平。
在其他特征中，上述系统和方法是由一个或多个处理器所执行的计算 机程序实现的。计算机程序可驻留在计算机可读介质上，例如但不限于存 储器、非易失性数据储存设备和/或其他合适的有形储存介质。
从下面提供的详细描述可以清楚本发明的其他应用领域。应当理解详 细描述和具体示例尽管示出了本发明的优选实施例，但是仅是出于说明目的，而不是要限制本发明的范围。
从详细描述和附图中，将更充分地理解本发明，附图中 图1是根据现有技术的双边存储单元的截面图2是根据现有技术的NAND闪存内的储存单元阵列的功能示意图； 图3是根据现有技术的存储器的功能框图4是示出根据本发明原理的编程操作中执行的示例性步骤的流程
图5是根据本发明原理的示例性双边存储单元的截面图6是示出根据本发明原理在对图5的储存单元进行写入和读取时执 行的示例性步骤的流程图7是根据本发明原理的示例性NAND闪存的储存单元阵列的功能示 意图8是示出根据本发明原理在对图7的储存单元进行写入和读取时执 行的示例性步骤的流程图9是示出根据本发明原理在对通用储存单元实现的存储器内容进行 写入和读取时执行的示例性步骤的流程图10是根据本发明原理的示例性存储器的功能框图11是根据本发明原理的图10的更详细功能框图12A是硬盘驱动器的功能框图12B是DVD驱动器的功能框图12C是高清晰电视的功能框图12D是车辆控制系统的功能框图12E是蜂窝电话的功能框图12F是机顶盒的功能框图；以及
图12G是媒体播放器的功能框图。
具体实施方式
下面的描述仅是示例性质的，而决不打算限制本发明、其应用或使 用。为了清楚，附图中将使用相同的标号来标识类似的元件。这里所使用 的短语"A、 B和C中的至少一个"应当被理解为表示使用非排他性逻辑
"或"的逻辑(A或B或C)。应当理解一种方法内的步骤可按照不同顺
序执行，而不会改变本发明的原理。
这里所使用的术语模块、电路和/或器件指的是专用集成电路
(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享
的、专用的或群组的)和存储器、组合逻辑电路以及/或者提供所描述功能 的其他适当组件。
参考图4，流程图示出了根据本发明原理的编程操作中执行的示例性 步骤。当电荷储存单元被编程时，在指定的时间段中编程条件被应用到电 荷储存单元。当电荷储存单元拥有两种状态之一时(储存一个比特)，存 在如此大的误差裕量，使得固定时间段中的编程很可靠地将电荷储存单元 从一种状态改变到另一种。但是，当单个电荷储存单元可采取多于两个电 平时，迭代过程可用来确保电荷储存单元被精确地编程到正确的状态。
控制开始于步骤250中。在步骤250中，控制向电荷储存单元应用编 程条件，例如在上述双边存储单元和NAND储存单元中描述的那些。控制 在步骤252中继续，在该步骤中控制对电荷储存单元执行检验功能，例如 读取。控制在步骤254中继续，在该步骤中如果电荷储存单元的状态已经 达到所需的电平，控制则结束；否则控制返回到步骤250。
图4的流程图描述了其电荷只能在一个方向上被修改的电荷储存单元 的编程操作。如果电荷储存单元被过编程，则在重新尝试编程之前，电荷 储存单元的整个群组都必须被擦除回到已擦除状态。如果能够在不完全擦 除的情况下降低电荷储存单元的电荷电平，或者如果能够个别擦除电荷储 存单元，则可以修改图4的流程图。当编程迭代之一超出所需的电荷量 时，可以添加擦除或去编程步骤以实现精确编程。如果电荷校正能够去除 过冲，则可以以更大的步骤来执行编程。
现在参考图5，图5示出了根据本发明原理的示例性双边存储单元 300的截面图。单元300可以是基于氮化物的，并且可包括来自SaifonSemiconductors, Ltd.的氮化物只读存储器(NROM)晶体管。单元300包 括两个电荷储存区域，即左侧区域302和右侧区域304。如针对图1所 述，左侧区域302被编程为具有某一电荷量。
例如，为了在左侧区域302内储存四个电平，单元300可提供具有最 少电荷量的己擦除电平和三个具有增加的电荷量的已编程电平。图4所示 的迭代编程过程可用来确保左侧区域302被精确地编程到三个已编程电平 之一。
当左侧区域302被读取时，如图1所示，左侧区域302中的电荷量改 变阈值电压，因此改变在单元300被读取时产生的电流。左侧和右侧区域 302和304可以按任一顺序被编程，并且如果存在更多的电荷储存区域， 则它们也可以按任何顺序被编程。
对左侧和右侧区域302和304的读取发生的顺序与它们被写入的顺序 相反。出于当前说明的目的，描述了两个储存区域，并且左侧区域302首 先被编程，如图5中带圈的1所指示。图4的方法可用来对左侧区域302 进行编程。在左侧区域302被编程后，右侧区域304可被编程。当对右侧 区域304进行编程时，也可使用图4的方法。
图4的迭代编程过程一直进行，直到右侧区域304内的电荷电平被精 确地读取为止。右侧区域304因此被精确地编程，而不论左侧区域302处 于什么状态。但是，当左侧区域302被编程时，右侧区域304仍处于其自 然的已擦除状态。 一旦右侧区域304被编程，对左侧区域302的读取就受 到右侧区域304的编程状态的影响。
当每个区域只有两个电荷电平时，另一个区域对读取的影响可能不 大。但是，当每个区域储存更多电平时，可能就需要考虑这个影响了。为 此，右侧区域304可以首先被读取。因为它的编程电平被迭代地设置到己 知的状态，所以右侧区域304的值可被精确地确定。如果右侧区域304的 给定状态对从左侧区域302读取的值的影响是已知的，则可以从读取自左 侧区域302的值中可编程地去除右侧区域304的影响。
右侧区域304对左侧区域302的读取的影响可通过建模来确定，或者 可通过在右侧区域304的不同编程电平测量从左侧区域302读取的值来经验地确定。此经验确定所获得的知识也可影响关于用于对单元300编程的 电荷电平的设计决定，以便改进误差裕量。
现在参考图6，流程图示出了根据本发明原理在对图5的储存单元进 行写入和读取时执行的示例性步骤。控制开始于步骤350中，在该步骤中 第一位置被写入。第一位置可被迭代地编程，如针对图4所述。控制在步 骤352中继续，在该步骤中第二单元位置被写入。第二单元位置也可被迭 代地编程。可以基于第一位置中储存的数据来修改迭代编程过程。
例如，储存在第一单元位置中的数据可能导致在第二单元位置处需要 更多的电荷来达到所需的值。在这种情况下，可以例如通过增大电流、电 压和/或编程时间来增大迭代编程周期的强度。相应地，如果先前写入的值 将会导致某个位置更迅速地达到所需的值，则编程周期的强度将减小。在 各种实现方式中，只有第一编程迭代被基于先前写入的值来变更。然后控 制在步骤354中继续。控制在步骤354中等待，直到单元的内容被请求， 此时控制转移到步骤356。
为了取出单元的内容，可以使用反向读取过程，其中基于从第一和第 二位置读取的原始值来确定写入到第一位置的数据。在步骤356中，读取 第二位置的原始值。因为在对第二位置进行写入时考虑了储存在第一位置 中的数据的影响，因此从第二位置中读取的原始值可被用作数据。
然后控制在步骤358中继续，在该步骤中读取第一位置的原始值。控 制在步骤360中继续，在该步骤中基于从第二位置读取的原始值来校准从 第一位置读取的原始值。校准可通过从由第一和第二位置的原始值索引的 表中查找校准后的数据值来实现。其他校准方式包括对取决于第一和第二 位置的原始值的函数求值。
储存在两个位置的数据现在已经被精确地读取，并且控制结束。在各 种实现方式中，控制可返回到步骤354以进行更多的读取，并且控制可执 行其他步骤以允许擦除。反向读取过程可被应用到写入数据影响读取先前 写入的数据的能力的任何存储器设备类型或者配置。这包括写入新数据改 变储存的数据的情形和写入新数据影响储存的数据在被读取时看起来如何 的情形。现在参考图7，图7示出了根据本发明原理的示例性NAND闪存的储 存单元阵列400的功能示意图。为了清晰，来自图2的标号被用于标识类 似的组件。NAND储存单元156-1可以首先被写入，如图7中带圈的1所 指示。NAND储存单元156-2可随后被写入。
通过利用图4的迭代编程过程，NAND储存单元156-2的编程状态可 被精确地设置，而不管NAND储存单元156-1的影响。接下来，NAND储 存单元156-3被写入，之后是NAND储存单元156-4。当NAND j诸存单元 156-3被写入时，NAND储存单元156-4处于已擦除状态中。因此，对 NAND储存单元156-4的编程可能影响NAND储存单元156-3的读取过 程。这样，NAND储存单元应当按从圆圈4到3到2再到1的相反顺序被 读取。
现在参考图8，流程图示出了根据本发明原理在对图7的储存单元进 行写入和读取时执行的示例性步骤。控制开始于步骤450中，在该步骤中 第一 NAND储存单元被写入。控制在步骤452中继续，在该步骤中第二 NAND储存单元被写入。
控制继续对NAND储存单元进行写入，直到第N个NAND储存单元 在步骤456中被写入。在图7的示例性阵列400中，N等于4。然后控制 在步骤458中继续，在该步骤中控制等待NAND储存单元的内容被请求。 一旦被请求，控制就在步骤460中继续；否则，控制保持在步骤458中。
在步骤460中，第N个NAND储存单元被读取。控制在步骤462中 继续，在该步骤中第N-1个NAND储存单元被读取。控制在步骤464中继 续，在该步骤中基于从第N个NAND储存单元读取的值来校准第N-l个 NAND储存单元。控制继续对后续的NAND储存单元进行读取，并基于 先前值对其进行校准，直到控制在步骤468中对第一 NAND储存单元进行 读取为止。
控制在步骤470中继续，在该步骤中基于先前读取的NAND储存单元 的值来对从第一 NAND储存单元读取的值进行校准。取决于其影响程度， 可以利用来自前一 NAND储存单元的值、来自阵列内的所有其他NAND 储存单元的值或来自并非全部的、某个数目的NAND储存单元的值来校准第一NAND储存单元。然后控制结束。
现在参考图9，流程图示出了根据本发明原理在对通用电荷储存单元
实现的存储器内容进行写入和读取时执行的示例性步骤。电荷储存单元可 以布置成使得对一个储存单元的写入影响对先前被写入的储存单元的读 取。在这种配置中，每个写入操作是在不同的储存单元上执行的。
在各种实现方式中，单个储存单元可包括多个电荷储存区域。在这种 情况下，每个写入操作是在储存单元内的不同区域上执行的。当包含多个
电荷储存区域的储存单元被连结在一起时，例如图7的配置中那样，本发
明的原理仍能被使用。例如，写入可从第一储存单元的第一位置进行到第 一储存单元的第二位置，进行到第二单元的第一位置，再进行到第二单元 的第二位置，等等。
然后可使用反向读取来获得写入的数据，其中每个原始值被至少一个 先前读取的值所校准。如果先前值的影响被大大削弱的话，校准则可考虑 采用并非全部先前读取的值。在各种实现方式中，单个储存位置可在不同 的模式中被写入，从而使得可在不同的模式中从该储存位置读取离散的 值。
控制开始于步骤500中，在该步骤中第一模式/位置被写入。控制在步 骤502中继续，在该步骤中第二模式/位置被写入。控制一直继续，直到第 N模式/位置在步骤506中被写入。在各种实现方式中，单个储存单元可包 含多个电荷储存位置，并且单个电荷储存位置可在多种模式中被写入。
控制在步骤508中继续，在该步骤中控制保持，直到储存单元的内容 被请求为止。控制可在步骤508期间对储存单元执行维护，例如周期性的 刷新。即使储存单元是非易失性的，维护也可被执行，以对抗任何逐渐的 电荷泄露。
然后控制在步骤510中继续，在该步骤中第N模式/位置被读取。控 制在步骤512中继续，在该步骤中第N-l模式/位置被读取。控制在步骤 514中继续，在该步骤中基于在步骤510中从第N模式/位置读取的值来校 准第N-l模式/位置值。控制继续读取和校准，直到第一模式/位置在步骤 518中被读取为止。控制在步骤520中继续，在该步骤中基于从先前模式/位置读取的值中的一个或多个来校准从第一模式/位置获得的值。然后控制
结束o
现在参考图10，其中给出了根据本发明原理的示例性存储器550的功 能框图。存储器550包括储存单元阵列552和控制器554。存储器550还 可包括实现表556的储存和/或计算资源。
控制器554与存储器550外部的设备或总线(未示出)通信。控制器 554接收将被储存在存储器550中的数据，并利用该数据对储存单元阵列 552进行编程。控制器554对从储存单元阵列552读取的值进行校准，以 便数据被精确地取出。
控制器554从储存单元阵列552接收的值可包括模拟电流和/或电压测 量值。经过储存单元的电流可以是施加的栅极电压、施加的漏极/源极电 压、储存单元的编程状态以及相邻的储存单元或位置的编程状态的函数。 相邻储存单元或位置的影响可经验地确定或通过建模来确定(其可被经验 地检验)。
这些关系随后可减化为一个式子，该式子可被控制器554求值。可以 基于该式子或者经验确定的值来构造表556。可以基于读取的电流/电压和 相邻储存单元或位置的状态来在表556中査找单元中储存的数据。在各种 实现方式中，表是二维的， 一个维度(例如行)是相邻单元的状态，另一 维度(例如列)是所关注的储存单元中的电荷的未经校准的测量值。
行和列可对应于特定的值和/或范围。控制器554和/或表556可在表 556中的条目之间进行插值，以实现更精确的读取。提供表556减少了对 式子求值时的计算时间和/或消耗的功率，其代价是存储器550中更大的布 局面积。
现在参考图11，其中示出了根据本发明原理的示例性存储器600的功 能框图。存储器600包括储存单元阵列602、控制器604和模数转换器 (ADC) 606。储存单元阵列602可包括解码和电源逻辑610、读出放大器 612和储存单元614。控制器604将地址和控制信号传输到解码和电源逻 辑610。这些信号确定储存单元614的擦除和编程。
当控制器604向解码和电源逻辑610发送读取控制信号时，储存单元614中被选择的那些与读出放大器612交互，并且可以提供电流和/或电
压。读出放大器612所得到的模拟测量值被ADC 606转换成数字的，ADC 606将数字值传输到控制器604。控制器604随后可如上所述地对原始数 字值进行校准。控制器604可实现数字信号处理器或者与数字信号处理器 的接口，以实现校准任务。
现在参考图12A-12G，其中示出了结合本发明教导的各种示例性实现 方式。现在参考图12A，本发明的教导可实现在硬盘驱动器(HDD) 700 的缓冲器711或非易失性存储器712中。HDD 700包括硬盘组合件 (HDA) 701和HDD PCB 702。 HDA 701可包括磁介质703和读/写器件 704，其中磁介质703例如是一个或多个储存数据的盘片。
读/写器件704可被布置在致动臂705上，并且可对磁介质703上的数 据进行读取和写入。此外，HDA 701包括旋转磁介质703的主轴马达706 和对致动臂705进行致动的音圈马达(VCM) 707。前置放大器件708在 读取操作期间对读/写器件704生成的信号进行放大，并且在写入期间向读 /写器件704提供信号。
HDD PCB 702包括读/写通道模块(以下称为"读通道")709、硬盘 控制器(HDC)模块710、缓冲器711、非易失性存储器712、处理器713 和主轴/VCM驱动器模块714。读通道709对接收自和发送到前置放大器 件708的数据进行处理。
HDC模块710控制HDA 701的组件并且经由1/0接口 715与外部设备 (未示出)通信。外部设备可包括计算机、多媒体设备、移动计算设备等 等。1/0接口 715可包括有线和/或无线通信链路。
HDC模块710可接收来自HDA 701、读通道709、缓冲器711、非易 失性存储器712、处理器713、主轴/VCM驱动器模块714和/或I/O接口 715的数据。处理器713可对数据进行处理，包括编码、解码、过滤和/或 格式化。处理后的数据可被输出到HDA 701、读通道709、缓冲器711、 非易失性存储器712、处理器713、主轴/VCM驱动器模块714和/或I/0接 □ 715。
HDC模块710可使用缓冲器711和/或非易失性存储器712来储存与HDD 700的控制和操作有关的数据。缓冲器711可包括DRAM、 SDRAM 等等。非易失性存储器712可包括闪存(包括NAND和NOR闪存)、相 变存储器、磁RAM或者其中每个存储单元具有多于两种状态的多状态存 储器。主轴/VCM驱动器模块714控制主轴马达706禾n VCM 707。 HDD PCB 702包括向HDD 700的组件提供电力的电源716。
现在参考图12B，本发明的教导可实现在DVD驱动器718或CD驱动 器(未示出)的缓冲器722或非易失性存储器723中。DVD驱动器718包 括DVD PCB 719和DVD组合件(DVDA) 720。 DVD PCB 719包括DVD 控制模块721、缓冲器722、非易失性存储器723、处理器724、主轴/FM (进给马达)驱动器模块725、模拟前端模块726、写策略模块727和 DSP模块728。
DVD控制模块721控制DVDA 720的组件并且经由1/0接口 729与外 部设备(未示出)通信。外部设备可包括计算机、多媒体设备、移动计算 设备等等。1/0接口 729可包括有线和/或无线通信链路。
DVD控制模块721可接收来自缓冲器722、非易失性存储器723、处 理器724、主轴/FM驱动器模块725、模拟前端模块726、写策略模块 727、 DSP模块728和/或I/O接口 729的数据。处理器724可对数据进行 处理，包括编码、解码、过滤和/或格式化。
DSP模块728执行信号处理，例如视频和/或音频编码/解码。处理后 的数据可被输出到缓冲器722、非易失性存储器723、处理器724、主轴 /FM驱动器模块725、模拟前端模块726、写策略模块727、 DSP模块728 和/或1/0接口 729。
DVD控制模块721可使用缓冲器722和/或非易失性存储器723来储 存与DVD驱动器718的控制和操作有关的数据。缓冲器722可包括 DRAM、 SDRAM等等。非易失性存储器723可包括闪存(包括NAND和 NOR闪存)、相变存储器、磁RAM或者其中每个存储单元具有多于两种 状态的多状态存储器。DVD PCB 719包括向DVD驱动器718的组件提供 电力的电源730。
DVDA 720可包括前置放大器件731、激光驱动器732和光学器件733，该光学器件733可以是光学读/写(ORW)器件或光学只读(OR) 器件。主轴马达734旋转光学储存介质735，并且进给马达736相对于光 学储存介质735致动光学器件733。
当从光学储存介质735读取数据时，激光驱动器向光学器件733提供 读取功率。光学器件733检测来自光学储存介质735的数据，并且将数据 发送到前置放大器件731。模拟前端模块726接收来自前置放大器件731 的数据，并且执行诸如过滤和A/D转换之类的功能。为了向光学储存介质 735进行写入，写策略模块727向激光驱动器732发送功率电平和定时信 息。激光驱动器732控制光学器件733，以将数据写入到光学储存介质 735。
现在参考图12C，本发明的教导可以实现在高清晰电视(HDTV) 737 的存储器741中。HDTV 737包括HDTV控制模块738、显示器739、电 源740、存储器741、储存设备742、 WLAN接口 743及相关天线744以及 外部接口 745。
HDTV 737可接收来自WLAN接口 743和/或外部接口 745的输入信 号，该外部接口 745经由线缆、宽带因特网和/或卫星来发送和接收信息。 HDTV控制模块738可对输入信号进行处理，包括编码、解码、过滤和/或 格式化，并生成输出信号。输出信号可被传输到显示器739、存储器 741、储存设备742、 WLAN接口 743和外部接口 745中的一个或多个。
存储器741可包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器， 例如闪存、相变存储器或其中每个存储单元具有多于两种状态的多状态存 储器。储存设备742可包括光储存设备(例如DVD驱动器)和/或硬盘驱 动器(HDD) 。 HDTV控制模块738经由WLAN接口 743和/或外部接口 745与外部通信。电源740向HDTV 737的组件提供电力。
现在参考图12D，本发明的教导可以实现在车辆746的存储器749 中。车辆746可包括车辆控制系统747、电源748、存储器749、储存设备 750以及WLAN接口 752及相关天线753。车辆控制系统747可以是动力 传动系控制系统、车体控制系统、娱乐控制系统、防抱死制动系统 (ABS)、导航系统、远程信息处理系统、车道偏离系统、自适应巡航控制系统等等。
车辆控制系统747可与一个或多个传感器754通信并生成一个或多个 输出信号756。传感器754可包括温度传感器、加速度传感器、压力传感 器、转动传感器、气流传感器等等。输出信号756可控制引擎操作参数、 传动装置操作参数、悬架参数等等。
电源748向车辆746的组件提供电力。车辆控制系统747可在存储器 749和/或储存设备750中储存数据。存储器749可包括随机访问存储器 (RAM)和/或非易失性存储器，例如闪存、相变存储器或其中每个存储 单元具有多于两种状态的多状态存储器。储存设备750可包括光储存设备 (例如DVD驱动器)和/或硬盘驱动器(HDD)。车辆控制系统747可利 用WLAN接口 752与外部通信。
现在参考图12E，本发明的教导可以实现在蜂窝电话758的存储器 764中。蜂窝电话758包括电话控制模块760、电源762、存储器764、储 存设备766以及蜂窝网络接口 767。蜂窝电话758可包括WLAN接口 768 及相关天线769、麦克风770、音频输出772 (例如扬声器和/或输出插 孔)、显示屏774以及用户输入设备776 (例如键盘和/或点选设备)。
电话控制模块760可接收来自蜂窝网络接口 767、 WLAN接口 768、 麦克风770和/或用户输入设备776的输入信号。电话控制模块760可对信 号进行处理，包括编码、解码、过滤和/或格式化，并生成输出信号。输出 信号可被传输到存储器764、储存设备766、蜂窝网络接口 767、 WLAN 接口 768和音频输出772中的一个或多个。
存储器764可包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器， 例如闪存、相变存储器或其中每个存储单元具有多于两种状态的多状态存 储器。储存设备766可包括光储存设备(例如DVD驱动器)和/或硬盘驱 动器(HDD)。电源762向蜂窝电话758的组件提供电力。
现在参考图12F，本发明的教导可以实现在机顶盒778的存储器783 中。机顶盒778包括机顶盒控制模块780、显示器781、电源782、存储器 783、储存设备784以及WLAN接口 785及相关天线786。
机顶盒控制模块780可接收来自WLAN接口 785和外部接口 787的输入信号，该外部接口 787经由线缆、宽带因特网和/或卫星来发送和接收信
息。机顶盒控制模块780可对信号进行处理，包括编码、解码、过滤和/或
格式化，并生成输出信号。输出信号可包括标准和/或高清晰格式的音频和
/或视频信号。输出信号可被传输到WLAN接口 785和/或显示器781。显 示器781可包括电视、投影仪和/或监视器。
电源782向机顶盒778的组件提供电力。存储器784可包括随机访问 存储器(RAM)和/或非易失性存储器，例如闪存、相变存储器或其中每 个存储单元具有多于两种状态的多状态存储器。储存设备784可包括光储 存设备(例如DVD驱动器)和/或硬盘驱动器(HDD)。
现在参考图12G，本发明的教导可以实现在媒体播放器789的存储器 792中。媒体播放器789可包括媒体播放器控制模块790、电源791、存储 器792、储存设备793、 WLAN接口 794及相关天线795以及外部接口 799。
媒体播放器控制模块790可接收来自WLAN接口 794和/或外部接口 799的输入信号。外部接口 799可包括USB、红外和/或以太网。输入信号 可包括压縮的音频和/或视频，并且可以遵循MP3格式。此外，媒体播放 器控制模块790可接收来自用户输入796的输入，该用户输入796例如是 键盘、触摸板或独立的按钮。媒体播放器控制模块790可对输入信号进行 处理，包括编码、解码、过滤和/或格式化，并生成输出信号。
媒体播放器控制模块790可向音频输出797输出音频信号，并向显示 屏798输出视频信号。音频输出797可包括扬声器和/或输出插孔。显示屏 798可呈现图形用户界面，该界面可包括菜单、图标等等。电源791向媒 体播放器789的组件提供电力。存储器792可包括随机访问存储器 (RAM)和/或非易失性存储器，例如闪存、相变存储器或其中每个存储 单元具有多于两种状态的多状态存储器。储存设备793可包括光储存设备 (例如DVD驱动器)和/或硬盘驱动器(HDD)。
本领域的技术人员现在可从以上描述中意识到本发明的宽泛教导可按 多种形式实现。因此，虽然本发明包括特定的示例，但是本发明的范围不 应当局限于此，因为本领域的技术人员在研究附图、说明书和所附权利要 求书之后可以明白其他修改。
权利要求
1.一种储存系统，包括电荷储存单元，其具有第一和第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平；以及控制器，其将所述第一电荷储存区域编程到所述多个电荷电平之一，然后将所述第二电荷储存区域编程到所述多个电荷电平之一，并且基于对所述第一电荷储存区域的第一测量结果和对所述第二电荷储存区域的第二测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
2. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述控制器基于所述第二测量 结果来读取所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
3. 如权利要求1所述的储存系统，还包括由所述第一测量结果和所述 第二测量结果索引的电荷电平的查找表，其中所述控制器利用所述查找表 来确定所述第一电荷储存区域中储存的所述电荷电平。
4. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述电荷储存单元包括氮化物 只读存储器晶体管。
5. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述电荷储存单元还包括能够 采取多个电荷电平的第三电荷储存区域，所述控制器在所述第二电荷储存 区域之后对所述第三电荷储存区域编程，并且所述控制器基于所述第二测 量结果和对所述第三电荷储存区域的第三测量结果中的至少一个以及所述 第一测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
6. 如权利要求1所述的储存系统，其中所述控制器通过在每个编程间 隔之后进行测量来迭代地编程，直到所述多个电荷电平中所需的一个电平 被达到为止。
7. 如权利要求6所述的储存系统，其中对所述第二电荷储存区域的第 一编程间隔是基于所述第一电荷储存区域中储存的所述电荷电平来进行 的。
8. 如权利要求1所述的储存系统，还包括第二电荷储存单元，其具有第一和第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平；其中所述控制器在对所述电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区 域编程之后对所述第二电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区域编 程，其中所述控制器基于对所述第二电荷储存单元的所述第一电荷储存区 域的第三测量结果和对所述第二电荷储存单元的所述第二电荷储存区域的 第四测量结果来读取所述第二电荷储存单元的所述第一电荷储存区域中储 存的电荷电平，并且其中所述控制器基于所述第三测量结果和所述第四测量结果中的至少 一个以及所述第二测量结果来读取所述电荷储存单元的所述第二电荷储存 区域中储存的电荷电平。
9. 一种储存系统，包括M个电荷储存单元，其中每一个包括能够采取N个电荷电平之一 的电荷储存区域，其中N和M是大于1的整数；以及控制器，其将所述M个电荷储存单元中的第一单元编程到所述N个 电荷电平之一，然后将所述M个电荷储存单元中的第二单元编程到所述N 个电荷电平之一，并且基于对所述第一单元的第一测量结果和对所述第二 单元的第二测量结果来读取所述第一单元中储存的电荷电平。
10. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述控制器基于所述第二测 量结果来读取所述第二单元中储存的电荷电平。
11. 如权利要求9所述的储存系统，还包括由所述第一测量结果和所 述第二测量结果索引的电荷电平的查找表，其中所述控制器利用所述査找 表来读取所述第一单元中储存的所述电荷电平。
12. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述M个电荷储存单元包括 NAND闪速晶体管。
13. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述控制器在所述第二单元 之后对所述M个电荷储存单元中的第三单元编程，并且基于所述第二测量 结果和对所述第三单元的第三测量结果中的至少一个以及所述第一测量结 果来读取所述第一单元中储存的电荷电平。
14. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述控制器通过在每个编程 间隔之后进行测量来迭代地编程，直到所述N个电荷电平中所需的一个电 平被达到为止。
15. 如权利要求14所述的储存系统，其中对所述第二单元的第一编程 间隔是基于所述第一单元中储存的所述电荷电平来进行的。
16. 如权利要求9所述的储存系统，其中所述M个电荷储存单元中的 每一个包括多个电荷储存区域，该多个电荷储存区域包括所述能够釆取N 个电荷电平之一的电荷储存区域，其中所述控制器在对所述第一单元的第 一和第二电荷储存区域编程之后对所述第二单元的第一和第二电荷储存区 域编程，并且所述第一单元的所述第一电荷储存区域包括所述第一单元的 所述电荷储存区域，并且所述第二单元的所述第一电荷储存区域包括所述 第二单元的所述电荷储存区域。
17. 如权利要求16所述的储存系统，其中控制器基于所述第二测量结 果和对所述第二单元的所述第二电荷储存区域的第三测量结果来读取所述 第二单元的所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平，并且所述控制器基 于所述第二和第三测量结果中的至少一个以及对所述第一单元的所述第二 电荷储存区域的第四测量结果来读取所述第一单元的所述第二电荷储存区 域中储存的电荷电平。
18. —种方法，包括将电荷储存单元的第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一； 在对所述第一电荷储存区域编程之后将所述电荷储存单元的第二电荷储存区域编程到所述多个电荷电平之一；分别对所述第一和第二电荷储存区域执行第一和第二测量；以及 基于所述第一和第二测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
19. 如权利要求18所述的方法，还包括基于所述第二测量结果来读取 所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
20. 如权利要求18所述的方法，还包括提供由所述第一测量结果和所述第二测量结果索引的电荷电平的查找表；以及利用所述査找表来读取所述第一电荷储存区域中储存的所述电荷电平。
21. 如权利要求18所述的方法，其中所述电荷储存单元包括氮化物只 读存储器晶体管。
22. 如权利要求18所述的方法，还包括在对所述第二电荷储存区域编程之后对所述电荷储存单元的第三电荷 储存区域编程；对所述第三电荷储存区域执行第三测量；以及基于所述第二测量结果和所述第三测量结果中的至少一个以及所述第 一测量结果来读取所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
23. 如权利要求18所述的方法，还包括通过在每个编程间隔之后进行 测量来迭代地编程，直到所述多个电荷电平中所需的一个电平被达到为 止。
24. 如权利要求23所述的方法，还包括基于所述第一电荷储存区域中 储存的所述电荷电平来进行对所述第二电荷储存区域的第一编程间隔。
25. 如权利要求18所述的方法，还包括在对所述电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区域编程之后对第 二电荷储存单元的第一和第二电荷储存区域编程；分别对所述第二电荷储存单元的所述第一和第二电荷储存区域执行第 三和第四测量；基于所述第三和第四测量结果来读取所述第二电荷储存单元的所述第 一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于所述第三和第四测量结果中的至少一个以及所述第二测量结果来 读取所述电荷储存单元的所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
26. —种方法，包括将M个电荷储存单元中的第一单元编程到N个电荷电平之一，其中 N和M是大于1的整数；在对所述第一单元编程之后将所述M个电荷储存单元中的第二单元编程到所述N个电荷电平之一 ；分别对所述第一和第二单元执行第一和第二测量；以及 基于所述第一和第二测量结果来读取所述第一单元中储存的电荷电平。
27. 如权利要求26所述的方法，还包括基于所述第二测量结果来读取所述第二单元中储存的电荷电平。
28. 如权利要求26所述的方法，还包括提供由所述第一测量结果和所述第二测量结果索引的电荷电平的查找表；以及利用所述査找表来读取所述第一单元中储存的所述电荷电平。
29. 如权利要求26所述的方法，其中所述M个电荷储存单元包括 NAND闪速晶体管。
30. 如权利要求26所述的方法，还包括在对所述第二单元编程之后对所述M个电荷储存单元中的第三单元编程；对所述第三单元执行第三测量；以及基于所述第二和第三测量结果中的至少一个以及所述第一测量结果来 读取所述第一单元中储存的电荷电平。
31.如权利要求26所述的方法，还包括通过在每个编程间隔之后进行 测量来迭代地编程，直到所述N个电荷电平中所需的一个电平被达到为 止。
32. 如权利要求31所述的方法，还包括基于所述第一单元中储存的所 述电荷电平来进行对所述第二单元的第一编程间隔。
33. 如权利要求26所述的方法，还包括在对所述第一单元的第一和第 二电荷储存区域编程之后对所述第二单元的第一和第二电荷储存区域编 程，其中所述第一单元的所述第一电荷储存区域包括所述第一单元的所述 电荷储存区域，并且所述第二单元的所述第一电荷储存区域包括所述第二 单元的所述电荷储存区域。
34. 如权利要求33所述的方法，还包括分别对所述第一和第二单元的所述第二电荷储存区域执行第三和第四 基于所述第二和第四测量结果来读取所述第二单元的所述第一电荷储存区域中储存的电荷电平；以及基于所述第二和第四测量结果中的至少一个以及所述第三测量结果来 读取所述第一单元的所述第二电荷储存区域中储存的电荷电平。
全文摘要
一种储存系统包括电荷储存单元和控制器。电荷储存单元包括第一和第二电荷储存区域，该第一和第二电荷储存区域中的每一个能够采取多个电荷电平。控制器将第一电荷储存区域编程到多个电荷电平之一，然后将第二电荷储存区域编程到多个电荷电平之一。控制器基于对第一电荷储存区域的第一测量结果和对第二电荷储存区域的第二测量结果来读取第一电荷储存区域中储存的电荷电平。
文档编号G11C11/56GK101632129SQ200880002210
公开日2010年1月20日 申请日期2008年1月10日 优先权日2007年1月12日
发明者潘塔斯·苏塔迪嘉 申请人:马维尔国际贸易有限公司
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