《FLASH PROGRAMMING 那些事》總結

2022-07-16 09:15:13 字數 1713 閱讀 6664

註明來自 

以mlc為例:

對fgf(floating gate flash)技術的,mlc programming一般分兩步走:先program lower page,然後program upper page。

對某個cell來說,當寫入1時,無需programming,閾值電壓保持不變,還是處於e狀態;當寫入0時,必須進行programming,使它的閾值電壓落到d範圍 ,即e->d。

programming某個page時,往其所在的wl控制極上施加高電平,襯底接地,對需要programming的儲存單元(如上圖綠色圈起來的cell):1->0,其bitline接地;對不需要programming的儲存單元(如上圖紅色圈起來的cell):1->1,bitline拉高,就能抑制其programming。

由於每個儲存單元的體質不一樣,有些cell很快就能讓其閾值電壓跳到d範圍,而有些儲存單元需要若干次programming,才能使其到達d。flash採用program + verify的方式進行programming,即開始在wl控制極上施加乙個電壓,如上圖所示,假設vpgm =19v,讓這個電壓持續一段時間,然後撤掉,對每個programming的儲存單元進行驗證,看其閾值電壓是否超過驗證電壓vvfy,如果超過,說明達到d狀態,這些儲存單元的bitline從接地到拉高,讓其不再繼續programming,而對那些沒有達到d狀態的儲存單元,還需要繼續programming。vpgm會加大,比如增加0.5v,vpgm = 19.5v,繼續programming,verify,直到達到d狀態。

在programming upper page之前,flash需要讀取該page,獲取page中所有cell的當前狀態,然後根據輸入,programming cell到相應的目標狀態。

如果當前cell狀態處於e,如果寫入1,無需programming,e狀態保持不變;如果寫入0,則需要programming該cell到狀態d1;   如果當前cell狀態處於d,如果寫入1,program該cell到d2;如果寫入0,則需要programming該cell到狀態d3;

比較一下lower page programming和upper page programming,有以下幾個不同:

1.program upper page時,需先知道當前cell的狀態,在programming之前需要讀所有的cells; program lower page時候無需此操作,因為所有cell都處於擦除狀態;

2.program upper page時,需要verify好幾個電平,而program lower page時,只需verify乙個電平;

3.program lower page時,e狀態和d狀態可以隔得比較遠,因此program時候可以加更大的初始program電壓和更大的步進(step)電壓;而program upper page時,e,d1,d2,d3之間的間隔比較小,因此program需要更精細的控制電壓,不然一下program過頭了。比如本來期望從e狀態跳躍到d1狀態,不小心電壓加大了,直接就跳到d2,那就麻煩了。

分兩次寫最大的問題是,如果在programming upper page時發生異常掉電,那麼之前lower page的資料也丟失。

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