NAND 闪存写入是如何工作的?

电器工程 嵌入式 闪光
2022-01-24 10:38:01

下图是我对NAND闪存操作的理解。

NAND 闪存的工作原理是首先擦除单个块中的所有单元(基本上将其设置为“1”),然后选择性地写入 0。我的问题是 - 由于字线在单个页面中的所有单元之间共享,NAND 控制器如何将 0 编程到页面中的特定单元中?

对于 NOR 闪存,很容易看出可以通过使用热电子注入(在单元上施加高电压)对特定单元进行编程。但是对于 NAND,这是不可能的,因为 NAND 单元是相互串联的,并且不可能对特定单元施加高电压。所以在 NAND 中所做的是量子隧道,其中字线被赋予高电压以写入 0。我不清楚的是如何使这个电压具有选择性(换句话说,因为字线在一个单元之间共享页,将单个位编程为 0 的高电压不应该也将页面中的其他位设为 0)。

NAND存储器阵列组织

1个回答

下图是问题中您的 NAND 闪存阵列组织的更详细版本。NAND 闪存阵列被划分为,这些块又被细分为页面是外部控制器可以寻址的最小数据粒度

一个 NAND 闪存阵列 - 图 2.2 来自下面链接的硕士论文

上图是来自Vidyabhushan Mohan的图 2.2“A NAND 闪存阵列” 建模 NAND 闪存的物理特性硕士论文。弗吉尼亚大学夏洛茨维尔分校。2010 年 5 月。

为了执行编程操作,换句话说,将“ 0 ”写入所需的单元,外部存储器控制器需要确定要编程的页面的物理地址。对于每个写操作,需要选择一个空闲的有效页面,因为 NAND 闪存不允许就地更新操作。然后控制器将 编程命令、要编程的数据和页面的物理地址发送到芯片。

当来自控制器的编程操作请求到达时,存储器阵列的一行(对应于所请求的页)被选择并且页缓冲器中的锁存器被加载有要写入的数据。然后GST控制单元关闭打开SST 。为了发生FN 隧穿,需要在浮栅和衬底上施加高电场。这种高电场是通过将选定行的控制栅极设置为高电压Vpgm并将对应于逻辑“0”的位线偏置地来实现的.

这会在浮栅和衬底之间产生高电位差,导致电子从衬底隧穿到浮栅上。对于“ 1 ”编程(基本上是非编程),存储单元应该保持与编程操作之前相同的状态。虽然采用了不同的技术来防止此类单元的电子隧穿,但我们假设自升压编程禁止操作。

该技术通过将对应于逻辑“ 1的位线驱动到Vcc并通过打开SSL关闭GSL来提供必要的编程禁止电压当所选行的字线上升到VPGM时,通过控制栅极,浮栅,通道和批量的串联电容耦合,自动升高通道电位并防止FN隧道隧道。


这些信息是从这里获取和总结的,更多关于 NAND 闪存编程的细节也可以从该来源中找到。