[发明专利]用可变存储单元状态定义的非易失性存储器件和操作方法

权利要求书

1.一种非易失性存储器的编程方法，该非易失性存储器包括主区域和缓存区域，所述方法包括：

根据擦除状态和编程状态之一，使用单比特编程操作在缓存区域的非易失性存储单元中编程第一数据；

使存储在非易失性存储单元中的第一数据无效；并且之后，

重新定义擦除状态。

2.如权利要求1所述的方法，其中，重新定义擦除状态包括：将指示擦除状态的第一擦除阈值电压分布扩展到指示重新定义的擦除状态的第二擦除阈值电压分布。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第二擦除阈值电压分布包含第一擦除阈值电压分布和指示编程状态的编程阈值电压分布。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

通过将指示编程状态的第一编程阈值电压分布改变为高于第一编程阈值电压分布且指示重新定义的编程状态的第二编程阈值电压分布，来重新定义编程状态。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

在非易失性存储单元中编程第一数据之后，在物理擦除该非易失性存储单元之前，根据重新定义的擦除状态和重新定义的编程状态之一，使用单比特编程操作在该非易失性存储单元中编程第二数据。

6.如权利要求4所述的方法，还包括：

将读取电压从区分第一擦除阈值电压分布和第一编程阈值电压分布的第一电平重新定义为区分第二擦除阈值电压分布和第二编程阈值电压分布的第二电平。

7.如权利要求4所述的方法，还包括：

将编程电压从用于在单比特编程操作期间将非易失性存储单元编程到第一编程阈值电压分布的第一电平重新定义为用于将非易失性存储单元编程到第二编程阈值电压分布的第二电平。

8.如权利要求4所述的方法，还包括：

将编程验证电压从区分第一擦除阈值电压分布和第一编程阈值电压分布的第一电平重新定义为区分第二擦除阈值电压分布和第二编程阈值电压分布的第二电平。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述非易失性存储器还包括存储非易失性存储单元的状态信息的元区域。

10.如权利要求9所述的方法，其中，重新定义擦除状态包括：在元区域中更新非易失性存储单元的状态信息。

11.如权利要求1所述的方法，其中，使存储在非易失性存储单元中的第一数据无效在以下情况中的至少一个时发生：

第一数据被传送到主区域中的另一个非易失性存储单元，

第一数据被复制到另一个非易失性存储单元，

第一数据从所述非易失性存储单元合并到缓存区域中的另一个非易失性存储单元，以及

在第一数据中检测到错误。

12.如权利要求1所述的方法，其中，通过非易失性存储单元的不同的存储单元阵列分离地提供主区域和缓存区域。

13.一种非易失性存储器件的操作方法，该方法包括：

使用一组第1到第M擦除状态当中的第N擦除状态、以及一组第1到第M编程状态当中的第N编程状态在非易失性存储单元中编程第一数据，其中，“N”是范围从1到M的整数；

确定对于该非易失性存储单元发生了擦除重新定义事件；

将第N擦除状态重新定义为第（N+1）擦除状态；

将第N编程状态重新定义为第（N+1）编程状态；以及

在非易失性存储单元中编程第一数据之后，在物理擦除该非易失性存储单元之前，根据第（N+1）擦除状态和第（N+1）编程状态在该非易失性存储单元中编程第二数据。

14.如权利要求13所述的方法，其中，将第N擦除状态重新定义为第（N+1）擦除状态以及将第N编程状态重新定义为第（N+1）编程状态在确定发生了擦除重新定义事件之后执行。

15.如权利要求13所述的方法，其中，响应于第一编程命令执行第一数据的编程，并且响应于在第一编程命令之后接收的第二编程命令执行第二数据的编程，并且

仅在接收第二编程命令之后执行将第N擦除状态重新定义为第（N+1）擦除状态以及将第N编程状态重新定义为第（N+1）编程状态。

16.如权利要求13所述的方法，其中，指示第（N+1）擦除状态的第（N+1）擦除阈值电压分布比指示第N擦除状态的第N擦除阈值电压分布宽。