对非易失性存贮 器编程的方法 本发明涉及一种编程非易失性存贮器的方法。
通常，在使用诸如EEPROM和快速EEPROM之类的非易失性半导体存贮器件作为大量存贮介质中，其缺点是很难以克服这些存贮器的每比特高价格。为了解决这个问题近来开展了对多比特单元的研究。
一常规的非易失性存贮器的封装密度相应于存贮单元的数量是一对一的方式。多比特单元是在一存贮单元中存贮了超过二比特的数据，因而无须减小该存贮单元的尺寸就可提高相同芯片面积上的数据密度。
对于该多比特单元，多于二个的阈值电压电平将在各自的存贮单元上被编程。例如，为了向每个单元存贮二比特的数据，各个单元必须在22，即4，个阈值电平上编程。这里，4个阈值电平分别相应于00、01、10和11的逻辑状态。
在该多电平编程中，最关键的问题是各个阈值电压电平具有一统计的分布。该分布值约为0.5V。
当通过精确地调整各个阈值电平而使分布减小时，多个电平可被编程，从而又增加了每个单元地比特数。为了减小该电压分布，存在有一种使用反复编程和检验的编种方法。
根据这种方法，为了在所予期的阈值电平上对该非易失性存贮单元编程而将一半电压脉冲加到这些单元上。为了检验一单元是否到达了一予期的阈值电平，在各个编程电压脉冲之间执行一读操作。
在检验期间，当该被检验的阈值电平到达该所予期的电平时，编程终止。对于这种反复编程和检验的方法，由于受编程电平的脉冲宽度的限制，所以难以减小该阈值电平的误差分布。另外，由于用一附加的电路来实施反复编程和检验的方法，所以增加了该芯片的外围电路的面积。该反复方法延长了编程时间。为了克服这些缺点，Sun Disk有限公司的R.Cemea在1996年6月6日授权的美国专利NO.5,422,842中提出了一种同时编程和检验的方法。
图1A示出了由Cemea提出的电可写的该非易失性存贮器的符号和电路图。如图1A所示，该非易失性存贮单元由一控制栅1、浮置栅2、源极3、沟道区域4和漏极5所组成。
当足以导致编程的电压被加到控制栅1和漏极5时，在漏极5和源极3之间流过一电流。这个电流与一参考电流相比较并且与该电流达到一等于或稍小于该参考电流的一值时，产生一编程完成信号。
上述过程示于图1B。
在现有技术中随着编程在相同的时间对一被编程条件的自动检验可以弥补重复该编程检验到某种程度的缺陷。
但是，R.Cemea并没有提出一种将电压加到该存贮单元的控制栅b来校正一阈值电平的系统。并且，1991年8月27日批准的美国专利NO.5,043,940披露了相应于每个电平的参考电流的变化来作为一种用来实施多电平编程的方法。如图1B所示，在这些方法中，用于检测的该参考电流和该单元阈值电压之间的关系既不是明显的也不是线性的。
因此，如像前述现有技术的一种电流控制型编程方法具有不易直接和有效地进行多电平控制的缺点。
因而，本发明提出了一种用来编程一非易失性存贮器的方法，这种方法能基本上避免由于相关技术的限制和缺陷而产生的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种用来编程一非易失性存贮器的方法，这种方法在一单个或多个电平编程期间可在相同的时间上检验阈值电平。
本发明的另一个目的是提供一种用来编程一非易失性存贮器的方法，在该方法中通过加到控制栅极的电压来调整阈值电平并且每个阈值电平和加到各个控制栅极的电压之间的关系是线性的。
本发明的其它的特性和优点将在下面的说明中陈述，并且这部分特性和优点从该说明中可明显的看出或通过本发明的实践而被了解。并且通过在说明书中所指出的特定构成及其权利要求以及附图将对本发明的目的和其它的优点的获得有所了解。
为了实现本发明的这些和其它的优点以及相应的目的，对编程一非易失性存贮单元的该方法作概括说明，该非易失性存贮单元具有一控制栅、一浮置栅、一漏极、一源极和在该漏极与该源极之间的一沟道区域，该方法包括的步骤：将在编程至少二个阈值电平中相应于每个阈值电平编程而变化的一第一电压加到控制栅，将一第二电压加到漏极和将一第三电压加到源极，使得在一初始阶段该沟道区域被关断并且用来编程的电荷载流子从该浮置栅传送到漏极；在每一阈值电平编程期间监控该沟道区域的导电性；和与该被监控的导电性达到一参考值时终止第一电压、第二电压和第三电压之中的至少一个电压以终止对每个电平的编程。
可以理解的是前述一般性的说明和下面更详细的说明均是举例和解释性的说明，并期望对所要求保护的本发明提供进一步的解释。
该附图包括对本发明提供进一步的理解并构成本说明书的一部分以用图说明本发明的实施例并与该说明书一起用来解释该附图的原理。
在该附图中：
图1A是一常规非易失性存贮单元的电路图；
图1B是说明图1A所示的常规非易失性存贮单元的自动检验/编程原理的图；
图2是说明使用根据本发明的第一实施例的电流检测的一种编程方法的图；
图3A-3H是图2的各个节点上所呈现的波形图；
图4是根据本发明的第一实施例的二个或多电平编程的一流程图；
图5A是图1A所示的非易失性存贮器的电容等效电路图；
图5B示出了在浮置栅上的一电压和在漏极上的一电流之间的关系；
图5C示出了对于每个电平从开始编程到结束编程的一电流的变化。
现在参照附图详细说明本发明的最佳实施例，这些最佳实施例的例子在附图中均有图示。
在本发明的一实施例的说明中，一编码被定义为一数据写入操作，一擦除被定义为这样一种操作，即在这种操作中在处于被擦除的一程序块中的所有数据均处于相同条件。因此，该擦除是一可被定义为具有至少二个或大于二个比特的数据程序块的字。因而，数据的擦除可使得在一非易失性存贮单元中的阈值电压的一状态处于最低或最高状态。换句话说，或者注射到一浮置栅、或者从一浮置栅提取均可定义为擦除。本发明的该实施例中，该擦除被定义为在一n形沟道FEF中阈值电压的最高状态。
图2示出了用来解释根据本发明的该实施例的用以对一非易失性存贮器编程的方法的一非易失性存贮器系统的图。
参见图2，该非易失性存贮器包括一第一电压源6、第二电压源7、第三电压源8、电流检测器9、和如像在图1A中所示的非易失性存贮单元10。
在图1A中所示的一非易失性存贮单元的符号是最一般的结构。也就是，与诸如简单的层叠栅结构、分裂沟道结构等之类的不同的电流非易失性存贮单元是考虑到一编程操作模式而被简化时，则可得到如图1A所示的一结构。
对于还未解释的符号，PS表示外部提供的编程起始信号，和VST表示一编程终止信号。
在多电平编程期间为了对第i个阈值电平编程第一电压源6将一电压Vc，i(i＝O，1，2，…n-1)加到非易失性存贮单元10的控制极1。因而，该电压Vc，i具有以每个电平编程而变化的值。
第二电压源7将一电压VD加到漏极5，并且第三电压源8将一电压VS加到源极3。这个VS可以是任何值，但是，为了方便起见，电压VS假定是一地电压GND。未被说明的符号ID，i(t)表示在该漏极5中的电流。
该具有一参考电流值IREF的电流检测器，在与流经漏极5的电流ID，i(t)在一第i个阈值电平编程期间达到该参考电流值IRET时则产生一编程终止信号VST。该IREF可被定义为一阈值电流。时间tp，i是指当该第i个阈值编程被完成时的时间。这里该电流检测器9的参考电流值IREF决取于本发明编程方法所用的该非易失性存贮单元10的电特性。
该漏极5的电流ID，i(t)可再被定义为与时间相关的一电流。
该电流ID，i(t)表示在第i个电平编程期间在浮置栅2上由电压VF，i(t)所触发的漏极5的电流值。相应于在编程的该初始阶段一沟道区域的关断状态(或一子阈值状态)该电流值仅仅具有一很小的漏泄电流值，在该编程期间该关断状态保持一定的时间间隔至该沟道区域被接通为止，即直至当该电流ID，i(t)的急剧增长被反转为止。在该沟道区域接通之后，在当该电流ID，i(t)到达该电流检测器9的参考电流IREF的时刻该电流检测器9产生一编程终止信号VST。
在上述条件下，将参照图2，3A-3H和4来描述单个或多电平编程步骤。图3A-3H示出了图2的每个节点处的波形，和图4给出了本发明的单个或多电平编程的流程图。
将参照图4所示的流程图来说明对于本发明的一非易失性存贮单元编程的方法的步骤。
首先，假定本发明的对一非易失性存贮单元的编程的方法是应用于前述的非易失性存贮单元，例如一包括有控制栅1、浮置栅2、漏极5、源极3和在该漏极5和源极3之间的沟道区域4并在一擦除状态下呈现最高阈值电压值的EEPROM单元。
为了编程，而将第一电压加到控制栅1、第二电压加到漏极5和第三电压加到源极3，这样在一初始阶段该沟道区域被关断并且电荷载流子从浮置栅2被传送到漏极5。在多电平编程情况下，该第一电压相应于每个阈值电平的编程而变化。加到漏极5的第二电压高于加到源极3的第三电压。
在该非易失性存贮单元的每个阈值电平的编程期间流经该漏极5和源极3之间的电流(或者该沟道区域4的一导电性)被监控，并且当该电流达到该参考电流值时，分别加到控制栅1、漏极5和源极3的第一、第二和第三电压中的至少一个电压被中断以终止该编程。
下面将解释用于该编程的方法。
假定当该单元具有最高阈值电压值时，该单元将在一擦除状态下被编程。该单元被假定为具有一在-P形基片上形成有一n型沟道(在图3中未示出)结构的浮置栅FET(场效应晶体管)。
首先，当外部提供一用于二个或多电平编程的如图3A中所示的编程起始信号PS时，向该控制栅1提供一用于第i个电平编程而设置的正电压Vc，i。
当提供了图3A的编程起始信号PS时，在相同的时间上将来自于第一和第二电压源6和7的图3B和3C的电压Vc，i和电压VD分别提供给控制栅1和漏极5。据此，为了编程第i个阈值电平，利用隧道效应电子从浮置栅2传送到漏极5。当电压Vc，i和VD分别被提供给控制栅1和漏极5之后，为了在浮置栅2上监控电荷的变化该电流检测器9被接通。并且，当电压Vc，i和VD分别加到控制栅1和漏极5时，如图3C所示的用来编程第i个阈值电平的电压VF，i(t)被提供给浮置栅2。这时，所提供的电压Vc，i和VD使得加到浮置栅2的一初始电压VF，i(t＝0)关断该FET中的沟道区域4，即初始电压VF，i(t＝0)低于阈值电压VFTH。因此，在漏极5中没有电流流动。
在该编程过程中，电子从该浮置栅被提取以增加如图3D所示的在该浮置栅2上的电压VF，i。
当在该浮置栅2上的电压达到电压VFTH时，如图3D所示该电流ID，i(t)开始通过漏极5流动。当这个电流ID，i(t)达到参考值IREF时，由电流检测器9给出一如图3F所示的一编程终止信号VST，则完成第i个阈值电平编程。
因此，在第i个阈值电平编程期间，电流检测器9监控漏极电流ID，i(t)。事实上在第i个阈值电平编程期间对该电流检测器9监控在该漏极5上的电流ID，i(t)的解释还可解释为该电流检测器9监控如图3D或3H中分别所示的在浮置栅2上一电压的变化或一电荷量的变化。并且，还可解释为该电流检测器9监控在该沟道区域中的电流流动的变化。即，如图3E所示当该漏极电流达到参考电流IREF时，相应于如图3F所示的参考电流IREF在浮置栅2上的电压达到该浮置栅2的一参考电压VFREF。该电流ID，i(t)的监控还可被解释为在该沟道区域4中所构成的一反型层的导电性的监控。
参见图2，编程终止信号VST被提供给第一和第二电压源6和7。响应于该编程终止信号VST，该第一和/或第二电压源6和7终止向控制栅1和漏极5提供至少一个如图3B和3C中所示的电压Vc，i和电压VD。也就是，参见图3G和3H，当在t＝tp，i处检测出该漏极电流ID，i(t)高于参考电流IREF时，则完成第i个阈值电平编程。因此，时间tp，i表示一当第i个阈值电平被编程时的时间。
图3G示出了当第i个阈值电平分别是一个或二个时在该控制栅1上阈值电压VCTH，1和VCTH，2的变化。图3G还示出了在多电平编程期间在控制栅1上的阈值电压VCTH，i随着电平等级的减少而增加，这通过在编程期间减小电压Vc而可做到。这里第一和第二电平编程时间tp，1和tp，2互不相同的原因是因为各自电平的控制栅电压Vc，i和阈值电压VCTH，i的漂移是不同的缘故。
同时，图3H示出了第i个阈值电平分别是第一和第二电平的情况下，在浮置栅2上的电荷量从初始电荷量QF，0(0)到当第一阈值电平编程完成时的电荷量QF，1(tp，1)的变化以及到当第二阈值电平编程完成时的电荷量QF，2(tp，2)的变化。参见图3H，从图可注意到当在浮置栅2上的电压VF，1(t)和VF，2(t)达到在浮置栅2上相应于参考电流IREF(t＝tp，1，t＝tp，2)的参考电压VFREF时，在浮置栅2的该电荷量分别从初始量QF，0(0)减小到量QF，1(tp，1)和量QF，2(tp，2)。在完成对所有电平的编程之后，保留QF，1(tp，1)和QF，2(tp，2)的值。
参见图5A，将说明在加到控制栅32上的电压Vc，i和在相应电平上的阈值之间的关系是本发明的一重要结果。在图5A中，C表示该控制栅1和浮置栅2之间的电容，CD表示漏极5和浮置栅2之间的电容，和Cs表示源极3(包括芯片)和浮置栅2之间的电容。
这些电容之和CT可由下面等式(1)表示：
CT=Cc+CD+Cs……(1)
各个电容的耦合系数可由下面等式(2)确定：
αc=CC/CT，αD=CDCT，αS=Cs/CT……(2)
并且，参照图5A，在编程期间在浮置栅2上的电压可由下面等式(3)来确定：
VF(t)=αCVC+αDVD+αSVS+QF(t)/CT =αC[Vc-VcTH(t)]+αDVD+αSVS……(3)
这里QF(t)表示在浮置栅2上在时间t处的电荷量。
在编程中，在控制栅l上的阈值电压VCTH(t)由下面等式(4)来确定：VCTH(t)=-QF(t)CC-----(4)]]>
换句话说，在等式(4)中，VCTH(t)表示在控制栅1上在时间t通过一电荷QF所测量的一阈值电压漂移。通过一电荷QD的该阈值电压漂移表示控制栅l上所测量的一阈值电压并且导致在浮置栅2上电荷的积聚。
在浮置栅2上的阈值电压VFTH是如图1所示包括有浮置栅2、源极3和漏极5的场效应晶体管的一固有的阈值电压，它取决于诸如在制造图l的非易失性存贮单元10中的沟道离子注入和栅极绝缘层的厚度之类的制造条件。因此，该浮置栅2的阈值电压VFTH总是常数。因而，在控制栅1上的阈值电压VCTH取决于在浮置栅2上的电荷量QF。
当在浮置栅2上的电压VF(t)达到浮置栅2上的参考电压VFREF时每个电平编程被强制终止。值得注意的是，在该漏极电压VD是固定的情况下，电流ID,i(t)取决于在该浮置栅2上的电压并且具有与在浮置栅2上的电压VF,i一，一相匹配的关系。每个电平的编程终止时间点相应于当电流ID(t)达到参考电流IREF时的时间点并且还相应于当该编程完成时的时间点。因此，在每个阈值电平编程中，在编程完成的该时间处浮置栅2的电压VF(tp)可由下面等式(5)表示：
VF(tp)＝VFREF＝αC[VC-VCTH(tp)]+αDVD+αSVS……(5)
考虑到在控制栅1上的来自第一电压源6的阈值电压VCTH(tp)，重新整理等式(5)而得到下面等式(6)：VCTH(tp)=VC+αDVD+αSVS-VFREFαC]]>＝VC+V1……(6)这里V1被规定为：V1=αDVD+αSVS-VFREFαC------(7)]]>
如果漏极电压VD、源极电压VS和参考电压VFREF三个参量被调整以在完成每个电平编程的时间处使得V1为一固定常数，则该控制栅电压VC和阈值电压VCTH漂移的关系相互为线性。
使得V1为一固定常数的最简便方式是使得每个漏极电压VD、源极电压VS和参考电压VFREF对于每个电平编程为一固定的常数。使得该参考电压VFREF固定与使参考电流IREF固定是相同的。但是，在等式(5)中可注意到，每个漏极电压VD和源极电压VS仅仅当它们的值在完成每个电平编程时为相同时才为恒定的。这就是说，这些漏极电压VD和源极电压VS可依据时间而变化，但仅当它们的值在完成每个电平编程时是相同时才适用于该目的。从等式(5)可注意到在每个电平处的控制栅电压还可是一时间的变量。在这种情况下，在等式(5)中的VC是一在完成每个电平编程时的值。
如所解释的那样，通过使用于每个电平编程的V1为一固定值，对于第i个阈值电平编程所需的控制栅电压VC，i可根据等式(6)表示如下：
VCTH，i＝VC，i+V1(这里i＝0，1，2，3……，n-1)……(8)
从这个等式可发现被编程的阈值电平和相应于该阈值电平所提供的控制栅电压具有斜率为1的线性。这样一个结论示于图5B。相同的，根据等式(4)，在浮置栅2上的电荷量与该控制栅电压还是线性关系。
因为如上所述V1是固定的，所以在多电平编程期间加到控制栅1的阈值电压的漂移ΔVCTH，i可直接地由下面等式表示：
ΔVCTH，i＝ΔVC，i……(9)
从等式(8)和(9)可知在二个或多电平编程期间一阈值电压的漂移可通过该控制栅电压的漂移而准确地被控制。如果该非易失性存贮器具有一包括控制栅、沟道区域、源极和漏极的一般系统，即使该系统作了某种修正，则该控制方法也可应用于任何非易失性存贮器。还可了解到当在等式(7)中所示的常数被置为零时则该控制栅电压正好变为阈值电压。另外，还可知上述结论是直接可应用于模拟存贮器。
在上述结论的情况中用来监控一编程的如下两种方法可用于一非易失性存贮器的编程。
第一种方法是沟道接通-关断方法，在该方法中，在该编程的初始阶段该沟道4被接通以使得最大漏极电流流动，并且作为该编程过程将电子注射到浮置栅2以使得浮置栅电压随着漏极电流的减小而减小直到当该编程终止时该漏极电流达到一予置参考电流IREF为止。
第二种方法是沟道关闭-接通方法，这种方法与该沟道接通-关闭方法相反，在这种方法中，将电压加到每个电极，不仅在一编程的初始阶段关断沟道4，也就是使得浮置栅电压低于浮置栅阈值电压，而且也使得电子到漏极到浮置栅2。因此，在该编程过程中，在当沟道接通时在该终点在浮置栅上的电压上升到高于浮置栅阈值电压VFTH。该编程的终止点可以是当该沟道被接通或可以是接通后的任意时间的时刻。这就是说，该参考电流IREF可以是该阈值电流，或者可以是大于该阈值电流的任意值。
在大于二个电平的多电平编程情况中，当相应于每个电平的控制栅电压VC，i变化时，每个电平编程的初始浮置栅电压VF，i(t＝0)也是变化的。这个过程示于图5C中。这里，对于每个电平编程，该VFREF(或IREF)是一固定值，并且该VC，i随着该电平进入较低等级而降低。并且在该接通之前漏极电流ID为零，而且该接通点和编程完成点取决于一晶体管的特性。
在由本发明人所提出的美国专利申请NO.08/542,652中披露了该接通-关闭方法。本发明的编程方法是关闭-接通方法。与该接通-关闭方法相比较，可看出该关闭-接通方法可具有更小的功耗。并且，在该编程终止点时一接通(ON)阈值被检测的情况中，一检测放大器可以是非常简单。
根据上面的理论结论，也就是在该关闭-接通方法中，当一漂移ΔVCTH，i从是高电平的擦除状态到被确定的相应阈值电平中的一个电平时，对于该电平的一编程可以通过将一由减去该漂移ΔVCTH，i而得到的一值加到来自已知的作为控制栅极电压的高电平VC，O的一所期望的电平而实现，并且随后通过图2的电流检测器9实现等待该编程的自动完成。
在这期间，每个电平编程的完成时间点取决于一存贮单元的电特性和加到每个节点的电压。
下面将说明用于该最高电平编程中用来确定控制栅电压VC，O和参考电流IREF的方法。
一旦一给定存贮单元所期望的最高电平VCTH，O、漏极电压VD和源极电压VS被确定，则VC，O和参考电压VFREF两个参量从等式(7)和(8)中被移出。当漏极电压VD和源极电压VS是固定时，则VFREF与IREF一对一地相匹配。随后，该存贮单元是由被加到存储单元的VCTH，O、VD和VS所调整，并测得初始漏极电流IG，O。这个时间的IG，O是真正的IREF。在这种情况下，VC.O，是考虑到该编程时间而被确定的。一旦该VC，O被确定，则IREF可通过上述方法而被确定。该IREF可通过除上述方法之外的不同的方法被测量。
至此的说明中，是将等式(7)所表示的V1设置为一固定的恒定值来说明的。如果在等式(7)中的该参量被调整使得V1对于每个电平编程是变化的，则如从等式(8)可看到的那样，控制栅电压VC，i和相应的阈值电压VCTH，i将是一非线性的关系。因此，该控制栅电压的漂移和相应的阈值电压的漂移相互具有不同的值。在这种情况中，通过对于每个电平适当调整该参考电流IREF，则对于每个电平的阈值电压可被编程到所期望的值，只是该控制栅电压VC，i和相应的阈值电VCTH，i的非线性关系可实验地获得。
在到此为止的实施例中，本发明的关闭-接通编程方法是被应用于一具有最基本的简单层叠栅结构的单元中。但是，如像所述的那样，这种关闭-接通方法还可应用于改进为任何其它形式的一非易失性存贮单元的编程。
在图1和2中所示的具有最基本的简单层叠栅结构的单元中，一隧道效应可通过在包括有源极和漏极与该浮置栅之间所设置的一栅极介电层或在浮置栅和控制栅之间的一绝缘膜产生。在任何情况下，该编程可做到是否适当的电压是加到每个栅极和端部(即漏极、源极和芯片)从而使得不仅该单元被关断而且还有电子从浮置栅被漏泄，以及与该漏极电流达到一予置的参考电流时该编程是否被终止。例如，在该电子予期漏泄到该漏极的情况中，如果一负电压被加到控制栅1、一正电压加到漏极5和地电压或低于漏极电压的正电压加到源极和芯片，则可建立一足以导致浮置栅2和漏极5之间隧道效应的电极。在这种情况中，加有一高于该源极电压的漏极电压以使一电流在漏极5和源极3之间流动，当该电流达到IREF时监控这个电流以终止该编程。如同可自等式(7)、(8)和(9)中所看到的，一编程阈值电压可以或不可以大于零取决于所加的电压。在它是大于零的情况下，该存贮单元是作为一耗尽型晶体管。
在到此为止的实施例中，虽然是使用了N型晶体管作为例子，在本发明的编程方法被应用于P型晶体管的情况中，如果所加电压的极性被改变则可得到相同的结果。
但是，在这种情况中，由于接收电子的该浮置栅电压的降低导致该晶体管由关断到接通。因此，在P形晶体管的情况下，在初始阶段电压将被加到每一栅极和端部使得该沟道被关断并且电子被注入浮置栅中。
直到目前为止所说明的根据本发明的编程方法其说明是不管诸如热载流子的注射或隧道效应之类的编程机理的。因此，可知本发明的编程方法可应用于与本发明的等式(3)有关的任何类型的编程机理。
至今，说明了单一电平和多电平编程的方法。
现在将结合前面作为例子的N型晶体管来说明利用上述编程方法的一种擦除方法。
如同已经定义的那样，在本发明的编程方法中，擦除是将电荷载流子(或电子)注入到浮置栅中。因此，该擦除可以使用热载流子注射或使用隧道效应来实现。
在本发明中，该所擦除的状态意味着是一种当该阈值电平处在最高电平即VCTH，O时的情况。换句话说，在一所给定的擦除程序块中所有的非易失性存贮单元是在该最高电平上被编程。因而可根据下述步骤来进行擦除处理。
首先，电子被注射以使得在一所选择的程序块中所有单元的阈值电平变为高于电平-O，即VCTH，O。随后，随着该电平零在其中控制栅1的电压是VC，O，所有被选择的单元被编程。这里，如同所说明的，VC，O的值可以任选适当的值。
如上所述，本发明具有如下方面的优点。
第一，为了实施每个阈值电平编程仅需改变控制栅电压，这就使得多电平编程简化。
第二，因为每个阈值电压电平和每个相应的控制栅电压之间的关系是线性关系，并且该阈值电压的漂移与该控制栅电压的漂移是相同的，因而可实现每个电平阈值电压漂移的精确调整。
第三，不需要在擦除之前的予编程。
第四，由于在该非易失存贮单元本身之中的同时编程和检验的简化从而消除了需要用来检验编程的分离电路，这就有助于形成一较快的编程速率。
第五，因为当该单元从关闭到接通时该编程中止，所以功耗很小。
第六，在本发明中，多电平编程的精度，也就是被编程的阈值电压的误差分布仅由该非易失性存贮器制造时的固有参量以及所加的偏压来精确地确定的。因此，本发明的非易失性存贮器的各个电平的误差分布不依赖于众多的编程/擦除周期。即使在编程期间，该存贮器也不依赖于在一氧化物层上的电荷的捕获、沟道的迁移率、位线电阻、和不稳定或不可予料的电参数。
第七，与电流控制型相比较，本发明所允许的用来编程一非易失性存贮器的方法通过控制给定电压而实现的电压控制型可更容易和更准确的进行多电平编程。
以上对本发明的最佳实施例的描述提供了图示和说明的目的。但这并不意味着上述描述已披露无遗或对本发明的限制，根据上述技术可对本发明进行改进或改型或可从本发明的实践而获得。为了解释本发明的原理而选择和描述了这些实施例，本领域的普通技术人员可将本发明的实际应用于各种实施例中并可为了适应于特定的使用目的而对本发明作出各种改进。本发明的范围可由权利要求确定。