專利名稱：閃存器件及其中閃存單元塊的擦除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閃存器件和提高擦除操作速度的方法。
技術(shù)背景即使當(dāng)不供電時，閃存器件也保持其中存儲的數(shù)據(jù)，即，閃存器件 是一種非易失性的存儲器件。根據(jù)其中所包括的存儲器單元的模式，該 閃存器件分為NOR閃存器件和NAND閃存器件。閃存器件的操作分為 編程操作、擦除操作和讀操作。NAND閃存器件中的存儲器單元陣列包括多個塊，且每個塊具有連 接到多個位線的串。此處，所述串包括連接到所述位線的漏選擇晶體管、 多個存儲器單元和連接到公共源線的源選擇晶體管。由于NAND閃存 器件中的此單元陣列是公知的，將省略有關(guān)所述單元陣列的進(jìn)一步說明。NAND閃存器件的擦除操作以塊為單位來執(zhí)行。即， 一塊中所包括的所有閃存單元在一次擦除操作中被擦除。當(dāng)需要擦除幾個塊時，輸入 要擦除的第一塊的地址，然后第一塊被擦除。第一塊被擦除后，輸入緊 接著第一塊的第二塊的地址，于是第二塊可被擦除。簡言之，根據(jù)傳統(tǒng)的擦除技術(shù)，為了擦除特定塊，總是需要輸入對 應(yīng)于該塊的地址。換言之，當(dāng)擦除N (大于2的整數(shù))個塊時，需要輸 入所有N個地址。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的特征在于提供一種閃存器件和一種擦除存儲器單元塊的 方法，其中通過存儲起始塊和最后塊的地址，逐次擦除所述塊，然后當(dāng) 所述最后塊被擦除時完成整個擦除操作，從而提高了擦除搮作的速度。4艮據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的閃存器件包括存儲器單元陣列、地址寄存 器部、控制邏輯電路、高電壓發(fā)生器、塊選擇部、擦除塊地址存儲部和 塊地址比較部。所述存儲器單元陣列具有多個塊。所述地址寄存器部存 儲與要擦除的第一塊對應(yīng)的起始塊地址以及與要擦除的最后塊對應(yīng)的 最后塊地址。所述控制邏輯電路輸出擦除命令信號和擦除塊地址。所述高電壓發(fā)生器根據(jù)所述擦除命令信號輸出擦除操作所需的擦除電壓。所 述塊選擇部根據(jù)所述擦除塊地址將所述擦除電壓發(fā)送到對應(yīng)的塊。所述 擦除塊地址存儲部存儲從所述控制邏輯電路輸出的擦除塊地址。所述塊 地址比較部比較所述最后塊地址和所述擦除塊地址，并向所述控制邏輯電路輸出擦除進(jìn)展信號。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的擦除閃存器件中的塊的方法包括存儲與 要擦除的第一塊的地址對應(yīng)的起始塊地址；存儲與要擦除的最后塊的地 址對應(yīng)的最后塊地址；以及對從由所述起始塊地址所選擇的塊到由所述 最后塊地址所選擇的塊執(zhí)行擦除操作。在一個實(shí)施例中，閃存器件包括具有多個塊的存儲器單元陣列。地 址寄存器部被配置為接收要擦除的多個塊中的要擦除的第一塊的起始 塊地址以及要擦除的多個塊中的要擦除的最后塊的最后塊地址。控制邏 輯電路被配置為輸出擦除命令信號和與要擦除的所述塊之一對應(yīng)的擦 除塊地址。塊地址比較部被配置為比較由所述控制邏輯電路輸出的擦除 塊地址與所述最后塊地址，并基于所述擦除塊地址與所述最后塊地址的 比較向所述控制邏輯電路輸出擦除進(jìn)展信號。所述控制邏輯電路輸出要 擦除的另一塊的擦除塊地址，直到所述擦除進(jìn)展信號指示要擦除的所述 最后塊已經(jīng)或正在被擦除。當(dāng)所述控制邏輯電路輸出的擦除塊地址對應(yīng) 于所述最后塊地址時，所述擦除進(jìn)展信號指示要擦除的所述最后塊已經(jīng) 被擦除。在一個實(shí)施例中，所述存儲器件還包括擦除塊地址存儲部，其被 配置為接收由所述控制邏輯電路輸出的擦除塊地址，并向所述塊地址比 較部輸出所述擦除塊地址。高電壓發(fā)生器被配置為根據(jù)所述控制邏輯電 路輸出的擦除命令信號輸出擦除操作所需的擦除電壓。塊選擇部被配置
為將所述擦除電壓發(fā)送到對應(yīng)于所述擦除塊地址的塊。在一個實(shí)施例中，所述地址寄存器部包括配置為存儲所述起始塊地 址的第一地址寄存器和配置為存儲所述最后塊地址的第二地址寄存器。 所述地址寄存器部和所述塊地址比較部共享所述第二地址寄存器。在另一實(shí)施例中， 一種擦除閃存器件中的塊的方法包括存儲與要 擦除的多個塊中的要擦除的第一塊的地址對應(yīng)的起始塊地址。存儲與要 擦除的多個塊中的要擦除的最后塊的地址對應(yīng)的最后塊地址。從所述第 一塊開始執(zhí)行擦除操作，直到所述最后塊被擦除。確定最近正在擦除或 已被擦除的塊是否對應(yīng)于所述多個塊中的要擦除的所述最后塊。所述擦 除操作根據(jù)所述確定步驟而結(jié)束。執(zhí)行所述擦除操作的步驟包括擦除由所述起始塊地址所選擇的 塊，以及從要擦除的所述多個塊中選擇另一塊地址，其中重復(fù)以上擦除 和選擇步驟，直到最后塊被擦除。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的閃存器件的電路圖；以及圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的擦除閃存器件中的塊的方法 的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖l所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的閃存器件的電路圖。本實(shí)施 例的閃存器件包括存儲器單元陣列110、控制邏輯電路130、高電壓發(fā) 生器140、 X-解碼器150、切換部160、頁緩沖器170、 Y-解碼器180、 數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器190、地址寄存器部200、擦除塊地址存儲部210 和塊地址比較部220。此處，X-解碼器150和切換部160形成塊選擇部。存儲器單元陣列110包括具有多個存儲器單元(未示出)的存儲器 單元塊MB1到MBK，其中K是整數(shù)。控制邏輯電路130響應(yīng)于外部控制信號/WE、 /RE、 ALE、 CLE來 接收命令信號CMD或地址信號ADD,并響應(yīng)于命令信號CMD來產(chǎn)生
讀命令READ、編程命令PGM和擦除命令ERS之一。此外，控制邏輯 電路130基于地址信號ADD來產(chǎn)生行地址信號RADD和列地址信號 CADD。高電壓發(fā)生器140包括體電壓發(fā)生器(bulk voltage generator) 40、第一偏置電壓發(fā)生器50和第二偏置電壓發(fā)生器60。體電壓發(fā)生器40響應(yīng)于讀命令READ、編程命令PGM和擦除命令 ERS之一來產(chǎn)生并向所述存儲器單元的P阱提供體電壓VCB。體電壓發(fā)生器40響應(yīng)于讀命令READ或編程命令PGM來產(chǎn)生低 電壓電平(例如，VCB=0V)。而且，體電壓發(fā)生器40響應(yīng)于擦除命令 ERS產(chǎn)生高電壓電平(例如，VCB-16V到20V)。第一偏置電壓發(fā)生器50響應(yīng)于讀命令READ、編程命令PGM和擦 除命令ERS之一，產(chǎn)生漏偏置電壓VGD和源偏置電壓VGS。此外， 第一偏置電壓發(fā)生器50向全局漏選擇線GDSL提供漏偏置電壓VGD， 并向全局源選擇線GSSL提供源偏置電壓VGS。特別地，響應(yīng)于讀命 令READ,第一偏置電壓發(fā)生器50針對漏偏置電壓VGD和源偏置電壓 VGS產(chǎn)生高電壓電平(例如，VGD=VGS=4.5V )。而且，響應(yīng)于編程命 令PGM，第一偏置電壓發(fā)生器50產(chǎn)生VGD=Vcc (未示出)的漏偏置 電壓VGD以及具有低電壓電平的源偏置電壓VGS。而且，響應(yīng)于擦除 命令ERS，第一偏置電壓發(fā)生器50產(chǎn)生具有低電壓電平的源偏置電壓 VGS和漏偏置電壓VGD。響應(yīng)于讀命令READ、編程命令PGM和擦除命令ERS之一以及解 碼信號DEC,第二偏置電壓發(fā)生器60產(chǎn)生字線偏置電壓VWF1至 VWFJ、字線偏置電壓VWS1至VWSJ或字線偏置電壓VWT1至 VWTJ，并向全局字線GWLl至GWLJ提供所產(chǎn)生的電壓，其中J是 整數(shù)。特別地，第二偏置電壓發(fā)生器60響應(yīng)于讀命令READ來產(chǎn)生字 線偏置電壓VWF1至VWFJ。此外，第二偏置電壓發(fā)生器60響應(yīng)于編 程命令PGM來產(chǎn)生字線偏置電壓VWS1至VWSJ。此外，第二偏置電 壓發(fā)生器60響應(yīng)于擦除命令ERS來產(chǎn)生字線偏置電壓VWT1至 VWTJ。X-解碼器150對行地址信號RADD進(jìn)行解碼并輸出解碼信號DEC。切換部160響應(yīng)于解碼信號DEC來選擇存儲器單元塊MB1至MBK 中的一個或一些，并將所選擇的存儲器單元塊(或多個存儲器單元塊) 的本地字線(未示出)分別耦合到全局字線GWL1到GWLJ。切換部160將所選擇的存儲器單元塊的漏選擇線(未示出)耦合到 全局漏選擇線GDSL，并將所選擇的存儲器單元塊的源選擇線(未示出) 耦合到全局源選擇線GSSL。由于頁緩沖器170、 Y-解碼器180和數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器190是公 知的4支術(shù)，將省略有關(guān)元件170、 180和190的進(jìn)一步i兌明。地址寄存器部200包括第一和第二地址寄存器200A和200B，并存 儲將被擦除的塊地址。特別地，第一地址寄存器200A存儲與執(zhí)行擦除 操作的第一塊的地址對應(yīng)的塊地址(下面稱為"起始塊地址")。此外， 第二地址寄存器200B存儲與要擦除的最后塊的地址對應(yīng)的塊地址(下 面稱為"最后塊地址")。當(dāng)執(zhí)行擦除操作時，擦除塊地址存儲部210存儲來自控制邏輯電路 130的行地址RADD或要擦除的塊地址。通常，在執(zhí)行擦除操作之后執(zhí) 行擦除驗(yàn)證操作，且輸出驗(yàn)證結(jié)果。根據(jù)所述驗(yàn)證結(jié)果，如果正確執(zhí)行 了擦除操作，則擦除塊地址存儲部210將所述擦除塊地址輸出到塊地址 比較部220。塊地址比較部220將存儲在第二地址寄存器200B中的最后塊地址 與擦除塊地址存儲部210輸出的擦除塊地址進(jìn)行比較。如果所述擦除塊地址與最后塊地址不同，塊地址比較部220將擦除 進(jìn)展信號發(fā)送到控制邏輯電路130，于是擦除操作可進(jìn)行到下一塊。但是，如果所述擦除塊地址與最后塊地址相同，則塊地址比較部220 檢測到要擦除的塊中的最后塊已被擦除，并將擦除操作完成信號發(fā)送到 控制邏輯電路130。塊地址比較部220輸出的擦除進(jìn)展信號還用作控制 邏輯電路130的擦除操作使能信號。此外，控制邏輯電路130根據(jù)塊地 址比較部220輸出的擦除進(jìn)展信號來確定是否對下一塊執(zhí)行擦除操作或 擦除操作是否結(jié)束，并根據(jù)結(jié)果輸出擦除命令ERS。簡言之，在本實(shí)施例的閃存器件中，可以逐次擦除要擦除的塊，而 不用在每一擦除操作之后不斷地輸入下一塊地址。僅需要起始塊地址和 最后塊地址。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的擦除閃存器件中的塊的方法 的流程圖。參考圖1和圖2，在步驟S210,輸入擦除設(shè)置命令，以執(zhí)行擦除操 作。此處，擦除設(shè)置命令可從外圍電路輸入，如CPU等。在步驟S220，與要擦除的第一塊的地址對應(yīng)的起始塊地址被存儲在 地址寄存器部200的第一地址寄存器部200A中。在步驟S230，存儲起始塊地址，然后輸入偽確認(rèn)命令(dummy confirm command )。此處，所述偽確認(rèn)命令可以是確認(rèn)起始塊地址輸 入結(jié)束的信號。這允許在起始塊地址完成之后輸入最后塊地址的時序。在步驟S240，在輸入偽確認(rèn)命令之后，要擦除的最后塊的地址被存 儲在地址寄存器部200的第二地址寄存器200B中。此處，因?yàn)檩斎肫?始塊地址所需的時間是恒定的，例如，3個時鐘周期，所以，在距第一 寄存器被加載一定時間段之后可以逐次輸入最后塊地址。這種情況下， 步驟S230可省略。在步驟S250，當(dāng)最后塊地址的存儲結(jié)束時，輸入擦除確認(rèn)命令。此 處，在經(jīng)過足夠輸入起始塊地址和最后塊地址的時間之后，擦除確認(rèn)命 令可從外圍電路如CPU等產(chǎn)生，并被輸入到控制邏輯電路130。在步驟S260,當(dāng)輸入擦除確認(rèn)命令時，執(zhí)行擦除操作?？刂七壿嬰?路130輸出行地址RADD、或與存儲在第一地址寄存器200A中的起始 塊地址對應(yīng)的塊地址、以及擦除命令信號ERS。行地址RADD或塊地 址被發(fā)送到X-解碼器150，并且也存儲在擦除塊地址存儲部210中。體 電壓發(fā)生器40，第一偏置電壓發(fā)生器50和第二偏置電壓發(fā)生器60響應(yīng) 于擦除命令信號ERS來輸出擦除操作所需的擦除電壓VCB、VGD、VGS 和VWT1至VWTJ。 X-解碼器150根據(jù)行地址RADD輸出用于選擇要
擦除的塊的塊選擇信號。切換部160根據(jù)塊選擇信號將全局字線GWL1 至GWL耦合到所要擦除的塊的本地字線，將全局漏選擇線GDSL耦合 到本地漏逸擇線，將全局源逸捧線GSSL耦合到本地源選擇線，使得擦 除電壓VCB、 VGD、 VGS和VWT1至VWTJ被發(fā)送到要擦除的塊中 的閃存單元。因此，擦除電壓VCB、 VGD、 VGS和VWT1至VWTJ 被發(fā)送到要擦除的塊，于是執(zhí)行擦除操作。擦除操作結(jié)束后，確定擦除 操作是否正常結(jié)束。如果擦除操作不是正常結(jié)束，則再次執(zhí)行擦除操作。 如果再次執(zhí)行擦除操作，體電壓發(fā)生器40輸出的體電壓VCB的電平可 逐漸增加。在步驟S270，如果擦除操作結(jié)束，則檢測被擦除的塊是否是要擦除 的塊中的最后塊。特別地，擦除塊地址存儲部210向塊地址比較部220 輸出所存儲的擦除塊地址。塊地址比較部220然后將存儲在第二地址寄 存器200B中的最后塊地址與所述擦除塊地址進(jìn)行比較。如果所述最后塊地址與所述擦除塊地址不同，則塊地址比較部220 將擦除進(jìn)展信號輸出到控制邏輯電路130，于是可對下一塊執(zhí)行擦除操作。在步驟S280，對下一塊進(jìn)行擦除操作，控制邏輯電路130增加行地 址RADD或塊地址。然后根據(jù)增加的行地址RADD再次執(zhí)行擦除操作， 即，再次執(zhí)行步猓S260。如果在步驟S270中所述擦除塊地址與最后塊地址相同，則每個要 擦除的塊已被擦除，于是擦除操作結(jié)束。這時，塊地址比較部220禁止 到控制邏輯電路130的擦除進(jìn)展信號，由此結(jié)束擦除操作。本說明書中的對"一個實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"示例實(shí)施例，，等的任 何提及均表示結(jié)合實(shí)施例所述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明 的至少 一個實(shí)施例中。本說明書中各處出現(xiàn)這個詞不必指同 一 實(shí)施例。雖然已參考多個示意，施例，明了本發(fā)明，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人中。更特別地，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，對組成部分 和/或主題組合設(shè)置的設(shè)置的各種變更和修改均是可能的。
權(quán)利要求
1.一種閃存器件，其包括具有多個塊的存儲器單元陣列；地址寄存器部，其被配置為存儲要擦除的多個塊中的要擦除的第一塊的起始塊地址和要擦除的所述多個塊中的要擦除的最后塊的最后塊地址；控制邏輯電路，其被配置成輸出擦除命令信號和擦除塊地址；高電壓發(fā)生器，其被配置為根據(jù)所述擦除命令信號來輸出擦除操作所需的擦除電壓；塊選擇部，其被配置為將所述擦除電壓發(fā)送到對應(yīng)于所述擦除塊地址的塊；擦除塊地址存儲部，其被配置為存儲從所述控制邏輯電路輸出的擦除塊地址；塊地址比較部，其被配置為比較所述最后塊地址與所述擦除塊地址，并基于對所述最后塊地址和所述擦除塊地址的比較向所述控制邏輯電路輸出擦除進(jìn)展信號，其中所述控制邏輯電路增加所述擦除塊地址，直到所述擦除塊地址等于所述最后塊地址。
2. 如權(quán)利要求l所述的閃存器件，其中所述地址寄存器部包括 配置為存儲所述起始塊地址的第一地址寄存器；以及 配置為存儲所述最后塊地址的第二地址寄存器。
3. 如權(quán)利要求1所述的閃存器件，其中所述控制邏輯電路在執(zhí)行 編程操作時輸出編程命令信號，并在執(zhí)行讀操作時輸出讀命令信號。
4. 如權(quán)利要求3所述的閃存器件，其中所述高電壓發(fā)生器根據(jù)所 述編程命令信號來輸出編程操作所需的編程操作電壓，并根據(jù)所述讀命 令信號來輸出讀操作所需的讀操作電壓。
5. —種閃存器件，其包括 具有多個塊的存儲器單元陣列；地址寄存器部，其被配置為接收要擦除的多個塊中的要擦除的第一 塊的起始塊地址和要擦除的所述多個塊中的要擦除的最后塊的最后塊 地址；控制邏輯電路，其被配置為輸出擦除命令信號和與要擦除的所述塊 之一對應(yīng)的擦除塊地址； 塊地址比較部，其被配置為比較所述控制邏輯電路輸出的擦除塊地 址與所述最后塊地址，并基于對所述擦除塊地址和所述最后塊地址的比 較向所迷控制邏輯電路輸出擦除進(jìn)展信號，其中所述控制邏輯電路輸出要擦除的另一塊的擦除塊地址，直到所 述擦除進(jìn)展信號指示要擦除的所述最后塊已經(jīng)或正在被擦除。
6. 如權(quán)利要求5所述的閃存器件，其中當(dāng)所述控制邏輯電路輸出 的擦除塊地址對應(yīng)于所述最后塊地址時，所述擦除進(jìn)展信號指示要擦除 的所述最后塊已經(jīng)被擦除。
7. 如權(quán)利要求5所述的閃存器件，其還包括 擦除塊地址存儲部，其被配置為接收從所述控制邏輯電路輸出的擦除塊地址，并向所述塊地址比較部輸出所述擦除塊地址。
8. 如權(quán)利要求5所述的閃存器件，其還包括 高電壓發(fā)生器，其被配置為根據(jù)所述控制邏輯電路輸出的擦除命令信號來輸出擦除操作所需的擦除電壓；以及塊選擇部，其被配置為將所述擦除電壓發(fā)送到對應(yīng)于所述擦除塊地 址的塊。
9. 如權(quán)利要求5所述的閃存器件，其中所述地址寄存器部包括 配置為存儲所述起始塊地址的第一地址寄存器；以及 配置為存儲所述最后塊地址的第二地址寄存器。
10. 如權(quán)利要求9所述的閃存器件，其中所述地址寄存器部和所述 塊地址比較部共享所述第二地址寄存器。
11. 一種擦除閃存器件中的塊的方法，其包括 存儲與要擦除的多個塊中的要擦除的第一塊的地址對應(yīng)的起始塊地址；存儲與要擦除的多個塊中的要擦除的最后塊的地址對應(yīng)的最后塊 地址；從所述第一塊開始執(zhí)行擦除操作，直到所述最后塊被擦除； 確定最近正在擦除或已被擦除的塊是否對應(yīng)于所述多個塊中的要 擦除的所述最后塊；根據(jù)所述的確定步驟來停止所述擦除操作。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其還包括 在存儲所述起始塊地址之前，輸入用于擦除操作的擦除設(shè)置命令。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其還包括在存儲所述最后塊地址之前，輸入偽確認(rèn)命令，用于調(diào)整所述最后 塊地址的輸入時序。
14. 如權(quán)利要求ll所迷的方法，其還包括 在所述擦除操作之前輸入擦除確認(rèn)命令。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的執(zhí)行擦除操作的步驟包括擦除由所述起始塊地址所選擇的塊；以及 增加所述起始塊地址，以選擇下一個要擦除的塊， 其中所述起始塊地址被增加，直到所述最后塊地址，以便擦除每一塊。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其還包括 執(zhí)行所述擦除操作之后，確定所述擦除操作是否已正確執(zhí)行。
17. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的執(zhí)行擦除操作的步驟 包括擦除由所述起始塊地址所選擇的塊；以及 從要擦除的所述多個塊中選擇另一塊地址， 其中重復(fù)上述的擦除和選擇步驟，直到所述最后塊已被擦除。
全文摘要
一種閃存器件，其包括具有多個塊的存儲器單元陣列。地址寄存器部被配置為接收要擦除的多個塊中的要擦除的第一塊的起始塊地址和要擦除的多個塊中的要擦除的最后塊的最后塊地址。控制邏輯電路被配置為輸出擦除命令信號和與要擦除的所述塊之一對應(yīng)的擦除塊地址。塊地址比較部被配置為比較所述控制邏輯電路輸出的擦除塊地址與所述最后塊地址，并基于對所述擦除塊地址和所述最后塊地址的比較向所述控制邏輯電路輸出擦除進(jìn)展信號。所述控制邏輯電路輸出要擦除的另一塊的擦除塊地址，直到所述擦除進(jìn)展信號指示要擦除的所述最后塊已經(jīng)或正在被擦除。
文檔編號G11C16/16GK101154457SQ20061015644
公開日2008年4月2日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者丁民中, 姜泰圭, 鄭丙官 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司