非易失存儲(chǔ)器的擦除方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，包括：接收擦除操作指令；判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常，若是，則對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，反之，則對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，直到所有待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓正常后，對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，初始預(yù)編程操作的編程電壓小于正常預(yù)編程操作的編程電壓；對(duì)預(yù)編程后的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作；驗(yàn)證擦除操作后是否存在過(guò)擦除存儲(chǔ)單元，若是，則修復(fù)存儲(chǔ)單元，反之，則結(jié)束操作。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)前述方法的非易失存儲(chǔ)的擦除系統(tǒng)。本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法及系統(tǒng)，能夠避免因?yàn)楫惓５綦姸锌赡茉斐陕╇娏鳌?br> 【專利說(shuō)明】非易失存儲(chǔ)器的擦除方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種非易失存儲(chǔ)器的擦除方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]存儲(chǔ)器中存在著兩種基本存儲(chǔ)單元，擦除存儲(chǔ)單元(erase cel I)和編程存儲(chǔ)單元(program cell)，也即“ I”和“0”，因此對(duì)應(yīng)也就存在著擦除和編程這兩種存儲(chǔ)器單元的基本操作。其中，將“O”變?yōu)椤癐”的過(guò)程，稱為擦除；反之稱為編程。
[0003]傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器擦除原理如下:首先對(duì)需要進(jìn)行擦除操作的目標(biāo)邏輯塊(block)進(jìn)行Pre_PGM (預(yù)編程)操作，目的是將所有的存儲(chǔ)單元都編程為同樣的“O”狀態(tài)存儲(chǔ)單元，也即高閾值狀態(tài)。Pre_PGM操作是否完成的判斷依據(jù)是所有cell是否通過(guò)PV驗(yàn)證(編程驗(yàn)證)。當(dāng)PV驗(yàn)證通過(guò)后，結(jié)束Pre_PGM操作,進(jìn)入erase pulse (擦除脈沖)開(kāi)始擦除操作。第一個(gè)擦除脈沖到來(lái)，對(duì)已經(jīng)進(jìn)行了 Pre_PGM的存儲(chǔ)進(jìn)行擦除。緊接著進(jìn)行OEVl (過(guò)擦除驗(yàn)證)操作，目的是對(duì)可能存在的被過(guò)擦除了的閾值低于OV的“I”存儲(chǔ)單元進(jìn)行一次較弱的編程，將其閾值推到OV以上。下一步是EV (擦除驗(yàn)證)操作，如果不過(guò)，則再次進(jìn)行擦除，第二個(gè)擦除脈沖到來(lái)，如此循環(huán)往復(fù)，直到EV通過(guò)或者erase counter達(dá)到最大數(shù),而后跳出循環(huán)，進(jìn)行0EV2操作。0EV2和OEVl相似，目的是進(jìn)一步推高“I”存儲(chǔ)單元的閾值以消除亞閾值導(dǎo)通漏電。至此，完成了對(duì)目標(biāo)塊的擦除操作。
[0004]在前述存儲(chǔ)器擦除的實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常遇到突然異常掉電的情況。如果掉電是發(fā)生在擦除過(guò)程中，那么就可能會(huì)存在大量過(guò)擦除了的閾值低于O的擦除存儲(chǔ)單元，這是由于未來(lái)得及進(jìn)行0EV1、0EV2的修正，或者正在進(jìn)行修正時(shí)掉電了造成的。于是，當(dāng)再次上電進(jìn)行擦除操作，這些過(guò)擦除了的大量閾值低于O的擦除存儲(chǔ)單元，就會(huì)在Pre_PGM時(shí)存在較大漏電流，這不僅會(huì)影響Pre_PGM的速度,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)茐奶峁┚幊屉娏鞯膁rainpump,造成Pre_PGM無(wú)法完成，從而無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行擦除操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種非易失存儲(chǔ)器的擦除方法及系統(tǒng)，能夠解決因?yàn)楫惓５綦姸锌赡茉斐陕╇娏鞯碾[患。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，包括以下步驟:
[0007]接收擦除操作指令；
[0008]預(yù)編程模塊判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常，若是，則對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，反之，則對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，直到所有待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓正常后，對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓小于正常預(yù)編程操作的編程電壓；
[0009]擦除模塊對(duì)預(yù)編程后的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作；[0010]過(guò)擦除模塊驗(yàn)證擦除操作后是否存在過(guò)擦除存儲(chǔ)單元，若是，則修復(fù)所述存儲(chǔ)單元，反之，則結(jié)束操作。
[0011]進(jìn)一步地，所述判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常包括:
[0012]判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓，若否，則正常，反之，則不正常。
[0013]進(jìn)一步地，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為:
[0014]正常擦除狀態(tài)下的正常閾值電壓范圍的最小值。
[0015]進(jìn)一步地，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為:
[0016]避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值。
[0017]進(jìn)一步地，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為:
[0018]避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值加上彈性值，所述彈性值取值范圍為0.1V至0.2V之間。
[0019]進(jìn)一步地，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為0.4V或0.6V。
[0020]進(jìn)一步地，所述判斷存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓包括:
[0021]選擇一個(gè)參考存儲(chǔ)單元，所述參考存儲(chǔ)單元的閾值電壓為目標(biāo)閾值電壓，并給該參考存儲(chǔ)單元的字線施加一個(gè)參考電壓，獲得預(yù)定的參考電流。
[0022]給待校驗(yàn)的各存儲(chǔ)單元的字線施加一個(gè)正電壓，得出該待校驗(yàn)存儲(chǔ)單元中的測(cè)量電流，其中，該正電壓的值字線施加的參考電壓的值相同。
[0023]比較參考電流和測(cè)量電流，若測(cè)量電流大于參考電流，則存儲(chǔ)單元的閾值電壓小于目標(biāo)閾值電壓，反之，則大于或者等于目標(biāo)閾值電壓。
[0024]進(jìn)一步地，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓根據(jù)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元當(dāng)前閾值電壓和目標(biāo)閾值電壓確定。
[0025]本發(fā)明還公開(kāi)了一種非易失存儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)，包括:
[0026]指令接收模塊，用于接收擦除操作指令；
[0027]預(yù)編程模塊，用于判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常，若是，則對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作；反之，則對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，直到所有待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓正常后，對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓小于正常預(yù)編程操作的編程電壓；
[0028]擦除模塊，用于對(duì)待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作；
[0029]過(guò)擦除驗(yàn)證模塊，用于驗(yàn)證擦除后的存儲(chǔ)單元是否存在過(guò)擦除，若是，則修復(fù)所述過(guò)擦除的存儲(chǔ)單元，反之，則結(jié)束操作。
[0030]進(jìn)一步地，所述預(yù)編程模塊包括:
[0031]判斷子模塊，用于判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓，若否，則正常，反之，則不正常。
[0032]進(jìn)一步地，所述預(yù)編程模塊包括目標(biāo)閾值電壓設(shè)定子模塊，用于設(shè)定目標(biāo)閾值電壓，所述目標(biāo)閾值電壓根據(jù)如下至少一種方式確定:
[0033]正常擦除狀態(tài)下閾值電壓范圍的最小值；
[0034]避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值；
[0035]避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值加上彈性值，所述彈性值取值范圍為0.1V至0.2V之間。
[0036]進(jìn)一步地，所述預(yù)編程模塊包括:
[0037]初始編程電壓確定模塊，用于根據(jù)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元當(dāng)前閾值電壓和目標(biāo)閾值電壓確定初始預(yù)編程操作的編程電壓。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點(diǎn):
[0039]本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法及系統(tǒng)通過(guò)改變預(yù)編程模塊的對(duì)于待擦除的存儲(chǔ)單元的處理流程，將原本一次完成的預(yù)編程操作分為初始預(yù)編程操作和正常預(yù)編程操作兩次進(jìn)行。初始預(yù)編程操作用于提高因?yàn)楫惓５綦姸霈F(xiàn)異常的存儲(chǔ)單元的閾值電壓，直到所有存儲(chǔ)單元的閾值電壓都處于正常范圍內(nèi)之后，再進(jìn)行正常預(yù)編程操作。因?yàn)槌跏碱A(yù)編程操作所施加的編程電壓相對(duì)較弱，可以避免直接施加較強(qiáng)的編程電壓而導(dǎo)致的存儲(chǔ)單元出現(xiàn)漏電流的情況，從而消除了異常掉電而帶來(lái)的隱患，保證了整個(gè)擦除過(guò)程的順利完成。經(jīng)過(guò)初始預(yù)編程操作修復(fù)后再進(jìn)行正常預(yù)編程操作，即使正常預(yù)編程操作所施加的編程電壓相對(duì)較強(qiáng)，也可以避免存儲(chǔ)單元出現(xiàn)漏電流。
[0040]另外，在整個(gè)過(guò)程中，雖然將預(yù)編程操作分成了兩次進(jìn)行，但是因?yàn)閮纱尾僮鞯膮^(qū)別僅在于施加的編程電壓不同，因此，初始預(yù)編程操作和正常預(yù)編程操作都可以通過(guò)預(yù)編程模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)只需要改變預(yù)編程模塊的控制邏輯，保證所有存儲(chǔ)單元的閾值電壓都處于正常狀態(tài)后再進(jìn)行正常編程操作即可，無(wú)需改變或者增加存儲(chǔ)器的硬件結(jié)構(gòu)，因此，可以避免因?yàn)榇鎯?chǔ)器的硬件結(jié)構(gòu)改動(dòng)而增加成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1是本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法實(shí)施例一的流程圖；
[0042]圖2是本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法實(shí)例的流程圖；
[0043]圖3是本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0045]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，以下簡(jiǎn)單介紹非易失存儲(chǔ)器的構(gòu)成原理。
[0046]非易失存儲(chǔ)器的核心是存儲(chǔ)陣列，存儲(chǔ)陣列由存儲(chǔ)單元(cell)組成。一般而言，一個(gè)cell可以包括源極(source, S),漏極(drain, D),控制柵極(control gate, CG),以及浮動(dòng)?xùn)艠O(floating gate,FG)0控制柵極CG可用于接電壓VG。若VG為足夠強(qiáng)度的正電壓，則浮動(dòng)?xùn)艠OFG和溝道之間會(huì)產(chǎn)生隧穿效應(yīng)或溝道熱電子效應(yīng)，使電子注入浮動(dòng)?xùn)艠OFG，從而導(dǎo)致cell閾值電壓上升，閾值電壓上升到一定程度即表示存入數(shù)據(jù)0，即編程操作；擦除則在襯底施加足夠強(qiáng)度的正電壓，利用溝道和浮動(dòng)?xùn)艠OFG之間的隧穿效應(yīng)，把浮動(dòng)?xùn)艠OFG上的電子吸引到襯底，從而導(dǎo)致cell閾值電壓降低，閾值電壓減小到一定程度即表示存入數(shù)據(jù)1，此即為擦除。
[0047]本發(fā)明主要為將現(xiàn)有的擦除過(guò)程的預(yù)編程操作(Pre_PGM)分成初始預(yù)編程操作和正常預(yù)編程操作。初始預(yù)編程操作是指在編程操作時(shí)施加較弱的編程電壓，即小于正常編程操作時(shí)的編程電壓。正常預(yù)編程操作則與現(xiàn)有的擦除過(guò)程的預(yù)編程操作相同，其所施加的編程電壓也與現(xiàn)有的擦除過(guò)程的預(yù)編程操作施加的編程電壓相同。初始預(yù)編程操作主要是針對(duì)因?yàn)楫惓５綦姸鴮?dǎo)致閾值電壓不正常的待擦除的存儲(chǔ)單元，通過(guò)施加較弱的編程電壓來(lái)提高這些存儲(chǔ)單元的閾值電壓，從而使待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓處于正常范圍，可以避免在進(jìn)行正常預(yù)編程操作時(shí)施加較強(qiáng)的編程電壓導(dǎo)致存儲(chǔ)單元存在漏電流，從而消除因?yàn)楫惓５綦姸鴰?lái)的隱患。
[0048]參照?qǐng)D1，示出本發(fā)明的一種非易失存儲(chǔ)器的擦除方法實(shí)施例一，包括以下步驟:
[0049]步驟101，接收擦除操作指令。
[0050]步驟102，預(yù)編程模塊判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常，若是，則對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，反之，則對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，直到所有待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓正常后，對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓小于正常預(yù)編程操作的編程電壓。
[0051]存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常通過(guò)如下方式來(lái)判斷:判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓，若否，則正常，反之，則不正常。存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓即是對(duì)存儲(chǔ)單元是否處于過(guò)擦除狀態(tài)的判斷。目標(biāo)閾值電壓為一個(gè)工藝流程中滿足正常擦除狀態(tài)下閾值電壓范圍的最小值。例如，將屬于過(guò)擦除范疇的“小于O或者靠近O附近”的閾值調(diào)整到“大于0.5V”的滿足正常擦除的閾值電壓大小，則該0.5V為目標(biāo)閾值電壓。
[0052]優(yōu)選地，因?yàn)楸景l(fā)明是為了避免存儲(chǔ)單元在進(jìn)行正常預(yù)編程操作時(shí)出現(xiàn)漏電流，即指即使存儲(chǔ)單元的柵極接地也會(huì)有電流存在，為了避免這種情況，可以通過(guò)抬高存儲(chǔ)單元的閾值電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。也即采用初始預(yù)編程操作的方式來(lái)提高存儲(chǔ)單元的閾值電壓。
[0053]一般理論上，避免漏電流的閾值電壓在0.4V以上即可，實(shí)際中取決于產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果，但一般不會(huì)和0.4V差太多。若設(shè)置大于0.4V，可以更好的避免漏電流，但是會(huì)增加初始預(yù)編程操作的次數(shù)和時(shí)間，從而影響速度，因此閾值電壓的取值也不能太大。因此，目標(biāo)閾值電壓的取值可以進(jìn)一步地采用如下標(biāo)準(zhǔn):在滿足正常擦除狀態(tài)下閾值電壓范圍內(nèi)選取可以避免產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值。更優(yōu)選地，為了保證避免漏電流的效果，目標(biāo)閾值電壓的取值還可以為在避免產(chǎn)生漏電流的最小值的基礎(chǔ)上加上一個(gè)彈性值，彈性值一般在0.1V-0.2V之間，例如0.1V或者0.2V等等。本發(fā)明的目標(biāo)閾值電壓值一般取值為
0.4V或者0.6V等等。
[0054]對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，具體過(guò)程為在這些存儲(chǔ)單元的柵極施加初始編程電壓。初始預(yù)編程操作的目的是提高因?yàn)楫惓５綦姷惹闆r而導(dǎo)致閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元的閾值電壓，使其恢復(fù)到正常狀態(tài)，即大于或者等于目標(biāo)閾值電壓。因此，初始預(yù)編程操作采用的編程電壓根據(jù)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元當(dāng)前的閾值電壓和目標(biāo)閾值電壓確定。
[0055]具體的，因?yàn)榇鎯?chǔ)單元出現(xiàn)閾值電壓不正常是因?yàn)楫惓５綦姷惹闆r而引起的，這個(gè)過(guò)程中，存儲(chǔ)單元的閾值電壓即使不正常，也是極小幅度的偏離正常狀態(tài)，結(jié)合前述目標(biāo)閾值電壓的取值范圍，可以確定，初始預(yù)編程操作中，將存儲(chǔ)單元的閾值電壓提高到目標(biāo)閾值電壓，施加一個(gè)較弱的編程電壓即可實(shí)現(xiàn)。只要能夠?qū)⒋鎯?chǔ)單元的閾值電壓提高到正常閾值電壓范圍內(nèi)即可。[0056]優(yōu)選地，因?yàn)閷?duì)于因?yàn)楫惓５綦姷惹闆r而導(dǎo)致閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元，其閾值電壓范圍通常為一個(gè)較為固定的范圍，不會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)。根據(jù)前述描述，對(duì)于一般的存儲(chǔ)單元來(lái)說(shuō)，其目標(biāo)閾值電壓也是一個(gè)較為固定的范圍。因此，為了簡(jiǎn)化操作流程，初始預(yù)編程操作所施加的較弱的編程電壓可以采用固定值，即對(duì)于任何存儲(chǔ)單元都采用該固定的編程電壓。在實(shí)際處理過(guò)程中，可以通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方式來(lái)確定初始預(yù)編程操作所施加的編程電壓的具體數(shù)值。在本發(fā)明中，一般采用Ov到2v左右的電壓來(lái)作為初始預(yù)編程操作的編程電壓。
[0057]另外，判斷存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓可以采用如下步驟:
[0058]選擇一個(gè)參考存儲(chǔ)單元，所述參考存儲(chǔ)單元的閾值電壓為目標(biāo)閾值電壓，并給該參考存儲(chǔ)單元的字線施加一個(gè)參考電壓，獲得預(yù)定的參考電流。
[0059]給待校驗(yàn)的各存儲(chǔ)單元的字線施加一個(gè)正電壓，得出該待校驗(yàn)存儲(chǔ)單元中的測(cè)量電流，其中，該正電壓的值字線施加的參考電壓的值相同。
[0060]比較參考電流和測(cè)量電流，若測(cè)量電流大于參考電流，則存儲(chǔ)單元的閾值電壓小于目標(biāo)閾值電壓，反之，則大于等于目標(biāo)閾值電壓。
[0061]其中，施加在參考存儲(chǔ)單元的字線上的參考電壓可以根據(jù)所需的參考電流及參考存儲(chǔ)單元的閾值電壓來(lái)確定。所需的參考電流值由多方面因素決定，比如SA分辨精度、功耗要求、速度要求等來(lái)確定，具體取決于各款產(chǎn)品的spec要求，隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前這個(gè)值一般在IOuA?20uA之間。例如，如果參考存儲(chǔ)單元的目標(biāo)閾值電壓為IV，預(yù)定的參考電流為10 μ Α,那么對(duì)于當(dāng)前的參考存儲(chǔ)單元來(lái)說(shuō)，如果將參考電壓設(shè)置為4V能夠得到10 μ A的電流，那么參考電壓則設(shè)置為4V。參考電壓的大小選擇也是個(gè)折衷，太小的話，對(duì)于目標(biāo)閾值電壓來(lái)說(shuō)可能無(wú)法產(chǎn)生足夠的電流；太大的話，又可能會(huì)使存儲(chǔ)器單元受到編程效應(yīng)的影響。目前工藝條件下，一般在5V左右。
[0062]若存儲(chǔ)單元的閾值電壓大于或者等于目標(biāo)閾值電壓，則說(shuō)明存儲(chǔ)單元是處于正常的擦除狀態(tài)，無(wú)需修復(fù)，則可以直接進(jìn)行正常預(yù)編程操作。正常預(yù)編程操作與現(xiàn)有的預(yù)編程操作的過(guò)程相同，其施加的編程電壓的確定方式也與現(xiàn)有的預(yù)編程操作的過(guò)程相同，具體預(yù)編程操作過(guò)程在此不再詳述。
[0063]步驟103，擦除模塊對(duì)預(yù)編程后的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作。
[0064]步驟104，過(guò)擦除模塊驗(yàn)證擦除操作后是否存在過(guò)擦除存儲(chǔ)單元，若是，則修復(fù)所述存儲(chǔ)單元，反之，則結(jié)束操作。
[0065]過(guò)擦除驗(yàn)證模塊驗(yàn)證擦除操作后是否存在過(guò)擦除存儲(chǔ)單元，可以采用一次過(guò)擦除驗(yàn)證，也可以采用二次過(guò)擦除驗(yàn)證的方式進(jìn)行。一次過(guò)擦除驗(yàn)證即指，當(dāng)驗(yàn)證存在過(guò)擦除存儲(chǔ)單元時(shí)，對(duì)這些存儲(chǔ)單元施加一個(gè)編程電壓進(jìn)行修復(fù)操作以提高存儲(chǔ)單元的閾值電壓。二次過(guò)擦除驗(yàn)證即指，將修復(fù)過(guò)程分成兩次編程操作，即在前述一次過(guò)擦除驗(yàn)證的基礎(chǔ)上再增加一次過(guò)擦除驗(yàn)證，后續(xù)的過(guò)擦除驗(yàn)證主要對(duì)前一次過(guò)擦除驗(yàn)證后閾值電壓仍然較低的存儲(chǔ)單元進(jìn)行。因?yàn)椋捎诮?jīng)過(guò)較強(qiáng)擦除條件的擦除操作，會(huì)導(dǎo)致邏輯塊中存儲(chǔ)單元的閾值電壓分布范圍很廣，有些存儲(chǔ)單元的閾值電壓過(guò)低，甚至低于0V。在這種情況下，即使通過(guò)一次過(guò)擦除驗(yàn)證中的編程操作，仍然還會(huì)有部分存儲(chǔ)單元的閾值電壓低于0V，無(wú)法恢復(fù)到正常的擦除狀態(tài)。為此，再增加一次過(guò)擦除驗(yàn)證，然后通過(guò)施加較弱的的編程電壓，對(duì)這些存儲(chǔ)單元進(jìn)行修復(fù)，可以保證過(guò)擦除驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。[0066]參照?qǐng)D2，示出本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法一個(gè)具體實(shí)例流程圖。過(guò)擦除驗(yàn)證分為兩步進(jìn)行，分別為初始過(guò)擦除驗(yàn)證(OEVl)和二次過(guò)擦除驗(yàn)證(0EV2)。
[0067]首先，對(duì)需要進(jìn)行擦除操作的目標(biāo)塊的存儲(chǔ)單元進(jìn)行預(yù)編程操作(Pre_PGM)，其中，首先需要判斷是否存在閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元，若是，則進(jìn)行初始預(yù)編程操作(Pre_PGMl)直到所有存儲(chǔ)單元都正常后再進(jìn)行正常預(yù)編程操作(Pre_PGM2)，反之，則可以直接進(jìn)行正常預(yù)編程操作。
[0068]然后，進(jìn)行擦除操作(ERASE)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)擦除脈沖帶到的時(shí)候，對(duì)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)預(yù)編程操作的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作。
[0069]接著，進(jìn)行初始過(guò)擦除驗(yàn)證(0EV1)，對(duì)可能存在的過(guò)擦除的閾值電壓低于OV的存儲(chǔ)單元進(jìn)行一次較弱的編程，將其閾值電壓提高到OV以上。然后進(jìn)行擦除驗(yàn)證操作(EV)，判斷存儲(chǔ)單元是否通過(guò)擦除，若否，則再次返回擦除操作。如此循環(huán)往復(fù)，直到通過(guò)擦除驗(yàn)證或者擦除次數(shù)(erasecounter)達(dá)到最大值,初始過(guò)擦除驗(yàn)證結(jié)束。
[0070]最后，進(jìn)行二次過(guò)擦除驗(yàn)證(0EV2)，二次過(guò)擦除驗(yàn)證的具體做法與初始過(guò)擦除驗(yàn)證的過(guò)程類似，目的是進(jìn)一步推高過(guò)擦除的存儲(chǔ)單眼的閾值電壓以消除亞閾值電壓導(dǎo)通漏電。
[0071 ] 至此，完成了對(duì)目標(biāo)邏輯塊的擦除操作。
[0072]參照?qǐng)D3，示出本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)實(shí)施例，包括指令接收模塊10、預(yù)編程模塊20、擦除模塊30和過(guò)擦除驗(yàn)證模塊40。
[0073]指令接收模塊10，用于接收擦除操作指令。
[0074]預(yù)編程模塊20，用于判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常，若是，則對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作；反之，則對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，直到所有待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓正常后，對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓小于正常預(yù)編程操作的編程電壓。優(yōu)選地，預(yù)編程模塊包括判斷子模塊，用于判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓，若否，則正常，反之，則不正常。
[0075]進(jìn)一步地，預(yù)編程模塊還包括目標(biāo)閾值電壓設(shè)定子模塊，用于設(shè)定目標(biāo)閾值電壓，所述目標(biāo)閾值電壓根據(jù)如下至少一種方式確定:
[0076]正常擦除狀態(tài)下閾值電壓范圍的最小值；
[0077]避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值；
[0078]避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值加上彈性值，所述彈性值取值范圍為0.1V至0.2V之間。
[0079]進(jìn)一步地，該預(yù)編程模塊還包括初始編程電壓確定模塊，用于根據(jù)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元當(dāng)前閾值電壓和目標(biāo)閾值電壓確定初始預(yù)編程操作的編程電壓。
[0080]擦除模塊30，用于對(duì)待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作。
[0081]過(guò)擦除驗(yàn)證模塊40，用于驗(yàn)證擦除后的存儲(chǔ)單元是否存在過(guò)擦除，若是，則修復(fù)所述過(guò)擦除的存儲(chǔ)單元，反之，則結(jié)束操作。
[0082]本發(fā)明的非易失存儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)通過(guò)改變預(yù)編程模塊的對(duì)于待擦除的存儲(chǔ)單元的處理流程，將原本一次完成的預(yù)編程操作分為初始預(yù)編程操作和正常預(yù)編程操作兩次進(jìn)行。初始預(yù)編程操作用于提高因?yàn)楫惓５綦姸霈F(xiàn)異常的存儲(chǔ)單元的閾值電壓，直到所有存儲(chǔ)單元的閾值電壓都處于正常范圍內(nèi)之后，再進(jìn)行正常預(yù)編程操作。因?yàn)槌跏碱A(yù)編程操作所施加的編程電壓相對(duì)較弱，可以避免直接施加較強(qiáng)的編程電壓而導(dǎo)致的存儲(chǔ)單元出現(xiàn)漏電流的情況。經(jīng)過(guò)初始預(yù)編程操作修復(fù)后再進(jìn)行正常預(yù)編程操作，即使正常預(yù)編程操作所施加的編程電壓相對(duì)較強(qiáng)，也可以避免存儲(chǔ)單元出現(xiàn)漏電流。
[0083]另外，在整個(gè)過(guò)程中，雖然將預(yù)編程操作分成了兩次進(jìn)行，但是因?yàn)閮纱尾僮鞯膮^(qū)別僅在于施加的編程電壓不同，因此，初始預(yù)編程操作和正常預(yù)編程操作都可以通過(guò)預(yù)編程模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，只需要改變預(yù)編程模塊的控制邏輯，保證所有存儲(chǔ)單元的閾值電壓都處于正常狀態(tài)后再進(jìn)行正常編程操作即可，無(wú)需改變或者增加存儲(chǔ)器的硬件結(jié)構(gòu)，因此，可以避免因?yàn)榇鎯?chǔ)器的硬件結(jié)構(gòu)改動(dòng)而增加成本。
[0084]本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例基本相似，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。
[0085]以上對(duì)本發(fā)明所提供的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法及系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，包括以下步驟: 接收擦除操作指令； 預(yù)編程模塊判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常，若是，則對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，反之，則對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，直到所有待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓正常后，對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓小于正常預(yù)編程操作的編程電壓； 擦除模塊對(duì)預(yù)編程后的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作； 過(guò)擦除模塊驗(yàn)證擦除操作后是否存在過(guò)擦除存儲(chǔ)單元，若是，則修復(fù)所述存儲(chǔ)單元，反之，則結(jié)束操作。
2.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，所述判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常包括: 判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓，若否，則正常，反之，則不正常。
3.如權(quán)利要求2所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為: 正常擦除狀態(tài)下的正常閾值電壓范圍的最小值。
4.如權(quán)利要求2所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為: 避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值。
5.如權(quán)利要求2所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為: 避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值加上彈性值，所述彈性值取值范圍為0.1V至0.2V之間。
6.如權(quán)利要求2所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，所述目標(biāo)閾值電壓的取值為0.4V或0.6V。
7.如權(quán)利要求2所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，所述判斷存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓包括: 選擇一個(gè)參考存儲(chǔ)單元，所述參考存儲(chǔ)單元的閾值電壓為目標(biāo)閾值電壓，并給該參考存儲(chǔ)單元的字線施加一個(gè)參考電壓，獲得預(yù)定的參考電流。 給待校驗(yàn)的各存儲(chǔ)單元的字線施加一個(gè)正電壓，得出該待校驗(yàn)存儲(chǔ)單元中的測(cè)量電流，其中，該正電壓的值字線施加的參考電壓的值相同。 比較參考電流和測(cè)量電流，若測(cè)量電流大于參考電流，則存儲(chǔ)單元的閾值電壓小于目標(biāo)閾值電壓，反之，則大于或者等于目標(biāo)閾值電壓。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除方法，其特征在于，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓根據(jù)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元當(dāng)前閾值電壓和目標(biāo)閾值電壓確定。
9.一種非易失存 儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)，其特征在于，包括: 指令接收模塊，用于接收擦除操作指令； 預(yù)編程模塊，用于判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否正常，若是，則對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作；反之，則對(duì)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始預(yù)編程操作，直到所有待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓正常后，對(duì)所有待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行正常預(yù)編程操作，所述初始預(yù)編程操作的編程電壓小于正常預(yù)編程操作的編程電壓； 擦除模塊，用于對(duì)待擦除的存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作； 過(guò)擦除驗(yàn)證模塊，用于驗(yàn)證擦除后的存儲(chǔ)單元是否存在過(guò)擦除，若是，則修復(fù)所述過(guò)擦除的存儲(chǔ)單元，反之，則結(jié)束操作。
10.如權(quán)利要求9所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)編程模塊包括: 判斷子模塊，用于判斷待擦除的存儲(chǔ)單元的閾值電壓是否小于目標(biāo)閾值電壓，若否，則正常，反之，則不正常。
11.如權(quán)利要求10所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)編程模塊包括目標(biāo)閾值電壓設(shè)定子模塊，用于設(shè)定目標(biāo)閾值電壓，所述目標(biāo)閾值電壓根據(jù)如下至少一種方式確定: 正常擦除狀態(tài)下閾值電壓范圍的最小值； 避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值； 避免存儲(chǔ)單元在正常預(yù)編程操作時(shí)產(chǎn)生漏電流的閾值電壓范圍的最小值加上彈性值，所述彈性值取值范圍為0.1V至0.2V之間。
12.如權(quán)利要求10或11所述的非易失存儲(chǔ)器的擦除系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)編程模塊包括: 初始編程電壓確定模 塊，用于根據(jù)閾值電壓不正常的存儲(chǔ)單元當(dāng)前閾值電壓和目標(biāo)閾值電壓確定初始預(yù)編程操作的編程電壓。
【文檔編號(hào)】G11C16/14GK103811066SQ201210460971
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月15日
【發(fā)明者】蘇志強(qiáng), 潘榮華, 張現(xiàn)聚, 丁沖 申請(qǐng)人:北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司