[發明專利]一種非易失存儲器的擦除方法和裝置

無效

• 申請號: 201010612080.8
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102543195A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 蘇志強;舒清明
• 申請（專利權）人: 北京兆易創新科技有限公司
• 主分類號: G11C16/14
• 分類號: G11C16/14
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及半導體存儲器技術領域，特別是涉及一種非易失存儲器的擦除方法和裝置。

背景技術

隨著電子產品日漸普及，非易失性存儲器(例如，快閃存儲器Flash，或可電擦除可編程只讀存儲器EEPROM等)由于斷電后仍可保留存儲單元中的數據信息，成為半導體存儲器的主流，其廣泛的應用于電子產品中，如計算機和數字通訊設備。

一個非易失存儲器有存儲單元(cell)組成，一個cell可以包括源極(source，S)，漏極(drain，D)，柵極(gate，G)，以及浮動柵極(floatinggate，FG)，FG可用于接電壓。以閃存(Flash?Memory)為例，其采用FN(Fowler-Nordheim)隧道效應實現編程和擦除操作。當電子通過FN隧道效應被引入存儲單元的浮動柵中時，為編程操作；當存儲單元的浮動柵中的電子通過FN隧道效應被排放到源極時，為擦除操作。在向閃存中更新數據之前，必須要對block進行擦除操作，只有擦除后在能進行新數據的更新。

閃存內所有存儲單元的擦除是并行進行的，一個塊(block，包括多個cell)中只要有存儲單元沒有達到擦除狀態，則需要重新向整個block施加擦除脈沖。由于一個block中每個存儲單元的浮動柵上電子數都不同，因此各個存儲單元受擦除脈沖的影響也不同。則向某個block施加擦除脈沖時，每個存儲單元的浮動柵上的電子向源極遷移的數目也不同，即有些存儲單元的擦除較快，有些存儲單元的擦除較慢。擦除最快和擦除最慢的存儲單元決定了閾值電壓的分布范圍，兩者差距越大，閾值電壓分布范圍越廣。所以，當大部分存儲單元的閾值電壓低于基準值后，擦除快的存儲單元的閾值電壓就會很低，可能就會低于擦除狀態的閾值電壓范圍(閾值電壓低于0V)，從而發生過擦除(over-erase)的現象。

一種常用的防止過擦除狀態的方法為，進行擦除操作后對各個存儲單元進行較強的軟編程，即向存儲不斷施加編程脈沖，把處于過擦除狀態的存儲單元恢復到正常的擦除狀態。然而，擦除操作后，各個存儲單元的閾值電壓分布范圍較廣，即使通過軟編程操作，仍然還會有部分存儲單元的閾值電壓低于0V，無法恢復到正常的擦除狀態；或者，通過軟編程操作，各個存儲單元中，具有最低閾值電壓的存儲單元恢復到了正常擦除狀態，但是具有較高預置電壓的存儲單元超出了正常擦除狀態。

總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠非易失存儲器的擦除方法，能夠準確的控制擦除操作后存儲單元的閾值電壓，使各個存儲單元的閾值電壓均能處于擦除狀態。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種非易失存儲器的擦除方法和裝置，能夠準確的控制擦除操作后存儲單元的閾值電壓，使各個存儲單元的閾值電壓均能處于擦除狀態。

為了解決上述問題，本發明公開了一種非易失存儲器的擦除方法，包括：

擦除：對目標塊中的各個存儲單元進行擦除操作；

第一軟編程校驗：校驗目標塊中存儲單元的閾值電壓是否均大于零；若是，則執行擦除校驗步驟；若否，則執行第一軟編程步驟；

第一軟編程：通過對所述目標塊中的存儲單元進行軟編程操作抬升所述存儲單元的閾值電壓，并返回第一軟編程校驗步驟；

擦除校驗：驗證目標塊中各個存儲單元的閾值電壓是否均小于擦除狀態的閾值電壓上限；若是，則結束操作；若否，則返回擦除步驟。

優選的，在所述擦除步驟之前還包括：預編程：對目標塊中的各個存儲單元進行預編程操作。

優選的，所述預編程操作具體為：對目標塊中的各個存儲單元的字線施加正電壓，將各個存儲單元的閾值電壓提升至第2ⁿ狀態對應的閾值電壓范圍內；其中，所述存儲單元存儲n位數據，共有2ⁿ種狀態，第2ⁿ狀態對應的閾值電壓下限大于其余狀態對應的閾值電壓上限。

優選的，在所述第一軟編程校驗步驟中，校驗各個存儲單元的閾值電壓均小于擦除狀態的閾值電壓上限之后，還包括：

第二軟編程校驗：校驗選中字線上的存儲單元的閾值電壓是否均大于擦除狀態的閾值電壓下限；若是，則選中下一字線進行驗證，直到驗證完所有字線上的存儲單元，結束操作；若否，則執行第二軟編程步驟；

第二軟編程：通過對當前選中字線上的存儲單元進行軟編程操作抬升所述儲單元的閾值電壓，并返回第二軟編程校驗步驟。