[發明專利]針對檢測保護的虛擬存儲器擦除或編程方法

在審

• 申請號: 201380036297.0
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104428838A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: M·米蘭達特
• 申請（專利權）人: 英賽瑟庫爾公司
• 主分類號: G11C16/22
• 分類號: G11C16/22;G11C16/34
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

技術領域

本發明涉及一種擦除或編程非易失性存儲器的存儲器基元的方法，并涉及這樣的非易失性存儲器。

背景技術

非易失性半導體存儲器，諸如EEPROM和閃存，通常包括電可擦除可編程存儲器基元陣列。這樣的存儲器基元通常包括至少一個浮動柵極晶體管FGT。浮動柵極晶體管通常包括源極和漏極區域、在源極和漏極區域之間延伸的溝道區域、跨過溝道區域延伸的控制柵極、以及在控制柵極和溝道區域之間延伸的浮動柵極。

浮動晶體管通過施加電壓脈沖(“編程脈沖”)到其源極或漏極區域而被編程，或通過其體(bulk)區域，以將電荷注射到浮動柵極中。相反，通過施加電壓脈沖(“擦除脈沖”)到其控制柵極或穿過體區域，其被擦除，以從浮動柵極提取電荷。浮動柵極中的電荷數量限定了晶體管的閾值電壓，這對應于存儲在存儲器基元中的數據值。

這樣的存儲器基元具有有限的有效壽命，也被已知為耐久性。這樣的基元在變得降級前可忍受的擦除和編程循環的數量是有限的，這是由于到浮動柵極和來自浮動柵極的電荷的重復傳輸。結果，將被施加到存儲器基元以進行編程或擦除過程的編程或擦除脈沖的數量可隨著時間而增加，同時基元老化。

因此，在一些存儲器中，施加到存儲器基元的擦除或編程脈沖的數量被控制電路監控，其在被擦除或編程時驗證了存儲器基元的狀態。擦除或編程脈沖的數量被實時調整，直到基元達到想要的擦除的或編程的狀態，或直到達到最大授權的脈沖數量。以這種方式，不同存儲器基元的閾值電壓的分散在整個存儲器陣列內被減少。

圖1是在存儲器基元上進行擦除或編程循環的傳統循環的流程圖，例如在美國專利7,983,078中描述的類型。

在步驟S1，可變的Np被設為初始值，例如1。在步驟S2中，擦除或編程操作被初始化。在步驟S3，一個擦除或編程脈沖被施加到指定的存儲器基元。在步驟S4，存儲器基元的狀態被確定。在步驟S5，存儲器基元的狀態被驗證，以檢查其是否對應于想要的狀態。如果響應為是，控制基元終止循環作為“通過”。如果想要的狀態還未達到，在步驟S6期間，驗證Np是否等于授權的最大脈沖數量Npmax。如果響應為是，循環被終止為“失敗”。如果Np小于Npmax，在步驟S7中Np被增加1，且循環返回到步驟S3。

在一些應用中，諸如加密計算，當涉及敏感數據時，有時候想要遮蔽某些寫操作。此遮蔽可能包括將假數據寫入某些存儲器基元中，以誤導查看存儲器電路行為的第三方。如圖1所示，進行將假數據寫入存儲器基元中，差別僅在于擦除或編程循環的末端數據的實際值不重要。

為了簡明，涉及假數據的擦除或編程循環在接下來將被稱為“虛擬”操作，且被指定接收這樣的假數據的存儲器基元將被指定為“虛擬(dummy)”基元。

通常，盡管虛擬循環比正常數據循環要更加不頻繁地發生，較小部分的可用存儲空間被專用于虛擬操作。結果，被專用于虛擬操作的存儲器基元比專用于常規操作的存儲器基元要經受更多的擦除和/或編程循環。結果，虛擬存儲器基元比常規存儲器基元老化地更快，且隨著時間變化，虛擬擦除或編程操作可與常規擦除或編程操作區別開，在于其涉及更多的擦除或編程脈沖。

發明內容

本發明包括觀測到，通過計算在擦除或編程操作中涉及的脈沖數量，攻擊者可將虛擬擦除或編程操作與常規擦除或編程操作區別開。

因此，想要提供一種進行擦除或編程循環的方法，其可降低這樣的安全風險。

本發明的實施例涉及一種編程或擦除非易失性存儲器的存儲器基元的方法，包括第一存儲器基元的第一擦除或編程循環，包括以下步驟：i)施加至少一個擦除或編程脈沖到所述存儲器基元，ii)確定所述存儲器基元的擦除的或編程的狀態，以及iii)如果所述存儲器基元沒有處于想要的狀態，重復步驟i)和ii)，其中所述方法還包括第二存儲器基元的第二擦除或編程循環，包括將預定數量的擦除或編程脈沖施加到所述第二存儲器基元。

根據一個實施例，擦除或編程脈沖的所述預定數量是在第一存儲器基元的至少一個第一擦除或編程循環期間，施加到第一存儲器基元的脈沖的第一數量的函數。

根據一個實施例，所述第二循環包括：iv)施加至少一個擦除或編程脈沖到所述存儲器基元，v)確定所述存儲器基元的狀態：擦除的或編程的，以及vi)重復步驟iv)和v)，直到所述預定數量的擦除或編程脈沖被施加到所述第二存儲器基元。

根據一個實施例，所述方法包括驗證所述擦除或編程循環是否在所述第一或所述第二存儲器基元上被進行的步驟。