[發明專利]一種用于檢驗非易失存儲單元受干擾的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610006347.6
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105702293B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 蘇香
• 申請（專利權）人: 上海芯澤電子科技有限公司
• 主分類號: G11C16/34
• 分類號: G11C16/34;G11C16/14
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明提供一種用于檢驗非易失存儲單元受干擾的方法，其適用于非易失存儲單元，所述方法包括以下步驟：a)設置計數器的計數值為一預設值；b)接收擦除塊指令，所述擦除塊指令中包含相應擦除塊的地址信息；c)根據所述相應擦除塊的地址信息執行擦除操作；d)根據計數器的當前計數值以確定所述相應擦除塊所在的同一個塊組的相應干擾塊；e)對所述相應干擾塊進行修復操作；f)將計數器的計數值加1，并返回步驟b)。本發明不僅可以節省時間，而且能夠及時有效地檢驗并且修復被干擾的存儲單元。同時，芯片在流片后能夠大大縮減燒錄時間成本，以及時將產品推向給客戶。

技術領域

本發明涉及電子領域，尤其涉及一種用于檢驗非易失存儲單元受干擾的方法及裝置。

背景技術

NOR flash閃存是一種非易失存儲器，可以對被稱為“塊”的存儲器單元陣列進行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內進行。所以，在大多數情況下，在進行寫入操作之前必須先執行擦除。

Nor flash存儲單元編程寫入原理如圖1所示，在柵極和漏極加高壓，通過熱電子注入(hot electron injection)的方式，通過源極給浮柵充電。

擦寫原理如圖2所示，在柵極加負高壓，阱中加正高壓，利用F-N隧道效應(FowlerNordheim tunneling)將浮柵上的電荷釋放。

早期的flash產品在布局時以一定數量的存儲單元作為一個塊(block)，再以“塊”為單位，布局整個產品的存儲陣列。以4M bit為例，存儲單元陣列分布如圖3。一個塊的大小通常是64k byte，也就是用戶經常使用到的塊擦除大小(block erase size)，這個塊中的存儲單元由一定數量的字線(WL)和一定數量的位線(BL)組成，并且具有共同的阱。塊與塊之間的字線、位線和阱(well)都是相互獨立的。這樣，當對某一塊進行擦寫操作時，不會影響到其他的塊。

隨著存儲單元工藝技術的進步，其工藝特征尺寸越來越小，為縮小整個芯片的面積，在布局存儲單元陣列時，通常會把幾個block放在一起，同時由于flash產品應用的多樣化，塊擦除的大小不再局限于64k byte，目前主流的應用也會采用4k byte擦除(sectorerase size)或者是32k byte擦除(half block erase size)。由于是Nor型存儲架構，這樣在擦除某一區域(例如該區域可以是4kbyte(一個sector)或32kbyte(half block)或者是64kbyte(block))時，選中單元的漏極和未選中單元的漏極連接在一起，同時選中單元和未選中單元共用同一個阱，就不可避免的遇到干擾其它未選中區域的問題，其結果表現為存儲單元原先存儲的是'0'被干擾為'1'，或者原先存儲的是'1'被干擾為'0'，從而造成位反轉。

Nor Flash的位反轉現象，主要是由以下一些原因/效應所導致：1)漂移效應(Drifting Effects)，漂移效應是指，Nor Flash中cell的電壓值慢慢地改變，并且與原始值不同。2)讀操作干擾產生的錯誤(Read-Disturb Errors)，此效應是指，對一個頁進行數據讀取操作，卻使得對應的某個位的數據產生永久性的變化，即Flash上的該位的值發生改變。3)編程干擾所產生的錯誤(Program-Disturb Errors)，此現象有時候也叫做漏極電壓干擾(drain disturb)，其原因是對于某個頁面的編程操作，即寫操作時漏極會施加一定的高壓，由于采用Nor型存儲架構，多個存儲單元的漏極會連接在一起，這樣當選中單元做編程操作時，高壓會同時加載到選中單元和未選中單元的漏極，此高壓會慢慢改變未選中存儲單元內部電荷變化。當該變化積累到一定程度時，其存儲狀態就會從'0'變為'1'。4)擦除干擾(Erase Disturb)，在擦除sector或者block時，由于鄰近的sector或者block處在同一個阱當中，當阱電位升高至一定程度，并且干擾時間積累到一定程度時，也會改變存儲單元內部電荷分布，從而改變存儲狀態。