專利名稱：快閃存儲器裝置中的存儲塊擦除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及存儲器裝置，且明確地說本發(fā)明涉及擦除快閃存儲器裝置。
背景技術(shù)：
存儲器裝置通常被提供為計算機(jī)或其它電子裝置中的內(nèi)部半導(dǎo)體集成電路。存在許 多不同類型的存儲器，包含隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、動態(tài)隨機(jī) 存取存儲器(DRAM)、同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SDRAM)和快閃存儲器。
快閃存儲器是一種可以塊的形式而不是以一次一個字節(jié)的方式擦除和重新編程的 類型的存儲器。典型的快閃存儲器包括存儲器陣列，存儲器陣列包含大量存儲器單元。 所述存儲器單元的每-者包含能夠保存電荷的浮動?xùn)艠O場效應(yīng)晶體管。單元通常分組為 塊。塊內(nèi)的單元的每一者可通過為浮動?xùn)艠O充電而以隨機(jī)方式被電編程。單元中的數(shù)據(jù) 由浮動?xùn)艠O中存在或不存在電荷來確定?？赏ㄟ^塊擦除操作從浮動?xùn)艠O中去除電荷。
圖1說明對于快閃存儲器塊的典型現(xiàn)有技術(shù)擦除操作。存儲塊在執(zhí)行擦除操作之前 首先被預(yù)編程101。接著，擦除存儲塊103。接著，執(zhí)行擦除檢驗讀取105。如果檢驗操 作失敗，那么執(zhí)行擦除操作103。如果通過擦除檢驗，那么已成功完成擦除操作107。
對待擦除的存儲器陣列進(jìn)行預(yù)編程，以便減小單元進(jìn)入耗盡模式的可能性。當(dāng)快閃 存儲器裝置中的單元被擦除時，其可能被擦除到這種程度其進(jìn)入耗盡且即使當(dāng)那些單 元具有OV的柵極電壓時也傳導(dǎo)電流。這影響了對其各自列中所有其它單元的讀取。通 過對存儲器進(jìn)行預(yù)編程，單元從已知的已編程狀態(tài)開始，且因此不太可能進(jìn)入過擦除的 耗盡狀態(tài)。
進(jìn)行擦除操作，將單元擦除為至少最小電壓電平。圖2說明經(jīng)歷典型現(xiàn)有技術(shù)擦除 操作的快閃存儲塊的簡化示意圖。位線的漏極與源極連接與選擇柵極漏極晶體管和選擇 柵極源極晶體管一樣，均保持浮動(F)。待擦除的塊的字線處于接地電位。虛線指示在 此操作期間選擇的存儲器單元。
執(zhí)行擦除檢驗操作，以便確定對存儲塊的每一單元的擦除操作成功與否。圖3中說 明經(jīng)歷典型現(xiàn)有技術(shù)擦除檢驗操作的快閃存儲塊的簡化示意圖。擦除檢驗操作至少部分 包括將每一單元的擦除電流與讀出放大器參考電流電平進(jìn)行比較。在此操作期間，塊的 所有字線保持OV，同時選定的位線301、 302偏壓在Vcc。將OV脈沖施加到未選定的位線303。選擇柵極漏極和源極晶體管通常處于4.5V，這在此項技術(shù)中通常稱為Vpass。 圖3的虛線指示在此操作期間選擇的存儲器單元。
圖16展示又一擦除檢驗操作。此操作將塊的字線偏壓在0 V，同時位線偏壓在0 V。 選擇柵極漏極和源極晶體管通常處于4.5V的Vpw。源極線處于Vcc。
如果一列單元在擦除檢驗之后僅具有一個未擦除的單元，那么現(xiàn)有技術(shù)擦除操作將
額外擦除脈沖施加到整個列。這可能使列中已被擦除且不需要額外擦除脈沖的存儲器單 元受到過度應(yīng)力。單元受到過度應(yīng)力可能增加其故障率。
出于上述原因，且出于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀并理解本說明書之后將了解的下 文陳述的其它原因，此項技術(shù)中需要一種減小對快閃存儲器裝置中的存儲器單元的過度 應(yīng)力的擦除算法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了與擦除非易失性存儲器裝置有關(guān)的上述問題以及其它問題，且通過閱 讀和研究以下說明書將了解所述問題。
本發(fā)明涵蓋一種擦除快閃存儲器裝置中的存儲器塊的方法。所述存儲器塊具有組織 成列和行的多個存儲器單元。所述方法包括對待擦除的存儲塊執(zhí)行擦除操作。接著執(zhí)行 擦除檢驗讀取操作以確定是否存在任何未擦除的單元。如果一個或一個以上存儲器單元 仍是被編程的，那么執(zhí)行正常存儲器讀取操作，以便確定哪些存儲器單元是被編程的。 執(zhí)行選擇性擦除操作，使得只有包括未擦除的存儲器單元的行經(jīng)歷另一擦除操作。
本發(fā)明的另外的實施例包含具有不同范圍的方法和設(shè)備。


圖1展示典型現(xiàn)有技術(shù)擦除與檢驗操作的流程圖。
圖2展示擦除操作期間典型現(xiàn)有技術(shù)快閃存儲器陣列的簡化示意圖。
圖3展示擦除檢驗讀取操作期間典型現(xiàn)有技術(shù)快閃存儲器陣列的簡化示意圖。
圖4展示本發(fā)明的快閃存儲器陣列的簡圖。
圖5展示本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的一個實施例的流程圖。
圖6展示本發(fā)明的正常讀取操作期間的快閃存儲器陣列的簡化示意圖。
圖7展示本發(fā)明的選擇性擦除操作期間的快閃存儲器陣列的簡化示意圖。
圖8展示本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的另一實施例的流程圖。
圖9展示本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的另一實施例的流程圖。
圖10展示本發(fā)明的特殊頁擦除檢驗讀取操作期間的快閃存儲器陣列的簡化示意圖。
圖11展示本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的另一實施例的流程圖。
圖12展示本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的另一實施例的流程圖。 圖13展示本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的另一實施例的流程圖。
圖14展示本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的另一實施例的流程圖。
圖15展示本發(fā)明的電子系統(tǒng)的一個實施例的框圖。
圖16展示擦除檢驗讀取操作期間典型現(xiàn)有技術(shù)快閃存儲器陣列的簡化示意圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明的以下具體實施方式
中，參看附圖，附圖形成本文的一部分且附圖中以說 明的方式展示可實踐本發(fā)明的特定實施例。附圖中，若干視圖中所有相似標(biāo)號描述大體 上類似的組件。充分詳細(xì)地描述這些實施例以使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。 可利用其它實施例，且可在不脫離本發(fā)明范圍的情況下作出結(jié)構(gòu)、邏輯和電氣方面的改 變。因此，以下具體實施方式
不應(yīng)在限定性意義上加以理解，且本發(fā)明范圍僅由所附權(quán) 利要求書及其等效物界定。
圖4說明本發(fā)明的NAND快閃存儲器陣列的一個實施例的簡化示意圖。出于清楚的 目的，圖4的存儲器陣列未展示存儲器陣列中通常需要的所有元件。舉例來說，圖中只 展示了三個位線(BL1、 BL2和BL3)，但是所需的位線的數(shù)目實際上取決于存儲密度。 接下來將位線稱為(BL1-BLN)。
所述陣列由排列成串聯(lián)列403、 404、 405的浮動?xùn)艠O單元401的陣列組成。浮動?xùn)?極單元401的每一者在每一串聯(lián)鏈403、 404、 405中以漏極至源極的方式耦合。跨越多 個串聯(lián)串403、 404、 405的字線(WLO - WL31)耦合到行中每個浮動?xùn)艠O單元的控制 柵極以便控制其操作。位線(BL1 -BLN)最終耦合到檢測每一單元的狀態(tài)的讀出放大 器(未圖示)。
在操作中，字線(WLO - WL31)選擇串聯(lián)鏈403、 404、 405中要對其寫入或讀取 的各個浮動?xùn)艠O存儲器單元，并在通過模式下操作每一串聯(lián)串403、 404、 405中的剩余 的浮動?xùn)艠O存儲器單元。浮動?xùn)艠O存儲器單元的每一串聯(lián)串403、 404、 405通過源極選 擇柵極415、 416、 417而耦合到源極線406，并通過漏極選擇柵極411、 412、 413而耦 合到各個位線(BL1-BLN)。源極選擇柵極415、 416、 417由耦合到其控制柵極的源極 選擇柵極控制線SG(S) 418控制。漏極選擇柵極411、 412、 413由漏極選擇柵極控制線 SG(D) 414控制。
每一單元可按照每單元單個位(即，單電平單元-SLC)或每單元多個位(即，多電平單元-MLC)進(jìn)行編程。每一單元的闡值電壓(Vt)確定存儲在單元中的數(shù)據(jù)。舉 例來說，在每單元單個位中，0.5V的Vt可能指示已編程單元，而-0.5V的Vt可能指示 已擦除單元。多電平單元可能具有各指示不同狀態(tài)的多個Vt窗口。多電平單元通過向存 儲在單元上的特定電壓范圍指派位模式來利用傳統(tǒng)快閃單元的模擬性質(zhì)。這種技術(shù)允許 每單元存儲兩個或兩個以上位，這取決于向單元指派的電壓范圍的數(shù)量。
在典型現(xiàn)有技術(shù)編程操作期間，待編程的快閃存儲器單元的選定的字線以一系列編 程脈沖偏壓，所述一系列編程脈沖在預(yù)定電壓(例如，近似16V)處開始并遞增直到單 元被編程或到達(dá)最大編程電壓為止。
接著，以O(shè)V的字線電壓執(zhí)行典型現(xiàn)有技術(shù)檢驗操作以確定浮動?xùn)艠O是否處于適當(dāng) 電壓(例如，0.5V)。在編程操作期間，剩余單元的未選定的字線通常偏壓在小于編程 電壓(例如，近似10V)的電壓。在一個實施例中，未選定的字線電壓可以是接地電位 以上的任何電壓。以大體上類似的方式對存儲器單元的每一者進(jìn)行編程。
本發(fā)明的存儲器陣列劃分為存儲塊。存儲塊的數(shù)量通常由存儲器裝置的大小(即， 512MB、 1GB)決定。在一個實施例中，每一存儲塊由64頁組成。
圖5說明本發(fā)明的擦除與檢驗操作的一個實施例的流程圖。如先前所述，首先對存 儲塊執(zhí)行500擦除操作。
接著執(zhí)行擦除檢驗讀取操作501，以確定存儲塊的存儲器單元中是否有任一者仍然 是被編程的。擦除檢驗操作至少部分包括將每一存儲器陣列的列擦除電流與30 的讀 出放大器參考電流電平(ISref)進(jìn)行比較。替代實施例可使用其它電流閾值進(jìn)行比較。 如果通過擦除檢驗操作501，那么塊的每一單元已成功地被擦除，且本發(fā)明的擦除與檢 驗操作已完成509。
如果擦除檢驗讀取操作501失敗，那么塊的至少一個存儲器單元未被成功擦除。應(yīng) 確定哪個(些)存儲器單元仍待擦除。這通過對存儲塊的所有頁505執(zhí)行正常存儲器讀 取操作而不是檢驗讀取來實現(xiàn)。在一個實施例中，執(zhí)行正常讀取操作持續(xù)正常的10 w 的時間周期。
如圖3中所說明，典型現(xiàn)有技術(shù)檢驗讀取操作將存儲塊的所有字線偏壓在0V。接 著將選定的位線偏壓在Vcc，且將未選定的位線偏壓在0V。這使得由于啟用了整個單元 串而難以(即使有可能)確定哪個單元未被擦除。
本發(fā)明的正常讀取操作505僅將選定的字線偏壓在讀取電位(例如，OV)。在一個
實施例中，所述方法在陣列底部在WO處開始，并通過存儲塊向上增加到W31。每一字
線被讀取兩次，因為對于每次讀取只啟用交替的位線。圖6中說明此操作。
圖6說明本發(fā)明的正常讀取操作期間的快閃存儲器陣列的簡化示意圖。該圖展示已 選擇W0，且因此WO偏壓在接地電位。選擇位線1和3，且因此位線1和3偏壓在預(yù)充 電電壓(例如，0V到Vcc)，而位線2偏壓在接地電位。這具有選擇被畫圈的存儲器單 元601、 603的效果。重復(fù)此操作直到塊的所有字線已被讀取兩次為止。因此，讀出放 大器可確定每一行的哪個(些)單元未被成功擦除。
在圖6的實施例中，未選定的字線、選擇柵極漏極和選擇柵極源極偏壓在Vpass。 在一個實施例中，此電壓為4.5V。替代實施例可使用其它電壓。
再次參看圖5，接著對其中存在未擦除單元的那些字線執(zhí)行選擇性擦除操作507。 圖7中更詳細(xì)地說明此操作。
出于說明的目的，假定兩個存儲器單元701、 702未被擦除。在此情況下，只有與 未擦除單元701、 702連接的兩個字線需要第二擦除操作。因此，只有那些行中的單元 701 - 706經(jīng)歷多于必需的擦除操作以便完全擦除存儲塊。字線的剩余部分與位線和選擇 柵極線一樣保持浮動。
選擇性擦除操作507之后，再次執(zhí)行擦除檢驗操作501以確定是否有任何單元仍是 被編程的。如果所有單元均已擦除，那么所述方法完成509。否則，視需要重復(fù)所述方 法以完全擦除塊中的所有單元。
圖8說明本發(fā)明的擦除與檢驗方法的替代實施例的流程圖。此實施例類似于圖5的 實施例，只是在宣告擦除失敗之前僅執(zhí)行有限次數(shù)的擦除檢驗。
如先前所述，所述實施例以擦除操作800開始。接著執(zhí)行擦除檢驗操作801。如果 檢驗確定所有單元已被成功擦除，那么所述方法已成功完成811。如果一個或一個以上 單元未被擦除，那么擦除檢驗801失敗。
在此情況下，確定存儲塊是否已被檢驗預(yù)定次數(shù)803。在一個實施例中，所述預(yù)定 次數(shù)為五。然而，本發(fā)明不限于這一檢驗數(shù)目。
如果已執(zhí)行803少于預(yù)定次數(shù)的檢驗，那么進(jìn)行807所有頁的正常讀取。與先前實 施例中一樣，這確定哪些行需要經(jīng)歷選擇性擦除操作809。如果選擇性擦除操作未成功 擦除未擦除單元且擦除檢驗的次數(shù)現(xiàn)在大于所允許的檢驗的最大閾值，那么將擦除操作 標(biāo)記為失敗805。這可包括向啟始擦除與檢驗操作的算法指示單元有缺陷，因此在將來 操作中可避免耦合到有缺陷單元的特定列。
圖9說明本發(fā)明的擦除與檢驗方法的又一實施例。此實施例除了上述步驟外還使用 特殊頁擦除檢驗讀取操作。
所述方法在執(zhí)行901擦除操作時開始。執(zhí)行擦除檢驗操作903以確定哪個(些)單
元仍是被編程的。如果所有單元均通過擦除檢驗步驟903，那么所述方法已成功完成915。
如果擦除檢驗步驟903確定一個或一個以上單元未被擦除，那么將己執(zhí)行的擦除檢
驗的次數(shù)與最大檢驗操作閾值進(jìn)行比較。如果已達(dá)到擦除檢驗閾值，那么發(fā)生了擦除失
敗907。在一個實施例中，所述閾值為五次。然而，本發(fā)明不限于任一種擦除檢驗數(shù)量。
如果所執(zhí)行的擦除檢驗的數(shù)目仍小于最大閾值，那么執(zhí)行特殊擦除檢驗讀取操作。
參看圖IO更詳細(xì)地展示此操作。
圖IO說明本發(fā)明的特殊頁擦除檢驗讀取操作期間的快閃存儲器陣列的簡化示意圖。
此操作由將每一未選定的字線偏壓在接地電位組成。將選定的位線偏壓在Vcc，同時將
未選定的位線偏壓在接地電位。將選擇柵極漏極和選擇柵極源極線偏壓在VPASS (例如，
4,5V)。
此實施例的選定的字線偏壓在某一電壓V,，其小于Vpass并大于0V。在一個實施 例中，此電壓為IV。然而，本發(fā)明不限于V!的任何一個電壓電平。
再次參看圖9，執(zhí)行選擇性擦除操作911以便試圖擦除已編程單元。與先前實施例 中一樣，所述選擇性擦除步驟僅選擇那些與已編程單元連接的字線。重復(fù)特殊擦除檢驗 讀取操作909和選擇性擦除操作911，直到存儲塊的單元被擦除或發(fā)生擦除失敗907為 止。
圖11說明本發(fā)明的擦除與檢驗方法的又一實施例的流程圖。此實施例利用不同時 間來進(jìn)行擦除檢驗讀取操作。
執(zhí)行1100擦除操作以便擦除存儲塊。接著執(zhí)行1101擦除檢驗讀取操作以確定塊中 的存儲器單元是否有任一者仍是被編程的。此擦除檢驗讀取操作由比正常讀取操作短的 讀取操作組成。正常讀取操作約為10 ps。在一個實施例中，本發(fā)明的較短擦除檢驗讀 取操作為5ps，但任何少于正常讀取操作時間的時間也可能有效。較短的讀取時間能夠 比較長讀取時間更早地檢測到擦除失敗，因為較短的時間可檢測較小裕度。
如果所有存儲器單元已被擦除，那么擦除與檢驗操作已成功完成1109。如果較短擦 除檢驗讀取操作1101檢測到已編程的存儲器單元，那么執(zhí)行1105另一擦除操作。接著 執(zhí)行1107具有正常讀取時間的擦除檢驗讀取操作。接著完成1109擦除與檢驗操作。
本發(fā)明的此實施例和其它實施例中描述的正常和較短擦除檢驗讀取時間僅出于說 明的目的。本發(fā)明不限于lOps的正常讀取時間和5ps的較短讀取時間。唯一的限制是， 較短讀取時間在比正常讀取時間少的時間內(nèi)執(zhí)行。
圖12說明本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的另一實施例的流程圖。執(zhí)行1201
擦除操作以擦除存儲塊的存儲器單元。接著執(zhí)行1203具有較短讀取時間的擦除檢驗。如果通過此操作，那么塊中所有存儲器單元已被成功擦除，且操作結(jié)束1209。
如果具有較短讀取操作的擦除檢驗失敗，那么塊中仍有己編程單元，且接著執(zhí)行
1205擦除操作。接著進(jìn)行1207具有正常檢驗讀取操作的擦除檢驗，以確定擦除操作1205 是否成功。如果不成功，那么重復(fù)擦除操作1205和正常檢驗讀取操作1207,直到已編 程單元被擦除且通過檢驗1207為止。
圖13說明本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的又一實施例的流程圖。執(zhí)行1301 擦除操作以擦除存儲塊。接著執(zhí)行具有較短讀取時間的擦除檢驗操作1303,以確定存儲 器單元中的哪些存儲器單元(如果存在的話)仍是被編程的。如果沒有存儲器單元仍是 被編程的，那么操作已完成1311。
如果一個或一個以上存儲器單元被編程1303，那么將擦除檢驗操作的數(shù)目與應(yīng)執(zhí)行 的最多擦除檢驗操作的閾值1305進(jìn)行比較。在一個實施例中，此閾值為五次。然而， 本發(fā)明不限于任一種擦除檢驗操作的次數(shù)。
如果已滿足或超過擦除檢驗的閾值，那么擦除操作已失敗1313。如果未滿足1305 閾值，那么對存儲塊的所有頁執(zhí)行1307正常存儲器讀取操作。如先前所論述，正常存 儲器讀取操作與檢驗讀取操作的不同之處在于，僅選定的字線偏壓在接地電位，而不是 像檢驗讀取過程中那樣將所有字線偏壓在接地電位。
接著對發(fā)現(xiàn)含有仍被編程的存儲器單元的每一行執(zhí)行選擇性擦除操作1309。所述方 法接著從執(zhí)行具有較短讀取時間的擦除檢驗操作1303開始重復(fù)，直到存儲器單元已被 擦除或者已滿足或超過應(yīng)執(zhí)行的最大量的檢驗的閎值為止。
圖14說明本發(fā)明的用于擦除與檢驗操作的方法的又一實施例的流程圖。執(zhí)行1401 擦除操作以擦除塊的存儲器單元。接著執(zhí)行1403具有較短讀取時間的擦除檢驗操作， 以査明仍被編程的任何剩余單元。如果所有單元已被編程，那么操作已成功完成1415。
如果發(fā)現(xiàn)一個或一個以上單元仍是被編程的，那么將所執(zhí)行的檢驗操作的數(shù)目與檢 驗操作的最大數(shù)量的閾值進(jìn)行比較1405。在一個實施例中，此閾值為五次，但替代實施 例可使用其它閾值。
如果所執(zhí)行的檢驗操作的數(shù)目已滿足或超過此闊值1405，那么發(fā)生了擦除失敗 1407。如果未滿足檢驗操作的數(shù)目，那么對存儲塊的所有頁執(zhí)行正常讀取操作1409，以 査明仍被編程的特定單元。
接著對耦合到仍被編程的單元的字線執(zhí)行1411選擇性擦除操作。接著執(zhí)行1413具 有正常存儲器讀取操作的擦除檢驗操作。如果通過此擦除檢驗，所述方法已成功完成 1415。如果擦除檢驗操作1413發(fā)現(xiàn)一個或一個以上單元仍未擦除，那么所述方法從對
所有頁執(zhí)行正常讀取操作1409開始重復(fù)，直到單元已被擦除或已發(fā)生擦除失敗1407為 止。
圖15說明本發(fā)明的一個實施例的耦合到處理器1510的存儲器裝置1500的功能框 圖。處理器1510可以是微處理器、處理器，或某一其它類型的控制電路。存儲器裝置 1500和處理器1510形成電子系統(tǒng)1520的一部分。存儲器裝置1500已經(jīng)過簡化以集中 于有助于理解本發(fā)明的存儲器特征。
存儲器裝置包含存儲器單元陣列1530。在一個實施例中，存儲器單元是非易失性浮 動?xùn)艠O存儲器單元，且存儲器陣列1530排列成若干排的行和列。
提供地址緩沖器電路1540以鎖存地址輸入連接A0-Ax 1542上提供的地址信號。地 址信號由行解碼器1544和列解碼器1546接收并解碼以訪問存儲器陣列1530。得益于本 描述內(nèi)容的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，地址輸入連接的數(shù)目取決于存儲器陣列1530 的密度和結(jié)構(gòu)。也就是說，地址的數(shù)目隨著存儲器單元計數(shù)的增加以及排和塊計數(shù)的增 加而增加。
上述實施例集中于NAND結(jié)構(gòu)存儲器陣列。然而，本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的 存儲塊擦除方法的實施例可用于存儲器裝置的任何結(jié)構(gòu)(例如，NAND、 NOR、 AND)中。
存儲器裝置1500使用感測/鎖存電路1550感測存儲器陣列的列中的電壓或電流變化 來讀取存儲器陣列1530中的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，所述感測/鎖存電路經(jīng)耦合以讀取 并鎖存來自存儲器陣列1530的一行數(shù)據(jù)。包含數(shù)據(jù)輸入和輸出緩沖器電路1560，用于 在多個數(shù)據(jù)連接1562上與控制器1510進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。提供寫入電路1555以將數(shù) 據(jù)寫入到存儲器陣列。
控制電路1570對來自處理器1510的提供在控制連接1572上的信號進(jìn)行解碼。這 些信號用于控制對存儲器陣列1530的操作，包含數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)寫入和擦除操作。在 一個實施例中，控制電路1570執(zhí)行本發(fā)明的擦除方法?？刂齐娐?570可以是狀態(tài)機(jī)、 序列器，或某一其它類型的控制器。
圖15中說明的快閃存儲器裝置已經(jīng)過簡化以幫助基本上理解存儲器的特征。所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員對快閃存儲器的內(nèi)部電路和功能有更具體的了解。
結(jié)論
總之，本發(fā)明的改進(jìn)的擦除過程減少了快閃存儲器單元所經(jīng)歷的過擦除應(yīng)力。這增
加了存儲器裝置的可靠性和壽命。
盡管本文已說明和描述了特定實施例，但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，預(yù)計實現(xiàn)相同目的的任何配置均可代替所展示的特定實施例。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解對本發(fā)明的許多修改。因此，本申請案希望涵蓋對本發(fā)明的任何修改或變化。明確地希望本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求書及其等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種擦除包括多個存儲塊的快閃存儲器裝置的方法，每一存儲塊具有組織成列和行的多個存儲器單元，所述方法包括對第一存儲塊執(zhí)行擦除操作；確定所述多個存儲器單元中是否有任一者未被擦除；以及對所述未擦除的存儲器單元執(zhí)行選擇性擦除操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選擇性擦除操作包括對每一包括未擦除的存 儲器單元的行執(zhí)行擦除操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選擇性擦除操作包括僅將包括未擦除的存儲 器單元的行偏壓在預(yù)定電位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述預(yù)定電位是接地電位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的方法，其中確定所述多個存儲器單元中是否有任一者未被擦除包括執(zhí)行存儲器讀取操作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述存儲器讀取操作包括依次將所述存儲塊的行 的每一者逐個地偏壓在讀取電位，同時將所述存儲塊的選定的列偏壓在預(yù)充電電 壓，將未選定的列偏壓在接地電位，且將未選定的行偏壓在預(yù)定VpASS電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述讀取電位是接地電位，且所述預(yù)充電電壓在 0V到Vcc的范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其進(jìn)一步包含允許使所述存儲塊的所有剩余行和所有 列浮動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含對所述存儲塊執(zhí)行第一擦除檢驗讀取操作；如果所述多個存儲器單元中的一者或一者以上未被擦除，那么對所述存儲塊執(zhí)行 選擇性存儲器讀取操作以確定所述多個存儲器單元中的哪一者未被擦除。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述擦除操作包括將每一行偏壓在0V。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述擦除操作進(jìn)一步包括使所述存儲塊的列浮 動。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包含當(dāng)已執(zhí)行最大數(shù)目的擦除檢驗讀取操作 時指示擦除操作失敗。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中執(zhí)行所述第一擦除檢驗讀取操作包括依次以預(yù)定電壓偏壓每一行。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一擦除檢驗讀取操作具有第一讀取時間， 且所述方法進(jìn)一步包括如果所述第一擦除檢驗讀取操作失敗，那么對所述存儲塊執(zhí)行所述擦除操作；以及對所述存儲塊執(zhí)行第二擦除檢驗讀取操作，所述第二擦除檢驗讀取操作具有大于 所述第 一 讀取時間的第二讀取時間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二讀取時間為10ps，且所述第一讀取時 間為小于10 ns的預(yù)定時間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包含重復(fù)所述擦除操作和所述第二擦除檢 驗讀取操作直到通過所述第二擦除檢驗讀取操作為止。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述選擇性擦除操作包括這樣的擦除操作使得 僅包括所述未擦除的存儲器單元的行經(jīng)歷所述擦除操作。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含當(dāng)已執(zhí)行所述最大數(shù)量的擦除檢驗讀 取操作時指示擦除失敗。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進(jìn)一步包含從執(zhí)行所述擦除檢驗讀取操作開始重 復(fù)所述方法，直到指示擦除失敗或所述多個存儲器單元全部被擦除為止。
20. —種快閃存儲器裝置，其包括存儲器陣列，其具有多個存儲塊，每一存儲塊由排列成行和列的多個存儲器單元組成；以及控制電路，其適于執(zhí)行存儲器擦除和檢驗方法，所述方法包括對所述多個存儲 塊的第一存儲塊執(zhí)行擦除操作，確定所述多個存儲器單元中是否有任一者未被擦 除，和對所述未擦除的存儲器單元執(zhí)行選擇性擦除操作。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的快閃存儲器裝置，其中所述存儲器陣列排列成NAND或 NOR結(jié)構(gòu)中的一者。
22. —種電子系統(tǒng)，其包括處理器，其產(chǎn)生系統(tǒng)信號；以及快閃存儲器裝置，其耦合到所述處理器并接受控制信號，所述裝置包括存儲器單元陣列，其排列成多個存儲塊，每一存儲塊具有多個存儲器單元，所 述存儲器單元排列成行和列使得所述行與字線耦合且所述列與位線耦合；以及控制電路，其適于執(zhí)行包含以下步驟的方法對所述多個存儲塊的第一存儲塊 執(zhí)行擦除操作，確定所述多個存儲器單元中是否有任一者未被擦除，和對所述未 擦除的存儲器單元執(zhí)行選擇性擦除操作使得僅擦除那些包括未擦除的存儲器單 元的字線。
全文摘要
擦除與檢驗方法執(zhí)行擦除操作和擦除檢驗讀取操作。如果擦除檢驗讀取操作因為已發(fā)現(xiàn)未擦除的存儲器單元而失敗，那么執(zhí)行正常存儲器讀取操作，以便確定哪些存儲器單元仍是被編程的。接著，對所述存儲器單元執(zhí)行選擇性擦除操作，使得只有包括未擦除的存儲器單元的行經(jīng)歷額外的擦除操作。
文檔編號G11C16/34GK101176165SQ200680016101
公開日2008年5月7日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日
發(fā)明者有留誠一 申請人:美光科技公司