一種非易失存儲(chǔ)器的處理方法及裝置的制造方法
【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)器的數(shù)據(jù)處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種電子裝置及嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)電話、數(shù)字相機(jī)等，大量需要一種能多次編程，容量大，讀寫、擦除快捷、方便、簡(jiǎn)單，外圍器件少，價(jià)格低廉的非易失性(在無電源供應(yīng)情況下的數(shù)據(jù)保持性)的存儲(chǔ)器件。非易失性存儲(chǔ)器件就是在這種背景需求下應(yīng)運(yùn)而生的。一個(gè)非易失存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)單元(cell)組成，一個(gè)存儲(chǔ)單元可以包括源極(S, source),漏極(D, drain),柵極(G, gate),以及浮柵(FG, floating gate), FG 可用于接電壓。
[0003]以NAND 閃存(NAND Flash Memory)為例，其采用 FN 隧道效應(yīng)(Fowler-Nordheimtunneling)改變存儲(chǔ)單元的閾值電壓來實(shí)現(xiàn)編程和擦除操作。當(dāng)電子通過FN隧道效應(yīng)被引入存儲(chǔ)單元的浮柵中時(shí)，為編程操作；當(dāng)存儲(chǔ)單元的浮柵中的電子通過FN隧道效應(yīng)被排放到源極時(shí)，為擦除操作。在向閃存中更新數(shù)據(jù)之前，必須要對(duì)塊(block)進(jìn)行擦除操作，只有擦除后才能進(jìn)行新數(shù)據(jù)的更新。
[0004]在非易失存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)在浮柵區(qū)的電荷容易通過柵氧化層和多晶硅間介質(zhì)流失，此種情況下，由自由電子(離子)移動(dòng)和氧化層中缺陷所產(chǎn)生的漏電流，會(huì)導(dǎo)致閾值電壓的降低，而閾值電壓的降低將會(huì)影響浮柵的非易失性，也即降低了數(shù)據(jù)可靠性。
[0005]現(xiàn)有一種提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性的方法是，在非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行擦除操作過程中增加刷新(recovery)操作。然而，在用戶使用電子裝置的過程中，常常會(huì)存在如下情況，那就是在電子裝置產(chǎn)品出廠時(shí)對(duì)產(chǎn)品中非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行一次擦除和編程操作后，用戶僅僅對(duì)該非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行了讀操作，并不存在擦除操作的需求，此種情況下上述方法無法發(fā)揮應(yīng)有的作用，而如果用戶長(zhǎng)時(shí)間不做擦除操作，隨著時(shí)間的推移，存儲(chǔ)單元因長(zhǎng)時(shí)間的緩慢漏電或制造缺陷等因素導(dǎo)致閾值電壓逐漸降低，最終該存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)讀取結(jié)果將可能由原有的O變?yōu)?，也即使得用戶的讀操作發(fā)生錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題是提供一種非易失存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)處理方法及裝置，能夠有效提高非易失存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種非易失存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)處理方法，包括:在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作。
[0008]優(yōu)選的，所述在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作的步驟，包括:
[0009]在所述非易失存儲(chǔ)器上電復(fù)位和初始化完成后，對(duì)所述非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作。
[0010]優(yōu)選的，所述在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作的步驟，包括:
[0011]在上電過程中測(cè)量所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓；
[0012]比較所述閾值電壓與讀電壓和編程校驗(yàn)電壓的大?。?br>[0013]當(dāng)所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓介于所述讀電壓和所述編程校驗(yàn)電壓之間時(shí)，對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行重新編程操作。
[0014]優(yōu)選的，所述當(dāng)所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓介于所述讀電壓和所述編程校驗(yàn)電壓之間時(shí)，對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行重新編程操作的步驟具體為，當(dāng)所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓介于所述讀電壓和所述編程校驗(yàn)電壓之間時(shí)，對(duì)所述存儲(chǔ)單元的柵極施加編程?hào)烹妷?，以及，?duì)所述存儲(chǔ)單元的漏極施加編程漏電壓。
[0015]優(yōu)選的，所述讀電壓為對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作時(shí)施加至柵極的電壓，所述編程校驗(yàn)電壓為對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)時(shí)施加至字線上的電壓。
[0016]另一方面，本發(fā)明還公開了一種非易失存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)處理裝置，包括:
[0017]刷新模塊，用于在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作。
[0018]優(yōu)選的，所述刷新模塊，具體用于在所述非易失存儲(chǔ)器上電復(fù)位和初始化完成后，對(duì)所述非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作。
[0019]優(yōu)選的，所述刷新模塊包括:
[0020]測(cè)量子模塊，用于在上電過程中測(cè)量所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓；
[0021]比較子模塊，用于比較所述閾值電壓與讀電壓和編程校驗(yàn)電壓的大??；及
[0022]重新編程子模塊，用于當(dāng)所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓介于所述讀電壓和所述編程校驗(yàn)電壓之間時(shí)，對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行重新編程操作。
[0023]優(yōu)選的，所述重新編程子模塊具體用于，當(dāng)所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓介于所述讀電壓和所述編程校驗(yàn)電壓之間時(shí)，對(duì)所述存儲(chǔ)單元的柵極施加編程?hào)烹妷海约?，?duì)所述存儲(chǔ)單元的漏極施加編程漏電壓。
[0024]優(yōu)選的，所述讀電壓為對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作時(shí)施加至柵極的電壓，所述編程校驗(yàn)電壓為對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)時(shí)施加至字線上的電壓。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]本發(fā)明實(shí)施例在上電過程中自動(dòng)對(duì)非易失存儲(chǔ)器進(jìn)行刷新操作，對(duì)于因電荷漏電導(dǎo)致閾值電壓降低的存儲(chǔ)單元而言，所述刷新操作能夠提高其閾值電壓，能夠避免在長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行擦除操作的情況下無法對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤現(xiàn)象，因此能夠有效提高非易失存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性；并且，所述刷新操作的實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單，且不會(huì)對(duì)用戶的正常讀操作或非易失存儲(chǔ)器中的內(nèi)部操作產(chǎn)生沖突。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的一種非易失存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)處理方法示例的步驟流程圖；
[0028]圖2是本發(fā)明一種可選實(shí)施例中所述刷新模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]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)的說明。
[0030]實(shí)施例一
[0031]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種非易失存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)處理方法，其在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作。
[0032]由于擦除block后才能進(jìn)行新數(shù)據(jù)的更新，故在面對(duì)閾值電壓的降低導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性降低的問題時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員的普遍做法是，在用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)更新需求時(shí)，在非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行擦除操作過程中增加刷新操作。
[0033]本發(fā)明打破了上述常規(guī)思路，在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作；一方面，通常用戶在上電完成后就開始對(duì)電子裝置中非易失存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作了，因此，上述在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作不會(huì)影響到用戶的正常讀操作；另一方面，上述在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作僅需簡(jiǎn)單的電路來實(shí)現(xiàn)，而且能夠避免對(duì)非易失存儲(chǔ)器中的內(nèi)部操作產(chǎn)生沖突。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)電話、數(shù)字相機(jī)等各種使用非易失存儲(chǔ)器的電子裝置中，用以提高相應(yīng)電子裝置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。
[0035]在具體實(shí)現(xiàn)中，可以在所述非易失存儲(chǔ)器上電復(fù)位和初始化完成后，對(duì)所述非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作。也即，非易失存儲(chǔ)器的上電流程具體可以包括:在芯片接通電源時(shí)會(huì)首先復(fù)位(reset)，接著進(jìn)行芯片的初始化，隨后會(huì)進(jìn)行芯片的刷新操作。
[0036]綜上，實(shí)施例一在上電過程中自動(dòng)對(duì)非易失存儲(chǔ)器進(jìn)行刷新操作，對(duì)于因電荷漏電導(dǎo)致閾值電壓降低的存儲(chǔ)單元而言，所述刷新操作能夠提高其閾值電壓，能夠避免在長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行擦除操作的情況下無法對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤現(xiàn)象，因此能夠有效提高非易失存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性；并且，所述刷新操作的實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單，且不會(huì)對(duì)用戶的正常讀操作或非易失存儲(chǔ)器中的內(nèi)部操作產(chǎn)生沖突。
[0037]實(shí)施例二
[0038]本發(fā)明實(shí)施例二的非易失存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)處理方法在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步還可以包括如下可選技術(shù)方案。
[0039]本實(shí)施例的上述在上電過程中對(duì)非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新操作的步驟，具體可以包括:
[0040]步驟S001、在上電過程中測(cè)量所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓；
[0041]步驟S002、比較所述閾值電壓與讀電壓和編程校驗(yàn)電壓的大??；
[0042]步驟S003、當(dāng)所述存儲(chǔ)單元的閾值電壓介于所述讀電壓和所述編程校驗(yàn)電壓之間時(shí)，對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行重新編程操作。
[0043]在實(shí)際應(yīng)用中，所述讀電壓可具體為對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作時(shí)施加至柵極的電壓，所述編程校驗(yàn)電壓可具體為對(duì)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程校驗(yàn)時(shí)施加至字線(Wordline)上的電壓。
[0044]如果存儲(chǔ)單元的閾值電壓介于所述讀電壓和所述編程校驗(yàn)電壓之間，則說明該存儲(chǔ)單元為已編程單元(已執(zhí)行過編程操作的存儲(chǔ)單元)，且該已編程單元的閾值電壓的降低是隨著時(shí)間的推移浮柵上存儲(chǔ)的電荷減少所致；如果該存儲(chǔ)單元的閾值電壓低于讀電壓，則說明該存儲(chǔ)單元原本就是非編程單元，因此無需進(jìn)行重新編程操作；如果存儲(chǔ)單元的閾值電壓大于編程校驗(yàn)電壓，則說明該存儲(chǔ)單元的閾值電壓距離上述讀電壓還有較大的余量，也即該存儲(chǔ)單元的浮柵上存儲(chǔ)的電荷還足夠維持其非易失性，因此也無需進(jìn)行重新編程操作。
[0045]在實(shí)際應(yīng)用中，所