专利名称：一种非易失存储器的擦除方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体存储器技术领域，特别是涉及一种非易失存储器的擦除方法和
直O
背景技术：
随着电子产品日渐普及，非易失性存储器(例如，快闪存储器Flash，或可电擦除可编程只读存储器EEPROM等)由于断电后仍可保留存储单元中的数据信息，成为半导体存储器的主流，其广泛的应用于电子产品中，如计算机和数字通讯设备。一个非易失存储器有存储单元(cell)组成，一个cell可以包括源极(source，S)， 漏极(drain, D)，栅极(gate, G)，以及浮动栅极(floatinggate, FG)，FG可用于接电压。以闪存(Flash Memory)为例，其采用FN(R)wler-Nordheim)隧道效应实现编程和擦除操作。 当电子通过FN隧道效应被引入存储单元的浮动栅中时，为编程操作；当存储单元的浮动栅中的电子通过FN隧道效应被排放到源极时，为擦除操作。在向闪存中更新数据之前，必须要对block进行擦除操作，只有擦除后在能进行新数据的更新。闪存内所有存储单元的擦除是并行进行的，一个块(block，包括多个cell)中只要有存储单元没有达到擦除状态，则需要重新向整个block施加擦除脉冲。由于一个block 中每个存储单元的浮动栅上电子数都不同，因此各个存储单元受擦除脉冲的影响也不同。 则向某个block施加擦除脉冲时，每个存储单元的浮动栅上的电子向源极迁移的数目也不同，即有些存储单元的擦除较快，有些存储单元的擦除较慢。擦除最快和擦除最慢的存储单元决定了阈值电压的分布范围，两者差距越大，阈值电压分布范围越广。所以，当大部分存储单元的阈值电压低于基准值后，擦除快的存储单元的阈值电压就会很低，可能就会低于擦除状态的阈值电压范围(阈值电压低于OV)，从而发生过擦除(over-erase)的现象。一种常用的防止过擦除状态的方法为，进行擦除操作后对各个存储单元进行较强的软编程，即向存储不断施加编程脉冲，把处于过擦除状态的存储单元恢复到正常的擦除状态。然而，擦除操作后，各个存储单元的阈值电压分布范围较广，即使通过软编程操作，仍然还会有部分存储单元的阈值电压低于0V，无法恢复到正常的擦除状态；或者，通过软编程操作，各个存储单元中，具有最低阈值电压的存储单元恢复到了正常擦除状态，但是具有较高预置电压的存储单元超出了正常擦除状态。总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是如何能够非易失存储器的擦除方法，能够准确的控制擦除操作后存储单元的阈值电压，使各个存储单元的阈值电压均能处于擦除状态。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种非易失存储器的擦除方法和装置，能够准确的控制擦除操作后存储单元的阈值电压，使各个存储单元的阈值电压均能处于擦除状态。
为了解决上述问题，本发明公开了一种非易失存储器的擦除方法，包括擦除对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；第一软编程校验校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零；若是，则执行擦除校验步骤；若否，则执行第一软编程步骤；第一软编程通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回第一软编程校验步骤；擦除校验验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则返回擦除步骤。优选的，在所述擦除步骤之前还包括预编程对目标块中的各个存储单元进行预编程操作。优选的，所述预编程操作具体为对目标块中的各个存储单元的字线施加正电压， 将各个存储单元的阈值电压提升至第2n状态对应的阈值电压范围内；其中，所述存储单元存储η位数据，共有2η种状态，第2η状态对应的阈值电压下限大于其余状态对应的阈值电压上限。优选的，在所述第一软编程校验步骤中，校验各个存储单元的阈值电压均小于擦除状态的阈值电压上限之后，还包括第二软编程校验校验选中字线上的存储单元的阈值电压是否均大于擦除状态的阈值电压下限；若是，则选中下一字线进行验证，直到验证完所有字线上的存储单元，结束操作；若否，则执行第二软编程步骤；第二软编程通过对当前选中字线上的存储单元进行软编程操作抬升所述储单元的阈值电压，并返回第二软编程校验步骤。优选的，所述第一软编程校验步骤包括将各个存储单元的字线上施加的电压置为零；依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于零；如果漏电流小于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压大于零。优选的，在所述擦除校验步骤中，依次选中每一字线，对该字线上的各个存储单元进行验证，具体包括对选中的字线施加正电压；对未选中的字线将其电压置零；或者，对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限；如果漏电流小于等于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压大于等于擦除状态的阈值电压上限；其中，第二参考电流小于第一参考电流。优选的，所述第二软编程校验步骤包括对选中的字线施加正电压；对未选中的字线将其电压置零；或者，对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；
如果漏电流大于等于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于擦除状态的阈值电压下限；如果漏电流小于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限；其中，第三参考电流小于第一参考电流且大于第二参考电流。相应的，本发明还公开了一种非易失存储器的擦除装置，包括擦除模块，用于对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；第一软编程校验模块，用于校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零；若是，则触发擦除校验模块；若否，则触发第一软编程模块；第一软编程模块，用于通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，之后触发第一软编程校验模块；擦除校验模块，用于验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则触发擦除模块。优选的，所述装置还包括预编程模块，用于在所述擦除步骤之前，对目标块中的各个存储单元进行预编程操作。优选的，所述预编程模块的预编程操作具体为对目标块中的各个存储单元的字线施加正电压，将各个存储单元的阈值电压提升至第2n状态对应的阈值电压范围内；其中， 所述存储单元存储η位数据，共有2η种状态，第2η状态对应的阈值电压下限大于其余状态对应的阈值电压上限。优选的，所述装置还包括第二软编程校验模块，用于在所述第一软编程校验模块校验各个存储单元的阈值电压均小于擦除状态的阈值电压上限之后，校验选中字线上的存储单元的阈值电压是否均大于擦除状态的阈值电压下限；若是，则选中下一字线进行验证，直到验证完所有字线上的存储单元，结束操作；若否，则触发第二软编程模块；第二软编程模块，用于通过对当前选中字线上的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回第二软编程校验步骤。优选的，所述第一软编程校验模块包括第一加压子模块，用于将各个存储单元的字线上施加的电压置为零；第一比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于零；如果漏电流小于第一参考电流， 则该存储单元的阈值电压大于零。优选的，所述擦除校验模块依次选中每一字线，对该字线上的各个存储单元进行验证，其具体包括擦除加压模块，用于对选中的字线施加正电压；以及，对未选中的字线将其电压置零，或者对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；擦除比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限；如果漏电流小于等于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压大于等于擦除状态的阈值电压上限；其中，第二参考电流小于第一参考电流。优选的，所述第二软编程校验模块包括
7
第一加压子模块，用于对选中的字线施加正电压；以及，对未选中的字线将其电压置零，或者对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；第一比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于擦除状态的阈值电压下限；如果漏电流小于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限；其中，第三参考电流小于第一参考电流且大于第二参考电流。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明在擦除操作后进行第一软编程校验，如果校验目标块中有存储单元的阈值电压小于等于零则进行第一软编程，抬升存储单元的阈值电压，之后再次校验；当通过第一软编程校验时，进行擦除校验，如果目标块中有存储单元的阈值电压大于等于擦除状态的阈值电压上限，则返回擦除步骤，调低存储单元的阈值电压，之后再次校验。最后使得目标块中的各个存储单元同时通过第一软编程校验和擦除校验，既可以保证阈值电压大于零， 同时又能够保证阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限，通过本方法能够准确的控制擦除操作后存储单元的阈值电压，使各个存储单元的阈值电压均能处于擦除状态。进一步，由于阈值电压的值易发生微小波动，阈值电压为零或者与零较为接近时， 其分布处于擦除状态的边缘，很容易跃出擦除状态，导致状态的读取出错。本发明在通过擦除校验后，增加了第二软编程校验，如果某一字线上存储单元的阈值电压小于等于预先设置的擦除状态的阈值电压下限，则进行第二软编程抬升该字线存储单元的阈值电压，由于分别针对各个字线进行软编程，避免了目标块中所有存储单元的阈值电压抬升过高，同时又保证各个存储单元能够进行精准的处于擦除状态。
图1是本发明一种非易失存储器的擦除方法实施例一的流程图；图2是本发明一种非易失存储器的擦除方法实施例二的流程图；图3是本发明实施例二中擦除状态的阈值电压分布示意图；图4是本发明一种非易失存储器的擦除装置实施例一的结构图；图5是本发明一种非易失存储器的擦除装置实施例二的结构图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。参照图1，示出了本发明一种非易失存储器的擦除方法实施例一的流程图，包括步骤101，擦除对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；擦除操作是对整个目标块进行的，目标块中的各个存储单元的擦除操作是并行进行的。一个目标块中只要有存储单元没有达到擦除状态，则需要重新向整个块施加擦除脉冲，直到目标块中所有的存储单元都达到擦除状态。步骤102，第一软编程校验校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零；若是，则执行步骤104擦除校验；若否，则执行步骤103第一软编程；
由于目标块中的存储单元各有差异，各个存储单元受擦除脉冲的影响也不同，有些存储单元的擦除较快，有些存储单元的擦除较慢，故经过擦除后，目标块中各个存储单元的阈值电压分布范围很广，有些存储单元的阈值电压过低，甚至低于0V，即出现过擦除状态。所述第一软编程校验就是为了校验出目标块中是否出现过擦除状态的存储单元，如果是，则触发软编程操作。所述第一软编程校验操作可以通过检测存储单元漏极上的cell的漏电流与参考电流进行对比判断获得。步骤103，第一软编程通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回步骤102第一软编程校验；当校验目标块中存在阈值电压小于等于零的存储单元时，说明通过擦除操作使该存储单元进入了过擦除状态，此时，需要进行第一软编程，抬升存储单元的阈值电压，目的是使存储单元的阈值电压抬升至零以上。需要说明的是，如果校验到目标块中某一个存储单元的阈值电压小于等于零时，则对该目标块中的所有的存储单元都进行第一软编程操作。经过第一软编程后再返回第一软编程校验步骤进行校验，直到目标块中所有的存储单元的阈值电压均大于零为止。步骤104，擦除校验验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则返回步骤101擦除。擦除状态对应有一个阈值电压的上限，如果超出该上限，则存储单元会转入其他的状态。例如，对于SLC(Single Level Cell单比特存储单元)闪存，擦除状态存储数据为 “1”;如果超出擦除状态的阈值电压上限，进入下一个状态，则存储数据就变为“0”。因此， 经过第一软编程校验后，当目标块中存储单元的阈值电压均大于零时，虽然已经不是过擦除状态，但是为了避免阈值电压过高而进入其他的状态，则需要进一步做擦除校验，判断各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限。如果大于阈值电压上限，则返回步骤101，进行擦除操作，以降低存储单元的阈值电压，然后再重新执行步骤102至104 直到目标块中各个存储单元均通过的第一软编程校验以及擦除校验。需要说明的是，返回步骤101进行擦除操作时，针对的是目标块中所有的存储单元。如果各个存储单元的阈值电压均大于阈值电压上限时，则说明各个存储单元的阈值电压同时满足大于零且小于阈值电压上限，处于擦除状态，则结束操作。通过本发明提出的擦除方法，使得目标块中的各个存储单元同时通过第一软编程校验和擦除校验，既可以保证阈值电压大于零，同时又能够保证阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限，该方法能够准确的控制擦除操作后存储单元的阈值电压，使各个存储单元的阈值电压均能处于擦除状态。在本发明的一个优选实施例中，在所述擦除步骤之前还包括预编程对目标块中的各个存储单元进行预编程操作。由于擦除脉冲是同时施加到整个目标块的存储单元上，将各个存储单元的阈值电压下调，为了尽量使所有存储单元的阈值电压分布比较集中，在本发明的优选实施例中，进行擦除步骤之前，首先把所有存储单元的阈值拉为一致，通常的方法是通过编程过程把所有存储单元的阈值电压提升到大致相同的较高的值，这个过程称为预编程。在具体实施时，所述预编程操作为对目标块中的各个存储单元的字线施加正电压，将各个存储单元的阈值电压提升至第2n状态对应的阈值电压范围内；其中，所述存储单元存储η位数据，共有2η种状态，第2"状态对应的阈值电压下限大于其余状态对应的阈值电压上限。例如，对于存储1位数据SLC闪存，共有2种状态，存储状态“0”的阈值电压下限大于存储状态“1”(也即擦除状态)的阈值电压上限，则通过预编程将存储单元的阈值电压提升至与存储状态“0”相对应的阈值电压范围内。又如，对于存储两位数据的MLC闪存，共有4种状态，存储状态“00”的阈值电压下限均大于存储状态“11” “10” “01”的阈值电压上限，则将通过预编程将存储单元的阈值电压提升至与存储状态“00”相对应的阈值电压范围内。参照图2，示出了本发明一种非易失存储器的擦除方法实施例二的流程图，包括步骤201，预编程对目标块中的各个存储单元进行预编程操作；以MLC Flash Memory为例，预编程操作是针对目标块的cell写入“00”，以提高擦除的稳定性。因为擦除是基于块为单位，一个目标块有多个cell，开始时每个cell的阈值电压Vt不同，有的处于擦除状态，如Vt在0 2. 5V范围内；有的处于PVl状态(存储数据 “10”)，如Vt在2. 7 3. 7V范围内；有的处于PV2状态(存储数据“01”)，如Vt在3. 9 5.3V范围内；有的处于PV3状态(存储数据“00”)，如Vt在5.5 6. 9V范围内。则首先经过预编程操作，把所有cell的Vt均调整到5. 5 6. 9V范围内，使其处于PV3状态。一种对 MLC Flash Memory目标块中的cell写入00(即对cell进行预编程)的方法可以为字线上施加一较高的电压，如7 8V以上，从而使将大量的电子注入浮动栅极阳，使Vt上升。步骤202，擦除对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；以MLC Flash Memory为例，擦除操作是指通过施加擦除脉冲对当前块中的cell 全部写入“11”。一种将cell写入11的方法为在整个目标块的源和衬底施加8. 4V左右的电压，然后cell的字线WL上施加一较低的负电压，如-8 -9V，并持续一段时间，如施加时间为20ms，这样目标块中所有cell的阈值都会下降，擦除的目标是将所有cell的Vt降到2. 5V以下。步骤203，第一软编程校验校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零；若是，则执行步骤205擦除校验；若否，则执行步骤204第一软编程；由于各个cell受擦除脉冲的影响不同，故经过擦除后，目标块中有些cell的\过低，甚至低于0V，即出现过擦除状态。通过第一软编程校验得出block中是否出现过擦除状态的cell。步骤204，第一软编程通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回步骤203第一软编程校验；如果校验目标块中出现cell的Vt小于等于零的情况，则进行软编程操作。通常的，在所述第一软编程操作中，将各个cell的字线上的电压置为零，漏极施加正电压(软编程脉冲)，为了能够较快的提升阈值电压，通常漏极施加较大的正电压，如4V。施加一段时间后再返回第一软编程校验步骤进行校验，直到目标块中所有cell的Vt均大于零为止。步骤205，擦除校验验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则执行步骤206第二软编程校验；若否，则返回步骤201擦除。在所述擦除校验步骤中，依次选中每一字线，对该字线上的各个cell进行验证， 如果选中字线上有cell的Vt大于擦除状态的阈值电压上限Vupedge，则对目标块中所有字线上的cell进行擦除操作。步骤206，第二软编程校验校验选中字线上的存储单元的阈值电压是否均大于擦除状态的阈值电压下限；若是，则选中下一字线进行验证，直到验证完所有字线上的存储单元，结束操作；若否，则执行步骤207第二软编程；在本发明实施例二中，与实施例一相比，增加了第二软编程校验和第二软编程步骤。通过第一软编程校验和擦除校验，可以保证目标块中所有cell的阈值电压均大于零且小于擦除状态的阈值电压上限Vuped一但是在实际应用中，阈值电压的值会发生微小波动， 阈值电压为零或者与零较为接近时，其分布处于擦除状态的边缘，很容易跃出擦除状态，导致状态的读取出错。为了保证存储单元精确位于擦除状态，通常预先设置一个擦除状态的阈值电压下限V1otct *，该值略大于零，低于V1otct edge的存储单元被视为非擦除状态。通过校验cell的Vt是否大于V1otct edge以保证各个cell精准的处于擦除状态。如图3所示，为本发明实施例二中，擦除状态的阈值电压分布示意图。步骤207，第二软编程通过对当前选中字线上的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回第二软编程校验步骤。通过第二软编程，抬升选中字线上的存储单元的阈值电压，目的是使存储单元的阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限。需要说明的是，第二软编程校验时针对目标块中的各个字线依次进行的，如当前字线上有cell未通过校验，即Vt小于等于V1otct edge，则仅针对该字线上的cell进行第二软编程，抬升cell的阈值电压；然后再返回第二软编程校验， 直到该字线上的各个cell均通过第二软编程校验，再选取下一个字线进行第二软编程校验。通过本发明实施例二，使得目标块中的各个存储单元同时通过第一软编程校验、 擦除校验和第一软编程校验，既可以保证阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限，同时又能够保证阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限，使得各个存储单元能够进行精准的处于擦除状态。下面对第一软编程校验、擦除校验和第二软编程校验进行具体说明。所述第一软编程校验步骤具体包括Al，将各个存储单元的字线上施加的电压置为零；A2，依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第一参考电流， 则该存储单元的阈值电压小于等于零；如果漏电流小于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压大于零。存储单元的阈值电压越大，则其产生的漏电流越小，上述第一参考电流即为阈值电压是否为零的校验依据。例如，当第一参考电流为16uA时，如果漏极上的漏电流大于等于16uA，则证明该存储单元的阈值电压小于等于零。所述擦除校验具体包括Bi，对选中的字线施加正电压；B2，对未选中的字线将其电压置零；或者，对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；B3，依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限；如果漏电流小于等于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压大于等于擦除状态的阈值电压上限；其中，第二参考电流小于第一参考电流。对选中的字线施加的正电压可以根据实际的工艺情况来确定，本发明并不进行限定。例如，对选中的字线施加的3V的正电压。所述第二参考电流即为阈值电压是否为擦除状态的阈值电压上限Vup*的校验依据。由于存储单元的阈值电压越大，漏电流越小，因此与Vup (大于0V)对应的第二参考电流小于第一参考电流。例如，第一参考电流为3uA， Vup edge为2. 5V，如果漏极上的漏电流大于3uA，则证明该存储单元的阈值电压小于2. 5V。所述第二软编程校验步骤具体包括Cl，对选中的字线施加正电压；C2，对未选中的字线将其电压置零；或者，对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；C3，依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第三参考电流， 则该存储单元的阈值电压小于等于擦除状态的阈值电压下限；如果漏电流小于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限；其中，第三参考电流小于第一参考电流且大于第二参考电流。对选中的字线施加的正电压可以根据实际的工艺情况来确定，本发明并不进行限定。例如，对选中的字线施加的2V的正电压。所述第三参考电流即为阈值电压是否为擦除状态的阈值电压下限V1otct*的校验依据。由于存储单元的阈值电压越大，漏电流越小； Vlower edge大于零、且小于Vup edge，因此第三参考电流小于第一参考电流、且大于第二参考电流。例如，第三参考电流为6uA，Vlower edge为0. 6V，如果漏极上的漏电流小于6uA，则证明该存储单元的阈值电压大于0. 6V。上述在擦除校验和第二软编程校验过程中，对于未选中的存储单元的字线施加小于等于该未选中的存储单元的阈值电压Vt的电压，是因为所有位线(bit line,BL)上的存储单元直接通过漏极接到位线上，如果存储单元的栅极上的电压大于阈值电压，则会产生电流。因为存储单元的字线上的电压即为栅极上的电压，因此，如果给未选中的存储单元栅极上施加的电压小于阈值电压，可以避免该存储单元在位线上产生漏电流。进一步地，因为未选中的存储单元的阈值电压是在一个范围内的不同值，如果针对每一个cell的阈值电压均确定其施加的电压，这就需要对所有未选中的阈值电压进行一一测量，这增加了工作量及工作时间。因此，为了简便起见，对于未选中的存储单元的字线施加一个统一的电压，此电压只要小于或者等于所有未选中的存储单元中的最小阈值电压，就可以保证所有未选中的存储单元在位线上均不会产生漏电流。例如，经过一次软编程操作后，各个存储单元的阈值电压分布范围为-2V -2V，那么可以给未选中的所有的存储单元的字线施加-2V或者小于-2V的一个电压，可以避免位线上产生漏电流，保证对于过擦除的处理操作的有效性。需要说明的是，在擦除校验和第二软编程校验过程中，也可以直接针对未选中的字线将其电压置零。相比于施加小于所有未选中的存储单元的最小阈值电压VT的电压，直接置零显然没有上述方式效果好，但是其方便了操作。在具体实施时，可以依据对擦除和软编程校验效果要求的严格程度，适当的选取其中一种方式对未选中字线加压。参照图4，示出了本发明一种非易失存储器的擦除装置实施例一的结构图，包括
12
擦除模块401，用于对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；第一软编程校验模块402，用于校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零； 若是，则触发擦除校验模块404 ；若否，则触发第一软编程模块403 ；第一软编程模块403，用于通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，之后触发第一软编程校验模块402 ；擦除校验模块404，用于验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则触发擦除模块401。进一步，所述第一软编程校验模块403包括第一加压子模块，用于将各个存储单元的字线上施加的电压置为零；第一比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于零；如果漏电流小于第一参考电流， 则该存储单元的阈值电压大于零。进一步所述擦除校验模块404依次选中每一字线，对该字线上的各个存储单元进行验证，其具体包括擦除加压模块，用于对选中的字线施加正电压；以及，对未选中的字线将其电压置零，或者对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；擦除比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限；如果漏电流小于等于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压大于等于擦除状态的阈值电压上限；其中，第二参考电流小于第一参考电流。参照图5，示出了本发明一种非易失存储器的擦除装置实施例二的结构图，包括擦除模块501，用于对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；第一软编程校验模块502，用于校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零； 若是，则触发擦除校验模块504 ；若否，则触发第一软编程模块503 ；第一软编程模块503，用于通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，之后触发第一软编程校验模块502 ；擦除校验模块504，用于验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则触发擦除模块501。进一步，所述装置还包括预编程模块505，用于在所述擦除步骤之前，对目标块中的各个存储单元进行预编程操作。所述预编程模块的预编程操作具体为对目标块中的各个存储单元的字线施加正电压，将各个存储单元的阈值电压提升至第2n状态对应的阈值电压范围内；其中，所述存储单元存储η位数据，共有2η种状态，第2η状态对应的阈值电压下限大于其余状态对应的阈值电压上限。所述装置还包括第二软编程校验模块506，用于在所述第一软编程校验模块校验各个存储单元的阈值电压均小于擦除状态的阈值电压上限之后，校验选中字线上的存储单元的阈值电压是否均大于擦除状态的阈值电压下限；若是，则选中下一字线进行验证，直到验证完所有字线上的存储单元，结束操作；若否，则触发第二软编程模块507 ；
第二软编程模块507，用于通过对当前选中字线上的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回第二软编程校验步骤。进一步，所述第二软编程校验模块506包括第一加压子模块，用于对选中的字线施加正电压；以及，对未选中的字线将其电压置零，或者对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；第一比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于擦除状态的阈值电压下限；如果漏电流小于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限；其中，第三参考电流小于第一参考电流且大于第二参考电流。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上对本发明所提供的一种非易失存储器的擦除方法和装置，进行了详细介绍， 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种非易失存储器的擦除方法，其特征在于，包括 擦除对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；第一软编程校验校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零；若是，则执行擦除校验步骤；若否，则执行第一软编程步骤；第一软编程通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回第一软编程校验步骤；擦除校验验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则返回擦除步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述擦除步骤之前还包括 预编程对目标块中的各个存储单元进行预编程操作。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预编程操作具体为对目标块中的各个存储单元的字线施加正电压，将各个存储单元的阈值电压提升至第 2n状态对应的阈值电压范围内；其中，所述存储单元存储η位数据，共有2η种状态，第2η状态对应的阈值电压下限大于其余状态对应的阈值电压上限。
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在所述第一软编程校验步骤中，校验各个存储单元的阈值电压均小于擦除状态的阈值电压上限之后，还包括第二软编程校验校验选中字线上的存储单元的阈值电压是否均大于擦除状态的阈值电压下限；若是，则选中下一字线进行验证，直到验证完所有字线上的存储单元，结束操作； 若否，则执行第二软编程步骤；第二软编程通过对当前选中字线上的存储单元进行软编程操作抬升所述储单元的阈值电压，并返回第二软编程校验步骤。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一软编程校验步骤包括 将各个存储单元的字线上施加的电压置为零；依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于零；如果漏电流小于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压大于零。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述擦除校验步骤中，依次选中每一字线，对该字线上的各个存储单元进行验证，具体包括对选中的字线施加正电压；对未选中的字线将其电压置零；或者，对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限；如果漏电流小于等于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压大于等于擦除状态的阈值电压上限； 其中，第二参考电流小于第一参考电流。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二软编程校验步骤包括 对选中的字线施加正电压；对未选中的字线将其电压置零；或者，对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于擦除状态的阈值电压下限；如果漏电流小于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限；其中，第三参考电流小于第一参考电流且大于第二参考电流。
8.一种非易失存储器的擦除装置，其特征在于，包括 擦除模块，用于对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；第一软编程校验模块，用于校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零；若是，则触发擦除校验模块；若否，则触发第一软编程模块；第一软编程模块，用于通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，之后触发第一软编程校验模块；擦除校验模块，用于验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则触发擦除模块。
9.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括预编程模块，用于在所述擦除步骤之前，对目标块中的各个存储单元进行预编程操作。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述预编程模块的预编程操作具体为对目标块中的各个存储单元的字线施加正电压，将各个存储单元的阈值电压提升至第 2n状态对应的阈值电压范围内；其中，所述存储单元存储η位数据，共有2η种状态，第2η状态对应的阈值电压下限大于其余状态对应的阈值电压上限。
11.如权利要求8或10所述的装置，其特征在于，还包括第二软编程校验模块，用于在所述第一软编程校验模块校验各个存储单元的阈值电压均小于擦除状态的阈值电压上限之后，校验选中字线上的存储单元的阈值电压是否均大于擦除状态的阈值电压下限；若是，则选中下一字线进行验证，直到验证完所有字线上的存储单元，结束操作；若否，则触发第二软编程模块；第二软编程模块，用于通过对当前选中字线上的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回第二软编程校验步骤。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一软编程校验模块包括 第一加压子模块，用于将各个存储单元的字线上施加的电压置为零；第一比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于零；如果漏电流小于第一参考电流，则该存储单元的阈值电压大于零。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述擦除校验模块依次选中每一字线，对该字线上的各个存储单元进行验证，其具体包括擦除加压模块，用于对选中的字线施加正电压；以及，对未选中的字线将其电压置零， 或者对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；擦除比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压小于擦除状态的阈值电压上限；如果漏电流小于等于第二参考电流，则该存储单元的阈值电压大于等于擦除状态的阈值电压上限； 其中，第二参考电流小于第一参考电流。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二软编程校验模块包括 第一加压子模块，用于对选中的字线施加正电压；以及，对未选中的字线将其电压置零，或者对未选中的字线施加小于或者等于所有未选中的存储单元的最小阈值电压的电压；第一比较子模块，用于依次检测各个存储单元漏极上的漏电流；如果漏电流大于等于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压小于等于擦除状态的阈值电压下限；如果漏电流小于第三参考电流，则该存储单元的阈值电压大于擦除状态的阈值电压下限； 其中，第三参考电流小于第一参考电流且大于第二参考电流。
全文摘要
本发明提供了一种非易失存储器的擦除方法和装置，所述方法包括擦除对目标块中的各个存储单元进行擦除操作；第一软编程校验校验目标块中存储单元的阈值电压是否均大于零；若是，则执行擦除校验步骤；若否，则执行第一软编程步骤；第一软编程通过对所述目标块中的存储单元进行软编程操作抬升所述存储单元的阈值电压，并返回第一软编程校验步骤；擦除校验验证目标块中各个存储单元的阈值电压是否均小于擦除状态的阈值电压上限；若是，则结束操作；若否，则返回擦除步骤。通过本发明，能够准确的控制擦除操作后存储单元的阈值电压，使各个存储单元的阈值电压均能处于擦除状态。
文档编号G11C16/14GK102543195SQ201010612080
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者舒清明, 苏志强 申请人:北京兆易创新科技有限公司