Nand型flash擦除、编程及读取的方法_2

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的阈值电压偏离原来的理想的阈值电压的值,会造成读取、编程或擦除时误读、过擦除等。阈值电压是浮动栅极与衬底或基底之间的电压差。因存储单元的数据记录是以浮动栅极的电荷为基础的,以此阈值电压的大小及改变都会对存储单元的读取、擦除或编程产生很大影响。
[0041]为了增强或补偿NAND型FLASH在使用过程因干扰因素影响所引起的可靠性降低等,建立了衰退模型,在NAND型FLASH在使用过程中补偿每次读取、擦除或编程时因干扰因素所造成的存储单元阈值电压的变化。
[0042]衰退模型是指利用NAND型FLASH存储阵列每次读取、编程或擦除时各存储单元的阈值电压及相应的读取、编程或擦除次数等建立的各种映射关系。映射关系是指每次读取、擦除或编程时存储单元阈值电压与相应读取次数所建立的映射关系。当使用时,通过读取这些衰退模型,调用这些数据,也即是映射关系,可以获取相应读取、擦除或编程次数对应的存储单元阈值电压的变化状况,或所需补偿的参考电压或擦除电压,或所需调整数据采样时间的数据等,进而调整读取、擦除或编程的方式,增强NAND型FLASH的可靠性。衰退模型通过以下方式建立:
[0043]预先获取NAND型FLASH存储阵列每次读取、擦除或编程时各存储单元的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数。
[0044]NAND型FLASH在出厂前会进行一连串的测试流程;例如,产品接脚(pin)的短路/断路测试、逻辑功能测试、电擦除特性测试等。一般情况下,这些测试流程往往会涉及对每次读取、擦除或编程时的阈值电压进行记录的过程。因此,对特定批量和型号的NAND型FLASH可以通过上述测试过程,或专门的测试方式预先获取每次读取、擦除或编程时各存储单元的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数。
[0045]预先根据存储阵列每次读取、编程或擦除时各存储单元的阈值电压及相应的读取、编程或擦除次数,建立衰退模型。
[0046]具体的,预先根据存储阵列每次读取、擦除或编程时各存储单元的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数,获取存储阵列每次读取、擦除或编程时各页的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数。
[0047]NAND型FLASH存储阵列由存储块组成,存储块由页(page)组成,页由存储单元组成。页是NAND型FLASH数据编程和读取的最小单位。以此,以页为单位建立衰退模型在保证衰退模型对NAND型FLASH可靠性进行增强的同时,也减少了衰退模型中数据的存储,提升了补偿的速度。具体的,根据存储阵列每次读取、擦除或编程时各存储单元的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数,获取存储阵列每次读取、擦除或编程时各页中存储单元的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数。
[0048]可选的,通过以下方式获取存储阵列每次读取、擦除或编程时各页的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数:获取每次读取、擦除或编程时各页中各存储单元的阈值电压。根据存储阵列中划分的各个页,获取每次读取、擦除或编程时各页中存储单元的阈值电压。根据各页中各存储单元的阈值电压,获取每次读取、擦除或编程时各页中各存储单元的平均阈值电压。通过一定运算方式获取各页中的平均阈值电压,例如通过相加获取每次读取、擦除或编程时各页中存储单元的阈值电压的和,然后通过将阈值电压的和除以各页中存储单元的个数,进而获取每次读取、擦除或编程时各页中各存储单元的平均阈值电压。
[0049]将各页中各存储单元的平均阈值电压作为各页的阈值电压。进而将上述获取的各页中存储单元的平均阈值电压作为该页的阈值电压。根据存储阵列每次读取、擦除或编程时各页的阈值电压及相应的读取、擦除或编程次数,建立衰退模型,并将衰退模型保存至相应的NAND型FLASH中,例如将衰退模型保存至NAND型FLASH的存储阵列中。
[0050]可选的,还可以通过以下方式建立衰退模型:
[0051]根据存储阵列每次读取、擦除或编程时各页的阈值电压,获取每次读取、擦除或编程时的各存储单元阈值电压与理想状态下阈值电压的差值。理想阈值电压是指存储单元不存在干扰因素时,在读取、擦除或编程时的阈值电压。根据预先设定的理想阈值电压获取理想阈值电压与实际读取、擦除或编程时的存储单元阈值电压的差值。
[0052]建立每次读取、擦除或编程时的阈值电压与理想状态下阈值电压的差值和每次读取次数的第一映射关系。也即是,读取次数与相应的差值建立相互的映射关系,当确定读取次数后能够获取相应的差值。将第一映射关系存入衰退模型,建立衰退模型,并将衰退模型保存至相应的NAND型FLASH中,例如将衰退模型保存至NAND型FLASH的存储阵列中。
[0053]可选的,还可以通过以下方式建立衰退模型:建立每次读取、擦除或编程时各页的阈值电压与每次读取次数的第二映射关系;将第二映射关系存入衰退模型,建立衰退模型,并将衰退模型保存至相应的NAND型FLASH中,例如将衰退模型保存至NAND型FLASH的存储阵列中。
[0054]可选的,还可以通过以下方式建立衰退模型:
[0055]将存储阵列的读取、擦除或编程次数划分成至少一个范围;获取各范围内次数的平均阈值电压;将所述各范围内次数的平均阈值电压作为各范围中各次数所对应的阈值电压;根据各范围中的次数及所述各范围次数所对应的阈值电压,建立衰退模型,并将衰退模型保存至相应的NAND型FLASH中,例如将衰退模型保存至NAND型FLASH的存储阵列中。
[0056]在读取、擦除或编程时,根据所述衰退模型调整相应的读取、擦除或编程方式。读取方式是指对存储单元存入的数据进行读取的方法,通过存储单元的读取电流和参考存储单元的电流相比较,进而判断出存储单元存储的数据是O还是I。因存储单元数据是O或I取决与存储单元的阈值电压的大小,当读取次数增加存储单元的阈值电压发生变化时,可以根据衰退模型中的读取次数与读取时存储单元阈值电压的映射关系调整参考电压大小,进而正确读出存储单元存入数据是0,还是存入数据是1,也即是调整读取电压。
[0057]擦除方式是将浮动栅极的电荷吸引到源极的过程。擦除则可以在衬底施加正电压,控制栅极CG施加负电压,进而利用浮动栅极FG与沟道之间的隧穿效应,把注入浮动栅极FG的电子吸引到沟道。以此当干扰因素造成存储单元电荷转移,引起存储单元阈值电压变化时,可以通过调整控制栅极CG施加的负电压或/和衬底施加的正电压等控制将浮动栅极的电荷吸引到源极来,也即是调整擦除电压;进而能够有效的进行对存储单元的擦除。
[0058]编程方式或写入方式是指在擦除后的存储单元写入数据的过程。通过施加电压在浮动栅极FG与漏极D之间产生隧道效应,使电子注入浮动栅极FG,即编程写入。在进行编程之前往往需要通过参考电压来确定哪些是已擦除单元,哪些是已编程的单元;但随着擦除和编程次数的增加,因干扰因素的影响使得擦除存储单元的阈值电压或编程存储单元的阈值电压发生了改变。因此,可以通过在相应编程时,根据衰退模型调整参考电压的值分辨出擦除存储单元和编程存储单元,进而可以通过衰退模型调整在存储单元施加的电压实现编程写入,也即是调整编程电压。
[0059]图1示出的是本发明实施例一中NAND型FLASH擦除方法流程示意图;本实施例的实施是以已经建立的衰退模型为基础的。参照图1,本实施例中NAND型FLASH擦除方法包括:
[0060]步骤101、在NAND型FLASH上电复位后,确定衰退模型的位置。
[0061]在具体应用中NAND型FLASH往往应用于闪存盘及数码电子设备的存储卡中等。在存储阵列上电复位后,为利用存储在NAND型FLASH存储阵列中的衰退模型对每次擦除进行补偿,增强其可靠性,则需要首选确定衰退模型的存储位置。
[0062]具体的,衰退模型可以存储在NAND型FLASH存储阵列的预设存储块中,也可以将衰退模型分别分散存储在存储阵列的中的不同存储块中,还可以将衰退模型存储在NAND型
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