CN103426473B - 收敛存储器擦除单元阈值范围的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种收敛存储器擦除单元阈值范围的方法及装置，该装置中弱擦除比较模块判断各存储单元的阈值是否均低于弱擦除比较阈值；预擦除比较模块将判断各存储单元的阈值是否均高于预擦除比较阈值；弱擦除操作模块对阈值大于弱擦除比较阈值的存储单元的区域进行弱擦除；擦除验证单元判断各存储单元的阈值是否均大于擦除验证参考阈值；弱写操作模块对阈值小于预擦除比较阈值单元的存储单元进行一次写操作；擦除操作模块对各存储单元进行擦除，并判断擦除后各存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值，若擦除后存在存储单元的阈值小于过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值。

Description

收敛存储器擦除单元阈值范围的方法及装置

技术领域

本发明涉及存储器领域，具体而言，涉及一种收敛存储器擦除单元阈值范围的方法及装置。

背景技术

随着对擦除速度的要求不断提高，擦除验证也要求更加精确，需要有效控制擦除单元阈值的收敛性，避免因为擦除单元阈值的发散而增加擦除时间。而单一的擦除验证标准无法满足这些要求。

图1为相关技术中存储器的存储单元阵列示意图；如图1所示，由于写字线（wl）间的电容耦合，会使字线的电压出现变化。这样会影响阵列读写操作的准确性，这就对存储器单元的阈值分布提出了更高的要求，尤其对擦除单元的阈值要求更高。如何使擦除单元的阈值分布更加收敛，避免因为写字线的电容耦合效应而产生的读错误，成为一个新的难题。同时擦除过程中，擦除单元的阈值范围会增加过擦除和擦除验证所需要的时间，从而增加整个擦除的时间。

图2为相关技术中现擦除单元阈值收敛的方法示意图；如图2所示，目前实现擦除单元阈值收敛的方法，通过设计过擦除（oev）参考阈值和擦除验证(ev)参考阈值，经过一些擦除验证算法实现对擦除单元阈值的控制。这种做法只是简单的将所擦除单元的阈值进行平移，并对其最大和最小值进行修正。较难真正有效的收敛擦除单元的阈值范围，而且在修正最大和最小阈值上产生大量的时间开销，大量增加存储单元的擦除时间。

发明内容

本发明提供一种收敛存储器擦除单元阈值范围的方法及装置，用以更好的控制擦除单元阈值的收敛性，减少因为擦除单元阈值发散而带来擦除时间的额外开支，提高擦除速度。

为达到上述目的，本发明提供了一种收敛存储器擦除单元阈值范围的方法，该方法包括以下步骤：

a，将擦除范围内各存储单元的阈值与弱擦除比较阈值相比较，判断各存储单元的阈值是否均低于弱擦除比较阈值，若是则执行步骤b，否则执行步骤c；

b，将各存储单元的阈值分别与预擦除比较阈值进行比较，判断各存储单元的阈值是否均高于预擦除比较阈值，若是则执行步骤d，否则执行步骤e；

c，对阈值小于弱擦除比较阈值的存储单元进行弱擦除，并判断弱擦除后存储单元的阈值是否高于过擦除参考阈值，若弱擦除后任一存储单元的阈值低于过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值；

d，将各存储单元的阈值分别与擦除验证参考阈值进行比较，判断各存储单元的阈值是否均低于擦除验证参考阈值，若是则流程结束，否则执行步骤f；

e，对阈值低于预擦除比较阈值的存储单元进行一次弱写操作，使其修正后的阈值高于预擦除比较阈值；

f，对各存储单元进行擦除，并判断擦除后各存储单元的阈值是否高于过擦除参考阈值，若擦除后任一存储单元的阈值低于过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值。

进一步地，弱擦除比较阈值大于读参考阈值，预擦除比较阈值大于擦除验证参考阈值。

为达到上述目的，本发明还提供了一种收敛存储器擦除单元阈值范围的装置，该装置包括：

弱擦除比较模块，用于将擦除范围内各存储单元的阈值与弱擦除比较阈值相比较，判断各存储单元的阈值是否均低于弱擦除比较阈值；

预擦除比较模块，用于将各存储单元的阈值分别与预擦除比较阈值进行比较，判断各存储单元的阈值是否均高于预擦除比较阈值；

弱擦除操作模块，用于对阈值小于弱擦除比较阈值的存储单元进行弱擦除，并判断弱擦除后存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值，若弱擦除后存在存储单元的阈值小于过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值；

擦除验证模块，用于将各存储单元的阈值分别与擦除验证参考阈值进行比较，判断各存储单元的阈值是否均低于擦除验证参考阈值；

弱写操作模块，用于对阈值小于预擦除比较阈值的存储单元进行一次弱写操作，使其修正后的阈值高于预擦除比较阈值；

擦除操作模块，用于对各存储单元进行擦除，并判断擦除后各存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值，若擦除后存在存储单元的阈值小于过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值。

进一步地，弱擦除比较阈值大于读参考阈值，预擦除比较阈值大于擦除验证参考阈值。

在上述实施例中，整个流程相对于传统的擦除操作，增加了一次弱擦除操作和弱写操作，使得擦除操作更具收敛性，并减少了因为过擦除而导致的时间开支，加快了擦除速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中存储器的存储单元阵列示意图；

图2为相关技术中现擦除单元阈值收敛的方法示意图；

图3为本发明一实施例的收敛存储器擦除单元阈值范围的方法流程图；

图4为图3实施例的收敛存储器擦除单元阈值范围示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于存储器内部单元的实际性能，呈现一个正态分布，而具体到每个单元时，我们只能知道它的阈值范围，而无法精确的知道它的时间阈值。为了更精确的了解单元的阈值情况，本发明增加了弱擦除比较阈值ev0和预擦除比较阈值epv这两个比较点。ev0为较弱的擦除比较点，其参考阈值Vt大于读参考阈值。epv用于预防过擦除，其参考阈值略高于ev的参考阈值。ev0可以对存储单元的实际阈值范围进行初步判断，epv用于预防强擦除时大量出现过擦除。

本发明将整个擦除操作进行分步操作，分为弱擦除，预擦除和正常擦除三个步骤。由于存储单元阈值的正态分布特性，分步擦除可以使单元的阈值缓慢收敛，而非传统擦除方式的阈值分布平移。

图3为本发明一实施例的收敛存储器擦除单元阈值范围的方法流程图；图4为图3实施例的收敛存储器擦除单元阈值范围示意图。如图所示，该方法包括以下步骤：

a，将擦除范围内各存储单元的阈值与弱擦除比较阈值ev0相比较，判断各存储单元的阈值是否均低于弱擦除比较阈值ev0，若是则执行步骤b，否则执行步骤c；

b，将各存储单元的阈值分别与预擦除比较阈值epv进行比较，判断各存储单元的阈值是否均高于预擦除比较阈值epv，若是则执行步骤d，否则执行步骤e；

c，对阈值小于弱擦除比较阈值ev0的存储单元进行弱擦除，并判断弱擦除后存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值oev，若弱擦除后任一存储单元的阈值小于过擦除参考阈值oev，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值oev；

d，将各存储单元的阈值分别与擦除验证参考阈值ev进行比较，判断各存储单元的阈值是否均低于擦除验证参考阈值ev，若是则流程结束，否则执行步骤f；

e，对阈值小于预擦除比较阈值epv的存储单元进行一次弱写操作，使其修正后的阈值高于预擦除比较阈值；

f，对各存储单元进行擦除，并判断擦除后各存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值oev，若擦除后任一存储单元的阈值小于过擦除参考阈值oev，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值oev。

其中，预擦除操作是为了避免在弱擦除时，部分易擦除单元的阈值下降过快的一个写操作。预擦除增加了epv参考阈值，当存储器单元阈值低于epv的参考阈值时，就对其进行一次弱写操作，提高其阈值。正常操作时的参考阈值为ev，以完成整个擦除操作。

弱擦除是一个探测过程，因此它的擦除次数（N）小于强擦除的擦除次数（M）。epv的写操作是为避免出现过擦除，因此写操作的次数设为1，避免因此而大量增加整个擦除过程的总时间。

以下为本发明一实施例的收敛存储器擦除单元阈值范围的装置，该装置包括：

弱擦除比较模块，用于将擦除范围内各存储单元的阈值与弱擦除比较阈值ev0相比较，判断各存储单元的阈值是否均低于弱擦除比较阈值ev0；

预擦除比较模块，用于将各存储单元的阈值分别与预擦除比较阈值epv进行比较，判断各存储单元的阈值是否均高于预擦除比较阈值epv；

弱擦除操作模块，用于对阈值小于弱擦除比较阈值ev0的存储单元进行弱擦除，并判断弱擦除后存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值oev，若弱擦除后任一存储单元的阈值小于过擦除参考阈值oev，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值oev；

擦除验证模块，用于将各存储单元的阈值分别与擦除验证参考阈值ev进行比较，判断各存储单元的阈值是否均低于擦除验证参考阈值ev；

弱写操作模块，用于对阈值小于预擦除比较阈值epv的存储单元进行一次弱写操作，使其修正后的阈值高于预擦除比较阈值epv；

擦除操作模块，用于对各存储单元进行擦除，并判断擦除后各存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值oev，若擦除后任一存储单元的阈值小于过擦除参考阈值oev，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于过擦除参考阈值oev。

其中，预擦除操作是为了避免在弱擦除时，部分易擦除单元的阈值下降过快的一个写操作。预擦除增加了epv参考阈值，当存储器单元阈值低于epv的参考阈值时，就对其进行一次弱写操作，提高其阈值。正常操作时的参考阈值为ev，以完成整个擦除操作。

弱擦除是一个探测过程，因此它的擦除次数（N）小于强擦除的擦除次数（M）。epv的写操作是为避免出现过擦除，因此写操作的次数设为1，避免因此而大量增加整个擦除过程的总时间。

在上述实施例中，整个流程相对于传统的擦除操作，增加了一次弱擦除操作和弱写操作，使得擦除操作更具收敛性，并减少了因为过擦除而导致的时间开支，加快了擦除速度。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种收敛存储器擦除单元阈值范围的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a，将擦除范围内各存储单元的阈值与弱擦除比较阈值相比较，判断所述各存储单元的阈值是否均低于所述弱擦除比较阈值，若是则执行步骤b，否则执行步骤c；

b，将所述各存储单元的阈值分别与预擦除比较阈值进行比较，判断所述各存储单元的阈值是否均高于所述预擦除比较阈值，若是则执行步骤d，否则执行步骤e；

c，对存在阈值高于所述弱擦除比较阈值的存储单元区域进行弱擦除，并判断弱擦除后存储单元的阈值是否高于过擦除参考阈值，若弱擦除后存在存储单元的阈值低于所述过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于所述过擦除参考阈值；

d，将所述各存储单元的阈值分别与擦除验证参考阈值进行比较，判断所述各存储单元的阈值是否均低于所述擦除验证参考阈值，若是则流程结束，否则执行步骤f；

e，对阈值小于所述预擦除比较阈值的存储单元进行一次弱写操作，使其修正后的阈值高于所述预擦除比较阈值；

f，对所述各存储单元进行擦除，并判断擦除后各存储单元的阈值是否低于所述过擦除参考阈值，若擦除后存在存储单元的阈值小于所述过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于所述过擦除参考阈值；

其中，弱擦除是一个探测过程，其擦除次数小于强擦除的擦除次数；

所述弱擦除比较阈值大于读参考阈值，所述预擦除比较阈值大于所述擦除验证参考阈值。

2.一种收敛存储器擦除单元阈值范围的装置，其特征在于，包括：

弱擦除比较模块，用于将擦除范围内各存储单元的阈值与弱擦除比较阈值相比较，判断所述各存储单元的阈值是否均低于所述弱擦除比较阈值；

预擦除比较模块，用于将所述各存储单元的阈值分别与预擦除比较阈值进行比较，判断所述各存储单元的阈值是否均高于所述预擦除比较阈值；

弱擦除操作模块，用于对阈值小于所述弱擦除比较阈值的存储单元进行弱擦除，并判断弱擦除后存储单元的阈值是否大于过擦除参考阈值，若弱擦除后存在存储单元的阈值小于所述过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于所述过擦除参考阈值；

擦除验证模块，用于将所述各存储单元的阈值分别与擦除验证参考阈值进行比较，判断所述各存储单元的阈值是否均低于所述擦除验证参考阈值；

弱写操作模块，用于对阈值小于所述预擦除比较阈值的存储单元进行一次弱写操作，使其修正后的阈值高于所述预擦除比较阈值；

擦除操作模块，用于对所述各存储单元进行擦除，并判断擦除后各存储单元的阈值是否大于所述过擦除参考阈值，若擦除后存在存储单元的阈值小于所述过擦除参考阈值，则将该存储单元的阈值进行修正，使该存储单元修正后的阈值大于所述过擦除参考阈值；

其中，弱擦除是一个探测过程，其擦除次数小于强擦除的擦除次数；

所述弱擦除比较阈值大于读参考阈值，所述预擦除比较阈值大于所述擦除验证参考阈值。