CN103456362A - 参考单元的擦除方法 - Google Patents

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张若成
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Abstract

本发明提出一种参考单元的擦除方法，所述参考单元的擦除方法用于EEPROM存储单元，所述EEPROM存储单元包括结构相同的存储单元和参考单元，所述EEPROM存储单元接收一编程命令后，对所述存储单元进行编程操作，不对所述参考单元进行任何操作，所述EEPROM存储单元接收一擦除命令后，对所述参考单元先后进行编程操作和擦除操作，对所述存储单元进行擦除操作，使参考单元的电流能随存储单元的电流降低而降低，以解决将所述存储单元存储的电流与所述参考单元存储的电流进行比较时，可以更精确地判断各存储单元存储的电流状态是在擦除操作后还是在编程操作后，从而提高芯片的耐久性。

Description

参考单元的擦除方法
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，涉及一种用于EEPROM存储单元的参考单元的擦除方法。
背景技术
如图1所示，绝大多数类型的EEPROM（电可擦除编程存储器）存储单元10里的每个存储单元20均具有接收擦除命令（Erase）后执行擦除操作的擦除模块22、接收编程命令（Program）后执行编程操作的编程模块24和接收读取命令（Read）后执行读取操作读取模块26。通常EEPROM存储单元中还具有一参考单元30，所述参考单元30只具有接收同一所述擦除命令后执行擦除操作的擦除模块32和接收同一所述读取命令后执行读取操作的读取模块34。
当所述存储单元和参考单元执行擦除操作时，是将将所述存储单元和参考单元存储的数据设为1，即高电流状态；当所述存储单元进行编程操作时，是将所述存储单元存储的数据设为0，即低电流状态；当所述存储单元和参考单元执行读取操作时，会将所述参考单元存储的电流按比例和所述存储单元存储的电流进行比较，当所述存储单元中存储的电流大于所述参考单元中存储的百分比电流时，输出结果为1；当所述存储单元存储的电流小于所述参考单元存储的百分比电流时，输出结果为0。例如，所述参考单元的高电流为50微安（mI），百分比设置为30%，则当读取操作时，所述存储单元和参考单元的15微安比较，如大于时，输出数据为1，如小于时，输出数据为0。
由于EEPROM存储单元至少由浮动栅和位于浮动栅和基底之间的隧道氧化层构成，且EEPROM存储单元的预期寿命取决于隧道氧化层。当所述存储单元20不断进行擦除操作和编程操作，所述存储单元20自然会遭受到剧烈的高压应力，这些高压应力可能导致隧道氧化层的损坏，从而影响EEPROM存储单元的使用寿命，由此导致所述存储单元的电流的大小下降。但所述参考单元30的电流的大小却始终保持不变，因此，读取操作的过程中，将所述存储单元存储的电流与所述参考单元存储的百分比电流比较时，易把所述存储单元20执行擦除操作时的高电流状态误认为是执行编程操作时的低电流状态，从而将输出结果误为0，因此通过这种参考单元的擦除方法容易过早的误判EEPROM存储单元失效而放弃使用。
由此可见，在传统用于EEPROM存储单元的参考单元的擦除方法中，所述存储单元的电流会不断降低，因此当读取所述存储单元的电流时，并与所述参考单元存储的电流比较时，由于所述参考单元不会跟随所述存储单元的电流降低而变小，存在容易过早地将EEPROM存储单元提前报废的浪费情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种参考单元的擦除方法，使参考单元的电流能随存储单元的电流降低而降低，以解决将所述存储单元存储的电流与所述参考单元存储的电流进行比较时，可以更精确地判断各存储单元存储的电流状态是在擦除操作后还是在编程操作后，从而提高芯片的耐久性。
为解决上述问题，本发明提出的一种参考单元的擦除方法，用于EEPROM存储单元，所述EEPROM存储单元包括结构相同的存储单元和参考单元，所述EEPROM存储单元接收一编程命令后，对所述存储单元进行编程操作，不对所述参考单元进行任何操作，所述EEPROM存储单元接收一擦除命令后，对所述参考单元先后进行编程操作和擦除操作，对所述存储单元进行擦除操作。
进一步的，所述参考单元进行操作后存储的电流随所述存储单元进行操作后存储的电流同比例降低而减少。
进一步的，所述EEPROM存储单元接收一读取命令后执行读取操作，以将所述存储单元存储的电流与所述参考单元存储的百分比电流进行比较，所述百分比为定值，当所述存储单元中存储的电流大于所述参考单元中存储的百分比电流时，输出结果为1；当所述存储单元中存储的电流小于所述参考单元中存储的百分比电流时，输出结果为0。
由上述技术方案可见，本发明提出的参考单元的擦除方法用于EEPROM存储单元，所述EEPROM存储单元包括结构相同的存储单元和参考单元，所述EEPROM存储单元接收一擦除命令后，对所述参考单元先后进行编程操作和擦除操作，对所述存储单元进行擦除操作。由于所述参考单元模拟了编程操作，所以，所述参考单元进行操作后存储的电流同样会随所述存储单元进行操作后存储的电流同步下降，克服了传统通用的参考单元的擦除方法中，由于存储单元执行擦除操作和编程操作而使其电流下降，但参考单元中不执行编程操作而导致其电流一直不变的问题。
进一步的，所述参考单元和存储单元根据接收到的同一读取命令执行对应的读取操作，以将各自读取的电流进行比较，由于所述参考单元进行操作后存储的电流同样会随所述存储单元进行操作后存储的电流同步下降，因此所述参考单元存储的百分比电流也随所述存储单元存储的电流变化而变化，从而可以精确地判断各存储单元存储的电流状态是在擦除操作后还是在编程操作后，从而提高芯片的耐久性。
附图说明
图1为现有技术一实施例中的EEPROM存储单元的组成及各组成部分对应执行编程状态或擦除状态的示意图；
图2为本发明一实施例中的参考单元的擦除结构及其各组成部分对应执行编程状态或擦除状态的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参见图2，本发明提供一种参考单元的擦除方法，具体内容如下：
所述EEPROM存储单元100包括结构相同的存储单元200和参考单元300，当所述EEPROM存储单元每次接收一编程命令后，对所述存储单元进行编程操作，不对所述参考单元进行任何操作，而当所述EEPROM存储单元100每次接收一擦除命令后，所述参考单元先执行编程操作，再执行擦除编程，而所述存储单元只进行擦除操作。
其中，所述存储单元200均具有擦除模块202、编程模块204和读取模块206，所述参考单元300具有擦除模块302、编程模块304和读取模块306，所述擦除模块202和擦除模块302根据接收到的同一擦除命令执行对应的擦除操作；所述编程模块204根据接收到的同一编程命令执行对应的编程操作；所述读取模块206和读取模块306还可根据接收到的同一读取命令执行对应的读取操作，并将各自读取操作后的电流进行比较。
由于所述存储单元不断的工作在擦除操作或编程操作下，导致所述存储单元的电流下降，而本发明的参考单元的擦除方法，由于所述参考单元在接收擦除命令后模拟了编程操作，所以，所述参考单元的电流会随所述存储单元的电流同步下降，克服了传统通用的参考单元的擦除方法中，由于所述参考单元中不执行编程操作而导致其电流一直不变的问题。
进一步的，所述读取模块206和读取模块306根据接收到的同一读取命令执行对应的读取操作，以将各自读取的电流进行比较的原理如下：
假设所述参考单元的高电流为50微安，百分比参数设置为30%，则所述参考单元的百分比电流为15微安。当读取操作时，所述存储单元和所述参考单元的15微安比较，如大于时，输出数据为1，如小于时，输出数据为0。
由于所述参考单元进行操作后的电流与所述存储单元进行操作后的电流同比例降低，因此所述参考单元的高电流的大小也同步降低。假设此时所述参考单元的高电流降至30微安，由于百分比参数仍为30%，则所述参考单元的百分比电流为9微安，因此所述存储单元存储的电流变小，且用于所述存储单元和所述参考单元进行比较的界定电流值也匹配地降低，当再进行读取操作时，所述存储单元和所述参考单元的百分比电流仍可以进行精确的比较，从而判断各存储单元的电流是在擦除操作后存储的还是在编程操作后存储的，从而提高芯片的耐久性。
在本实施例中，所述百分比参数的具体数值用于对本发明的技术原理和技术效果进行说明，但不限定本发明，根据不同EEPROM存储单元中的编程操作或擦除操作时的电流可自行设定百分比参数的大小。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种参考单元的擦除方法，用于EEPROM存储单元，所述EEPROM存储单元包括结构相同的存储单元和参考单元，所述EEPROM存储单元接收一编程命令后，对所述存储单元进行编程操作，不对所述参考单元进行任何操作，其特征在于，所述EEPROM存储单元接收一擦除命令后，对所述参考单元先后进行编程操作和擦除操作，对所述存储单元进行擦除操作。
2.根据权利要求1所述的参考单元的擦除方法，其特征在于，所述参考单元进行操作后存储的电流随所述存储单元进行操作后存储的电流同比例降低而减少。
3.根据权利要求2所述的参考单元的擦除方法，其特征在于，所述EEPROM存储单元接收一读取命令后执行读取操作，以将所述存储单元存储的电流与所述参考单元存储的百分比电流进行比较，所述百分比为定值，
当所述存储单元中存储的电流大于所述参考单元中存储的百分比电流时，输出结果为1；
当所述存储单元中存储的电流小于所述参考单元中存储的百分比电流时，输出结果为0。
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