CN111785315B

CN111785315B - 降低擦除干扰和擦除时间的方法、系统、存储介质及终端

Info

Publication number: CN111785315B
Application number: CN202010604140.5A
Authority: CN
Inventors: 刘梦
Original assignee: XTX Technology Shenzhen Ltd
Current assignee: Xtx Technology Inc
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2040-06-29
Also published as: CN111785315A

Abstract

本发明公开了一种降低擦除干扰和擦除时间的方法、系统、存储介质及终端，通过采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理，虽然牺牲了芯片一定的可靠性，但是大大减少了擦除时间，满足产品使用要求。

Description

降低擦除干扰和擦除时间的方法、系统、存储介质及终端

技术领域

本发明涉及半导体存储技术领域，尤其涉及的是一种降低擦除干扰和擦除时间的方法、系统、存储介质及终端。

背景技术

在存储器中，一般情况下，扇区的大小为4096个byte，块的大小为65536个byte，对于128Mbit容量的芯片，含有256个块，通常我们会将部分块放在同一个阵列中，如将32个块放在一个阵列中，在一个阵列中的存储单元，他们的衬底接到一起。下面以128Mbit容量芯片举例，且一个阵列的大小为16Mbit，即32个块位于同一阵列，512个扇区位于同一阵列。

在芯片的扇区擦除时，对于该扇区所在的阵列，若该阵列其他扇区存在编程单元，由于整个阵列的衬底连接到一起，而其他扇区的存储单元的栅极电压不等于衬底电压，此时栅极和衬底之间存在压差，这个压差会对该阵列其他扇区的编程单元产生一个擦除的效果，导致编程单元的阈值电压变低。因此需要进行刷新编程单元，修复这些受到擦除干扰的编程单元，使其阈值电压恢复到原先较高的值。

在芯片刚使用时，存储单元的性能都会比较好，即比较容易擦除，随着使用时间增长、使用环境的恶劣等因素，存储单元的性能会变差，即会越来越难以擦除，这就意味着擦除脉冲会越来越多，这些擦除脉冲对该阵列其他扇区造成的干扰也会越来越多。当芯片被使用的次数的增加，芯片的性能会变差，在传统的做法中，只有芯片完成擦除成功后，才会进行刷新编程单元操作，如果芯片使用了几万次以后，可能需要上千次擦除脉冲才可以将存储单元变为擦除单元，而这上千次的擦除脉冲对该阵列其他的扇区产生的影响为：每次擦除脉冲来临，该阵列其他扇区的编程单元也会产生一个被擦除效果，上千次的擦除脉冲则会产生上千次的被擦除效果，对于部分编程单元而言，上千次的擦除效果会将其变成擦除单元（即阈值电压降低到擦除单元阈值那边），而此后进行刷新编程单元操作时，芯片会将本身是编程单元认作时擦除单元，而不做任何的刷新操作，这就导致芯片内部的数据出错，而且是永久性的出错。

为了解决上述问题，如图1所示，可以在擦除脉冲施加的次数达到预设值时，则启动第一次刷新编程处理，以解决芯片的性能会变差后，多次擦除脉冲对存储单元造成擦除干扰的问题，可以降低芯片数据出现永久性错误的概率，保证芯片的可靠性。

但是，采用上述的方法时，在芯片使用一段时间后，在擦除脉冲之间可能会出现多次的刷新编程单元操作。如在扇区擦除中，刷新编程单元流程是需要将该阵列其他扇区的单元进行区分，而如果该扇区中的其他单元不是擦除单元，则需要读两次，以一个阵列16Mbit为例，该阵列有512个扇区，即需要判断511个扇区，而往往读一个扇区需要几十us，以80us为例，则读一次需要近50ms的时间，而读两次需要100ms时间。对于扇区擦除而言，擦除时间占比最大的为刷新编程单元操作，如果在擦除脉冲之间插入多个刷新编程单元操作后，虽然增加了芯片数据的可靠性，但会大幅的增加时间。

因此，现有的技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低擦除干扰和擦除时间的方法、系统、存储介质及终端，旨在解决现有技术中在擦除脉冲之间插入多个刷新编程单元操作后，虽然增加了芯片数据的可靠性，但同时大幅增加擦除时间的问题。

本发明的技术方案如下：一种降低擦除干扰和擦除时间的方法，其中，具体包括以下步骤：

S1：芯片接受擦除指令；

S2：对芯片进行预编程处理；

S3：判断芯片内是否存在需要被擦除的单元，是则跳转至S4，否则跳转至S12；

S4：对该被擦除单元进行擦除处理；

S5：判断擦除次数是否达到预设值，是则跳转至S6，否则跳转至S8；

S6：对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理；

S7：重置擦除次数的预设值；

S8：判断该被擦除单元是否擦除成功，是则跳转至S9，否则跳转至S4；

S9：判断该被擦除单元内是否存在过擦除单元，是则跳转至S10，否则跳转至S11；

S10：对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复并跳转至S11；

S11：对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第二次刷新处理；

S12：芯片进入待机状态；

其中，所述S6中，采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理。

所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其中，所述S3中具体包括以下过程：判断芯片内是否存在编程单元，若存在编程单元，则跳转至S4，若芯片内部均为擦除单元不存在编程单元，则跳转至S12。

所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其中，所述需要被擦除的单元为扇区擦除单元或块擦除单元。

所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其中，所述S4中，对该被擦除单元进行擦除处理通过对该被擦除单元施加一个擦除脉冲实现。

所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其中，所述S6中，采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理，具体包括以下步骤：

s62-1：随机抽取芯片内至少一个与该被擦除单元属于同一阵列中的其他存储单元并判断该抽取的存储单元是擦除单元还是编程单元，若为擦除单元则跳转至S7，若为编程单元则跳转至s62-2；

s62-2：对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他存储单元进行刷新编程处理，并跳转至S7。

s62-1：随机抽取芯片内至少一个与该被擦除单元属于同一阵列中的其他存储单元并判断该抽取的存储单元是擦除单元还是编程单元，若为擦除单元则跳转至s62-3，若为编程单元则跳转至s62-2；

s62-2：对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他存储单元进行刷新编程处理，并跳转至S7；

s62-3：判断抽取次数是否达到预设值，是则跳转至S7，否则跳转至s62-1。

所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其中，所述S6中，采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理，具体包括以下步骤：

s63-1：按照预设的抽取排列规律和预设的存储单元抽取数量接着上一次抽取的单元抽取当前的存储单元并判断当前抽取的存储单元是擦除单元还是编程单元，若为擦除单元则跳转至S7，若为编程单元则跳转至s63-2；

s63-2：对当前抽取的存储单元进行刷新编程处理，并跳转至S7。

一种采用如上述任一项所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法的系统，其中，包括：

对芯片进行预编程处理的预编程模块；

判断芯片内是否存在需要被擦除的单元的判断模块；

对该被擦除单元进行擦除处理的擦除模块；

判断擦除次数是否达到预设值的擦除次数判断模块；

对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理的第一刷新处理模块，所述第一刷新处理模块采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理；

重置擦除次数的预设值的次数重置模块；

判断该被擦除单元是否擦除成功的擦除成功判断模块；

判断该被擦除单元内是否存在过擦除单元的过擦除判断模块；

对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复的过擦除修复模块；

对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第二次刷新处理的第二刷新处理模块。

一种存储介质，其中，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述任一项所述的方法。

一种终端，其中，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行上述任一项所述的方法。

本发明的有益效果：本发明通过提供一种降低擦除干扰和擦除时间的方法、系统、存储介质及终端，通过采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理，虽然牺牲了芯片一定的可靠性，但是大大减少了擦除时间，满足产品使用要求。

附图说明

图1是现有技术中克服擦除干扰的方法的步骤流程图。

图2是本发明中降低擦除干扰和擦除时间的方法的步骤流程图。

图3是本发明中系统的结构示意图。

图4是本发明中终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图2所示，一种降低擦除干扰和擦除时间的方法，具体包括以下步骤：

S1：芯片接受擦除指令；

S2：对芯片进行预编程处理；

S4：对该被擦除单元进行擦除处理；

S7：重置擦除次数的预设值；

S10：对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复并跳转至S11；

S12：芯片进入待机状态；

在某些具体实施例中，所述S1中具体包括以下过程：判断芯片内是否存在编程单元，若存在编程单元，则该编程单元需要擦除处理，若芯片内部均为擦除单元不存在编程单元，则不需要执行擦除处理。

在某些具体实施例中，本技术方案的克服擦除干扰的方法可以应用在不同的芯片擦除方式中，如扇区擦除、块擦除和全芯片擦除。扇区擦除是目前主流芯片最小的擦除单元，更大的可以是块擦除，也可以是全芯片擦除；其中，扇区擦除和块擦除中均存在擦除脉冲干扰的问题，所以应用本技术方案可以解决擦除脉冲干扰的问题，而全芯片擦除中不存在擦除脉冲干扰的问题，所以全芯片擦除中无需使用本方法。

其中，所述S5中，擦除脉冲结束后，直接跳转至判断擦除次数阶段，判断擦除次数是否大于N（N的设定根据芯片的实际情况设定），如果大于N，则进行刷新编程单元操作，该刷新编程单元操结束后，重置擦除次数N，然后进入后续正常的判断环节（即S8至S12）。

其中，所述S7中，假设初始设定N为100次，当擦除脉冲累计到100次时，则执行一次刷新编程单元操作，此时若重置擦除次数N为150次，则下次实施刷新编程操时是擦除脉冲累计到150次时，而不是200次，这样可以根据芯片的特性更加灵活的调节什么时候启动刷新编程单元操作。

在某些具体实施例中，所述S11的具体包括以下步骤：

s11：判断芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他单元是擦除单元还是编程单元，若为擦除单元则跳转至S12，若为编程单元则跳转至s12；

s12：判断该编程单元是否受到擦除干扰，是则跳转至s13，否则跳转至S12；

s13：对该编程单元进行刷新编程处理，并跳转至S12。

其中，对s11至s13，列举以下实施例加以说明：先将该阵列其他扇区的单元进行判断，如果是擦除单元，则不做任何处理；如果是编程单元，下一步继续判断，如果是未受到擦除干扰的编程单元（即阈值电压足够高，一般为6.5v以上），不做任何处理；如果是受到擦除干扰的编程单元（即阈值电压低于6.5v，但高于6v），则对这些单元进行一个刷新编程操作，使其阈值电压回到6.5v以上；以上的6.5v、6v仅用作解释说明，实际阈值电压根据芯片具体情况而定。

实施例1

所述S6中，采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理：

在某些具体实施例中，因为在通过随机抽取的方式中，随机性比较大，为了降低随机性带来的芯片可靠性的降低，所述S6具体包括以下步骤：

s62-1：随机抽取芯片内至少一个（一个或多个）与该被擦除单元属于同一阵列中的其他存储单元并判断该抽取的存储单元是擦除单元还是编程单元，若为擦除单元则跳转至s62-3，若为编程单元则跳转至s62-2；

其中，所述s62-3中，预设的抽取次数可以根据实际需要而设定。

实施例2

所述S6中，采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理：

其中，预设的抽取排列规律可以是按顺序，如上一次抽取的是编号为1的扇区、编号为2的扇区和编号为3的扇区，下一次抽取的是编号为4的扇区、编号为5的扇区和编号为6的扇区……，或者前一次抽取的是编号为奇数的扇区，下一次抽取的是编号为偶数的扇区……。而预设的存储单元可以根据实际需要而设定。

因为抽取是按照一定的抽取排列规律进行的，所以对同一阵列中的存储单元被抽取到的概率是一样的，保证同一阵列中的其他被擦除干扰的存储单元都能依次被刷新编程处理，保证了整个芯片的可靠性。

上述实施例1和实施例2虽然牺牲了芯片一定的可靠性（但还是比传统的方法提供了芯片的可靠性），但是大大减少了擦除时间。

如图3所示，一种采用如上述所述的克服擦除干扰的方法的系统，包括：

对芯片进行预编程处理的预编程模块A1；

判断芯片内是否存在需要被擦除的单元的判断模块A2；

对该被擦除单元进行擦除处理的擦除模块A3；

判断擦除次数是否达到预设值的擦除次数判断模块A4；

对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理的第一刷新处理模块A5，所述第一刷新处理模块A5采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理；

重置擦除次数的预设值的次数重置模块A6；

判断该被擦除单元是否擦除成功的擦除成功判断模块A7；

判断该被擦除单元内是否存在过擦除单元的过擦除判断模块A8；

对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复的过擦除修复模块A9；

对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第二次刷新处理的第二刷新处理模块A10。

本发明还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述任一项所述的方法，以实现以下功能：芯片上电完毕；对芯片进行预编程处理；判断芯片内是否存在需要被擦除的单元，否则芯片进入待机状态，是则对该被擦除单元进行擦除处理；判断擦除次数是否达到预设值，否则进入判断该被擦除单元是否擦除成功，是则对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理并重置擦除次数的预设值，然后进入判断该被擦除单元是否擦除成功，否则再次执行擦除处理，是则判断该被擦除单元内是否存在过擦除单元，若存在过擦除单元则对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复，若否则对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第二次刷新处理，最后芯片进入待机状态；其中，采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理。

请参照图4，本发明实施例还提供一种终端。如示，终端B300包括处理器B301和存储器B302。其中，处理器B301与存储器B302电性连接。处理器B301是终端B300的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或调用存储在存储器B302内的计算机程序，以及调用存储在存储器B302内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。

在本实施例中，终端中的处理器B301会按照如下的步骤，将一个或一个以上的计算机程序的进程对应的指令加载到存储器B302中，并由处理器B301来运行存储在存储器B302中的计算机程序，从而实现各种功能：芯片上电完毕；对芯片进行预编程处理；判断芯片内是否存在需要被擦除的单元，否则芯片进入待机状态，是则对该被擦除单元进行擦除处理；判断擦除次数是否达到预设值，否则进入判断该被擦除单元是否擦除成功，是则对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理并重置擦除次数的预设值，然后进入判断该被擦除单元是否擦除成功，否则再次执行擦除处理，是则判断该被擦除单元内是否存在过擦除单元，若存在过擦除单元则对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复，若否则对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第二次刷新处理，最后芯片进入待机状态；其中，采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理。

存储器B302可用于存储计算机程序和数据。存储器B302存储的计算机程序中包含有可在处理器中执行的指令。计算机程序可以组成各种功能模块。处理器B301通过调用存储在存储器B302的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种降低擦除干扰和擦除时间的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：芯片接受擦除指令；

S2：对芯片进行预编程处理；

S4：对该被擦除单元进行擦除处理；

S7：重置擦除次数的预设值；

S10：对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复并跳转至S11；

S12：芯片进入待机状态；

2.根据权利要求1所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其特征在于，所述S3中具体包括以下过程：判断芯片内是否存在编程单元，若存在编程单元，则跳转至S4，若芯片内部均为擦除单元不存在编程单元，则跳转至S12。

3.根据权利要求1所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其特征在于，所述需要被擦除的单元为扇区擦除单元或块擦除单元。

4.根据权利要求1所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其特征在于，所述S4中，对该被擦除单元进行擦除处理通过对该被擦除单元施加一个擦除脉冲实现。

5.根据权利要求1所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其特征在于，所述S6中，采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理，具体包括以下步骤：

6.根据权利要求4所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其特征在于，所述S6中，采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理，具体包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法，其特征在于，所述S6中，采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理，具体包括以下步骤：

8.一种采用如权利要求1至7任一项所述的降低擦除干扰和擦除时间的方法的系统，其特征在于，包括：

对芯片进行预编程处理的预编程模块（A1）；

判断芯片内是否存在需要被擦除的单元的判断模块（A2）；

对该被擦除单元进行擦除处理的擦除模块（A3）；

判断擦除次数是否达到预设值的擦除次数判断模块（A4）；

对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理的第一刷新处理模块（A5），所述第一刷新处理模块（A5）采用抽检的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理或采用循环的方式对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第一次刷新处理；

重置擦除次数的预设值的次数重置模块（A6）；

判断该被擦除单元是否擦除成功的擦除成功判断模块（A7）；

判断该被擦除单元内是否存在过擦除单元的过擦除判断模块（A8）；

对该被擦除单元内的过擦除单元进行修复的过擦除修复模块（A9）；

对芯片内与该被擦除单元属于同一阵列中的其他编程单元进行第二次刷新处理的第二刷新处理模块（A10）。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种终端，其特征在于，包括处理器（B301）和存储器（B302），所述存储器（B302）中存储有计算机程序，所述处理器（B301）通过调用所述存储器（B302）中存储的所述计算机程序，用于执行权利要求1至7任一项所述的方法。