CN113793633B - 电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法 - Google Patents

电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法，包括：对指定区域进行擦除操作，当擦除操作完成后，对所有选中区域内的存储单元分别一一选中，检测其阈值电压是否小于正常擦除阈值电压；若否，则选中下一个存储单元进行过擦除状态的检测，若是，则对该选中的存储单元进行软写操作；软写操作后，需再次进行过擦除状态的检测步骤，检测其阈值电压是否处于正常分布内，若否，需再次进行软写操作，若是，则选中下一个存储单元进行过擦除状态的检测，直至所有选中进行擦除的存储单元的阈值电压均在正常阈值电压分布内。本发明能有效检测并消除存储单元的过擦除状态；同时软写操作时源端浮空，可降低存储单元的工作电流，减小功耗。

Description

电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法
技术领域
本发明涉及半导体存储技术领域，特别是涉及一种电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法。
背景技术
传统的存储器在擦写操作时，是利用在强电场的电势下实现存储单元的擦除，同时擦除的时间较编程和读取来说，持续时间久，并且若其中有一个存储单元没有擦除成功，就需要重新再施加强电场进行二次或多次擦除，这样在一次操作中，经过多次擦除的存储单元就可能会使其阈值电压低于正常擦除的阈值电压，此状态称为过擦除状态；过擦除状态直接影响存储器的正常工作。
因此，如何识别并消除过擦除状态、确保存储器正常工作，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法，用于解决现有技术中存储器的过擦除状态影响正常工作的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种存储单元的过擦除检测及消除方法，所述存储单元的过擦除检测及消除方法至少包括：
S1：对存储器中的存储单元进行擦除操作；
S2：选中一个存储单元作为待测存储单元，检测所述待测存储单元的阈值电压，若检测到的阈值电压位于预设阈值范围内则执行步骤S5；若检测到的阈值电压小于所述预设阈值范围的下限则执行步骤S3；
S3：对所述待测存储单元进行软写操作，以提高所述待测存储单元的阈值；
S4：重新检测所述待测存储单元的阈值，若检测到的阈值电压位于预设阈值范围内则执行步骤S5；若检测到的阈值电压小于所述预设阈值范围的下限则返回步骤S3；
S5：选中下一存储单元返回步骤S2，直至完成所有待测存储单元的过擦除检测及消除。
可选地，所述存储器为NOR FLASH。
可选地，在步骤S2及步骤S4中：选中的所述待测存储单元的字线施加第一正电压，位线施加第二正电压，源端接0V电压；未选中的存储单元的字线施加负电压，位线接0V电压，源端接0V电压。
更可选地，所述第一正电压设置为0.2V～2V，所述第二正电压设置为0.7V～1.1V，所述负电压设置为-2V～-1V。
可选地，步骤S3中：选中的所述待测存储单元的字线施加第三正电压，位线施加第四正电压，源端浮空，所述第三正电压小于编程操作字线电压，所述第四正电压为编程操作位线电压；未选中的存储单元的字线、位线及源端均接0V电压。
更可选地，所述第三正电压设置为1V～3V，所述第四正电压设置为7V-9V。
更可选地，所述预设阈值范围设置为0V～2.5V。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子设备，所述电子设备至少包括：
指令存储器和处理器；
所述指令存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述指令存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行上述存储单元的过擦除检测及消除方法。
如上所述，本发明的电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法，具有以下有益效果：
本发明的电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法能有效检测并消除存储单元的过擦除状态；同时软写操作时源端浮空，可降低存储单元的工作电流，减小功耗。
附图说明
图1显示为本发明的存储单元的过擦除检测及消除方法的流程示意图。
图2显示为本发明的检测过擦除状态的原理示意图。
图3显示为本发明的消除过擦除状态的原理示意图。
图4显示为本发明的电子设备的结构示意图。
元件标号说明
1-处理器；2-指令存储器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种存储单元的过擦除检测及消除方法，所述存储单元的过擦除检测及消除方法包括：
S1：对存储器中的存储单元进行擦除操作。
具体地，提供一存储器，作为示例，所述存储器为所述存储器为NOR FLASH，在实际使用中，任意存在过擦除状态的存储器均适用于本发明，不以本实施例为限。所述存储器接收到擦除指令后对所述存储器中指定区域的存储单元进行擦除操作，且擦除操作根据需要包括一次、二次或多次，以确保指定区域内的存储单元均完成擦除。作为示例，对所述存储单元的栅端(字线)施加负偏置电压，衬底施加高电压，存储在浮栅中的电子基于F-N遂穿原理从浮栅中进入衬底，完成一次擦除操作；在实际应用中，任意能实现擦除操作的方式均适用于本发明，不以本实施例施加电压的方式为限。
需要说明的是，所述擦除操作可对整个指定区域中的存储单元同时进行，也可选取所述指定区域中的部分存储单元分区进行，还可以对所述指定区域中的存储单元逐一进行，根据实际需要设置，在此不一一赘述。
S2：选中一个存储单元作为待测存储单元，检测所述待测存储单元的阈值电压，若检测到的阈值电压位于预设阈值范围内则执行步骤S5；若检测到的阈值电压小于所述预设阈值范围的下限则执行步骤S3。
具体地，擦除操作完成后，对所述指定区域中的存储单元逐一选中，检测过擦除状态，获取所述待测存储单元的阈值电压与预设阈值电压的关系，若所述待测存储单元的阈值电压位于预设阈值范围内则判定所述待测存储单元未过擦除；若所述待测存储单元的阈值电压小于所述预设阈值范围的下限则判定所述待测存储单元过擦除。作为示例，所述预设阈值范围设置为0V～2.5V，在实际使用中可根据器件特性获取所述预设阈值范围，不以本实施例为限。
更具体地，如图2所示，选中的所述待测存储单元的字线施加第一正电压，位线施加第二正电压，源端接0V电压，衬底接0V电压；随后读取所述待测存储单元的漏端电流，若没有电流输出(读出0)则判定所述待测存储单元未过擦除，若有电流输出(读出1)则判定所述待测存储单元过擦除。在本实施例中，所述第一正电压设置为0.2V～2V，作为示例，所述第一正电压设定为1V；所述第二正电压设置为0.7V～1.1V，作为示例，所述第二正电压设定为0.9V；在实际使用中可根据存储器的工作电压、掺杂类型等选择相应的字线电压和位线电压，能选通所述待测存储单元并判断所述待测存储单元的阈值电压与预设阈值电压的关系即可，不以本实施例为限。
更具体地，如图2所示，未选中的存储单元的字线施加负电压，位线接0V电压，源端接0V电压，衬底接0V电压。在本实施例中，所述负电压设置为-2V～-1V，作为示例，所述负电压设定为-2V；在实际使用中，可根据存储器的工作电压、掺杂类型等选择相应的字线电压和位线电压，确保未选中的存储单元不影响选中的所述待测存储单元的过擦除检测即可，不以本实施例为限。
S3：对所述待测存储单元进行软写操作，以提高所述待测存储单元的阈值。
具体地，步骤S2中检测到所述待测存储单元处于过擦除状态，则消除所述待测存储单元的过擦除状态。
更具体地，如图3所示，选中的所述待测存储单元的字线施加第三正电压，位线施加第四正电压，源端浮空，衬底接0V电压或负压(作为示例，负压不小于-3.5V)，其中，所述第三正电压小于编程操作字线电压(作为示例，所述编程操作字线电压设置为4.3V～5V)，所述第四正电压为编程操作位线电压(作为示例，所述编程操作位线电压设置为7V～9V)；此时，在电场作用下，一次电子撞击漏端得到空穴，空穴撞击衬底产生二次电子，二次电子进入浮栅，进而增大所述待测存储单元阈值电压。在本实施例中，所述第三正电压设置为1V～3V，作为示例，所述第三正电压设定为2V；所述第四正电压设置为7V～9V。作为示例，所述第四正电压设定为8V；在实际使用中可根据存储器的工作电压、掺杂类型等选择相应的字线电压和位线电压，能选通所述待测存储单元并提高所述待测存储单元进的阈值电压实现软写操作即可，不以本实施例为限。
更具体地，如图3所示，未选中的存储单元的字线、位线及源端均接0V电压，衬底接0V电压。在实际使用中，可根据存储器的工作电压、掺杂类型等选择相应的字线电压、位线电压及源端电压，确保未选中的存储单元不影响选中的所述待测存储单元的过擦除消除即可，不以本实施例为限。
S4：重新检测所述待测存储单元的阈值，若检测到的阈值电压位于预设阈值范围内则执行步骤S5；若检测到的阈值电压小于所述预设阈值范围的下限则返回步骤S3。
具体地，采用步骤S2的检测过擦除状态的方法对步骤S3中进行软写操作的待测存储单元进行过擦除状态检测，在此不一一赘述。
具体地，循环执行步骤S3及步骤S4，直至所述待测存储单元的阈值位于预设阈值范围内。
S5：选中下一存储单元返回步骤S2，直至完成所有待测存储单元的过擦除检测及消除。
具体地，完成当前待测存储单元过擦除检测及消除(若未过擦除则无需消除)后，选择下一存储单元作为待测存储单元进行过擦除的检测，若处于过擦除状态则进一步消除过擦除，其余存储单元不选中；以此逐一完成所述指定区域中各存储单元的过擦除状态的检测及擦除。
本发明的存储单元的过擦除检测及消除方法能有效检测存储单元的过擦除状态，并在检测成功后将其恢复至正常的阈值电压，消除过擦除状态，确保存储器正常工作；同时消除过擦除状态操作时源端浮空，可降低存储单元的工作电流，减小功耗。
实施例二
如图4所示，本实施例提供了一种电子设备，该设备可以包括处理器1和指令存储器2，其中，所述处理器1及所述指令存储器2可以基于总线或者其他方式通过通信接口相互连接。
具体地，所述处理器1可以是任意类型可用的具有信息处理功能的器件，如中央处理器或数字信号处理器等，用于执行所述指令存储器2中存储的计算机指令以实现如实施例一所述的存储单元的过擦除检测及消除方法；所述指令存储器2连接所述处理器1，可以是各种可用的存储介质，用于存储所述处理器1可执行的指令。
综上所述，本发明提供一种电子设备、存储单元的过擦除检测及消除方法，包括：当存储器收到擦除指令后，开始对指定区域进行擦除操作，当擦除操作完成后，对所有选中区域内的存储单元分别一一选中，检测其阈值电压是否小于正常擦除阈值电压；若否，则选中下一个存储单元进行过擦除状态的检测，若是，则对该选中的存储单元进行软写操作，目的是将其阈值电压提升至正常擦除后阈值电压分布范围内；软写操作后，需再次进行过擦除状态的检测步骤，检测其阈值电压是否处于正常分布内，若否，需再次进行软写操作，若是，则选中下一个存储单元进行过擦除状态的检测，直至所有选中进行擦除的存储单元的阈值电压均在正常阈值电压分布内。本发明能有效检测并消除存储单元的过擦除状态；同时软写操作时源端浮空，可降低存储单元的工作电流，减小功耗。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种存储单元的过擦除检测及消除方法，其特征在于，所述存储单元的过擦除检测及消除方法至少包括：
S1：对存储器中的存储单元进行擦除操作；
S2：选中一个存储单元作为待测存储单元，检测所述待测存储单元的阈值电压，若检测到的阈值电压位于预设阈值范围内则执行步骤S5；若检测到的阈值电压小于所述预设阈值范围的下限则执行步骤S3；
S3：对所述待测存储单元进行软写操作，以提高所述待测存储单元的阈值；其中，选中的所述待测存储单元的字线施加第三正电压，位线施加第四正电压，源端浮空，所述第三正电压小于编程操作字线电压，所述第四正电压为编程操作位线电压；
S4：重新检测所述待测存储单元的阈值，若检测到的阈值电压位于预设阈值范围内则执行步骤S5；若检测到的阈值电压小于所述预设阈值范围的下限则返回步骤S3；
S5：选中下一存储单元返回步骤S2，直至完成所有待测存储单元的过擦除检测及消除。
2.根据权利要求1所述的存储单元的过擦除检测及消除方法，其特征在于：所述存储器为NOR FLASH。
3.根据权利要求1所述的存储单元的过擦除检测及消除方法，其特征在于：在步骤S2及步骤S4中：选中的所述待测存储单元的字线施加第一正电压，位线施加第二正电压，源端接0V电压；未选中的存储单元的字线施加负电压，位线接0V电压，源端接0V电压。
4.根据权利要求3所述的存储单元的过擦除检测及消除方法，其特征在于：所述第一正电压设置为0.2V～2V，所述第二正电压设置为0.7V～1.1V，所述负电压设置为-2V～-1V。
5.根据权利要求1所述的存储单元的过擦除检测及消除方法，其特征在于：步骤S3中：未选中的存储单元的字线、位线及源端均接0V电压。
6.根据权利要求5所述的存储单元的过擦除检测及消除方法，其特征在于：所述第三正电压设置为1V～3V，所述第四正电压设置为7V-9V。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的存储单元的过擦除检测及消除方法，其特征在于：所述预设阈值范围设置为0V～2.5V。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备至少包括：
指令存储器和处理器；
所述指令存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述指令存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1～7任一项所述的存储单元的过擦除检测及消除方法。
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