CN102568571B - 或非门型快闪存储器与其过抹除验证与修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种或非门型快闪存储器与其过抹除验证与修复方法。该方法对该或非门型快闪存储器上一扇区逐行分别施行一过抹除行验证，并对无法通过该过抹除行验证的行进行一过抹除行修复。此外，该方法更对无法通过该过抹除行修复通过该过抹除行验证的行逐位分别施行一过抹除位验证，并对无法通过该过抹除位验证的位进行一过抹除位修复。本发明实施例的或非门型快闪存储器与其过抹除验证与修复方法，可以解决过抹除产生的漏电流问题。

Description

或非门型快闪存储器与其过抹除验证与修复方法

技术领域

本发明涉及一种或非门型快闪存储器(NORtypestackflash)与其过抹除(over-erased)验证与修复方法。

背景技术

或非门型快闪存储器的设计包括一抹除(erase)操作，用以将所有存储单元的内容清成同样值。然而，在抹除操作下，可能会发生有些存储单元被过抹除(over-erased)，导致该些存储单元内的晶体管(如MOS)的临界电压(thresholdvoltage)过低，容易产生漏电流(leakage)。

为了解决上述漏电流问题，需要对上述过抹除问题做出相应处理。

发明内容

本发明实施例提供一种或非门型快闪存储器与其过抹除验证与修复方法。该方法对该或非门型快闪存储器上一扇区逐行分别施行一过抹除行验证，并对无法通过该过抹除行验证的行进行一过抹除行修复。此外，该方法更对无法通过该过抹除行修复通过该过抹除行验证的行逐位分别施行一过抹除位验证，并对无法通过该过抹除位验证的位进行一过抹除位修复。

本发明实施例的或非门型快闪存储器与其过抹除验证与修复方法，可以解决过抹除产生的漏电流问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为图解或非门型快闪存储器(NORtypestackflash)内一存储单元阵列的一种实施方式；

图2为以流程图揭露本发明或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法的一种实施方式，其中针对一扇区的过抹除验证与修复作说明；

图3为以一流程图揭露以“位”为对象的过抹除验证与修复的一种实施方式，所揭露的流程300可用来实现图2的步骤S220；以及

图4为图解本发明或非门型快闪存储器的一种实施方式。

附图标号：

100～存储器单元阵列

400～或非门型快闪存储器；

402～控制器；

BL1…BLM～位线；

S202…S220～扇区的过抹除验证与修复的多个步骤；

S302…S316～关于步骤S220─以目前“测试行”的“位”为对象的过抹除验证与修复─的一种实施方式的多个步骤；

WL1…WLN～字元线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。

图1为图解或非门型快闪存储器(NORtypestackflash)内一存储单元阵列(对应一扇区(sector))的一种实施方式，标号为100。在抹除(erase)操作中，可能会有过抹除(over-erased)问题发生。举例说明之，以第一行的存储单元(数据线BL1所连结的该等存储单元)为例，若抹除过程中，发现第一行的某些存储单元较不易抹除，则会持续对第一行内所有的存储单元进行抹除，直至第一行上所有存储单元都确实被抹除为止。然而，这样的操作纵然可以将不易抹除的存储单元也确实抹除，却可能会导致第一行内的其它存储单元被过抹除(over-erased)。过抹除的一种现象是：该存储单元的晶体管(如MOS)的临界电压(thresholdvoltage)会被压得很低，导致漏电流。

关于上述过抹除问题，本发明提出适当的解决方法，其中涉及“过抹除行验证”、“过抹除行修复”、“过抹除位验证”以及“过抹除位修复”技术。以下分别叙述之。

关于“过抹除行验证”，其验证对象是一整行的存储单元。此技术所得到的验证结果是该行是否有任何存储单元有过抹除问题。必须注意的是，过抹除行验证并不一定能精确指出该行是哪一存储单元出了问题。所述过抹除行验证技术可由本技术领域所发展的任何以“行(column)”为验证单位的过抹除验证技术实现。

关于“过抹除行修复”，是对一整行的存储单元统一作一次过抹除修复操作，且非对该行的存储单元分别作修复。所述过抹除行修复技术可由本技术领域所发展的任何以“行(column)”为修复单位的过抹除修复技术实现。

关于“过抹除位验证”，其验证对象为单一个存储单元(位)或单一组存储单元(位组)，所得到的验证结果是该位/位组的存储单元是否有过抹除问题。所述过抹除位验证技术可由本技术领域所发展的任何以“位(bit)”或“位组(byte)”为验证单位的过抹除验证技术实现。以下为了方便讨论，皆以“位”讨论之。需要声明的是，以下关于“位”的讨论，都更包括“位组”的例子。

关于“过抹除位修复”，是对单一个存储单元(位)或单一组存储单元(位组)作过抹除修复操作。所述过抹除位修复技术可由本技术领域所发展的任何以“位(bit)”或“位组(byte)”为修复单位的过抹除修复技术实现。同样地，以下为了方便讨论，皆以“位”讨论之。需要声明的是，以下关于“位”的讨论，都更包括“位组”的例子。

此外，关于上述“过抹除行修复”与“过抹除位修复”，其目的皆包括提升所修复的该行存储器单元或该存储器单元内的晶体管(如MOS)的临界电压，以避免漏电流发生。关于上述提升晶体管临界电压的技术，通常称为“软编程(softprogram或称postprogram)”。对整行存储单元统一操作者称为“行软编程”，可用于所述“过抹除行修复”中。对各个位操作者称为“位软编程”，可用于所述“过抹除位修复”中。

此段叙述本发明所揭露的或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法的一种实施方式。该方法对一或非门型快闪存储器上一扇区(sector，可对应前述存储单元阵列100)逐行(foreachcolumn)分别施行上述“过抹除行验证”，并对无法通过“过抹除行验证”的行进行上述“过抹除行修复”。此外，该方法更对无法通过该“过抹除行修复”通过该“过抹除行验证”的行逐位(foreachbitorbyte)分别施行上述“过抹除位验证”，并对无法通过该“过抹除位验证”的位进行上述“过抹除位修复”。此验证与修复方法，无须如传统技术般，为了确保扇区内的每一个存储单元都无过抹除问题，而对扇区内的每一个存储单元都作验证动作。事实上，本发明的验证与修复方法是先以“行”为验证与修复单位处理过抹除问题，只有无法由“过抹除行修复”补救的行，才需要对其中每个位进行过抹除验证与修复。本发明所揭露的方法可以较短的时间以及较少的操作完成一个扇区的过抹除验证与修复。

以图1所揭露的存储单元矩阵100为例，本发明所揭露技术自其中选择一行存储单元─例如，位线BL1所连结的第一行存储单元─作为一“测试行”的初始设定。接着，对该“测试行(第一行)”执行上述“过抹除行验证”。再来，判断该“测试行(第一行)”是否通过上述“过抹除行验证”。若该“测试行(第一行)”通过该“过抹除行验证”，则自该扇区(存储单元阵列100)选择未验证过的行─例如，位线BL2所连结的第二行存储单元─更新“测试行”，并回到上述对“测试行”执行“过抹除行验证”的步骤，以切换成对第二行的存储单元作“过抹除行验证”。或者，若前述判断显示该“测试行(第一行)”并未通过“过抹除行验证”，则对该“测试行(第一行)”进行“过抹除行修复”。若该“测试行(第一行)”无法通过该“过抹除行修复”通过“过抹除行验证”，则对该“测试行(第一行)”的多个位分别施行上述“过抹除位验证”，并对无法通过该“过抹除位验证”的位进行上述“过抹除位修复”；此外，若“该测试行(第一行)”中没有位无法通过该“过抹除位修复”通过“过抹除位验证”，则自该扇区(存储单元阵列100)选择未验证过的行─例如，位线BL2所连结的第二行存储单元─更新“测试行”，并回到上述对“测试行”执行“过抹除行验证”的步骤，以切换成对第二行的存储单元作“过抹除行验证”。某些实施方式更考虑该“测试行(第一行)”中有位无法通过该“过抹除位修复”通过“过抹除位验证”的状况，其中，会发出“失败信息”显示所执行的或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法失败。

图2为以流程图揭露本发明或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法的一种实施方式，其中针对一扇区的过抹除验证与修复作说明。

步骤S202用于对“测试行”作初始设定(如前述，自存储单元阵列100中选择一行作为“测试行”)、并且将“行测试循环数”归零。步骤S204对该“测试行”执行“过抹除行验证”。步骤S206判断该“测试行”是否通过“过抹除行验证”。若步骤S206判定该“测试行”无法通过“过抹除行验证”，则流程进入“过抹除行修复”(包括图2步骤S208、S212、S214、S204与S206所组成的循环)。

此段讨论所述“过抹除行修复”。首先，执行步骤S208，判断“行测试循环数”是否达一第一上限(可由使用者依照需求设定)。在步骤S208判断“行测试循环数”未达该第一上限的状况下，执行步骤S212，对该“测试行”进行“行软编程”。接着，执行步骤S214，将“行测试循环数”加1。再来，回到步骤S204，对经“行软编程”处理过的“测试行”再次施行“过抹除行验证”，并以步骤S206判断目前的“测试行”是否通过“过抹除行验证”。若步骤S206显示经“行软编程”处理过的“测试行”已可通过“过抹除行验证”，则执行步骤S216，判断该扇区内是否还有未验证过的行，并执行步骤S218，自未验证过的行中择一更新“测试行”、并归零“行测试循环数”。接着，流程会回到步骤S204，以对更新过的“测试行”另外施行“过抹除行验证”以及后续动作。然而，若经“行软编程”作用的“测试行”仍无法通过“过抹除行验证”(由步骤S206判断)，则如图2流程图所示，步骤S208再次被执行，判断目前的“行测试循环数”是否达到该第一上限，以决定施行步骤S212、或转而施行步骤S210。关于步骤S210，是在步骤S208判断该“行测试循环数”达该第一上限后实施。若步骤S208判断出该“行测试循环数”达到该第一上限，所揭露的方法会判定该“测试行”无法通过“过抹除行修复”通过“过抹除行验证”。流程进入步骤S210，对该“测试行”逐位作“过抹除位验证”，并对无法通过“过抹除位验证”的位进行“过抹除位修正”。某些实施方式更如图2流程，于步骤S210后更执行一步骤S220，判断该“测试行”所有位可否全数成功通过“过抹除位验证”。若皆可成功，则流程进入步骤S216。若无法全数成功，则发出失败信息，显示所施行的或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法失败。

此段对照图1的存储单元阵列，说明图2步骤S220─以“位”为对象的过抹除验证与修复─的一种实施方式。假设目前“测试行”为“第一行(与位线BL1相连的该行存储单元)”。若该“测试行(第一行)”需要更以“位”为对象进行过抹除验证与修复，可自该“测试行(第一行)”中选择一位(例如，由字元线WL1所控制的该存储单元，即第一行第一列的存储单元)作为一“测试位”的初始设定，并对该“测试位(第一行第一列的存储单元)”作“过抹除位验证”，且判断该“测试位(第一行第一列的存储单元)”是否通过该“过抹除位验证”。若该“测试位(第一行第一列的存储单元)”通过该“过抹除位验证”，则自“该测试行(第一行)”选择一个未验证过的位─例如，由字元线WL2所控制的该存储单元，即第一行第二列的存储单元─更新“测试位”，并回到上述对“测试位”执行“过抹除位验证”的步骤，以切换成对第一行第二列的存储单元作“过抹除位验证”。或者，若该“测试位(第一行第一列的存储单元)”并未能通过该“过抹除位验证”，则对该“测试位(第一行第一列的存储单元)”进行“过抹除位修复”。倘若该“测试位(第一行第一列的存储单元)”无法通过该“过抹除位修复”通过“过抹除位验证”，则发出失败信息显示所施行的或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法失败。

图3为以一流程图揭露以“位”为对象的过抹除验证与修复的一种实施方式。流程300可用来实现图2的步骤S220。

步骤S302用于对“测试位”作初始设定(如前述，自目前“测试行”中选择一位作为“测试位”)、并且将“位测试循环数”归零。步骤S304对该“测试位”执行“过抹除位验证”。步骤S306判断该“测试位”是否通过该“过抹除位验证”。若步骤S306判定该“测试位”无法通过该“过抹除位验证”，则流程进入“过抹除位修复”(包括图3步骤S308、S310、S312、S304与S306所组成的循环)。

此段讨论所述“过抹除位修复”。首先，执行步骤S308，判断“位测试循环数”是否达一第二上限(可由使用者依照需求设定)。在“位测试循环数”未达该第二上限的状况下，执行步骤S310，对该“测试位”进行“位软编程”。接着，执行步骤S312，将“位测试循环数”加1。再来，回到步骤S304，对经“位软编程”处理过的“测试位”再次施行“过抹除位验证”，并以步骤S306判断目前的“测试位”是否通过“过抹除位验证”。若步骤S306显示经“位软编程”处理过的“测试位”已可通过“过抹除位验证”，则执行步骤S314，判断目前“测试行”内是否还有未验证过的位，并执行步骤S316，自未验证过的位中择一更新“测试位”、并归零“位测试循环数”。接着，流程会回到步骤S304，以对更新过的“测试位”另外施行“过抹除位验证”以及后续动作。然而，若经“位软编程”作用的“测试位”仍无法通过“过抹除位验证”(由步骤S306判断)，则如图3流程图所示，步骤S308再次被执行，判断目前的“位测试循环数”是否达到该第二上限。若“位测试循环数”未达该第二上限，则施行步骤S310，继续所述“过抹除位修复”。若“位测试循环数”已达该第二上限，则代表“测试位”无法通过“过抹除位修复”通过“过抹除位验证”，所揭露方法将发布失败信息。

图4为图解本发明或非门型快闪存储器的一种实施方式。或非门型快闪存储器400包括至少一扇区(该扇区可为图1所示的存储器单元阵列100)以及一控制器402。控制器402可实施前述的过抹除验证与修复技术，包括对该存储单元阵列100逐行分别施行上述“过抹除行验证”，并对无法通过该“过抹除行验证”的行进行上述“过抹除行修复”，以及对于无法通过“过抹除行修复”通过“过抹除行验证”的行，逐位分别施行上述“过抹除位验证”，并对无法通过该“过抹除位验证”的位进行上述“过抹除位修复”。

此外，该控制器402也可用于实现前述其他种过抹除验证与修复技术。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书范围所界定者为准。

Claims (7)

1.一种或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法，其特征在于，包括：

对一或非门型快闪存储器上一扇区逐行分别施行一过抹除行验证，并对无法通过所述过抹除行验证的行进行一过抹除行修复；以及

对于无法通过所述过抹除行修复通过所述过抹除行验证的行，逐位分别施行一过抹除位验证，并对无法通过所述过抹除位验证的位进行一过抹除位修复。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更包括：

自所述扇区中选择一行存储单元，作为一测试行的初始设定；

对所述测试行执行所述过抹除行验证；

判断所述测试行是否通过所述过抹除行验证；

若所述测试行通过所述过抹除行验证，则自所述扇区选择未验证过的行更新所述测试行，并回到上述对所述测试行执行所述过抹除行验证的步骤；并且

若所述测试行未通过所述过抹除行验证，则对所述测试行进行所述过抹除行修复，其中：

若所述测试行无法通过所述过抹除行修复通过所述过抹除行验证，则对所述测试行内的多个位分别施行所述过抹除位验证，并对无法通过所述过抹除位验证的位进行所述过抹除位修复；以及

若所述测试行中没有位无法通过所述过抹除位修复通过所述过抹除位验证，则自所述扇区选择未验证过的行更新所述测试行，并回到上述对所述测试行执行所述过抹除行验证的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若无法通过所述过抹除行修复通过所述过抹除行验证的所述测试行中有位无法通过所述过抹除位修复通过所述过抹除位验证，则发出失败信息显示所述或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法失败。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法更包括将一行测试循环数的初始值设定为零，并且于施行所述过抹除行修复时执行以下步骤：

判断所述行测试循环数是否达一第一上限；

于该行测试循环数达所述第一上限时，判定所述测试行无法通过所述过抹除行修复通过所述过抹除行验证；以及

于所述行测试循环数未达所述第一上限时，对所述测试行进行一行软编程，且将所述行测试循环数加1，并再次判断所述测试行是否通过所述过抹除行验证，其中：

若所述测试行得以通过所述行软编程通过所述过抹除行验证，则自所述扇区选择未验证过的行更新所述测试行、并归零所述行测试循环数，以对更新过的所述测试行另外施行所述过抹除行验证；并且

若所述测试行无法通过所述行软编程通过所述过抹除行验证，则重新执行所述判断所述行测试循环数是否达所述第一上限的步骤。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法更包括：

自无法通过所述过抹除行修复通过所述过抹除行验证的所述测试行的所述位中择一，作为一测试位的初始设定；

对所述测试位作所述过抹除位验证；

判断所述测试位是否通过所述过抹除位验证；

若所述测试位通过所述过抹除位验证，则自所述测试行选择未验证过的位更新所述测试位，并回到所述对所述测试位执行所述过抹除位验证的步骤；并且，

若所述测试位未通过所述过抹除位验证，则对所述测试位进行所述过抹除位修复，其中：

若所述测试位无法通过所述过抹除位修复通过所述过抹除位验证，则发出失败信息显示所述或非门型快闪存储器过抹除验证与修复方法失败。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，更包括于判定所述测试行无法通过所述过抹除行修复通过所述过抹除行验证时将一位测试循环数的初始值设定为零，并且于施行所述过抹除位修复时执行以下步骤：

判断所述位测试循环数是否达一第二上限；

于所述位测试循环数达所述第二上限时，判定所述测试位无法通过所述过抹除位修复通过所述过抹除行验证；以及

于所述位测试循环数未达所述第二上限时，对所述测试位进行一位软编程，且将所述位测试循环数加1，并再次判断所述测试位是否通过所述过抹除行验证，其中：

若所述测试位得以通过所述位软编程通过所述过抹除位验证，则自所述测试行选择未验证过的位更新所述测试位、并归零所述位测试循环数，并回到对所述测试位执行所述过抹除位验证的步骤；并且

若所述测试位无法通过所述位软编程通过所述过抹除位验证，则回到判断所述位测试循环数是否达所述第二上限的步骤。

7.一种或非门型快闪存储器，其特征在于，包括：

至少一扇区，包括一存储单元阵列；

一控制器，用以对所述扇区的所述存储单元阵列逐行分别施行一过抹除行验证，并对无法通过所述过抹除行验证的行进行一过抹除行修复，以及对于无法通过所述过抹除行修复通过所述过抹除行验证的行，逐位分别施行一过抹除位验证，并对无法通过所述过抹除位验证的位进行一过抹除位修复。