技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種縮短擦除操作的方法與裝置。

背景技術(shù)：

具有非易失存儲(chǔ)陣列的集成電路具有一個(gè)單一擦除機(jī)制以擦除一特定區(qū)塊的存儲(chǔ)單元。舉例而言，會(huì)執(zhí)行一個(gè)單一擦除機(jī)制而無論此集成電路是否正在進(jìn)行量產(chǎn)測(cè)試或是此集成電路是在使用者正常的操作中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

此處所描述的技術(shù)是提供一種可以執(zhí)行于一具有一非易失存儲(chǔ)陣列的集成電路的多階段擦除程序，此擦除程序具有不同持續(xù)時(shí)間的許多模式。一個(gè)范例應(yīng)用具有第一模式其持續(xù)時(shí)間較第二模式更短，以改善量產(chǎn)測(cè)試時(shí)間。因?yàn)榇藴y(cè)試流程可以包括許多不同的程序而改善了量產(chǎn)測(cè)試時(shí)間。

在此處所描述的技術(shù)包括一種集成電路，包含一非易失存儲(chǔ)陣列具有多個(gè)存儲(chǔ)單元以及控制電路。此控制電路執(zhí)行一包括一擦除階段及一個(gè)或多個(gè)其他階段的多階段擦除程序，該一個(gè)或多個(gè)其他階段包括一預(yù)編程階段及一軟編程階段，該多階段擦除程序具有通過一特定模式?jīng)Q定的特性，該特定模式是第一擦除模式及第二擦除模式之一，于該非易失存儲(chǔ)陣列的一存儲(chǔ)單元區(qū)塊執(zhí)行該多階段擦除程序時(shí)該第一擦除模式較第二擦除模式具有較短的平均持續(xù)時(shí)間，該多階段擦除程序的執(zhí)行是響應(yīng)一擦除命令以擦除該非易失存儲(chǔ)陣列中的該存儲(chǔ)單元區(qū)塊。

在此處所描述的某些實(shí)施例中，該第一擦除模式排除在該第二擦除模式中具有的一個(gè)階段，例如是一預(yù)編程階段或是軟編程階段。排除一個(gè)階段導(dǎo)致一個(gè)較快的擦除程序，雖然某些存儲(chǔ)單元終在此擦除程序之后會(huì)被過度擦除。

在此處所描述的某些實(shí)施例中，該控制電路自動(dòng)地于該第一擦除模式與該第二擦除模式之間重復(fù)地切換。如此自動(dòng)在第一擦除模式與第二擦除模式之間切換的混合模式，平衡了快速模式的速度優(yōu)勢(shì)而同時(shí)具有緩慢模式的編程-擦除承受力優(yōu)點(diǎn)，但解決了少數(shù)過度擦除存儲(chǔ)單元的問題。此處所描述技術(shù)的不同實(shí)施例則可以進(jìn)行不同比例的第一擦除模式與第二擦除模式操作。

為了達(dá)成較短的持續(xù)時(shí)間，在此處所描述的不同實(shí)施例中，相對(duì)于此多階段擦除程序中的第二擦除模式，此第一擦除模式調(diào)整了一個(gè)或多個(gè)階段的操作。在一范例中，于一偏壓施加至該非易失存儲(chǔ)陣列時(shí)，該第一擦除模式具有較該第二擦除模式更短的脈沖持續(xù)時(shí)間。在另一范例中，于一偏壓施加至該非易失存儲(chǔ)陣列時(shí)，至少于該多階段擦除程序的一階段中，該第一擦除模式具有較該第二擦除模式更大的脈沖幅度；較大的平均脈沖幅度可以通過快速地編程或擦除以更快地完成一給定階段。在又一范例中，于一偏壓施加至該非易失存儲(chǔ)陣列時(shí)，至少于該多階段擦除程序的一階段中，該第一擦除模式具有較該第二擦除模式更少的脈沖數(shù)目。在又一范例中，為了響應(yīng)驗(yàn)證失敗，于一偏壓施加至該非易失存儲(chǔ)陣列時(shí)，至少于該多階段擦除程序的一階段中，該第一擦除模式具有較該第二擦除模式較大幅度的步進(jìn)電壓改變；較大幅度的脈沖可以通過快速地編程或擦除以更快地完成一給定階段。

在此處所描述的某些實(shí)施例中，該第一擦除模式于測(cè)試該非易失存儲(chǔ)陣列時(shí)是有效的，而該第二擦除模式于測(cè)試該非易失存儲(chǔ)陣列之后是有效的。

在此處所描述的不同實(shí)施例中，辨識(shí)此多階段擦除程序是在第一擦除模式或是第二擦除模式。在此處所描述的某些實(shí)施例中，該擦除命令對(duì)該第一擦除模式與該第二擦除模式是具有不同的命令碼。在此處所描述的某些實(shí)施例中，更包含一存儲(chǔ)器儲(chǔ)存可以該控制電路讀取以決定該多階段擦除程序的特定模式的模式數(shù)據(jù)。

此處所揭露的技術(shù)亦包括一種擦除非易失存儲(chǔ)陣列中存儲(chǔ)單元的方法，包含：

接收一擦除命令辨識(shí)該非易失存儲(chǔ)陣列中的一存儲(chǔ)單元區(qū)塊；以及

響應(yīng)該擦除命令，執(zhí)行一包括一擦除階段及一個(gè)或多個(gè)其他階段的多階段擦除程序，該一個(gè)或多個(gè)其他階段包括一預(yù)編程階段及一軟編程階段，該多階段擦除程序具有通過一特定模式?jīng)Q定的特性，該特定模式是第一擦除模式及第二擦除模式之一，于該非易失存儲(chǔ)陣列的一存儲(chǔ)單元區(qū)塊執(zhí)行該多階段擦除程序時(shí)該第一擦除模式較第二擦除模式具有較短的平均持續(xù)時(shí)間。

在此處所描述的不同實(shí)施例中，該控制電路自動(dòng)地于該第一擦除模式與該第二擦除模式之間重復(fù)地切換。如此自動(dòng)在第一擦除模式與第二擦除模式之間切換的混合模式，平衡了快速模式的速度優(yōu)勢(shì)而同時(shí)具有緩慢模式的編程-擦除承受力優(yōu)點(diǎn)，但解決了少數(shù)過度擦除存儲(chǔ)單元的問題。此處所描述技術(shù)的不同實(shí)施例則可以進(jìn)行不同比例的第一擦除模式與第二擦除模式操作。

在此處所描述的不同實(shí)施例中，選取該第一擦除模式以測(cè)試該非易失存儲(chǔ)陣列；以及選取該第二擦除模式于測(cè)試該非易失存儲(chǔ)陣列之后。

在此處所描述的不同實(shí)施例中，讀取一存儲(chǔ)器中所儲(chǔ)存用以決定該多階段擦除程序的特定模式的模式數(shù)據(jù)。

此處描述許多不同的實(shí)施例。

在此處所描述的某些實(shí)施例中，較短的擦除是由集成電路搭配測(cè)試機(jī)使用。在此處所描述的其他實(shí)施例中，較短的擦除是由集成電路不搭配測(cè)試機(jī)使用。

本發(fā)明是由權(quán)利要求范圍所界定。這些和其它優(yōu)點(diǎn)，目的，和實(shí)施例，會(huì)在下列實(shí)施方式的章節(jié)中搭配圖式、詳細(xì)說明及實(shí)施例被描述。

附圖說明

圖1為一擦除程序的一范例流程圖，其顯示將一目前擦除模式(例如快速擦除模式或是緩慢擦除模式)儲(chǔ)存在一存儲(chǔ)器中，且執(zhí)行在快速擦除模式或是緩慢擦除模式中兩種共同分享的擦除腳本的存儲(chǔ)指令。

圖2為一擦除程序的一范例流程圖，其是根據(jù)由此擦除指令中的擦除命令所決定的擦除模式(例如快速擦除模式或是緩慢擦除模式)來操作。

圖3為一擦除程序的一范例流程圖，顯示于一多階段擦除程序的存儲(chǔ)單元于不同階段的一系列閾值電壓分布。

圖4為一多階段擦除程序的一范例流程圖，其中選取快速擦除模式或是緩慢擦除模式會(huì)改變此多階段擦除程序的特定流程。

圖5為一多階段擦除程序的一范例流程圖，其中根據(jù)快速擦除模式或是緩慢擦除模式會(huì)決定是否要執(zhí)行預(yù)編程，且會(huì)改變此多階段擦除程序中其他階段的特定流程。

圖6為一多階段擦除程序的一范例流程圖，其中根據(jù)快速擦除模式或是緩慢擦除模式會(huì)決定是否要執(zhí)行軟編程，且會(huì)改變此多階段擦除程序中其他階段的特定流程。

圖7為一快速擦除模式中的多階段擦除程序的一范例流程圖，其中相較于緩慢擦除模式至少一個(gè)階段會(huì)被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間。

圖8為存儲(chǔ)單元的一方塊示意圖，顯示一存儲(chǔ)陣列分割成多個(gè)多重擦除群，且一群存儲(chǔ)單元分割成多個(gè)預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域。

圖9為一個(gè)多階段擦除程序的范例流程圖，其中此多階段擦除程序會(huì)以一特定速率自動(dòng)在快速擦除模式與緩慢擦除模式之間切換。

圖10顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的存儲(chǔ)集成電路的簡(jiǎn)化方塊示意圖，其具有一存儲(chǔ)陣列及此處所描述的改良。

【主要元件符號(hào)說明】

810：存儲(chǔ)陣列

811～814、820：擦除存儲(chǔ)單元群

821～825：預(yù)編程/軟編程區(qū)域

1050：集成電路

1000：非易失存儲(chǔ)單元陣列

1001：列譯碼器

1002：字線

1003：行譯碼器

1004：位線

1005：總線

1007：數(shù)據(jù)總線

1006：感測(cè)放大器/數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)

1009：編程、擦除(具有快速擦除與緩慢擦除)及讀取調(diào)整偏壓狀態(tài)機(jī)構(gòu)

1040：儲(chǔ)存快速擦除/緩慢擦除模式數(shù)據(jù)的邏輯

1008：偏壓調(diào)整供應(yīng)電壓

1011：數(shù)據(jù)輸入線

1015：數(shù)據(jù)輸出線

1060：測(cè)試機(jī)

具體實(shí)施方式

圖1為一擦除程序的一范例流程圖，其顯示將一目前擦除模式(例如快速擦除模式或是緩慢擦除模式)儲(chǔ)存在一存儲(chǔ)器中，且執(zhí)行在快速擦除模式或是緩慢擦除模式中兩種共同分享的擦除腳本的存儲(chǔ)指令。如同此處所用的名詞，快速擦除模式相較于緩慢擦除模式是較快的，而緩慢擦除模式相較于快速擦除模式是較慢的?？焖俨脸Ｊ降牟脸绦蛞话愣允潜染徛脸Ｊ降牟脸绦蚋臁Ｔ谔囟ǖ牟脸绦蛑?，例如是在快速擦除模式的某些擦除程序中重復(fù)地對(duì)驗(yàn)證失敗的存儲(chǔ)單元進(jìn)行驗(yàn)證，而在緩慢擦除模式的某些擦除程序中并沒有驗(yàn)證失敗的情況，此快速擦除模式因此較緩慢擦除模式需要更長(zhǎng)的時(shí)間。然而，如此的情況并不是正常的，因此在相同的存儲(chǔ)單元區(qū)塊進(jìn)行擦除操作時(shí)，快速擦除模式通常還是較緩慢擦除模式僅需要更短的時(shí)間執(zhí)行。

在步驟102，開啟電源。于電源開啟之后，在步驟104，讀取除模式存儲(chǔ)器內(nèi)容后，根據(jù)擦除模式存儲(chǔ)器內(nèi)容來決定快速/緩慢擦除指令模式。在某些實(shí)施例中，擦除模式存儲(chǔ)器中的內(nèi)容在沒有寫入初始擦除模式存儲(chǔ)器內(nèi)容或是修改擦除模式存儲(chǔ)器內(nèi)容的指令時(shí)具有默認(rèn)的內(nèi)容。舉例而言，在某些實(shí)施例中，此擦除模式存儲(chǔ)器具有默認(rèn)的內(nèi)容是指示此多階段擦除程序是在快速擦除模式，而在其他的實(shí)施例中，此擦除模式存儲(chǔ)器具有默認(rèn)的內(nèi)容是指示此多階段擦除程序是在緩慢擦除模式。

在不同的實(shí)施例中，此擦除模式存儲(chǔ)器可以是緩存器、熔絲、栓鎖、非易失存儲(chǔ)器、或是易失存儲(chǔ)器。

在步驟106，接收具有分享擦除腳本及擦除地址的擦除指令。此分享擦除腳本對(duì)快速擦除模式及緩慢擦除模式而言是共通的。在不同的實(shí)施例中，快速擦除模式及緩慢擦除模式并不需要不同的擦除腳本，因?yàn)榇瞬脸Ｊ酱鎯?chǔ)器會(huì)指示是在快速擦除模式或是緩慢擦除模式。所特定的地址區(qū)塊可以是單一地址或是例如是區(qū)段、區(qū)塊或是其他單位的一個(gè)地址范圍。在相同的存儲(chǔ)單元區(qū)塊進(jìn)行擦除程序操作時(shí)，快速擦除模式通常是較緩慢擦除模式僅需要更短的時(shí)間執(zhí)行。舉例而言，此比較是對(duì)單一區(qū)段快速擦除模式與緩慢擦除模式的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較，而不是對(duì)不同擦除區(qū)塊大小的擦除時(shí)間比較。此地址可以被特定為與腳本相關(guān)的默認(rèn)地址。在擦除整個(gè)陣列的腳本情況下，此腳本會(huì)辨識(shí)整個(gè)陣列。在步驟108，此擦除程序會(huì)對(duì)在此擦除指令中所指定的擦除地址上執(zhí)行。

在步驟110，假如沒有收到修改擦除存儲(chǔ)器模式的腳本，則繼續(xù)進(jìn)行相同的擦除模式(例如快速擦除模式或是緩慢擦除模式)，此循環(huán)再次回到步驟106。在步驟110，假如于下一個(gè)指令之前收到修改擦除存儲(chǔ)器模式的腳本，則在步驟112，此控制電路會(huì)據(jù)此修改擦除模式存儲(chǔ)器內(nèi)容以指示切換擦除模式，而此循環(huán)再次回到步驟104。

在不同的實(shí)施例中腳本或許會(huì)或許不會(huì)指定特定的擦除模式。舉例而言，在某些實(shí)施例中，相同腳本會(huì)將集成電路自快速擦除模式切換至緩慢擦除模式，及自緩慢擦除模式切換至快速擦除模式，而在其他的實(shí)施例中，不同的腳本會(huì)將集成電路自快速擦除模式切換至緩慢擦除模式，及自緩慢擦除模式切換至快速擦除模式。

圖2為一擦除程序的一范例流程圖，其是根據(jù)由此擦除指令中的擦除命令所決定的擦除模式(例如快速擦除模式或是緩慢擦除模式)來操作。在緩慢擦除指令中一個(gè)或多個(gè)腳本是有所區(qū)別的，而在快速擦除指令中一個(gè)或多個(gè)腳本是有所區(qū)別的。

在步驟202，開啟電源。之后，后續(xù)的擦除操作會(huì)根據(jù)此擦除指令是否包括一緩慢擦除腳本或是一快速擦除腳本。在步驟204，接收一個(gè)包括緩慢擦除及其地址的腳本的擦除指令。在步驟206，根據(jù)在緩慢擦除指令206中所指示的于此地址執(zhí)行緩慢擦除程序。在步驟208，接收一個(gè)包括快速擦除及其地址的腳本的擦除指令。在步驟210，根據(jù)在快速擦除指令208中所指示的于此地址執(zhí)行快速擦除程序。

在某些實(shí)施例中，輸入格式可以與先前擦除命令的語法兼容?？梢詾榱藞?zhí)行一個(gè)快速擦除操作而設(shè)計(jì)一個(gè)新的命令碼。舉例而言，″<x><y>h″可以是一個(gè)緩慢擦除命令碼，其與傳統(tǒng)擦除的擦除命令碼相同，而″<a><b>h″可以是一個(gè)快速擦除命令碼。此擦除命令的語法也可以特定要進(jìn)行此擦除程序的地址或地址區(qū)間。

圖3為一擦除程序的一范例流程圖，其可以適用于范例快速擦除模式及范例緩慢擦除模式兩者之中，顯示于一多階段擦除程序的存儲(chǔ)單元于不同階段的一系列閾值電壓分布。一個(gè)快速擦除模式是與緩慢擦除模式有所不同，在快速擦除模式中在此多階段擦除程序中的至少一個(gè)階段做了調(diào)整以縮短其持續(xù)時(shí)間。

在320的區(qū)域，顯示兩個(gè)分開的閾值電壓分布。此由兩個(gè)分開的閾值電壓分布所代表的存儲(chǔ)單元組合起來可以表示一正在進(jìn)行此擦除程序的在一擦除存儲(chǔ)單元群或是存儲(chǔ)單元區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布。虛線表示此群存儲(chǔ)單元中的擦除程序是自一較低的閾值電壓分布開始。而實(shí)線表示此群存儲(chǔ)單元中的擦除程序是自一較高的閾值電壓分布開始。

在322的區(qū)域，表示此群存儲(chǔ)單元進(jìn)行預(yù)編程階段。在此預(yù)編程階段中，此虛線中較低的閾值電壓分布的所有存儲(chǔ)單元被編程。在324的區(qū)域，顯示兩個(gè)重疊的閾值電壓分布其所代表的存儲(chǔ)單元組合起來可以表示在一擦除群組中的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布。虛線表示此群存儲(chǔ)單元中的擦除程序是自一較低的閾值電壓分布開始，被編程。而實(shí)線表示此群存儲(chǔ)單元中的擦除程序是自一較高的閾值電壓分布的編程狀態(tài)開始，其并未改變。其結(jié)果是，虛線與實(shí)線的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布兩者皆是較高的閾值電壓分布。

在326的區(qū)域，表示此存儲(chǔ)單元群組正在進(jìn)行擦除步驟。此擦除步驟的結(jié)果使得閾值電壓分布變得較寬。在328的區(qū)域，顯示兩個(gè)重疊的閾值電壓分布其所代表的存儲(chǔ)單元組合起來可以表示在一擦除群組中的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布。如同在步驟324進(jìn)行預(yù)編程的結(jié)論，虛線與實(shí)線的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布兩者皆是較高的閾值電壓分布。于擦除之后，在步驟328虛線與實(shí)線的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布兩者皆是較低的閾值電壓分布。

在330的區(qū)域，表示此群存儲(chǔ)單元進(jìn)行軟編程。此軟編程于過度擦除和低閾值電壓存儲(chǔ)單元的功效為將此群存儲(chǔ)單元的閾值電壓分布變得更緊密。在332的區(qū)域，顯示兩個(gè)重疊的閾值電壓分布，其所代表的存儲(chǔ)單元組合起來可以表示在一擦除群組中所有存儲(chǔ)單元的閾值電壓分布。如同在328進(jìn)行擦除的結(jié)論，虛線與實(shí)線的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布兩者皆是不預(yù)期的變寬，較低的閾值電壓分布。于軟編程之后，虛線與實(shí)線的存儲(chǔ)單元閾值電壓分布兩者皆是具有變窄，較低的閾值電壓分布。

雖然如第320～332所示的擦除程序在此擦除群存儲(chǔ)單元中具有可接受的閾值電壓分布。然而，此擦除程序是十分耗時(shí)的。因此，此擦除程序具有多個(gè)模式，包括在至少一個(gè)模式中較另一個(gè)模式具有較短的持續(xù)時(shí)間。整體的擦除程序持續(xù)時(shí)間是預(yù)編程階段、擦除階段與軟編程階段持續(xù)時(shí)間的總合。此多階段擦除程序中每一個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間接會(huì)于以下描述：

預(yù)編程時(shí)間～＝預(yù)編程脈沖持續(xù)時(shí)間*預(yù)編程脈沖數(shù)目

擦除時(shí)間～＝擦除脈沖持續(xù)時(shí)間*擦除脈沖數(shù)目

軟編程時(shí)間～＝軟編程脈沖持續(xù)時(shí)間*軟編程脈沖數(shù)目

上述式子是經(jīng)過簡(jiǎn)化的。舉例而言，于一特定階段中的許多個(gè)脈沖或許可以具有不同的脈沖持續(xù)時(shí)間，例如并不是所有的脈沖持續(xù)時(shí)間都是相同的。此處所使用的名詞脈沖是表示一個(gè)具有單一定值或是包括具有變動(dòng)值及/或多重置值的信號(hào)。

擦除、預(yù)編程及軟編程的范例機(jī)制可以是通道熱電子注入、富勒-諾德和(FN)隧穿、襯底熱電子注入、源極端注入及次要撞擊離子化初始通道熱電子注入等。

表1顯示一范例擦除程序的不同階段進(jìn)行的時(shí)間。

于擦除程序的特定階段時(shí)間比例(％)預(yù)編程階段～30擦除階段～50軟編程階段～20100

表1

由以上的表1顯示，可以縮短這些階段的持續(xù)時(shí)間以減少整體擦除程序的持續(xù)時(shí)間。

圖4為一多階段擦除程序的一范例流程圖，其中選取快速擦除模式或是緩慢擦除模式會(huì)改變此多階段擦除程序的特定流程。

此擦除命令由具有存儲(chǔ)器陣列的集成電路接收。此擦除命令辨識(shí)要被擦除的擦除存儲(chǔ)單元群。一個(gè)存儲(chǔ)單元群可以為例如是區(qū)段、區(qū)塊或是段落的連續(xù)存儲(chǔ)單元群，其可以響應(yīng)一擦除命令而一起被擦除。此存儲(chǔ)單元的擦除群可以為整個(gè)存儲(chǔ)陣列來響應(yīng)擦除整個(gè)存儲(chǔ)陣列的一擦除命令。在步驟402，開始此多階段擦除程序。

在步驟403，辨別擦除模式。如圖1和圖2中所討論的，此擦除模式可以由腳本特定或是由具有特定擦除模式的擦除模式存儲(chǔ)器中的內(nèi)容特定其模式。

根據(jù)步驟403的結(jié)果，此多階段擦除程序繼續(xù)至快速擦除模式的步驟404到410，其中至少一個(gè)階段會(huì)被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間，或是繼續(xù)至緩慢擦除模式的步驟414到420，其中沒有階段被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間。

快速擦除模式是與緩慢擦除模式不同的，在快速擦除模式中包括在一個(gè)或多個(gè)階段中的一個(gè)或多個(gè)持續(xù)時(shí)間的改進(jìn)。不同的快速擦除模式中相較于緩慢擦除模式的改進(jìn)會(huì)于圖7中討論。然而，以下的討論可以同時(shí)應(yīng)用于快速擦除模式或是緩慢擦除模式之中。

在預(yù)編程階段404或414所施加的預(yù)編程脈沖，此擦除程序施加特定幅度電壓的預(yù)編程脈沖，其具有特別的預(yù)編程脈沖寬度持續(xù)時(shí)間以擦除存儲(chǔ)單元。一個(gè)選用的預(yù)編程驗(yàn)證可以重復(fù)預(yù)編程直到例如是擦除區(qū)段的擦除存儲(chǔ)單元群中的存儲(chǔ)單元被充分地預(yù)編程為止。

在擦除階段406或416所施加的擦除脈沖，此擦除程序施加特定幅度電壓的擦除脈沖，其具有特別的擦除脈沖寬度持續(xù)時(shí)間以擦除例如是擦除區(qū)段的擦除存儲(chǔ)單元群中的存儲(chǔ)單元。為了響應(yīng)擦除驗(yàn)證失敗，此擦除脈沖可以使用步進(jìn)電壓、步進(jìn)時(shí)間或是其組合。在″步進(jìn)電壓″中連續(xù)施加一系列的擦除脈沖電壓大小至欲被擦除的擦除群中的存儲(chǔ)單元上，連續(xù)的擦除操作中逐步增加直到該存儲(chǔ)單元通過擦除驗(yàn)證為止。在″步進(jìn)時(shí)間″中，后續(xù)的擦除脈沖寬度是大于先前的擦除脈沖。連續(xù)地執(zhí)行擦除直到該存儲(chǔ)單元通過擦除驗(yàn)證為止。所連續(xù)施加一系列至欲被擦除的擦除群中的存儲(chǔ)單元上的擦除脈沖，在連續(xù)的擦除操作中逐步增加直到該存儲(chǔ)單元通過擦除驗(yàn)證為止。

在軟編程階段408或418所施加的軟編程脈沖，此擦除程序施加特定幅度電壓的預(yù)編程脈沖，其具有特別的軟編程脈沖寬度持續(xù)時(shí)間以擦除存儲(chǔ)單元。一個(gè)選用的軟編程驗(yàn)證可以重復(fù)軟編程直到例如是擦除區(qū)段的擦除存儲(chǔ)單元群中的存儲(chǔ)單元被充分地軟編程為止。

圖5為一多階段擦除程序的一范例流程圖，其中根據(jù)快速擦除模式或是緩慢擦除模式會(huì)決定是否要執(zhí)行預(yù)編程，且會(huì)改變此多階段擦除程序中其他階段的特定流程。與圖4不同的是，預(yù)編程階段自快速擦除模式中刪除。

如同圖4一般，接收一擦除命令。在步驟502，開始此多階段擦除程序。在步驟503，辨別擦除模式。如圖1和圖2中所討論的，此擦除模式可以由腳本特定或是由具有特定擦除模式的擦除模式存儲(chǔ)器中的內(nèi)容特定其模式。

根據(jù)步驟503的結(jié)果，此多階段擦除程序繼續(xù)至快速擦除模式的步驟506到510，其中至少一個(gè)階段會(huì)被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間，或是繼續(xù)至緩慢擦除模式的步驟514到520，其中沒有階段被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間。

快速擦除模式是與緩慢擦除模式不同的，在快速擦除模式中包括在一個(gè)或多個(gè)階段中的一個(gè)或多個(gè)持續(xù)時(shí)間的改進(jìn)。不同的快速擦除模式中相較于緩慢擦除模式的改進(jìn)會(huì)于圖7中討論。然而，以下的討論可以同時(shí)應(yīng)用于快速擦除模式或是緩慢擦除模式之中?？焖俨脸Ｊ脚c緩慢擦除模式相較之下，僅有的改進(jìn)是在步驟506到510中沒有預(yù)編程階段而緩慢擦除模式在步驟514到520中則是具有預(yù)編程階段。選擇性地，快速擦除模式在步驟506到510中可以包含其他的改進(jìn)，例如在圖7中所討論的。

圖6為一多階段擦除程序的一范例流程圖，其中根據(jù)快速擦除模式或是緩慢擦除模式會(huì)決定是否要執(zhí)行軟編程，且會(huì)改變此多階段擦除程序中其他階段的特定流程。與圖4不同的是，軟編程階段自快速擦除模式中刪除。

如同圖4一般，接收一擦除命令。在步驟602，開始此多階段擦除程序。在步驟603，辨別擦除模式。如圖1和圖2中所討論的，此擦除模式可以由腳本特定或是由具有特定擦除模式的擦除模式存儲(chǔ)器中的內(nèi)容特定其模式。

根據(jù)步驟603的結(jié)果，此多階段擦除程序繼續(xù)至快速擦除模式的步驟604到610，其中至少一個(gè)階段會(huì)被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間，或是繼續(xù)至緩慢擦除模式的步驟614到620，其中沒有階段被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間?？焖俨脸Ｊ脚c緩慢擦除模式相較之下，僅有的改進(jìn)是在步驟604到610中沒有軟編程階段而緩慢擦除模式在步驟614到620中則是具有軟編程階段。選擇性地，快速擦除模式在步驟604到610中可以包含其他的改進(jìn)，例如在圖7中所討論的。

圖7為一快速擦除模式中的多階段擦除程序的一范例流程圖，其中相較于緩慢擦除模式至少一個(gè)階段會(huì)被修改以得到較短的持續(xù)時(shí)間。此流程圖是一個(gè)可以使用于如圖4～圖6中的快速擦除模式的范例。

在此多階段擦除程序的步驟710～740中，相較于緩慢擦除模式的許多改進(jìn)將會(huì)于以下描述，包括：

A預(yù)編程階段的步驟710

(i)預(yù)編程脈沖的較大幅度電壓。舉例而言，漏極電壓Vd增加0.2～0.5V或是增加最多達(dá)約10％。在其他的范例中，柵極電壓Vg增加1～2V或是增加最多達(dá)約10％。一個(gè)范例整體漏極電壓Vd大約是在3.5～5.5V的范圍，而一個(gè)范例整體柵極電壓Vg大約是在8～11V的范圍。

(ii)較短的預(yù)編程脈沖寬度持續(xù)時(shí)間。舉例而言，脈沖的持續(xù)時(shí)間最多可減少1微秒或是最多達(dá)約50％。一個(gè)范例整體脈沖的持續(xù)時(shí)間大約是在1.5～3微秒的范圍。

(iii)較少的預(yù)編程脈沖數(shù)目。舉例而言，施加一個(gè)脈沖或是減少最多可以重試的脈沖數(shù)目，例如減少一半至8～16個(gè)脈沖。一個(gè)范例整體脈沖數(shù)目大約是在8～32個(gè)脈沖的范圍。

(iV)部分預(yù)程序-僅部份地預(yù)編程一個(gè)或多個(gè)特定的擦除存儲(chǔ)單元，及/或跳過不進(jìn)行編程一個(gè)或多個(gè)特定的擦除存儲(chǔ)單元。

(V)跳過預(yù)編程。

B擦除階段的步驟720

(i)擦除脈沖的較大幅度電壓。舉例而言，主體電壓Vb增加約1V或是增加最多達(dá)約10～20％。在其他的范例中，柵極電壓Vg增加約1V或是增加最多達(dá)約10％。一個(gè)范例整體主體電壓Vb大約是在4～10V的范圍，而一個(gè)范例整體柵極電壓Vg大約是在6～-9V的范圍。

(ii)較短的預(yù)編程脈沖寬度持續(xù)時(shí)間。舉例而言，脈沖的持續(xù)時(shí)間最多可減少1毫秒或是最多達(dá)約20％。一個(gè)范例整體脈沖的持續(xù)時(shí)間大約是在0.1～10毫秒的范圍。

(iii)假如擦除驗(yàn)證失敗的話，在擦除脈沖電壓幅度的較大擦除電壓步進(jìn)增幅。舉例而言，擦除電壓步進(jìn)增幅由0.2V增加為0.4或0.8V。一個(gè)范例整體擦除電壓大約是在4～10V的范圍。一個(gè)范例整體擦除電壓步進(jìn)增幅大約是在0.1～1V的范圍。

(iV)較短的擦除脈沖寬度持續(xù)時(shí)間。舉例而言，脈沖的持續(xù)時(shí)間最多可減少1微秒或是最多達(dá)約20％。一個(gè)范例整體脈沖的持續(xù)時(shí)間大約是在0.1～10毫秒的范圍。

C軟編程階段的步驟730

(i)軟編程脈沖的較大幅度電壓。舉例而言，漏極電壓Vd增加0.2～0.5V或是增加最多達(dá)約10％。在其他的范例中，柵極電壓Vg增加0.5～1V或是增加最多達(dá)約20％。一個(gè)范例整體漏極電壓Vd大約是在3～5V的范圍，而一個(gè)范例整體柵極電壓Vg大約是在2～6V的范圍。

(ii)較短的軟編程脈沖寬度持續(xù)時(shí)間。舉例而言，脈沖的持續(xù)時(shí)間最多可減少10微秒或是最多達(dá)約50％。一個(gè)范例整體脈沖的持續(xù)時(shí)間大約是在32～256微秒的范圍。

(iii)較少的軟編程脈沖數(shù)目。舉例而言，施加一個(gè)脈沖或是減少最多可以重試的脈沖數(shù)目，例如減少一半至4～8個(gè)脈沖。一個(gè)范例整體脈沖數(shù)目大約是在4～16個(gè)脈沖的范圍。

(iV)部分軟程序-僅部份地預(yù)編程一個(gè)或多個(gè)特定的過度擦除存儲(chǔ)單元，及/或跳過不進(jìn)行編程一個(gè)或多個(gè)特定的過度擦除存儲(chǔ)單元。

(V)跳過軟編程。

不同的實(shí)施例中可以使用相較于緩慢擦除模式的許多種改進(jìn)的組合。在某些實(shí)施例中，是選取一特定的快速擦除程序改進(jìn)的組合以提供作為非易失或是易失存儲(chǔ)器的組態(tài)。

圖8為存儲(chǔ)單元的一方塊示意圖，顯示一存儲(chǔ)陣列分割成多個(gè)多重擦除群，且一群存儲(chǔ)單元分割成多個(gè)預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域。

此存儲(chǔ)陣列810分割成多重擦除存儲(chǔ)單元群1811、2812、...、i813...、M814等。一個(gè)存儲(chǔ)單元群可以為例如是區(qū)段、區(qū)塊或是段落的連續(xù)存儲(chǔ)單元群，其可以響應(yīng)一擦除命令而一起被擦除，此擦除群也可以是不連續(xù)的存儲(chǔ)單元群。此存儲(chǔ)單元的擦除群可以為整個(gè)存儲(chǔ)陣列來響應(yīng)擦除整個(gè)存儲(chǔ)陣列的一擦除命令。

此擦除存儲(chǔ)單元群可以進(jìn)一步分割成多重預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域。擦除存儲(chǔ)單元群i813(如圖中所示的放大部分存儲(chǔ)單元群i820)被分割成預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域1821、2822、...、...N-2823、N-1824、N825。將一存儲(chǔ)單元群分割成多重預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域，預(yù)編程及/或軟編程可以于一擦除存儲(chǔ)單元群的一部分執(zhí)行而不是在整個(gè)擦除存儲(chǔ)單元群執(zhí)行。于多重擦除程序中，于每一個(gè)隨后的程序中可以選取不同的預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域進(jìn)行預(yù)編程及/或軟編程。在某些實(shí)施例中，預(yù)編程群是與軟編程群不同的。在其他的實(shí)施例中，預(yù)編程群是與軟編程群相同的。

選擇性地預(yù)編程及/或軟編程是在被辨識(shí)為需要被擦除的擦除存儲(chǔ)單元群執(zhí)行。所謂的選擇性地預(yù)編程及/或軟編程是表示預(yù)編程及/或軟編程僅在擦除存儲(chǔ)單元群的一部分中執(zhí)行。如圖8中所示，此擦除群被分割成多重預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域。此預(yù)編程及/或軟編程在至少一個(gè)特定的預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域中進(jìn)行。如此選擇性地預(yù)編程及/或軟編程是與完整的預(yù)編程及/或軟編程不同的，在完整的預(yù)編程及/或軟編程中擦除群內(nèi)的所有已經(jīng)在擦除狀態(tài)的存儲(chǔ)單元皆會(huì)被預(yù)編程，或是擦除群內(nèi)的所有已經(jīng)被過度擦除的存儲(chǔ)單元皆會(huì)被軟編程。

在某些實(shí)施例中，于選擇性地預(yù)編程及/或軟編程時(shí)，已經(jīng)在擦除狀態(tài)的存儲(chǔ)單元皆必須在擦除群中特定的預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域才能進(jìn)行預(yù)編程及/或軟編程。

因?yàn)轭A(yù)編程及/或軟編程僅在擦除存儲(chǔ)單元群的一部分中執(zhí)行，選擇性地預(yù)編程及/或軟編程相較于在整個(gè)擦除存儲(chǔ)單元群所進(jìn)行的編程及/或軟編程操作是更快速的。

在某些實(shí)施例中，假如此擦除程序?yàn)橛陂_機(jī)之后的第一個(gè)擦除程序，則自此擦除存儲(chǔ)單元群中隨意地選取一預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域。假如此擦除程序?yàn)橛陂_機(jī)之后的第二個(gè)或之后的擦除程序，則自此擦除存儲(chǔ)單元群的預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域中選擇出下一個(gè)預(yù)編程及/或軟編程區(qū)域。

圖9為一個(gè)多階段擦除程序的范例流程圖，其中此多階段擦除程序會(huì)以一特定速率自動(dòng)在快速擦除模式與緩慢擦除模式之間切換。

在步驟902，接收一個(gè)包括例如是擦除及其地址的腳本的擦除指令。如同第1及圖2中所討論的，此腳本可以在此多階段擦除程序的快速擦除模式或是緩慢擦除模式操作中是相同或是不同的。

在步驟904，選取是以快速擦除模式或是緩慢擦除模式操作進(jìn)行?？焖俨脸Ｊ脚c緩慢擦除模式之間是自動(dòng)地切換。如此的切換可以在響應(yīng)一單一或是不同的擦除命令以擦除一個(gè)相同的存儲(chǔ)單元時(shí)發(fā)生。根據(jù)步驟904的結(jié)果，若選取快速擦除模式此多階段擦除程序則在步驟906執(zhí)行快速擦除模式，或是若選取緩慢擦除模式此多階段擦除程序則在步驟908執(zhí)行緩慢擦除模式。

如此自動(dòng)在快速擦除模式與緩慢擦除模式之間切換的混合模式平衡了快速模式的速度優(yōu)勢(shì)而同時(shí)具有緩慢模式的編程-擦除承受力優(yōu)點(diǎn)但解決了少數(shù)過度擦除存儲(chǔ)單元的問題。此處所描述技術(shù)的不同實(shí)施例則可以進(jìn)行不同比例的快速擦除模式與緩慢擦除模式操作。

圖10顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的存儲(chǔ)集成電路的簡(jiǎn)化方塊示意圖，其具有一存儲(chǔ)陣列及此處所描述的改良。其中集成電路1050包括存儲(chǔ)陣列1000。一字線(列)譯碼器與區(qū)塊選擇譯碼器1001與沿著存儲(chǔ)陣列1000列方向安排的多條字線1002耦接及電性溝通。一位線(行)譯碼器與驅(qū)動(dòng)器1003與沿著存儲(chǔ)陣列1000行方向安排的多條位線1004耦接及電性溝通，以自該存儲(chǔ)陣列1000的存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)及寫入數(shù)據(jù)。地址是由總線1005提供給字線譯碼器1001及位線譯碼器1003。方塊1006中的感測(cè)放大器與數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)，經(jīng)由總線1007與位線譯碼器1003耦接。數(shù)據(jù)由集成電路1050上的輸入/輸出端口提供給數(shù)據(jù)輸入線1011輸入至方塊1006中的數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)由方塊1006中的感測(cè)放大器，經(jīng)由數(shù)據(jù)輸出線1015，提供至集成電路1050上的輸入/輸出端口，或者至集成電路1050其他內(nèi)部/外部的數(shù)據(jù)源。編程、擦除及讀取調(diào)整偏壓狀態(tài)機(jī)構(gòu)電路1009控制偏壓調(diào)整供應(yīng)電壓108的應(yīng)用，及執(zhí)行快速擦除與緩慢擦除。狀態(tài)機(jī)構(gòu)電路1009也包括儲(chǔ)存指示是快速擦除或是緩慢擦除模式數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器1040。存儲(chǔ)器1040可以是非易失存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器或是控制電路中的存儲(chǔ)器。

一個(gè)與集成電路1050溝通的測(cè)試機(jī)1060使用此處所描述的技術(shù)對(duì)此存儲(chǔ)陣列1000進(jìn)行快速擦除。

圖中僅顯示一個(gè)編程狀態(tài)，但是其他的實(shí)施例中包含多個(gè)編程狀態(tài)，例如具有兩個(gè)位及三個(gè)編程電平于每一個(gè)存儲(chǔ)位置的多階存儲(chǔ)單元，及具有三個(gè)位或是七個(gè)編程電平于每一個(gè)存儲(chǔ)位置的多階存儲(chǔ)單元。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例所揭露的技術(shù)可以應(yīng)用于例如是反或(NOR)門陣列的非易失存儲(chǔ)陣列。非易失存儲(chǔ)元件的范例可以是浮動(dòng)?xùn)艠O元件或是介電電荷捕捉存儲(chǔ)元件。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例與范例詳細(xì)揭露如上，但應(yīng)了解為上述范例僅作為范例，非用以限制專利的范圍。就熟知此技藝之人而言，自可輕易依據(jù)隨附權(quán)利要求范圍對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行修改與組合。