一种非易失性存储器的掉电保护方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种非易失性存储器的掉电保护方法和装置，以解决在执行擦除操作的过程中发生异常掉电时，重新上电后由于过擦除现象导致对存储单元读取的数据不准确的问题。其中，方法包括：在掉电时，记录擦除信息；在掉电后重新上电时，依据所述擦除信息判断是否在执行擦除操作的过程中发生异常掉电；若发生异常掉电，则依据所述擦除信息执行过擦除校验。本发明专利技术可以保证非易失性存储器在执行擦除操作的过程中发生异常掉电，重新上电后对存储单元读取的数据的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体存储器
，特别是涉及一种非易失性存储器的掉电保护 方法和装置。
技术介绍
非易失性存储器是指断电后仍能保持数据，即断电之后所存储的数据不会丢失的 一种存储器。闪存（FlashMemory)和EEPROM(ElectricallyErasableProgrammable Read-OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器）均属于非易失性存储器。 如图1所示，为一种非易失性存储器的结构示意图。该非易失性存储器中包括物 理块(物理BLOCK)，一个物理块包括多个存储单元（cell)、多条位线（bitline，BL)、以及 多条字线（wordline，WL)，图 1 中MN1、MN2、MN3、MN4......即为存储单元，BL1、BL2、BL3、 BL4......即为位线，WL1、WL2、WL3、WL4......即为字线。每条位线和每条字线上均可以 连接多个存储单元。非易失性存储器的擦除（erase)操作按块进行，即每次对一个擦除区 域内的各个存储单元进行擦除操作。 通常在执行擦除操作后，擦除区域内存储单元的阈值电压成正态分布，图2为执 行擦除操作后擦除区域内存储单元的阈值电压的示意图，图2中，Vt为存储单元的阈值电 压，EV为擦除目标电压。从图2可以得出，擦除后一部分存储单元的阈值电压会小于或等 于〇,这就是过擦除（Overerase)现象。由于在非易失性存储器中同一条位线上可以连接 多个存储单元，所以这些阈值电压小于或等于〇的存储单元会使得其所在的位线上有较大 的漏电流，从而影响到该位线上其它存储单元的读取结果。 为了解决上述问题，目前通常在擦除操作执行完成之后，增加过擦除校验过程，通 过过擦除校验将这些阈值电压小于或等于0的存储单元的阈值电压重新编程到大于0,从 而避免位线上有较大的漏电流，如图3所示，为执行过擦除校验后擦除区域内存储单元的 阈值电压的示意图，图3中，Vt为存储单元的阈值电压，EV为擦除目标电压，从图3可以得 出执行过擦除校验后，各个存储单元的阈值电压均大于0。 但是，如果非易失性存储器在执行擦除操作的过程中发生异常掉电，此时由于擦 除操作还未完成，因此还没有执行过擦除校验。因此，在重新上电后，仍然会存在阈值电压 小于或等于〇的存储单元，当读取非擦除区域中与该阈值电压小于或等于〇的存储单元处 于同一条位线上的存储单元中的数据时，可能会由于该位线上的漏电流而导致读取的数据 不准确。
技术实现思路
本专利技术提供一种非易失性存储器的掉电保护方法和装置，以解决在执行擦除操作 的过程中发生异常掉电时，重新上电后由于过擦除现象导致对存储单元读取的数据不准确 的问题。 为了解决上述问题，本专利技术公开了一种非易失性存储器的掉电保护方法，其特征 在于，包括： 在掉电时，记录擦除信息； 在掉电后重新上电时，依据所述擦除信息判断是否在执行擦除操作的过程中发生 异常掉电； 若发生异常掉电，则依据所述擦除信息执行过擦除校验。 优选地，所述擦除信息记录在预先设置的掉电保护区域中，所述擦除信息包括掉 电标志和擦除区域地址。 优选地，所述记录擦除信息的步骤包括： 检测是否正在依据擦除指令执行擦除操作，所述擦除指令包括擦除区域地址； 若正在依据擦除指令执行擦除操作，则将所述掉电标志记录为发生异常掉电，将 所述擦除区域地址记录为所述擦除指令中的擦除区域地址； 若没有正在依据擦除指令执行擦除操作，则将所述掉电标志记录为未发生异常掉 电，将所述擦除区域地址记录为空。 优选地，所述依据所述擦除信息判断是否在执行擦除操作的过程中发生异常掉电 的步骤包括： 判断所述掉电标志是否为发生异常掉电； 若为发生异常掉电，则确定在执行擦除操作的过程中发生异常掉电。 优选地，所述非易失性存储器包括物理块，所述物理块包括至少一个存储单元、至 少一条位线、以及至少一条字线，所述位线与至少一个存储单元的漏极连接，所述字线与至 少一个存储单元的栅极连接，一个擦除区域包括至少一个存储单元， 所述依据所述擦除信息执行过擦除校验的步骤包括： 查找所述擦除区域地址对应的擦除区域； 在所述擦除区域所在物理块的各条字线上施加等于0的电压； 检测所述擦除区域的各条位线中是否存在电流大于预设的漏电流阈值的位线； 若存在，则在所述位线上施加编程漏极电压，并返回所述检测所述擦除区域的各 条位线中是否存在电流大于预设的漏电流阈值的位线的步骤； 若不存在，则确定所述过擦除校验执行完成。 优选地，所述方法还包括： 在所述过擦除校验执行完成后，将所述掉电标志记录为未发生异常掉电，将所述 擦除区域地址记录为空。 根据本专利技术的另一方面，还公开了一种非易失性存储器的掉电保护装置，其特征 在于，包括： 第一记录模块，用于在掉电时，记录擦除信息； 判断模块，用于在掉电后重新上电时，依据所述擦除信息判断是否在执行擦除操 作的过程中发生异常掉电； 校验模块，用于在所述判断模块的判断结果为发生异常掉电时，依据所述擦除信 息执行过擦除校验。 优选地，所述擦除信息记录在预先设置的掉电保护区域中，所述擦除信息包括掉 电标志和擦除区域地址。 优选地，所述第一记录模块包括： 擦除检测子模块，用于检测是否正在依据擦除指令执行擦除操作，所述擦除指令 包括擦除区域地址； 第一记录子模块，用于在所述擦除检测子模块的检测结果为是时，将所述掉电标 志记录为发生异常掉电，将所述擦除区域地址记录为所述擦除指令中的擦除区域地址； 第二记录子模块，用于在所述擦除检测子模块的检测结果为否时，将所述掉电标 志记录为未发生异常掉电，将所述擦除区域地址记录为空。 优选地，所述判断模块包括： 标志判断子模块，用于判断所述掉电标志是否为发生异常掉电； 掉电确定子模块，用于在所述标志判断子模块的判断结果为发生异常掉电时，确 定在执行擦除操作的过程中发生异常掉电。 优选地，所述非易失性存储器包括物理块，所述物理块包括至少一个存储单元、至 少一条位线、以及至少一条字线，所述位线与至少一个存储单元的漏极连接，所述字线与至 少一个存储单元的栅极连接，一个擦除区域包括至少一个存储单元， 所述校验模块包括： 地址查找子模块，用于查找所述擦除区域地址对应的擦除区域； 第一施加子模块，用于在所述擦除区域所在物理块的各条字线上施加等于0的电 压； 电流检测子模块，用于检测所述擦除区域的各条位线中是否存在电流大于预设的 漏电流阈值的位线； 第二施加子模块，用于在所述电流检测子模块的检测结果为存在时，在所述位线 上施加编程漏极电压，并调用所述电流检测子模块； 校验确定子模块，用于在所述电流检测子模块的检测结果为不存在时，确定所述 过擦除校验执行完成。 优选地，所述装置还包括： 第二记录模块，用于在所述过擦除校验执行完成后，将所述掉电标志记录为未发 生异常掉电，将所述擦除区域地址记录为空。 与现有技术相比，本专利技术包括以下优点： 本专利技术中非易失性存储器在掉电时，将记录擦除信息；在掉电后重新上电时，依据 所述擦除信息判断是否在执行擦除操作的过程中发生异常掉电；若发生异常掉电，则依据 所述擦除信息执行过擦除校验。本专利技术在非易失性存储器掉电后重新上电的过程中可以针 对在执行擦除操作的过程中发生异常掉电的现象，执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储器的掉电保护方法，其特征在于，包括：在掉电时，记录擦除信息；在掉电后重新上电时，依据所述擦除信息判断是否在执行擦除操作的过程中发生异常掉电；若发生异常掉电，则依据所述擦除信息执行过擦除校验。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王林凯，胡洪，洪杰，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11