电可擦除可编程ROM结构更新机制的感测方法技术

一种电可擦除可编程ＲＯＭ结构更新机制的感测方法，适于侦测闪存的存储单元的更新必要性，提供一第一参考存储单元，再测量其电流。然后，提供一第二参考存储单元，再测量其电流。然后，测量闪存中的一存储单元的单元电流，比较此一单元电流与第一、第二参考存储单元的电流。之后，当单元电流大于第一参考存储单元的电流且小于第二参考存储单元的电流时，更新那个存储单元。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于一种非挥发性存储元件(non-volatile memorydevice)，且特别有关于一种感测非挥发性存储元件中的存储单元的方法，以判定哪一个存储单元需要被更新。大多数的快闪存储单元包括一浮栅极(floating gate)。当闪存的浮栅极被程序化，其中电子会经过位于的基底与浮栅极间的一氧化层注入浮栅极。电子注入浮栅极的过程通常是通过热电子注入效应(hotelectron injection)或FN穿隧效应(Fowler-Nordhelm tunneling)来达成的。供应一高电压至存储单元的控制栅极以及一低电压至漏极可达到热电子注入效应。当在存储单元的源/漏极之间移动的电子达到高于薄氧化层(thin oxide layer)的能障势(barrier potential)的能量时注入效应就会发生。电子会通过薄氧化层并且注入浮栅极，而使浮栅极充电。对FN穿隧效应而言，当供应一高电压置控制栅极以及一低电压至漏极时电子会通过薄氧化层至浮栅极。在电子被储存于浮栅极中之后，于浮栅极下的信道区上出现电场(electric field)。这个电压已知为存储单元的启始电压(thresholdvoltage)。传统的存储单元通过改变存储单元的启始电压来存储数据，如“0”的逻辑值(logic value)是代表处于一高起始电压，以及“1”的逻辑值是代表一低起始电压。为了侦测存储单元中储存什么数据，一般使用感测电路(sensing circuit)或感觉放大器(sense amplifier)于非挥发性存储元件中。一般在闪存的编程(programming)中不希望得到的效应是“写扰(write disturb)”。如上所述，当闪存被程序化或写入时，会供应一高电压至被程序化的存储单元，以引导电子的注入效应至存储单元的个别的浮栅极内。因为这些高电压是经过与其它存储单元相连的位线或字线而被提供的，所以高电压同样被提供至非编程目标(target)的存储单元。虽然这些高电压将不会触发这些其余的存储单元的完全程序化或抹除，也许有些不慎且部分被程序化，这很可能是存储单元并没有已经程序化或抹除过，或很可能是存储单元已被程序化过。这将导致这些其余存储单元的启始电压脱离预定的逻辑值。为了对付写扰，传统的方法是提供所有存储单元自动定期的“更新(refresh)”，例如存储单元的再编程(re-programming)，以确定存储单元保持程序化的值。然而，这种存储单元的自动定期更新往往因为不是每个存储单元都遭遇到写扰的问题，而显得既耗时又花费多余的资源(resource)。一方面，如果受测的存储单元电流小于第一参考电流，则存储单元具有一低逻辑值。另一方面，如果受测的存储单元电流大于第二参考电流，则存储单元具有一高逻辑值。依照本专利技术，另提出一种侦测闪存的存储单元的更新必要性，包括提供一第一参考存储单元，再测量其电流。然后，提供一第二参考存储单元，再测量其电流。然后，测量闪存的其中的一存储单元的单元电流，比较此一单元电流与第一、第二参考电流。之后，当单元电流大于第一参考存储单元的电流且小于第二参考存储单元的电流时，更新那个存储单元。本专利技术额外的目的与优点将于下列描述中被部分提出，并且从描述中将是部分明显的，或是在专利技术的实施中获悉。本专利技术的目的与优点将以分别指出于权利要求中的要素(elemem)与结合(combination)被理解与达成。已知前述大体的描述与后续详细的描述皆是示范性的以及只是解释用的，而非限定本专利技术用。为让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明。本专利技术提供一种判定闪存(flash)的存储单元(memory cell)是否要更新操作(refresh operation)的必要性(necessary)，通过测量存储单元的电流以及比较电流和默认值。只有当测量电流指明数据需要被再写的某些存储单元会被施以更新操作时，从而提供在时间与资源上较存储单元的自动更新更节省的方法。本专利技术提供两个参考存储单元，一第一存储单元与一第二存储单元。第一存储单元是以低逻辑值(logic value)被程序化的以及第二存储单元是以高逻辑值被程序化的。这两个存储单元被从闪存的存储数组(array)中所隔离，以使两参考存储单元的值不会被闪存的程序化与抹除操作所扰乱。此外，两参考存储单元的值可在制造期间与感觉放大器(sensing amplifier)一起设置。而第一存储单元可被程序化以提供一第一电流IFIRST以及第二存储单元可被程序化以提供一第二电流ISECOND。举例来说，相对电压为4.9V的第一电流为1μA以及相对电压为6.5V的第二电流为30μA。附图说明图1是本专利技术的一种电可擦除可编程ROM结构更新机制的感测方法流程图。请参照图1，本专利技术的方法是先于步骤10，测量存储单元的单元电流Ir。单元电流Ir可通过使用传统的方法如一感觉放大器的帮助来测量。然后，在步骤12中比较单元电流Ir与第一电流IFIRST，以决定是否单元电流Ir大于第一电流IFIRST。如果单元电流Ir值不大于第一电流IFIRST，单元电流Ir则是在程序化的值中以及此一存储单元具有一低逻辑值。因此讨论中的存储单元不需要被更新，并且如步骤14所显示不需采取行动。然而，如果单元电流Ir值大于第一电流IFIRST，则需实行步骤16的额外比较。参照步骤16，比较单元电流Ir与第二电流ISECOND，以决定是否单元电流Ir小于第二电流ISECOND。如果单元电流Ir值大于第二电流ISECOND，单元电流Ir则是在程序化的值中以及此一存储单元具有一高逻辑值。因此讨论中的存储单元同样不需要被更新，并且如步骤14所显示不需采取行动。然而，如果单元电流Ir值大于第一电流IFIRST且小于第二电流ISECOND，则讨论中的存储单元需要被以一高逻辑值或是一低逻辑值更新。在所有可能性(likelihood)中，这象征写扰(writedisturbe)以及存储单元需被更新，步骤18。本专利技术的方法继续用于存储数组中的其它存储单元。虽然本专利技术已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本专利技术，任何熟悉此技艺者，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本专利技术的保护范围当视权利要求书所界定为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电可擦除可编程ＲＯＭ结构更新机制的感测方法，适于侦测一闪存的存储单元的更新必要性，其特征在于：包括：提供一第一参考电流；提供一第二参考电流；测量该闪存的至少其中的一存储单元的一单元电流；比较测得的该单元电流与该第一参考电 流；比较测得的该单元电流与该第二参考电流；当测得的该单元电流大于该第一参考电流且小于该第二参考电流时，更新该存储单元，其中该第一参考电流代表一低存储单元逻辑值，以及该第二参考电流代表一高存储单元逻辑值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-5-21 10/151,1501.一种电可擦除可编程ROM结构更新机制的感测方法，适于侦测一闪存的存储单元的更新必要性，其特征在于包括提供一第一参考电流；提供一第二参考电流；测量该闪存的至少其中的一存储单元的一单元电流；比较测得的该单元电流与该第一参考电流；比较测得的该单元电流与该第二参考电流；当测得的该单元电流大于该第一参考电流且小于该第二参考电流时，更新该存储单元，其中该第一参考电流代表一低存储单元逻辑值，以及该第二参考电流代表一高存储单元逻辑值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于如果测得的该单元电流小于该第一参考电流，则该存储单元具有一低逻辑值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于如果测得的该单元电流大于该第二参考电流，则该存储单元具有一高逻辑值。4.一种判定闪存存储单元的更...

【专利技术属性】
技术研发人员：周铭宏，陈家兴，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]