改变非挥发性内存的操作条件的方法及设备技术

一种非挥发性内存数组系与计数内存相关，且计数内存将关于特定阈值状态被达到的次数的数据储存在相关的非挥发性内存中。非挥发性内存的老化特征可通过调整非挥发性内存的操作条件而获得补偿。操作条件的改变取决于储存于计数内存的数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于非挥发性内存与包含这种内存的集成电路，尤有关在非挥发性内存的使用上能支持数据储存的这种装置的架构。先前技术例如闪存与电荷陷阱内存的电性可程序化与可抹除非挥发性内存技术具有许多应用。基于浮动闸(像是EEPROM)的技术以及局部化电荷陷阱结构(像是以诸如SONOS单元与NROM的各种不同的架构存在的氧化物-氮化物-氧化物内存单元的技术通常可被程序化与抹除许多次。非挥发性内存单元的操作特征会随着非挥发性内存单元的寿命期间改变。当非挥发性内存单元经历逐渐增加的程序化与抹除循环次数时，非挥发性内存单元的操作特征会改变。此种实施样态的非挥发性内存技术是有问题的，其乃因为吾人期望不管非挥发性内存单元经历过任何特定的程序化与抹除循环次数，非挥发性内存单元能在它们的期望寿命期间如所预料地操作。由于程序化与抹除循环次数的增加而改变非挥发性内存单元的作用情形的一种方法，系完全地倚赖于从开头所决定的适当裕度，俾能在即使非挥发性内存单元的操作特征随着程序化与抹除循环次数的增加而改变时，操作裕度在非挥发性内存单元的特定寿命的内仍考虑非挥发性内存单元的任何期望的变化行为。然而，完全倚赖于适当决定的裕度可能使非挥发性内存单元在它们的部分寿命期间蒙受不必要的极端操作条件。这种操作裕度不言而喻地是比在一非挥发性内存单元的至少某些部分的寿命期间所需要的来得更严苛。在某些非挥发性内存单元的此种部分的寿命期间，不必要的极端操作条件有缩短非挥发性内存单元的寿命的趋势。由于程序化与抹除循环次数的增加而改变非挥发性内存单元的行为的另一种方法，系完全地倚靠于为非挥发性内存单元指定较短的寿命。虽然指定较短的寿命是简单的解决方法，但是非挥发性内存单元的使用者在后来必须更频繁地置换非挥发性内存单元，此乃因为非挥发性内存单元所遭遇到的程序化与抹除循环次数的增加会接近较短的寿命。如果仅仅置换非挥发性内存单元是不切实际或没有成本效益的，则包含非挥发性内存单元的整个产品会被舍弃或置换掉。因此，理想上是可提供在非挥发性内存单元的寿命周期中用以评估随着程序化与抹除循环次数的增加而改变的非挥发性内存单元的操作特征的设备与方法。
技术实现思路
一种实施样态系为用以调整一集成电路上的非挥发性内存的操作条件的方法。于集成电路上的内存单元中已建立一抹除阈值状态大约数次的数据系被维持于譬如与内存单元相关的一计数内存中。供内存单元用的偏压程序系基于此数据(譬如通过查阅表示供内存单元所经历的特定次数的抹除操作用的适当偏压程序的对照表(look up table))而决定。然后，将偏压程序施加至内存单元。其它实施样态系为具有计数内存的非挥发性内存设备与制造方法。于某些实施例中，当在一群组的内存单元中已建立抹除阈值状态达到另一预定次数时，一内存会被更新。举例而言，每当抹除阈值状态已被建立于此群组的内存单元，一第一组计数内存将被更新，而在抹除阈值状态已被建立达到另一预定次数之后，第一组计数内存会被重置，而一第二组计数内存会被更新以表示在内存单元中已建立抹除阈值状态达到另一预定次数。此种第二计数内存可以是单次写入的内存，俾能使功率停止供应或其它错误将不会导致计数内存中的大错误。在许多实施例中，偏压程序系为程序化程序、抹除程序、包含确认的程序化程序、包含确认的抹除程序。决定偏压程序的其它例子包含调整施加于内存单元的偏压程序的偏压配置的顺序，调整施加于内存单元的偏压程序的偏压配置的时序，调整施加于内存单元的偏压程序的至少一偏压配置的期间，调整施加于内存单元的偏压程序的至少一偏压配置的波形形状，调整施加于内存单元的偏压程序的至少一偏压配置的偏压大小，添加施加于内存单元的偏压程序的至少一偏压配置，以及移除施加于内存单元的偏压程序的至少一偏压配置。附图说明图1显示具有多个非挥发性内存区段以及与每个非挥发性内存区段相关的计数内存的一非挥发性内存数组。图2显示包含具有计数内存的一非挥发性内存数组的一集成电路。图3显示包含具有计数内存的一非挥发性内存数组的另一种集成电路。图4显示在非挥发性内存上执行确认的抹除操作的启发。图5显示在非挥发性内存上执行确认的程序化操作的启发。图6显示具有单次编程内存的一计数内存，且计数内存每次储存一特定值就会被更新。具体实施方式图1显示非挥发性内存数组100的一实施例。非挥发性内存数组100系被分成多个非挥发性内存区段，例如非挥发性内存区段1101、非挥发性内存区段N 102、非挥发性内存区段M 103以及非挥发性内存区段MN 104。每个非挥发性内存区段系与一计数内存相关。举例而言，非挥发性内存区段1101系与计数内存1111相关，非挥发性内存区段N 102系与计数内存N 112相关，非挥发性内存区段M 103系与计数内存M 113相关，而非挥发性内存区段MN 104系与计数内存MN 114相关。每次抹除一特定非挥发性内存区段，就更新与非挥发性内存区段相关的计数内存。储存于计数内存中的这种数据系用以调整非挥发性内存的操作条件。于图2中，一集成电路内存系设有一快闪数组200。此数组包含多个区段，如图所示的区段0-N。如图所示，多个区段系与多个计数内存CM0-CMN相关。多个地址系于线201上被提供至一地址缓冲器与闩锁器202。地址缓冲器与闩锁器202于线203上提供地址信号至包含逻辑寻址的一X译码器204，以及一Y译码器205。Y译码器系连接至供多条位线用的多个传输闸(pass gate)206。传输闸使数组200中的位线连接至感测放大器207，并连接至程序数据高电压电路208。这些程序数据高电压电路208系连接至一程序数据闩锁器209，其依序连接至输入/输出I/O缓冲器210。又，感测放大器207系连接至I/O缓冲器210。输入与输出数据系设置于线211上。I/O缓冲器210亦连接至一命令控制方块212，其解译于I/O缓冲器210所接收的命令。命令控制方块212系连接至写入状态机213。写入状态机213依序与控制逻辑214连接，而控制逻辑214分别于线215、216与217上接收输出致能、芯片致能与写入致能信号。又，写入状态机213控制程序化与抹除高电压电路218，其系连接至数组以及X译码器204中的字符线驱动器。图3系为集成电路的简化方块图。集成电路350包含在一种半导体基板上通过使用区域化电荷陷阱内存单元而实施的一种内存数组300。此内存数组300包含计数内存370。一个列译码器301系连接至沿着内存数组300中的多个列排列的多条字符线302。一个行译码器303系连接至沿着内存数组300中的多个行排列的多条位线304。多个地址系在总线305上被提供至行译码器303与列译码器301。方块306中的感测放大器与数据输入结构系经由数据总线307而连接至行译码器303。数据系经由数据输入线311而从集成电路350上的输入/输出端，或从集成电路350内部或外部的其它数据源提供至方块306中的数据输入结构。数据系经由数据输出线312而从方块306中的感测放大器提供至集成电路350上的输入/输出端，或提供至集成电路350内部或外部的其它数据目标。一偏压配置状态机309譬如为了程序、抹除、抹除确认与程序确认电压以及计数内存370中的更新数据，而控制偏压配置电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以调整集成电路上的非挥发性内存的操作条件的方法，包含以下步骤：维持关于一抹除阈值状态已被建立在多个非挥发性内存单元中的次数的数据；基于关于该抹除阈值状态已被建立在该多个非挥发性内存单元中的该次数的该数据，决定该多个非挥 发性内存单元的一偏压程序；以及将该偏压程序施加至该多个非挥发性内存单元。

【技术特征摘要】
US 2005-1-26 11/043,5501.一种用以调整集成电路上的非挥发性内存的操作条件的方法，包含以下步骤维持关于一抹除阈值状态已被建立在多个非挥发性内存单元中的次数的数据；基于关于该抹除阈值状态已被建立在该多个非挥发性内存单元中的该次数的该数据，决定该多个非挥发性内存单元的一偏压程序；以及将该偏压程序施加至该多个非挥发性内存单元。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤决定该抹除阈值状态已被建立在该多个内存单元中达到另一预定次数；以及更新该集成电路上的一个单次写入内存以表示该抹除阈值状态已被建立于该多个非挥发性内存单元中达到另一预定次数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该偏压程序建立在该多个非挥发性内存单元中的该程序阈值状态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该偏压程序系为一程序化程序，其包含用以测量在该多个内存单元中的多个阈值电压的一确认偏压程序。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该偏压程序系为一抹除程序，其包含用以测量在该多个内存单元中的多个阈值电压的一确认偏压程序。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含调整施加至该多个非挥发性内存单元的该偏压程序以建立该多个非挥发性内存单元中的该抹除阈值状态。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含调整施加于该多个非挥发性内存单元的该偏压程序中的多个偏压配置的一顺序。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含调整施加于该多个非挥发性内存单元的该偏压程序中的多个偏压配置的一时序。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含调整施加于该多个非挥发性内存单元的该偏压程序中的至少一偏压配置的一期间。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含调整施加于该多个非挥发性内存单元的该偏压程序中的至少一偏压配置的一波形形状。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含调整施加于该多个非挥发性内存单元的该偏压程序中的至少一偏压配置的一偏压大小。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含添加施加于该多个非挥发性内存单元的该偏压程序中的至少一偏压配置。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该决定步骤包含移除施加于该多个非挥发性内存单元的该偏压程序中的至少一偏压配置。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤每次当该数据已被更新至一特定值时就更新一单次编程内存。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤每次当该数据已被更新至一特定值时就更新一单次编程内存，并将该数据重置成零。16.一种用以调整集成电路上的非挥发性内存的操作条件的设备，包含一非挥发性内存数组，其包含多个第一内存单元，其储存一抹除阈值状态与一程序阈值状态的至少一者；及多个第二内存单元，其储存该抹除阈值状态与该程序阈值状态的至少一者，其中该多个第二内存单元储存关于该抹除阈值状态已被建立在该多个第一内存单元中的次数的数据；及一控制电路，其连接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俞伸，许献文，
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]