[发明专利]存储器的擦除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储器擦除方法，采取动态的方法在经过不同的编程/擦除循环次数后使用不同的擦除工作电压。

背景技术

目前存储器技术正向提高集成度以及缩小元件尺寸的方向发展，用户使用存储器时，经常要对存储器进行保存和删除信息并更新资料，因此就涉及到存储器的编程和擦除问题，除要求存储器具备高存储能力，低功耗及高可靠性外，对存储器的耐久性(可以经受编程/擦除循环的总次数)也提出了高要求。例如，闪存一般要求耐久性在为1万次到10万次以上，有些特殊应用(如智能卡，微控制器)甚至需要高于100万次的耐久性。

请参阅图1，图1为现有一种分栅结构的存储器擦除状态示意图，具体的擦除情况为：分别在漏端1、衬底2、控制栅3、源端5设置条件为：0V、0V，12V、0V，于是在浮栅和控制栅之间形成电势差，浮栅内的电子在高电场下，通过Fowler-Nordheim隧穿，穿过浮栅4和控制栅3之间的隧穿氧化层6(tunneloxide)，逃逸到控制栅3，于是完成擦除过程。同时，在擦除过程中，衬底2和控制栅3之间同样存在电势差，因此会有部分电子从衬底2通过字线氧化层7(WL oxide)隧穿到控制栅3。

经过若干次编程和擦除后，由于电荷陷阱的产生以及部分电子被氧化层俘获(trap)，隧穿氧化层6和字线氧化层7的特性会发生退化。隧穿氧化层6特性的退化会造成擦除效率的降低，导致擦除后浮栅4的电势相比隧穿氧化层6退化之前变低，进而减小了擦除状态的器件读取(read-out)电流。而字线氧化层7的退化会增加字线晶体管的阈值电压，同样降低了擦除状态的器件读取电流。因此在大量的编程和擦除循环之后，编程和擦除状态之间的电流区别会变得越来越小，最终导致读取器件时无法区分存储在浮栅里的信息，造成器件的耐久性失效。而且由于随着器件特征尺寸的等比例减小，隧穿氧化层和字线氧化层的厚度都会随之变薄，而擦除电压基本维持不变，从而使得擦除时其中的电场强度随之增加，隧穿氧化层和字线氧化层中的退化更加严重。

因此，有必要寻找一种解决方案，提高使用存储器的耐久性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种存储器的擦除方法，提高存储器的耐久性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种存储器的擦除方法，在存储器开始使用时，给定一个编程/擦除循环的初始工作电压，随着循环次数的增多而改变擦除的工作电压。

进一步的，随着编程/擦除循环次数的增多而增加擦除循环的工作电压。

进一步的，每当编程/擦除循环次数达到一预设次数后，在原有的工作电压上增加一电压值。其中，所述预设次数为5万次，所述电压值的范围为0.01V～0.5V，并且较佳的，所述电压值为0.1V。

进一步的，擦除的初始工作电压的范围为6V～20V，较佳的，擦除的初始工作电压为11.5V。

与现有存储器擦除方法相比，本发明的存储器擦除方法在开始使用时给定一个比较低的擦除工作电压，随着编程/擦除循环次数的增多，再逐步增大擦除工作电压，从而减缓了器件的性能的退化，提高存储器的耐久性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明的存储器擦除方法作进一步的详细说明。

图1为现有一种分栅结构的存储器擦除状态示意图；

图2为本发明实施例中编程/擦除循环试验结果趋势图。

具体实施方式

为了体现本发明实施例中采用的方法的效果，本实施例中选用三组同样结构0.18微米制程工艺的分栅闪存进行测试。

第一组，在刚开始使用的时候，给定分栅闪存设定的初始擦除的工作电压为11.5V，然后每进行编程/擦除循环5万次后增加0.1V。一直增加到50万次编程/擦除循环。

第二组和第三组，其擦除的工作电压不变，其中，第二组其擦除的工作电压设为12.5V，第三组其擦除的工作电压设为11.5V，第二组和第三组与第一组一样，都增加到50万次编程/擦除循环。

请参阅图2，图2为本发明实施例中编程/擦除循环试验结果趋势图。在完成上述试验后，对测试的数据结果整理，其中，横坐标表示编程/擦除循环次数，从坐标原点开始其编程/擦除循环次数沿横坐标正方向(向右)增加；纵坐标表示分栅闪存性能(擦除状态存储单元的读取电流)下降的百分比，坐标原点处表示分栅闪存性能下降100％，从0％所对应的纵坐标点开始，其分栅闪存性能沿纵坐标负方向(向下)依次下降。