[发明专利]通过部分预编程来减少存储器擦除时间的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，尤其涉及一种通过部分预编程来减少存储器擦除时间的方法与装置。 

背景技术

美国专利第6094373及6842378号讨论于一群存储单元中执行擦除的程序，其中一个真正的擦除步骤是在一个预编程步骤之后。在此群存储单元中，某些存储单元是在编程状态而某些其他的存储单元则是在擦除状态。于擦除此群存储单元中的所有存储单元之前，此群存储单元中已经在擦除状态的存储单元会先进行预编程至编程状态。如此的预编程会将此群存储单元中的所有存储单元带至一分享编程状态，且防止已经在擦除状态的存储单元被再度擦除。于预编程步骤之后的擦除然后将此群存储单元中的所有存储单元自编程状态带至一分享擦除状态。因此此预编程通过在进行擦除之前先将此群存储单元中的所有存储单元的阈值电压带至一编程状态而防止此群存储单元中的存储单元于擦除之后的所不预期的宽的阈值电压分布。 

此预编程的缺点在于与擦除相较是一个非常耗时的操作。擦除程序相较于预编程是相对快速的，且在此群存储单元中的所有存储单元皆被擦除。然而，并非在此群存储单元中的所有存储单元皆被预编程；在擦除状态的存储单元与在编程状态的存储单元是进行不同的处理。此群存储单元中已经在擦除状态的存储单元会先进行预编程至编程状态，而此群存储单元中已经在编程状态的存储单元并不会先进行预编程。这些在不同状态中的存储单元进行不同的处理会导致预编程相较擦除必须更耗时。虽然预编程可以使得此群存储单元中的存储单元产生较窄的阈值电压分布，但是其也会导致擦除程序的时间变长。 

发明内容

此处所描述的技术是提供一种集成电路具有一非易失存储阵列及控制电路。此非易失存储阵列具有多个各属多种阈值电压范围其中之一的存储单元，该多种阈值电压范围包括至少一擦除阈值电压范围及一编程阈值电压范围。此控制电路是响应一擦除命令以擦除该非易失存储阵列中的一群存储单元，且此擦除具有多个阶段包含预编程阶段与擦除阶段。此预编程阶段是编程该群存储单元中阈值电压在该擦除阈值电压范围内的一第一组存储单元，且不会编程该群存储单元中阈值电压在该擦除阈值电压范围内的一第二组存储单元。而在该预编程阶段之后的擦除阶段中，此控制电路擦除该整群存储单元。 

在此处所描述的某些实施例中，此擦除命令自该非易失存储阵列所分割成的多群存储单元中选取其中的存储单元群组进行擦除。 

在此处所描述的某些实施例中，该擦除命令指定该群存储单元分割成多个预编程区域。该第一组存储单元在该预编程阶段中的编程仅在该多个预编程区域的其中一个预编程区域。在其他预编程区域中的存储单元并不会被预编程，不管这些存储单元的阈值电压是否在擦除阈值电压范围内。该集成电路更包含一个用以储存预编程位置数据的存储器，且该控制电路读取该预编程位置数据以决定该预编程区域。其中该控制电路可以在每一次响应该擦除命令以擦除该群存储单元时改变该预编程区域至下一个预编程区域。在此处所描述的某些实施例中，其中该预编程区域是在该集成电路开启时该控制电路第一次响应该擦除命令以擦除该群存储单元自该多个预编程区域中选取，以及其中该控制电路在该集成电路开启后的第二次及其后的每次响应该擦除命令以擦除该群存储单元时改变该预编程区域至下一个预编程区域。 

在此处所描述的某些实施例中，擦除阶段擦除至少该第一组存储单元(在预编程阶段中被编程)及该第二组存储单元(在预编程阶段中没有被编程)。该第一组存储单元(在预编程阶段中被编程)及该第二组存储单元(在预编程阶段中没有被编程)于该预编程阶段之前的阈值电压值是在擦除阈值电压范围内。由擦除命令所选取进行擦除的存储单元群可以更包含于该预编程阶段之前的阈值电压是在编程阈值电压范围内的一第三组存储单元。 此第三组存储单元在预编程阶段中不会被编程，且在擦除阶段中和该第一组存储单元及该第二组存储单元一同被擦除。 

此处所揭露的技术亦包括一方法。此方法包含至少以下步骤：响应一擦除命令以擦除一非易失存储阵列的一群存储单元，该等存储单元中的数据是属于多种阈值电压范围的其中之一，该多种阈值电压范围至少包括一代表擦除状态的擦除阈值电压范围以及一代表编程状态的编程阈值电压范围： 

(i)执行一预编程阶段，其编程该群存储单元中阈值电压在该擦除阈值电压范围内的一第一组存储单元，且不会编程该群组中阈值电压在该擦除阈值电压范围内的一第二组存储单元；以及(ii)于该预编程阶段之后执行一擦除阶段，该擦除阶段擦除该整群存储单元。 

此处描述许多不同的实施例。