[发明专利]用于非易失存储器中的可切换擦除或写入操作的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于存储器中的，尤其是诸如闪速存储器的非易失存储器（NVM）中的可切换擦除或写入操作的方法和系统。在下文中，出于说明的目的，将参考闪速存储器描述本发明。然而，本发明不限于如此，而是可以找出其结合用于任何其他类型的非易失存储器的可切换擦除或写入操作的应用。

背景技术

对于非易失存储器而言，需要通过一直改变NVM存储单元的存储状态的设计以能够实现两项操作，即擦除和写入。就这一点而言，擦除通常只有对于较大的数据块体才可能，较大的数据块例如是字、块、字线（wordline）或扇区（sector）。出于该目的，通过擦除操作使所述的较大的存储数据块体复位到相同的默认值，例如，“全零”或者“全1”。与之形成对比的是，写入以逐位（即，选择性）的方式是必然可能的，从而个别地能够实现针对每个存储单元或每个位的任意数据的存储。

逐位写入可以是高度并行但较慢的实现方式，例如，“福勒-诺得海姆（Fowler-Nordheim）”隧穿，或者是快速但是高功耗并因此低并行的方法，例如，“热电子”注入。

对于面积有效的闪速存储器而言，擦除粒度或选择性目前通常为至少字线（≥1000比特），即，选择性地擦除单个字乃至单个位都是不可能的。常规上，能够选择个别字的擦除操作通常需要面积低效的EEPROM阵列的实现方式。这意味着必须在存储器阵列自身中集成“字开关”，其允许针对个别擦除而选择对应的字。

在某些情况下，快速的逐位擦除操作对于闪速存储器也可能是高度有利的。例如，这可能是在单个被擦除的单元在写入数据的不同部分期间受到干扰时的情况。在这种情况下，将不得不对整个页面进行再次擦除并重新写入，从而导致几个数量级的非预期的有效写入时间延迟。

因而，本发明的主题是在闪速存储器中，即，在没有阵列中的字开关的存储器中，能够实现对字乃至位的选择性修改（擦除/写入）。优选可以非常快地执行对存储单元的对应修改操作。

出于这些或其他原因，存在对于本发明的需要。

发明内容

提供了用于存储器中的可切换擦除或写入操作的方法和系统，其基本上如附图中的至少一个所示和/或如结合附图中的至少一个所描述的，如在权利要求中更加完整地阐述的。

根据对附图进行参考的以下详细描述，实施例的进一步特征和优点将变得显而易见。

附图说明

包括附图来提供进一步的理解，该附图被结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图涉及示例和实施例，并且与该描述一起用于解释本发明的原理。其他实施例以及实施例的许多预期优点将被容易地认识到，因为通过参考以下详细描述，它们将变得更好理解。

图1示出了根据实施例的用以针对“福勒-诺得海姆”擦除操作在闪速存储器中选择存储单元的页面的可能的电压状况；

图2示出了根据实施例的用以针对 “热空穴”擦除操作在闪速存储器中选择两个个别的存储单元的可能的电压状况；

图3示出了根据实施例的用以针对 “福勒-诺得海姆”写入操作在闪速存储器中选择两个个别的存储单元的可能的电压状况；

图4示出了根据实施例的用以针对 “热电子”写入操作在闪速存储器中选择两个个别的存储单元的可能的电压状况；以及

图5示出了用以基于确定用于对闪速存储器的特定擦除操作的最适当的擦除操作，来在至少两种不同的擦除操作之间进行选择以擦除闪速存储器的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，对形成其一部分的附图进行参考，并且在附图中通过说明的方式示出了具体实施例。要理解的是，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下，做出结构或其他改变。因此，不以限制性意义理解以下详细描述，并且本发明的范围由所附权利要求所限定。

“Hot-hole”擦除操作，即在下文中的HH擦除，原则上允许实现选择性且快速的擦除。这里可以将擦除操作视作是利用“热电子”（下文中的HE）的经常采用的写入操作的逆操作。令人遗憾的是，HH擦除操作可能损坏被擦除的存储单元，并且因此不应被非常频繁地重复。此外，HH擦除操作可能消耗相对高的电流。

具有 “福勒-诺得海姆（隧穿）”擦除（下文中的FN擦除）的通常采用的低电流擦除操作，可以允许擦除操作的高数量重复，因为在与HH擦除操作相比时其通常对被擦除的单元造成小得多的损害。令人遗憾的是，FN擦除通常被设计为擦除至少一个字线，并因而不允许在没有例如存储阵列中的字开关的进一步手段的情况下选择性地擦除字或位。