專利名稱：或非閃存中的退化的早期檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)總的來(lái)說(shuō)涉及非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，并且更具體地涉及用于通過(guò)NOR閃存中的性能退化的早期檢測(cè)來(lái)提高NOR閃存的可靠性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
EEPROM和閃存(NOR和NAND)使用浮置柵極(TO)來(lái)存儲(chǔ)表示信息的電荷。這些存儲(chǔ)器設(shè)備遭受在編程/擦除循環(huán)之后的退化機(jī)制。它們還遭受存儲(chǔ)單元的不穩(wěn)定擦除。 與NOR閃存相比，NAND閃存的特定矩陣結(jié)構(gòu)導(dǎo)致更多的“讀取干擾”錯(cuò)誤。當(dāng)通過(guò)讀取物理上接近干擾的單元或與干擾的單元共享控制線的另一單元而改變?cè)诖鎯?chǔ)器單元(memory cell)中的電荷量時(shí)，發(fā)生“讀取干擾”。單個(gè)的讀取干擾事件不會(huì)產(chǎn)生電荷內(nèi)容上的足以產(chǎn)生錯(cuò)誤的改變，但是累積的讀取干擾則可能最終產(chǎn)生電荷內(nèi)容上的足以產(chǎn)生錯(cuò)誤的改變。為了提高的存儲(chǔ)密度而每單元存儲(chǔ)多于一位的技術(shù)和興趣的縮放(baling)要求更緊密的制造和操作容差。對(duì)于更密集的EEPROM和閃存需要強(qiáng)調(diào)不可避免的偶然性位錯(cuò)誤這一認(rèn)識(shí)導(dǎo)致包括誤差校正碼的解決方案。多級(jí)單元(MLC)閃存設(shè)備可以通過(guò)將晶體管的浮置柵極充電到不同的所選閾值電壓(Vt)電平而每個(gè)存儲(chǔ)器單元存儲(chǔ)多個(gè)位，并且由此在將位模式(bit pattern)映射到特定的電壓電平時(shí)使用單元的模擬特性(analog characteristic) 0在NAND閃存的情況下，在概念上，通過(guò)將所選的讀取電壓(Vkead)電平順序地施加到單元的浮置門來(lái)讀取MLC設(shè)備的VT。典型地，選擇電壓范圍使得在每個(gè)范圍之間具有防衛(wèi)帶(guardband)，以有助于確保正常的Vt分布不重疊。在NOR閃存中，單元并聯(lián)連接到位線，這允許單元被單獨(dú)地讀取和編程。Tieniu Li的公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)20080307270 (2008年12月11日)描述了在主機(jī)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的用于檢測(cè)在NAND中的新出現(xiàn)的壞塊的方案，其包括至少保持在讀取操作期間的錯(cuò)誤的部分歷史。Nishihara等人的公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)20100214847描述了 NAND閃存系統(tǒng)，該系統(tǒng)被認(rèn)為通過(guò)包括外圍電路(該外圍電路包括用于存儲(chǔ)和檢索(retrieving)由存儲(chǔ)器控制器使用的已校正的讀取電壓的裝置)來(lái)減少?gòu)男酒叫酒淖x取干擾特性的變化。存儲(chǔ)器控制器執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入/輸出控制和閃存上的數(shù)據(jù)管理，在寫入時(shí)添加誤差校正碼(ECC)， 并且在讀取時(shí)分析誤差校正碼。假定存儲(chǔ)器內(nèi)容的退化是隨著時(shí)間和編程/擦除循環(huán)的次數(shù)而進(jìn)展的并且是不可避免的，因此需要早期報(bào)警系統(tǒng)，其在數(shù)據(jù)仍被正確讀取時(shí)檢測(cè)退化并且可以采取解決措施而不損失數(shù)據(jù)。這樣的系統(tǒng)可以獨(dú)立地存在或與誤差校正方案互補(bǔ)地使用以進(jìn)一步提高EEPROM和閃存的可靠性和操作壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)中本發(fā)明的實(shí)施例描述了用于通過(guò)在讀取操作期間估計(jì)一組NOR閃存單元的閾值電壓(V/ S)的離散度來(lái)對(duì)NOR閃存中的退化進(jìn)行早期報(bào)警的技術(shù)。通過(guò)這樣的早期報(bào)警系統(tǒng)，例如，通過(guò)識(shí)別處于將要?dú)牡娘L(fēng)險(xiǎn)中的數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)然后可以響應(yīng)于退化的早期征兆而被移動(dòng)到閃存芯片中的另一位置)，可以延長(zhǎng)閃存的操作壽命。特別對(duì)于新寫入的數(shù)據(jù)將有可能先行讀取的應(yīng)用，這將導(dǎo)致設(shè)備的操作壽命延長(zhǎng)到如下的極限，(a) 存在數(shù)據(jù)可以移動(dòng)到其中的可用空間，和(b)與退化機(jī)制損壞新寫入的數(shù)據(jù)所用的時(shí)間相比，這些更新的動(dòng)作花費(fèi)顯著更少的時(shí)間來(lái)重建數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器單元的讀取操作中的完成時(shí)間 (time-to-completion) (TTC)值用作閾值電壓(V/ s)的離散度的代理(proxy)。TTC是從觸發(fā)閃存感測(cè)放大器(sense amplifier)電路中的感測(cè)至在存儲(chǔ)器單元的讀取操作中使用的那些感測(cè)放大器中的完全電壓發(fā)展的時(shí)間。在這種本發(fā)明的實(shí)施例中，用于NOR閃存存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的讀取控制器包括TTC測(cè)量單元，其測(cè)量讀取操作的完成時(shí)間(TTC)并且向離散度分析器報(bào)告TTC。TTC測(cè)量單元包括用于確定每個(gè)感測(cè)放大器的TTC的裝置。然后由多路復(fù)用器(MUX)使用來(lái)自溫度計(jì)解碼器的輸出來(lái)選擇讀取操作的代表性TTC。離散度分析器獲得一組中每個(gè)單元的TTC數(shù)據(jù)并且確定該組TTC值的離散度。在一個(gè)實(shí)施例中，在最大和最小TTC值之間的增量(delta)用作離散度測(cè)量值。然后將所測(cè)量的TTC離散度與基準(zhǔn)離散度值比較。如果所測(cè)量的TTC離散度與基準(zhǔn)離散度值相差大于所選的量，則提供報(bào)警信號(hào)以指示存儲(chǔ)器的頁(yè)已經(jīng)顯著退化。系統(tǒng)中的更高級(jí)組件可以使用報(bào)警信號(hào)來(lái)采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作、諸如將數(shù)據(jù)移動(dòng)到新的頁(yè)或?qū)⑼嘶捻?yè)標(biāo)記為壞的，即，不適于使用，因此廢除該頁(yè)。在一個(gè)實(shí)施例中，將TTC作為模擬電壓報(bào)告，并且離散度分析器確定在最大和最小電壓模擬電壓值之間的分布，作為該頁(yè)的TTC值的離散度的測(cè)量值。替代的實(shí)施例包括用于NOR閃存存儲(chǔ)器的集成系統(tǒng)，其提供用于在單個(gè)讀取操作中基于V/ S的離散度的誤差校正碼的軟信息。早期報(bào)警系統(tǒng)也可以用作為給從存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)的正確性分配概率的基礎(chǔ)。利用單個(gè)的讀取，軟信息可以被添加到讀取數(shù)據(jù)中，這允許對(duì)于高密度閃存使能新穎的編碼和解碼方案。單個(gè)讀取意指在沒(méi)有讀取吞吐量性能損失的情況下實(shí)現(xiàn)軟信息的檢索。由于每個(gè)單元的Vt在理想分布中的位置可以以如該公開(kāi)中描述的早期退化檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)估計(jì)，所以在實(shí)施例中，來(lái)自于每個(gè)單元的數(shù)據(jù)可以具有根據(jù)來(lái)自于每個(gè)單元的Vt與理想分布的平均值有多遠(yuǎn)而分配的置信度級(jí)別。


圖IA示出現(xiàn)有技術(shù)的NAND閃存單元結(jié)構(gòu)。圖IB示出圖IA的現(xiàn)有技術(shù)的NAND閃存單元的讀取操作的所選的時(shí)序曲線。圖IC示出一組圖IA的現(xiàn)有技術(shù)的NAND閃存單元的讀取操作的所選的時(shí)序曲線， 其示出該組時(shí)序曲線的可能范圍。
圖2A和圖2B示出現(xiàn)有技術(shù)的多級(jí)NOR閃存，其具有用于快速讀出的感測(cè)放大器的并行庫(kù)。圖2A是概念上的示意圖，而圖2B示出了具有電流鏡和并聯(lián)的幾個(gè)感測(cè)放大器的改進(jìn)，每個(gè)感測(cè)放大器具有在同時(shí)切換的其自己的基準(zhǔn)電壓。圖3示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的NOR閃存系統(tǒng)中所選的組件。圖4示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的用于完成時(shí)間測(cè)量單元的所選的功能設(shè)計(jì)塊。圖5示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的離散度分析器的所選的功能性設(shè)計(jì)塊。圖6示出了在按照本發(fā)明的實(shí)施例的離散度分析器中使用的最大電壓檢測(cè)器的設(shè)計(jì)。圖7示出了在本發(fā)明實(shí)施例中使用的多路復(fù)用器(MUX)的設(shè)計(jì)。
具體實(shí)施例方式圖IA示出了現(xiàn)有技術(shù)中的NAND閃存單元結(jié)構(gòu)20。注意，具有任意有效編程的Vt 電平的其它存儲(chǔ)器單元與所詢問(wèn)的NAND閃存單元串聯(lián)放置。(注意這不是NOR閃存的情況。)NAND結(jié)構(gòu)化單元被劃分為兩個(gè)單元串，即，作為實(shí)際存儲(chǔ)器陣列的左手列晶體管示出的單元串(a)和作為右手列基準(zhǔn)晶體管的單元串(b)。單元結(jié)構(gòu)20包括逐位驗(yàn)證(BV)電路21a、21b，其連接到兩個(gè)位線BLai，BLbi中的每一個(gè)。兩個(gè)位線和BV電路共享類似于 DRAM的開(kāi)放位線架構(gòu)的公共READWRITE(R/W)電路。R/W電路在讀取操作時(shí)作為觸發(fā)器型差分感測(cè)放大器22工作并且在編程/寫入操作時(shí)作為數(shù)據(jù)鎖存電路工作。圖IB示出了圖IA的結(jié)構(gòu)的讀取操作的所選的時(shí)序曲線，其中選擇了時(shí)間點(diǎn)tl，t2 和t3。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，所有的時(shí)序圖和討論都假定一頁(yè)中的所有單元的并行讀取的完美匹配的讀出電路。那些電路中的錯(cuò)配(Mismatches)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)過(guò)程來(lái)解決。例如，使用具有已知內(nèi)容的特定單元的基準(zhǔn)讀取可以用來(lái)校正在存儲(chǔ)器陣列的單元的后續(xù)讀出中的感測(cè)放大錯(cuò)配。感測(cè)放大器22 (其是比較器)典型地使用再生環(huán)路來(lái)將在通過(guò)門之后的輸入線與在圖1中的位線BLai，BLbi的小的分離發(fā)展成為完全發(fā)展的輸出電壓電平。圖IA中的電路和圖IB中的曲線是NAND閃存讀出的很好的代表。圖IC示出了 1.8v讀取的BLai “1” 的t3之后所選的部分，圖IC的一組現(xiàn)有技術(shù)的NAND閃存單元結(jié)構(gòu)示出了典型的時(shí)序曲線 26和由線27、28限定的對(duì)于一組單元的時(shí)序曲線的可能范圍。一組單元的BLbi信號(hào)將顯示時(shí)序曲線的類似分布。以下將要討論的NOR閃存電路也示出時(shí)序曲線的類似分布。用于 NAND和NOR閃存的本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)測(cè)量或估計(jì)該組單元的完成時(shí)間(TTC)來(lái)檢測(cè)離散度在單元的頁(yè)的性能上的改變。在曲線的上升部分的時(shí)序中的離散度將變?yōu)樽x取操作的完成時(shí)間(TTC)的差。應(yīng)當(dāng)注意，F(xiàn)LASH(閃存)讀出電路典型地包括如下特征，以確保在時(shí)序性能中的正常的離散度絕不會(huì)導(dǎo)致讀出的錯(cuò)誤，即，電路是“強(qiáng)制的(sandbagged)”。因此，該公開(kāi)中的本發(fā)明發(fā)現(xiàn)本領(lǐng)域技術(shù)人員和使用新應(yīng)用的現(xiàn)象的人員所不知道的閃存的一個(gè)方面。如圖2A和圖2B中指示的那樣按照簡(jiǎn)化的示意圖布置現(xiàn)有技術(shù)的NOR閃存單元和各個(gè)感測(cè)放大器以強(qiáng)調(diào)基本的操作。調(diào)用(Recall)僅列解碼器晶體管與NOR閃存單元和感測(cè)電路串聯(lián)放置。因?yàn)檫@點(diǎn)，NOR閃存單元(單級(jí)單元(SLC)或多級(jí)單元(MLC))的讀出可以如在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和以單個(gè)詢問(wèn)確定的每個(gè)單元中編程的Vt中那樣并聯(lián)進(jìn)行(這與NAND閃存情況不同，那里需要順序詢問(wèn))。比較器C0MP1-3典型地使用再生回路來(lái)將輸入線(位線MAT1-3，REF1-3)的小的分離發(fā)展成為完全發(fā)展的輸出電壓電平。電路和時(shí)序性能是單級(jí)單元(SLC)和多級(jí)單元(MLC)讀出兩者的很好的代表。圖2A和圖2B的現(xiàn)有技術(shù)的多級(jí)單元(MLC)閃存電路已經(jīng)被修改為包括如所指示的合適的基準(zhǔn)比較(REF1-3)。使用感測(cè)放大器97、98(C0MPl-3)的庫(kù)的并行的同時(shí)操作是因?yàn)槿缟纤鰞H列解碼器晶體管與NOR閃存中正讀取的存儲(chǔ)器單元串聯(lián)，并且為了確定在讀取操作下的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓可以限定合適的基準(zhǔn)電壓。按照本發(fā)明的NOR閃存的早期檢測(cè)系統(tǒng)的原理可以通過(guò)以下評(píng)述來(lái)解釋1)由于在NOR閃存中并行讀取幾個(gè)存儲(chǔ)器單元，并且該讀取操作由相同地適當(dāng)定義的時(shí)間信號(hào)來(lái)啟動(dòng)(該時(shí)間信號(hào)使得在讀取操作中涉及的所有感測(cè)放大器的線均衡并且觸發(fā)感測(cè))，更強(qiáng)和更弱的單元將(在均衡化之后)不同地分離感測(cè)放大器線并且從觸發(fā)感測(cè)到在感測(cè)放大器的輸出端處的完全電壓發(fā)展的時(shí)間(這將被稱為“完成時(shí)間”(TTC)) 將對(duì)于更強(qiáng)和更弱的單元不同。2)由于NAND閃存矩陣中的所有存儲(chǔ)器單元一般是相同的，并且每一個(gè)被編程到閾值電壓，Vt，當(dāng)以直接高于其編程的Vt的特定電壓電平(Vkead)詢問(wèn)時(shí)其產(chǎn)生預(yù)定的電流電平，則(i)如⑴中定義的TTC時(shí)間的離散度將是正被讀取的單元的\的離散度的代理。(ii)在閃存的壽命的開(kāi)始的TTC的離散度值可以被保存并且與后來(lái)讀出的TTC的離散度比較，以確定存儲(chǔ)器單元何時(shí)退化到保證數(shù)據(jù)保護(hù)動(dòng)作的極限之外。離散度基準(zhǔn)值的所選的值也可以用來(lái)代替實(shí)際測(cè)量的值。(iii)在讀取操作中所有單元的TTC的離散度的知識(shí)可以用來(lái)將軟信息分配給每個(gè)確定的存儲(chǔ)器單元內(nèi)容。圖3示出了具有按照本發(fā)明的實(shí)施例的早期檢測(cè)系統(tǒng)的NOR閃存80中的所選組件。本發(fā)明實(shí)施例的NOR的離散度分析器50可與本發(fā)明實(shí)施例的NAND的離散度分析器相似，但是如下所述輸入不同。離散度分析器50從多個(gè)(1... n) TTC測(cè)量單元120接收輸入， 以下被示為產(chǎn)生MUX1_0UT. . . MUXn_0UT信號(hào)。對(duì)于實(shí)施例假定四級(jí)NOR閃存，但不是限制條件。當(dāng)輸入基準(zhǔn)高于在讀取操作(MATH)下的存儲(chǔ)器單元的Vt時(shí)，感測(cè)放大器98僅將其輸出(0UT1-3)發(fā)展成完全正軌跡。因此，三個(gè)完成時(shí)間(TTC1-3)單元32A-C將發(fā)展用于完成時(shí)間的有限值，即，僅對(duì)于Vkead高于Vt的那些比較的其輸出處的電壓的有限值。其他TTC單元的塊將其輸出飽和在完全軌跡電壓。現(xiàn)有技術(shù)的溫度計(jì)解碼器(TD) 25 (其在該示例中按照二進(jìn)制格式輸出存儲(chǔ)器單元的內(nèi)容)也提供模擬多路復(fù)用器(MUX) 23的篩選(screening)信號(hào)，以合適選擇表示要發(fā)送到離散度分析器50的存儲(chǔ)器單元內(nèi)容的完成時(shí)間的電壓。如果在讀出操作中讀取的所有單元(或所有單元的子集)的完成時(shí)間(TTC)中的值的離散度大于預(yù)先配置的值，則離散度分析器50將設(shè)置離散度報(bào)警信號(hào)。圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例的多路復(fù)用器(MUX) 23的設(shè)計(jì)。MUX 23的輸入是來(lái)自于各個(gè) TTC 單元 32A-C 的輸出(TTC1_0UT 33A，TTC2_0UT 33B，TTC3_0UT 33C)。MUX 選擇這些輸入中的一個(gè)來(lái)作為MUX1_0UT信號(hào)傳遞到離散度分析器。MUX 23可以在概念上被描述為通過(guò)門的模擬陣列。但是對(duì)于以合適的緩沖器和信號(hào)調(diào)節(jié)電路將電壓電平從三個(gè)TTC單元32A-C中的一個(gè)的輸出傳輸?shù)诫x散度分析器50的輸入的功能，一些不同的實(shí)現(xiàn)是可能的。在NOR閃存讀出電路的實(shí)施例中，來(lái)自于被詢問(wèn)的存儲(chǔ)器單元的信號(hào)相應(yīng)于基準(zhǔn)復(fù)制電壓(REF1-3)并行地比較，該基準(zhǔn)復(fù)制電壓與所詢問(wèn)的存儲(chǔ)器單元可以保持的不同內(nèi)容電荷電平相對(duì)應(yīng)。根據(jù)設(shè)計(jì)選擇，來(lái)自于該示例中的比較器C0MP1-3的一些輸出將呈現(xiàn)值“0”而一些保持值‘1’，其中‘0’和‘1’就好像在溫度計(jì)標(biāo)尺中那樣出現(xiàn)，即，作為可能的輸出的兩個(gè)例子，例如在0UT2和0UT3處輸出‘0’而在OUTl處輸出‘1’，或在0UT3處輸出‘0’而在OUTl和0UT2處輸出‘1’。然后溫度計(jì)解碼器25將該溫度計(jì)標(biāo)尺輸出轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼。在實(shí)施例中， 0UT1-3信號(hào)中的第一個(gè)保持輸出‘1’表示在所詢問(wèn)的單元的閾值電平(Vt)之上的第一基準(zhǔn)電平并且其位置也將被編碼為要發(fā)送到MUX23的來(lái)自于溫度計(jì)解碼器25的信號(hào)S(s0， si)。信號(hào)S由溫度計(jì)解碼器25確定，該溫度計(jì)解碼器在實(shí)施例中作為用于存儲(chǔ)器單元內(nèi)容讀出的溫度計(jì)解碼器工作。在概念上的描述中，但是非限制的意義上，信號(hào)S(s0，si)選擇哪個(gè)TTC1-3信號(hào)是要由MUX向前報(bào)告給離散度分析器的完成時(shí)間(TTC)。圖4示出了 TTC單元32A-C的實(shí)施例。其類似于在鎖相環(huán)路(PLL)中使用的電荷泵電路，其中為校正動(dòng)作確定在VCO頻率和基準(zhǔn)頻率之間的相位分離。從感測(cè)放大器均衡化(SAEQ)信號(hào)上升到V。ut (分別0UT1-3)上升的時(shí)間被轉(zhuǎn)換成在電容器C。ut上的電壓電平。 也使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)地址轉(zhuǎn)換檢測(cè)(ATD)和ENDREAD或其他相似的信號(hào)?？梢栽赥TC塊和 MUX電路的輸出之間使用(未示出的)緩沖器電路。圖5示出了按照本發(fā)明實(shí)施例的離散度分析器50的所選的功能性設(shè)計(jì)塊。離散度分析器50是模擬信號(hào)處理塊。在該實(shí)施例中，其功能包括對(duì)于頁(yè)讀取操作確定如在來(lái)自于多個(gè)TTC測(cè)量單元120的輸出信號(hào)中所指示的最大和最小完成時(shí)間。每個(gè)TTC 32A-C輸出傳輸?shù)組UX 23的模擬電壓電平，該MUX 23又選擇其三個(gè)輸入中的一個(gè)來(lái)發(fā)送到離散度分析器50。在離散度分析器中的最小/最大檢測(cè)器51從多個(gè)TTC測(cè)量單元120確定在其多個(gè)輸入處的最大電壓和最小電壓。由減法器52將在整個(gè)最大值和最小值之間的差(增量)確定為頁(yè)的離散度的測(cè)量值。離散度分析器使用比較器M來(lái)確定所計(jì)算的增量是否大于基準(zhǔn)值53并且相應(yīng)地設(shè)置報(bào)警信號(hào)?；鶞?zhǔn)值是預(yù)定閾值或者在閃存的壽命開(kāi)始時(shí)建立的初始值。在一個(gè)實(shí)施例中，在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的閃存芯片的操作開(kāi)始時(shí)，在編程命令之后， 發(fā)布讀取命令以建立用于在每個(gè)讀取操作對(duì)Vt中的將來(lái)的離散度進(jìn)行比較的基準(zhǔn)值。因此，通過(guò)使離散度分析器計(jì)算在整個(gè)最大和最小值之間的初始增量可以作為制造過(guò)程的一部分來(lái)設(shè)置基準(zhǔn)值，并且將該初始增量作為基準(zhǔn)值保存。圖6示出了在按照本發(fā)明的實(shí)施例的離散度分析器中的最小/最大檢測(cè)器51使用的最大電壓檢測(cè)器51A的設(shè)計(jì)。在圖6中示出了用于最大輸入電壓確定的CMOS電路的例子。它是“贏者帶走一切(wirmer-takes-all)”電路。該電路的輸出遵循(follow)最大輸入電壓至輸入電平之間的ImV差的精度。在電路中輸入的數(shù)量可以通過(guò)電路的復(fù)制來(lái)直接地增大，或者兩個(gè)輸入電路可以以等級(jí)樹(shù)布置。為了遵循(follow)最小輸入電壓，使用從NMOS至PMOS的嵌入電路中的合適的改變。通過(guò)注意到離散度分析器具有關(guān)于來(lái)自于被讀取的所有單元的完成時(shí)間的信息， 可以對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例開(kāi)發(fā)對(duì)于其中要求軟信息的誤差校正碼方案的支持。正確性的合適的概率可以被分配給來(lái)自在完成時(shí)間結(jié)果的離散度中其最初單元的位置的最終的二進(jìn)制結(jié)果。所有要求單個(gè)讀出。 雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅如所附權(quán)利要求中規(guī)定的那樣被限定。
權(quán)利要求
1.一種NOR閃存設(shè)備，包括一組NOR閃存單元；一組測(cè)量單元，每個(gè)測(cè)量單元產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)，該測(cè)量信號(hào)是在讀取操作中存儲(chǔ)器單元的完成時(shí)間的測(cè)量值；和離散度分析器，接收測(cè)量信號(hào)并確定該組存儲(chǔ)器單元的測(cè)量信號(hào)的當(dāng)前離散度值，并產(chǎn)生輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)指示當(dāng)前離散度值與基準(zhǔn)離散度值的差大于閾值量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NOR閃存設(shè)備，其中，每個(gè)存儲(chǔ)器單元包括多個(gè)感測(cè)放大器，該感測(cè)放大器比較存儲(chǔ)的輸入值與基準(zhǔn)值并且產(chǎn)生具有‘0’或‘1’值的相應(yīng)的二進(jìn)制輸出信號(hào)；每個(gè)測(cè)量單元進(jìn)一步包括用于產(chǎn)生多個(gè)完成時(shí)間值的裝置，該裝置測(cè)量每個(gè)感測(cè)放大器的讀取操作的完成時(shí)間；并且每個(gè)測(cè)量單元進(jìn)一步包括用于通過(guò)確定多個(gè)完成時(shí)間值中的哪個(gè)對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制輸出信號(hào)中的要發(fā)展‘1’輸出值的第一個(gè)二進(jìn)制輸出信號(hào)，來(lái)從多個(gè)完成時(shí)間值中選擇測(cè)量信號(hào)的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的NOR閃存設(shè)備，其中，每個(gè)測(cè)量單元還包括溫度計(jì)解碼器，該溫度計(jì)解碼器從每個(gè)感測(cè)放大器接收輸出并且確定哪個(gè)感測(cè)放大器是要發(fā)展‘1’輸出值的第一個(gè)感測(cè)放大器；并且用于選擇測(cè)量信號(hào)的裝置進(jìn)一步包括多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器接收多個(gè)完成時(shí)間值并且使用來(lái)自溫度計(jì)解碼器的信號(hào)來(lái)選擇多個(gè)完成時(shí)間值中的一個(gè)，其對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制輸出信號(hào)中的要發(fā)展‘1’輸出值的第一個(gè)二進(jìn)制輸出信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NOR閃存設(shè)備，其中，每個(gè)測(cè)量信號(hào)是模擬電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的NOR閃存設(shè)備，其中，該離散度分析器進(jìn)一步包括最大值檢測(cè)器，其輸出第一電壓，該第一電壓對(duì)應(yīng)于來(lái)自該組測(cè)量單元的測(cè)量信號(hào)中的最大電壓；最小值檢測(cè)器，其輸出第二電壓，該第二電壓對(duì)應(yīng)于來(lái)自該組測(cè)量單元的測(cè)量信號(hào)中的最小電壓；和用于確定在最大電壓和最小電壓之間的增量作為當(dāng)前離散度值的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NOR閃存設(shè)備，其中，每個(gè)測(cè)量信號(hào)是通過(guò)在讀取操作期間以所選的電流對(duì)電容器充電所獲得的模擬電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NOR閃存設(shè)備，其中，該基準(zhǔn)離散度值是通過(guò)記錄由離散度分析器在所選的先前時(shí)間確定的當(dāng)前離散度值而建立的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NOR閃存設(shè)備，進(jìn)一步包括用于響應(yīng)于離散度分析器的輸出信號(hào)將在該組存儲(chǔ)器單元上記錄的數(shù)據(jù)移動(dòng)到第二組存儲(chǔ)器單元的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NOR閃存設(shè)備，其中，每個(gè)測(cè)量單元測(cè)量存儲(chǔ)器單元的完成時(shí)間，作為從觸發(fā)在讀取操作中使用的感測(cè)放大器到完全輸出電壓的時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NOR閃存設(shè)備，進(jìn)一步包括用于基于測(cè)量信號(hào)與預(yù)定平均值的偏差來(lái)確定每個(gè)存儲(chǔ)器單元的置信度水平的裝置。
11.一種操作NOR閃存設(shè)備的方法，包括產(chǎn)生一組NOR閃存單元的一組測(cè)量值，每個(gè)測(cè)量值指示在讀取操作中存儲(chǔ)器單元之一的完成時(shí)間；分析該組測(cè)量值中的離散度以確定該組存儲(chǔ)器單元的當(dāng)前離散度值；并且產(chǎn)生輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)指示當(dāng)前離散度值與基準(zhǔn)離散度值的差大于閾值量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，每個(gè)測(cè)量值被表示為模擬電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，每個(gè)存儲(chǔ)器單元包括在讀取操作期間并行操作的多個(gè)感測(cè)放大器，并且每個(gè)測(cè)量值是在存儲(chǔ)器單元中發(fā)展完全輸出電壓的第一個(gè)感測(cè)放大器的讀取操作的完成時(shí)間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，對(duì)于每個(gè)感測(cè)放大器確定完成時(shí)間，并且通過(guò)從每個(gè)感測(cè)放大器接收輸出的溫度計(jì)解碼器確定在存儲(chǔ)器單元中發(fā)展完全輸出電壓的第一個(gè)感測(cè)放大器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，對(duì)于每個(gè)感測(cè)放大器確定完成時(shí)間，并且每個(gè)完成時(shí)間被作為輸入傳輸?shù)蕉嗦窂?fù)用器，并且由溫度計(jì)解碼器來(lái)確定存儲(chǔ)器單元中的發(fā)展完全輸出電壓的第一感測(cè)放大器，該溫度計(jì)解碼器從每個(gè)感測(cè)放大器接收輸出并且向多路復(fù)用器通知哪個(gè)輸入要傳輸?shù)诫x散度分析器。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，分析離散度進(jìn)一步包括檢測(cè)在該組測(cè)量值中的最大值；檢測(cè)在該組測(cè)量值中的最小值；并且確定在最大時(shí)間和最小時(shí)間之間的增量作為當(dāng)前離散度值。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，基準(zhǔn)離散度值是通過(guò)在所選的先前時(shí)間記錄當(dāng)前離散度值來(lái)確定的。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于指示當(dāng)前離散度值與基準(zhǔn)離散度值的差大于閾值量的輸出信號(hào)，而將在該組存儲(chǔ)器單元上記錄的數(shù)據(jù)移動(dòng)到第二組存儲(chǔ)器單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括基于測(cè)量值與預(yù)定平均值的偏差來(lái)確定每個(gè)存儲(chǔ)器單元的置信度水平。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括使用一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器單元的測(cè)量值與預(yù)定平均值的偏差來(lái)校正誤差。
全文摘要
本公開(kāi)提供了或非閃存中的退化的早期檢測(cè)。本公開(kāi)中的本發(fā)明實(shí)施例描述了用于通過(guò)在讀取操作期間估計(jì)一組NOR閃存單元的閾值電壓(VT′s)的離散度來(lái)對(duì)在NOR閃存中的退化進(jìn)行早期報(bào)警的技術(shù)。在本發(fā)明的實(shí)施例的NOR閃存設(shè)備和操作NOR閃存設(shè)備的方法中，存儲(chǔ)器單元的讀取操作的完成時(shí)間(TTC)值用作閾值電壓(VT′s)的離散度的代理。如果所測(cè)量的TTC離散度與基準(zhǔn)離散度值相差大于所選的量，則提供報(bào)警信號(hào)以指示存儲(chǔ)器的頁(yè)已經(jīng)顯著退化。系統(tǒng)中的更高級(jí)組件可以使用報(bào)警信號(hào)來(lái)采取合適的動(dòng)作。由于可以估計(jì)理想分布中每個(gè)單元的VT位置，所以來(lái)自每個(gè)單元的數(shù)據(jù)可以具有基于與理想分布的平均值的偏差而分配的置信度水平。
文檔編號(hào)G11C29/50GK102568610SQ20111043487
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者L.M.弗蘭卡-尼托, R.L.加爾布雷思, T.R.奧恩寧 申請(qǐng)人:日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司