一種非易失性存儲(chǔ)器的掉電保護(hù)方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非易失性存儲(chǔ)器的掉電保護(hù) 方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 非易失性存儲(chǔ)器是指斷電后仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)，即斷電之后所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失的 一種存儲(chǔ)器。閃存（FlashMemory)和EEPROM(ElectricallyErasableProgrammable Read-OnlyMemory，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器）均屬于非易失性存儲(chǔ)器。
[0003] 如圖1所示，為一種非易失性存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖。該非易失性存儲(chǔ)器中包括物 理塊(物理BLOCK)，一個(gè)物理塊包括多個(gè)存儲(chǔ)單元（cell)、多條位線（bitline，BL)、以及 多條字線（wordline，WL)，圖 1 中MN1、MN2、MN3、MN4......即為存儲(chǔ)單元，BL1、BL2、BL3、 BL4......即為位線，WL1、WL2、WL3、WL4......即為字線。每條位線和每條字線上均可以 連接多個(gè)存儲(chǔ)單元。非易失性存儲(chǔ)器的擦除（erase)操作按塊進(jìn)行，即每次對一個(gè)擦除區(qū) 域內(nèi)的各個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作。
[0004] 通常在執(zhí)行擦除操作后，擦除區(qū)域內(nèi)存儲(chǔ)單元的閾值電壓成正態(tài)分布，圖2為執(zhí) 行擦除操作后擦除區(qū)域內(nèi)存儲(chǔ)單元的閾值電壓的示意圖，圖2中，Vt為存儲(chǔ)單元的閾值電 壓，EV為擦除目標(biāo)電壓。從圖2可以得出，擦除后一部分存儲(chǔ)單元的閾值電壓會(huì)小于或等 于〇,這就是過擦除（Overerase)現(xiàn)象。由于在非易失性存儲(chǔ)器中同一條位線上可以連接 多個(gè)存儲(chǔ)單元，所以這些閾值電壓小于或等于〇的存儲(chǔ)單元會(huì)使得其所在的位線上有較大 的漏電流，從而影響到該位線上其它存儲(chǔ)單元的讀取結(jié)果。
[0005] 為了解決上述問題，目前通常在擦除操作執(zhí)行完成之后，增加過擦除校驗(yàn)過程，通 過過擦除校驗(yàn)將這些閾值電壓小于或等于0的存儲(chǔ)單元的閾值電壓重新編程到大于0,從 而避免位線上有較大的漏電流，如圖3所示，為執(zhí)行過擦除校驗(yàn)后擦除區(qū)域內(nèi)存儲(chǔ)單元的 閾值電壓的示意圖，圖3中，Vt為存儲(chǔ)單元的閾值電壓，EV為擦除目標(biāo)電壓，從圖3可以得 出執(zhí)行過擦除校驗(yàn)后，各個(gè)存儲(chǔ)單元的閾值電壓均大于0。
[0006] 但是，如果非易失性存儲(chǔ)器在執(zhí)行擦除操作的過程中發(fā)生異常掉電，此時(shí)由于擦 除操作還未完成，因此還沒有執(zhí)行過擦除校驗(yàn)。因此，在重新上電后，仍然會(huì)存在閾值電壓 小于或等于〇的存儲(chǔ)單元，當(dāng)讀取非擦除區(qū)域中與該閾值電壓小于或等于〇的存儲(chǔ)單元處 于同一條位線上的存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)由于該位線上的漏電流而導(dǎo)致讀取的數(shù)據(jù) 不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種非易失性存儲(chǔ)器的掉電保護(hù)方法和裝置，以解決在執(zhí)行擦除操作 的過程中發(fā)生異常掉電時(shí)，重新上電后由于過擦除現(xiàn)象導(dǎo)致對存儲(chǔ)單元讀取的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確 的問題。
[0008] 為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種非易失性存儲(chǔ)器的掉電保護(hù)方法，其特征 在于，包括：
[0009] 在接收到擦除指令后，從預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域中選定第一掉電保護(hù)區(qū)域；
[0010] 在所述第一掉電保護(hù)區(qū)域中記錄擦除信息，并開始執(zhí)行擦除操作；
[0011] 在掉電后重新上電時(shí)，依據(jù)所述掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除信息判斷是否在執(zhí)行 擦除操作的過程中發(fā)生異常掉電；
[0012] 若發(fā)生異常掉電，則選定第二掉電保護(hù)區(qū)域，并依據(jù)所述第二掉電保護(hù)區(qū)域中記 錄的擦除信息執(zhí)行過擦除校驗(yàn)。
[0013] 優(yōu)選地，所述預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域包括多個(gè)，所述擦除信息包括掉電標(biāo)志和 擦除區(qū)域地址，所述掉電保護(hù)區(qū)域還包括占用標(biāo)志。
[0014] 優(yōu)選地，所述從預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域中選定第一掉電保護(hù)區(qū)域的步驟包括：
[0015] 判斷是否存在占用標(biāo)志為未占用的掉電保護(hù)區(qū)域；
[0016] 若存在，貝1J選定其中一個(gè)占用標(biāo)志為未占用的掉電保護(hù)區(qū)域作為第一掉電保護(hù)區(qū) 域，并將所述第一掉電保護(hù)區(qū)域的占用標(biāo)志記錄為已占用；
[0017] 若不存在，則將所述多個(gè)預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除信息清除，將所 述多個(gè)預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域的占用標(biāo)志記錄為未占用，并選定其中一個(gè)掉電保護(hù)區(qū)域 作為第一掉電保護(hù)區(qū)域，將所述第一掉電保護(hù)區(qū)域的占用標(biāo)志記錄為已占用。
[0018] 優(yōu)選地，所述擦除指令包括擦除區(qū)域地址，
[0019] 所述在所述第一掉電保護(hù)區(qū)域中記錄擦除信息的步驟包括：
[0020] 將所述第一掉電保護(hù)區(qū)域中的掉電標(biāo)志記錄為發(fā)生異常掉電，將所述第一掉電保 護(hù)區(qū)域中的擦除區(qū)域地址記錄為所述擦除指令中的擦除區(qū)域地址。
[0021] 優(yōu)選地，所述依據(jù)所述掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除信息判斷是否在執(zhí)行擦除操作 的過程中發(fā)生異常掉電的步驟包括：
[0022] 判斷占用標(biāo)志為已占用的掉電保護(hù)區(qū)域中是否存在掉電標(biāo)志為發(fā)生異常掉電的 掉電保護(hù)區(qū)域；
[0023] 若存在，則確定在執(zhí)行擦除操作的過程中發(fā)生異常掉電。
[0024] 優(yōu)選地，所述選定第二掉電保護(hù)區(qū)域的步驟包括：
[0025] 選定所述占用標(biāo)志為已占用的掉電保護(hù)區(qū)域中、掉電標(biāo)志為發(fā)生異常掉電的掉電 保護(hù)區(qū)域?yàn)榈诙綦姳Ｗo(hù)區(qū)域。
[0026] 優(yōu)選地，所述非易失性存儲(chǔ)器包括物理塊，所述物理塊包括至少一個(gè)存儲(chǔ)單元、至 少一條位線、以及至少一條字線，所述位線與至少一個(gè)存儲(chǔ)單元的漏極連接，所述字線與至 少一個(gè)存儲(chǔ)單元的柵極連接，一個(gè)擦除區(qū)域包括至少一個(gè)存儲(chǔ)單元，
[0027] 所述依據(jù)所述第二掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除信息執(zhí)行過擦除校驗(yàn)的步驟包 括：
[0028] 查找所述第二掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除區(qū)域地址對應(yīng)的擦除區(qū)域；
[0029] 在所述擦除區(qū)域所在物理塊的各條字線上施加等于0的電壓；
[0030] 檢測所述擦除區(qū)域的各條位線中是否存在電流大于預(yù)設(shè)的漏電流閾值的位線；
[0031] 若存在，則在所述位線上施加編程漏極電壓，并返回所述檢測所述擦除區(qū)域的各 條位線中是否存在電流大于預(yù)設(shè)的漏電流閾值的位線的步驟；
[0032] 若不存在，則確定所述過擦除校驗(yàn)執(zhí)行完成。
[0033] 優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0034] 在所述過擦除校驗(yàn)執(zhí)行完成后，將所述第二掉電保護(hù)區(qū)域中的掉電標(biāo)志記錄為未 發(fā)生異常掉電，將所述擦除區(qū)域地址記錄為空。
[0035] 優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0036] 在所述擦除操作執(zhí)行完成后，將所述第一掉電保護(hù)區(qū)域中的掉電標(biāo)志記錄為未發(fā) 生異常掉電，將所述擦除區(qū)域地記錄為空。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還公開了一種非易失性存儲(chǔ)器的掉電保護(hù)裝置，其特征 在于，包括：
[0038] 第一選定模塊，用于在接收到擦除指令后，從預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域中選定第 一掉電保護(hù)區(qū)域；
[0039] 第一記錄模塊，用于在所述第一掉電保護(hù)區(qū)域中記錄擦除信息，并開始執(zhí)行擦除 操作；
[0040] 判斷模塊，用于在掉電后重新上電時(shí)，依據(jù)所述掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除信息 判斷是否在執(zhí)行擦除操作的過程中發(fā)生異常掉電；
[0041] 第二選定模塊，用于在所述判斷模塊的判斷結(jié)果為發(fā)生異常掉電時(shí)，選定第二掉 電保護(hù)區(qū)域；
[0042] 校驗(yàn)?zāi)K，用于依據(jù)所述第二掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除信息執(zhí)行過擦除校驗(yàn)。
[0043] 優(yōu)選地，所述預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域包括多個(gè)，所述擦除信息包括掉電標(biāo)志和 擦除區(qū)域地址，所述掉電保護(hù)區(qū)域還包括占用標(biāo)志。
[0044] 優(yōu)選地，所述第一選定模塊包括：
[0045] 占用判斷子模塊，用于判斷是否存在占用標(biāo)志為未占用的掉電保護(hù)區(qū)域；
[0046] 第一選定子模塊，用于在所述占用判斷子模塊的判斷結(jié)果為存在時(shí)，選定其中一 個(gè)占用標(biāo)志為未占用的掉電保護(hù)區(qū)域作為第一掉電保護(hù)區(qū)域，并將所述第一掉電保護(hù)區(qū)域 的占用標(biāo)志記錄為已占用；
[0047] 第二選定子模塊，用于在所述占用判斷子模塊的判斷結(jié)果為不存在時(shí)，將所述多 個(gè)預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域中記錄的擦除信息清除，將所述多個(gè)預(yù)先設(shè)置的掉電保護(hù)區(qū)域 的占用標(biāo)志記錄為未占用，并選定其中一個(gè)掉電保護(hù)區(qū)域作為第一掉電保護(hù)區(qū)域，將所述 第一掉電保護(hù)區(qū)域的占用標(biāo)志記錄為已占用。
[0048] 優(yōu)選地，所述擦除指令包括擦除區(qū)域地址，
[0049] 所述第一記錄模塊包括：
[0050] 掉電記錄子模塊，用于將所述第一掉電保護(hù)區(qū)域中的掉電標(biāo)志記錄為發(fā)生異常掉 電；
[0051] 地址記錄子模塊，用于將所述第一