[发明专利]用于提高闪存的耐久性的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及闪存，尤其但非排他地涉及用于提高闪存的耐久性的方法和装置。

背景描述

诸如NAND和NOR闪存之类的闪存具有有限的使用寿命。随着每次编程和擦除操作，闪存的单元会降级。闪存的单元的编程/擦除（P/E）循环降级的一个可能的原因是由于编程和擦除操作的循环引起的陷获的电荷。

闪存的P/E循环降级包括阈值电压V_T的偏移，较差的V_T分布、多级单元的读取余量损失以及本征电荷损失等。

附图说明

本发明的特征和优点根据本主题的以下详细描述将变得显而易见，其中：

图1例示了根据本发明的一个实施例的固态驱动器的框图；

图2例示了根据本发明的一个实施例的闪存单元的框图；

图3例示了根据本发明的一个实施例施加电压脉冲的流程图；

图4例示了根据本发明的一个实施例施加电压脉冲的流程图；

图5例示了根据本发明的一个实施例施加电压脉冲的流程图；以及

图6示出根据本发明的一个实施例的系统。

详细描述

本文中所描述的本发明的实施例通过示例而非限制地在附图中示出。为说明的简单和清楚起见，在附图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为清楚起见，某些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大。更进一步地，在认为适当时，附图标记在附图中被重复以指示相应或相似要素。在本说明书中对本发明的“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”并不一定均指代同一实施例。

本发明的实施例提供用于提高闪存的耐久性或使用寿命时间的方法和装置。在本发明的一个实施例中，将高电场提供给闪存模块的控制栅极。在本发明的一个实施例中，施加到闪存模块的高电场去除了闪存模块的控制栅极和有源区之间的陷获的电荷。

在本发明的一个实施例中，利用一个或多个电压脉冲提供或生成高电场。在本发明的一个实施例中，在闪存模块的擦除操作之前将高电场施加至闪存模块的控制栅极。通过将高电场施加到闪存模块的控制栅极，本发明的实施例改进闪存模块的单级或多级单元的P/E循环降级。在本发明的一个实施例中，可减小或最小化闪存模块中的单元的阈值电压的偏移、读取余量损失以及本征电荷损失。

图1例示了根据本发明的一个实施例的固态驱动器（SSD）102的框图100。SSD102具有主机接口模块110、缓冲器120、控制器130以及存储器模块0 140、存储器模块1 142、存储器模块2 144以及存储器模块3 146。在本发明的一个实施例中，主机接口模块110提供用于与主机设备或系统连接的接口。主机接口模块110根据通信协议来操作，这些通信协议包括但不限于串行高级技术附件（SATA）修订版1.x、SATA修订版2.x、SATA修订版3.x、以及任何其他类型的通信协议。

在本发明的一个实施例中，缓冲器120向SSD102提供临时存储。缓冲器包括同步动态随机存取存储器（SDRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、RAMBUS动态随机存取存储器（RDRAM）、和/或任何其他类型的随机存取存储器设备。

在本发明的一个实施例中，控制器130具有便于将一个或多个电压脉冲生成或施加至存储器模块0-3 140、142、144和146的控制栅极的逻辑。控制器130与电压源（未示出）耦合并且启用或禁用该电压源以将一个或多个电压脉冲提供给存储器模块0-3 140、142、144和146中的每一个。电压源包括但不限于电压调节器、电压生成器、电压泵、外部电压源和提供电压的任意其它形式。

在本发明的另一个实施例中，存储器模块0-3 140、142、144和146具有便于将一个或多个电压脉冲施加到存储器模块0-3 140、142、144和146的控制栅极的逻辑。在本发明的一个实施例中，存储器模块0-3 140、142、144和146包括但不限于NAND闪存、NOR闪存等。

在本发明的一个实施例中，存储器模块0-3 140、142、144和146中的每一个具有一个或多个闪存管芯。在本发明的一个实施例中，闪存管芯的闪存单元是单级单元。在本发明的另一个实施例中，闪存管芯的闪存单元是多级单元。图1所示的存储器模块的数量是不受限制的。在本发明的其它实施例中，可以有四个以上或以下的存储器模块。