[发明专利]由闪存单元构成的EEPROM仿真器中的损耗均衡

说明书

本发明题为“由闪存单元构成的EEPROM仿真器中的损耗均衡”。本发明涉及用于在模拟EEPROM的闪存装置中实现损耗均衡的系统和方法。实施方案利用索引阵列，该索引阵列存储仿真EEPROM中的每个逻辑地址的索引字。每个索引字中的每一位都与仿真EEPROM中的物理字的物理地址相关联，并且索引字跟踪哪个物理字是特定逻辑地址的当前字。使用索引字可实现损耗均衡算法，该算法允许对逻辑地址的编程命令，这导致：(i)如果存储在当前字中的数据不包含与要存储的数据中的“0”相对应的“1”，则跳过编程操作，(ii)在某些情况下对当前字的一个或多个位进行重编程，或者(iii)在某些情况下转移到下一个物理字并对其进行编程。

技术领域

本发明涉及用于在由闪存单元构成的带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)仿真器中实现损耗均衡的系统和方法。

背景技术

非易失性存储器单元在本领域中是熟知的。图1中示出现有技术的第一类型非易失性存储器单元110。存储器单元110包括第一导电类型(诸如P型)的半导体衬底112。衬底112具有表面，在该表面上形成第二导电类型(诸如，N型)的第一区114(也称为源极线SL端子)，并且第一区114通常连接到源极线(未示出)。也为N型的第二区116(也称为漏极线)形成在衬底112的该表面上。第一区114和第二区116之间是沟道区118。位线BL端子120连接到第二区域116，并且通常连接到位线(未示出)。字线WL端子122位于沟道区118的第一部分上方，并与其绝缘，并通常连接到字线(未示出)。字线端子122几乎不与或完全不与第二区116重叠。浮栅FG 124在沟道区118的另一部分上方。浮栅124与该另一部分绝缘，并且与字线端子122相邻并绝缘。浮栅124还与第一区114相邻。浮栅124可与第一区114显著地重叠，以提供从第一区114到浮栅124的强耦合。

现有技术的非易失性存储器单元110的擦除和编程的一个示例性操作如下。通过福勒-诺德海姆隧穿机制对非易失性存储器单元110进行擦除，方法是在字线端子122上施加高电压并且在位线端子120和源极线端子114上施加零电压。电子从浮栅124隧穿到字线端子122中，使得浮栅124带正电，从而在读取条件下导通非易失性存储器单元110。所得的单元擦除状态被称为‘1’状态。通过源极侧热电子编程机制对单元110进行编程，方法是在源极线114上施加高电压，在字线端子122上施加低电压，以及在位线端子120上施加编程电流。流过字线端子122与浮栅124之间的间隙的电子的一部分获得足够的能量以注入到浮栅124中，使得浮栅124带负电，从而在读取条件下关断非易失性存储器单元110。所得的非易失性存储器单元编程状态被称为‘0’状态。

可用于存储器单元110中的读取、编程、擦除和待机操作的示例性电压在下表1中示出：

图2中示出现有技术的第二类型非易失性存储器单元210。非易失性存储器单元210包括第一导电类型(诸如P型)的半导体衬底212。衬底212具有表面，在该表面上形成第二导电类型(诸如，N型)的第一区214(也称为源极线SL端子)，并且第一区214通常连接到源极线(未示出)。也为N型的第二区216(也称为漏极线)形成在衬底212的该表面上。第一区214和第二区216之间是沟道区218。位线BL端子220连接到第二区域216，并且通常连接到位线(未示出)。字线WL端子222位于沟道区218的第一部分上方，并与其绝缘，并通常连接到字线(未示出)。字线端子222几乎不与或完全不与第二区216重叠。浮栅FG 224在沟道区218的另一部分上方。浮栅224与该另一部分绝缘，并且与字线端子222相邻并绝缘。浮栅224还与第一区214相邻。浮栅224可与第一区214重叠以提供第一区214到浮栅224的耦合。耦合栅CG端子(也称为控制栅端子)226在浮栅224上方并与其绝缘，并且也与字线端子222绝缘，并且通常连接到耦合栅或控制栅(未示出)。