[发明专利]Nand Flash的电压控制方法及非易失性存储器

说明书

本发明公开了一种Nand Flash的电压控制方法及非易失性存储器。该方法包括：监测到开始对所述选中存储单元阵列的第一衬底放电时，将所述第一衬底中的电荷共享至非选中存储单元阵列的第二衬底，使所述第二衬底获得第一电压；监测到开始对所述第一衬底充电时，基于所述第一电压对所述第一衬底充电，使所述第一衬底获得第二电压；在所述第二电压的基础上将所述第一衬底充电至目标电压。通过上述技术方案，将第一衬底放电的电荷共享至第二衬底，利用第二衬底中存储的电荷给第一衬底充电，实现了放电电荷的重复利用，降低擦除操作中充放电的功耗。

技术领域

本发明实施例涉及存储设备硬件技术领域，尤其涉及一种Nand Flash的电压控制方法及非易失性存储器。

背景技术

Nand Flash是Flash内存的一种，属于非易失性存储设备(Non-volatile MemoryDevice)，其内部采用非线性宏单元模式，具有容量大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储。Nand Flash的存储单元阵列是基于每个存储单元的字线和位线排列而成，具体的，存储单元首先分别以字线、位线连接组成页，又由多个页组成块，最终由多个块组成一个存储单元阵列。图1为Nand Flash的存储单元的结构示意图。如图1所示，在进行擦除操作时，会在选中的存储单元阵列的衬底上加高压，在控制栅极上加0V，并保持源极和漏极浮空，这样衬底和浮动栅极之间会形成高的电场强度，当电场强度达到隧道击穿的强度时，浮动栅极上的电子会由于隧穿效应泄放到衬底上，使该存储单元会从编程状态转变为擦除状态。

对于选中存储单元阵列进行擦除操作时，是以存储单元阵列中的擦除块(block)为单位进行的，一次擦除操作中要给衬底施加擦除脉冲，重复充电和放电的过程，直到充电的电压满足擦除条件。由于擦除块中的每个存储单元的衬底是共用的，其电容非常大，给衬底充放电的过程使得擦除操作的功耗很高。

发明内容

本发明提供了一种Nand Flash的电压控制方法及非易失性存储器，以实现降低擦除操作中的功耗。

第一方面，本发明实施例提供了一种Nand Flash的电压控制方法，包括：

监测到开始对所述选中存储单元阵列的第一衬底放电时，将所述第一衬底中的电荷共享至非选中存储单元阵列的第二衬底，使所述第二衬底获得第一电压；

监测到开始对所述第一衬底充电时，基于所述第一电压对所述第一衬底充电，使所述第一衬底获得第二电压；

根据所述第二电压将所述第一衬底充电至目标电压。

进一步的，所述将所述第一衬底中的电荷共享至非选中存储单元阵列的第二衬底，包括：

接通所述第一衬底与所述第二衬底，进行电荷共享，直至所述第一衬底与所述第二衬底中的电荷稳定；

断开所述第一衬底与所述第二衬底的连接，并将所述第一衬底放电到地。

进一步的，所述基于所述第一电压对所述第一衬底充电，包括：

接通所述第一衬底与所述第二衬底，进行所述第一电压中电荷的共享，直至所述第一衬底与所述第二衬底中的电荷稳定；

断开所述第一衬底与所述第二衬底的连接。

进一步的，所述在所述第二电压的基础上将所述第一衬底充电至目标电压，包括：

控制电源以确定的充电电压值对所述第一衬底充电，所述充电电压值为第二电压与所述目标电压的差值。

进一步的，在监测到开始对所述选中存储单元阵列的第一衬底放电之前，还包括：

控制电源对所述第一衬底充电至初始电压，以使所述第一衬底由所述初始电压开始放电。

进一步的，所述目标电压为所述初始电压与设定电压增量值的和。