闪速存储器(Flash Memory)又称闪存(Flash),是一种非易失性存储器,用存储单元阈值的高低表示数据。浮栅(Floating Gate )场效应管(见图5-80)是Flash存储单元采用的主要技术。
READ。最后,MN栅极电压为U2。此时如果UBL<U2-UTHN,则MN导通,UOUT被拉至低电平,表示存储单元的阈值UT< UREAD;否则MN关闭,UOUT保持高电平,表示存储单元的阈值UT>UREAD。U1、U2和UREAD电压的精度直接决定了阈值检测的精度,需要精心设计相关电压产生电路。

保持时间(Retention Time)是衡量闪存可靠性的重要指标之一,表征了 Flash单元能保持数据的持续时间。实际应用中由于绝缘层中存在缺陷,浮栅上的电荷会逐渐泄漏。目前制造商通常规定的保持时间为10 年。耐久性(Endurance)是闪存设计的重要挑战,由于栅氧层在多次高电压操作后会逐渐损坏,并且随着工艺特征尺寸的缩小,相邻浮栅单元之间的耦合干扰愈发严重,一个单元能被擦除和重新编程的次数是有限的。目前,SLC耐久性的典型值为10万个擦除/编程周期,MLC的耐久性可低至1万个擦除/编程周期甚至更低。针对这些挑战,一方面通过工艺进步提升存储单元本身的耐久性,比如电荷俘获型(Charge Trap) Flash存储单元克服了浮栅单元之间的耦合干扰,使得Flash技术在平面可以继续微缩至十几纳米;另一方面通过芯片设计的改进降低阵列操作对存储单元的磨损,包括调整高电压操作的电压值以及时间长度,引入验证和禁止编程机制等。
