[發明專利]快閃存儲裝置的控制電路與操作快閃存儲裝置的方法

無效

• 申請號: 200810093323.4
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101295542A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 朱錫鎮
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 錢大勇

技術領域

本發明涉及一種快閃存儲裝置，以及更特別地，涉及一種具有數據區域 及文件配置表(FAT)區域的快閃存儲器的控制電路，以及一種操作該快閃存儲 裝置的方法。

背景技術

在快閃存儲裝置中，擦除/寫入(E/W)循環特性對于可靠性來說是重要的 因素。該E/W循環特性用以決定快閃存儲裝置的擦除操作及編程操作的次數 的實質限制。此實質限制隨著快閃存儲裝置的較高密度而進一步增加。最近， 已提出一種多層單元(MLC)技術。在該MLC技術中，將單元狀態劃分成兩個 以上的狀態，并且可在單個單元中存儲兩個或更多位的數據。然而，當將該 MLC技術應用于所述快閃存儲裝置時，該E/W循環的限制變得更加嚴重。

可通過適當地配置數據所要寫入的位置來減少該局部E/W循環壓力。亦 即，如果連續寫入數據，則該E/W循環壓力集中在先前塊中。可通過以均勻 方式在幾個位置上寫入數據來減少在特定位置上的E/W循環壓力。此方法可 減少在該特定塊上的E/W壓力的集中。因此，可在某種程度上解決該大部分 塊所遭遇的E/W循環限制問題。

上述方法在該數據區域中是有效的，然而在該FAT區域中是無效的。該 數據區域是指數據所存儲的存儲器區域，而該FAT區域是指信息(例如：在 該數據區域中的數據的位置)所存儲的存儲器區域。因此，只在寫入新數據時， 在該數據區域上執行擦除操作。另一方面，每當改變在該數據區域中的數據 狀態時，必須在該FAT區域上執行數據更新操作。因此，該FAT區域比該 數據區域更易受E/W循環壓力的影響。

當操作方案不同時，在該FAT區域中的E/W循環壓力的弱點變得嚴重。 在該快閃存儲裝置中，以頁為基礎執行編程操作，然而以塊為基礎執行擦除 操作。多個頁定義一個塊。在該數據區域中，以″1″表示擦除狀態，此表示電 流流動，因為該擦除狀態具有負閾值電壓。以″0″表示編程狀態，此表示沒有 電流流動，因為該編程狀態具有正閾值電壓。亦即，″1″的狀態表示沒有數據 被寫入。因此，在該數據區域的情況中，每當加入新數據時，只需以頁為基 礎執行額外的編程。另一方面，由于與其它系統(例如，操作系統)的兼容性， 對該FAT區域的約定與對該數據區域的約定相反。亦即，以″0″表示擦除狀態 及以″1″表示編程狀態。因此，當加入一些數據時，執行擦除操作以將該FAT 區域的某些區域從″0″狀態改變成為″1″狀態。然而，因為以塊為基礎執行該擦 除操作，所以不可能只對所需區段執行該擦除操作。亦即，對整個FAT區域 執行該擦除操作，然后執行該編程操作以更新數據。

基于這些理由，該E/W循環特性在該FAT區域中傾向于比在該數據區 域中更重要。如圖1所述，當該E/W循環壓力增加時，在單元內所流動的電 流的量逐漸減少。更特別地，當編程圖1中的所有單元時，在刷新狀態110 中的漏極電流電平充分高于讀出電平100，然而在該循環后的狀態120較低 以至于接近該讀出電平100。即使交替地編程單位單元，雖然在刷新狀態130 中的漏極電流電平充分高于該讀出電平100，然而在該循環后的狀態140也 較低，以至于減少了離該讀出電平100的間隙。通常，當編程所有單元時， 最小量的單元電流流動。如圖1所述，當電流電平因該E/W循環壓力而變得 比該頁面緩沖器的讀出電平低時，可能造成覆蓋編程(over-program)問題。

發明內容

在一實施例中，提供了一種操作快閃存儲裝置的方法，該快閃存儲裝置 具有第一區域及第二區域，該第一區域的編程狀態及擦除狀態與該第二區域 的編程狀態及擦除狀態相反。該方法包括：接收編程命令；當所接收的編程 命令是用以編程該第二區域的命令時，將該編程數據反相；以及將該反相編 程數據編程至該第二區域中。

在另一實施例中，提供了一種快閃存儲裝置的控制電路，該快閃存儲裝 置包括具有第一區域及第二區域的單元陣列，該第一區域的編程狀態及擦除 狀態與該第二區域的編程狀態及擦除狀態相反。該控制電路包括：旗標(flag) 單元；旗標單元頁面緩沖器，被配置成用以控制該旗標單元的操作；主頁面 緩沖器，被配置成用以控制該單元陣列的操作；以及數據反相器，被配置成 用以在預定條件下將被輸入至該主頁面緩沖器的數據反相。

附圖說明

圖1示出了在快閃存儲裝置中的刷新狀態及循環后的漏極電極的變化。

圖2示出了依據本發明的實施例的操作快閃存儲裝置的方法的流程圖。