[發明專利]快閃存儲器編程及讀取的方法

無效

• 申請號: 201210367723.6
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103700401A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 游英凱;謝景星;蕭亦隆
• 申請（專利權）人: 廣明光電股份有限公司
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06;G11C16/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及一種快閃存儲器，尤其涉及快閃存儲器存儲最后編程邏輯頁數，作為判斷編程次數，以執行讀取的方法。

背景技術

由于非易失性的快閃存儲器(Flash?Memory)，不需要電力維持數據的存儲，不僅具有較快的清除(Erase)、編程(Program)及讀取(read)的速度，體積小且存儲密度高，已成為主要數據的存儲裝置。

快閃存儲器一般依據一存儲器單元(Cell)可存儲的位數據(Bit)，分為單層單元(Single?Level?Cell，簡稱SLC)、多層單元(Multi?Level?Cell，簡稱MLC)、三層單元(Triple?Level?Cell，簡稱TLC)及四層單元(Quad?Level?Cell，簡稱QLC)等快閃存儲器。其中單層單元(SLC)可存儲一位數據，多層單元(MLC)可存儲二位數據，三層單元(TLC)可存儲三位數據，而四層單元(QLC)可存儲四位數據。

如圖1所示，為現有技術MLC快閃存儲器編程的電壓分布。以MLC快閃存儲器為例，MLC快閃存儲器分割成多個存儲器區塊(Block)，用以存儲數據。每一存儲器區塊包含多列的多層單元10構成256個邏輯頁，每個邏輯頁具有相對應的邏輯地址，以利數據存取控制。其中每一多層單元10包含一下層邏輯頁(Lower?page)L及一上層邏輯頁(Higher?page)H，每一邏輯頁包含數個存儲器電路單位11，利用存儲器電路單位11負載不同的電壓，區分出所代表的不同數字信號。多層單元10后另設一單層單元F，包含二個標志電路單位20，利用標志電路單位20負載不同的電壓，可區分出代表的一次編程或二次編程，以作為標示多層單元10編程次數的標志(Flag)。

MLC快閃存儲器編程時，對多層單元10的存儲器電路單位11采用逐次增加電壓的方式，以避免過大的電壓破壞存儲器。未編程前，多層單元10的存儲器電路單位11的電壓維持在清除電壓，而單層單元F的標志電路單位20則維持在代表一次編程標志電壓21。一次編程時，對多層單元10的下層邏輯頁L增加預設的電壓，將存儲器電路單位11形成不同負載的清除電壓12與一次編程電壓13，而標志電路單位20則仍在代表一次編程標志電壓21。讀取時，先利用預設的標志臨界電壓Vf，判斷標志電路單位20在一次編程標志電壓21的標志，多層單元10僅為一次編程，再利用預設的一次編程臨界電壓V1分辨下層邏輯頁L的存儲器電路單位11的電壓，即可區分出代表數字信號的[1]或[0]，而讀取存儲的數據。

MLC快閃存儲器二次編程時，對多層單元10的上層邏輯頁H增加預設的電壓，將上層邏輯頁H的存儲器電路單位11形成四種不同負載的二次編程電壓14、15、16及17，并將標志電路單位20改變至代表二次編程標志電壓22。讀取時，先利用預設的標志臨界電壓Vf，判斷標志電路單位20在二次編程標志電壓22的標志，多層單元10已經二次編程，可利用預設的二次編程臨界電壓V2、V3及V4分辨上層邏輯頁H的存儲器電路單位11的電壓，即可區分出代表數字信號的[11]或[10]或[01]或[00]，而讀取存儲的數據。

但是MLC快閃存儲器編程次數的標志電壓，常受編程增加電壓的影響，無法正確判讀編程次數，以致選取錯誤的臨界電壓，導致讀取失敗。因此，另有現有技術美國專利US8107291，揭露在讀取快閃存儲器的存儲器區塊時，利用預先存儲的無用數據(Dummy?Data)，先將所有的存儲器單元完成二次編程，就可不用判斷編程標志電壓，直接利用預設的二次編程臨界電壓讀取存儲器區塊，而可刪除編程次數標志的功能及單層單元F的構成，達到增加存儲容量的目的。

然而，前述專利案讀取快閃存儲器時，需耗費時間將所有的存儲器單元完成二次編程，再讀取及處理無用數據，不僅降低讀取快閃存儲器的效率，且需空出快閃存儲器的記憶空間，存儲大量的無用數據，而影響存儲容量。因此，快閃存儲器在編程及讀取方法上，仍有問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的在提供一種快閃存儲器編程及讀取的方法，通過存儲存儲器區塊最后編程邏輯頁數，配合預設的邏輯頁分配表，以正確判斷編程次數。

本發明另一目的在提供一種快閃存儲器編程及讀取的方法，利用判斷編程次數，直接選擇正確臨界電壓，讀取編程的存儲器單元，以提高讀取效率。

本發明再一目的在提供一種快閃存儲器編程及讀取的方法，可刪除編程次數標志的功能及單層單元的構成，以簡化編程及讀取程序。