[發明專利]適應性刷新裝置與方法

有效

• 申請號: 201410043634.5
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN104810051B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 林宏學
• 申請（專利權）人: 華邦電子股份有限公司
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

一種適應性刷新裝置與方法，適用于快閃存儲器陣列，其中快閃存儲器陣列包括第一陣列區域，第一監測行位于第一陣列區域存儲器陣列的一側，第一陣列區域包括選擇區塊以及第一非選擇區塊，第一監測行具有預先寫入第一邏輯位準的多個第一監測單元，該適應性刷新裝置包括：檢測單元、控制單元以及刷新單元。檢測單元檢測第一監測單元之一者是否由第一邏輯位準轉換為第二邏輯位準。當檢測單元發現第一監測單元之一者為第二邏輯位準時，控制單元設定第一刷新標簽。刷新單元根據第一刷新標簽，將為第二邏輯位準的第一監測單元寫入第一邏輯位準并刷新第一非選擇區塊，且于刷新完成后清除第一刷新標簽。本發明相較于現有技術，可減少部分抹除所需的時間。

技術領域

本發明是有關于一種快閃存儲器刷新方法，特別是有關于一種快閃存儲器的適應性刷新裝置與方法。

背景技術

快閃存儲器為非易失性存儲器中一種特殊的型式，其邏輯數據存儲于存儲器單元中。通常快閃存儲器將存儲器單元以行列放置，其中每一列代表數據的位線(bit line)。快閃存儲器利用施加電壓至存儲器單元以設定其臨限電壓，而臨限電壓的位準代表存儲器單元中所存儲的數據。通過對選取的存儲器單元的柵極施加不同電壓可以驗證存儲器單元于寫入、抹除、過度抹除(over-erased)后的臨限電壓位準。當施加于柵極的電壓足以超過臨限電壓時，晶體管導通且產生電流；相反的，當施加于柵極的電壓無法超越臨限電壓時，晶體管保持于不導通的狀態且不產生電流。典型的快閃存儲器設計中，導通狀態代表邏輯“1”(高邏輯位準)，而不導通狀態代表邏輯“0”(低邏輯位準)。

快閃存儲器具有有限的抹除/寫入次數，隨著抹除以及寫入的次數增加，快閃存儲器會逐步的老化。一般而言，快閃存儲器陣列在寫入數據之前都會以區塊(block orsector)為單位進行抹除，因此在此的有限次數指的是抹除/寫入次數。該領域具有通常知識者應當了解，只要對非選擇區塊施加適當的反相偏壓，即可對快閃存儲器陣列進行部分抹除(partial erase)，但對于非選擇區塊的存儲單元造成的抹除干擾(erase disturb)仍不可避免，為避免抹除干擾造成的數據散失，故須對非選擇區塊進行刷新(refresh)以保證所存儲的數據正確。然而，隨著快閃存儲器的老化，寫入或抹除存儲器單元至想要的臨限電壓則需要較長的寫入或抹除時間。最終，快閃存儲器單元無法在短時間內完成寫入/抹除動作，甚至正常地保存數據。

由于在部分抹除快閃存儲器陣列的選擇區塊時，會對選擇區塊以外的非選擇區塊造成抹除干擾，為了確保非選擇區塊的數據的正確性，因此在進行部分抹除之后，需要針對非選擇區塊進行刷新的動作，也就是，對存儲于非選擇區塊的數據進行讀取并將讀取出來的數據以正常寫入的程序重新寫入至非選擇區塊。然而，通常進行刷新時的動作時皆是針對所有非選擇區塊所進行，如此一來將使得操作時間拉長，且刷新的過程中也會對周邊行列的存儲器單元造成寫入干擾而改變其臨界電壓。因此，有必要針對快閃存儲器的刷新動作進行最佳化。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種適應性刷新裝置與方法，以解決上述的問題。

有鑒于此，本發明提出一種適應性刷新裝置，適用于一快閃存儲器陣列，其中上述快閃存儲器陣列包括一第一陣列區域，一第一監測行位于上述第一陣列區域的一側，上述第一陣列區域包括一選擇區塊以及多個第一非選擇區塊，上述第一監測行具有多個第一監測單元，其中上述第一監測單元預先寫入一第一邏輯位準，該裝置包括：一檢測單元，檢測上述第一監測單元之一者是否由上述第一邏輯位準轉換為一第二邏輯位準；一控制單元，當上述檢測單元發現上述第一監測單元之一者為上述第二邏輯位準時，設定一第一刷新標簽；以及一刷新單元，根據上述第一刷新標簽，將為上述第二邏輯位準的上述第一監測單元寫入上述第一邏輯位準并刷新上述第一非選擇區塊，且于刷新完成后清除上述第一刷新標簽。