[发明专利]快闪存储装置的控制电路与操作快闪存储装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快闪存储装置，以及更特别地，涉及一种具有数据区域 及文件配置表(FAT)区域的快闪存储器的控制电路，以及一种操作该快闪存储 装置的方法。

背景技术

在快闪存储装置中，擦除/写入(E/W)循环特性对于可靠性来说是重要的 因素。该E/W循环特性用以决定快闪存储装置的擦除操作及编程操作的次数 的实质限制。此实质限制随着快闪存储装置的较高密度而进一步增加。最近， 已提出一种多层单元(MLC)技术。在该MLC技术中，将单元状态划分成两个 以上的状态，并且可在单个单元中存储两个或更多位的数据。然而，当将该 MLC技术应用于所述快闪存储装置时，该E/W循环的限制变得更加严重。

可通过适当地配置数据所要写入的位置来减少该局部E/W循环压力。亦 即，如果连续写入数据，则该E/W循环压力集中在先前块中。可通过以均匀 方式在几个位置上写入数据来减少在特定位置上的E/W循环压力。此方法可 减少在该特定块上的E/W压力的集中。因此，可在某种程度上解决该大部分 块所遭遇的E/W循环限制问题。

上述方法在该数据区域中是有效的，然而在该FAT区域中是无效的。该 数据区域是指数据所存储的存储器区域，而该FAT区域是指信息(例如：在 该数据区域中的数据的位置)所存储的存储器区域。因此，只在写入新数据时， 在该数据区域上执行擦除操作。另一方面，每当改变在该数据区域中的数据 状态时，必须在该FAT区域上执行数据更新操作。因此，该FAT区域比该 数据区域更易受E/W循环压力的影响。

当操作方案不同时，在该FAT区域中的E/W循环压力的弱点变得严重。 在该快闪存储装置中，以页为基础执行编程操作，然而以块为基础执行擦除 操作。多个页定义一个块。在该数据区域中，以″1″表示擦除状态，此表示电 流流动，因为该擦除状态具有负阈值电压。以″0″表示编程状态，此表示没有 电流流动，因为该编程状态具有正阈值电压。亦即，″1″的状态表示没有数据 被写入。因此，在该数据区域的情况中，每当加入新数据时，只需以页为基 础执行额外的编程。另一方面，由于与其它系统(例如，操作系统)的兼容性， 对该FAT区域的约定与对该数据区域的约定相反。亦即，以″0″表示擦除状态 及以″1″表示编程状态。因此，当加入一些数据时，执行擦除操作以将该FAT 区域的某些区域从″0″状态改变成为″1″状态。然而，因为以块为基础执行该擦 除操作，所以不可能只对所需区段执行该擦除操作。亦即，对整个FAT区域 执行该擦除操作，然后执行该编程操作以更新数据。

基于这些理由，该E/W循环特性在该FAT区域中倾向于比在该数据区 域中更重要。如图1所述，当该E/W循环压力增加时，在单元内所流动的电 流的量逐渐减少。更特别地，当编程图1中的所有单元时，在刷新状态110 中的漏极电流电平充分高于读出电平100，然而在该循环后的状态120较低 以至于接近该读出电平100。即使交替地编程单位单元，虽然在刷新状态130 中的漏极电流电平充分高于该读出电平100，然而在该循环后的状态140也 较低，以至于减少了离该读出电平100的间隙。通常，当编程所有单元时， 最小量的单元电流流动。如图1所述，当电流电平因该E/W循环压力而变得 比该页面缓冲器的读出电平低时，可能造成覆盖编程(over-program)问题。

发明内容

在一实施例中，提供了一种操作快闪存储装置的方法，该快闪存储装置 具有第一区域及第二区域，该第一区域的编程状态及擦除状态与该第二区域 的编程状态及擦除状态相反。该方法包括：接收编程命令；当所接收的编程 命令是用以编程该第二区域的命令时，将该编程数据反相；以及将该反相编 程数据编程至该第二区域中。

在另一实施例中，提供了一种快闪存储装置的控制电路，该快闪存储装 置包括具有第一区域及第二区域的单元阵列，该第一区域的编程状态及擦除 状态与该第二区域的编程状态及擦除状态相反。该控制电路包括：旗标(flag) 单元；旗标单元页面缓冲器，被配置成用以控制该旗标单元的操作；主页面 缓冲器，被配置成用以控制该单元阵列的操作；以及数据反相器，被配置成 用以在预定条件下将被输入至该主页面缓冲器的数据反相。

附图说明

图1示出了在快闪存储装置中的刷新状态及循环后的漏极电极的变化。

图2示出了依据本发明的实施例的操作快闪存储装置的方法的流程图。