[发明专利]闪速存储器及坏区块的管理方法

说明书

本发明公开了一种闪速存储器以及坏区块的管理方法。本发明的闪速存储器包括：存储器阵列110，包含多个区块；管理存储器154，存储对存储器阵列110进行编程及擦除时的状态；第一判定部件，基于状态而判定在存储器阵列内是否存在坏区块；第二判定部件，在判定为存在坏区块时，判定坏区块内的一部分是否为坏页；及查找表152，在判定为坏区块内的一部分为坏页时，存储用以转换坏区块与坏区块内的页面的地址转换信息。

技术领域

本发明涉及一种与非(Not AND，NAND)型闪速存储器(flash memory)，特别涉及一种坏区块(bad block)的管理方法。

背景技术

在闪速存储器的制造阶段产生的缺陷元件通过利用冗余方案(scheme)替换为冗余区域的存储器元件而得以挽救。另一方面，即便为在出货阶段判定为正常的存储器元件，有时也会因反复编程或擦除而变为不良元件。即，产生如下存储器元件：即便施加固定次数的编程脉冲，也无法使该存储器元件的阈值(threshold value)收敛在所期望的分布范围内，此外即便施加固定次数的擦除脉冲，也无法使该存储器元件的阈值收敛在所期望的分布范围内。在闪速存储器中采用如下的所谓的坏区块管理，即，将包含此种不良存储器元件的区块认定为坏区块，以区块单元将坏区块替换为其他正常的区块(专利文献1)。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2013-145545号公报

图1中表示现有的坏区块管理的操作流程。当在闪速存储器中进行页面编程时，对选择页面的字线施加编程脉冲，其次为了判定存储器单元(memory cell)的阈值而进行验证，如果编程不充分，则施加较先前仅高ΔVpgm的编程脉冲。此外，在进行选择区块的擦除时，对阱或基板施加擦除脉冲，其次进行验证，如果擦除不充分，则施加较先前仅高ΔVers的擦除脉冲(S10)。此种编程作为增量步进脉冲编程(Incremental Step Pulse Program，ISPP)方式而为人所知，擦除作为增量步进脉冲擦除(Incremental Step Pulse Erase，ISPE)方式而为人所知。

在闪速存储器中，已进行编程或擦除时的状态(status)保持在管理存储器中(S12)。在状态中，例如存储有通过施加规定次数的编程脉冲而判断出选择页面的验证为不合格、或通过施加规定次数的擦除脉冲而判断出选择区块的验证为不合格、或验证的最终结果为不合格等。

存储在管理存储器中的状态用于判定有无坏区块(S14)。有无坏区块的判定例如通过外部控制器对闪速存储器发送命令而执行，或通过搭载在闪速存储器自身的程序而执行。如果判定为存在坏区块，则坏区块管理部以在坏区块的存取变为在正常的备用区块的存取的方式进行地址转换(S16)。

图2(A)～图2(B)是说明现有的坏区块管理的详情的图。闪速存储器包括：坏区块管理部10，进行坏区块的管理；查找表(look-up table)20，存储有用以将坏区块的地址转换为正常的备用区块的地址的地址转换信息；字线选择电路30，基于行地址信息进行区块的选择及页面的选择；及存储器阵列(memory array)40，包含多个区块。存储器阵列40的M1是用于供用户(user)使用而分配的存储器区域，SB是用以替换坏区块而准备的备用区域。

坏区块管理部10根据来自外部的命令或自身搭载的程序，而判定如图1的步骤(step)S14中所说明的坏区块的有无。例如，如图2(B)所示，进行区块5的页面Pi的编程(写入)，但最终验证为不合格。该页面Pi的编程不良的状态存储在未图示的管理存储器中。