CN103383863A - 改善快闪存储器擦除性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种改善快闪存储器擦除性能的方法，在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：步骤S501：执行一次擦除后、转入步骤S505；步骤S505：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S506；步骤S506：查找难以被擦除的存储单元后、转入步骤S508；步骤S508：使用冗余单元替换在步骤S506中查找到的难以被擦除的存储单元后、转入步骤S505。本发明可避免反复进行擦除操作，减轻难以被擦除的存储单元对快闪存储器擦除性能的影响，同时提高快闪存储器的擦除速度，减少一轮擦除操作过程所用的时间。

Description

改善快闪存储器擦除性能的方法

技术领域

本发明涉及快闪存储器领域，特别涉及一种改善快闪存储器擦除性能的方法。

背景技术

众所周知，快闪存储器(flash memory)是一种非易失性存储器(Non-volatilememory)，其包括大量的存储单元。每一个存储单元包括能够保存电荷的浮动栅极场效应晶体管。

典型的快闪存储器通过改变浮动栅极中电子的数量来存储数据：将电子注入到一个存储单元的浮动栅极时，该存储单元的阈值电压增加，这时该存储单元处于已编程状态；而当将该存储单元的浮动栅极中俘获的电子去除后，该存储单元的阈值电压降低，这时该存储单元处于已擦除状态。

因此，如果在一个存储单元的浮动栅极中有电子，则该存储单元处于已编程状态，可被写入数据；如果在一个存储单元的浮动栅极中没有电子，则该存储单元处于已擦除状态。

快闪存储器的擦除操作是块擦除，每次擦除操作都是某个区域一定数量的存储单元在同时进行，不会对每一个存储单元进行单独的擦除操作。

对快闪存储器所进行的擦除操作，是对某个区域一定数量存储单元的浮动栅极施加负电压、衬底施加正电压。每一次对某个区域一定数量存储单元的浮动栅极施加负电压、衬底施加正电压，被称一次“擦除”。

由于各个存储单元不可能完全相同，所以每次擦除操作完成之后，擦除区域内存储单元的阈值电压呈现一种分布状态。

如图1所示，即为一次擦除操作完成之后，擦除区域内存储单元的阈值电压呈现一种分布状态。

即，每施加一次电压，即完成一次擦除操作；但是一次擦除操作完成之后，不能保证擦除区域被成功擦除，即擦除区域内的存储单元可能不能全部通过擦除校验。

图2为现有技术在一轮擦除操作过程中检测难以被擦除的存储单元的示意流程图。

从过程上来看：如图2所示，在现有技术的芯片使用过程中，检测难以被擦除的存储单元的一轮擦除的简易流程举例如下：每次擦除操作完成后，都需要进行擦除校验过程，检验擦除区域内各个存储单元的阈值电压(Vt)是否都小于某个预设的擦除校验(EV)电压值。如果没有通过擦除校验、即没有全部达到Vt<EV的要求，就需要对该区域重新继续进行擦除操作，直到通过擦除校验、即该区域所有存储单元的阈值电压都符合要求为止。此时才认为完成了一轮擦除操作。即，一次完整的一轮擦除操作过程可能包括多次擦除操作。

图3A为一次擦除操作完成之后，擦除区域内各个存储单元的阈值电压(Vt)全部满足Vt<EV的要求时的擦除区域内存储单元的阈值电压分布的示意图；如图3A所示，如果擦除区域内各个存储单元的阈值电压(Vt)全部都达到要求，即小于某个预设的擦除校验(EV)电压值，那么，在现有技术中，就不需要对该区域重新进行擦除操作。

但是，图3B为一次擦除操作完成之后，擦除区域内一部分难以被擦除的存储单元（尾部比特）的阈值电压(Vt)不满足Vt<EV的要求时的擦除区域内存储单元的阈值电压分布的示意图；如图3B所示，如果擦除区域内各个存储单元的阈值电压(Vt)有一部分没有达到要求，则有一部分存储单元的阈值电压大于某个预设的擦除校验(EV)电压值。那么，在现有技术中，就需要对该区域重新进行擦除操作。其中，这部分阈值电压大于某个预设的擦除校验电压值(Vt>EV)的存储单元,被称作尾部比特(tail bit)，也称作难以被擦除的存储单元。

快闪存储器的擦除操作是块擦除，每次擦除完成后都需要擦除区域内所有存储单元的阈值电压都达到要求。由于工艺偏差，疲劳老化等原因，存储单元中会出现一些如图3B的尾部比特(tail bit)所示的难以被擦除的存储单元。这些难以被擦除的存储单元，在其擦除过程中，阈值电压(Vt)很难减小到预设的擦除校验(EV)电压值以下，需要重复多次擦除才能使其符合要求。

由于这些难以被擦除的存储单元的存在，使得在绝大部分存储单元已经满足Vt<EV的要求的情况下，还需要对擦除区域进行多次擦除操作，才能使这些不易被擦除的存储单元的阈值电压也可以满足要求。

因此，现有技术的缺陷是：由于这些难以被擦除的存储单元的存在，需要对擦除区域进行多次擦除操作，快闪存储器一轮擦除操作过程所用的时间被大大延长了，快闪存储器的擦除性能被影响了，快闪存储器的擦除速度被减缓了。

因此，如何设计一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其避免反复进行擦除操作，减轻难以被擦除的存储单元对快闪存储器擦除性能的影响，同时提高快闪存储器的擦除速度，减少一轮擦除操作过程所用的时间，即为本案发明人所欲解决的方向所在。

发明内容

本发明的目的是：提供一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其避免反复进行擦除操作，减轻难以被擦除的存储单元对快闪存储器擦除性能的影响，同时提高快闪存储器的擦除速度，减少一轮擦除操作过程所用的时间。

为了达到上述目的，本发明公开如下技术方案：本发明公开一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S501：执行一次擦除后、转入步骤S505；

步骤S505：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S506；

步骤S506：查找难以被擦除的存储单元后、转入步骤S508；

步骤S508：使用冗余单元替换在步骤S506中查找到的难以被擦除的存储单元后、转入步骤S505。

所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其中，在步骤S508中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

本发明还公开一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S601：擦除次数清零后，转入步骤S603；

步骤S603：执行一次擦除操作、并对擦除次数进行计数后，转入步骤S605；

步骤S605：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S606；

步骤S606：判断擦除次数是否达到预设的擦除次数阈值；如果擦除次数达到预设的擦除次数阈值，则查找到难以被擦除的存储单元，转入步骤S608；如果擦除次数未达到预设的擦除次数阈值，则转入步骤S603；

步骤S608：使用冗余单元替换在步骤S606中查找到的难以被擦除的存储单元后、转入步骤S605。

所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其中，在步骤S608中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

本发明还公开一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S701：从存储阵列中选择待擦除的存储单元、并擦除次数清零后，转入步骤S703；

步骤S703：执行一次擦除操作、并对擦除次数进行计数后，转入步骤S705；

步骤S705：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S706；

步骤S706：判断擦除次数是否达到预设的擦除次数阈值；如果擦除次数达到预设的擦除次数阈值，则查找到难以被擦除的存储单元，转入步骤S707；如果擦除次数未达到预设的擦除次数阈值，则转入步骤S703；

步骤S707：从冗余阵列中查找未用来修复的冗余单元；如果查找到未用来修复的冗余单元，则转入步骤S708；如果未查找到未用来修复的冗余单元，则结束；

步骤S708：使用在步骤S707中查找到的未用来修复的冗余单元“替换”在步骤S706中查找到的难以被擦除的存储单元、擦除次数清零后、转入步骤S705。

所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其中，在步骤S703中，包括以下步骤：

步骤S703A：对步骤601中所选择的待擦除的存储单元执行一次擦除操作；以及

步骤S703B：擦除次数计数；

其中，步骤S703A和S703B的顺序，或者是同时进行，或者是S703A在先，或者是S703B在先。

所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其中，在步骤S707中，所述的未用来修复的冗余单元，是没有逻辑地址对应的冗余单元。

所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其中，在步骤S708中，包括以下步骤：

步骤S708A：用所述的未用来修复的冗余单元的物理地址“替换”仍未通过擦除校验的存储单元的物理地址；以及

步骤S708B：擦除次数清零；

其中，步骤S708A和S708B的顺序，或者是同时进行，或者是S708A在先，或者是S708B在先。

所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其中，在步骤S708A中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

本发明的技术效果是：提供了一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其避免反复进行擦除操作，减轻难以被擦除的存储单元对快闪存储器擦除性能的影响，同时提高快闪存储器的擦除速度：可监视快闪存储器擦除操作的效率，将那些难以被擦除的存储单元用冗余单元进行替换，从而在整体上加快了快闪存储器的擦除速度，减少了一轮擦除操作过程所用的时间，提高了快闪存储器的擦除性能。

附图说明

图1为一次擦除操作完成之后，擦除区域内存储单元的阈值电压分布的示意图；

图2为现有技术在一轮擦除操作过程中检测难以被擦除的存储单元的示意流程图；

图3A为一次擦除操作完成之后，擦除区域内各个存储单元的阈值电压(Vt)全部满足Vt<EV的要求时的擦除区域内存储单元的阈值电压分布的示意图；

图3B为一次擦除操作完成之后，擦除区域内一部分难以被擦除的存储单元（尾部比特）的阈值电压(Vt)不满足Vt<EV的要求时的擦除区域内存储单元的阈值电压分布的示意图；

图4为现有技术中冗余单元可用于“替换”存储阵列中的失效的存储单元的示意图；

图5为本发明在一轮擦除操作过程中检测并替换难以被擦除的存储单元的示意流程图。

图6为本发明在一轮擦除操作过程中检测并替换难以被擦除的存储单元的一个实施例的示意流程图；

图7为本发明在一轮擦除操作过程中检测并替换难以被擦除的存储单元的另一个实施例的示意流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

快闪存储器(flash memory)有两种，分别是或非(nor)快闪存储器和与非(nand）快闪存储器。

图2为现有技术在一轮擦除操作过程中检测难以被擦除的存储单元的示意流程图；其中可见难以被擦除的存储单元对快闪存储器擦除性能的影响。

本发明的目的是：提供一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其避免反复进行擦除操作，减轻难以被擦除的存储单元对快闪存储器擦除性能的影响，同时提高快闪存储器的擦除速度，减少一轮擦除操作过程所用的时间。

如图4所示，在现有的快闪存储器中，包括多个存储单元(cell)组成的存储阵列，还包括一部分由多个冗余(redundancy)单元组成的冗余阵列。本发明中用到的冗余单元实际上是一种修复单元。

传统的修复技术是：由于工艺的不稳定性，为了提高芯片良率，快闪存储器的设计者会增加一些冗余单元，用于替代出厂测试时发现的失效的存储单元。在传统的快闪存储器制作过程中，存储阵列中不可避免的会存在一些失效的存储单元。因此，在出厂测试过程中需要定位这些存储阵列中的失效的存储单元，然后存储器在实际使用时，在所述的失效的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系的对应关系中，用冗余阵列中的冗余单元的物理地址来替换这些失效的存储单元的物理地址；即将所述的失效的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。这种方法简称为用冗余单元“替换”存储阵列中的失效的存储单元，其保证了存储器功能的准确性。

而难以被擦除的存储单元和一般的失效的存储单元不同。一般的失效的存储单元在芯片出厂前就可以被检测出来，而难以被擦除的存储单元一般不能在芯片出厂前被检测出来。由于各个存储单元的擦除速度会随着擦除次数的增加而变慢，所以大部分难以被擦除的存储单元会在芯片使用过程中逐渐显现出来。

考虑到所述的冗余单元可用于“替换”存储阵列中的失效的存储单元的现有技术，为了解决减轻难以被擦除的存储单元对快闪存储器擦除性能的影响的技术问题，发明人想到：在本发明中，所述的冗余单元，还可以用于“替换”存储阵列中难以被擦除的存储单元。即，在所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系中，将这些难以被擦除的存储单元的物理地址用性能正常的冗余单元的物理地址替换；即将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。这种方法简称为用冗余单元“替换”存储阵列中的难以被擦除的存储单元。

本发明用冗余单元“替换”存储阵列中的难以被擦除的存储单元，这种“替换”是一种修复处理。存储阵列中的失效的存储单元经过本发明的“替换”之后，被修复处理了。已经用于“替换”所述的失效的存储单元的冗余单元，是已经用来修复的冗余单元；未用来修复的冗余单元，即为未用于“替换”所述的失效的存储单元的冗余单元。本发明可以加快快闪存储器的擦除速度。

本发明这种“替换”，是一种修复。所述的冗余单元，用于“替换”存储阵列中难以被擦除的存储单元。这种替换修复是永久性的，被替换的所述的难以被擦除的存储单元，由于存在缺陷，不再被继续使用。

从修复技术的角度来说，传统的修复技术只是在芯片出厂测试时，将存在缺陷的失效的存储单元加以修复，用冗余单元进行替换。但是导致一轮擦除操作过程时间变长的难以被擦除的存储单元一般在其工作一段时间后才会显现出来。这些导致一轮擦除操作过程时间变长的存储单元难以被擦除，导致每一轮擦除操作过程中，都需要施加很多次电压，即进行很多次擦除操作，才能使其通过擦除校验，大大增加了一轮擦除操作的时间。因此，在一轮擦除过程中，将这些难以被擦除的存储单元查找到并用冗余单元替换掉，可以加快擦除的速度。也就是说，本发明的修复技术不局限于如传统的修复技术中所述的在芯片出厂测试时进行，而是还可以在芯片使用过程中进行。

图2为现有技术在一轮擦除操作过程中检测难以被擦除的存储单元的示意流程图；如图2所示，为现有技术的一轮擦除过程。其中，如果擦除校验没有通过，则会进行下一次擦除操作，直到所有的被擦除区域的存储单元全部通过擦除校验。

如图2所示的一轮擦除过程，可能完成一轮擦除操作的过程时间过长，也可能陷入“擦除—>校验不通过—>擦除”的死循环。

为避免陷入“擦除—>校验不通过—>擦除”的死循环，在现有技术包括对擦除次数进行计数。为了避免芯片陷入“擦除->校验不通过->擦除”的死循环中，一般的芯片设计都会设定最大擦除次数，达到最大擦除次数后，强制退出擦除操作。

图5为本发明在一轮擦除操作过程中检测并替换难以被擦除的存储单元的示意流程图。如图5所示，为本发明的改善快闪存储器擦除性能的方法。其中，查找到难以被擦除的存储单元后、即擦除过慢的存储单元，使用冗余单元替换这些难以被擦除的存储单元，从而提高擦除操作的效率，加快快闪存储器擦除操作的速度。

如图5所示的一种改善快闪存储器擦除性能的方法，在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S501：执行一次擦除后、转入步骤S505；

步骤S505：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S506；

步骤S506：查找难以被擦除的存储单元后、转入步骤S508；

步骤S508：使用冗余单元替换在步骤S506中查找到的难以被擦除的存储单元后、转入步骤S505。

在步骤S508中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

图6为本发明在一轮擦除操作过程中检测并替换难以被擦除的存储单元的一个实施例的示意流程图。如图6所示，为本发明的改善快闪存储器擦除性能的方法的一个实施例。其中，对擦除次数进行计数，当擦除次数达到预设的擦除次数阈值时，此时没有通过擦除校验的存储单元就被认为是难以被擦除的存储单元或者擦除较慢的存储单元。此时使用冗余单元替换所述的难以被擦除的存储单元，从而提高擦除操作的效率，加快快闪存储器擦除操作的速度。其中，擦除次数只在一轮擦除操作过程中存在，是指每一轮擦除操作过程中的施加电压的次数；在每一轮擦除操作过程前擦除次数都被清零。

另外，通过对擦除次数进行计数来查找难以被擦除的存储单元、即擦除过慢的存储单元只是一种具体的实现手段，其实还可以用其他的方法来实现。（如某次擦除过后，测量各存储单元的电流，将电流较小的存储单元认为是擦除过慢的存储单元）。

在被划分成可单独擦除的存储单元块的快闪存储器中，可以用字节擦除方式、或块擦除方式擦除，即以字节、或块为单位进行一轮擦除操作。

以字节擦除方式操作时，对被选中的那个存储单元进行一轮擦除操作；在块擦除方式操作时，对块内所有单元进行一轮擦除操作。

如图6所示，为本发明的改善快闪存储器擦除性能的方法的另一个实施例，，在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S601：擦除次数清零后，转入步骤S603；

步骤S603：执行一次擦除操作、并对擦除次数进行计数后，转入步骤S605；

步骤S605：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S606；

步骤S606：判断擦除次数是否达到预设的擦除次数阈值；如果擦除次数达到预设的擦除次数阈值，则查找到难以被擦除的存储单元，转入步骤S608；如果擦除次数未达到预设的擦除次数阈值，则转入步骤S603；

步骤S608：使用冗余单元替换在步骤S606中查找到的难以被擦除的存储单元后、转入步骤S605。

在步骤S608中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系

在步骤S608后，所述的用于替换所述的难以被擦除的存储单元的冗余单元，成为了已经用来修复的冗余单元。

本发明用冗余单元“替换”存储阵列中的难以被擦除的存储单元，这种“替换”是一种修复处理。存储阵列中的失效的存储单元经过本发明的“替换”之后，被修复处理了。已经用于“替换”所述的失效的存储单元的冗余单元，是已经用来修复的冗余单元；未用来修复的冗余单元，即为未用于“替换”所述的失效的存储单元的冗余单元。

在被划分成可单独擦除的存储单元块的快闪存储器中，可以用字节擦除方式、或块擦除方式擦除，即以字节、或块为单位进行一轮擦除操作。

以字节擦除方式操作时，对被选中的那个存储单元进行一轮擦除操作；在块擦除方式操作时，对块内所有单元进行一轮擦除操作。

图7为本发明在一轮擦除操作过程中检测并替换难以被擦除的存储单元的另一个实施例的示意流程图。

在本发明中，在快闪存储器中存储着每一个逻辑地址、对应其的物理地址、以及两者的对应关系、擦除次数、预设的擦除次数阈值、预设的擦除校验(EV)电压值和具有所述的物理地址的存储单元的阈值电压(Vt)。

如图7所示，在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S701：从存储阵列中选择待擦除的存储单元、并擦除次数清零后，转入步骤S703；

步骤S703：执行一次擦除操作、并对擦除次数进行计数后，转入步骤S705；

步骤S705：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S706；

步骤S706：判断擦除次数是否达到预设的擦除次数阈值；如果擦除次数达到预设的擦除次数阈值，则查找到难以被擦除的存储单元，转入步骤S707；如果擦除次数未达到预设的擦除次数阈值，则转入步骤S703；

步骤S707：从冗余阵列中查找未用来修复的冗余单元；如果查找到未用来修复的冗余单元，则转入步骤S708；如果未查找到未用来修复的冗余单元，则结束；

步骤S708：使用在步骤S707中查找到的未用来修复的冗余单元“替换”在步骤S706中查找到的难以被擦除的存储单元、擦除次数清零后、转入步骤S705。

在步骤S708中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

其中，在步骤S708后，所述的用于替换所述的难以被擦除的存储单元的冗余单元，成为了已经用来修复的冗余单元。

本发明用冗余单元“替换”存储阵列中的难以被擦除的存储单元，这种“替换”是一种修复处理。存储阵列中的失效的存储单元经过本发明的“替换”之后，被修复处理了。已经用于“替换”所述的失效的存储单元的冗余单元，是已经用来修复的冗余单元；未用来修复的冗余单元，即为未用于“替换”所述的失效的存储单元的冗余单元。

其中，步骤S701是从存储阵列中选择待擦除的存储单元、并擦除次数清零；

所述的步骤S701中，包括以下步骤：步骤S701A——从存储阵列中选择待擦除的存储单元、和步骤S701B——擦除次数清零。其中步骤S701A和S701B顺序可能是同时进行的，这是因为，本发明中的擦除次数指一次擦除操作中的施加电压的次数，与擦除哪一部分存储单元无关。

执行步骤S701后，转入执行步骤S703；

步骤S703是执行一次擦除操作、并对擦除次数计数；

所述的步骤S703中，包括以下步骤：

步骤S703A：对步骤601中所选择的待擦除的存储单元执行一次擦除操作；以及

步骤S703B：擦除次数计数；

其中，步骤S703A和S703B的顺序，或者是同时进行，或者是S703A在先，或者是S703B在先。

执行步骤S703后，转入执行步骤S705；

步骤S705是判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入执行步骤S706；

步骤S706是判断擦除次数是否达到预设的擦除次数阈值；如果擦除次数较多、达到预设的擦除次数阈值，则转入执行步骤S707；如果擦除次数较少、未达到预设的擦除次数阈值，则转入执行步骤S703；

步骤S707是从冗余阵列中查找未用来修复的冗余单元、并判断从冗余阵列中是否查找到未用来修复的冗余单元；

在步骤S707中，从冗余阵列中查找没有逻辑地址对应的冗余单元；

所述的步骤S707中，所述的未用来修复的冗余单元，是没有逻辑地址对应的冗余单元。另外，一个冗余单元只能用于修复一个难以被擦除的存储单元；

执行步骤S707后，如果从冗余阵列中查找到没有逻辑地址对应的冗余单元，即查找到未用来修复的冗余单元，则转入执行步骤S708；如果从冗余阵列中未能查找到没有逻辑地址对应的冗余单元，即查找到未用来修复的冗余单元，则结束；

步骤S708是所述的未用来修复的冗余单元的物理地址“替换”难以被擦除的存储单元、即仍未通过擦除校验的存储单元的物理地址、擦除次数清零；

所述的步骤S708中，包括以下步骤：

步骤S708A：用所述的未用来修复的冗余单元的物理地址“替换”仍未通过擦除校验的存储单元的物理地址；以及

步骤S708B：擦除次数清零；其中步骤S708A和S708B的顺序，或者是同时进行，或者是S708A在先，或者是S708B在先。

所述的“替换”是指，在所述的难以被擦除的存储单元的物理地址和其逻辑地址的对应关系中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址用性能正常的冗余单元的物理地址替换；即将难以被擦除的存储单元的物理地址和其逻辑地址的对应关系，替换为冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

而所述的难以被擦除的存储单元因为性能存在不良，故不会被再次使用，因此，任何逻辑地址都不会映射到所述的难以被擦除的存储单元的物理地址。

本发明的用冗余单元“替换”存储阵列中的难以被擦除的存储单元，这种“替换”是一种修复处理。

本发明的“替换”是局部的，快闪存储器只需要记录难以被擦除的存储单元的物理地址，并对所述的难以被擦除的存储单元进行特殊的修复处理；而对于大部分存储单元，无需记录逻辑地址与物理地址之间的对应关系。

本发明的“替换”可以不以“块”为单位进行替换，可以不记录每个需要被替换的物理块所对应的逻辑地址。

在被划分成可单独擦除的存储单元块的快闪存储器中，可以用字节擦除方式、或块擦除方式擦除，即以字节、或块为单位进行一轮擦除操作。

以字节擦除方式操作时，对被选中的那个存储单元进行一轮擦除操作；在块擦除方式操作时，对块内所有单元进行一轮擦除操作。

所述的步骤S707中，不包括擦除操作，这是因为在一冗余单元替换了难以被擦除的存储单元后，所述的冗余单元需要跟随其他的正常单元一起完成剩余的一轮擦除操作的流程。如果在步骤S705中擦除校验不过，因为在步骤S708中擦除次数已经清零，因此此时擦除次数不会达到擦除阈值，在步骤S705后，会转入步骤S703。万一再经过几次擦除后，擦除计数达到擦除阈值，只好转入步骤S707重新选择一组未用来修复的冗余单元进行替换了。万一经过多次走步骤S707重新选择冗余单元后，用光了所有的冗余单元，也没能修复难以被擦除的存储单元，则强制退出。

在步骤S703中的擦除计数和步骤S706中用到的擦除阈值均是针对所有被擦除的存储单元同时进行的。所有被擦除的存储单元是一起被擦除计数和使用同一擦除阈值的。

快闪存储器包括与非快闪存储器和或非快闪存储器两类。本发明既适用于与非快闪存储器，又适用于或非快闪存储器。

对于快闪存储器之外的非易失性存储器，各存储单元的电学性能也不可能是完全一致的，有擦除较快的，也有擦除较慢的。对于快闪存储器之外的非易失性存储器，参照本发明的方法，用擦除较快的单元替换擦除较慢的存储单元，可以加快完成一轮擦除操作的速度。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S501：执行一次擦除后、转入步骤S505；

步骤S505：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S506；

步骤S506：查找难以被擦除的存储单元后、转入步骤S508；

步骤S508：使用冗余单元替换在步骤S506中查找到的难以被擦除的存储单元后、转入步骤S505。

2.如权利要求1所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在步骤S508中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

3.一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S601：擦除次数清零后，转入步骤S603；

步骤S603：执行一次擦除操作、并对擦除次数进行计数后，转入步骤S605；

步骤S605：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S606；

步骤S606：判断擦除次数是否达到预设的擦除次数阈值；如果擦除次数达到预设的擦除次数阈值，则查找到难以被擦除的存储单元，转入步骤S608；如果擦除次数未达到预设的擦除次数阈值，则转入步骤S603；

步骤S608：使用冗余单元替换在步骤S606中查找到的难以被擦除的存储单元后、转入步骤S605。

4.如权利要求3所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在步骤S608中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

5.一种改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在一轮擦除操作过程中，包括以下步骤：

步骤S701：从存储阵列中选择待擦除的存储单元、并擦除次数清零后，转入步骤S703；

步骤S703：执行一次擦除操作、并对擦除次数进行计数后，转入步骤S705；

步骤S705：进行擦除校验，并判断擦除校验是否通过；如果擦除校验通过，则结束；如果擦除校验未通过，则转入步骤S706；

步骤S706：判断擦除次数是否达到预设的擦除次数阈值；如果擦除次数达到预设的擦除次数阈值，则查找到难以被擦除的存储单元，转入步骤S707；如果擦除次数未达到预设的擦除次数阈值，则转入步骤S703；

步骤S707：从冗余阵列中查找未用来修复的冗余单元；如果查找到未用来修复的冗余单元，则转入步骤S708；如果未查找到未用来修复的冗余单元，则结束；

步骤S708：使用在步骤S707中查找到的未用来修复的冗余单元“替换”在步骤S706中查找到的难以被擦除的存储单元、擦除次数清零后、转入步骤S705。

6.如权利要求5所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在步骤S703中，包括以下步骤：

步骤S703A：对步骤601中所选择的待擦除的存储单元执行一次擦除操作；以及

步骤S703B：擦除次数计数；

其中，步骤S703A和S703B的顺序，或者是同时进行，或者是S703A在先，或者是S703B在先。

7.如权利要求5所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在步骤S707中，所述的未用来修复的冗余单元，是没有逻辑地址对应的冗余单元。

8.如权利要求5所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在步骤S708中，包括以下步骤：

步骤S708A：用所述的未用来修复的冗余单元的物理地址“替换”仍未通过擦除校验的存储单元的物理地址；以及

步骤S708B：擦除次数清零；

其中，步骤S708A和S708B的顺序，或者是同时进行，或者是S708A在先，或者是S708B在先。

9.如权利要求8所述的改善快闪存储器擦除性能的方法，其特征在于，在步骤S708A中，将所述的难以被擦除的存储单元的物理地址与其逻辑地址的对应关系，替换为所述的冗余单元的物理地址与所述的逻辑地址的对应关系。

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