JP2008506189A - 多目的不揮発性メモリカード - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜7を参照しながら、本発明の様々な態様を実現する特定の不揮発性メモリシステムを説明し、具体的な例を提供する。図1は、フラッシュメモリシステムのブロック図である。メモリセルアレイ1は、行列に配列された複数のメモリセルMを、列制御回路2、行制御回路3、cソース制御回路4、c−pウェル制御回路5で制御するものである。列制御回路2は、メモリセル(M)に記憶されたデータを読み出すため、プログラミング動作中にメモリセル(M)のステートを決定するため、また、プログラミングを促進あるいは禁止するべくビットライン(BL)の電位レベルを制御するために、メモリセルアレイ1のビットライン(BL)に接続されている。行制御回路3は、ワードライン(WL)の1つを選択し、読み出し電圧を印加し、列制御回路2によって制御されるビットライン電位レベルと合わせたプログラム電圧を印加し、メモリセル(M)が上に形成されたp形領域(図3では「c−pウェル」と表記されている)の電圧と組み合わせた消去電圧を印加するためにワードラインに接続されている。cソース制御回路4は、メモリセル(M)に接続されている共通のソースライン(図2では「cソース」と表記されている)を制御する。c−pウェル制御回路5はc−pウェル電圧を制御する。
図8は、各々のフローティングゲート記憶素子が2ビットのデータ、詳細には4個のデータステートを各メモリセル(M)に記憶するメモリセルアレイ1のしきい値電圧分布を示す。曲線25は、消去ステート(「11」データステート)にあるアレイ1内のセルのしきい値レベルVTの分布を表し、負のしきい値電圧レベルにある。「10」「00」のユーザデータを記憶するメモリセルのしきい値電圧分布26、27は、それぞれ0Vと1Vの間、1Vと2Vの間に位置するものとして示されている。曲線28は、「01」データステートにプログラムされたセルの分布を示し、2Vより大きく、読み出しパス電圧である4.5V未満に設定された最高しきい値電圧レベルとなっている。
図12に、前述したマルチステートメモリを2ステートで動作させる様子を示す。図10、図11の最初の2つのステート33、36のみがプログラムされ、図12では、これにそれぞれ符号33’、36’を付している。セルに記憶される1つのデータビットが「1」である場合は、プログラミング動作中にこのセルに関連して何の動作も実行されない。そのしきい値レベルは消去しきい値レベル分布33’のまま変わらない。しかし、セルに記憶させるデータビットが「0」である場合には、セルを図9に示されている方法でプログラムして、そのしきい値レベルを分布36’内に移動させる。これは、図10Bに示されている、「0」の上位ページビットが消去ステート33からプログラミングステート36にプログラムされる場合と同じ方法で行う。基準電圧VV01 を使用して、マルチステートの場合と同じ方法でプログラミングのベリファイを行う。この技術の1つの利点は、前述した技術に従って、容易に、多くのメモリを複数のステートにプログラムする一方で、いくつかのセルを2ステートにプログラムできることである。あるいは、ステートマシン8内のヒューズまたはファームウェア設定によって、メモリセルアレイ全体をマルチステートまたは2ステートで動作するように設定できるメモリ集積回路チップを製造することもできる。2ステートのみで動作している際に下位ページのプログラミングを省略した場合を除き、2ステートの動作時のプログラミングは2以上のステートで動作しているプログラミングと同じである。
前述したフラッシュEEPROMメモリセルの例は、伝導性フローティングゲートを電荷記憶素子として利用するタイプのセルに関連して説明した。しかし、本発明は、フローティングゲートの代わりに、各メモリセル内の記憶素子として電荷トラップ誘電体を使用するシステムにおいても利用可能である。セルのチャネル領域内の、伝導性コントロールゲートと基板の間に誘電性記憶素子を挟設する。この誘電体は、フローティングゲートと同じサイズおよび配置にて各素子に分割することができるが、この誘電体によって電荷は局所的にトラップされるため、通常は分割する必要はない。電荷トラップ誘電体は、選択トランジスタ等が占有する範囲を除くアレイ全体にわたって広げることができる。
前述したように、本発明の様々な態様は、ホストシステムのはめ合いソケット内に取り外し可能に挿入できるメモリカードとして実現可能である。このようなカードは、コントローラが、ファームウェア25に従ってメモリを管理するコントローラチップ21(図1)のメモリシステム全体と、データをバイナリモードまたはマルチステートモードのいずれかで記憶できるメモリチップ22を含んでもよい。あるいは、関連する周辺回路を備えた状態でコントローラとメモリアレイを別個のカードで提供することもできる。メモリチップ22は、前述した実施形態、またはモード選択が可能な別の実施形態に従って構成される。
本発明を特定の例およびその変更例に関連して説明してきたが、本発明は添付の特許請求の範囲の全範囲内においてその権利が保護されるものであることが理解されよう。
Claims (14)
- データおよびコマンドをホストとの間で転送するために前記ホストに接続可能な電気回路カードにおいて、
各記憶素子が正確に2個のデータステートのうちの1個を記憶するバイナリモード、または前記各記憶素子が2個以上のデータステートを記憶するマルチステートモードのどちらか一方で動作できる複数の前記記憶素子を備えた不揮発性メモリと、
前記メモリへのデータの記憶およびアクセスを管理するコントローラであって、外部からカードへのコマンドに応じて、前記メモリは、前記バイナリモードまたは前記マルチステートモードで管理される、コントローラと、
を備える電気回路カード。 - 請求項1記載の電気回路カードにおいて、
前記カードが接続されているホストのユーザによって前記データが記憶されるのに先立って、外部からの前記コマンドが起動される電気回路カード。 - 請求項1記載の電気回路カードにおいて、
前記コントローラは、前記バイナリモードとマルチステートモードの両方のための1個のファームウェアファイルに従って、前記メモリへのデータの記憶およびアクセスを管理する電気回路カード。 - 請求項1記載の電気回路カードにおいて、
前記コントローラは、前記バイナリモードのための第1のファームウェアファイルと、前記マルチステートモードのための第2のファームウェアファイルとに従って、前記メモリへのデータの記憶およびアクセスを管理する電気回路カード。 - 請求項4記載の電気回路カードにおいて、
前記カードが接続されているホストのユーザによって前記データが記憶されるのに先立って、外部からの前記コマンドが起動され、前記第1および第2のファームウェアファイルのうちの1個は、外部からの前記コマンドに応じて前記コントローラによって、前記ホストからダウンロードされる電気回路カード。 - 請求項5記載の電気回路カードにおいて、
前記第1および第2のファームウェアファイルのうちの前記1個を定義する構成ファイルも、外部からの前記コマンド応じて前記コントローラによって、前記ホストからダウンロードされる電気回路カード。 - システムにおいて、
ホストと、
ホストデータを記憶するために前記ホストに接続可能な電気回路カードと、を備え、前記カードは、
多様な動作特徴を有する複数のモードで動作できる複数の記憶素子を備える不揮発性メモリと、
前記メモリへの前記ホストによるデータの記憶およびアクセスを管理するコントローラであって、前記システムのユーザからの入力に応じて、前記メモリは、前記モードのうちの1つで管理される、コントローラと、
を備えるシステム。 - 請求項7記載のシステムにおいて、
前記動作特徴は、前記不揮発性メモリの容量を含むシステム。 - 請求項7記載のシステムにおいて、
前記動作特徴は、前記不揮発性メモリにデータを記憶する相対速度を含むシステム。 - 多様な動作特徴を有する複数のデータ記憶モードで動作できる不揮発性メモリを含む電子回路カードの動作方法において、
カードをホストに取り付けるステップと、
前記取り付けるステップに応じて、前記カードから前記ホストへモード選択要求を送信するステップと、
前記モード選択要求に応じて、ホストのユーザが前記動作特徴の中から選択するステップと、
前記ユーザによるモード選択を前記ホストから前記カードへ送信するステップと、
前記ホストから前記カードへデータを転送し、さらに、前記選択された動作特徴に対応する、選択された前記データ記憶モードに従って、前記データを前記カードに記憶するステップと、
を含む方法。 - 請求項10記載の方法において、
前記動作特徴は、前記不揮発性メモリの相対容量を含む方法。 - 請求項10記載の方法において、
前記動作特徴は、前記転送データの相対速度を含む方法。 - 請求項10記載の方法において、
前記選択の前記転送に応じ、また前記データを転送するステップの前に、前記カードを前記選択されたデータ記憶モードに従って動作させるためのファームウェアファイルを、前記ホストから前記カードへ転送するステップをさらに含む方法。 - 請求項13記載の方法において、
前記選択の前記転送に応じ、また前記データを転送するステップの前に、前記転送されたファームウェアファイルカードの動作特徴を定義する構成ファイルを、前記ホストから前記カードへ転送するステップをさらに含む方法。
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