TW201011758A - Memory devices and methods of storing data on a memory device - Google Patents

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201011758 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例係關於記憶體器件，且更特定而言，在 一個或多個實施例中係關於快閃記憶體器件。 【先前技術】 快閃記憶體器件係非揮發性記憶體器件，其以不需要電 力來維持其中所儲存資訊之一方式將資訊儲存於一半導體 上。快閃記憶體器件由於其高儲存密度及低成本而已被廣 •泛用作大量儲存器件。 參照圖1，一習用NAND快閃記憶體器件係配置成複數個 記憶體區塊。複數個記憶體區塊1〇包含第一至第N記憶體 區塊100。記憶體區塊1〇〇中之每一者皆包含通常配置為一 矩陣形式之複數個記憶體單元。 圖2A圖解說明一記憶體區塊1〇〇。所圖解說明之記憶體 區塊100包含第一至第w位元線BL〇至BLm及第一至第”字 線WL0至WLn。於某些配置中，w可係32,767或65,535，且 ® w可係32或64。位元線BL0至BLm沿一行方向彼此平行延 伸。子線WL0至WLn沿垂直於該行方向之一列方向彼此平 行延伸。記憶體區塊1 〇〇亦包含用於選擇記憶體區塊丨〇〇中 之一個或多個位元線之上部及下部位元線選擇電晶體 120a、120b。 每一位元線包含一記憶體單元11〇串。舉例而言，第二 位元線BL1包含串聯連接之記憶體單元丨1〇。記憶體單元 110中之每一者皆包含一浮動閘極電晶體。一位元線之浮 142239.doc 201011758 動閘極電晶體自源極至沒極彼此由脚*人 及極彼此串聯耦合。-共同列之記 隐體早7G 110之浮動閘極電晶 山 电日日镀之控制閘極耦合至相同字 線。記憶體單元110中之每一者皆儲存一電荷(或無電荷)。 所儲存電荷的量可用於表示(例如)可表示-個或多個資料 數位（例如’位元）之—個或多種狀態。儲存於浮動間極電 晶體中之電荷設定該浮動問極電晶體之臨限電壓。記憶體 單元110可待、丨階單元（SLC)或一多階單元（MLC)。於一 7配置中’可藉由感測流過記憶體單元110之浮動閘極電 晶體之電流來偵測儲存於記憶體單元i 10中之電荷的量。 於另一配置中，可藉由感測記憶體單元丨10之浮動閘極電 晶體之臨限電壓值來偵測儲存於記憶體單元丨10中之電荷 的量。 圖2B圖解說明第二位元線BL丨中之記憶體單元} 1 〇之浮 動閘極電晶體之一橫截面。該等浮動閘極電晶體係形成於 一基板201上。該等浮動閘極電晶體中之每一者皆包含一 源極區域210(對於相同位元線之一相鄰電晶體而言，其可 係一汲極區域）、一汲極區域212(對於相同位元線之一相鄰 電晶體而δ，其可係一源極區域）、一經換雜通道區域 214、一第一電介質216(例如，一隧道氧化物）、一浮動閘 極218、一第二電介質22〇(例如，一閘極氧化物，其中該 隨道及閘極氧化物可由相同或不同材料形成）及一控制閘 極222。第一電介質216形成於通道區域214上以使浮動閘 極218與通道區域214絕緣。第二電介質22〇使浮動閘極218 與控制閘極222實體及電分離。控制閘極222耦合至一適當 142239.doc -4- 201011758 字線’例如’字線WL1。電子可被捕獲於浮動閘極218上 且可用於儲存資料。 現在參照圖2C，將闡述將資料寫入於一記憶體區塊上之 一習用方法。圖2C示意性地圖解說明圖2A之記憶體區塊 100且僅顯示記憶體單元110、位元線BL0至BLm及字線 WLO至WLn。然而’應瞭解，記憶體區塊1〇〇可包含如先 前結合圖2A及2B所闡述之其他叙件。 在一寫入作業期間，通常將資料寫入於耦合至一單個字 备線之一組圮憶體單元上。可將此一組記憶體單元稱為一 「頁」。於一個配置中，一頁可包含共享一字線之所有記 憶體單元。於其他配置中，可由耦合至一單個字線之每兩 個§己憶體單元形成一頁。於某些配置中，可由耦合至一單 個字線之每四個記憶體單元形成—頁。應瞭解，可由耗合 至一字線之任何適合的選定數目之記憶體單元形成一頁。 【實施方式】 隨著一快閃記憶體器件之幾何形狀之減小，該記憶體器 件中單元之間的距離亦減小。在此一快閃記憶體器件中， 儲存於相鄰記憶體單元中之電荷可在該等記憶體單元之間 引起干擾。舉例而f，搞合可發生於相鄰記憶體單元之浮 動閘極之間，在本文樓之上下文中可將此輛合稱為浮動開 極搞合。 某些重複資料型樣可在相鄰記憶體單元之間產生比隨機 資料型樣更嚴重之浮動閘極耗合。現在將結合圖从及把 來闡述儲存於一單階單元（SLC)快閃記憶體器件中之一重 142239.doc 201011758 複資料型樣之一實例。 如圖3A中所顯示，一單階單元快閃記憶體器件將兩種狀 態中之一者儲存於每一記憶體單元中以表示一資料位元。 舉例而言，一資料位元「〇」由低於一參考電壓Vr之一第 一臨限電壓Vtl表示，且一資料位元「丨」由高於參考電壓

Vr之一第二臨限電壓Vts表示。一記憶體區塊之所有記憶 體單元皆具有該兩種狀態中之一者，例如，表示處於經擦 除狀態中之一資料位兀「1」。當將資料位元寫入於該記 ❹ 憶體區塊之記憶體單元上時，該等記憶體單元之臨限電壓 保持不變或改變，藉此端視該等資料位元之值而具有第一 或第二臨限電壓Vu或Vt2。當自該等記憶體單元讀取資料 位元時，確定該等記憶體單元之臨限電壓是高於還是低於 參考電壓VR。 ❹ 圖3B圖解說明用於一單階單元快閃記憶體器件之一重複 資料型樣之一實例；圓圈表示記憶體單元，且圓圈中之 數字指示儲存於記憶體單元中之一資料位元之一值。該等 记憶體單元配置為一矩陣形式β 一「列」之記憶體單元係 耦合至一存取線（例如一字線WL〇至WLn)之彼等記憶體單 元’且一「行」之記憶體單元係耦合至一資料線（例如位 元線BL0至BLm)之彼等記憶體單元。 圖3B中所顯示之一資料型樣沿字線方向與位元線方向兩 者皆具有0、1、〇、i、〇、…j之一重複型樣。可稱此—資 料型樣為一褀盤型樣。可將一棋盤型樣寫入於一記憶體區 塊之至少一部分上。具有一棋盤型樣之資料之記憶體單元 142239.doc -6 - 201011758 更可能經受浮動閘極耦合。 舉例而言…記憶體單元C11儲存―資料數位「〇」，同 時與記憶體單元C11相鄰之記憶體單元c〇1、C12、C21、

Cl0儲存一貧料數位「i」。儲存於相鄰記憶體單元⑽、 C12、C21、C1G中之電荷可與儲存於記憶體單元cn中之 一電荷耦合。由於所有相鄰記憶體單元c〇1、ci2、c21、 ci〇皆具有彼此相同但與儲存於記憶體單元cu中之電荷 不同之電荷，因此相鄰記憶體單元c〇1、Cl2、C2i、c1〇

可以協同方式影響記憶體單元Cll之臨限電壓，藉此改 變儲存於記憶體單元⑶中之資料位元。因此，記憶體單 7L在將棋盤型樣寫人於其上時比在將__隨機型樣寫入於其 上時更可能失敗。熟習此項技術者將瞭解，存在可在記憶 體單元之間引起此干擾之各種其他資料型樣。 參"圖4A至4D，下文將闡述一多階單元（MLC)快閃記憶 體器件中之一重複資料型樣之一實例。如圖4Λ中所顯示， 所圖解說明之多階單元(MLC)快閃記憶體器件將四種資料 狀態中之一者儲存於每一記憶體單元中以表示兩個位元 b〇bl。舉例而言，位元「11」由低於一最低參考電壓Vri之 第臨限電壓Vti表示。資料位元「1〇」由高於最低參 電壓vR1a低於一中間參考電壓Vw之—第二臨限電壓 表:°資料位元「00」由高於中間參考電壓Vr2且低於一 f同參考電壓之一第三臨限電壓vu表示。資料位元 」由间於最高參考電壓Vr3之一第四臨限電壓vt4表 不。當將兩個資料位元寫入於一記憶體單元上時，端視該 142239.doc 201011758 等資料位元之值將該記憶體單元之臨限電壓程式化為具有 四個臨限電壓Vtl至中之一者。當自一記憶體單元讀取 資料時，可參照參考電壓Vri至vR3來確定該記憶體單元之 臨限電壓。在圖4A中，兩個位元rn」、「1〇」、「〇〇」 及「01」可分別表示數位〇、1、2、3。 圖4Β至4D圖解說明寫入用於一多階單元（MLC)快閃記憶 體器件之一實例性重複資料型樣之一製程。圓圈表示記憶 體單元，且圓中之數字指示儲存於記憶體單元中之一資料 數位（圖4A中’由兩個位元b〇、bi表示〇、1、2或3中之一 者）。該等記憶體單元配置為一矩陣形式。一列之記憶體 單元係耦合至一字線WL0至WLn之彼等記憶體單元，且一 行之記憶體單元係耦合至一位元線BL0至BLm之彼等記憶 體單元。 在所圖解說明之實例中，逐頁寫入一資料型樣，其中每 一頁包含一字線上之每隔一個記憶體單元。如圖4B中所顯 示，可將包含一1、1、1.....1型樣之一頁寫入於位於偶 數編號位元線BL0、BL2、…及第一字線WL0處之記憶體 單元C00、C20、…上。可將包含相同1、1、1、…、J型 樣之另一頁寫入於位於奇數編號位元線bl丨、BL3、...

BLm及第一字線WL0處之記憶體單元ci〇、C30、…CmO 上。如圖4C中所顯示，以相同方式，亦可將包含相同型樣 之頁寫入於緊靠第一字線WL0上方之一第二字線WL1上之 記憶體單元上。 在此實例中，將一資料數位「1」寫入於一記憶體單元 142239.doc 201011758 C2〇上’且接著隨後將相同資料數位寫入於相鄰記憶體單 元cio、cu、C21、C31及C30上。在此一例項下記憶體 單元C20可經歷來自相鄰記憶體單元CIO、Cll、C21、C31 及C30之干擾（例如浮動閘極耦合）。彼此具有相同資料數 位之相鄰記憶體單元CIO、Cll、C21、C31及C30可以一協 同方式影響記憶體單元C20之臨限電壓，從而導致儲存於

記憶體單元C20中之資料數位之一錯誤。以此方式，圖4D 中所顯示之1之一重複型樣可引起儲存於該等記憶體單元 ® 中之資料數位之多個錯誤。在一記憶體區塊中之某些相鄰 記憶體單元中具有相同資料數位之此一資料型樣可稱為一 整體型樣。 除上文所闡述之資料型樣以外，熟習此項技術者應瞭 解，存在可在記憶體單元之間引起干擾之各種其他重複資 料型樣，該干擾可導致儲存於記憶體單元中之資料數位之 錯誤。於某些例項下，當（例如）測試記憶體單元時，可有 意地將此等重複資料型樣提供至該等記憶體單元。因此， 需要一種用以減少或消除此資料型樣相依干擾之方案。 於一個實施例中，一NAND快閃記憶體器件包含一記憶 - 體區塊，其包含複數個字線、複數個位元線及位於該等字 線與位元線之交又處之複數個記憶體單元。可依序將欲寫 入於-記憶體區i鬼中之記憶體單元之至少某些記憶體單元 上之資料（本文中稱為「原始」資料）提供至nand快閃記 憶體器件。使用一資料隨機化器改變該原始資料以使得該 為料之一型樣在儲存於該記憶體區塊令時不同。將經改變 I42239.doc -9- 201011758 之資料儲存於該記憶體區塊中。將關於該資料之改變之資 訊儲存於NAND快閃記憶體器件中，且當自該記憶體區塊 讀取該資料時使用該資訊。 參照圖5,下文將闡述包含一資料隨機化器之一 NAND快 閃記憶體之一個實施例。所圖解說明之NAND快閃記憶體 5 00包含一記憶體區塊5 1 〇、一位元線解碼器520、一字線 解碼器530、一資料隨機化器540及用於隨機化資訊之儲存 器550。雖然未圖解說明’但NAND快閃記憶體500可包含 其他記憶體區塊及用於其運作之其他組件。 記憶體區塊510包含配置為一矩陣形式之複數個記憶體 單元。3己憶體區塊5 1 0亦包含字線及位元線。該等記憶體 單兀、該等字線及該等位元線之細節可如上文結合圖2A至 2C所闡述者-樣。於—個實施例中，該等記憶體單元可係 單階單to (SLC) ^於其他實施例中，該等記憶體單元可係 多階單元（MLC)。 位元線解碼器520經組態以根據由一外部器件（未顯示 提供之-位址選擇位元線。該外部器件可係需要將資料儲 存於NAND快問記憶體器件中之任一類型之電子器件。位 元線解瑪器520接收來自該外部器件之位址及來自資料隨 機化器540之經改變資料。位元線 策鮮碼态520根據該位址將 該經改變資料提供至該記憶體區塊。 字線解碼器530經組態以根據由 .西埋_从 卜态件提供之位址 選擇子線。字線解碼器530接收來 根據該位址來選擇一字線。 “外心件之位址且 142239.doc 201011758

資料隨機化器540經組態以在一寫入作業期間將原始資 料改變為經改變資料以使得該資料以不同於該原始資料本 應以其儲存之一型樣的一型樣被儲存，且在一讀取作業期 門將該經改變之資料恢復為該原始資料。資料隨機化器 540在一寫入作業期間接收來自該外部器件之原始資料及 記愫體單元之位址。資料隨機化器54〇以一隨機方式或以 偽隨機方式將該原始資料改變為經改變資料，且健存與 °亥寫入作業期間儲存器550中之改變（後文稱「隨機化資 汛」）相關聯之資訊。於某些實施例中，資料隨機化器54〇 可使用先前儲存於儲存器55〇中之資訊來改變資料。 貝料隨機化器540在一讀取作業期間接收來自外部器件 的圮憶體單元之位址及來自記憶體區塊51〇之經改變資 料。資料隨機化器540在該讀取作業期間使用該隨機化資 訊來將該經改變資料恢復為該原始資料。 用於隨機化資訊之儲存器55〇用於儲存針對儲存於記憶 體區塊510中之資料之隨機化資訊。於一個實施例中，儲 存器550可係NAND快閃記體器件5〇〇或其部分中之其他 。己隐體區塊中之-者或多者。於其他實施例中，儲存器 550可係NAND快閃記憶體器件5〇〇中之一個《多個可重寫 非揮發Ι± β己隐體。熟習此項技術者將瞭解，各種類型之儲 存器件可用於儲存器550。 參…、圖5及6Α 了文將詳細闡述圖5之資料隨機化器之一 個實施例。圖6Α之所圖解說明資料隨機化器議包含一偽 隨機位元（PRB)產生器㈣、-第-職閘㈣及-第二 142239.doc -11· 201011758 XOR閘630。於所圖解說明之實施例中，僅顯示用於處理 資料之一對XOR閘620 ' 630。然而，熟習此項技術者應瞭 解’一資料隨機化器600可包含更多對之x〇r閘。於其中 將資料作為一位元組（亦即，8個位元）同時提供之一個實施 例中，資料隨機化器600可包含用於該8個位元中之每一者 之一對XOR閘（亦即，8對XOR閘）。 在一寫入作業期間’偽隨機位元產生器61〇接收指示其 中欲儲存資料之記憶體單元之位址，且針對該等位址中之 每一者產生一隨機位元。偽隨機位元產生器61〇對其輸出 具有確定性’亦即，偽隨機位元產生器610針對該等位址 中之每一者產生「0」或「1」之一唯一輸出。舉例而言， 每當偽隨機位元產生器610接收一特定位址Γχ」時，其總 產生「1」^同樣’每當偽隨機位元產生器61〇接收另一特 定位址「y」時’其總產生「〇」。 將資料連同一唯一位址一起提供至NAND快閃記憶體器 件500。因此，每一唯一位址在通過偽隨機位元產生器61〇 時皆產生「0」<「1」之一唯一值。如下文將闡述，此唯 一位址可用於改變原始資料。 偽隨機位元產生器610將隨機位元提供至第一 x〇R閘62〇 之輸入中之一者。偽隨機位元產生器61〇亦將隨機位元儲 存於儲存器55〇中（圖5)。 在一讀取作業期間，偽隨機位元產生器61〇接收指示欲 自其讀取資料之記憶體單元之位址，且針對該等位址中之 每一者自儲存器550檢索一隨機位元。偽隨機位元產生器 142239.doc -12- 201011758 610將隨機位元提供至第二x〇r閘630之輸入中之一者。 在一寫入作業期間，第一X0R閘620接收來自偽隨機位 元產生器610之一隨機位元及欲寫入於記憶體區塊510(圖5) 中之一記憶體單元上之原始資料DW。該記憶體單元係由 偽隨機位元產生器610已接收之一位址指示。第一 x〇r閘 620對隨機位元及資料DW實施一 XOR運算，且提供所得輸 出DIN作為欲實際上寫入於記憶體區塊51〇中之記憶體單元 上之經改變資料。於使用一多階單元快閃記憶體器件之某 Φ 些實施例中’可進一步處理所得輸出DIN以使得將兩個資 料位元儲存於一單個記憶體單元中。 在一讀取作業期間’第二x〇r閘630接收來自偽隨機位 元產生器610之一隨機位元及自記憶體區塊51〇中之一記憶 體單元讀取之經改變資料D〇UT。該記憶體單元係由偽隨 機位元產生器610已接收之一位址指示。第二x〇r閘63〇對 資料D0UT及隨機位元實施一 x〇R運算，且提供所得輸出 DR作為欲實際上讀出至外部器件（未顯示）之原始資料。 ® 雖然未圖解說明，但所得輸出DIN在被寫入於記憶體區 塊510上之前可暫時地儲存於一緩存器（未顯示）中。同樣， • 自記憶體區塊510讀取之資料D0UT在其自記憶體區塊51〇 被讀取之後可儲存於該緩存器中，且可隨後被提供至資料 隨機化器600。 參照圖5、6A及6B，下文將闡述圖6A之資料隨機化器 600之運作。在一寫入作業期間，可將一位址序列自一外 部器件提供至NAND快閃記憶體器件5〇〇。舉例而言，在圖 142239.doc •13· 201011758 6B中，該等位址依次係指示一字線上之記憶體單元之 0000、0001、0010、0011、0100、…、χχχχ。 亦將原始資料自該外部器件提供至NAND快閃記憶體器 件500。欲寫入於由該等位址指示之記憶體單元上之資料 位元DW可具有一重複型樣。舉例而言，該等資料位元可 依次為（例如）1 ' 1、1、1、1、…、1。偽隨機位元產生器 610所產生之隨機位元RB可依次為（例如）〇、i、1、〇、 〇、*··、 1 〇 第一 XOR閘620對資料DW及隨機位元RB實施一 XOR運 算（參見下表1)。 表1 資料數位(DW) 隨機位元(RB) DIN 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 結果依次為1、〇、〇、1、1、…、〇。因此，實際上寫入 於記憶體區塊之字線上之資料數位DIN將呈一經隨機化型 樣，而非原始重複型樣。 在一讀取作業期間’可將記憶體區塊5丨〇中之記憶體單 元之一位址序列自該外部器件提供至NAND快閃記憶體器 件500。偽隨機位元產生器61 〇檢索與該等位址相關聯之一 隨機位元序列。舉例而言’在所圖解說明之實例中，針對 位址 0000、0001、〇〇1〇、〇〇11、〇1〇〇、…' χχχχ 自儲存器 5 5 0檢索一隨機位元RB序列0、1、1、〇、〇、…、1。自吃 142239.doc -14· 201011758 憶體區塊510中之該等位址處 批爽之汜憶體單7C讀取經改變資 料DOUT。在所圖解說明夕香7丨4 圃阱飞月之實例中，資料位元DOUT係在 上述寫入作業期間已儲存之1、〇、〇、1、1、...、〇〇 第二XOR閘63〇對D〇UT& RB實施一 x〇R運算（參見下表 2)。 表2 資料數位(DOUT) 5--- 隨機位元(RB) 0~~- DR 0 0 Ί 1 1 0 1 1 1 0 結果依次為卜卜卜卜1、…、1。因此，自編〇快 閃記憶體器件5 0 0實際上讀出之資料D R對應於原始資料。 將資料DR提供至外部器件。因此， 上述資料隨機化方案 對一外部器件可顯而易見。 在一擦除作業期間，將記憶體區塊51〇中之所有記憶體

單元擦除至相同狀態。因此，在一擦除作業期間可停用資 料隨機化器540。 於上述實施例之該等方法中，將原始資料改變為經改變 資料，此可避免將一重複資料型樣儲存於一 NAND快閃記 憶體器件中之一記憶體區塊上。藉由避免將一重複資料型 樣寫入於一記憶體區塊上，可減少或消除與此一重複資料 型樣相關聯之干擾（例如，浮動閘極耦合）。 以上實施例係在NAND快閃記憶體器件之上下文中閣 H2239.doc -15· 201011758 述。該等實施例亦可適於NOR快閃記憶體器件及具有與寫 入於其記憶體單元上之一資料型樣相關聯之類似干擾問題 之其他類型之記憶體器件（例如EPr〇M、EEPROM等）。另 外’以上實施例可適於由於其寫入方法及某些記憶體單元 對來自相鄰記憶體單元之干擾之固有敏感性而具有上述類 似問題之任何其他類型之固態記憶體器件。 可將根據上述實施例之一快閃記憶體器件併入於各種電 子器件中。該等電子器件之實例可包含但不限於消費電子 產品、電子電路、電子電路組件、消費電子產品之部件、 電子測試裝置等。消費電子產品之實例包含但不限於一行 動電話、一電話、一電視、一電腦監視器、一電腦、一可 攜式s己憶體器件（例如，USB驅動器）、一固態磁碟、一手 持電腦、一個人數位助理（PDA)、一微波爐、一冰箱、一 立體視覺系統、一卡式記錄器或播放器、一 DVD播放器、 一CD播放器、一VCR、一Mp3播放器、一無線電裝置一 攝錄像機、-光學相機、—數位相機、—清洗機、一乾燥 機、一清洗機/乾燥機、一複印機、一傳真機、一掃描 儀 夕功此周邊器件、一腕表、一鐘錶、一遊戲器件 等。此外，該電子器件可包含未完成之產品。 一個實施例係一種包含以下各項之記憶體器件：_記憶 體區塊其包含複數個記憶體單元；及一資料隨機化器， 其經組態以隨機地或偽隨機地將欲儲存於該記憶體區塊中 之原始資料改變為經改變資料。改變該原始資料以使得一 資料型樣在儲存於該記憶體區塊中時不同於其在該原始資 142239.doc 201011758 料已在冑入作業期間儲存於該記憶體區塊中時本應有的 型樣。 另實施例係' —種包含以下各項之裝ϊ : 一記憶體區 塊:其包含複數個記憶體單元；及一資料隨機化器，其經 &態以接收表示-第-型樣中-卜組數位之原始資料， χ隨機地或偽隨機地改變該原始資料所表示之該等數位中 之某些數位（但並非所有數位），藉此在一寫入作業期間產 生表不不同於該第一型樣之一第二型樣中一第二組數位之 粵，，！改變貝料。該裝置經組態以將該經改變資料儲存於記憶 體區塊中。 又一實施例係一種運作一記憶體器件之方法◊該方法包 含.接收原始資料；將該原始資料隨機地或偽隨機地改變 為經改變資料；及儲存該經改變資料。改變該原始資料以 使得一資料型樣在儲存於該記憶體區塊中時不同於其在該 原始資料已儲存於該記憶體區塊中時本應有的型樣。 雖然已根據某些實施例闞述了本發明，但對熟習此項技 術者顯而易見之其他實施例（包含不提供本文所列舉之全 部特徵及優點之實施例）亦歸屬於本發明之範_内。此 外，上述各種實施例亦可經組合以提供其他實施例。另 外，在一個實施例之上下文中所顯示之某些特徵亦可併入 至其他實施例中。因此，本發明之範疇僅參照隨附申請專 利範圍來界定。 【圖式簡單說明】 根據實施方式且根據意欲圖解說明而非限定該等實施例 H2239.doc •17· 201011758 之附圖，將更好地瞭解該等實施例，且圖式中： 圖1係包含複數個記憶體區塊之一習用NAND快閃記憶體 益件之一不意圖， 圖2A係一習用NAND快閃記憶體器件之一記憶體區塊之 一示意圖； 圖2B係圖2A之記憶體區塊之示意性橫截面； 圖2C係圖解說明將資料儲存於一 NAND快閃記憶體器件 之一區塊上之一習用方法之一示意圖； 圖3 A係圖解說明一單階記憶體單元之實例性臨限位準之 一圖示； 圖3B係圖解說明可在記憶體單元中引起錯誤之一實例性 資料型樣之·一不意圖， 圖4A係圖解說明一多階記憶體單元之實例性臨限位準之 一圖示； 圖4B至4D係圖解說明可在記憶體單元中引起錯誤之另 一實例性資料型樣之示意圖； 圖5係包含根據一個實施例之一資料隨機化器之一 NAND 快閃記憶體器件之一示意性方塊圖； 圖6 A係圖5之資料隨機化器之一個實施例之一示意性方 塊圖；且 圖6B圖解說明圖6 A之資料隨機化器之運作。 【主要元件符號說明】 10 記憶體區塊 100 記憶體區塊 142239.doc -18- 201011758 110 記憶體單元 120a 上部位元線選擇電晶體 120b 下部位元線選擇電晶體 201 基板 210 源極區域 212 汲極區域 214 經摻雜通道區域 216 第一電介質 φ 218 浮動閘極 220 第二電介質 222 控制閘極 500 NAND快閃記憶體 510 記憶體區塊 520 位元線解碼器 530 字線解碼器 540 資料隨機化器 胃 550 儲存器 600 資料隨機化器 610 偽隨機位元（PRB)產生器 620 第一 XOR閘 630 第二XOR閘 BLO 位元線 BL1 位元線 BL2 位元線 142239.doc -19- 201011758 BL3 位元線 BLm 位元線 BLm 至 1 位元線 BLm至 2 位元線 COO 記憶體單元 C01 記憶體單元 CIO 記憶體單元 Cll 記憶體單元 C12 記憶體單元 C20 記憶體單元 C21 記憶體單元 C30 記憶體單元 C31 記憶體單元 CmO 記憶體單元 WLO 字線 WL1 字線 WL2 字線 WL3 字線 WL4 字線 WL5 字線 WLn 字線 WLn 至 1 字線 WLn至 2 字線 WLn至 3 字線 142239.doc -20- 201011758 WLn至4字線 WLn至5字線

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Claims (1)

1. 201011758 七、申請專利範圍： 1· 一種記憶體器件，其包括： 一記憶體區塊’其包含複數個記憶體單元；及 一資料隨機化器’其經組態以隨機地或偽隨機地將欲 儲存於該記憶體區塊中之原始資料改變為經改變資料， 其中改變該原始資料以使得一資料型樣在儲存於該記 憶體區塊中時不同於其在該原始資料已在一寫入作業期 間储存於該記憶體區塊中時本應有的型樣。 2. 如請求項1之器件，其中該資料隨機化器進一步經組態 以在一讀取作業期間將該經改變資料恢復為該原始資 料。 3. 如請求項2之器件，其中該資料隨機化器包括一隨機位 元產生器，其經組態以接收指示該等記憶體單元中之至 少某些s己憶體單元之位址，且針對該等位址中之一相應 者產生一隨機位元。

   如請求項3之器件，其中該資料隨機化器進一步包括一 第一邏輯閘，其經組態以對針對該等位址中之一者所產 生之隨機位凡及欲在該寫入作業期間儲存於該等位址 中之省者所指示之一記憶體單元中之該原始資料實施 一 XOR運算。 5.如凊求項3之器件，其中該資料隨機化器進一步包括一 第二邏輯閘，其經組態以對針對該等位址甲之一者所產 生之隨機位元及在該讀取作業期間自該等位址中之該 者所扣示之一記憶體單元所讀取之該經改變資料實施 142239.doc 201011758 一 XOR運算。 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 如請求項3之器杜，甘、A ^ Ψ 其進一步包括用於儲存關於該資料 之該改變之資訊之儲存器。 °青求項6之器件，其中該資訊包括針對該等位址所產 生之該等隨機位元。 如請求項6之器件，其進一步包括另一記憶體區塊，其 中該儲存器係另一記憶體區塊。 青求項6之器件’其進一纟包括一唯讀記憶體(r〇m)， 其中該儲存器係該ROM。 如凊求項1之器件，其中該資料隨機化器經組態以在一 擦除作業期間被停用。 如凊求項1之器件，其中該等記憶體單元係單階單元 (SLC)。 月求項1之器件，其中該等記憶體單元係多階單元 (MLC) 〇 請求項1之器件，其中該記憶體器件包括一 NAND或 nor快閃記憶體器件。 一種裝置’其包括： °己愧體區塊，其包含複數個記憶體單元；及 資料隨機化器’其經组態以接收表示一第一型樣中 第組數位之原始資料，且隨機地或偽隨機地改變該 原始資料所表示之該等數位之某些數位但並非所有數 位’藉此在一寫入作業期間產生表示不同於該第一型樣 之一第二型樣中一第二組數位之經改變資料， 142239.doc 201011758 其中該裝置經組態以將該經改變資料儲存於該記憶體 區塊中。 15.如請求項14之裝置，其中該資料隨機化器進—步經組態 以在一讀取作業期間將該經改變資料恢復為該原始^ 料。 • I6.如請求項14之裝置，其中該資料隨機化器進一步經組態 以接收指示該第一組數位欲儲存於其上之該等記憶體單 元中之至少某些記憶體單元之位址。 • 17.如請求項16之裝置’其中該資料隨機化器進一步經組態 以針對該等位址中之一相應者產生一隨機位元，其中該 資料隨機化器進一步經組態以對針對該等位址中之一者 所產生之一隨機位元及該原始資料所表示之該等數位中 之一相應者實施一 XOR運算，且其中該等數位申之該相 應者欲在該寫入作業期間儲存於該等位址中之該一者所 指示之一記憶體單元中。 18·如請求項14之裝置，其中該裝置包括一固態記憶體器 W 件。 19. -種運作-記憶體器件之方法，該方法包括： 接收原始資料； 將該原始資料隨機地或偽隨機地改變為經改變資料；及 儲存該經改變資料，其中改變該原始資料以使得一資 料型樣在儲存於該記憶體區塊中時不同於其在該原始資 料已儲存於該記憶體區塊中時本應有的型樣。 20. 如4求項19之方法，其中改變該原始資料包括： 142239.doc 201011758 接收指示該等記憶, 趙早疋中之至少某些記憶體單元之 位址；及 針對該等位址中之一相庵本A __ 相應者產生一隨機位兀。 21. 如》旁求項20之方法’其中改變該資料進一步包括對針對 該等位址中之-者所產生之―隨機位元及欲儲存於該等 位址中之该一者所指示之一記憶體單元中之資料實施— XOR運算，藉此產生該經改變資料。 22. 如睛求項21之方法，其進一步包括在儲存該經改變資料 之後： 自該等位址中之該一者所指示之該記憶體單元讀取該 經改變資料； 對針對該等位址中之該一者所產生之該隨機位元及自 該記憶體單元所讀取之該經改變資料實施一 X〇R運算， 藉此恢復該原始資料；及 輸出該經恢復之原始資料。 23_如請求項2〇之方法，其進一步包括將關於該改變之資訊 儲存於儲存器中。 24_如請求項23之方法，其中該資訊包括針對該等位址所產 生之該等隨機位元。 25.如請求項19之方法，其進/步包括在一擦除作業期間停 用該改變。 142239.doc