TW561480B - Writable tracking cells - Google Patents
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Description
561480 A7 B7 五、發明説明(1 ) 一、 發明所屬技術領域 本發明大致關係於非揮發性半導體記憶裝置,更明確 言之,係有關使用追蹤記憶格來讀取多狀態記憶體。 二、 先前技術 在半導體記憶格中,資料由規劃該記憶格以具有想要 臨限電壓來儲存。該記憶格中所儲存之資料由決定該記憶 格之臨限電壓,並轉譯此電壓爲邏輯位準來讀取。在二狀 態,二進位記憶格之情形,此轉譯可使用一基準或分裂點 電壓,以提供一讀取點來執行:具有臨限電壓在此讀取點 以上之記憶格相當於一狀態,而具有臨限電壓在此讀取點 以下之記憶格相當於另一狀態。當一記憶格爲一多狀態記 憶格時,需引進若干讀取點,以區別各別狀態。 隨記憶格中所儲存之狀態增加,一臨限値範圍內需包 含更多之狀態。結果,與一特定狀態相對應之此範圍之部 份變爲更窄,及各讀取點變爲更接近。一旦已規劃記憶格 ,其臨限値由於若干理由會自其所規劃之位準改變。此可 由於非揮發性記憶體中電荷保持不完善所引起,其中,記 憶格之臨限値會視所施加之偏壓、由所儲存之電荷本身所 產生之電磁場、及所陷留於介電質中之電荷而上升或下降 。此亦可由於記憶格規劃時及其讀取時其間之操作情況改 變所引起。如用以決定記憶格資料內容之讀取點不依循該 記憶格中之這些改變,則讀取點不能精確鑑別出不同之臨 限電壓。這是當例如來自帶隙電路之一·組固定通用之基準 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2〗0X 297公釐) -----i-IU_批衣 — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 i· > In I In -4- 561480 經濟部智毡財/|-场技工^]費合作幵.?7、% A7 ___ B7五、發明説明(2 ) 電壓被用以產生讀取點的情形。此一電路對諸狀況不反應 ,或有差別地反應,導致記憶格之臨限電壓改變。當此改 變夠大時,讀取點不再正確地鑑別在各記憶格上所發現之 臨限電壓,及所規劃之資料不再正確讀取。 一種用以改善記憶格被讀取時,讀取點及規劃該等記 憶格所臨限電壓至一特定資料狀態間之對應性的正確度之 方法爲使用可寫入之基準或追蹤記憶格。此等爲一組記憶 格,但此等並非寫入資料,而是寫入預定之基準値。然後 ,自此等記憶格取出讀取點,由於此等記憶格將與資料記 憶格有相似表現,所以,此等記憶格將提供較原規劃於該 位準之一記憶格之資料位準與現行臨限電壓間更正確之對 應性。於多狀態記憶體中之基準記憶格之使用係說明於美 國專利 5,172,338,及另詳細說明於1 997年 8月7日 所提出之美國專利申請書序號 08/9 1 0,947,二者均讓渡給 SanDisk公司,且在此二者列作參考。 隨每記憶格之狀態數之增加,需要進一步提高讀取處 理之正確度。故此,需要改善追蹤記憶格之技術,此等技 術不只增加其正確度及使用速度,同時也降低其以實際追 蹤記憶格及相關電路表現所需之虛耗量。 三、發明內容 本發明提供若干技術,使用可寫入追蹤記憶格。記憶 體之每一寫入區塊設置多個追蹤記憶格。每次相關寫入區 塊之使甩者記憶格被寫入時’宜同時使用相同之固定通用 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公嫠) -5- 561480 A7 B7 五、發明説明(3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之基準位準,以設定追蹤及使用者記憶格規劃之臨限,以 再規劃此等記憶格。每次讀取使用者記憶格時,均讀取追 蹤記憶格之臨限電壓,並且,使用此等臨限値,以決定使 用者記憶格之儲存之邏輯位準。 在一組實施例中,一或更多追蹤記憶格之群組與多狀 態記憶體之不同邏輯位準相關聯。此等追記憶格群組可設 置僅用於一副組之邏輯位準。根據此副組,針對所有邏輯 位準,導出用以轉譯臨限電壓之讀取點。在一實施例,各 由多個追記憶格構成之二群組均與多位元記憶格之二邏輯 位準相關聯。根據此對群組之臨限値,一線性邏輯位準對 臨限位準關即能轉譯使用者記憶格之臨限値爲任一邏輯位 準。如此,可根據與非相鄰之邏輯位準關聯之追蹤記憶格 之群組,而決定資料記憶格之邏輯位準。藉由使用更多追 蹤記憶格群組,可獲得記憶格臨限値及邏輯位準間更複雜 之關係。 經濟部智慧財是.局,'肖工消^合作社卬災 經由使用追蹤記憶格讀取資料記憶格的方法可具有數 位或類比實施法。在數位實施法中,以較資料記憶格中所 儲存之位元數爲高之解析度讀取追蹤記憶格之臨限電壓。 控制器或其他電路然後藉由以較低解析度位準讀取記憶格 ,或轉譯在較高解析度上所讀取之使用者記憶格値爲邏輯 位準,而變換此等較高解析度値,以轉譯使用者記憶格臨 限値爲較低邏輯位準。在類比實施法中,使用追蹤記憶格 群組之類比臨限値直接讀取使用者記憶格,而無需先轉譯 其成爲數位値。一示範之類比實施例提供每一·寫入扇區一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -6 - 561480 A7 B7 五、發明説明(4 ) 專用類比感測放大器給每一追蹤記憶格、用以每一群組之 追蹤記憶格的一平均電路、及一電阻元件串,俾由平均値 提供所有所需之讀取點。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一組實施例於寫入追蹤記憶格上,提出使用不同之 電壓及/或時計,俾在追蹤記憶格之最後寫入臨限値中 產生較少之不確定性。由於追蹤記憶格普通遠較使用者記 憶格少,故系統寫入速度常由使用者記憶格,而非參考記 憶格所限制。故此,可使用不同之電壓及/或時計,此 一般較慢寫入基準記憶格,而寫入最慢之基準記憶格仍與 最慢之使用者記憶格同樣快。此可降低基準記憶格臨限値 之不確定性,而不會太大影響整個系統寫入速度。 自以下較宜實施例之說明,可明暸本發明之其他目的 ,優點,及特色,說明應參考附圖。 四、實施方式 經濟部智慧財產咼工ί/i費合作社印焚 非揮發性半導體記憶體已藉由減小電路之個別元件大 小並增加個別記憶格之可儲存資料量,而增加儲存容量。 例如’美國專利 5,712,189及 6,1 03,573,及於 2000年 2月17日所提出之美專利申請書序號〇9/505,5 5 5,及 於 2000 年 9 月 22 日由 Jack H.Yuan 及 Jacob Haskell 所提出’益題爲”具有不連續之汲及源擴散區由連續之位 元導線接觸之非揮發性記憶格行列及製造方法"等所述 之裝置’每實體浮動閘儲存電晶體可儲存高至四邏輯位元 ,此等專利均讓渡給SanDisk公司,並均由此列作參考。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2]0Χ 297公釐) 561480 A7 _B7_____ 五、發明説明(5 ) 此儲存器需每一浮動閘可在其內對1 6或更多之可能記憶 狀態之一編碼。此等記憶狀態之每一個相當於一在浮動閘 上所儲存之電荷之獨有値,或更精確言之爲一窄小範圍之 値,此與其相鄰狀態電荷儲存値充份分開,使其與其相鄰 狀態以及其他狀態淸楚區隔。 一記憶格之儲存電荷位準之決定可由電流感測執行’ 其中,其導通的振幅係使用固定偏壓情況,或經由臨限電 壓情況加以感測,此導通的啓始係使用變化操縱閘偏壓情 況加以感測,以提供二個更標準之安排。電流感測方法 在美專利 5,1 72,338及美專利申請書序號 08/9 1 0,947中更 完全說明,二案列作參考,並可使用於以下所述之各實施 例中。然而,以下說明之大部份使用臨限電壓 Vth感測 方法,因爲此提高感測解析度,保持電流爲低,因此也保 持與大量平行讀取操作有關之電功率爲低,因而減少高位 元線電阻之易受傷害性至最低程度。 實際之感測可由若干方式執行,例如,藉由依序比較 ~記憶格之臨限電壓與每一基準電壓。對於多狀態記憶格 ,可更有效利用一個記憶格一個資料格地資料條件二進搜 索法,其例如可經由一序向通過四次的感測操作,而平行 決定所感測之每一記憶格之Vth爲16解析度之一。感測 所需之解析度量係針對所提出之各實施例而討論如下。一 般言之,所用之解析度量常在較高解析度與較低解析度間 作取捨,較高解析度造成超出示範實施例之最小所需4位 元解析度爲多的可能 '、位元〃,但以較大佔闬面積爲代價 ------- ---- 本紙張尺^適用中國國家標準(CNS ) A4規袼(210X 297公漦) -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 經濟部智慈財4^择24^合作社.5!乾 561480 經濟部智¾財產局工作社,51-1¾ A7 B7 五、發明説明(6) ,以感測並儲存此等額外之位元,同時花用更多之時間, 這是由於這些額外位元在二進搜尋法中所增加之感測通過 次數,及由於轉移此額外資訊之故。 爲了取出記憶格中所儲存之資料,資料必需以充分之 傳真度加以寫入及儲存。在規劃時,在寫入之資料單元內 之有關每一儲存狀態的値之範圍,如一扇區必需限定於不 變之嚴格範圍,以及,此等範圍及其有關最近鄰近範圍之 中心間之間隔,即是,在予以寫入單元內之上下相鄰之具 有 Vth之諸狀態亦可維持於經常性控制之目標範圍內。 資料一旦寫入,在記憶格群組內所儲存之電荷位準首要維 持其位準經一段時間,次要以相同模式漂移開此等値,及 更次要爲發散。 當讀取一資料單元時,該單元內之每一記憶格之儲存 狀態應由感測電路以充分高之精確度及解析度解出,以適 當解析每一儲存帶之範圍,及各相鄰帶間之間隔。應注意 此並不需要知道每一此等狀態有關之使用者資料,僅需以 充分之傳真度讀回其中所含之狀態。那些不能以充分之傳 真度讀取,或規劃或儲存以資料之記憶格可由改錯碼 (ECC)或其他等效錯誤管理加以處理,其係諸如說明於美 專利 5,41 8,752號,此列作參考。 在此等安排下,最低之感測需求爲僅需以充分之傳真 度解析出每一記憶格之儲存。如此,可在同時寫入儲存單 元或扇區內,重製每一記憶格與所有其他記憶格之位準關 係。此時無需建立代表此等値之絕對資料’只要可自此資 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^ 561480 Α7 Β7 五、發明説明(7 ) 訊中取出一關鍵碼或轉譯碼,以提供於所解出之儲存位準 及對應狀態間之映射或區別過濾即可。在無此關鍵碼時, 此增加絕對基準之額外需求,以充分之精確度再製在資料 原寫入時所存在之確實操作情況,俾可精確轉譯諸位準爲 資料。在此轉譯中之任何不精確均需由帶保護,增加狀態 及隨後記憶窗之餘裕需求。由於可靠性及動態範圍考量下 ,可用之臨限電壓之記憶窗爲有限之大小,所以這將限制 可編碼之位準之數量,以及,儲存於一實體記憶格中之實 際位元數。 即使具有此絕對基準能力,當在未來某時刻讀取時, 在讀回位準相對於原寫入時所建立之諸位準仍有一共同模 式位移,如可能發生於高寫入週期忍耐位準上者,此等容 易由於記億格解脫而”鬆動",致絕對基準並無幫助( 讀回位準及資料位準間之轉譯並不相同)。假定如此’加 上在大量生產中非常難以保証此絕對基準能力’故經多年 之資料儲存及操作,廣大範圍之操作溫度’及各種目標供 應位準及預期最後產品可安全之有關範圍’常宜不依賴此 "絕對,,基準,而較依賴於儲存媒體中所固有之π相對 "能力。 此可於媒體中埋設該轉譯鍵,常在資料扇區單兀本身 內達成。在以下之實施例中,可引進額外數量之實體記憶 格,即虛耗基準或"追蹤”記憶格於每一扇區內’以 支持此功能,此諸如說明於美國專利 5,172,3 3 8 及 美國專利申請書序號08/9 1 0,947,此等在以上列作參考。在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部智慈ST4^UV 一为^^作---1;^於 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】0X 297公釐) -10- 561480 A7 ____B7_____ 五、發明説明(8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 大部份實施例,此等記憶格在所有方面均與使用者資料記 憶格相同,除了它們包含由控制器,韌體,或其組合在資 料寫入時所建立之已知資料或儲存位準外。此等可附著至 使用者資料上,其方式類似(就位置及規劃,非功能而論 )ECC位元,如同於美國專利 5,41 8,752所述,此亦在以 上列作參考。每一資料扇區故此含有使用者資料記憶格’ 但亦可包含追蹤記憶格,改錯碼記憶格,信頭等,這些並 非直接用以儲存資料。在具有追蹤記憶格及ECC 記憶 格之實施例中,二者可依互補之方式用以增加記憶體之可 靠性,ECC記憶格用以改正資料値,及追蹤記憶格用以 讀取使用者資料及ECC記憶格。 經濟部智慈財/|.^’'只工4費合作^卬製 在所述之大部份實施例中,追蹤記憶格與使用者資料 記憶格被同樣處理,利用轉動及任何其他磨損等化策略, 俾最精確反映其有關使用者資料所指定之記憶格之經歷。 使用者資料之可如下地連結至追蹤記憶格之轉動或捺跳, 或獨立處理。由於追蹤記憶格之轉動資訊可由比較其臨限 位準取出,故使用者記憶格之轉動可由追蹤記憶格之轉動 決定。由於追蹤記憶格轉動可藉由共相關此資訊而被處理 爲使用者記憶格轉動的函數,所以記憶體可節省虛耗,因 爲無需分配額外之記憶格以儲存使用者記憶格轉動資訊。 以下說明可寫入之追蹤記憶格之使用上之一些改變,此等 格可個別或聯合使用,以改善美國專利 5,1 72,3 38及美 國專利申請書序號 08/91 0,947之方法。 由每次規劃有關之使用者記憶格時,重行規劃追蹤記 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) 561480 A7 B7 五、發明説明(9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 憶格,追蹤記憶格發展與使用者記憶格相同之·,經歷’故發 展與使用者記憶格相同之電荷保持特性°例如’如使用者 記憶格之臨限在1 〇年後平均下降1 0mV ’則追蹤記憶格 之臨限平均下降相同之1 〇mV。藉由同時讀取追蹤記憶格 與使用者記憶格,並使用追蹤記憶格來決定每一邏輯位準 之預期臨限電壓,則此電荷損失並不劣化彳吏用記憶格之有 效餘裕。 而且,熟知非揮發性記憶格之電荷保持特性隨所執行 之規劃/抹除循環數的函數而改變。藉由使追蹤記憶格抹 除及再規劃約與使用者記憶格相同之次數,此對電荷保持 之循環相附關係被考慮,且並不降低有效之記憶格臨限餘 裕。 經濟部智慧財產^段工消骨合竹扦卬以 追蹤記憶格之臨限可使用類比或數位技術讀取。類比 技術之一例包括規劃追蹤記憶格於在 N = 2n狀態之一中之 使用者記憶格間之臨限,如槪要顯示於圖1。(以下圖1 及圖3二者爲理想情形,其中所有記憶格在若干個別値之 一,而非較實際之値範圍中)。在此情形,可直接使用微 分感測,以比較個別追蹤記憶格臨限及施加相同之控制閘 電壓 VCC之使用者記憶格臨限。圖2顯示此一類比安排 之方塊圖,以 V。。施加於使用者記憶格22及追蹤記憶 格21 ,此區別位準i及i + 1,二記憶格之輸出饋送至 微分放大器2 3,以決定使用者記憶格2 2之 V t h是在追 蹤記憶格 2 1之Vih以上或以下。由比較使用者記憶格及 規劃於不同位準上之追蹤記憶格,決定使周者記憶格之邏 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公楚) -12- 561480 A7 ___ _B7 _ ______ 五、發明説明(1Q) 輯狀態。此等比較可爲線性搜索,比較每一記憶格及每一 追蹤記憶格,或爲二進位搜索,減少所需之比較數。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財i^B(工消骨合作Η印:¾ 使用追蹤記憶格之類比感測予以規劃爲與使用者記憶 格相同臨限上之另一方法係如圖3所槪要顯示。在此情形 ,在讀取操作之期間中,使用多個追蹤記憶格,以決定用 以讀取使用者記憶格之適當控制閘電壓,係如圖4所顯示 ,且更詳細說明於美國專利申請書序號08/910,947中。追 蹤記憶格 41及42具有不同之規劃臨限,分別相對於狀 態i及i+Ι。 其各別感測放大器SA 43及SA 44回授 至記憶格控制閘,其方式在使感測放大器之輸出爲追蹤記 憶格之臨限。多個感測放大器之輸出然後輸入至一電路 VAVERAGE45, 該電路決定用以讀取使用者記憶格之適當 中間控制閘位準,在此係由單個記憶格 46所表示。感 測放大器 SA 47然後決定使用者記憶格 46之臨限電壓 是在此中間値之上或下,如由輸出 0/1表示。在圖 4 中,使用者記憶格 46之適當控制閘電壓爲二追蹤記憶 格 41及 42之臨限電壓間之中間値。藉由合倂適當規劃 之追蹤記憶格,可獲得代表每一規劃狀態間之値之臨限値 ,並用之於決定使用者記憶格之邏輯位準。 數位技術 使用追蹤記憶格之其他方法包括讀取追蹤及使用者記 憶格臨限之多個數位値,然後使用數位處理技術,以決定 使用者記憶格之邏輯位準,說明於美國專利申請書序號 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規袼(2IOX 297公釐) -13- 561480 經濟部智慈財產^㈡工消费合:^^^卜 A7 __B7__五、發明説明(11 ) 〇8/91〇,947,此在以上列作參考,現更詳細說明之。此法 由規劃追蹤記憶格於與使用者記憶格相同之臨限上開始, 如在圖3中。一讀取操作然後包括施加一列固定控制閘 電壓 Vc。至追蹤記憶格及同時施加至使用者記憶格上。 如槪要顯示於圖5,此等控制閘電壓跨越預期之記憶格臨 限値之整個範圍上。由施加諸如圖5所示之一列控制閘電 壓 ,即可決定代表記憶格臨限之數位値。例如,如有 16個不同之控制閘電壓,則可決定一 log2( 16) = 4位元數 位値。如想要一 7位元値,則需要 27= 1 28個不同之控 制閘電壓。如以上,可依線性順序或二進位搜索形態,施 加此等控制閘電壓。用以讀取及儲存臨限値之位元數 m 需至少與每一使用者記憶格中所儲存之資訊之邏輯位元數 η —樣大。 (或且,不改變控制閘電壓,可改變感測放大器跳脫電流 ,以決定代表記憶格臨限之一些或所有的數位位元。以電 流爲主之讀取技術係例如討論於美國專利5,1 72,338中, 此在以上列作參考。然而,當可儲存於一特定浮動閘上之 多狀態之數目變大時,基於以上理由,以電壓爲主的技術 係較佳的)。 在美國專利申請書序號 〇8/9 1 0,947之圖 4a及 4b 中,更詳細顯示分別與n = 2及n = 3相對應之4位準及 8位準之情形。此等圖相當於圖5之更完全發展開之版 本,在此,顯示與臨限値之分佈相當之狀態,並包含餘裕 値。明確言之,發展與11 = 2及^ = 7相對應之具有7位 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝* 、11 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -14- 561480 A7 B7 五、發明説明(12 ) 元解析度之4狀態記憶格。此處之示範實施例之11 = 4, N=16狀態記憶格亦以m = 7解析度來討論。 一旦決定此等數位値,則它們被使用來決定使用者記 憶格之所儲存之邏輯位準。一方法包括計算規劃於相鄰臨 限狀態上之追蹤記憶格之臨限値間之數位中點。例如,規 劃於邏輯位準i上之一追蹤記憶格可令一數位臨限値被儲 存爲 000 1 1 1 0。 另一被規劃於邏輯位準i+ 1之追蹤記憶 格可令一數位臨限値被儲存爲000 1 〇 1 〇。 此二値間之數位 中點爲 0001 100。 故此,所有具有讀取之臨限値大於 0001 100之使用者記憶格被決定爲具有i+Ι或更高之邏輯 位準。而所有具有臨限値低於〇〇〇 11 〇〇之使用者記憶格被 決定具有i或更低之邏輯位準。藉由以多組追蹤記憶格 重複此程序,可決定出每一使用者記憶格之特定邏輯位準 〇 用以決定邏輯位準間之數位分裂點之另一方法包括規 劃追蹤記憶格於非相鄰之邏輯位準上。只要記憶系統先知 道何邏輯位準由各追蹤記憶格所代表,則可決定邏輯位準 間之數位臨限分裂點,而無需規劃追蹤記憶格於每一邏輯 位準上。在此方法中,有關臨限對邏輯位準之曲線形狀作 某假定。例如,圖7顯示此一系統,其中,假定臨限及 邏輯位準間爲線性關係。在此情形,使用線性內插法,以 決定邏輯位準間之臨限分裂點。 圖7顯示僅由相當於單一對之追蹤記憶格,或更大體 言之,一對追蹤記憶格群組之二點70及 71獲得一臨限 -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 561480 經濟部智^財4^員工4^合作社*!;災 Α7 Β7 五、發明説明(13) •邏輯位準關係。爲簡單起見,此二記憶格與最低邏輯位 準〇及最高邏輯位準N關聯。(同樣,在此處及其餘之 討論中’狀態可依反向順序,以"〇"相當於最高vIh等 )°與追蹤記憶格或追蹤記憶格群組相對應之邏輯位準係由 控制器、訪體、或此等之組合在資料寫入時所建立。對應 之 Vih〇及 VihN由讀取此等記憶格建立, Vth對邏輯位 準曲線被決定以提供該等狀態之臨限電壓,及邏輯位準微 分分裂點 BPi,i + 1以及任何餘裕値被取出。在微分於”〇,, 或地邏輯狀態及一較低抹除後"抹除"狀態間之實施例 ’將包含一額外分裂點BP〇,e在vlh。以下。 使用較狀態數爲少之追蹤記憶格或追蹤記憶格群組減 少所需之追蹤記憶格及用於此等記憶格所需之對應量之虛 耗。在示範之 4位元實施例中,使用僅與二狀態關聯之 追蹤記憶格造成相較於使用各與 24=16狀態關聯之記憶 格減少8倍數之追蹤記憶格。 雖圖7使用最高及最低邏輯狀態,但此等通常並非較 宜之選擇。不使用它們狀態之一理由爲它們在臨限値上距 中間邏輯狀態相當遠,故並不精確反映此等値。如追蹤記 憶格與一對中間邏輯位準,例如,約在最高及最低位準之 四分一及四分三處相對應,則與追蹤記憶格相對應之該對 邏輯位準及另一邏輯位準間之平均距離減小。此結果導致 讀取處理之餘裕較佳。 不使用最高及最低邏輯狀態之另一理由爲此等並不良 好對應一 H典型”之資料記憶格。使用可寫入之追蹤記 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210x 297公漦) -16- 經濟部智悲財/1^03:工:/]^^作;1;!^ 561480 A7 B7 ___ 五、發明説明(14) 憶格之動機之一爲當與使用者記憶格相較時,該追蹤記憶 格具有相當典型之經歷。爲更精確反映其關聯之使用者資 料指定記憶格之經歷,並提供更精確之 Vu對邏輯位準 關係,使用較接近中間邏輯位準之邏輯狀態通常較爲精確 。例如,如 N= 16,與例如邏輯位準 4及12關聯之狀態 更具代表性。故同一記憶格或群組並不恆再寫入於狀態4 或 12,狀態可轉動,如說明於美國專利申請書序號 08/910,947,且更詳細說明於美國專利 5,270,979號,此等 亦從而列入作參考。如此,雖追蹤記憶格並不藉由轉動 於規劃至較高及較低Vth狀態之間,而轉動通過所有可能 之邏輯狀態,但它們近似典型之使用者記憶格之經歷。 在大部份實施例,每當有關寫入區塊之使用者記憶格 被寫入時,這些追蹤記憶格宜同時使用相同之固定通用基 準位準再規劃,以設定追蹤及使用者記憶格規劃之臨限。 這些確認基準可例如由帶隙電壓基準產生器或其他標準技 術產生。這些可用以產生所有所需之基準電壓,或產生具 有爲同一演算法所供給的所需位準的較少數電壓,該演算 法由追蹤記憶格產生讀取分裂點,如同以下有關類比實施 例所更詳細說明者。每次讀取使用者記憶格時,亦宜讀取 追蹤記憶格之臨限電壓,並使用此等臨限電壓來決定使用 者記憶格所儲存之邏輯位準。 圖7假設邏輯位準及其對應之臨限値間爲線性關係。 對邏輯狀態曲線之實際形狀取決於記憶格如何規劃,及 它們如何在時間上及變化之讀取情況中,維持此規剌位準 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ 297公釐) ---------装------1T------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- 561480 A7 ____B7 _ 一 五、發明説明(15 ) ° 一般言之,記憶格被規劃呈在一規劃/確認週期中, 此使用一列均勻分開之規劃確認位準,在規劃完成時產生 在時間及情況上呈線性關係。當確認位準與其標稱値不同 時’可產生非線性。或者,可刻意引進一非線性關係,以 利用例如記憶格之已知之視電壓而定之老化性質,或壓縮 儲存於可用之臨限窗之更穩定部份中之狀態數。此刻意之 非線性可由 Vth對邏輯狀態曲線補償,且可在控制器中計 算,或更直接計算,如以下有關類比實施例所述。 在最低階層,如記憶格規劃至特定之 Vth對邏輯狀 態曲線,則此等保持此曲線。在較高階層,隨時間及變化 之讀取情況,具有不同臨限値之記憶格將偏離不同之量。 此等效應可藉由使用更複雜之曲線補償。在圖8中,規 劃追蹤記憶格至三不同之邏輯位準,在此,取作狀態 2, N/2,及 (N-2)。 如此可取得臨限及邏輯位準間之非線性 關係。在圖 9中,使用四邏輯位準,俾可取得臨限及邏 輯位準間之更爲複雜之非線性關係。一般言之,當使用二 個以上之邏輯位準時,曲線可製成分段線性,或一較高階 之曲線。如假定爲分段線性,則此採取每對點間之線性, 在最低及最高位準追蹤記憶格外之任一所需之外插僅爲一 線性連續,或根據"〇”及MN"狀態附近之記憶格之某假 設者。如使用追蹤記憶格之K群組,各與〜不同之邏輯位 準關聯,則可取得高至(K · 1)(或更高,如在邊界行爲上 假定)階之曲線。或且,使用最小平方,三次樣條函數 ,或其他標準技術構製低於(K-1)階之曲線。 -18- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2] 0 X 297公楚) 561480 A7 ______B7_ 五、發明説明(16 ) 迄此,所提之實施例通常暗示假定一特定邏輯位準所 關聯之追蹤記憶格之每一群組由一單個記憶格構成。在其 他實施例中’每一群組中使用多個追蹤記憶格,每一群組 規劃於一或更多邏輯狀態。使用與一特定邏輯位準關聯之 多個追蹤記憶格之優點討論於上列之美國專利申請書序號 08/9 10,947中。此方法容許追蹤記憶格之不可避免之非理 想臨限位準,如顯示於圖1 〇,在此,使用各16記憶格 之二群組。然後可使用數學迴歸法,以決定臨限對邏輯位 準曲線之最佳配合。 在圖1 〇之例中,追蹤記憶格之二群組與邏輯位準4 及1 2(臨限値中之散開較之實際實施中所見者過度誇大, 故此等並不顯示符合所用之比例尺)關聯。每一群組之臨 限値然後可在若干方法中平均,例如平均,加權平均,或 外置値略去之平均’或均方根’或根據其他乘方之平均。 自每一群組之平均,然後可取得線性關係。或且,並不先 平均個別群組’可使用所有追蹤記憶格執行最小平方或其 他迴歸,如使用與二個以上位準關聯之群組,則此爲不同 之方法。在此等變化中,由每二群組(其可能之外形係諸 如圖1 〇虛線中之1 〇 1所不之過規劃之追蹤記憶格)所 形成之簡單算術平均之使用普通爲最簡單及最快速之實施 法,局階曲線中所含/^計算需要較多之處理。 在未能適當規劃之一"壞”追蹤記憶格之情形中, 此司依對使用者資料記丨息格所作之相同方法,映;射於另一 記憶格中,或更簡單者’由於其不含使用者資料,故僅剔 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公麓) ' -19- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 Φ 561480 A7 B7 五、發明説明(17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 出群組外。例如,如在初始測試時,一追蹤記憶格未能在 測試狀態附近有一臨限,則該缺陷之記憶格可由供應者剔 出。而且,如在規劃或抹除操作之期間中,該記憶格未能 適當確認,則可在此時剔出該記憶格。而且,即使在" 良好〃之追蹤記憶格中,一些可略去。例如,可諸如圖 10之101所示有一追蹤記憶格,不能辨認此爲”壞”, 但由於在規劃中過度調節,其臨限與其他追蹤記憶格大不 同。在追蹤記憶格之處理期間中,具有”壞”値之此 "良好"追蹤記憶格亦可移去,藉由在計算分裂點中略 去臨限電壓偏離規劃於同一位準之所有追蹤記憶格之平均 臨限電壓一特定距離之任何追蹤記憶格。此距離可根據該 記憶格之臨限値中之一相對差或絕對差限定。 對此等方法之任一,不管追蹤記憶格之群組是由一或 多點構成,此等群組可與僅一副組之總數邏輯狀態關聯。 明確言之,圖10之例僅具有一使用者記憶格可規劃之 1 6可能邏輯狀態之二群組。其結果爲用以區別一對邏輯狀 態之普通分裂點不由其微分之邏輯狀態之臨限電壓決定。 例如,分裂點 BP5,6由不與邏輯狀態 5及 6關聯之群組 決定。 追蹤記憶格之實際臨限電壓可用以依類比及數位二者 爲基礎之若干方式轉譯使用者記憶格之臨限値至資料値。 在一組實施例中,追蹤及使用者記憶格之臨限資訊之全部 m位元卸載於處理電路,此執行 m至 η位元轉譯。此 處理電路可爲控制器,視實施例而定,此包含於實際記憶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2ΙΟΧ 297公釐) -20- 561480 A7 B7 五、發明説明(18) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 格外之另一晶片上,或包含於同一晶片上。除另外功能, 諸如管理記憶體及轉送來自主系統之資料外,控制器然後 可計算線性或較高階之 vIh對邏輯狀態轉譯曲線。使用 m = 7位元解析度對4狀態使用者記憶格之此處理之各種 變化係顯示於上述之美國專利申請書序號 08/91 0,947。在 現行4位元使用者記憶格之例中,追蹤及使用者記憶格可 讀取至7位元之精確度,決定分裂點,及使用者記憶格之 臨限値變換至資料値。或且,僅追蹤記憶格可讀取至7位 元之精確度,其値變換至 4位元之分裂點電壓,及使用者 記憶格由4位元分裂點電壓直接讀取,以決定其資料內容 〇 由於讀取爲一較快速之規劃處理,根據固定之通用確 認値以 7位元之精確度讀取,同時規劃於4位元之精確 度,所以並不導致接近使用7位元精確度於二者處理上所 產生之速度損失。明確言之,當讀取處理使用二進位搜索 時,僅用於讀取之7位元精確度之成本遠少於來自全 7 位元實施之損失。 經濟部智慈財工4骨合作社>^緊 具有以上選擇,有若干不同之實施例,使用不同之方 式及不同數之可寫入追蹤記憶格。假定主要目的在於建立 量測狀態及儲存資料間之適當’或至少最佳之轉譯,追蹤 記憶格之功能在淸楚說明此最佳之轉譯。 如感測電路維持其線性,或如非線性至少其一致性, 則轉譯變換基本上變爲一直線配合以由二組追蹤記憶格建 立之一斜率與交點,每組記憶格在某最佳狀態,以減少此 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x 297公楚) -21 - 561480 A7 _ _B7___ 五、發明説明(19 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 配合之誤差至最低程度。不管可能嚴格限定記憶格之一群 組於任一特定狀態內,由於任一群,包括追蹤3己丨思格群中 恆有些分散,此表示有充分數量之此等記憶格在統計上建 立每一群組之中心。如此,防止有關建立轉譯之誤差之護 帶可增加多至該分散之一半。例如,如記憶狀態由二全分 散所分開(即是,維持一全分散作爲每一相鄰狀態分佈之 外邊緣間之間隔),則由中心或極端接近該中心所建立之 一基準將對該狀態及其最近之鄰居間之微分提供最大餘裕 。如一群組中使用太少追蹤記憶格,則有機會自接近群組 之極端設定參考値,剝奪等於狀態至狀態間隔之25%之 感測餘裕。記憶格之最佳數爲在虛耗區域間之取捨’且故 此成本對精確度間取捨;但即使相當小之群組,範圍自1〇 至 30記憶格在許多應用上應足夠。每扇區之此虛耗之成 本相當少。例如,在含有約 1 024使用者資料記憶格之一 寫入扇區中,此在每記憶格 4位元或1 /2位元組上提 供512位元組,圖10之二追蹤記憶格群之每一個之 16 記憶格總共僅約3%之虛耗面積成本。 經濟部智慧財產笱與工消骨合作社.ΓΓΚ 然而,如感測操作內有非可忽視量之本質變化失真, 致在變換中有非線性,其係在寫入及其後讀取之時間之間 不同,則可能需要與多於二狀態關聯之追蹤記憶格。在極 端之情形,此需要呈現每一狀態。爲使對應虛耗之增加在 控制之下,此建議減少與一狀態關聯之每一群組之記憶格 數。在大部份之應用中,此極端情形並非可能。然而,可 能使用3至4個不同狀態群組,諸如顯示於圖8及9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公犛) " -22· 561480 A7 _____B7 五、發明説明(2〇) ’以提供二限度間之一合理之折衷。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慈財/i^Bi>/i費合作社叩製 如已述及,有關建立轉譯之處理可在若干不同地點發 生。在一選擇,此可在控制器內發生。在此情形,追蹤記 憶格之數位化臨限値需自記憶體轉移至控制器,以在讀取 之開始可得之全解析度,來建立該轉譯。其餘之資料然後 可在此同一解析度上移出,並由控制器使用轉譯處理此資 料,以取出每一記憶格之 4位元資料,在特定之I/O匯 流排寬度及時脈頻率中,此降低資訊轉移率,並增加功率 消耗。或者,轉譯項可移回至記憶體,例如,塡滿一晶片 上之快速查看表 RAM,並用以處理記憶晶片上之其餘資料 。轉譯可與移出資料同時執行,從而僅移出有關之4位元 資料,並降低讀取速度之損失至最低程度,並降低有關此 資料轉移之功率。另一選擇爲在記憶晶片本身上執行轉譯 ,藉由將控制器放置於同一晶片上,及/或建立最佳滿足 與第一通過感測期間中之每一預定狀態關聯之追蹤記憶格 之群組之有關電壓, 及由此等値調整用以自使用者記憶 格中在第二感測期間中讀取1 6位準之整組電壓。置控制 器於與記憶格同一晶片上導致節省時間及功率,因爲此避 免於輸入/輸出匯流排上之轉移資料。 類比技術 圖11爲一實施例之方塊圖,其中,直接以獲自追蹤 記憶格之類比電壓位準讀取使用者記憶格。雖許多細節亦 適用於以上數位實施中,但在類比實施例中’追蹤記憶格 -23- 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 561480 A7 ____B7_ 五、發明説明(21 ) 之臨限電壓並不變換爲數位値,而是以其類比形態直接設 定讀取電壓’以轉譯使用者記憶格之臨限電壓爲資料。記 憶體內之每一資料扇區宜設有此一電路。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 在圖 11中,一第一組 L追蹤記憶格 TCullll 至TCKL1112連接至平均電路 AVEaIIIO。 一第二平均電 路AVEW 120連接至追蹤記憶格之第二群組,在此,亦假 定有 L元件。根據此等追蹤記憶格之臨限値,二平均電 路決定與二邏輯位準關聯之二電壓 V a 〃 A及 V a u B, 由此 決定各讀取點。在更普通之情形中,使用與二個以上之邏 輯位準關聯之群組,每一群組有一平均電路。Va〃s然後 供應至電路11 30,以建立用以轉譯使用者記憶格之臨限電 壓之讀取點。 經濟部智慈財產笱Μ工消費合作社印製 除 Va〃s外,電路 1130可接收若干其他輸入。由 於與二群組相對應之狀態 A及B轉動,以提供更均勻之 經歷,故電路 11 30決定何群組與何位準對應。例如, 在與圖 10相對應之一實施例中,其一與邏輯位準 4相 對應,及其他與邏輯位準12相對應。爲決定何者爲何者 ,電路1 1 30可僅直接比較此等電壓,或,此資訊可由控 制器,韌體,或此資訊可儲存於任何處,作爲一控制信號 ,在此標示爲 ROT之處所供給。更大體言之,此亦可包含 有關此等群組如何關聯之改變之資訊。如以下有關圖14 所述,由於同一電路11 30除取出資料外,亦宜用於規劃 確認及其他讀取操作,故亦供應與二群組關聯之每一邏輯 位準相對應之通用固定規劃確認電壓 VPYhi及 VPvu。然後 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2】〇Χ29*7公釐) -24- 561480 A7 B7 五、發明説明(22 ) ~ 使用在此稱爲PGM之控制信號,以決定使用 V_s或 Vm設定讀取點。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後供應讀取點至讀取/確認電路1140。此可包含 僅供應特定之讀取點,用於是時進行中之操作上,例如, 資料取出之分裂點,或可同時供應其他較多組之電壓,如 有關圖14所述。讀取値然後用於對使用者資料記憶格所 執行之各種讀取操作上。在此,顯示一單個記憶格1 1 50 ’以表示圖11之電路關聯之整個讀取扇區。讀取/確 認電路11 40之電路然後使用該等讀取點,以取出記憶格 中之資料,例如,由施加各分裂點於控制閘上,並以感測 放大器監視其結果,如圖6之簡單安排。(追蹤及使用者 資料記憶格之規劃電路未顯示於此,以保持此等圖簡化至 所討論之元件,但顯示於例如美國專利 5,1 72,33 8或 5,4 1 8,752,或美國專利申請書序號 08/9 1 0,947,所有在以 上列作參考)。 經濟部智慧財產局員工消骨合作社印製 圖12更詳細顯示電路 AVE“ 110及其追蹤記憶格在 L= 1 6之情形之實施例。其他平均電路構造相似。追蹤記憶 格 TCu-TCku各與使用者記憶格相似構造及規劃。此等 各連接至一各別之類比感測放大器,各饋以相同之基準電 流1^。 例如,追蹤記憶格 TCu 1 1 1 1連接至類比感測 放大器SA1 1211 。 使用參考電流I〃f 作爲輸入,感 測放大器輸出追蹤記憶格TCu之臨限電壓 Vm!。 於通 過電阻器 1241後,此電壓然後與其他臨限電壓 Vm,!-合倂,以產生與邏輯位準 A關聯之追蹤記憶格之 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】〇X297公釐) 561480 A7 _ B7 五、發明説明(23 ) 平均値 VaveA。每一感測放大器之輸出亦通過類比SA 1之 一電晶體,諸如1 23 1。此爲用以切去任何"壞”追蹤 記憶格的條件。例如,如在初始測試期間中發現追蹤記憶 格未適當規劃,則晶片提供者可使用電晶體1 23 1,以移 去群組中之追蹤記憶格。或者,如在較後日期之寫入或抹 除時,一追蹤記憶格確認失敗,則可在此時切去。雖圖12 之實施例提供每一追蹤記憶格一專用之感測放大器,但在 其他實施例,如設有適當之切換電路,則各追蹤記憶格可 共用感測放大器。當然,在追蹤記憶格群組由單個記憶格 構成之時,僅供應單個臨限電壓,且無需平均。 連接至其追蹤記憶格之類比感測放大器之一實施例顯 示於圖13。 來自帶隙電壓基準產生器或其他來源之一基 準電壓 施加於電晶體1301之控制閘上,以提供基 準電流 Im至感測放大器1 2 1 1,產生一電流至追蹤記憶 格TC 1111之源極。一對 p疊接裝置1311 及1312 置於追蹤記憶格及電晶體1 30 1之間,其後跟隨一第二對疊 接晶體1321及1322,具有各別疊接之偏壓。一節點N1 在二組疊接裝置之間,並連接至電晶體 1 330之控制閘 極。於由偏壓電流控制之電晶體1 330及接地之電晶體 1 340之間,一第二節點 N2連接至追蹤記憶格 1111之 控制閘極。在此安排中,電晶體 1 3 30作用如源極隨耦器 ,並設定在 N2上之電壓至與追蹤記憶格之臨限電壓 Vlhi,i相同之位準。在節點 N1二側上之該對疊接裝置用 以增強反饋環路之增益。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝·
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經濟部智慧財4的肖工消骨合作社印U -26- 561480 A7 B7 經濟部智¾財/i^a〔工4赍合作viJIJ災 五、發明説明(24 ) 圖14爲圖11之讀取點電路 1130之一特定實施 例。電壓 Va〃A 及Va〃B, 或更大體言之’來自追蹤記 憶格群組之所有平均電壓在切換電路,諸如1402處接收 。如上述,由於宜常轉動追蹤記憶格群組於其關聯之邏輯 狀態之間,故 Va〃s需依其現關聯之狀態連接。在二値之 情形,諸如1402之一簡單電路在控制信號 ROTAB不 出現時,連接 VaveA至 VaveHl及 VaveB至 VaveL。’及在 ROTAB出現時,轉動此二連接。追蹤記憶格群組及邏輯位 準間之對應性在一轉動決定電路中決定,該電路在此係如 方塊1401所示。其輸入爲各種 V^s,含有來自控制器 或儲存此資訊之任何處之對應性之一或更多信號,或組合 〇 在追蹤記憶格群組恆與同組之邏輯位準關聯之情形, 方塊 1401可由相互比較VaveS 之値,簡單決定該對應 性。例如,在圖14中,由根據是否VaveA>VaveB, 決定出 現或不出現 ROTAB。 或者,ROTAB可直接來自ROT。 額外之控制信號CSi允許改變追蹤記憶格所關聯之該組狀 態。在不轉動之簡單實施例中,並無電路1402,及平均 値直接施加於對應之節點或運算放大器。 一旦 VaveS適當連接,它們然後用以設定其對應之邏 輯位準之電壓於一串電阻元件中。並不直接施加 vaveH1及 VwU)至其對應節點,而是它們連接至對應之運算放大器 1421及1 422,此等用作緩衝器。暫時不管電晶體143卜 1436 ’討論直接連接至各別節點X及Y上之此等運算放 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -27- 經濟部智慈財凌^9工;/]赍合泎· 561480 A7 __ B7_ _ 五、發明説明(25 ) 大器之第二輸入端。在圖14中,該對追蹤記憶格群組當 連接至節點X及Y時,與邏輯位準3及13關聯。每 一邏輯狀態i然後與電阻器Ri上方之節點對應。如電阻 器 R。- R15均相等,則產生諸如圖10所示之線性關係。 電阻値中之任何改變不管是有意或由於處理改變所引起, 除非在每一處補償,否則,均產生一非線性關係。 爲使該組追蹤記憶格群組可對應至不同之追蹤記憶格 群組,可包含一組電晶體,諸如1 43 1 - 1433及1434 -1 43 6 。由使用一組在此槪要顯示如CSa - CS。之控制信號, ,與追蹤記憶格之一群組關聯之較高邏輯位準可採取邏輯 位準12 ,13 (在節點Y )或14。電路1401然後供應 信號,以導通適當之電晶體,其他則關斷。較低位準以相 似方式,使用電晶體1434 - 1436及信號CSd - CSf加以 設定。 爲用以δ買取憶格之相冋 V t h對邏輯位準關係也被 用以規劃該等記憶格,可使用與用於資料取出相同之讀取 點電路於規劃確認(及任何其他讀取操作)。當運算放大 器1421及1422之輸入端連接至VaveH1及 vaveL〇時, 在每一電阻器Ri上方之節點在電壓Vavei,其被取爲邏輯 狀態i之平均臨限値’在貸料取出時,用以轉譯使用者 資料記憶格之 V: h爲邏輯位準。相反,若這些運算放大器 之輸入端連接至在此顯不如Vpvhi及Vpvi。之規劃確認電壓 ,則此等節點對應於在寫入週期之終確認爲規劃狀態時之 邏輯位準之位準。在追蹤記憶格與使用者記憶格同樣規劃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐1 -- -28 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、11 經濟部智慈財/|^段工6赀^作.7..1-:!;丨7 561480 A7 _ ___ B7__ 五、發明説明(26 ) 於其關聯邏輯狀態之實施例中,使用同一電阻串,以規劃 一扇區中之使用者及追蹤記憶格二者。例如,在規劃之終 , 如追蹤記憶格群組之一與邏輯狀態3關聯,則規劃於 此邏輯位準上之此群組之記憶格及使用者記憶格二者與節 點X對應。 爲可多重使用該電阻串,設置一開關,以連接 VaveS 或 VPvS至適當之運算放大器。此恰槪要顯示於圖14 , 如一對開關 SH1411及 L1412 ,此等可由任何標準之安 排實施,並一起操作’以 Sh 及S L分別連接至 VaveHl 及 ◦,用於資料轉譯讀取,及分別連接至 VPVhi 及 V p v 1。, 用於規劃確認讀取。開關 S η 1 4 1 1 及S l 1 4 1 2 然後反應適當之控制信號,諸如圖11所示之規劃信號 PGM而操作,當該信號出現時,開關連接電阻串至確認電 壓,當不出現時,連接至 Va〃s。VPVhi及 VPVU爲通用固 定電壓基準値,在規劃期間用於讀取確認,由晶片上之帶 隙電壓基準產生器或其他標準技術產生。 由使用電路11 30於置放資料於記憶格上及取出記憶 格中之資料,當轉譯臨限値回至邏輯狀態時,自動補償在 規劃期間中引進於 對邏輯位準關係中之非線性。不管 非線性是否有意,均發生此。例如,由於處理改變所引起 之裝置失配會產生臨限範圍之不均勻間隔;然而,當轉譯 使用者記憶格回至邏輯位準時,也發生相同之失配,故此 影響大部份解除。或者,可作一設計選擇,更緊密包裝狀 態於例釦臨限窗之較下部份處。此可使該串底端上之電阻 ---------批衣------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -29- 561480 A7 B7___ 五、發明説明(27 ) 之値較之頂端爲小之値達成。然後在規劃期間中自動引進 非線性,並在讀取期間中除去此非線性’而不損失計算實 施所引進之性能。同樣地’爲降低其他裝置失配對讀取/ 寫入及追蹤/使用者記憶格不對稱之影響’使用同樣裝 置於其各別類比感測放大器及讀取感測放大器之二基準記 憶格及資料記憶格之汲極上’以相同之電流鏡用於基準電 迄此,圖14之討論僅討論 Vth分佈之中心,集 中於各電阻器Ri間之節點上之電壓,且不討論用以區別狀 態之實際中間分裂點及其如何產生。圖15爲圖14之詳 細,顯示電阻器1之一,及其分接於何處,以提供各種 使用値。 每一電阻器 1分爲一副串之電阻器,在此爲 8電 阻器1,。-1,7 ,以提供分裂點讀取點及其他中間値,用於 讀取處理。在此,分裂點 置於取作狀態i及(i- 1)之臨限電壓 Vavei及Va〃(i.u之平均値之間之中點。其 他讀取點以相同方式拉開。狀態i之低餘裕値及狀態 (i-1)之高餘裕値 Vmn 及 顯示分別置於BPi.o·" 上及下方之節點上。餘裕値如何接近對應之 Va〃値將決定 寫入時該分佈如何聚集於此値之周圍。節點數由所需之解 析度及所需之讀取點之不同種類數決定,諸如美國專利 5,5 3 2,9 6 2號中所述之各種讀取點,此列作參考。而且,視 所需之操作特性而定,如需要節點値之非均勻間隔,則副 串中之電阻器Ri.o-Ru可具有不相等之値。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *装- 訂 線 -30- 561480 經濟部智態財1¾負工4费合作社卬製 A7 B7五、發明説明(28 ) 追蹤記憶格之其他規劃 迄此所述之所有實施例大部份假設追蹤記憶格與使用 者資料記憶格以相同方式規劃。此等基準記憶格然後以與 使用者記憶格相同之演算法寫入,使用相同強度與相同持 續時間之規劃脈波,並在相同位準上確認。雖此對追蹤記 憶格及使用者記憶格二者產生相似之經歷及分佈,但在一 些應用,可使用不同規劃追蹤記憶格之實施例。 可寫入之基準記憶格在其寫入臨限値上具有不確定性 。當使用此臨限來決定已寫入使用者記憶格中之邏輯位準 時,此不確定性爲一重大之可能誤差項。例如,考慮儲存 記憶格之寫入臨限之不確定性可爲1 〇5mV之情形。如基 準記憶格具有相同之105mV不確定性,則儲存記憶格及 基準記憶格間之電壓差可高至105mV。 如各位準間之電 壓間隔爲 200mV,則有儲存記憶格具有臨限在其値上較之 適當邏輯位準之基準記憶格更接近適當邏輯位準之基準記 憶格。此會引起此儲存記憶格上之讀取誤差。 寫入臨限不確定性可由花費更多時間來寫入所有基準 記憶格及使用者記憶格來降低。例如,可使用較短之寫入 脈波。此導致每一寫入脈波之臨限改變較小,故此,最後 臨限之解析度較細(不確定性較小)。然而,此設計意謂 該記憶格更常檢查目標臨限,意爲花費更多時間於讀取操 作上。此減少整個寫入速度,此在一些應用上,諸如影像 流儲存器砬非可接受之取捨。 不同於使周與儲存記憶格所用相同之電壓及時間來寫 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ 31 - 561480 經濟部智慧財4^自工4費,合作71卬災 Μ Β7五、發明説明(29 ) 入追蹤記憶格,導致追蹤記憶格群組與儲存記憶格產生相 同之臨限不確定性,此二種記憶格可不同地寫入。如基準 記憶格之臨限變化減小,則此減小由基準記憶格臨限不確 定性所引進之讀取誤差項。基準及使用者記憶格臨限間之 平均及最大差異均可減小。這可不重大影響整個寫入速度 下完成。 在一例中,使用較之使用者儲存記憶格爲低之控制閘 及/或汲極電壓於基準記憶格。較低之電壓降低大部份非 揮發性記憶格寫入操作之規劃速度。如使用與使用者儲存 記憶格相同之時序,則平均基準記憶格在相同之寫入時間 量上經過較之平均使用者記憶格爲小之臨限改變。寫入演 算法普通由多個寫入脈波構成,其間比較記憶格臨限及最 後目標値。故此,具有每寫入脈波之較小臨限改變之較慢 寫入記憶格導致最後臨限中之不確定性較小。 然而,即使平均基準記憶格較之平均使用者記憶格寫 入爲慢,但最慢之寫入基準記憶格通常可與最慢之使用者 記憶格同樣迅速完成寫入至目標位準。考慮每寫入區塊有 1 〇〇〇使用者記憶格及20基準記憶格,及記憶格之寫入速 度正常分佈之情形。在1000使用者記憶格,最慢之記憶 格較之平均記憶格寫入慢σ (^( 1/1000)= 3·1 σ ,其中, Q = Gaussian累積分佈函數,及σ爲其標準偏差。在 20使 用者記憶格,最慢之記憶格較之平均記憶格寫入慢 a Q'1 (1/20)=1.5 σ。在此在典型分佈上,最慢之使用者記 憶格較之最慢之追蹤記憶格寫入慢3.1 cr /1.5 a =2.07 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 、11 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -32- 561480 Α7 Β7 五、發明説明(3Q) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 倍。故此,基準記憶格寫入可較使用者記憶格慢約二倍, 故此約二倍高之解析度,而不影響總記憶格群組之整個所 需之寫入時間。在上例中,基準記憶格臨限不確定性可自 105mV減小至1 05/2.07 = 5 1mV。使用者記憶格及基準記憶 格臨限間之最大差因而自l〇5mV減小至 ( 1 05 + 5 1)/2 = 78mV ,改善 26%。 在另一例中,可使用相同之電壓於規劃使用者記憶格 及基準記憶格,但可使用不同之寫入時間於基準記憶格。 明確言之,如使用較短之寫入脈波於基準記憶格,則此等 可寫入於較佳之解析度。再考慮上述之情形:1000使用者 記憶格及 20基準記憶格。而且,考慮寫入/確認週期 ,在此,確認時間爲寫入時間之 20%。假定吾人要總寫入 加確認時間與最慢之使用者記憶格及最慢之基準記憶格的 時間相同,則吾人具有以下等式: 使用者記憶格之(寫入+確認)總時間=(TPU + 0.2TPU)N,(1) 經濟部智^財產/^㈡工:^^合泎狂卬:^. 其中,TPU爲使用者記憶格寫入脈波寬度,及 N爲最慢 之使用者記憶格所需之寫入脈波數。同樣, 追蹤記憶格之(寫入+確認)總時間=(TP^ + 0.2TV“)M, (2) 其中,爲基準記憶格寫入脈波寬度,及Μ爲最慢 之基準記憶格所需之寫入脈波數。而且, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X29*7公釐) -33- 561480 A7 B7 五、發明説明(31 ) 最慢之使用者記憶格所需之寫入時間=TpuN, (3) 及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最慢之基準記憶格所需之寫入時間=TpwM (4) 前計算顯示最慢之使用者記憶格需要2.07倍之最慢之基準 記憶格之寫入時間。故此
TpuN = 2.TprefM (5) 解Tpf之(1),(2),及(5),獲得
Tpu = 7.7Tpref 此說明參考記憶格寫入脈波可較使用者記憶格寫入脈波短 7.7倍,且仍在與最慢之使用者記憶格相同之時間中完成 最慢之參考記憶格之寫入。 故此,基準記憶格可在多 7.7倍之解析度上寫入。 在使用者記憶格臨限不確定性爲 1 05mV之情形,此使基 準記憶格不確定性低於1 4mV。此減小使用者記憶格及基 準記憶格臨限間之最大差至(105+14)/2 <60mV。此可大量 降低使用基準記憶格來決定使用者記憶格中所儲存之正確 邏輯位準中的誤差率。反之,此使邏輯位準可更接近放在 一起,減小所需之臨限範圍,或可甚至使每記憶格可儲存 更多之位準。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -34- 561480 A 7 B7 i、發明説明(32) 此等計算爲或然率之計算,且可能發生追蹤記憶格群 組中之一特定記憶格在此時未能確認。與以上其他實施例 同樣,在此,追蹤記憶格以與使用者記憶格相同之演算法 規劃,失效之基準記憶格可映射至一新記憶格,或僅移出 該群組,因其不含使用者資料。 使用與使用者記憶格不同之時間於追蹤記憶格導致控 制邏輯更爲複雜,普通爲使用相同時間於所有記憶格上之 二倍。寫入追蹤記憶格亦需要更多之 AC功率,因爲所需 之較短脈波導致更多之信號切換。而且,可能由同時寫入 使用者記憶格及讀取追蹤記憶格(以及相反方式也是一樣 )在讀取記憶格臨限中產生誤差項,產生更多雜訊。然而, 此等缺點可由追蹤記憶格臨限之改善分佈加以補償。 實施例及方法之各種細節僅爲圖解本發明。應明暸此 等細節之各種更改可在本發明之範圍內,此僅由後附申請 專利範圍限制。 五、圖式簡單說明 Η 1顯示追蹤記憶格臨限値及使用記憶格臨限値間之 關係。 圖 2爲直接比較個別追蹤記憶格臨限値及使用者記 憶格臨限値之微分感測之類比裝置之方塊圖。 圖3顯示追蹤記憶格臨限値及使用者記憶格臨限値間 之另一關係。 圖4槪要表示使用多個追蹤記憶格之微分感測之裝置 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2i0X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------訂------線
經濟部智慈財是均Θ工w'i於合泎社>p製 -35- 561480 經濟部智慈財產均辑工消骨合作社卬製 A7 ___ B7_五、發明説明(33 ) 〇 圖5顯示跨越預期記憶格臨限値之整個範圍之控制閘 電壓之範圍。 圖 6爲使用圖5之位準來決定記憶格臨限値之範圍 之方塊圖。 圖7顯示臨限値及邏輯位準間假定爲線性關係之此一 系統。 圖8顯示規劃爲三不同邏輯位準之追蹤記憶格,俾 可獲得臨限値及邏輯位準間之非線性關係。 圖9顯示四邏輯位準,其可用以獲得臨限値及邏輯位 準間更複雜之非線性關係。 圖1 0顯示與一特定邏輯位準關聯之多個追蹤記憶格 〇 圖11爲一實施例之方塊圖,其中,使用者記憶格係 由追蹤記憶格導出之類比電壓位準直接讀取。 圖12爲圖 11之一細節,更詳細顯示電路 AVEaIIIO及其追蹤記憶格之實施例。 圖1 3顯示連接至其追蹤記憶格之一類比感測放大器 之實施例。 圖1 4爲圖11之讀取點電路之一特定實施例。 圖15爲圖14之電阻器Ri之一之詳細’顯示其被 連接,以提供所用之各値。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·
、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -36- 561480 A7 B7 五、發明説明(34 ) 主要元件對照表 21 追蹤記憶格 22 使用者記憶格 23 微分放大器 1110 平均電路 1140 讀取/確認電路 1211 類比感測放大器 1231 電晶體 1241 電阻器 1321 疊接裝置 1401 區塊 1402 切換電路 1421 運算放大器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社叩製 561480 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍1 ι· 一種多狀態記憶體,包含: 多個多狀態記憶格,各用以儲存多個N多狀態之一; 追蹤記憶格之至少多個Μ群組,其中,群組各與多 狀態之一關聯,且其中,Μ少於Ν;及 一讀取電路,用以根據與追蹤記憶格之群組之規劃狀 態關聯之臨限電壓,使用多個多狀態之每一個之讀取點, 讀取多狀態記憶格。 2. 如申請專利範圍第1項所述之多狀態記憶體,其 中,記憶格組織成多個扇區,其中,扇區各具有追蹤記憶 格之一關聯多個Μ群組,及一組對應之讀取點。 3. 如申請專利範圍第 2項所述之多狀態記憶體,另 包含多個記憶格,儲存與每一扇區關聯之改錯碼。 4. 如申請專利範圍第 2項所述之多狀態記憶體,另 包含: ^ 一規劃電路,用以寫入資料値於記憶格中,並用以規 劃追蹤記憶格。 5. 如申請專利範圍第 4項所述之多狀態記憶體,其 中,規劃電路包含確認電路,使用一組規劃確認用固定基 準値用以寫入資料値於記憶格中,及使用同組之規劃確認 用固定基準値,用以規劃追蹤記憶格。 6. 如申請專利範圍第5項所述之多狀態記憶體,其 中,在規劃追蹤記憶格時,未能由確認電路確認之追蹤記 憶格被由追蹤記憶格之群組移出。 7. 如申請專利範圍第5項所述之多狀態記憶體,其 本&尺度適用中國國家梂準(CNS ) Α4規格(210父297公釐1 ' -38- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)561480 經濟部智慧財產局員工消費合作‘吐印% A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍2 中,規劃電路同時在一扇區內寫入記憶格及規劃追蹤記憶 格。 8. 如申請專利範圍第1項所述之多狀態記憶體,其 中,讀取電路包含: 追蹤記憶格讀取電路,用以讀取與追蹤記憶格之規劃 狀態關聯之臨限電壓; 一記憶控制器,用以根據自追蹤記憶格之群組中讀取 之臨限電壓,建立多個多狀態之每一個多狀態之讀取點。 9. 如申請專利範圍第 8項所述之多狀態記憶體,其 中,記憶控制器另管理多狀態記憶體,並轉移資料於該記 憶體及其所連接之一主系統之間。 1 〇.如申請專利範圍第' 8項所述之多狀態記憶體,其 中,記憶控制器與形成記憶格及追蹤記憶格之胞群組同一 積體電路之一部份。 11.如申請專利範圍第8項所述之多狀態記憶體,其 中,記憶控制器形成與記憶格及追蹤記.憶格之胞群組分開 之一積體電路之一部份。 1 2.如申請專利範圍第11項所述之多狀態記憶體, 其中,讀取電路另包含: 一快速查看表,用以儲存由記憶控制器所建立之讀取 點,其中,該快速查看表形成與記憶格及追蹤記憶格之群 組同一積體電路之一部份,且其中,多狀態記憶格使用快 速查看表讀取。 13.如申請專利範圍第1項所述之多狀態記憶體,其 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -39- 561480 A8 B8 C8 D8 __ 六、申請專利範圍3 中,追蹤記憶格之每一群組包含多個追蹤記憶格。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 14. 如申請專利範圍第 13項所述之多狀態記憶體’ 其中,Μ等於二。 15. —種多狀態記憶體,包含: 多個多狀態記憶格,各用以儲存多個Ν多狀態之一; 追蹤記憶格之多個 Μ群組,其中,群組各與多狀態 之一關聯;及 一讀取電路,用以根據自追蹤記憶格之群組中讀取之 臨限電壓,使用用以區別多個多狀態之相鄰狀態之讀取點 ,讀取多狀態記憶格,其中,讀取點之至少之一根據來自 不與該至少一讀取點所區別之相鄰狀態關聯之追蹤記憶格 之一群組之臨限電壓。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之多狀態記憶體, 其中,記憶格組織成多個扇區,其中,扇區各具有關聯多 個 Μ群組之追蹤記憶格,及一組對應之讀取點。 17.如申請專利範圍第16項所述之多狀態記憶體, 另包含多個記憶格,儲存與每一扇區關聯之改錯碼。 經濟部智慧財產局員工消費合作社卬製 1 8.如申請專利範圍第1 6項所述之多狀態記憶體, 另包含: 一規劃電路,用以寫入資料値於記憶格中,並用以規 劃追蹤記憶格。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之多狀態記憶體, 其中,規劃電路包含確認電路,使用一組規劃確認用之固 定基準値,以寫入資料値於記憶格中,及使用同組之規劃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 561480 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ A8 B8 C8 D8 _____六、申請專利範圍4 確認用之固定基準値,以規劃追蹤記憶格。 20.如申請專利範圍第 1 9項所述之多狀態記憶體, 其中,在規劃追蹤記憶格時,未能由確認電路確認之追縱 記憶格被由追蹤記憶格之群組移出。 2 1.如申請專利範圍第1 9項所述之多狀態記憶體, 其中,規劃電路在一扇區內同時寫入記憶格及規劃追蹤記 憶格。 22. 如申請專利範圍第1 5項所述之多狀態記憶體, 其中,讀取電路包含: 追蹤記憶格讀取電路,用以讀取與追蹤記憶格之規劃 狀態關聯之臨限電壓; 一記憶控制器,用以根據自追蹤記憶格之群組中讀取 之臨限電壓,建立多個多狀態之每一個多狀態之讀取點。 23. 如申請專利範圍第22項所述之多狀態記憶體, 其中,記憶控制器另管理多狀態記憶體,並轉移資料於該 記憶體及其所連接之一主系統之間。 24. 如申請專利範圍第 22項所述之多狀態記憶體, 其中,記憶控制器形成與記憶格及追蹤記憶格之群組同一 積體電路之一部份。 25. 如申請專利範圍第 22項所述之多狀態記憶體, 其中,記憶控制器形成與記憶格及追蹤記憶格之群組分開 之一積體電路之一部份。 26. 如申請專利範圍第25項所述之多狀態記憶體, 其中,讀取電路另包含: 本g尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) : " -41 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 561480 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍5 一快速查看表,用以儲存由記憶控制器所建立之讀取 點,其中,該快速查看表形成與記憶格及追蹤記憶格之胞 群組同一積體電路之一部份,且其中’多狀態記憶格使用 快速查看表讀取。 27. 如申請專利範圍第1 5項所述之多狀態記憶體, 其中,每一群組追蹤記憶格包含多個追蹤記憶格。 28. 如申請專利範圍第27項所述之多狀態記憶體, 其中,Μ等於二。 29. —種多狀態記憶體,包含: 多個多狀態記憶格,各用以儲存多個Ν多狀態之一; 多個Μ追蹤記憶格群組,其中,群組各與多狀態之 一關聯;及 一轉譯電路,用以使用每一個多個多狀態之讀取點, 使用追蹤記憶格群組之規劃之狀態之類比値’讀取多狀態 記憶格。 3〇.如申請專利範圍第29項所述之多狀態記憶體, 其中,多個Μ追蹤記憶格群組之每一個由多個追蹤記憶 格構成。 3 1.如申請專利範圍第3 0項所述之多狀態記憶體, 其中,記憶格組織成多個扇區,其中,扇區各具有一關聯 多個Μ追蹤記憶格群組及一組對應之讀取點。 3 2.如申請專利範圍第31項所述之多狀態記憶體, 另包含多個記憶格,儲存每一扇區關聯之改錯碼。 3 3.釦申請專利範圍第3 1項所述之多狀態記憶體, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社卬製 -42- 561480 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍6 另包含: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一規劃電路,用以寫入資料値於記憶格中,並用以規 劃追蹤記憶格。 34.如申請專利範圍第33項所述之多狀態記憶體, 其中,規劃電路包含確認電路,使用一組規劃確認用之固 定基準値,以寫入資料値於記憶格中,及使用同組之規劃 確認用之固定基準値,以規劃追蹤記憶格。 35·如申請專利範圍第34項所述之多狀態記憶體, 其中,在規劃追蹤記憶格時,未能由確認電路確認之追蹤 記憶格被由追蹤記憶格之群組移出。 36·如申請專利範圍第34項所述之多狀態記憶體, 其中,規劃電路在一扇區內同時寫入記憶格及規劃追蹤記 憶格。 37. 如申請專利範圍第30項所述之多狀態記憶體, 其中,轉譯電路包含: 一讀取點電路,用以使用來自 Μ追蹤記憶格群組之 每一群組之一類比値,建立至少(Ν-1)讀取點;及 經濟部智慧財產局員二消費合作iLyn^ 一讀取/確認電路,經連接而接收該至少(Ν-1)讀 取點,並由比較讀取點及多狀態記憶格之臨限電壓,讀取 多狀態記憶格。 38. 如申請專利範圍第37項所述之多狀態記憶體’ 其中,該比較爲二進位搜索。 39. 如申請專利範圍第37項所述之多狀態記憶體’ 另包含: 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(210χ297公釐) -43- 561480 經濟部智慧財臺局員工^*費^作社;!;^ A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍7 多個 Μ平均電路,各可連接至多個追蹤記憶格群組 之一之追蹤記憶格,以產生多個追蹤記憶格群組之一個之 追蹤記憶格之類比臨限値之一平均値’並供應來自該 Μ 追蹤記憶格群組之每一群組之該類比値至讀取點電路。 40.如申請專利範圍第39項所述之多狀態記憶體, 其中,Μ等於2。 4 i .如申請專利範圍第39項所述之多狀態記憶體, 其中,該平均爲算術平均。 42. 如申請專利範圍第 37項所述之多狀態記憶體, 另包含: 一規劃電路,用以寫入資料値於記憶格中,並用以規 劃追蹤記憶格;及 一基準値電路,經連接而供應 Μ電壓位準至讀取點 電路,其中,Μ電壓位準與追蹤記憶格之臨限電壓無關 ,且其中,讀取點電路經連接而供應規劃確認位準至讀取 /確認電路,用於寫入資料値於記憶格中,及用於規劃追 蹤記憶格° 43. 如申請專利範圍第38項所述之多狀態記憶體, 其中,規劃確認位準包含一餘裕位準。 44. 如申請專利範圍第29項所述之多狀態記憶體, 另包含: 一轉動電路,用以改變每一群組所關聯之多狀態。 45. —種非揮發性記憶體,包含: 多個記憶格,各用以儲存Ν狀態之一; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210><297公釐)~ ' " -44- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、1Τ 線 561480 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 _____ D8六、申請專利範圍8 多個追蹤記憶格,其中,追蹤記憶格各與 N狀態之 一關聯; 一讀取電路,用以根據與追蹤記憶格之規劃狀態關聯 之臨限電壓,使用 N狀態之每一個之讀取點,讀取記憶、 格;及 規劃電路,用以規劃記憶格及追蹤記憶格,其中,追 蹤記憶格之至少之一由與規劃於 N狀態之關聯一個之一 記憶格不同之演算法規劃。 46. 如申請專利範圍第 45項所述之非揮發性記憶體 ,其中,至少追蹤記憶格由使用較之用以規劃一記憶格至 N狀態之關聯一個爲短之持續時間之脈波規劃。 47. 如申請專利範圍第 45項所述之非揮發性記憶體 ,其中,該至少追蹤記憶格由使用一控制閘電壓規劃,此 具有一幅度低於用以規劃記憶格於 N狀態之關聯一個者 〇 48. 如申請專利範圍第 45項所述之非揮發性記憶體 ,其中,該至少追蹤記憶格由使用一汲極電壓規劃,此具 有一幅度低於用以規劃記憶格於N狀態之關聯一個者。 49. 如申請專利範圍第 45項所述之非揮發性記憶體 ,其中,追蹤記憶格與記憶格同時規劃。 50. 如申請專利範圍第 45項所述之非揮發性記憶體 ,其中,記憶格爲多狀態記憶格,N大於二。 5 1.如申請專利範圍第 50項所述之非揮發性記憶體 ,其中,追蹤記憶格形成多個Μ追蹤記憶格群組,各由 本&張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格( 210X297公釐) : " -45- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線- 561480 A8 B8 C8 ------ D8 __ 六、申請專利範圍9 多個追縱記憶格構成,其中,每群組均與多狀態之一關聯 Ο (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 52·如申請專利範圍第5 1項所述之非揮發性記憶體 ,其中,Μ小於 N。 53.如申請專利範圍第52項所述之非揮發性記憶體 ,其中,Μ爲二。 54·如申請專利範圍第 45項所述之非揮發性記憶體 ’其中’規劃電路包含確認電路,使用一組規劃確認用之 ® $基値規劃記憶格,及使用同組之規劃確認用固定基準 値於規劃確認規劃追蹤記憶格。 55.如申請專利範圍第54項所述之多狀態記憶體, 其中’在規劃追蹤記憶格時,未能由確認電路確認之追蹤 記憶格被由多個追蹤記憶格移出。 56· —種操作多狀態記憶體之方法,包括: 讀取一或更多多狀態記憶格之臨限電壓,每一記憶格 用以儲存多個Ν多狀態之一; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 讀取追蹤記憶格之多個 Μ群組之臨限電壓,其中, 每一群組均與多狀態之一關聯,且其中,Μ小於Ν;及 使用追蹤記憶格之臨限電壓,變換記憶格之臨限電壓 爲多個多狀態之邏輯値。 57.如申請專利範圍第 56項所述之方法,其中,該 變換包含: 由追蹤記憶格之臨限電壓決定記憶格之臨限電壓及多 個多狀態之邏輯値間之關係;及 本&張尺度適用中國國家標準( CNS ) Α4規格(210X297公釐) : ' -46- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561480 A8 B8 C8 __D8 六、申請專利範圍10 使用該關係,轉譯記憶格之臨限電壓爲多個多狀態之 邏輯値。 58.如申請專利範圍第57項所述之方法,其中,該 變換另包括: 儲存該關係於用於轉譯之一快速查看表中,其、中,快 速查看表與記憶格包含一具記憶格的單個積體電路之一部 份。 59·如申請專利範圍第58項所述之方法,另包括: 自該積體電路移出邏輯値,且其中,該轉譯與移出同 時執行。 6 0 ·如申§靑專利範圍第5 7項所述之方法,其中,該 關係爲程度(M-1)之一曲線。 6 1 ·如申請專利範圍第5 7項所述之方法,其中,該 關係爲分段段地線性。 62·如申請專利範圍第57項所述之方法,其中,每 一群組均包含多個追蹤記憶格。 63. 如申請專利範圍第 62項所述之方法,其中,決 定一關係包含: 建立與每一追蹤記憶格群組關聯之一平均臨限値;及 由該平均臨限値決定該關係。 64. 如申請專利範圍第 63項所述之方法,其中,每 一平均臨限値僅由具有臨限値與平均臨限値相差小於一特 定限度之關聯群組中之追蹤記憶格建立。 65·如申請專利範圍第 63項所述之方法,其中,該 本ϋ尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' : 一 -47- 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 561480 經濟部智慧財產局員工消費合作社卬製 A8 B8 C8 ___ D8六、申請專利範圍11 關係爲線性。 66. 如申請專利範圍第65項所述之方法,其中,Μ 等於二。 67. 如申請專利範圍第57項所述之方法,其中,該 決定包括建立一對應性,以決定每一群組追蹤記憶格之其 所關聯之多狀態。 6 8.如申請專利範圍第67項所述之方法,其中,該 轉譯包括根據該對應性,建立於記憶格之臨限値間之邏輯 値之轉動。 69.如申請專利範圍第56項所述之方法,另包括: 在讀取一或更多多狀態記憶格之臨限電壓之前,規劃 該等記憶格;及 在讀取追蹤記憶格之臨限電壓之前,規劃該等追蹤記 憶格,其中’使用與規劃記憶格至其關聯之多狀態相同之 規劃確認位準,規劃每一追蹤記憶格群組。 7 0·如申請專利範圍第69項所述之方法,另包括: 移去追蹤記憶格之群組中,在規劃追蹤記憶格時未通 過確認之追蹤記憶格。 71 ·如申請專利範圍第 69項所述之方法,其中,預 先決定每一群組追蹤記憶格所關聯之多狀態。 72.如申請專利範圍第56項所述之方法,另包括: 讀取儲存改錯碼之一或更多記憶格之臨限電壓; 使用追蹤記憶格之臨限電壓,變換儲存改錯碼之一或 更多記憶格之臨限電壓爲改正碼;及 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ^ -48- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 、1Τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561480 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍12 使用改正碼,運算多個多狀態之邏輯値,以獲得邏輯 値之改正値。 7 3 · —種操作多狀態記憶體之方法,包括: 讀取一或更多多狀態記憶格之臨限電壓,每一記憶格 用以儲存多個N多狀態之一; 讀取追蹤記憶格之多個 Μ群組之臨限電壓,其中, 每一群組均與多狀態之一關聯; 建立讀取點,用以根據該追蹤記憶格群組之臨限電壓 ,區別多個多狀態之相鄰狀態之間,其中,讀取點之至少 之一係根據來自不與該至少一讀取點所區別之相鄰狀態關 聯之追蹤記憶格之群組之臨限電壓;及 使用讀取點,變換記憶格之臨限電壓爲多個多狀態之 邏輯値。 74. 如申請專利範圍第 73項所述之方法,其中,建 立讀取點包括: 自追蹤記憶格之臨限電壓,決定記憶格之臨限電壓及 多個多狀態之邏輯値間之關係;及 轉譯該關係爲讀取點。 75. 如申請專利範圍第74項所述之方法,其中,該 變換另包括: 儲存該關係於用於轉譯之一快速查閱表中’其中’快 速查閱表與記憶格包含於一單個積體電路之一部份° 76. 如申請專利範圍第75項所述之方法’另包括: 自積體電路移出邏輯値,其中’該轉譯與移出同時執 本紙張尺度適用中國國家樵準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) Λ -49 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)561480 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍13 行。 7 7 ·如申請專利範圍第7 4項所述之方法,其中,該 關係爲程度(M-1)之一曲線。 78.如申請專利範圍第74項所述之方法,其中,該 關係爲分段段線性。 7 9.如申請專利範圍第 74項所述之方法,其中,每 一群組均包含多個追蹤記憶格。 80·如申請專利範圍第 79項所述之方法,其中,該 決定一關係包含: 建立與每一追蹤記憶格群組關聯之一平均臨限値;及 由該平均臨限値決定該關係。 81. 如申請專利範圍第 80項所述之方法,其中,每 一平均臨限値僅由具有臨限値與平均臨限値相差小於一特 定限度之關聯群組中之追蹤記憶格建立。 82. 如申請專利範圍第 80項所述之方法,其中,該 關係爲線性。 83·如申請專利範圍第 82項所述之方法,其中,Μ 等於二。 84.如申請專利範圍第 74項所述之方法,其中,該 決定包括建立一對應性,以決定追蹤記憶格之每一群組之 其所關聯之多狀態。 85·如申請專利範圍第 84項所述之方法,其中,該 轉譯包括根據該對應性,建立於記憶格之臨限値間之邏輯 値之轉動。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -5Ω- -----:-I i-I ^ II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 I線 561480 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍14 86. 如申請專利範圍第73項所述之方法’另包括: 在讀取一或更多多狀態記憶格之臨限電壓之前,規劃 該等記憶格;及 在讀取追蹤記憶格之臨限電壓之前’規劃該等追蹤記 憶格,其中,使用與規劃記憶格至其關聯之多狀態相同之 規劃確認位準,規劃每一群組追蹤記憶格。 87. 如申請專利範圍第86項所述之方法,另包括: 移去追蹤記憶格之群組中,在規劃追蹤記憶格時未通 過確認之追蹤記憶格。 88. 如申請專利範圍第 86項所述之方法,其中,預 先決定每一群組追蹤記憶格所關聯之多狀態。 89. 如申請專利範圍第73項所述之方法,另包括: 讀取儲存改錯碼之一或更多記憶格之臨限電壓; 使用追蹤記憶格之臨限電壓,變換儲存改錯碼之一或 更多記億格之臨限電壓爲改正碼;及 使用改正碼,運算多個多狀態之邏輯値,以獲得邏輯 値之改正値。 90. —種操作多狀態記憶體之方法,包括: 提供一或更多多狀態記憶格,每一記憶格用以儲存多 個N多狀態之一; 提供多個 Μ追蹤記憶格群組,其中,每一群組均與 多狀態之一關聯;及 使用追蹤記憶格群組之規劃狀態之類比値,建立(Ν-1)讀取點;及 本紙張尺度適用中國國家襟準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) " (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、tx 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -51 - 561480 經濟部智慧財產局員工消費合作社印繁 A8 B8 C8 _____ D8 六、申請專利範圍15 使用讀取點,變換記憶格之臨限電壓爲多個多狀態之 邏輯値。 91·如申請專利範圍第90項所述之方法,其中,每 一追蹤記憶格群組均包含多個追蹤記憶格。 92. 如申請專利範圍第 91項所述之方法,其中,建 立讀取點包括: 自追蹤記憶格之臨限電壓,決定記憶格之臨限電壓及 多個多狀態之邏輯値間之關係;及 轉譯該關係爲讀取點。 93. 如申請專利範圍第92項所述之方法,其中,該 關係爲程度(M-1)之一曲線。 94. 如申請專利範圍第 92項所述之方法,其中,該 關係爲分段段線性。 95. 如申請專利範圍第 91項所述之方法,其中,決 定一關係包括: 建立與每一群組追蹤記憶格關聯之一平均臨限値;及 自該平均臨限値決定該關係。 96·如申請專利範圍第 95項所述之方法,其中,該 關係爲線性。 97·如申請專利範圍第 96項所述之方法,其中,Μ 等於二。 98.如申請專利範圍第91項所述之方法,另包括: 在讀取一或更多多狀態記憶格之臨限電壓之前,規劃 該等記憶格;及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 、11 線 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) -52- 經濟部智慧財產局員工消費合作社卬製 561480 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍16 在讀取追蹤記憶格之臨限電壓之前,規劃該等追蹤記 憶格,其中,每一群組之追蹤記憶格係使用與規劃記憶格 至其關聯之多狀態相同之規劃確認位準加以規劃。 99. 如申請專利範圍第98項所述之方法,另包括: 移去追蹤記憶格之群組中在規劃追蹤記憶格時未通過 確認之追蹤記憶格。 100. 如申請專利範圍第 98項所述之方法,其中, 預先決定每一群組追蹤記憶格所關聯之多狀態。 101. 如申請專利範圍第90項所述之方法,另包括: 多個記憶格儲存改錯碼; 使用讀取點,變換儲存改錯碼之一或更多記憶格之臨 限電壓爲改正碼;及 使用改正碼操作多個多狀態之邏輯値,以獲得邏輯値 之改正値。 102. 如申請專利範圍第90項所述之方法,其中,建 立(N-1)讀取點包括決定一對應性,俾對每一群組追蹤記 憶格決定其所關聯之多狀態。 103. 如申請專利範圍第102項所述之方法,其中, 該變換包括根據該對應性,建立邏輯値之轉動於記憶格之 臨限値之間。 104. —種操作非揮發性記憶體之方法,包括: 規劃一或多個記憶格,各用以儲存N狀態之一; 規劃多個追蹤記憶格,其中,追蹤記憶格各與 N狀 態之一關聯,其中,追蹤記億格之至少之一由與經規劃於 本紙^尺度逋用中國國家標準(〇奶)六4規格(210父297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)-53- 561480 A8 B8 C8 ______ D8 六、申請專利範圍17 N狀態之關聯一個之一記憶格不同之演算法規劃;及 使用追蹤記憶格之臨限電壓,變換記憶格之臨限値爲 N狀態之邏輯値。 105·如申請專利範圍第 104項所述之方法,其中, 每一追蹤記憶格均使用與規劃記憶格至其所關聯之狀態相 同之規劃確認位準規劃。 1(^.如申請專利範圍第105項所述之方法,另包括: 移去追蹤記憶格之群組中,在規劃追蹤記憶格時未通 過確認之追蹤記憶格。 1 〇7·如申請專利範圍第 104項所述之方法,其中, 規劃多個追蹤記憶格使用較之用以規劃一或更多記憶格爲 短之持續時間之脈波。 108. 如申請專利範圍第104項所述之方法,其中, 規劃多個追蹤記憶格使用一控制閘電壓,此具有較之用以 規劃一或更多記憶格爲低之幅度。 109. 如申請專利範圍第1〇4項所述之方法,其中, 規劃多個追蹤記憶格使用一汲極電壓,此具有較之用以規 劃一或更多記憶格爲低之幅度。 110. 如申請專利範圍第104項所述之方法,其中, 同時執行規劃多個追蹤記憶格及規劃一或更多憶格。 111. 如申請專利範圍第104項所述之方法,其中, 該變換包含: 由追蹤記憶格之臨限電壓決定記憶格之臨限電壓及 N 狀態之邏輯値間之關係;及 本^張尺度適用中國國家標準(〇奶)八4規格(210父297公釐) ' — -54- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作ii印製 561480 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍18 使用該關係,轉譯記憶格之臨限電壓爲N狀態之邏 輯値。 (請先閱部背面之注意事項再填寫本頁) Π 2·如申請專利範圍第111項所述之方法,其中, 記憶格爲多狀態記憶格,N爲大於二。 113. 如申請專利範圍第112項所述之方法,其中, 追蹤記憶格形成多個Μ追蹤記憶格群組,各由多個追蹤記 憶格構成’其中,群組各與多狀態之一關聯。 114. 如申請專利範圍第113項所述之方法,其中, Μ小於 Ν。 115·如申請專利範圍第114項所述之方法,其中, Μ爲二。 Π6· —種積體電路,包含: 多個多狀態記憶格,各用以儲存多個 Ν資料狀態之 -* · 多個 Μ基準電壓電路,其中,每一基準電壓電路與 Ν資料狀態之一關聯,及每一電路包含: 追蹤記憶格之一群組;及 經濟部智慧財產局員工消費合作吐r「製 一專用感測放大器,用於每一追蹤記憶格,經連接 而提供與其所連接之追蹤之規劃狀態關聯之一類比電壓; 一讀取點電路,連接至基準電壓電路,以接收類比値 ,並提供獲自平均値之至少(Ν-1)電壓位準;及 讀取電路,經連接而接收該至少(Ν-1)電壓位準, 並可連接至記憶格,並根據該至少(Ν-1)電壓位準,提供 其所連接之一記憶格之資料狀態。 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) •55- 561480 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍19 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 117·如申請專利範圍第116項所述之積體電路,其 中,每一群組均包含多個追蹤記憶格,且其中,每一個 Μ 參考電壓電路均另包含: 一平均電路,可連接至每一感測放大器,以接收對應 之類比電壓,並提供類比電壓之一平均値,且其中,由讀 取點電路所接收之類比値爲該等平均値。 118. 如申請專利範圍第117項所述之積體電路,其 中,每一感測放大器均包含: 一第一電晶體,連接於一電壓源及一第一節點之間, 並具有控制閘連接至基準電壓; 一第二電晶體,連接於電壓源及一第二節點之間,並 具有控制閘連接至第一節點; 一第三電晶體,連接於第二節點及地之間;及 一輸出端’用以提供連接至第二節點之類比電壓,其 中,連接至感測放大器之追蹤記憶格連接於第一節點及地 之間,並具有一控制閘連接至第二節點。 經濟部智慧財產局員工消賫合作社印製 119. 如申請專利範圍第118項所述之積體電路,感 測放大器另包含: 至少一疊接裝置,連接於第一電晶體及第一節點之間; 及 至少一疊接裝置,連接於第一節點及追蹤記憶格之間 ,追蹤記憶格連接至感測放大器。 1 2 0 ·如申請專利範圍第11 7項所述之積體電路,其 中,每一基準電壓電路均另包含: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)" -- -56- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561480 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍20 多個開關,多個追蹤記憶格各用一個,各連接於對應 之專用感測放大器及平均電路之間,以切斷對應之感測放 大器與平均電路之連接。 121. 如申請專利範圍第117項所述之積體電路,其 中,讀取點電路包含: 一串電阻元件,連接於第一及第二電壓位準之間,具 有至少 (N-1)節點在電阻元件之間,與至少(N-1)電壓 位準相對應,並具有Μ節點,平均値可連接於此。 122. 如申請專利範圍第 121項所述之積體電路,其 中,平均値各可經由一緩衝元件連接至該串電阻元件。 123. 如申請專利範圍第121項所述之積體電路,其 中,另包含: 一轉動電路,用以轉換Μ節點之哪個連接至平均値 之哪個。 1 24.如申請專利範圍第1 2 1項所述之積體電路,其 中,Μ等於二。 1 2 5 .如申請專利範圍第1 2 4項所述之積體電路’另 包含: 規劃電路,連接至記憶格及追蹤記憶格; 一確認基準電壓產生電路,經連接而提供一對確認電 壓可連接至平均値可連接之該對節點,其中’在規劃過程 之期間中,於反應控制信號,平均値中斷與該對節點之連 接,及連接確認電壓,從而提供至少(Ν-1)規劃確認電 壓至讀取電路。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)-57- 561480 A8 B8 C8 D8 六、申請專利乾圍21 126. 如申請專利範圍第125項所述之積體電路,其 中,規劃電路使用該至少(N-1 )規劃確認電壓,同時規劃 記憶格及追蹤記憶格。 127. 如申請專利範圍第126項所述之積體電路,其 中,當規劃追蹤記憶格時,未能通過確認之追蹤記憶格移 出追蹤記憶格之群組。 1 28· —種感測放大器,用以提供連接於感測放大器 及地之間之一非揮發性記憶格之類比電壓位準,包含: 一_桌一電晶體,連接於一*電壓源及一第一^節點之間, 並具有控制閘連接至基準電壓; 一第二電晶體,連接於電壓源及一第二節點之間,並 具有控制閘連接至第一節點; 一第三電晶體,連接於第二節點及地之間;及 一輸出端,用以提供連接至第二節點之類比電壓,其 中,記憶格連接於第一節點及地之間,並具有一控制閘連 接至第二節點。 1 2 9.如申|靑專利範圍桌1 2 8項所述之感測放大器, 另包含: 至少一疊接裝置,連接於第一電晶體及第一節點之間; 及 至少一疊接裝置,連接於第一節點及追蹤記憶格之間 ,追縱記憶格連接至感測放大器。 本紙張尺度適用中國國家摞準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) I 絲 經濟部智慧財產局員工消费合作社製 •58-
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