TWI343577B - Program and read method and program apparatus of nand type flash memory - Google Patents

Description

NVT-2007-012 23727twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種反及閘型快閃記憶體的編程與讀取 方法，且特別疋有關於一種可以加快反及閘型快閃記憶體 整體資料編程速度的編程方法與裝置，以及可以減少反及 閘型快閃記憶體整體資料讀取次數的讀取方法。 【先前技術】 一般而言’反及閘型快閃記憶體(NANE)加止mem〇]ry) 主要疋由多數個區塊(Bl〇ck)所組成，而每一個區塊内部又 分成多數個記憶容量相同的分頁（Page)，且每一個分頁内 部又具有多數個資料儲存區域(data storage area)及其各別 所對應的空閒區域（spare area)。以分頁大小規格為 2Kbytes+64bytes/page 為例，其内部具有 4 個 512bytes 之 記憶容量的資料儲存區域及其各別所對應的4個16bytes 之記憶容量的空閒區域，而再以分頁大小規格為 4Kbytes+128bytes/page 為例，其内部具有 8 個 512bytes 之 記憶容量的資料儲存區域及其各別所對應的8個16bytes 之記憶容量的空閒區域。 於此先值得一提的是，上述每一個空閒區域内會存放 著某些輔助資料，例如：誤差更正瑪(⑽rc〇rrecti〇nc〇de， ECC)、損壞區塊資訊(bad block information)…等。其中， 錯s吳更正碼疋用來提升讀取每—個分頁的資料儲存區域所 存放之資料的可靠度；而損壞區塊資訊^“ W〇ck 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n mI〇rm肌on)用來刊斷區塊是否為損壞，舉 ^ 二二第一分頁損壞時)所對=空 =塊位兀組非為。XFF數位值時’即表示此區塊 如業界所熟知’反及閘型快閃記憶體進行 或讀取(read)時’必須以一個分頁為單位，而且; ，程/讀取的操作方式又必須從分頁内的第— ： 2區，依序編綱取至最後—個空_域為止。也亦因如 要編須 =些麵存―的=進= 然而’以分頁大小規格為肌^㈣卿 4咖⑽6bytes/㈣為例，一次資料編程/讀取的g二 二:t戶Γ程/讀取的資料量並不-定會剛好為分頁内所 有貝料儲存區域的記憶容量，故在此條件下，便I法^斤 程/讀取操作中，同時編程/讀取該分頁内之 科儲存區域與其騎之空閒區域的轉。 也亦因如此，習知於一:欠資料編程/讀取的操作中，告 程/讀取的資料量不等於分頁内所有資料儲存i 及兑ίΐ谷量之條件下，又要對該分頁内的資料錯存區域 先&料：4的空間區域進行資料編程/讀取時，傳統上，必須 =針對_儲存區域，對該分頁進行—次f料編程/讀取= 以對該貝料儲存區域進行資料編程/讀取。接著，當資 6 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n ^頁的資料編㈣間’進而加献及_快閃記憶體整體 資料編程速度。 >本發明的另—目的就是提供—種反及Μ快閃記憶體 的讀取方法’其在-次所讀取的⑽量不滿分頁内所有資 料儲存輯之域容量的條件下，可以減少分胃的資料讀 取次數’㈣減少反及卩㈣關魏舰财料讀取次數^ 基於上述及其所欲達成之目的，本發明提出一種反及 =快閃記憶體的編程方法。此反及_快閃記憶體包含 有=數個記憶容量相同的分頁，且每—個分頁内部具有口 固貪料儲存區域及其各朗對應的η個空閒區域。盆中， 料儲存區域之結束位址接續第㈣個#料儲存區 2 址’而第丨健閒區域之結束位址接續第㈣ 工閒區域之起始位址，η為大於等於2的 =Γ。另外，所述η個空間區域中的第1個= £域之起始位址接續第η__存區域之結束位址。 下列出ΐ反及閘型快閃記憶體的編程方法包括 ▲所述分頁中的第-分頁欲進行資料編 決疋此第-分頁中欲進行資料編程μ個儲存 區域及其各別所對應的k個空間 ， 的正整數。 其中k為不大於n 接^ ’依序由此第一分頁中的第】個資 料載入操作，直到第11個空閒區域為止，：中所 流程包括:載入預定資料至所述k個資料 储紅域’纽載人對應於預定資料的辅师料至所述让

S 1343577 NVT-2007-012 23727twf.d〇c/n 個空閒區域；以及載入抹除資料至第一分頁令其餘 個資料儲存區域與(n_k)個空閒區域 最後，將所述k個資料儲存區域與所述1{個空間區域 各別所載;入的預定資料與輔助資料進行編程，並且4沭 (n-k)個資料儲存區域與所述(n_k)個空閒區域 ·二 除資料進行編程。 K入的採 體二SI看，本發明提出一種反及閑型快閃記憶 體的二取方法，其包括下列步驟：首先，當所述第— 欲進行資料讀取時，決定此第—分頁中欲進行資料诗ς的 k個貧料儲存區域及其各別所對應的k個空閒 1 「的正整數。接著，依序由此第-分頁中的第】 區ί為止開始進行資料讀取操作，直到第11個空閒 ，/、中所述資料讀取操作流程包括：讀取所述k 個貧料儲存區域内所儲存的 定資料㈣、+、l 存 貝枓，並且讀取對應於預 讀取此第區域⑽儲存的獅資料；以及不 m娀内f胃中其餘的(n-k)個資料儲存區域與(n_k)個 =士:所儲存的預定資料與輔助資料。 憶體的編r努罢點來看’本發明提出—種反及閘型快閃記 號，藉以決Μ財產生單⑽來產生決策訊 儲存區域及：—分頁所欲進行資料編程的k個資料 於二正ΐ;各別所對應❹個空閒區域，其中k為不大 V °°7L轉接决策訊號產生單元，用以依據所述決策 9 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 訊號與控制訊號，而依序由所述第一分頁中的第丨個資料 儲存區域開始進行資料載入操作，直到第n個空閒區域為 止其中所述資料載入操作為在所述k個資料儲存區域載 入預定資料、在舰k健域載人_於狀資料的 輔助資料，以及在所述第-分頁中其餘的(叫個資料儲存 區域與(n-k)個空間區域載入抹除資料& 一控制模組耦接反及閘型快閃記憶體、決策訊號產生單 元與決策單元，用以提供所述控制訊號並下達編程命令至 ^及閘型快閃土憶體内部之指令暫存器，藉以將所述让個 貢料儲存區域與所述k個空閒區域各別所載入的預定資料 與輔助資料進行編程，並且將所述(n_k)個資料儲存區域與 所述(n-k)個空閒區域所載入的抹除資料進行編程。 ^於本發明的一實施例中，決策單元包括指定單元、運 算單元、資料供應單元，以及選擇單元。其中，指定單元 耦接控制模組，用以依據所述控制訊號而對應地產生指定 訊號。運算單元耦接決策訊號產生單元與指定單元，用以 依據所述決策訊號與所述指定訊號，而產生選擇訊號。資 料供應單元耦接控制模組，用以依據所述控制訊號，而對 應的產生預定資料、輔助資料與抹除資料。選擇單元耗接 運算單兀與資料供應單元，用以依據所述選擇訊號，而提 供預定資料給所述k個資料儲存區域載入、提供對應於預 定資料的辅助資料給所述k個空閒區域載入，以及提供抹 除資料給所述(n-k)個資料儲存區域與所述(n_k)個空閒區 域載入。 NVT-2007-012 23727twf.d0c/n 與裝置的編程方法 存區域之記憶容量的條件下，將分資料储 】=區=_應的空，域各別載； 輔助貝科，並謂分頁料進行請編程 及其所對應的空閒區域皆載入抹除資料(亦即、如=子= 戈 位值）。 的致 因此，本發明所提供的反及閘型快閃記憶體的編程方 置:反及開型快閃記憶體進行—次資料編程的 %間内’將》肋欲進行資料編程的#料儲存區域及 對應的空閒區域各贱人預定㈣及獅:賴，而有別於 ，前技術所提出騎決方式，所以可以喊每—個分頁的 資料編程時間’進而加快反及閘型㈣記,_體整體資料 程速度。 ” 除此之外，由於本發明所提供的反及閘型快閃記憶體 的讀取方法在一次所讀取的資料量不滿—個分頁内所有資 料儲存區域之記憶容量的條件下，僅讀取分頁内欲進行資 料讀取的資料儲存區域及其所對應的空閒區域内所各別儲 存的預定資料及輔助資料，並且不讀取分頁内不進行資料 δ賣取的資料儲存區域及其所對應的空間區域内所各別儲存 的預定資料及輔助資料。 因此’本發明所提供的反及閘型快閃記憶體的讀取方 法即可在反及閘型快閃記憶體進行一次資料讀取的時間 内，讀取出分頁内欲進行資料讀取的資料儲存區域及其所 1343577 N VT-2007-012 23727twf.d〇c/n 各別儲存的預定資料及輔助資料，所 個資料儲存區域所存放之資料的可靠 i的區塊再以判斷出反及問型快閃記憶體内部損 二妗而τ ^者於母—個分頁的資料讀取次數僅為1 人而少反及開型快閃記憶體整體資料讀取次數。 而為讓本發明之上述和其所欲達成之目的、特徵和優 懂’下文特舉本發明之—實施例，並配合所 附圖式，來作詳細說明如下。 【實施方式】 ^發簡㈣述的精神—方面為縮短反及_快閃記 進行資料編程的時間，進而達到加快反 快閃記憶體整體資料編程的速度；而另一方面則為 皇ϋ閘型快閃記憶體内每一個分頁進行資料讀取的次 ’同時可以提升讀取反及閘型快閃記憶體内每一個分頁 =存放之資料的可靠度。而以下内容將係針對本案之技 :關===:-詳加描述，供給該發明 —般而言’反及閘型快閃記憶體主要是由多數個區塊 八:^成，^每一個區塊内部又分成多數個記憶容量相同的 且母個分頁内部具有η個資料儲存區域及其各別 對應的η個空閒區域。其中，帛；個資料儲存區域之結 ☆位址接續第（i+Ι)個資料儲存區域之起始位址，而第丨個 工閒區域之結束位址接續第（i+1)個空閒區域之起始位 12 1343577 NVT-2007-012 23727twf,doc/n 址’n為大於等於2的正整數、丨為小於n的正整數。另外， 所述η個空閒區域中的第！個空閒區域之起始位址接續第 ' η個資料儲存區域之結束位址。 圖1繪不為分頁大小規格為2Kbytes+64bytes/page與 4Kbytes+128byteS/Page的示意圖。請參照圖丨，以分頁1〇'! 大小規格為2Kbytes+64bytes/page為例，其内部具有4個 512bytes之記憶容量的資料儲存區域咖如 φ area)DSA1〜DSA4及其各別所對應的4個16bytes之記憶容 量的空閒區域(spare area)SA1〜SA4。其中，資料儲存區域 DSA1〜DSA4用以儲存資料，而空閒區域SA1〜SA4之用途 係於先前技術已述說，故在此並不再加以贅述之。 且依據上述可知，第1個資料儲存區域DSA1之結束 位址(511H)接續第2個資料儲存區域DSA2之起始位址 (512H)、第2個資料儲存區域DSA2之結束位址（1〇23H) 接續第3個資料儲存區域^^八]之起始位址(ι〇24Η)，而第 3個資料儲存區域⑽…之結束位址…“印接續第斗個資 料儲存區域DSA4之起始位址（1536H)。 另外’第1個空閒區域SA1之起始位址(2048H)接續 第4個資料儲存區域SDA4之結束位址(2(Μ7Η)、第1個空 閒區域SA1之結束位址(2063H)接續第2個空閒區域SA2 之起始位址(2064H)、第2個空閒區域SA2之結束位址 (2079H)接續第3個空閒區域SA3之起始位址(2080H)，而 第3個空閒區域SA3之結束位址(2095H)接續第4個空閒 區域SA4之起始位址(2〇96H)。 13 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n

圖2繪示為本發明一實施例的反及閘型快閃記憶體的 編程方法流程圖。請合併參照圖1及圖2，本實施^之反 及閘型快閃記憶體的編程方法暫以分頁1〇1大小規格為 2Kbytes+64bytes/page為例來說明，但不以此為限。本實施 例之反及閘型快閃s己憶體的編程方法包括下列步驟.'首 先，如步驟S201所述，當反及閘型快閃記憶體内部區塊 中的一個分頁101欲進行資料編程時，決定此分頁1〇1中 欲進行資料編程的k個資料儲存區域及其各別所對應的k 個空閒區域’其中k為不大於η的正整數。 於此步驟S201中，當分頁101欲進行資料編程前， 反及閘型快閃記憶體的編程軟體會先下達連續資料輸:命 令(serial data input command ’ 通常為數位值 8〇Η)至^及 ^ 型快閃記憶體内部的指令暫存器(command register)，藉二 通知反及閘型快閃記憶體將對其内部之分頁1〇1進行^料 編程。 、

另外，決定分頁101中欲進行資料編程的資料儲存區 域與空閒(I域，其譬如可以指定此分頁1G1中欲進行資料 編程的資料儲存區域SDA1〜SDA4及其所對應的空閒區域 SA1〜SA4之起始位址，藉此即可決定出此分頁ΐ()ι中欲進 行資料編程的資料儲存區域與空閒區域。而如此一來，反 及?型快閃記紐的編程軟體便可依序判斷此分頁⑻中 ίίΓΛΐΓ儲存區域SDA1〜SDA4及其所對應的空閒區 ^ SA1〜SA4之起触址是否有被指定，而若有被指定， P代表其為此分頁1()1中欲進行資料編程的資料儲存區域 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 與空閒區域。而為了方便說明起見，假設此分頁1〇1欲進 行資料編程的僅有資料儲存區域SDA1及其所對應的空閒 區域SA1，但並不受限於此。 如前所述’由於對反及閘型快閃記憶體進行資料編程 (program)或讀取(咖幻時，必須以一個分頁為單位，而且資 料編程或讀取的操作方式又必須從分頁101内的第一個資 料儲存區域SDA1依序編程/讀取至最後一個空閒區域SA4 為止。因此，於步驟S201後，本實施例之反及閘型快閃 s己憶體的編程方法會接續如步驟S2〇3所述，依序由此分 頁101中的第1個資料儲存區域Sdai開始進行資料載入 操作直到苐4個空閒區域SA4為止。其中，此資料載入 操作流程包括：將預定編程的資料載入至資料儲存區域 SDA1’並且將對應於此預定資料的輔助資料載入至空間區 域SA1 ;另外’將抹除資料（亦即〇χρτΗ的數位值)載入至 其餘不進行編程的資料儲存區域SDA2〜SDA4與空閒區域 SA2〜SA4。 最後’本實施例之反及閘型快閃記憶體的編程方法會 接續如步驟S205所述，下達編程命令至反及閘型快閃記 憶體内部的指令暫存器。於此步驟S2〇5中，當分頁1〇1 内，所有資料儲存區域SDA1〜SDA4及其各別所對應的空 ，區域SA1〜SA4之資料依序載入完畢後，反及閘型快閃 渴ί體的編私軟體就會下達編程命令(program command， ，10H的數位值)至反及閘型快閃記憶體内部的指令 暫存器，以將資料儲存區域SDA1與空閒區域SA1各別所 15 NVT-2007-012 23727twf.d〇c/n NVT-2007-012 23727twf.d〇c/n 並且將資料儲存區 所栽入的抹除資料 載入的預定資料與辅助資料進行編程， 域SDA2〜SDA4與空閒區域SA2〜SA4 進行編程。 整個分二V區：含 r進行了資料編程操作，而其差別只 有所不同。由前述可知，本發明對於所指定的資料儲存 域與空閒區域(意即真正須編程資料 °° 預定細其輔助資料二 而吕’則皆存放抹除資料。 场 在習知技術中’由於傳統的反及閉型 體無法在-次編程的資料量不等於分頁 ^ 彳^料的’_ n面對此狀況’習知解決 &二夕t疋？此分頁進行多次的資料編程操作，藉此才 二Ϊ對資料儲存區域及其對應的空間區域進行資料 產而，由上述可知’本發明並不會有這樣的問題 料編^ =本發料每—分頁情有的輯都會進行資 ΐίίί因此本發明於—讀料編程操作中，即可同 •拖^儲存區域及其對應的空閒區域進行資料的編程。 行直本發月等效上對分頁内欲編程資料的區域進 而這；^Μ編程’而對無須編程資料的區域進行’，假，，編程； 程摔作僅ί制便藉由抹除資料的設計達成之。由於資料編 作僅此將反及閘型快閃記憶體中記憶單元的狀態從邏 NVT-2007-012 23727nvf.doc/n 儲，區域SDA2〜SDA4與空㈣域SA2〜SA4所載入的抹 除資料已編程完畢。因此，反及閘独閃記憶體的編程軟 體即可再對另一個分頁進行資料編程。 然而，當資料儲存區域SDA1與空閒區域sai各別所 載入的預定資料與輔助資料，以及資料儲存區域 SDA2〜SDA4與空閒區域s A2〜s A4所載人的抹除資料已編 私70畢後，其並不代表著資料儲存區域SDA1與空閒區域 SA1各別所載人的預定資料與料，以及資料儲存區 域SDA2〜SDA4與空閒區域SA2〜SA4所載人的抹除資料 已編程成功。 因此，於本實施例中，為了要確保資料儲存區域SDA1 與空閒區域SA1各別所載入的預定資料與輔助資料，以及 資料儲存區域SDA2〜SDA4與空閒區域SA2〜SA4所載入 的抹除資料已編程成功。當反及閘型快閃記憶體的編程軟 體偵測到反及閘型快閃記憶體内部之狀態暫存器的預備/ 忙碌接腳(R/B)之訊號狀態為邏輯1之後，其還必須偵測反 及閘型快閃記憶體内部之狀態暫存器的通過/失敗 (pass/fail)接腳之訊號狀態。 且舊反及閘型快閃§己憶體的編程軟體偵測到反及閘型 快閃記憶體内部之狀態暫存器的通過/失敗接腳之訊號狀 態為邏輯0時，即表示資料儲存區域SDA1與空閒區域SA1 各別所載入的預定資料與輔助資料，以及資料儲存區域 SDA2〜SDA4與空閒區域SA2〜SA4所載入的抹除資料已編 程成功。否則，反及閘型快閃記憶體的編程軟體還會再一 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 次對分頁101進行如步驟S201〜S205的資料編程流程。 而為了要實現上述實施例之反及閘型快閃記憶體的編 程方法所能達到的技術功效，以下將再舉出一種反及閘塑 快閃記憶體的編程裝置，以使該發明領域之技術人員可以 更清楚的知曉本發明所欲闡述的精神。 圖3繪示為本發明一實施例之反及閘型快閃記憶體 301的編程裝置3〇〇之系統電路方塊圖。請合併參照圖1 及圖3 ’本實施例之反及閘型快閃記憶體301的編程裝置 3〇〇同樣先以分頁101大小規格為2Kbytes+64bytes/page 為例來說明’但不以此為限。本實施例之反及閘型快閃記 憶體301的編程裝置300包括決策訊號產生單元303、決 策單元3〇5，以及控制模組307。 於本實施例中，當反及閘型快閃記憶體301内部區塊 中的分頁101欲進行資料編程時，控制模組307會於此分 頁101欲進行資料編程前，先下連連續資料輸入命令(8〇h) 至反及閘型快閃記憶體301内部的指令暫存器（未繪示）， 藉以通知反及閘型快閃記憶體301將對其内部之分頁1〇1 進行資料編程。 接者’決朿訊號產生單元303會產生4位元決策吼號 DS[4 : 1] ’藉以決定分頁1〇1中所欲進行資料編程的让個 資料儲存區域及其各別所對應的k個空閒區域。於本實施 例中，決策訊號產生單元303所產生的4位元決策二號 DS[4: 1]之狀態即為指定出此分頁1〇1中欲進行 的資料儲存區域SDA1〜SDA4及其所對應的^閒區^ 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n SA1〜SA4之起始位址。 而為了方便說明起見，同樣假設此分頁1〇1欲進行資 料編程的僅有資料儲存區域SDA1及其所對應的空閒區域 SA1，但並不受限於此，故決策訊號產生單元3〇3所產生 的4位元決策訊號Ds[4 :丨]之狀態即設定為〇〇〇1B。

而在此先值得一提的是，控制模組3〇7會依據決策訊 號產生單元303所產生的4位元決策訊號DS[4 : 1]，而判 斷出被決策訊號產生單元303所指定出此分頁1〇1中欲進 行資料編程的資料儲存區域SDA丨〜SDA4及其所對應的空 閒區域SA1〜SA4之起始位址，並且會對應的產生控制訊 ，cs以控制決策單元305内的指定單元3〇9與資料供應 單元313的運作。 〜 决策單元305耗接決策訊號產生單元與控制模組 jO:用以依據決策訊號產生單元303所產生的4位元決策 心虎DS[4，1]與控制模組3〇7所產生的控制訊號cs，而

=序由分頁101中的第丨個資料儲存區域SDAi開始進行 貝料載入操作’直到第4個空閒區域SA4為止。盆中，此 ^料載入操作已於上述實_所日㈣，故在此並不再加以 賢述之。 曾。。於本實施例中，決策單幻Μ包括指定單元3〇9、運 31卜資料供應單元3，以及選擇單元315。其中， =早7L 309搞接控制模組3〇7，用以依據控制模組 307 二產，，訊號CS ’而對應的產生8位元指定訊號 ]。/、中，由於本實施例為假設此分頁 101欲進行資 20 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 料編程的僅有資料儲存區域SDA1及其所對應的空間區域 SA1，因此指定訊號p[4 : 1]的狀態會由指定訊號ρι開始 接續維持各512次邏輯1的狀態至指定訊號p4結束。之 :後，指定訊號P[8 : 5]的狀態才會由指定訊號p5開始接續 維持各16次邏輯1的狀態至指定訊號P8結束。 運异單元311輕接決策訊號產生單元303與指定單元 309’用以依據決策訊號產生單元3〇3所產生 •訊號卿:丨】與指定單元309所產生的心= P[8 : 1]，而產生選擇訊號ss。於本實施例中，運算單元 311主要是由8個反閘(NOT gate)、8個及閘(AND gate)， 以及1個或閘(OR gate)所組成的數位邏輯電路，但不以此 電路結構為限，且這些元件彼此間的運作方式應以該發明 領域具有通常知識者可推導出，故在此並不再加以贅述之。 資料供應單元313耦接控制模組307，用以依據控制 模組307所產生的控制訊號cs，而於決策訊號DS1與指 .定號P1皆為邏輯1的狀態時，產生對應的512筆預定 資料，並於決策訊號DS1與指定訊號P5皆為邏輯1的狀 ，時，產生對應於這512筆預定資料的輔助資料，且於決 策訊说DS[4 : 2]與指定訊號ρμ : 2]〜p[8 : 6]各別為邏輯〇 與邏輯1的狀態時，皆產生抹除資料。 選擇單凡315耦接運算單元311與資料供應單元 313，用以依據運算單元311所產生的選擇訊號ss，而對 應的提供資料供應單元313所產生的512筆預定資料給資 料儲存區域SDA1的512個位元組(亦即〇H〜5_載入、 21 1343577 NVT-2007012 23727twf.doc/n 並且提供資料供應單元313所產生對應於這5i2筆預定資 料的16筆輔助資料給空閒區域SA1的π個位元組〇亦二 2048H〜2063H)載入’以及提供資料供應單元313所產生的 抹除資料給資料儲存區域SDA2〜SDA4與空閒區域 SA2〜SA4載入。 < 請再繼續參照圖1及圖3，當分頁1〇1内的所有資料 儲存區域SDA1〜SDA4及其各別所對應的空間區域 SA1〜SA4之資料依序載入完畢後’控制模組3〇7會下達編 程命令（10H)至反及閘型快閃記憶體3〇1内部之指令暫存 器，藉以將資料儲存區域SDA1與空閒區域SA1各別所载 入的預定資料與辅助資料進行編程，並且將資料儲存區域 SDA2〜SDA4與空閒區域sA2〜SA4所載入的抹除資料進行 編程。 接著’控制模組307於下達編程命令（10H)至反及閘型 快閃記憶體301内部之指令暫存器之後，更會持續偵測反 及閘型快閃記憶體301内部之狀態暫存器的預備/忙碌接 腳之訊號狀態，藉以當此預備/忙碌接腳之訊號狀態為邏輯 1時，即表示資料儲存區域SDA1與空閒區域SA1各別所 載入的預定資料與輔助資料，以及資料儲存區域 SDA2〜SDA4與空閒區域s A2〜S A4所載入的抹除資料已編 程完畢。 然後’當控制模組307偵測到反及閘型快閃記憶體3〇1 内部之狀悲暫存器的預備/忙碌接腳之訊號狀態為邏輯1 時，其更會偵測反及閘塑快閃記憶體3〇1内部之狀態暫存 22 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 器的通過/失敗接腳之訊號狀態，藉以當此通過/失敗接腳 之訊號狀態為邏輯〇時，即表示分頁101已編程成功。否 則’控制模組307會重新對分頁101進行再一次的資料編 程。

故依據上述所揭露的内容可知，本實施例之反及閘型 快閃記憶體的編程方法與裝置在一次所編程的資料量不滿 分頁101内所有資料儲存區域SDA1〜SDA4之記憶容量的 條件下，將分頁101内欲進行資料編程的資料儲存區域 SDA1及其所對應的空閒區域sai各別載入預定資料及輔 助資料，並且將分頁101内不進行資料編程的資料儲存區 域SDA2〜SDA4及其所對應的空閒區域SA2〜SA4皆載入 抹除資料。

个貝她例乙汉及閘型快閃記憶體的編程方法與 裝置即可在反及閘快閃記憶體進行—次資料編程的時間 内，可以完成對分頁101内欲進行資料編程的資料儲存區 域SDA1及其所對應的空閒區域SA1的資料編程，而有別 於先前技術的解決m㈣本實關之反及閉型 快閃記憶體的編程方法與裝f可以縮減#一個分頁的 編程時間，進而加快反及_,_記賴整體資料編程速 度。 、 然而，依據上述本發明所欲闌述的精神，以下 出-種反及閘型快閃記憶體的讀取方法其可以減少 閘型快閃記憶體内每-個分頁進行:賴讀取的次數 可以提升讀取反及_快閃記憶體内每—個分頁内所存放 23 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 之資料的可靠度。 圖4繪示為本發明一實施例之反及閘型快閃記憶體的 言貢取方法流程圖。請合併參照圖1及圖4，本實施例之反 及閘型快閃記憶體的讀取方法同樣以分頁101大小規格為 2Kbytes+64bytes/page為例來說明，但不以此為限。本實施 例之反及閘型快閃記憶體的讀取方法包括下列步驟：首 先’如步驟S401所述，當反及閘型快閃記憶體内部區塊 中的一個分頁101欲進行資料讀取時’決定此分頁1〇1中 欲進行資料讀取的k個資料儲存區域及其各別所對應的k 個空閒區域。 於本實施例中’當分頁1〇]欲進行資料讀取前’必須 先透過反及閘型快閃記憶體的讀取軟體下達讀取命令（一 般為00H的數位值)至反及閘型快閃記憶體内部之指令暫 存器（command register)，藉以通知反及閘型快閃記憶體將 對其内部之分頁101進行資料讀取。 另外，於步驟S401中，決定分頁101中欲進行資料 讀取的k個資料儲存區域及其各別所對應的k個空閒區 域，其譬如可以指定此分頁101中欲進行資料讀取的資料 儲存區域SDA1〜SDA4及其所對應的空閒區域SA卜SA4 之起始位址，藉此即可決定出此分頁101中欲進行資料讀 取的資料儲存區域與空閒區域。而如此一來，反及閘型快 閃記憶體的讀取軟體便可依序判斷此分頁1〇1中的每一個 資料儲存區域SDA1〜SDA4及其所對應的空閒區域 SA1〜SA4之起始位址是否有被指定，而若有被指定，即代 24 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 表^為此分頁101令欲進行資料讀取的資料儲存區域與空 閒區域。而為了方便說明起見，假設此分頁101欲進 料編程的僅有資料儲存區域舰丨及其所對應的空間區域 SA1，但並不受限於此。 接著，由於對反及閘型快閃記憶體進行資料編程 (fogram)或讀取(read)時，其必須以一個分頁為單位，而且 肓料編程或讀取的操作方式又必須從分頁101内的第—個 資料儲存區域SDA1依序編程/讀取至最後一個空閒區域 SA4為止。因此，於步驟S4〇1後，本實施例之反及閘型 快閃記憶體的讀取方法會接續如步驟S403所述，依序由 此分頁101中的第1個資料儲存區域SDA1開始進行資料 讀取操作，直到第4個空閒區域SA4為止。其中，此資料 讀取操作流程包括：讀取資料儲存區域SDA1内所儲存的 預定資料，並讀取對應於此預定資料的空閒區域SA1内所 儲存的輔助資料；另外，不讀取此分頁1〇1中其餘的資料 儲存£域SDA2〜SDA4與空閒區域SA2〜SA4内各別所儲 存的預定資料與辅助資料。 於本實施例中，當反及閘型快閃記憶體的讀取軟體已 判斷出分頁ιοί中欲進行資料讀取的資料儲存區域SDA1 ^其所對應的空閒區域S A1之後，反及閘型快閃記憶體的 讀取軟體更會下達讀取確認命令（一般為3〇H的數位值)至 反及閘型快閃記憶體内部的指令暫存器，並且經過一段等 待期間後（亦即反及閘型快閃記憶體的讀取軟體偵測到反 及閘型快閃記憶體内部之狀態暫存器（status register)的預 25 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 備/忙碌接聊(ready/busy ’ R/B)之訊號狀態由邏輯〇轉態為 邏輯1所經過的時間），才會開始對分頁1〇1中欲進行資料 s賣取的資料儲存區域SDA1及其所對應的空閒區域§A1進 行資料讀取操作。

此外，反及閘型快閃記憶體的讀取軟體還會持續偵測 反及閘型快閃記憶體内部之狀態暫存器的預備/忙碌接腳 之訊號狀態，藉以判斷所述第一分頁是否資料讀取完畢。 其t，當此預備/忙碌接腳之訊號狀態為邏輯i時，即表示 ^分頁101已資料讀取完畢，藉此反及閘型快閃記憶體的 讀取軟體即可對另一個分頁進行資料讀取。 故依據上述所揭露的内容可知，本實施例之反及閘型 快閃記憶體的讀取方法在一次所讀取的資料量不滿分頁 101内戶:有:身料儲存區域SDA1〜SDA4之記憶容量的條件 下’僅讀取分頁1(H内欲進行資料讀取的資料儲存區域 SDA1及其所對應的空閒區域SA1内所各別儲存的預定資

，並且不讀取分頁1〇1内不進行冑 的 域SDA2〜SDA4及其所對應的空閒區域 SA2~A4内所各別儲存的預定資料及輔助資料。 因此，本實施例之反及閘型快閃記憶體的讀取 可在反及閘型快閃記憶體進行—次資_取的時間内，括 資料讀取的資料儲存區域及其所對二 域内所各別儲存的預定資料及輔助資料，所以 为頁内的母—個資料儲存區域所存放之資料的貝 上升’且更可以觸出反及閘型快閃記憶體内部損&缝 26 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n ^ 丹苦，由於每一個分頁的資料讀^八 而可以減少反及閘型㈣記憶體整體為1 % 綜上所述，本發明所提出的次數。 程方法與裝置，其在—次所編程的資料、閃記憶體的編 所有貢料儲存區域之記憶容量的條件下 個分頁内 分頁的資料編程時間，進而加快反及_ 減每—個

=速度。再者，本發明所提出的反及== 體的項取方法，其在—次所讀取的資料 儲Γ域之記憶容量的條件下，達:減 取2 進而減少反及卿快閃記憶體整體資料讀 2本制已以雛實施例減如上，然其並非用以 艮;^發明，任何熟習此技#者，在不脫離本發明之精神 和把圍内’當可作些許之更動與卿，因 範圍當視_之巾請專職_界定者為準。 Μ

【圖式簡單說明】 圖1、··9不為为頁大小規格為2Kbytes+64bytes/page與 4Kbytes+128bytes/page 的示意圖。 圖2繪示為本發明一實施例的反及閘型快閃記憶體的 編牙i方法流程圖。 圖3繪示為本發明一實施例之反及閘型快閃記憶體的 編程裝置之系統電路方塊圖。 圖4给示為本發明一實施例之反及閘型快閃記憶體的 27 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 讀取方法流程圖。 【主要元件符號說明】 101 :規格為 2Kbytes+64bytes/page 的分頁 SDA1〜SDA8 :資料儲存區域 SA1〜SA8 :空閒區域 S201〜S205 :本發明一實施例的反及閘型快閃記憶體 的編程方法流程圖各步驟 300 :反及閘型快閃記憶體的裝置 301 :反及閘型快閃記憶體 303 :決策訊號產生單元 305 :決策單元 307 :控制模組 309 :指定單元 311 :運算單元 313 :資料供應單元 315 :選擇單元 DS[4 ·· 1]:決策訊號 P[8 : 1]:指定訊號 CS :控制訊號 S401〜S403 :本發明一實施例的反及閘型快閃記憶體 的讀取方法流程圖各步驟 28

Claims (1)

1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 十、申請專利範®: 種反及閘型快閃記憶體的編程方法，其中該反及 閘型快閃記憶體包含有多數個記憶容量相同的分頁 ，且每 一個分頁内部具有n個資料儲存區域及其各別所對應的η 個空閒區域’其丨個#·存區域之結束位址接續第 (1+1)個資料儲存區域之起始位址，而第i個空閒區域之結 束位址接續第(i+I)個域之起始位址，且η為大於等 於2的f*整數、1為小於η的正整數’另外該η個空閒區 域中的第1個空呢域之起始位址接續第η個資料儲存區 域之結束位址，該編程方法包括下列步驟： 兮#田該些’刀頁中的—第—分頁欲進行資料編程時，決定 ^二頁—欲進行資料編程的以轉料儲存區域及其各 對應❹個空·域，其中k為不大於η的正整數； -資分頁中的第1個資料儲存區域開始進行 _入操作’直到第η個空間 載入操作流程包括： 載入一預定資料至該k個資料儲在 r應於該預鳴的-輔助斷區= 資料儲存二:=二第：中其餘的㈣個 將該k個資料儲存區域與該k 的該預定資料與該輔助資料進行區域各別所載入 枓铸存區域與該㈣個空閒區域獻將該㈣個肓 汀栽入之該抹除資料進 29 1343577 NVT-2007-012 23727tv,f.doc/n 行編程。 2. 如申请專利範圍第1項所述之反及閘型快閃記憶體 的編私方法’其中當該第一分頁欲進行資料編程之前，更 包括以下步驟： 下達一連續資料輸入命令至該反及閘型快閃記憶體内 邰之4曰々暫存器，藉以通知該反及閘型快閃記憶體將對 其内部之該第一分頁進行資料編程。

3. 如申睛專利範圍第1項所述之反及閘型快閃記憶體 的編程方法，其中決定該第一分頁中欲進行資料編程^該 k個資料儲魏域及其各賴對應的該k個 ^ 驟包括： 7 料處_斷該第—分頁"每—個資料儲存區域及其所 即閒Ϊ域之起始位址是否有被指定’若有被指定， 區^二 分頁中欲進行資料編程的資料儲存區域與空閒

4.如+請專抛料丨項所狀反 的編;方法’更包括以下步驟： =該第-分頁完成該資料載人操 反及閘型快閃記憶_部之1令暫#ί，i S = 區域與該k個空閒區域各·丄該 始進行編=)個空_域所载人之該抹除資料開 如申π專利⑽圍第4項所述之反及閑型快閃記憶體 30 1343577 NVT-2007-012 23727twf.doc/n 的編程方法，更包括以下步驟： 命令下達至該指令暫—之後，制該反及 ==體内部之—狀態暫存器的-預備/忙碌接腳 區域：別：恭精二判斷該^個資料儲存區域與該k個空閒 二L人、該預定資料與該輔助資料，以及該(n-k) 料:否編:完:與該㈣個空間區域所載入的該抹除資 時，ί!該ί之訊號狀態為邏輯1 入的該iit 無區域各別所載 域料助資料’以及該㈣個資料儲存區 的編程方法更===所述之反及閘型快閃記憶體 的該;存區域與該_空間區域各別所载入 s的該抹除倾已編程完畢之 判斷該第—分頁是^:^力過/失敗接腳之訊號狀態，以 時，;·^該接腳之訊號狀態為邏輯。 -個分頁内部具有個記憶容量相同的分頁，且每 個空閒區域，其㈣Λ存區域及其各別所對應的n 1固資料儲存區域之結束位址接續第 31 1343577 NVT-2007-012 23727twf.d〇c/n (什1)個資料儲存區域之起始位址，而第丨個空間區域之結 束位址接續第（i+l)個空閒區域之起始位址，且n為大於等 於2的正整數、i為小於η的正整數，另外該η個空閒區 域中的第1個空閒區域之起始位址接續第η個資料儲存區 域之結束位址，該讀取方法包括下列步驟： 當該些分頁申的一第一分頁欲進行資料讀取時，決定 該第-分頁中欲進行資料讀取的料儲存區域及其各 別所對應的，其巾k為不大於n的正整數； 以及 由該第—分頁中的第1個資料儲存區域開始進行 一肓料讀取操作，直到第個处 讀取操作流程包括：L叩域為止’其中該資料 :取。玄k個身料儲存區域内所儲存的一預定資 ，並且讀取對應於該預β料的該 === 存的-輔助資料；以及 W 所储 域與(η-k)個工ί内:頁::,的(n_k)個資料儲存區 助資料。 冰儲存的該預定資料與該輔 8.如申請專利範圍第？項 的讀取方法，更包括!X下步驟.4之反及閘型快閃記憶體 當該第一分頁欲進行資料_ 至該反及閘型快閃記憶體内部二一^二，下達一讀取命令 該反及閘型快閃記憶體將對发j指令暫存器，藉以通知 讀取。 "内部之該第一分頁進行資料 32 1343577 NVT-2007-012 23727twf.d〇c/n 9.如申請專利範圍第7項所述之反及閘型快閃記憶體 的讀取方法’其中決定該第一分頁中欲進行資料讀取的該 k個資料儲存區域及其各別所對應的該k個空間區域之步 驟包括： 依序判斷該第一分頁中的每一個資料儲存區域及其所 對應的空間區域之起始位址是否有被指定，若有被指定， 即是該第一分頁令欲進行資料讀取的資料儲存區域與空間 區域。 1〇·如申請專利範圍第7項所述之反及閘型快閃記憶 體的讀取方法，更包括以下步驟： 於決定該第一分頁中欲進行資料讀取的該k個資料储 存區域及其各別所對應的該k個空閒區域之後，下達一讀 取確認命令至該反及閘型快閃記憶體内部之一該指令暫存 器，並且經過一等待期間後，開始對該第一分頁進行該資 料讀取操作。 11. 如申請專利範圍第7項所述之反及閘型快閃記憶 體的璜取方法，更包括以下步驟： 當該第一分頁完成該資料讀取操作後，偵測該反及閘 型快閃記憶體内部之_狀態暫存器的一預備/忙綠换腳之 汛號狀恶，藉以判斷該第一分頁是否讀取完畢； 。 其中，若偵測到該預備/忙碌接腳之訊號狀態為邊輯1 時，代表該第一分頁已讀取完畢。 12. —種反及閘型快閃記憶體的編程裝置，其中该反及 閘型快閃魏體包含多數個記憶容量相同的分頁，真每- 33 1343577 NVT-2007-012 23727twf.d〇c/n 4 個分頁内部具有n個資料儲存區域及其各別所對應的n個 空閒區域’其中第i個資料儲存區域之結束位址接續第(丨+1) 個資料儲存區域之起始位址’而第i個空間區域之結束位 址接續第（i+Ι)個空閒區域之起始位址，且η為大於等於2 的正整數、i為小於η的正整數，另外該η個空閒區域中 的第1個空閒區域之起始位址接續第η個資料儲存區域之 結束位址，該編程裝置包括：

一決策訊號產生單元，用來產生一決策訊號，以決定 該些分頁中的一第一分頁所欲進行資料編程的让個資料儲 存區域及其各_對應的k個空閒區域，其t k為不 η的正整數； '

^汞早兀，耦接該決策訊號產生單元，用以依據該 策訊唬與一控制訊號，依序由該第一分頁中的第1個 =存區域開始進[資料載人操作，直到第η個空閒區 止=中該資料載入操作為在該k個資料儲存區域載 二Ϊ定⑽、在該k個空閒區域載人對應於該預定資料 子&域/、（n_k)個空閒區域載入一抹除資料；以及 號產該=快閃記憶體'該決策訊 編程人’用&供該控制訊號並下達一 夢以反及關快閃記憶體内部之—指令暫存器， 的該預定資料與該輔助資料進行編程 U(n-k)個空閒區域所載入的該抹除資料進 34 1343577 NVT-2007-012 23727twf.d〇c/n 行編程； 其中，該控制模組依據該決策訊號之狀態而產生嗜控 制訊號。 13·如申請專利範圍第12項所述之反及閘型快閃記憶 體的編程裝置，其巾於該第—分頁麟行資料編程之前， ，控制模組更下達―連續資料輸人命令錢指令暫存器， 藉以通知該反及閘型快閃記憶體將對其内部之該第一分頁 進行資料編程。 η.如申請專利範圍第12項所述之反及閘型快閃記憶 體的編程裝置，其中該決策單元包括： 一指定單元，耦接該控制模組，用以依據該控制訊號， 而對應地產生一指定訊號； 一 一運算單元，耦接該決策訊號產生單元與該指定單 元，用以依據該決策訊號與該指定訊號，而產生—選擇訊 號； ° 一資料供應單元，耦接該控制模組，用以依據該控制 訊號，而對應的產生該預定資料、該輔助資料與該抹除資 料；以及 一選擇單元，耦接該運算單元與該資料供應單元，用 以依據該選擇訊號，而提供該預定資料給該k個資料儲存 ，域載入、提供對應於該預定資料的該輔助資料給該让個 二閒區域載入，以及提供該抹除資料給該(n_k)個資料儲存 區域與該(n-k)個空閒區域載入。 15.如申請專利範圍第12項所述之反及閘型快閃記憶 35 1343577 NVT-2007-QJ2 23727twfdoc/ti 體的編程裝置’其中該控制模組於下達該編程命令至該指 令暫存器之後’更偵測該反及閘型快閃記憶體内部之一狀 悲暫存器的一預備/忙碌接腳之訊號狀態，藉以判斷該k個 資料儲存區域與該k個空間區域各別所載入的該預定資料 與該輔助資料，以及該(n_k)個資料儲存區域與該(n_k)個空 閒區域所載入的該抹除資料是否已編程完畢； a 其中’若該控制模組偵測到該預備/忙碌接腳之訊號狀

態為邏輯1時’代表該k個資料儲存區域與該k個空間區 =各別所載入的該預定資料與該輔助資料，以及該…士)個 貪料儲存區域與該(n _k)個空閒區域所載入的該抹除資料 已編程完畢口 16.如申請專利範圍帛15項所述之反及閑型快閃記憶 5編程裝置，其中當該k個資料儲存區域與該k個空閒 別所載人⑽預定賴與關助資料，以及該㈣ 個貝料儲存區域錢㈣個空閒區域所載人的

1已編程完畢之後，馳糖組更_該狀態暫存器的二 失敗接腳之訊餘態，藉關斷料―分頁是否編程 訊號狀 36