專利名稱：包括塊信息塊的閃存設(shè)備及操作該閃存設(shè)備的方法
包括塊信息塊的閃存設(shè)備及操作該閃存設(shè)備的方法 相關(guān)申請的交叉引用本專利申請要求2006年8月24日提交的，申請?zhí)枮?006-80693的韓國 專利申請的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部內(nèi)容合并于此。技術(shù)領(lǐng)域這里公開的本發(fā)明涉及半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，更具體地，涉及閃存設(shè)備。
技術(shù)背景作為非易失性存儲器的閃存設(shè)備是電可擦除可編程的只讀存儲器 (EEPROM)的一種類型，其中，通過編程操作可以向多個存儲器塊寫入數(shù) 據(jù)。 一般的EEPROM可以以一次可擦除或可編程一個存儲器塊的特性操作。 這意味著在同時從其它的存儲器區(qū)域中讀取數(shù)據(jù)和同時向其它的存儲器區(qū) 域中寫入數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中，閃存可以更快更有效地操作。通常，閃存或EEPROM 被配置使得被用來存儲數(shù)據(jù)的、圍住電荷存儲元件的絕緣薄膜由于反復(fù)操作 而隨著時間-波逐漸耗盡。即使是在沒有電源的情況下，閃存也將信息存儲在它們的硅片上。即， 在沒有電能消耗的情況下，甚至是在到芯片的電源中斷的條件下，閃存也能 保持其信息。此外，對于讀取而言，閃存提供對物理振動的耐受性和快速存取時間。由于這些特性，閃存被廣泛地用作由電池供電的電子裝置中的存儲 單元。根據(jù)門的邏輯安排， 一般將閃存分成NOR和NAND兩種類型。如圖1所示，閃存通常包括用于存儲數(shù)據(jù)信息的存儲器單元陣列。該存 儲器單元陣列具有多個存儲器塊BLK0-BLKn-l。每個存儲器塊可被用來存 儲數(shù)據(jù)。每個存儲器塊被分段成主區(qū)和備用區(qū)(spare region )。備用區(qū)可被用 來存儲各種信息。例如，備用區(qū)可被用來存儲關(guān)于主區(qū)的信息、即關(guān)于存儲 器塊的信息(下文中稱為"塊信息")。這種塊信息表示其對應(yīng)塊是否是壞塊。 例如，如果存儲器塊被檢測為壞塊，如圖1所示，則可以更新該存儲器塊的 相關(guān)聯(lián)的備用區(qū)，以反映相關(guān)聯(lián)的存儲器塊是壞的。
在以圖1所示的方式存儲塊信息的閃存中存在如下問題。首先，當(dāng)讀取 存儲器塊的塊信息時，可能需要讀出所選擇的存儲器塊的每一個以從所選擇 的存儲器塊的相關(guān)聯(lián)的備用區(qū)中存取塊信息。該操作可能花費很長的時間來 讀取塊信息。此外，為每個塊分配備用區(qū)來存儲塊信息，其降低了利用備用 區(qū)的效率。發(fā)明內(nèi)容在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，非易失性半導(dǎo)體存儲器設(shè)備包括多個 存儲器塊，其分別被分段為主區(qū)和備用區(qū)；以及塊信息存儲區(qū)，其被配置為 存儲存儲器塊的塊信息。在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，存儲器單元陣列包括多個存儲器塊， 每一個存儲器塊被分段為主區(qū)和備用區(qū)；和塊信息區(qū)，其被配置為存儲與存 儲器塊相關(guān)聯(lián)的塊信息；頁援沖器電路，其被配置為從塊信息存儲區(qū)中讀出 塊信息。寄存器塊被配置為存儲通過列選擇電路而從頁緩沖器電路傳送而來 的塊信息。在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中， 一種操作非易失性存儲器設(shè)備的方法包 括將與非易失性存儲器設(shè)備的多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的塊信息存儲在獨立尋 址的塊信息存儲區(qū)中?？梢酝ㄟ^參考說明書和附圖的其余部分來更深入地理解本發(fā)明的特性和 優(yōu)點。


將參考附圖描述本發(fā)明的非限制性和非排他性的實施例，在附圖中，除 非另有規(guī)定，貫穿各個圖相似附圖標(biāo)記表示相似的部分。在附圖中圖1是示出在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的閃存設(shè)備中管理壞塊信息的方案的示意圖；圖2是圖示在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中的閃存設(shè)備的方框圖； 圖3是示出用于從圖2中示出的、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中的閃存設(shè) 備向外部輸出壞塊信息的操作的流程圖；圖4是示出用于將所有存儲器塊的壞塊信息存儲在圖2中示出的、根據(jù)-本發(fā)明的一些實施例中的閃存設(shè)備中的流程圖；以及
圖5是用于當(dāng)在圖2中示出的、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中的閃存設(shè)備 中存在編程失敗時存儲壞塊信息的操作的流程圖。
具體實施方式
下面將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，示出閃存設(shè)備作為 用于圖示本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)特性和操作特性的示例。然而，本發(fā)明可以以不同形式來實現(xiàn)，并且不應(yīng)被構(gòu)造為限于這里提出 的實施例。而且，提供這些實施例使得該公開將是徹底的和完整的，并且將 充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。貫穿附圖，相似的附圖標(biāo)記表 示相似的元件。圖2是圖示依據(jù)本發(fā)明的閃存設(shè)備的方框圖。根據(jù)本發(fā)明的閃存設(shè)備是 NAND閃存設(shè)備。但是，本發(fā)明可適用于其它的非易失性存儲器設(shè)備(例如， 》茲荷(magnetic ) RAM,相變(phase-changeable) RAM,鐵電(ferroelectric) RAM， N0R閃存，等等)。參考圖2，本發(fā)明實施例的閃存設(shè)備包括存儲器單元陣列100。存儲器單 元陣列100被組織為包括多個存儲器塊BLK0 BLKn-l。每個存儲器塊都由 主區(qū)和備用區(qū)構(gòu)成。在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，閃存設(shè)備包括塊信息存 儲區(qū)101,該塊信息存儲區(qū)101被配置為存儲反映存儲器塊BLKO BLKn-l 的狀態(tài)的塊信息。塊信息可包括表示每個存儲器塊是否是壞塊的信息。應(yīng)該 理解，在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，塊信息也可包括其它類型的信息或者 可用于存儲與壞塊無關(guān)的信息。塊信息存儲區(qū)101可由一個或多個存儲器塊 構(gòu)成。行選擇電路200被控制塊(有時被稱為控制器)500調(diào)節(jié)，響應(yīng)于從接 口電路600提供的地址而選擇存儲器塊。并且，行選擇電路200選擇在所選 擇的存儲器塊中排列的字線中的一條。盡管未示出，行選擇電路200利用從 字線電壓生成器提供的字線電壓來驅(qū)動所選擇的字線。頁緩沖器電路300也 被控制塊500調(diào)節(jié)，在讀取操作期間從存儲器單元陣列IOO讀取數(shù)據(jù)。頁緩 沖器電路300可被配置成在編程操作期間存儲通過接口電路600和列選擇電 路400傳送而來的數(shù)據(jù)，并且將其中保存的數(shù)據(jù)編程到存儲器單元陣列中。 盡管沒有明確示出，頁緩沖器電路300可包括多個頁緩沖器，每個對應(yīng)于在 存儲器單元陣列IOO中排列的多對位線。列選擇電路400被控制塊500調(diào)節(jié)，
響應(yīng)于通過接口電路600提供的列地址而選擇頁緩沖器?？刂茐K500可被配 置為調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明的閃存設(shè)備的所有操作(例如，讀取、編程和擦除操作)。 在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，行選l奪電路200 ^皮配置為選擇開電時初步建立的存儲器塊以及選擇所選擇的存儲器塊的至少一條字線。此外，列選 擇電路400可被配置為選擇預(yù)定單位的頁緩沖器電路300的頁緩沖器。行選 擇電路200和列選擇電路400被初始化為在開電時初步建立的地址。在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，閃存設(shè)備還包括寄存器塊700。寄存器 塊700運行以存儲開電時從塊信息存儲區(qū)101中讀取的塊信息。寄存器塊700 響應(yīng)于通過接口電路600從外部提供的地址而輸出其中存儲的塊信息。即， 當(dāng)將特定命令施加給控制塊500時，在控制塊500的控制下，通過接口電路 600輸出存儲在寄存器塊中的塊信息。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，可以以 各種方式并且不限于這里描述的那些方式來向外部提供存儲在寄存器塊700 中的塊信息。如可從上述描述中看出的，可以通過將每個存儲器塊的塊信息存儲在塊 信息存儲區(qū)101中而不是在備用區(qū)中來縮短用于讀取塊信息的時間。此外， 可以通過將每個存儲器塊的塊信息存儲在塊信息存儲區(qū)101中而不是在備用區(qū)中來提高使用備用區(qū)的效率。圖3是用于從圖2中示出的、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中的閃存設(shè)備向 外部輸出壞塊信息的操作的流程圖。參考圖3,當(dāng)將電源電壓提供到閃存設(shè)備時(S100),即開電時，由行選 擇電路200來指定塊信息存儲區(qū)101，然后頁緩沖器電路300從塊信息存儲 區(qū)101中讀取塊信息并且可以避免讀取每個存儲器塊的備用區(qū)。通過列選擇 電路400將如此讀出的塊信息傳送給寄存器塊700。即，利用從塊信息存儲 區(qū)101中讀出的塊信息來更新寄存器塊700 (S120)。通過接口電路600從陣 列輸出存儲在寄存器塊700中的塊信息(S140)。如結(jié)合圖2所描述的，可以 通過各種方案來向外部輸出存儲在寄存器塊700中的塊信息。如可從上述描述中看出的，可以通過從塊信息存儲區(qū)101中讀取塊信息著可以縮短開電時引導(dǎo)操作(boot operation)的時間。圖4是示出用于將存儲器塊的壞塊信息存儲在圖2中示出的、根據(jù)本發(fā) 明的一些實施例中的閃存設(shè)備中的流程圖。
參考圖4,在控制塊150的調(diào)節(jié)下，通過接口電路600和列選擇電路400 將存儲器塊BLKO BLKn-l的塊信息加載到頁緩沖器電路300中(S200 )。 一旦存儲器塊BLKO BLKn-l的塊信息被力。載到頁緩沖器電路300中，就依 據(jù)由控制塊150進(jìn)行的調(diào)節(jié)，將所加載的塊信息一次編程到塊信息存儲區(qū)101 中。將該方案與將塊信息存儲在存儲器塊的備用區(qū)中的情況進(jìn)行比較，可以 通過將存儲器塊BLKO BLKn-l的塊信息一次存儲在塊信息存儲區(qū)101中來 縮短用于編程塊信息的時間。這意味著可以降低生產(chǎn)成本。例如，從測試 閃存設(shè)備獲得的塊信息應(yīng)該被記錄在每個存儲器塊的備用區(qū)中。如果將塊信 息存儲在存儲器塊的備用區(qū)中，(如在一些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和方法中所做的)需 要對所有的存儲器塊進(jìn)行編程。相反，如果將存儲器塊BLKO BLKn-l的塊 信息存儲在塊信息存儲區(qū)101中，(如在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中所做的) 可以對存儲區(qū)101執(zhí)行塊信息的編程。因此，在根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中， 可以降低用于運送(ship)閃存設(shè)備產(chǎn)品的時間，因此允許降低制造成本。圖5是示出當(dāng)在圖2中示出的閃存設(shè)備中存在編程失敗時用于存儲壞塊 信息的操作的流程圖。如公知的，在完成對所選擇的存儲器塊的編程操作之后，確定是否已經(jīng) 成功地進(jìn)行了編程操作。如果確定的結(jié)果通知編程失敗，則將編程失敗的存 儲器塊當(dāng)作壞塊。為此，將編程之后被^^測為壞塊的存儲器塊的塊信息加載 到頁緩沖器電路300 (S300 )。接下來，通過頁緩沖器電路300將所加載的塊 信息作為特定字段編程到塊信息存儲區(qū)101中。利用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的 塊替換技術(shù)，可以將存儲在具有編程失敗的存儲器塊中的數(shù)據(jù)拷貝到空的存 儲器塊中。如上所述，可以通過將每個存儲器塊的塊信息存儲在塊信息存儲區(qū)中而 不是在備用區(qū)中來縮短用于讀取塊信息的時間。此外，可以通過將每個存儲 器塊的塊信息存儲在塊信息存儲區(qū)中而不是在備用區(qū)中來提高使用備用區(qū)的 效率。應(yīng)該將上面公開的主題考慮為示例性的、而不是限制性的，并且所附權(quán) 利要求書意在包括所有落在本發(fā)明的實際精神和范圍之內(nèi)的這些修改、改進(jìn) 和其它實施例。因此，針對法律所允許的最大程度，本發(fā)明的范圍應(yīng)該由所 附權(quán)利要求書及其等效物的最廣范圍的容許解釋來確定，并且不應(yīng)該被上迷 詳細(xì)描述而限制或局限。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體非易失性存儲器設(shè)備，包括多個存儲器塊，每個存儲器塊被分段為主區(qū)和備用區(qū)；以及塊信息存儲區(qū)，被配置為存儲與所述多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的塊信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，其中，所述塊信息包括所述 多個存儲器塊的壞塊信息。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，其中，所述塊信息存儲區(qū)包 括一個或多個存儲器塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，還包括寄存器塊，被配置為臨時存儲開電時從所述塊信息存儲區(qū)中讀取的塊信自
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，其中，響應(yīng)于來自所述外部 系統(tǒng)的請求，向所述非易失性存儲器設(shè)備的外部系統(tǒng)輸出所述寄存器塊的塊 信息。
6. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，還包括讀/寫電路，接收與所述多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的塊信息，并被配置為將所 接收到的塊信息存儲在所述塊信息存儲區(qū)中。
7. 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，其中，所述讀/寫電路包括 控制塊；頁緩沖器電路，被配置為在所述控制塊的控制下臨時存儲通過列選擇電 路傳輸而來的塊信息；以及行選擇電路，依據(jù)所述控制塊的調(diào)節(jié)，選擇所述塊信息存儲區(qū)。
8. —種閃存設(shè)備，包括存儲器單元陣列，包括多個存儲器塊，每個存儲器塊被分段為主區(qū)和 備用區(qū)，以及存儲所述存儲器塊的塊信息的塊信息存儲區(qū)；頁緩沖器電路，被配置為從所述塊信息存儲區(qū)中讀出所述塊信息；以及 寄存器塊，被配置為存儲通過列選擇器電路而從所述頁緩沖器電路傳送 而來的所述塊信息。
9. 如權(quán)利要求8所述的閃存設(shè)備，其中，響應(yīng)于來自外部系統(tǒng)的請求， 向所述外部系統(tǒng)輸出所述寄存器塊的塊信息。
10. 如權(quán)利要求8所述的閃存設(shè)備，其中，所述塊信息包括所述多個存儲器塊的壞塊信息。
11. 如權(quán)利要求8所述的閃存設(shè)備，其中，所述塊信息存儲區(qū)包括一個 或多個存儲器塊。
12. 如權(quán)利要求8所述的閃存設(shè)備，其中，在測試操作期間，由外部系 統(tǒng)提供要被存儲在所述塊信息存儲區(qū)中的、所述存儲器塊的塊信息。
13. 如權(quán)利要求8所述的閃存設(shè)備，其中，所述頁緩沖器電路被配置為 在開電時從所述塊信息存儲區(qū)中讀取所述塊信息。
14. 如權(quán)利要求8所述的閃存設(shè)備，其是NAND閃存設(shè)備。
15. —種操作非易失性存儲器設(shè)備的方法，包括將與所述非易失性存儲器設(shè)備的多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的塊信息存儲在獨 立尋址的塊信息存儲區(qū)中。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述獨立尋址的塊信息存儲區(qū)在 與所述多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的備用區(qū)的外部。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述獨立尋址的塊信息存儲區(qū)包 括所述非易失性存儲器設(shè)備的單個塊，其包括與所述多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的 塊信息。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述獨立尋址的塊信息存儲區(qū)包 括所述非易失性存儲器的塊，其包括與所述多個存儲器塊中的至少兩個相關(guān) 聯(lián)的塊信息。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在測試所述非易失性存儲器設(shè)備以提供塊信息期間，確定所述多個存儲 器塊的壞塊信息；將所述塊信息存儲在所述非易失性存儲器設(shè)備的頁緩沖器電路中；以及 將所述塊信息從所述頁緩沖器電路傳送到所述塊信息存儲區(qū)。
全文摘要
公開了一種半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，其包括多個存儲器塊，每個存儲器塊被分段為主區(qū)和備用區(qū)；以及存儲所述存儲器塊的塊信息的塊信息存儲區(qū)。
文檔編號G11C29/00GK101131870SQ200710138500
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者姜相喆, 牟炫宣, 金恩敬 申請人:三星電子株式會社