同时操作闪存的冗余双库架构制造技术

本发明专利技术提供以扇区为编排基准的冗余结构，可在同时操作期间，使用多个冗余列的存储单元在双库存储装置中进行维修作业。该同时操作存储装置包含多个冗余存储区块（１８），配置这些冗余存储区块以定位在上库（２０）及该滑动下库（２２）中。该冗余存储区块（１８）包含数个扇区（１２），且各扇区包含多列的存储单元（２６）。在同时操作期间，该存储装置可在一库中读取数列的存储单元（２６），且同时在另一库中写入数列的存储单元（２６）。另外，同时操作存储装置使用以扇区为编排基准的冗余结构以维修在一库中具有缺陷的多列的存储单元（２６），其方式为将其与冗余列的存储单元电性交换，且同时在另一库中维修具有缺陷的多列存储单元。双库以扇区为编排基准的冗余结构包含多个地址ＣＡＭ电路（５４），配置此电路使基于一冗余存储区块（１８）的库位置，而与冗余存储区块（１８）之间建立相关性。由冗余ＣＡＭ读取漏极译码器电路（５０）配置该地址ＣＡＭ电路（５４）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的专利
是有关于非易失性存储(非挥发性存储)，尤其是配置于双库(dual bank)架构的非易失性存储中以扇区为编排基准的的冗余结构，其中该架构可进行同时操作。
技术介绍
计算机，个人数字助理，行动电话及其它的电子系统及装置基本上包含处理器及存储。使用该存储以存储将执行的指令(基本上为计算机程序的型式)及/或将在处理器上操作的数据，以达到该装置的地址。在某些应用中，该系统及装置需要该指令及装置以在永久/非易失性的存储介质中以某一种型式维持，使得当该装置关断或电力供应消除时，该信息仍可以保留下来。代表性的应用动作包含BIOS存储，且无磁盘型式的手提计算装置，如个人数字助理。一种可以使用的非易失性存储的类型为电可擦可编程只读存储器(“EEPROM”)，一般称为闪存。闪存为非易失性的存储型式，为显示有浮置栅极的存储单元。作用在存储单元中的电压输入浮置栅极的程序/存储电荷以应用程序/存储方式在本优选实施例上充电，或者是从浮置栅极上擦除/去除电荷。在热电子迁移时发生编程，以将电荷置于浮置栅极上，以确定可以使用Flowler-Nordheim穿隧，其中电子穿过薄的介电材料，以从浮置栅极上去除电荷。擦除一单元，而将该单元的逻辑值设定为“1”，而编程该单元以设定该逻辑值为“0”。基本上，在逻辑可将闪存分为数个方块，称为“扇区(sectors)”，其中各扇区包含可用的数据存储总字节的一部份。例如，一代表性的闪存总存储容量为32个兆位，且逻辑上可以分为64个扇区，各扇区包含64个仟字节的数据(一字节等于8个位)。此配置允许一次可选择性地擦除一扇区，而大量擦除整个闪存。将字节逐一的擦除现在并不可能进行，但是依据实际应用的装置，可编程化闪存中的数据，可以字节逐一读取(有时候为以字符(word)逐一读取，其中一字符等于4个字节)。制造闪存以形成行及列的存储单元，此形成存储阵列。通过行译码器(一字符线译码器)及一列译码器(一位线译码器)访问(access)该存储阵列，该译码器用于寻址特定的存储单元或在存储阵列中成行的的存储单元。将一感测放大器(sense amplifier)内建于闪存中，使得当由行译码器及列译码器访问时，可以感测选择的存储单元的逻辑值。近年来，闪存中存储阵列的密度急剧增加，当在闪存中存储阵列的密度增加时，则更难产生一完全的闪存。在闪存制造期间，一般闪存期间常包含一或多个，由于短路，开路及其它的操作缺陷造成的缺陷的存储单元。为了改进产量及闪存的可靠度，基本上在闪存中包含备用或冗余的存储单元，由此允许在存储阵列中维修或更换具缺陷的存储单元。一般，闪存为半导体晶圆之一部分连接其它闪存，而首先要测试以决定是否能正常运作。如果发现包含缺陷存储单元的错误区域的位置，则使用冗余存储单元以取代错误区域中有缺陷的存储单元。基本上，当需要维修时，需要一个电路使具有缺陷的存储单元失效并使冗余(备用)的存储单元产生作用以进行取代。因为闪存是分成多个扇区，冗余的存储单元与一个或多个扇区有关连，由此，在某一扇区内的具有缺陷的存储单元即由与该扇区关连的冗余的存储单元取代。冗余存储单元及存储单元是存放于多个冗余方块内，各冗余方块包含多个扇区。为了允许应用冗余存储单元维修具有缺陷的存储单元；闪存之一列具有缺陷的存储单元的地址而与一列的冗余存储单元的位置互相对照。此互相对照是将一个地址存储位置指定于列的冗余存储单元的位置。该地址存储位置也指定予特定的冗余方块位置。存储在特定地址存储位置的具有缺陷的存储单元的列地址存储在指定的冗余方块位置处。由指定予特定地址存储位置的列的冗余存储单元维修具有缺陷的存储单元。具有缺陷的存储单元的列地址即存储在地址存储位置，而随后在闪存运作期间动作的与存储单元的一列地址比较，如果该地址匹配，则以一列冗余存储单元更换动作中的一列存储单元。此将发生一项问题，即在闪存内的冗余存储区块可选择性配置于不同的位置处。因为地址存储位置是指定予冗余存储区块位置，需要额外的地址存储位置以供不同的可能的冗余存储区块位置之用。但是，只有存放冗余存储区块的地址存储位置可被使用，而其它的地址存储位置则闲置不用。地址存储位置的增加而实际上增加的电路将减少闪存可使用的区域且增加闪存的功率耗损。另外，在已有技术中一次只可以维修一列具有缺陷的存储单元。因此，如果闪存可以将在不同的位置处于冗余方块同时执行工作，则在一位置的冗余方块将等待另一位置中的冗余方块以完成该项维修作业，而冗余结构将使得闪存的操作变慢。专利技术概述由上述的专利技术背景中可以了解，本专利技术是相关于浮动栅极存储装置，如具有以扇区为编排基准的冗余结构的闪存阵列，该存储为可擦可编程的只读存储器(EEPROM)单元。尤其是，本专利技术与用于在滑动库配置中的快闪EEPROM单元阵列的以扇区为编排基准的冗余结构有关，此存储称为同时操作闪存(simultaneous operation flashmemory)。同时操作闪存分为一上库(upper bank)及一滑动下库(sliding lowerbank)，且提供此同时操作闪存以在读取一库时，同时在另一库上执行一程序或进行擦除操作。此同时操作闪存使用一滑动库架构以允许使用者改变上库及滑动下库中百万个位的密度，其方式为指定多个冗余存储区块(b0-b7)是否需要定位在上库或滑动下库中。在各冗余存储区块(b0-b7)内为多个扇区，包含形成该存储阵列的多列的存储单元及多行的存储单元。多个扇区也包含成为多列及行的冗余存储单元。本专利技术中优选的同时操作闪存包含以扇区为编排基准的冗余结构，可维修上库中具有缺陷的列存储单元，且同时维修滑动下库中具有缺陷的列存储单元。此“双向”以扇区为编排基准的冗余结构使用多列的冗余存储单元中，同时在上库及滑动下库中维修具有缺陷的列存储单元。另外，配置以扇区为编排基准的冗余结构以对于对应的冗余存储区块(b0-b7)使用相同的存储位置，配置此冗余存储区块以定位在上库或滑动下库中。本优选实施例包含一维修选择译码器电路，一冗余CAM读取漏极译码器电路，多个地址CAM电路，多个比较器电路以选择控制逻辑电路。在同时操作闪存测试期间，在定位于上库或滑动下库的冗余存储区块(b0-b7)的扇区中，使用者辨识具有缺陷的多列存储单元。使用者进入一维修模式，而选择与该存储扇区相关的多列冗余存储单元，以取代多列具有缺陷的存储单元，由此进行该维修作业。多列具有缺陷的存储单元实际上没有被取代，而是在定位一存储单元的缺陷列处的以扇区为编排基准的地址存储在地址CAM电路内一特定的存储位置内。配置此地址CAM电路内的存储位置以仍指定予一特定的冗余存储区块(b0-b7)，其中该冗余存储区块可定位在上库或滑动下库中。另外，在地址CAM电路内是特定予各扇区内的多列冗余存储单元。因此，经由将具有缺陷之一列存储单元，可以辨识出定位存储单元的缺陷处的冗余存储区块(b0-b7)，及在冗余存储区块(b0-b7)内的冗余的多列存储单元。在操作期间，同时操作闪存即将一动作中的列(active column)存储单元的上库或滑动下库以扇区为编排基准的列地址与存储在地址CAM电路中以扇区为编排基准的地址比较。该动作中的列存储单元是为了执行读取或写入作业而被接近的列存储单元。使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双库地址存储系统，在双库同时操作的存储装置中，用于以扇区为编排基准的冗余结构的双库地址存储系统，其中该存储装置包含一上库（２０）及一滑动下库（２２），该系统包含：多个冗余存储区块（１８），以可配置的形态将这些区块使定位在该上库（２０ ）及该滑动下库（２０）内；多个地址ＣＡＭ电路（５４），指定予该冗余存储区块（１８），以存储多个以扇区为编排基准的的地址；以及一个冗余ＣＡＭ读取漏极译码器电路（５０），此电路电连接于该地址ＣＡＭ电路（５４），以应用该以扇区为编排基准的 地址读取且编程该地址ＣＡＭ电路（５４），其中在该上库（２０）及滑动下库（２２）操作期间该地址ＣＡＭ电路（５４）可由该冗余ＣＡＭ读取漏极译码器电路（５０）读取。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：笠靖，王国威，
申请(专利权)人：先进微装置公司，富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：US[美国]