存取閃存的方法及相關的控制器與記憶裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種閃存，尤指一種存取閃存的方法及相關的控制器與記憶裝置。
【背景技術】
[0002]閃存可通過電子式的抹除(erase)與寫入/程序化(p1gram)以進行數據儲存，并且廣泛地應用于記憶卡(memory card)、固態硬盤(solid-state drive)與可攜式多媒體播放器等等。由于閃存為非揮發性(non-volatile)內存，因此，不需要額外電力來維持閃存所儲存的信息，此外，閃存可提供快速的數據讀取與較佳的抗震能力，而這些特性也說明了閃存為何會如此普及的原因。
[0003]閃存可區分為NOR型閃存與NAND型閃存。對于NAND型閃存來說，其具有較短的抹除及寫入時間且每一內存單元需要較少的芯片面積，因而相較于NOR型閃存，NAND型閃存會允許較高的儲存密度以及較低的每一儲存位的成本。一般來說，閃存以內存單元數組的方式來儲存數據，而內存單元是由一浮柵晶體管(floating-gate transistor)來加以實作，且每一內存單元可通過適當地控制浮柵晶體管的浮動柵極上的電荷個數來設定導通所述浮柵晶體管所實作的所述內存單元的所需臨界電壓，進而儲存單一個位的信息或者一個位以上的信息，如此一來，當一或多個預定控制柵極電壓施加于浮柵晶體管的控制柵極之上，則浮柵晶體管的導通狀態便會指示出浮柵晶體管中所儲存的一或多個二進制數(binary digit)。
[0004]閃存在格式上可分為單層式儲存(Single-Level Cell，SLC)、多層式儲存(Multiple-Level Cell, MLC)或是三層式儲存(Triple-Level Cell, TLC)。在三層式儲存(TLC)架構的閃存中，每一個內存單元可用來儲存三個位的數據，也因此每一個內存單元支持八個寫入電壓位準，然而，若是閃存在制造時質量出現問題，而使得部份的內存單元沒有辦法完全支持八個寫入電壓位準(例如有些較高的電壓位準無法寫入)，或是八個寫入電壓位準中有部份的電壓位準有漂移(shift)或是沾黏(sticky)的問題，則此時數據的寫入便會發生錯誤，造成后續數據讀取的問題。
[0005]此外，若是要將這些質量有問題的閃存直接丟棄，也會造成成本上的浪費。
【發明內容】
[0006]因此，本發明的目的之一在于公開一種存取閃存的方法及相關的控制器與記憶裝置，其可以在三層式儲存架構的閃存發生質量問題時，將閃存改為類似多層式儲存的存取方式，以解決現有技術中的問題。
[0007]根據本發明一實施例，公開一種存取一閃存的方法，其中所述閃存為一三層式儲存閃存，所述閃存中每一條字符線構成一最低有效位數據頁、中間有效位數據頁與最高有效位數據頁，所述閃存中每一條字符在線的每一個儲存單元以一浮柵晶體管來實作，每一個儲存單元支持至少八個寫入電壓位準，所述方法包含有:根據欲寫入所述閃存中一特定字符線所對應的一第一數據頁與一第二數據頁中的數據以產生一虛擬數據，其中所述虛擬數據是準備寫入至所述特定字符線所對應的一第三數據頁，其中所述第一數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中其一，所述第二數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中的另一，所述第三數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中的再另一；以及將所述數據及所述虛擬數據寫入至所述閃存。
[0008]根據本發明另一實施例，一種記憶裝置包含有一閃存以及一控制器，其中所述閃存為一三層式儲存閃存，所述閃存中每一條字符線構成一最低有效位數據頁、中間有效位數據頁與最高有效位數據頁，所述閃存中每一條字符在線的每一個儲存單元以一浮柵晶體管來實作，每一個儲存單元支持至少八個寫入電壓位準；以及所述控制器用來存取所述閃存，其中所述控制器根據欲寫入所述閃存中一特定字符線所對應的一第一數據頁與一第二數據頁中的數據以產生一虛擬數據，其中所述虛擬數據是準備寫入至所述特定字符線所對應的一第三數據頁，其中所述第一數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中其一，所述第二數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中的另一，所述第三數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中的再另一；以及所述控制器將所述數據及所述虛擬數據寫入至所述閃存。
[0009]根據本發明另一實施例，公開一種記憶裝置的控制器，所述控制器用來存取一閃存，其中所述閃存為一三層式儲存閃存，所述閃存中每一條字符線構成一最低有效位數據頁、中間有效位數據頁與最高有效位數據頁，所述閃存中每一條字符在線的每一個儲存單元以一浮柵晶體管來實作，每一個儲存單元支持至少八個寫入電壓位準，且所述控制器包含有:一內存，用來儲存一程序代碼；以及一微處理器，用來執行所述程序代碼以控制對所述閃存的存取；其中所述微處理器根據欲寫入所述閃存中一特定字符線所對應的一第一數據頁與一第二數據頁中的數據以產生一虛擬數據，其中所述虛擬數據是準備寫入至所述特定字符線所對應的一第三數據頁，其中所述第一數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中其一，所述第二數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中的另一，所述第三數據頁為最低有效位數據頁、中間有效位數據頁及最高有效位數據頁中的再另一；以及所述微處理器將所述數據及所述虛擬數據寫入至所述閃存。
【附圖說明】
[0010]圖1為根據本發明第一實施例的一種記憶裝置的示意圖。
[0011]圖2為根據本發明第二實施例的閃存中一區塊的示意圖。
[0012]圖3為數據頁中多個寫入電壓位準以及多個臨界電壓的示意圖。
[0013]圖4為根據本發明第三實施例存取閃存的方法的流程圖。
[0014]圖5為閃存中的浮柵晶體管因為制程質量不良無法而使得寫入電壓位準L6?L8無法寫入的示意圖。
[0015]圖6為閃存中的浮柵晶體管因為制程質量不良無法而使得寫入電壓位準L2與L3有沾黏的情況發生的不意圖。
[0016]其中，附圖標記說明如下:
[0017]100記憶裝置
[0018]110內存控制器
[0019]112微處理器
[0020]112C程序代碼
[0021]112M只讀存儲器
[0022]114控制邏輯
[0023]116緩沖存儲器
[0024]118接口邏輯
[0025]120閃存
[0026]200區塊
[0027]202浮柵晶體管
[0028]PO ?P(3N_1)數據頁
[0029]WLO?WLN字符線
[0030]400 ?404步驟
【具體實施方式】
[0031]請參考圖1，圖1為根據本發明第一實施例的一種記憶裝置100的示意圖，其中本實施例的記憶裝置100尤其為可攜式記憶裝置(例如:符合SD/MMC、CF、MS、XD標準的記憶卡)。記憶裝置100包含有一閃存(Flash Memory) 120以及一控制器,所述控制器可為一內存控制器110，且用來存取閃存120。根據本實施例，內存控制器110包含一微處理器112、一只讀存儲器(Read Only Memory，ROM) 112M、一控制邏輯114、一緩沖存儲器116、與一接口邏輯118。只讀存儲器用來儲存一程序代碼112C，而微處理器112則用來執行程序代碼112C以控制對閃存120的存取(Access)。
[0032]在典型狀況下，閃存120包含多個區塊(Block)，而所述控制器(例如:通過微處理器112執行程序代碼112C的內存控制器110)對閃存120進行復制、抹除、合并數據等運作以區塊為單位來進行復制、抹除、合并數據。另外，一區塊可記錄特定數量的數據頁(Page)，其中所述控制器(例如:通過微處理器112執行程序代碼112C的內存控制器110)對閃存120進行寫入數據的運作是以數據頁為單位來進行寫入。
[0033]實作上，通過微處理器112執行程序代碼112C的內存控制器110可利用其本身內部的組件來進行諸多控制運作，例如:利用控制邏輯114來控制閃存12