DE60213620T2

DE60213620T2 - Nichtflüchtiger speicher mit blocklöschung

Info

Publication number: DE60213620T2
Application number: DE60213620T
Authority: DE
Inventors: L. Brady Half Moon Bay KEAYS
Original assignee: Micron Technology Inc
Current assignee: Micron Technology Inc
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2022-08-24
Also published as: EP1425758B1; EP1622164A3; AU2002332653A1; US6646927B2; EP1622165A2; CN1575496A; US20030072182A1; WO2003019565A2; US20030072179A1; US6650571B2; US6618293B2; EP1622165B1; ATE335277T1; EP1622164B1; JP3860573B2; EP1622165A3; EP1622164A2; ATE469422T1; US20030072181A1; DE60213620D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen nicht flüchtige Speicher und im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung Löschvorgänge in einer Flashspeichervorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Speichervorrichtungen sind im Allgemeinen als interne Speicherbereiche im Computer vorgesehen. Es gibt viele unterschiedliche Arten von Speichern. Eine Art Speicher ist der wahlfreie Zugriffsspeicher (RAM). Das RAM wurde traditionell als Hauptspeicher in einer Computerumgebung verwendet. Die meisten RAMs sind flüchtig, d.h. sie benötigen eine regelmäßige Aktualisierung der Stromversorgung, um keine Inhalte zu verlieren. Eine weitere Art von Speicher stellt der Flash-Speicher dar. Ein Flash-Speicher ist eine Art von nicht flüchtigem Speicher. Das bedeutet, daß ein Flash-Speicher eine Art von Speicher ist, der sogar Daten speichert, wenn keine regelmäßige Aktualisierung der Stromversorgung stattfindet. Der Flash-Speicher erfüllt vielseitige Anwendungen. Viele moderne Computer weisen ihr grundlegendes I/O-System Bios auf einer Flash-Speicherkarte auf, damit es bei Bedarf leicht aktualisiert werden kann. Ferner sind bei einigen digitalen Systemen die herkömmlichen Massenspeichervorrichtungen durch Flashspeichervorrichtungen ersetzt. Insbesondere wurden einige herkömmliche Festplatten von Personal-Computern gegen Flash-Speicher ersetzt.
Ein typischer Flash-Speicher umfaßt einen Speicherbereich, der in Blöcke aus Speicherzellen (Zellen) unterteilt ist. Jeder Zellenblock ist in Zeilen und Spalten angeordnet. Jede Zelle umfaßt einen Floating-Gate-Feldeffekttransistor, der dazu in der Lage ist, eine Ladung zu halten. Jede Zelle kann wahlfrei durch Laden des Floating-Gates programmiert werden. Die Ladung kann durch einen Löschvorgang aus dem Floating-Gate gelöscht werden. Daher werden die Daten in einer Zelle durch das Vorhandensein bzw. das Nichtvorhandensein einer Ladung an dem Floating-Gate bestimmt.
Der Zustand der Flash-Speicherzelle wird mit Hilfe eines Referenzzellenstroms gelesen oder bestätigt. Das heißt eine nicht flüchtige Referenzspeicherzelle wird über eine Bezugsbitzeile an den Leseverstärkerkreis gekoppelt. Die zu überprüfende Zelle ist ferner über eine zweite Bitzeile an den Leseverstärkerkreis gekoppelt. Ein Differentialstrom zwischen den Bitzeilen wird erkannt und der Programmierstatus der Zelle bestimmt. Die Bezugszelle kann zum Beispiel für einen Zwischenstatus programmiert sein, so daß sie ungefähr die Hälfte des Stroms leitet, die eine vollständig programmierte Speicherzelle leitet, und daß sie, wenn die zu lesende Zelle programmiert ist, mehr Strom als die Bezugsspeicherzelle leitet und daß sie, wenn die zu lesende Zelle gelöscht wird, weniger Strom als die Bezugszelle leitet.
Zum Programmieren einer Speicherzelle wird eine hohe positive Spannung, wie z.B. 12 Volt, auf das Control-Gate der Zelle angewandt. Zudem wird eine mäßige positive Spannung, wie z.B. 6 bis 9 Volt, auf die Senke angewandt, während eine Quellenspannung und eine Substratspannung sich auf der Grundstufe befinden. Diese Voraussetzungen führen zu einer Injektion von heißen Elektronen im Leitungsbereich neben dem Senkenbereich der Speicherzelle. Diese Elektronen mit hoher Energie durchqueren das dünne Gateoxid auf die Seite der positiven Spannung, die am Control-Gate vorhanden ist und sich am Floating-Gate sammelt. Die Elektronen bleiben auf dem Floating-Gate und erhöhen die effektive Schwellenspannung der Zelle im Vergleich zu einer Zelle, die nicht programmiert worden ist.
Bei Flash-Speichern werden die Zellen in Blöcken gelöscht. Dies wird erreicht durch Legen einer negativen Spannung, wie zum Beispiel –10 bis –17 Volt, auf Wortzeilen erreicht, die mit den Control-Gates aller Zellen in einem Zellenblock gekoppelt sind und durch zeitweiliges Koppeln der Sourceverbindung des Blocks an eine VCC (Stromversorgung), die zum Beispiel 5 Volt oder höher ist. Dies geschieht üblicherweise in einem Puls oder in einer Reihe von Pulsen. Jeder Puls erzeugt ein Feld, das Elektronen von den Floating-Gates der Speicherelemente entfernt. Die Geschwindigkeit, mit der die Zelle gelöscht wird, d.h. die Anzahl von Pulsen, die zum Löschen der Zelle benötigt wird, hängt von vielen verschiedenen Voraussetzungen einschließlich der Spannungsstärke der Pulse, der Pulslänge und der Temperatur ab. Es ist üblich, daß in einem Flash-Speicherblock die einzelnen Speicherzellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gelöscht werden. In diesem Fall gibt im Normalfall das langsamste Bit des Blocks die Löschstufe aller Zellen des Blocks vor. Dies kann dazu führen, daß andere Zellen in dem Block überlöscht werden. Wenn beispielsweise eine typische Speicherzelle 10 Pulse benötigt, um gelöscht zu werden, und die langsamste Speicherzelle in einem löschbaren Block 30 Löschpulse zum Löschen der langsamsten Zellen benötigt, werden die typischen Zellen 20 zusätzlichen Löschpulsen unterzogen, was potentiell dazu führen kann, daß diese überlöscht werden.
Eine überlöschte Zelle ist eine Zelle, die über einen bestimmten Punkt hinaus gelöscht worden ist. Eine überlöschte Zelle wird zunehmend abgereicherter. Das bedeutet, daß zu viele Elektronen von dem Floating-Gate entfernt werden, und führt dazu, daß die Spannung an einem Floating-Gate positiver wird als die Schwelle der Zelle. Die Zelle kann aus diesem Grund nicht abgestellt werden, selbst wenn das Control-Gate sich auf dem Referenzpotential befindet. Ferner kann eine überlöschte Zelle dazu führen, daß alle Speicherzellen, die an die gleiche Spalte gekoppelt sind, als gelöschte Zellen gelesen werden, selbst wenn diese programmiert sind.
Zur Verringerung der Anzahl von überlöschten Zellen in einem Flash-Speicherblock wird im Allgemeinen ein Löschvorgang umfassend einen Vorprogrammierzyklus, einen Löschzyklus und einen Soft-Programmierzyklus durchgeführt. Während des Vorprogrammierzyklus' werden alle Zellen eines Blocks zunächst über eine vorbestimmte Stufe hinaus programmiert. Dies wird durchgeführt, damit die Floating-Gates der Zellen in dem Block bei ungefähr demselben Ladungswert starten. Der Löschzyklus wendet dann einen Löschpuls auf den Block an und überprüft dann jede einzelne Zelle, Zeile um Zeile, um zu bestimmen, ob sich alle Zellen im Löschzustand befinden. Der Löschzyklus wird so lange wiederholt, bis alle Zellen als gelöscht überprüft worden sind. Der Soft-Programmierzyklus oder, wie er manchmal auch genannt wird, der Spannungsverteilungs-Zyklus (Vt) prüft dann jede einzelne Spalte (Bitzeile) im Block auf Spannungsstufen, die anzeigen würden, wenn eine überlöschte Zelle an die Bitzeile gekoppelt ist. Wenn eine überlöschte Zelle in einer Bitzeile erkannt wird, wird systematisch ein Soft-Programm (Soft-Programmierpuls) auf die Control-Gates der Zellen angewandt, die mit der Bitzeile gekoppelt sind, bis der Strom nicht mehr erkannt werden kann.
Obwohl ein Soft-Programmierzyklus zum Wiederherstellen von überlöschten Zellen verwendet werden kann, ist es dennoch wünschenswert, die Zahl der überlöschten Zellen zu verringern, bevor der Soft-Programmierzyklus angewandt wird, weil einige Zellen, die überlöscht worden sind, nicht mehr wiederhergestellt werden können. Ferner kann die Zellenintegrität der überlöschten und wiederhergestellten Zellen mit jeder Überlöschung weiter abnehmen.
Ein Verfahren zur Korrektur der Überlöschung in einem Flash-Speicher wird in Cleveland et al. (US-Patent Nr. 5.642.311) dargestellt, das Advanced Micro Devices übertragen wurde. Dieses Verfahren verringert die Überlöschung und verhindert das Löschen von Überprüfungsfehlern.
Aus den oben genannten Gründen und aus den im Folgenden aufgeführten Gründen, die für den Fachmann nach Lesen und Verstehen der vorliegenden Spezifikation offensichtlich sind, besteht auf diesem technischen Gebiet ein Bedarf für einen Flash-Speicher mit einem verbesserten Prozeß zum Löschen eines Flash-Speicherblocks, der nur eine geringe Zahl von Zellen aufweist, die im Vergleich zu anderen Zellen im Block langsam gelöscht werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die oben genannten Probleme bei nicht flüchtigen Speichervorrichtungen und andere Probleme werden durch die vorliegende Erfindung angesprochen und in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 14 gelöst, wie durch Lesen und Studium der folgenden Spezifikation ersichtlich.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Flash-Speichers wird beschrieben, umfassend das Löschen eines vorbestimmten Prozentsatzes von Zeilen in einem Speicherblock, das Analysieren einer Anzahl von Löschpulsen, die verwendet werden, um den vorgegebenen Prozentsatz zu löschen, und das Berechnen einer akzeptablen Anzahl zusätzlicher Löschpulse, die auf den Speicherblock angewandt werden könnten.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Flash-Speichers wird beschrieben, umfassend das Anwenden wenigstens eines Löschpulses auf den Block, wobei der Block mehrere Speicherzellen umfaßt, die in Zeilen angeordnet sind, wobei jede Zeile überprüft wird, um zu bestimmen, ob die Speicherzellen, die mit jeder Zeile assoziiert sind, nach jedem Löschpuls gelöscht worden sind, und umfassend das Vervollständigen des Löschens des Speicherblocks, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Zeilen in dem Block als gelöscht überprüft worden sind, wobei die vorbestimmte Anzahl an Zeilen geringer ist, als die Gesamtzahl der Zeilen in dem Speicherblock.
Ein Verfahren zum Betrieb eines nicht flüchtigen Speichers umfaßt das Anwenden von wenigstens einem Löschpuls auf einen Flash-Speicherzellenblock, wobei der Speicherzellenblock in Zeilen angeordnet ist, das Überprüfen, ob jede Zeile in dem Block gelöscht ist, nachdem der Löschpuls angewandt wurde, das Errechnen der Anzahl von verwendeten Löschpulsen, die verwendet werden, um eine vorbestimmte Anzahl von Zeilen, die in dem Block gelöscht worden sind, zu überprüfen, und das Anwenden einer vorbestimmten Anzahl von Löschpulsen auf den Block, in dem Versuch Zeilen zu löschen, die als nicht gelöscht überprüft worden sind, wobei die vorbestimmte Anzahl von Löschpulsen ein Bruchteil der Anzahl von Löschpulsen ist, die zum Überprüfen der vorbestimmten Zahl von Zeilen verwendet worden ist.
Ein Verfahren zum Durchführen eines Löschvorgangs auf einem Flash-Speicherblock umfaßt das Vorladen von Flashspeicherzellen, die in Zeilen in dem Block angeordnet sind, auf ein vorbestimmtes Niveau, das Anwenden von wenigstens einem Löschpuls der ersten Stufe auf den Block, das Überprüfen, ob jede Speicherzelle pro Zeile gelöscht ist, nachdem jeder Erststufenlöschimpuls auf den Speicherblock angewandt worden ist, Zählen einer ersten Zahl von Pulsen, die zum Überprüfen, ob die Mehrheit an Zeilen in dem Block gelöscht wurde, angewandt wird, Berechnen einer zweiten Anzahl von Löschpulsen basierend auf einem Bruchteil der ersten Anzahl von Löschpulsen, wobei die zweite Anzahl eine Maximalanzahl von zusätzlichen Löschpulsen einer zweiten Stufe ist, welche auf den Speicherblock angewandt werden können, um das Löschen der Speicherzellen in den Zeilen sicherzustellen, die als noch nicht gelöscht überprüft worden sind, das Anwenden von wenigstens einem Löschpuls der zweiten Stufe auf den Block und das Vervollständigen des Löschens des Speicherblocks, wenn entweder die zweite Anzahl der Löschpulse zweiter Stufen auf den Speicherblock angewandt worden ist oder alle der Zeilen als gelöscht geprüft worden sind.
Eine Flashspeichervorrichtung umfaßt einen Speicherbereich, einen Controller und ein Register. Der Speicherbereich weist mehrere Blöcke von Flash-Speicherzellen auf. Die Speicherzellen in jedem Block sind in Zeilen angeordnet. Der Controller wird zur Steuerung von Speichervorgängen auf den Speicherbereich verwendet und das Register ist mit dem Controller gekoppelt, um den Löschstatus jeder Zeile von Speicherzellen nachzuverfolgen.
Eine nicht flüchtige Speichervorrichtung umfaßt mehrere Speicherbereiche, einen Controller und einen Registerbereich. Jeder Speicherbereich weist mehrere Blöcke von Flash-Speicherzellen auf. Ferner sind die Speicherzellen in jedem Block in Zeilen angeordnet. Der Controller wird zum Steuern der Speichervorgänge in den Speicherbereich verwendet. Der Controller speichert Daten in dem Registerbereich, um Zeilen von Speicherzellen in Blöcken, die als gelöscht überprüft worden sind, nachzuverfolgen.
Eine Flashspeichervorrichtung umfaßt einen Speicherbereich und einen Steuerkreis. Der Speicherbereich weist mehrere löschbare Blöcke aus Flash-Speicherzellen auf. Die Speicherzellen in jedem Block sind in Zeilen angeordnet. Der Steuerkreis wird zum Steuern der Speichervorgänge im Speicherbereich verwendet. Insbesondere wendet der Steuerkreis eine erste Anzahl von Löschpulsen auf einen Block an, wenn er auf einer ersten Stufe gelöscht wird, und eine zweite Anzahl von Löschpulsen auf den Block, wenn er auf einer zweiten Stufe gelöscht wird. Die Zahl der Löschpulse, die auf der zweiten Stufe angewandt wird, basiert auf der Zahl der Löschpulse, die bei der ersten Stufe angewandt wurden, zum Überprüfen, daß eine vorbestimmte Zahl von Zeilen in dem Block gelöscht worden ist.
Ein Flash-Speichersystem umfaßt einen Prozessor, mehrere Speicherbereiche, einen Controller und mehrere Register. Der Prozessor wird verwendet, um externe Löschbefehle bereitzustellen. Jeder Speicherbereich weist mehrere löschbare Blöcke aus Flash-Speicherzellen auf. Die Speicherzellen in jedem Block sind in Zeilen angeordnet. Der Controller wird verwendet, um externe Löschbefehle von dem Prozessor zu empfangen. Ferner führt der Controller die Löschvorgänge in den Speicherzellenblöcken in den mehreren Speicherbereichen durch. Die mehreren Register sind an den Controller gekoppelt, um die Zeilen von Speicherzellen, die als gelöscht überprüft worden sind, nachzuverfolgen. Jedes Register ist mit einem der Speicherbereiche assoziiert. Zudem weist jedes Register mehrere Registerunterblöcke auf. Jeder Registerunterblock ist mit einem Speicherzellenblock assoziiert. Ferner weist jeder Unterblock eine Registerspeicherzelle für jede Zeile in seinem assoziierten Speicherzellenblock auf.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm einer Speichervorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm eines Speichersystems einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm eine Speichervorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Flußdiagramm, das eine Blocklöschung aus dem Stand der Technik darstellt.
5 ist ein Flußdiagramm einer Blocklöschung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
In der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird Bezug genommen auf die beiliegenden Zeichnungen, die Teil der Beschreibung sind und die durch die Darstellung von spezifischen bevorzugten Ausführungsformen aufgezeigt werden, mit der die Erfindungen ausgeführt werden können. Diese Ausführungsformen werden ausreichend detailliert beschrieben, damit ein Fachmann auf dem Gebiet die Erfindung durchführen kann, und es versteht sich, daß andere Ausführungsformen verwendet werden können und logische, mechanische und elektrische Veränderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht als einschränkend zu verstehen und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung wird ausschließlich durch die Ansprüche bzw. Entsprechungen davon definiert.
Bezüglich 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Massenspeicher-Flash-Speichers 100 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Diagramm wurde vereinfacht und zeigt nur die Elemente, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung relevant sind. Der Massenspeicher-Flash-Speicher 100 umfaßt einen Flash-Speicher 120. Wie dargestellt, weist der Flash-Speicher 120 einen Bereich 104 nicht flüchtiger Speicherzellen auf. Der Bereich 104 ist in mehreren adressierbaren Blocks 106 (a-d) angeordnet. Auch wenn nur vier adressierbare Blocks 106 (a-d) dargestellt sind, wird ein Fachmann verstehen, daß ein Flash-Bereich in mehr oder weniger adressierbare Blöcke oder Unterblöcke unterteilt werden kann, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf vier adressierbare Blöcke pro Flashspeichervorrichtung beschränkt. Die Flashspeichervorrichtung 120 wird ferner so dargestellt, daß sie einen X-Decoder- bzw. Blocklöschungs-Steuerkreis und einen Y-Decoder-Kreis aufweist. Ein Leseverstärkerkreis 116 ist zum Lesen und Prüfen einer adressierten Zelle vorgesehen. Ein Adressierpufferspeicher bzw. Auffangspeicher 114 wird zum Empfangen von Adressieranfragen verwendet und an den X-Decoder-Kreis bzw. an die Blocklöschsteuerkreis 112 und den Y-Decoder-Kreis 118 gekoppelt. Ferner und obwohl in dieser Ausführungsform der Massenspeicher-Flash-Speicher 100 mit vier Flash-Speichern 120, 122, 124 und 126 dargestellt ist, wird der Fachmann verstehen, daß die Zahl der Flash-Speicher sehr von der gewünschten Speicherkapazität abhängt, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf vier Flash-Speicher pro Massenspeicher-Flash-Speicher beschränkt.
Wie in 1 dargestellt, weist der Massenspeicher-Flash-Speicher 100 einen Controller 108 auf. Der Controller 108 wird zur Steuerung der Speichervorgänge (d.h. Programmier-, Lösch- und Lesevorgänge) der Flash-Speicherbereiche auf den Flash-Speichern 120, 122, 124 und 126 verwendet. In Bezug auf den Flash-Speicher 120 ist der Controller 108 beispielsweise an den Adressierpufferspeicher bzw. an den Auffangspeicher 114 über die Adressierzeile 140 gekoppelt, um Adreßanfragen bereitzustellen. Der Controller 108 ist des Weiteren über eine Datenzeile 142 an den Leseverstärkerkreis 116 gekoppelt, um dem Controller die Ergebnisse einer Zelle, die gelesen oder überprüft wird, bereitzustellen. Der Controller 108 ist ferner an den X- Decoder- bzw. Blocklöschsteuerkreis 112 gekoppelt, um die Löschvorgänge im Speicherbereich 104 zu steuern. Obwohl nicht dargestellt, weist jeder Flash-Speicher 122, 124 und 126 die gleichen Elemente wie der Flash-Speicher 120 auf. Ferner sind die Elemente der Flash-Speicher 122, 124 und 126 alle an den Controller 108 gekoppelt, auf die gleiche Weise, wie der Controller 108 an den Flash-Speicher 120 gekoppelt ist. Daher steuert der Controller 108 jeden einzelnen Flash-Speicher 120, 122, 124 und 126.
In 1 werden vier Register 130, 132, 134 und 138 dargestellt. Jedes Register ist mit dem entsprechenden Flash-Speicherbereich eines Flash-Speichers 120, 122, 124 und 126 assoziiert. Das Register 130 ist zum Beispiel mit dem Flash-Speicherbereich 104 auf dem Flash-Speicher 120 assoziiert. In dieser Ausführungsform ist das Register 130 außerhalb eines matrixenthaltenden Flash-Speichers angeordnet. Auf die gleiche Weise sind die Register 132, 134 und 138 jeweils außerhalb der Flash-Speicher 122, 124 und 126 angeordnet. Jedes Register 130, 132, 134 und 138 sind ferner in Registerunterblocks unterteilt. Register 130 umfaßt zum Beispiel die Registerunterblöcke 130(a), 130(b), 130(c) und 130(d). Jeder Registerunterblock ist mit einem Zellenblock in einem Flash-Speicherbereich assoziiert. Zum Beispiel ist der Registerunterblock 130(a) mit Block 106(a) des Flash-Speicherbereichs 104 assoziiert, Registerunterblock 130(b) ist mit Block 106(b) des Flash-Speicherbereichs 104 assoziiert, Registerunterblock 130(c) mit Block 106(c) des Flash-Speicherbereichs 104 assoziiert, Registerunterblock 130(d) ist mit Block 106(d) des Flash-Speicherbereichs 104 assoziiert. Obwohl vier Register mit vier Registerunterblöcken beschrieben werden, wird ein Fachmann verstehen, daß die Zahl der Register und Registerunterblöcke mit der Zahl der verwendeten Flash-Speicherbereiche und die Zahl der Blöcke in jedem Flash-Speicherbereich variieren und daß die vorliegende Erfindung nicht auf vier Register mit vier Registerunterblöcken beschränkt ist.
Die Register 130, 132, 134 und 138 können als Registerbereich bezeichnet werden. Jeder Registerunterblock umfaßt mehrere Registerspeicherzellen, bzw. Nachverfolgungsspeicherzellen, um Daten zu speichern, die anzeigen, ob eine assoziierte Zeile in einem assoziierten Block des Speichers als gelöscht überprüft worden ist. Das bedeutet, daß jede Zeile von Zellen in einem Zellenblock eine assoziierte Registerspeicherzelle in einem Registerunterblock aufweist, um nachzuverfolgen bzw. zu kennzeichnen, ob eine Zeile gelöscht worden ist. Zum Beispiel weist ein Speicherblock mit 128 Zeilen einen assoziierten Registerunterblock mit 128 Registerspeicherzellen auf, um den Programmierstatus für jede Zeile nachzuverfolgen. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Registerspeicherzellen in dem Registerbereich flüchtige Speicherzellen, wie zum Beispiel RAM-Speicherzellen, bei einer anderen Ausführungsform sind die Registerspeicherzellen in dem Registerbereich nicht flüchtige Speicherzellen, wie zum Beispiel Flash-Speicherzellen.
Wie oben beschrieben, steuert der Controller 108 die Löschvorgänge jedes Flash-Speicherbereichs. Bei einer Ausführungsform überprüft der Controller 108 nach dem Anwenden eines Löschpulses auf einen zu löschenden Block jede Zeile des Blocks. Wenn eine Zeile als gelöscht überprüft worden ist, markiert der Controller 108 eine assoziierte Registerspeicherzelle in einem assoziierten Registerunterblock. Neben dem Nachverfolgen, welche Zeilen als gelöscht überprüft worden sind, verfolgt der Controller ferner die Zeilenzahl nach, die überprüft worden ist. Wenn eine vorbestimmte Zahl von Zeilen nach einem Löschpuls nicht überprüft worden ist, wird ein weiterer Löschpuls auf den Block angewandt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Controller 108 feststellt, daß die vorbestimmte Anzahl an Zeilen gelöscht worden ist. Zeilen, die als gelöscht überprüft worden sind, werden in den folgenden Speichervorgängen nicht verwendet. Obwohl eine Anzahl von Zeilen in jedem Block in dieser Ausführungsform ungebraucht sein kann, ist die Gefahr der Überlöschung von Zellen geringer, weil die Zahl von Löschpulsen, die auf den Block angewandt werden, nicht von den langsamsten Zellen oder Bits in dem Block der gelöschten Zellen gesteuert wird. Die vorbestimmte Zeilenzahl ist im Allgemeinen eine Mehrheit von Zeilen und wird durch die Anfertigung des Speichers gewählt und zieht statistische Daten in Bezug auf die Anzahl der Zeilen, die voraussichtlich langsame Bits in einem durchschnittlichen Flash-Speicherblock sind, in Erwägung. Wenn beispielsweise die Gesamtzahl von Zeilen 128 war und vorauszusehen war, daß drei Zeilen langsame Bits enthalten könnten, würde die vorbestimmte Zeilenzahl dieses Blocks 125 sein.
Bei einer anderen Ausführungsform versucht der Controller 108 das Löschen der Zellen in den Zeilen, die nicht überprüft worden sind. In dieser Ausführungsform verfolgt der Controller der Löschpulsanzahl nach, die zum Erhalten der vorbestimmten Menge an Zeilen verwendet wird, die als gelöschte Zeilen überprüft worden sind. Der Controller 108 wendet diese Zahl auf eine Gleichung an, um die Maximalanzahl von zusätzlichen Pulsen zu errechnen, die zum Löschversuch der verbleibenden langsamen Bits verwendet werden können, wodurch das Risiko des Überlöschens von Zellen in dem Block minimiert wird. Diese Ausführungsform erwägt die Wahrscheinlichkeit, daß zusätzliche Löschpulse die Mehrheit der Zellen überlöschen würde, während der Versuch des Löschens der langsamen Bits unternommen wird.
Bei einer Ausführungsform wird die Gleichung N2 = (A·N1) + B verwendet, um die Maximalanzahl von Löschpulsen zu bestimmen, die bei dem Versuch des Löschens der langsamen Bits verwendet wird. Darin ist N2 die Maximalanzahl von Löschpulsen, N1 die Anzahl von Löschpulsen, die verwendet wird, um die vorbestimmte Anzahl von Zeilen in dem Block zu löschen, A ein vorbestimmter Bruchteil und B eine Minimalanzahl von Pulsen, die verwendet wird, um die langsamen Bits zu löschen zu versuchen. A und B werden im Allgemeinen vom Hersteller nach der Prüfung des Speichers festgelegt. In Bezug auf die Gleichung bei dieser Ausführungsform nimmt N1 zu, wenn N2 zunimmt. Aus diesem Grund können, wenn eine große Menge an Löschpulsen gebraucht wird, um die vorbestimmte Anzahl von Zeilen zu erreichen, die als gelöschte Zeilen überprüft worden sind, mehr Pulse angewandt werden, um zu versuchen, die langsamen Zellen in den nicht überprüften Zeilen zu löschen, weil die zusätzlichen Pulse mit geringerer Wahrscheinlichkeit die bereits gelöschten Zellen in dem Block überlöschen. Andererseits, wenn nur einige wenige Pulse benötigt werden, um die vorbestimmte Anzahl von Zeilen zu erreichen, die als gelöscht überprüft worden sind, würde eine geringere Anzahl von Pulsen angewandt werden können, um die langsamen Zellen in den nicht überprüften Zeilen zu löschen, weil jeder Puls mit höherer Wahrscheinlichkeit die bereits gelöschten Zellen überlöscht. Ein Löschalgorithmus, der das oben Beschriebene genauer umfaßt, wird weiter unten näher beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ignoriert der Controller 108 die nicht überprüften Zeilen während der nachfolgenden Speichervorgänge (d.h. Programmier- und Lesevorgänge) auf den Speicherbereich, wenn, nachdem N2 Pulse angewandt worden sind, einige der Zeilen immer noch nicht als gelöscht überprüft worden sind. Bei einer Ausführungsform tut der Controller 108 dies durch Lesen der Speicherzellen in den assoziierten Registern. Wenn der Controller 108 eine Speicherzelle liest, die nicht markiert oder programmiert worden ist, als sie gelöscht wurde, überspringt der Controller 108 während des nachfolgenden Speichervorgangs die Zeile, die mit der Speicherzelle assoziiert ist. Bei dieser Ausführungsform werden Speicherzellen, die mit Zeilen assoziiert sind, die nicht als gelöscht überprüft worden sind, als nicht überprüfte Zeilen markiert.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Massenspeicher-Flash-Speichers 200 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist jedes Register intern in einer Matrize enthaltenden und assoziierten Flash-Speicher enthalten, um die Daten zu speichern, die anzeigen, ob eine assoziierte Zeile in einem assoziierten Speicherblock in einem Flashspeicherbereich als gelöscht überprüft worden ist. Wie in 2 dargestellt, ist Register 130 in Flash-Speicher 120 angeordnet. Obwohl nicht dargestellt, weisen die Flash-Speicher 122, 124 und 128 auch assoziierte Register auf. Der Controller 108 ist an jedes Register des Massenspeichers 200 gekoppelt, um Daten in Bezug auf den Löschstatus einer assoziierten Zeile zu speichern und zu empfangen. 2 zeigt ferner einen Prozessor 131, der an den Controller 108 zum Betrieb und zur Prüfung des Massenspeichers 200 gekoppelt ist.
Obwohl es wünschenswert sein kann, die vorliegende Erfindung auf einen Massenspeicher-Flash-Speicher anzuwenden, wie oben beschrieben, weil ein Massenspeicher-Flash-Speicher eine signifikante Menge an nicht verwendetem Speicherplatz aufweisen kann, kann die vorliegende Erfindung auch auf ein typisches Flash-Speichersystem angewandt werden. In 3 wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, die einen typischen Flash-Speicher 300 umfaßt. Der Flash-Speicher 300 umfaßt einen Speicherbereich 350. Der Speicherbereich 350, wie dargestellt, umfaßt vier Banken 302, 304, 306 und 340. Jede Bank 302, 304, 306 und 340 umfaßt löschbare Speicherzellenblöcke (nicht dargestellt). Des Weiteren ist bei einer Ausführungsform jeder Block ferner in löschbare Unterblocks unterteilt. Ein 16 MB Speicher kann beispielsweise in vier löschbare Blocks zu jeweils 4 MB angeordnet werden, wobei jeder dieser Blöcke 16 Unterblöcke enthält. Obwohl der Speicherbereich mit nur vier Banken dargestellt ist, wird der Fachmann verstehen, daß mehr oder weniger Banken verwendet werden können, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf vier Banken beschränkt.
Wie dargestellt, weist der Flash-Speicher 300 ferner einen X-Decoder- bzw. Blocklöschsteuerkreis 320 auf, um die ausgewählten Zeilen zu adressieren und Block-Löschvorgänge zu steuern. Ein Y-Decoder 322 ist zum Adressieren ausgewählter Spalten vorgesehen. Ein Leseverstärkerkreis 324 ist zum Lesen und Überprüfen von adressierten Zellen vorgesehen. Der Flash-Speicher 300 weist ferner einen Steuerkreis 314 für Steuervorgänge, das heißt für Lese-, Programmier- und Löschvorgänge, zu dem Speicherbereich 350 auf. Der Steuerkreis 314 kann auch als Controller oder Statusgerät bezeichnet werden. Ein Prozessor 330 ist für die Prüfung und den Betrieb an den Steuerkreis 314 gekoppelt. Der Flash-Speicher 300 ist auch dargestellt und weist einen Adressierpufferspeicher bzw. Auffangspeicher 316 und einen Adressierzähler 318 auf.
In dieser Ausführungsform sind die Register 308, 310, 312, 342 an den Steuerkreis 314 gekoppelt, um die gelöschten Zeilen aus dem Speicherbereich 350 nachzuverfolgen. Jedes Register ist mit einer Bank in dem Speicherbereich 350 assoziiert. Register 308 ist beispielsweise mit Bank 306 assoziiert, Register 312 ist mit Bank 306 assoziiert, Register 342 ist mit Bank 340 assoziiert. Obwohl nicht dargestellt, weist jedes Register einen Registerunterblock auf, der mit dem jeweiligen Speicherblock assoziiert ist, der mehrere Speicherzellen zum Speichern von Daten enthält, die anzeigen, ob eine assoziierte Reihe in einem assoziierten Speicherblock als gelöscht geprüft worden sind. Die Register 308, 310, 312, 342 sind wie in den vorhergehenden Ausführungsformen umgesetzt. Zum besseren Verständnis des langsamen Bitlöschalgorithmus der vorliegenden Erfindung wird zuerst ein Algorithmus aus dem Stand der Technik besprochen.
In 4 wird ein Flußdiagramm eines Blocklöschalgorithmus 400 aus dem Stand der Technik dargestellt. Wie dargestellt, wird im Stand der Technik ein Blocklöschalgorithmus 400 durch Vorprogrammieren der Zellen in dem Block auf ein vorbestimmtes Niveau (402) gestartet. Die Zeilenadresse und Pulszahl werden beide auf Null (404, 406) gesetzt. Dann wird ein Löschpuls auf den Block (408) angewandt.
Jeder Zelle in einer Zeile wird gelesen (410). Die Zeile wird dann als gelöscht überprüft (412).
Wenn die Zeile nicht als gelöscht überprüft worden ist (410), wird die Zahl der Löschpulse erhöht (414). Dann wird die Pulszahl überprüft, um zu sehen, ob eine vorbestimmte Maximalanzahl erreicht worden ist (416). Wenn überprüft worden ist, daß die Pulszahl eine Maximalanzahl von Pulsen erreicht hat (416), ist die Löschung des Blocks fehlgeschlagen. Wenn überprüft wird, daß die Pulszahl nicht eine Maximalanzahl an Pulsen erreicht hat (416), wird ein weiterer Löschpuls auf den Block (408) angewandt und der Algorithmus wird fortgesetzt.
Wenn eine Zeile als gelöscht überprüft worden ist (412), wird die Zeile erhöht (418). Dann wird die Zeilenzahl überprüft, um zu sehen, ob es sich um ein Maximum handelt (420). Wenn die Zeilenanzahl kein Maximum (420) darstellt, wird jede Zelle der Zeile gelesen (410) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn die Zeile als Maximum überprüft worden ist (420), wird jede Spalte des Blocks auf einen Strom geprüft, der anzeigt, ob eine überlöschte Zelle daran gekoppelt ist (422). Dann wird der Block auf überlöschte Zellen (424) überprüft.
Wenn der Block keine überlöschten Zellen (424) aufweist, war die Löschung des Blocks erfolgreich. Wenn der Block überlöschte Zellen (424) aufweist, wird eine Reparatur des Blocks mit Hilfe eines Soft-Programms versucht, um die überlöschten Zellen wiederherzustellen (426). Dann wird das Ergebnis der Reparatur überprüft (428). Wenn die Reparatur nicht als erfolgreich überprüft wird (428), weist der Block überlöschte Zellen auf. Wenn die Reparatur als erfolgreich überprüft worden ist (428), war das Löschen des Blocks erfolgreich.
In 5 wird ein Flußdiagramm eines Löschalgorithmus 500 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie dargestellt, ist dieser Algorithmus mit einer ersten und einer zweiten Stufe dargestellt. Die erste Stufe verfolgt die Zahl der Pulse nach, die zum Löschen einer vorbestimmten Zahl an Zeilen benötigt wird, wobei Register verwendet werden, um die Zeilen zu markieren, die als gelöscht überprüft worden sind. Die zweite Stufe errechnet und wendet eine vorbestimmte Maximalanzahl von Löschpulsen auf den Block an, indem die Zeilen, die in der ersten Stufe nicht als gelöscht überprüft worden sind, dem Versuch des Löschens unterzogen werden.
Die erste Stufe beginnt mit der Vorprogrammierung der Zellen in dem Block auf ein vorbestimmtes Niveau (502). Ein Adreßzähler der Zeilen in dem Block wird auf minus eins gesetzt (504). Die Pulszahl wird auf null gesetzt (506), alle Prüfmarkierungen werden aus einem assoziierten Register gelöscht (508) und eine überprüfte Zeilenzählung auf Null gesetzt (510). Dann wird ein Löschpuls auf den Block (512) angewandt. Die Zeile wird dann erhöht (wenn die Zeile ihr Maximum erreicht hat, beginnt die Zeilenadressierung an einer ersten Zeile) (514). Dann wird das Register geprüft, um zu bestimmen, ob die mit Strom adressierte Zeile bereits als gelöscht markiert worden ist (516).
Wenn die Zeile bereits als gelöscht markiert worden ist (516), wird die Zeile erhöht (514) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn die Zeile vorher nicht als gelöscht markiert worden ist, werden die Zellen in der Zeile überprüft, um zu bestimmen, ob sie alle gelöscht worden sind (518). Wenn sie alle gelöscht worden sind, wird eine Markierung in das Register gesetzt, das mit der Zeile assoziiert ist, die Zeile wird erhöht (514) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn die Zeile nicht als gelöscht überprüft worden ist, wird die Zahl der Löschpulse erhöht (528). Dann wird die Pulszahl überprüft, ob sie eine vorbestimmte Maximalanzahl erreicht hat (503). Wenn die Pulszahl ein Maximum erreicht hat, ist die Löschung des Blocks der vorliegenden Zeile fehlgeschlagen. Wenn die Pulszahl jedoch nicht ein Maximum erreicht, wird ein Löschpuls auf den Block angewandt (512) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn die Zeile überprüft wird und alle Zellen der Zeile gelöscht worden sind (520), wird die Zeile in einem assoziierten Register (522) markiert. Die Zeilenzahl der überprüften Zeilen wird dann erhöht (524). Die Zeilenzahl von überprüften Zeilen wird dann überprüft, wenn eine vorbestimmte Anzahl an überprüften Zeilen (526) erreicht wurde. Wenn die Zeilenzahl von überprüften Zeilen die vorbestimmte Menge nicht erreicht hat, wird die Zeile erhöht (512) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn die Zeilenzahl der überprüften Zeilen die vorbestimmte Menge erreicht hat, startet der Algorithmus die zweite Stufe.
Wie dargestellt, wird die zweite Stufe durch Anwenden einer vorbestimmten Gleichung auf die Pulszahl der ersten Stufe gestartet, um die maximale Löschpulsgrenze, die auf den Block angewandt werden muß, zu bestimmen, indem der Versuch unternommen wird, die Zellen in Zeilen zu löschen, die in der ersten Stufe als nicht gelöscht überprüft worden sind (532). Die Zeile wird dann erhöht (wenn die Zeile ihr Maximum erreicht hat beginnt die Zeilenadressierung an einer ersten Zeile) (536). Dann wird ein assoziiertes Register überprüft, falls dieses markiert wurde, daß die Zeile gelöscht worden ist (538). Wenn das Register markiert worden ist (538), wird die Zeile erhöht (536) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn das Register nicht markiert wurde (538), wird der Programmierstatus jeder Zelle in der assoziierten Zeile gelesen (540). Die Zeile wird dann überprüft, wenn alle Zellen gelöscht worden sind (542).
Wenn die Zeile nicht als gelöscht überprüft worden ist (542), wird die Zahl der Löschpulse erhöht (544). Dann wird die Pulszahl überprüft, um zu sehen, ob diese an der Pulsgrenze liegt, die durch die vorbestimmte Gleichung gesetzt worden ist (552). Wenn die Pulszahl nicht an der Pulszahlgrenze liegt (552), wird ein Löschpuls auf den Block angewandt (534) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn die Pulszahl an der Pulszahlgrenze (552) liegt, sind die nicht überprüften Zeilen unbrauchbar (554).
Wenn die Zeile als gelöscht überprüft worden ist (542), wird eine Zeilenüberprüfungsmarkierung in einem assoziierten Register (546) gesetzt. Die überprüfte Zeilenzahl wird dann erhöht (548). Die Zeilenzahl wird dann überprüft, um zu bestimmen, ob alle Zeilen als gelöscht markiert worden sind (550). Wenn nicht alle Zeilen als gelöscht markiert worden sind (550), wird die Zeilenadresse erhöht (536) und der Algorithmus fortgesetzt. Wenn jedoch alle Zeilen als gelöscht überprüft worden sind (556), werden die Spalten des Blocks überwacht, um zu bestimmen, ob der Block überlöschte Zellen (556) aufweist. Dann wird der Block auf überlöschte Zellen (558) überprüft.
Wenn überprüft worden ist, daß keine überlöschten Zellen im Block vorhanden sind (558), ist der Block erfolgreich gelöscht worden. Wenn jedoch überprüft wird, daß überlöschte Zellen im Block vorhanden sind (558), wird ein Soft-Programm auf den Block angewandt, um die überlöschten Zellen (560) wiederherzustellen. Der Block wird dann darauf hin überprüft, ob das Soft-Programm beim Wiederherstellen der überlöschten Zellen (562) erfolgreich war. Wenn das Soft-Programm erfolgreich war (562), ist der Block erfolgreich gelöscht worden. Wenn das Soft-Programm jedoch nicht erfolgreich war (562), weist der Block Zeilen mit überlöschten Zellen auf und der Controller bzw. der Steuerkreis ignorieren diese Zeilen während der nachfolgenden Vorgänge auf den Speicherblock.
Schlußfolgerung
Ein Verfahren und ein Gerät für Löschvorgänge auf einem Flash-Speicherblock werden offenbart. Bei einer Ausführungsform umfaßt ein Verfahren das Löschen eines vorbestimmten Prozentsatzes von Zeilen in einem Speicherblock, das Analysieren einer Anzahl von Löschpulsen, die verwendet werden, um den vorgegebenen Prozentsatz zu löschen, und das Berechnen einer akzeptablen Anzahl zusätzlicher Löschpulse, die auf den Speicherblock angewandt werden können, um die verbleibenden Zeilen zu löschen. Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt eine Flashspeichervorrichtung einen Speicherbereich, einen Controller und ein Register. Der Speicherbereich weist mehrere Blöcke von Flash-Speicherzellen auf. Die Speicherzellen in jedem Block sind in Zeilen angeordnet. Der Controller wird zur Steuerung von Speichervorgängen auf den Speicherbereich verwendet und das Register ist mit dem Controller gekoppelt, um den Löschstatus jeder Zeile von Speicherzellen nachzuverfolgen.
Die vorliegende Erfindung wird ausschließlich von den angefügten Ansprüchen definiert.
Übersetzung des in den Zeichnungsfiguren enthaltenen Textes

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Flash-Speichers, umfassend das Löschen eines vorbestimmten Prozentsatzes von Zeilen in einem Speicherblock, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin umfaßt: Analysieren einer Anzahl von Löschpulsen, die verwendet werden, um den vorgegebenen Prozentsatz von Zeilen in dem Speicherblock (502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 518, 520) zu löschen; und Berechnen einer Maximalanzahl zusätzlicher Löschpulse basierend auf der Anzahl von Löschpulsen, die verwendet werden, um den vorbestimmten Prozentsatz von Zeilen zu löschen, um die verbleibenden Zeilen in dem Speicherblock (532) zu löschen.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Anwenden von zusätzlichen Löschpulsen auf den Speicherblock, um die Zeilen des Speicherblocks, die nicht zuvor gelöscht wurden (534), zu löschen.
Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin umfassend: Markieren ungelöschter Zeilen in dem Speicherblock zur Verwendung bei nachfolgenden Speichervorgängen in dem Speicherblock (538).
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die nachfolgenden Speichervorgänge Programmier- und Lesevorgänge umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Speicherblock Flashspeicherzellen umfaßt, die in Zeilen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Analysieren einer Anzahl von Löschpulsen, die verwendet werden, um den vorbestimmten Prozentsatz von Zeilen in dem Speicherblock zu löschen, umfaßt: Anwenden wenigstens eines Löschpulses auf den Speicherblock (512) und Überprüfen, ob jede Zeile im Speicherblock gelöscht wurde nachdem wenigstens ein Löschpuls angewandt wurde (518) und wobei das Verfahren weiterhin umfaßt: Zählen der Anzahl von Löschpulsen, die verwendet werden, um zu überprüfen, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zeilen in dem Speicherblock (524) gelöscht worden ist, und Anwenden einer vorbestimmten Anzahl zusätzlicher Löschpulse auf den Speicherblock, um zu versuchen, Zeilen zu löschen, die als nichtgelöscht überprüft worden sind, wobei die vorbestimmte Anzahl zusätzlicher Löschpulse ein Bruchteil der Anzahl von Löschpulsen ist, die verwendet werden, um die vorbestimmte Anzahl von Zeilen (532, 534, 536, 538, 540) zu prüfen.
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: Programmieren von Speicherzellen in einem Register, das verbunden ist mit dem Speicherblock, um Zeilen nachzuverfolgen, die als gelöscht überprüft worden sind.
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: Vorladen jeder Speicherzelle in den Speicherblock bevor ein anfänglicher Löschpuls angewandt wird (502).
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die vorbestimmte Anzahl von geprüften gelöschten Zeilen die Mehrheit der Zeilen in dem Speicherblock darstellt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die nachdem die vorbestimmte Anzahl von Löschpulsen auf den Speicherblock angewandt wurde als nichtgelöscht geprüften Zeilen markiert werden als nichtgelöscht für nachfolgende Speichervorgänge in dem Block.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Analysieren einer Anzahl von Löschpulsen, die verwendet werden, um die vorbestimmten Zeilen in dem Speicherblock zu löschen, umfaßt: Vorladen der Flashspeicherzellen, die in Zeilen in dem Speicherblock angeordnet sind, auf ein vorbestimmtes Niveau (502); Anwenden wenigstens eines Erststufenlöschimpulses auf den Speicherblock (Schritt 512); Überprüfen, ob jede Speicherzelle pro Zeile gelöscht ist, nachdem jeder Erststufenlöschimpuls auf den Speicherblock angewandt worden ist (518); wobei das Verfahren weiterhin umfaßt: Zählen einer ersten Anzahl von Pulsen, angewandt auf den Speicherblock, worin die erste Anzahl von Pulsen, die auf den Speicherblock angewandt wurde, die Anzahl von Pulsen ist, welche verwendet werden, um zu überprüfen, ob eine Mehrheit von Zeilen in dem Speicherblock gelöscht worden ist (524, 526); Berechnen einer zweiten Anzahl von Löschpulsen basierend auf einem Bruchteil der ersten Anzahl von Löschpulsen, wobei die zweite Anzahl eine Maximalanzahl von zusätzlichen Löschpulsen einer zweiten Stufe ist, welche auf den Speicherblock angewandt werden können, um das Löschen der Speicherzellen in den Zeilen sicherzustellen, die als noch nicht gelöscht überprüft worden sind (532); Anwenden wenigstens eines Löschpulses zweiter Stufen auf den Speicherblock (534); Überprüfen, ob jede Speicherzelle pro Zeile gelöscht ist, nachdem jeder Löschpuls zweiter Stufen auf den Speicherblock angewandt ist (540, 542); und Vervollständigen des Löschens des Speicherblocks, wenn entweder die zweite Anzahl der Löschpulse zweiter Stufen auf den Speicherblock angewandt worden ist oder alle der Zeilen als gelöscht geprüft worden (550) sind.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: Kennzeichnen eines Registers, das einer Zeile zugeordnet ist, wenn die Zeile als gelöscht geprüft ist (546).
Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin umfassend: Markieren von Zeilen, die als nicht gelöscht geprüft wurden, für andere Vorgänge am Speicherblock.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zweite Anzahl berechnet wird durch N2 = (A·N1) + B, wobei N2 die zweite Anzahl, N1 die erste Anzahl von Löschpulsen ist, A ein vordefinierter Bruchteil und B eine Minimalanzahl von Pulsen ist, die in der zweiten Stufe (532) anzuwenden sind.
Flash-Memory-Vorrichtung mit einem Speicherbereich mit einer Vielzahl von löschbaren Blöcken von Speicherzellen, wobei die Speicherzellen in jedem Block in Zeilen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flashspeichervorrichtung umfaßt: einen Steuerkreis (112) um Speichervorgänge am Speicherbereich zu steuern, wobei der Steuerkreis eine erste Anzahl von Löschpulsen auf einen vorbestimmten Prozentsatz von Zeilen eines Blocks in einer ersten Stufe und eine zweite Anzahl von Löschpulsen in den verbleibenden Zeilen des Blockes in einer zweiten Stufe umfaßt, wobei weiterhin die zweite Anzahl von Löschpulsen, angewandt in der zweiten Stufe, basiert auf der Anzahl von Löschpulsen, die in der ersten Stufe zum Löschen und zum Überprüfen benötigt wird, daß der vorbestimmte Prozentsatz von Zeilen in dem Block gelöscht worden ist.
Flashspeichervorrichtung nach Anspruch 14, wobei die zweite Anzahl von Löschpulsen, die in der zweiten Stufe angewandt ist, ein Bruchteil der ersten Anzahl von Löschpulsen ist, die in der ersten Stufe angewandt werden.
Flashspeichervorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Register (130, 132, 134, 138) mit einer Vielzahl von Registerunterblöcken (130a–130d), gekoppelt an den Steuerkreis, wobei jeder Registerunterblock verbunden ist mit einem Block von Speicherzellen, wobei ferner jeder Registerunterblock eine Registerspeicherzelle für jede Zeile in einem Block von Speicherzellen für den Steuerkreis hat, um Daten zu speichern, die anzeigen, ob die zugeordnete Zeile als gelöscht geprüft worden ist.
Flashspeichervorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Registerspeicherzelle eine nichtflüchtige Speicherzelle ist.
Flashspeichervorrichtung nach Anspruch 16, wobei jede Registerspeicherzelle eine flüchtige Speicherzelle ist.
Flashspeichervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Steuerkreis in nachfolgenden Speichervorgängen auf dem Speicherblock keine Zeilen verwendet, die als nichtgelöscht geprüft worden sind.
Flashspeichervorrichtung nach Anspruch 19, wobei die nachfolgenden Speichervorgänge Programmierung und Lesen umfassen.