在多层单元存储器存取数据的方法及其多层单元存储装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在一多层单元(Mult1-Level Cell，MLC)存储器存取数据的方法及其多层单元存储装置，尤其涉及一种可提升多层单元存储装置的数据可靠度的数据存取方法及其多层单元存储装置。
【背景技术】
[0002]存储器控制器常用于存储器系统(特别是非易失性存储器系统)中，用来进行工作管理。一般来说，当非易失性存储器系统的电源关闭时，存储在非易失性存储器系统的数据不会遗失，因此非易失性存储器系统可作为一种用来存储系统数据的重要装置。在各类非易失性存储器系统中，由于与非门型闪速存储器(NAND Flash Memory)具有低功耗及速度快的优点，因此，伴随近年来便携设备的普及化，与非门型闪速存储器已被广为采用。
[0003]与非门型闪速存储器的数据存储在记忆细胞(Memory Cell)中，而记忆细胞是由浮栅晶体管(Floating-Gate Transistor)所组成。传统上,每一记忆细胞都具有两种状态，因此可存储一位的数据，即所谓的单层单元(Single-Level Cell，SLC)闪速存储器。单层单元存储器具有写入速度快、低耗电及高耐受度等优点。然而，由于单层单元闪速存储器中，每一记忆细胞仅能够存储一位的数据，其存储空间的单位成本较高。为了降低成本，与非门型闪速存储器的制造商正致力于提高单位存储密度，并推出一种多层单元(Mult1-LevelCell，MLC)闪速存储器。“多层单元”中的一记忆细胞可存储大于一位的数据。多层单元闪速存储器即是在闪速存储器的每一记忆细胞中使用多层方式存储数据的技术，使得相同数量的晶体管可存储更多数据位。在单层单元技术中，每一记忆细胞具有两种状态，可存储一位的数据。相较之下，多层单元闪速存储器的每一记忆细胞可具有四种或更多种状态，因此每一记忆细胞可存储大于两位的数据。在较高的数据存储密度之下，多层单元闪速存储器拥有单位数据存储成本较低的优点。
[0004]然而，根据多层单元技术，记忆细胞中区隔不同状态的余裕空间较小，可能造成数据错误率增加，特别是在恶劣的环境(如高温)之下。而在多层单元闪速存储器量产的流程中，在存储器芯片焊接上电路板以前，通常会在存储器中预先写入数据。若这些预写数据通过多层单元技术写入时，在焊接过程容易受到高温影响而损坏。即使多层单元闪速存储器中通常具有一块使用单层单元设定的暂存空间，此暂存空间的数量较少且往往不足以存储预写数据，因此，预写数据必须占用多层单元闪速存储器的用户区块并以多层单元设定进行存储，因而提高了焊接过程造成数据损毁的风险。有鉴于此，公知技术实有改进的必要。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的主要目的即在于提供一种在多层单元(Mult1-Level Cell, MLC)存储器存取数据的方法及其多层单元存储装置，其可通过单层单元(Single-Level Cell,SLC)设定将数据存储在多层单元存储装置中，并且在数据更新时，使用多层单元设定重新配置单层单元存储区域，进而提升多层单元存储装置中的数据可靠度。
[0006]本发明公开一种在多层单元存储器存取数据的方法，包括有使用单层单元设定将一部分所述多层单元存储器中多个存储单元转换为一单层单元存储区域，以形成多个多层存储单元及多个单层存储单元；当一数据分配至一多层存储单元时，将所述数据存储在所述多个单层存储单元；将所述多层存储单元对应至所述多个单层存储单元；通过取得存储在对应于所述多层存储单元的所述多个单层存储单元的数据来读取所述数据；以及当所述多层存储单元中的数据更新或一新数据分配至所述多个单层存储单元中至少一单层存储单元时，使用多层单元设定重新配置所述多个单层存储单元。
[0007]本发明还公开一种多层单元存储装置，包括有一多层单元存储器及一存储器控制器。所述多层单元存储器包括有多个存储单元。所述存储器控制器耦接至所述多层单元存储器，可通过执行以下步骤在所述多层单元存储器存取数据:使用单层单元设定将一部分所述多层单元存储器中所述多个存储单元转换为一单层单元存储区域，以形成多个多层存储单元及多个单层存储单元；当一数据分配至一多层存储单元时，将所述数据存储在所述多个单层存储单元；将所述多层存储单元对应至所述多个单层存储单元；通过取得存储在对应于所述多层存储单元的所述多个单层存储单元的数据来读取所述数据；以及当所述多层存储单元中的数据更新或一新数据分配至所述多个单层存储单元中至少一单层存储单元时，使用多层单元设定重新配置所述多个单层存储单元。
[0008]本发明还公开一种在多层单元存储器存取数据的方法，包括有在所述多层单元存储器中转换一多层单元存储区域的一部分以形成一单层单元存储区域，以将一数据存储在所述单层单元存储区域；当一新数据分配至所述单层单元存储区域或所述数据更新时，从所述单层单元存储区域搬移所述数据至所述多层单元存储区域；以及将所述单层单元存储区域转换为所述多层单元存储区域的所述部分。
[0009]本发明还公开一种多层单元存储装置，包括有一多层单元存储器及一存储器控制器。所述多层单元存储器包括有一多层单元存储区域，可用来存储数据。所述存储器控制器耦接至所述多层单元存储器，可通过执行以下步骤在所述多层单元存储器存取数据:在所述多层单元存储器中转换所述多层单元存储区域的一部分以形成一单层单元存储区域，以将一数据存储在所述单层单元存储区域；当一新数据分配至所述单层单元存储区域或所述数据更新时，从所述单层单元存储区域搬移所述数据至所述多层单元存储区域；以及将所述单层单元存储区域转换为所述多层单元存储区域的所述部分。
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施例一多层单元存储装置的示意图。
[0011]图2A及图2B为本发明实施例一三层单元存储器的示意图。
[0012]图3为本发明实施例一三层单元存储器的示意图。
[0013]图4为本发明实施例另一三层单元存储器的示意图。
[0014]图5为在三层单元存储器中读取预写数据的示意图。
[0015]图6为在三层单元存储器的三层存储单元写入数据的示意图。
[0016]图7为在三层单元存储器的单层存储单元写入数据的示意图。
[0017]图8为本发明实施例一多层单元存储器配置流程的示意图。
[0018]图9为本发明实施例一重新配置流程的示意图。
[0019]图10为本发明实施例一重新配置流程的示意图。
[0020]其中，附图标记说明如下:
[0021]10多层单元存储装置
[0022]102存储器控制器
[0023]104主机端
[0024]Ml多层单元存储器
[0025]T1、T3、T4三层单元存储器
[0026]SI?S3单层单元存储区域
[0027]AO, Β0, CO三层存储单元
[0028]Al?Α3、Β1?B3、C1?C3 单层存储单元
[0029]DO?D3预写资料
[0030]DN新资料
[0031]X0, Y0, ZO物理三层存储单元