專利名稱：Ata控制器與閃存的集成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計算機存儲設備輸入/輸出接口或相關控制技 術，具體指高級技術附件規(guī)格(Advanced Technology, ATA)，以 及快閃(Flash)存儲器的制造和應用技術。
背景技術：
在計算機系統(tǒng)中，硬盤以及其他諸如光盤驅(qū)動器、磁帶機等設備， 通常是使用接口 (interface)與計算機相連的存儲裝置，接口定義了 從該裝置傳入傳出數(shù)據(jù)所需的物理及邏輯要求。在現(xiàn)代計算機系統(tǒng) 中，此類存儲設備常使用的接口是本領域類廣泛認知的集成磁盤電子 (Integrated Drive Electronics， IDE)接口 。該接口確切地i兌應稱為 高級技術附件規(guī)格(Advanced Technology, ATA)接口。該規(guī)格從 1986年開始制定，并于1988年前后正式標準化，并在之后不斷發(fā)展 出基于該規(guī)格的新版本規(guī)格，或是全新的衍生孤規(guī)格，為個人計算機 連接磁盤驅(qū)動器等大容量存儲設備定義了一整套的實施方法。
由于該規(guī)格在實現(xiàn)時的復雜度、性能以及成本問題上具有較好的 平衡性，能夠在大多數(shù)場合下以較低的成本和復雜度帶來相對較高的 系統(tǒng)性能，在個人計算機存儲器互聯(lián)上已經(jīng)占有相當重要的地位。
另一方面，在計算機系統(tǒng)中，非易失性存儲器是一種關鍵組成部 分?？扉W(Flash)存儲器是近年來發(fā)展起來的一種半導體非易失性存 儲器?？扉W存儲器是指，在半導體基板上制作的單個或多個場效應晶 體管(FET)組成快閃存儲單元，通過改變場效應晶體管內(nèi)存有的電 荷的量來記錄信息的一類存儲器?？扉W存儲器有多種具體工藝實現(xiàn)方 式。隨著半導體制作工藝的進步，快閃存儲器所具有的存儲密度高、 工作耗電低、工作穩(wěn)定、抗干擾能力強以及價格低廉等優(yōu)點將會越來越突出。
快閃存儲器一般被封裝成僅含有最簡單的控制電路的芯片，作為 進一步應用的器件。如圖1所示，是一種典型的快閃存儲器芯片內(nèi)部 結(jié)構(gòu)。圖中包含的多路器、緩沖器以及地址譯碼器(可分為航地址譯 碼器和列地址譯碼器)等可以有多種具體實現(xiàn)方式，但并不影響本說 明對其功能的定義。 一般對快閃存儲器的一個讀數(shù)據(jù)操作可能包括如
下步驟
首先外部信號到達緩沖器，經(jīng)緩沖器屏蔽信號毛刺，將穩(wěn)定的信 號送入多路器；
隨后多路器根據(jù)選擇信號將信號分別引向行地址譯碼器和列地 址譯碼器；
然后由行地址譯碼器和列地址譯碼器向快閃存儲單元發(fā)送地址
信號；
最后在地址信號激勵下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號被送到緩沖器，經(jīng)緩沖器 屏蔽信號毛刺后，將穩(wěn)定的信號送出。
如上所述，目前的快閃存儲器本身只能進行很低級的操作，不能 直接與個人計算機系統(tǒng)相連接。目前常用的方法是制造專用的接口控 制器芯片，如高級技術附件規(guī)格(Advanced Technology, ATA)接 口的控制器芯片，連接個人計算機系統(tǒng)和快閃存儲器。如圖2所示。 圖中所示高級技術附件規(guī)格(Advanced Technology, ATA)接口控 制器是單獨制造的電路，或集成電路芯片，圖中所示的個人計算機系 統(tǒng)通過它與圖中所示的快閃存儲器相連接。這使得系統(tǒng)整體變得更加 復雜，增加了系統(tǒng)的不確定性，同時帶來不少的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種高級技術附件規(guī)格(ATA)控制器與閃存存儲 單元的集成方法，將控制器與閃存存儲單元在集成電路基板晶圓上集 成制造。該方法包括在制造快閃存儲器的半導體基板上，直接制作高 級技術附件規(guī)格(ATA)控制器的集成電路，并制造譯碼電路等輔助性電路，由高級技術附件規(guī)格(ATA)控制器直接控制快閃存儲器單 元的操作。
在一個實施例中，利用該方法在集成電路基板晶圓上直接制造高 級技術附件規(guī)格(ATA)控制器的集成電路以及與其相連的快閃存儲 器單元。
在另 一個實施實例中，利用該方法在集成電路基板晶圓上直接制 造譯碼電路等輔助電路。
在另 一個實施實例中，利用該方法在集成電路基板晶圓上制造可 用于數(shù)據(jù)緩存用途的除快閃存儲器單元以外的其他種類存儲器。
在另 一個實施實例中，利用該方法在集成電路基板晶圓上制造可 用于軟件程序運行的除快閃存儲器單元以外的其他種類存儲器。
在另一個實施實例中，利用該方法在集成電路晶圓上制造可以連 接其他存儲器件的接口電路。
在另 一個實施實例中，利用該方法在一塊集成電路基板上制造制 造一個或多個閃存存儲器單元與同一個高級技術附件規(guī)格(ATA)控 制器電路相連接。


圖1為一種典型的快閃存儲器芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖2為通過獨立的高級技術附件規(guī)格(ATA)控制器芯片連接 個人計算機系統(tǒng)和快閃存儲器。
困3為根據(jù)本發(fā)明在集成電路基板晶圃上制作的高級技術附件 規(guī)格(ATA)控制器器和快閃存儲器單元。
具體實施例方式
本發(fā)明的示例性將以結(jié)合所附圖式的方式加以描述，其中相同的 組件和結(jié)構(gòu)將以相同的組件符號標示。
現(xiàn)在請參考附圖，尤其是圖3，圖3說明根據(jù)本發(fā)明在集成電路 基板晶圓上制作的高級技術附件規(guī)格(ATA)控制器和快閃存儲器單元。該結(jié)構(gòu)包括由時序信號控制器300，高級技術附件規(guī)格(ATA) 協(xié)議控制器305，讀寫控制器310組成的高級技術附件規(guī)格(ATA) 控制器320，和快閃存儲器單元315組成。
以上所述所有組件均在同一個集成電路基板晶圓上一次集成成 制造完成。
上述所有組件均設計為集成電路的形式實現(xiàn)。 上述所有組件相互間的電路連線采用集成電路基板上金屬連線實現(xiàn).
上述所有組件視為一個完整的集成電路版圖，在集成電路制作過 程中整體制造。
時序信號控制器300用于外部信號的時序轉(zhuǎn)換，向高級技術附件 規(guī)格(ATA)協(xié)議控制器305和讀寫控制器310提供轉(zhuǎn)換后，符合內(nèi) 部時序要求的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信號。
高級技術附件規(guī)格(ATA)協(xié)議控制器305用于高級技術附件規(guī) 格(ATA)協(xié)議狀態(tài)的控制，其內(nèi)部實現(xiàn)了高級技術附件規(guī)格(ATA) 協(xié)議的所有狀態(tài)機，能夠根據(jù)時序信號控制器300所給出的數(shù)據(jù)信號 決定應有的響應，并向時序信號控制器300和讀寫控制器310發(fā)出控 制信號。
讀寫控制器310可以根據(jù)高級技術附件規(guī)格(ATA)協(xié)議控制器 的控制信號向快閃存儲器單元315寫入數(shù)據(jù)，所需數(shù)據(jù)可以從時序信 號控制器300接收。
讀寫控制器310可以根據(jù)高級技術附件規(guī)格(ATA)協(xié)議控制器 的控制信號從快閃存儲器單元315讀出數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)可以向時序 信號控制器300發(fā)送。
快閃存儲器單元315可以是多個快閃存儲器單元，跟據(jù)讀寫控制 器310的信號完成數(shù)據(jù)段存儲和讀取操作。
雖然本發(fā)明通過具體實施實例加以說明，對于本領域技術人員來 說，在理解了上述內(nèi)容之后，可以輕易的對本發(fā)明做各種不同的修飾、 改變及改良，但卻并未超出由所附權利要求書所定義，本發(fā)明所意圖涵蓋的精神與范疇之外。此外，在此并未對那些本領域技術人員所公 知的領域另加說明，是為了使本發(fā)明的說明不致造成誤解。據(jù)此，應 當理解的是，本發(fā)明并圖意圖將其范圍局限于特定的說明實例，而由 所附的權利要求所界定。
權利要求
1.一種ATA控制器與閃存的集成方法，其特征在于高級技術附件規(guī)格(ATA)控制器與快閃存儲器單元是作為一個集成電路版圖，在同一集成電路基板晶圓上制造的。
2. 根據(jù)權利要求l所述的一種ATA控制器與閃存的集成方法， 其特征在于，所述的ATA控制器包括該種類控制器所有可能的具體 設計實現(xiàn)。
3. 根據(jù)權利要求l所述的一種ATA控制器與閃存的集成方法， 其特征在于，所述快閃存儲器單元包括所有該類存儲單元所有可能的 具體"^殳計實現(xiàn)。
4. 根據(jù)權利要求l所述的一種ATA控制器與閃存的集成方法， 其特征在于，所述ATA控制器與快閃存儲器制作在同一塊集成電路 基板晶圃上。
5. 根據(jù)權利要求l所述的一種ATA控制器與閃存的集成方法， 其特征在于，對在同一塊集成電路基板上制造的ATA控制器和快閃 存儲器單元的數(shù)量沒有限制。
6. 根據(jù)權利要求l所述的一種ATA控制器與閃存的集成方法， 其特征在于，對在同一塊集成電路基板上制造的ATA控制器和快閃 存儲器單元之間連接關系沒有限制。
7. 根據(jù)權利要求l所述的一種ATA控制器與閃存的集成方法， 其特征在于，所述ATA控制器與快閃存儲器的制造過程并不要求絕 對同時完成，其制造過程完全包含在正常的集成電路制作流程之內(nèi)即 可。
8. 根據(jù)權利要求l所述的一種ATA控制器與閃存的集成方法， 其特征在于，所述集成電路制造與具體使用的工藝無關，包括所有已 知和未來可能的集成電路制造工藝。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高級技術附件規(guī)格(ATA)控制器與閃存存儲單元的集成方法，將控制器與閃存存儲單元在集成電路晶圓上集成制造，在制作該方法能夠有效地提高器件集成度，增強器件可靠性和穩(wěn)定性，并降低器件成本。
文檔編號G11C7/10GK101577139SQ20081010578
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月5日 優(yōu)先權日2008年5月5日
發(fā)明者鑫 楊 申請人:鑫 楊