專利名稱：存儲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近來，半導(dǎo)體存儲器已經(jīng)廣泛地用于大型計算機(jī)，以及個人計算機(jī)、消費(fèi)者電子產(chǎn)品、移動電話等的主存儲器。 其中，由NAND-閃速存儲器代表的閃速-EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)非易失性存儲器在市場中處于最快的發(fā)展，并且各種存儲器卡(SD卡、匪C卡、MS卡、和CF卡)被用作存儲圖像、移動圖片、語音和游戲信息的介質(zhì)，用作數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、音樂設(shè)備(例如MP3)和移動PC(個人計算機(jī))的存儲介質(zhì)，以及用作數(shù)字電視的存儲介質(zhì)。
如果可實(shí)現(xiàn)幾百億字節(jié)的NAND-閃速存儲器，則其可用作PC應(yīng)用的HDD (硬盤驅(qū)動器)的替代。此外，USB(通用串行總線)兼容卡被廣泛地用作PC的存儲介質(zhì)。
在閃速-EEPROM非易失性存儲器中主要存在NOR類型和NAND類型。N0R類型的特征在于高速讀取和大約1013的讀取次數(shù)，并且被用作便攜式設(shè)備的命令代碼存儲器；然而，寫執(zhí)行帶寬較小，因此不適于文件記錄。 另一方面，NAND類型能夠被高度集成。盡管訪問時間減慢至25微秒，但能夠?qū)崿F(xiàn)突發(fā)讀取操作并具有高執(zhí)行帶寬。對于寫入，盡管編程時間是200微秒，并且擦除時間減慢至1毫秒，但是每次可被編程或擦除的位數(shù)較大。由于可通過突發(fā)操作提取寫入數(shù)據(jù)并且每次可編程許多位，所以這是具有高執(zhí)行帶寬的存儲器。 因此，NAND類型已經(jīng)用在存儲器卡、USB存儲器中，以及近來用在移動電話的存儲器中。此外，可期望將其用作PC應(yīng)用的HDD的替代。 在對于存儲器單元執(zhí)行數(shù)據(jù)擦除/寫入時由于對元件施加應(yīng)力而損壞閃速-EEPROM非易失性存儲器。因此，存在這樣的問題，數(shù)據(jù)擦除/寫入的次數(shù)(運(yùn)行壽命)受限(例如，見專利文獻(xiàn)1)。 根據(jù)專利文獻(xiàn)1中公開的存儲器管理方法，存儲數(shù)據(jù)和倒置標(biāo)志，其中數(shù)據(jù)被劃分為塊，倒置標(biāo)志用于指示是否對每個塊倒置數(shù)據(jù)位，并且當(dāng)要寫入數(shù)據(jù)的塊的倒置標(biāo)志指示該位被倒置時，設(shè)置指示出位沒有被倒置的倒置標(biāo)志以寫入數(shù)據(jù)。 另一方面，當(dāng)要寫入數(shù)據(jù)的塊的倒置標(biāo)志指示該位沒有被倒置時，設(shè)置指示出該位被倒置的倒置標(biāo)志以寫入位倒置的數(shù)據(jù)。 在NAND-閃速存儲器代表的閃速-EEPROM非易失性存儲器中，單元的小型化和在一個單元中存儲許多條信息的多值化已經(jīng)得到發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)大容量。 當(dāng)單元被小型化時，隧道氧化物變薄。因此，由于編程/擦除的重復(fù)使得隧道氧化物惡化，并且注入的電子可離開隧道氧化物，從而生成缺陷位。 此外，由于單元的多值化，用于確定單元晶體管的閾值的注入電子的漏失量的范圍變窄，從而引起增加缺陷位的問題。 結(jié)果，冗余位的數(shù)目大量增加以校正缺陷位，此外存在這樣的嚴(yán)重問題，用于ECC(錯誤檢查和校正)的時間、邏輯門的數(shù)目、和用于校正的功耗大大增加。 然而，在專利文獻(xiàn)1中公開的存儲器系統(tǒng)用于防止由于數(shù)據(jù)擦除/寫入的損壞集
中在特定存儲器單元，從而延伸運(yùn)行壽命。因此，它對于在存儲數(shù)據(jù)期間電荷泄露以引起數(shù)
據(jù)歪曲的缺陷存儲器單元沒有影響，并且不能夠消除缺陷位。 專利文獻(xiàn)1 :日本專利申請?zhí)亻_No. HI 1-25002 本發(fā)明的目的在于提供一種存儲器系統(tǒng)，其可在閃速-EEPR0M非易失性存儲器中通過較少數(shù)目的冗余位有效地消除較大數(shù)目的缺陷位。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種存儲器系統(tǒng)，包括閃速-EEPROM存儲器，其中排列有多個存儲器單元，其具有浮動?xùn)艠O或電荷捕獲層并且能夠電擦除和寫入數(shù)據(jù)；控制電路，其控制高速緩沖存儲器和所述閃速-EEPR0M存儲器；以及接口電路，其與外部通信，其中在所述閃速-EEPROM存儲器的存儲區(qū)中存儲多個組數(shù)據(jù)和多個標(biāo)志數(shù)據(jù)，所述多個標(biāo)志數(shù)據(jù)用于存儲對于各個組數(shù)據(jù)的所有位的倒置的存在。


圖1-1至1-5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。 圖2是根據(jù)第一實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的處理的流程圖。 圖3是根據(jù)第一實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的處理的流程圖。 圖4示出根據(jù)第一實(shí)施例的存儲器系統(tǒng)的配置實(shí)例和效果。 圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的存儲器系統(tǒng)的框圖。 圖6-1至6-3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。 圖7是根據(jù)第二實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的處理的流程圖。 圖8-1至8-5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。 圖9-1至9-3是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。 圖10示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的4值NAND單元的閾值Vt的分布及其行為。 圖11是根據(jù)實(shí)施例的4值NAND單元中的缺陷的實(shí)例。 圖12是根據(jù)實(shí)施例的NAND-閃速的配置實(shí)例。 圖13是根據(jù)實(shí)施例的NAND-閃速陣列的配置實(shí)例。 圖14是根據(jù)實(shí)施例的非易失性鐵電存儲器的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
在解釋實(shí)施例之前，參照圖10至13說明NAND類型閃速-EEPROM的特征。 圖12(a)至12(c)是NAND類型閃速-EEPROM的存儲器單元結(jié)構(gòu)的實(shí)例，其中圖
12(a)是單元塊的平面布局，圖12(b)是其截面圖，圖12(c)示出其等效電路。 因?yàn)榇鎯ζ鲉卧帕袨橐粋€單元位于字線和位線的一個交叉點(diǎn)處，所以該存儲器
單元適于高度集成。因此，如圖12(c)所示，將浮動?xùn)艠O類型的晶體管串行連接，并且將選
擇晶體管SSL和GSL分別排列在位線BL和源線SL的相反端。 圖13示出存儲器單元陣列的配置。
從位方向觀察，用于執(zhí)行一次擦除的單位是圖13中的存儲器單元塊的單位，從字 方向觀察，是一個整體Mat。容量是大約512千字節(jié)，即擦除的一個單位，并且被稱為塊。
編程的單位是在擦除塊中的一個字線，并且用于每第二個位線(偶BL或奇BL)。
此外，在4值的NAND-閃速中，在編程的單位中，將高位和低位的兩位信息存儲在 每個單元中。 這稱為頁，并且在這個實(shí)例中，一個頁是4千字節(jié)。在整個塊中，當(dāng)串行連接單元
的數(shù)目為32時，4kBX (高位或低位)X (偶BL或奇BL) X32 = 512kB。 在這個配置中，如果對于塊執(zhí)行擦除，則高位或低位的閾值降低，即分別變?yōu)?l"數(shù)據(jù)。 圖10示出在高位或低位中對數(shù)據(jù)編程的4值的閾值分布。 作為針對各4值閾值分布的"1"和"0"數(shù)據(jù)的分配，圖10(b)至圖10(e)中所示 的四個類型是可能的，并且在說明書中，說明圖10(d)的配置。 當(dāng)重復(fù)數(shù)據(jù)寫入/擦除時，發(fā)生圖12(b)所示的浮動?xùn)艠O類型晶體管的隧道氧化 物的惡化。由于電子的注入而增加的閾值電壓隨著電子的漏失而改變，而不管所寫入的數(shù) 據(jù)。因此，數(shù)據(jù)被破壞。 例如，在圖10(d)的情況下，因?yàn)殚撝禒顟B(tài)從C改變至B，所以高位中的數(shù)據(jù)從"1" 被歪曲為"O"。 此夕卜，閾值狀態(tài)隨后從B改變至C，因此低位中的數(shù)據(jù)從"O"被歪曲為"1"。
因?yàn)殡娮拥淖⑷肓枯^小并且電場較小，所以閾值狀態(tài)從A到E的改變幾乎不會發(fā)生。 圖11是在圖10(d)的情況下的缺陷位的出現(xiàn)實(shí)例。 每行指示每頁，其中對于不同的字線WLO和WL1，存在高位或低位的、奇BL和偶BL 的4頁。 每列指示頁中的4千字節(jié)寫入數(shù)據(jù)(NO至4kB-l)，以及用于寫入數(shù)據(jù)的ECC校正 的160字節(jié)冗余位(EO至E160B-1)。 在重復(fù)寫入/擦除之后，如果數(shù)據(jù)沒有被處理，則在高位中，數(shù)據(jù)從1被歪曲至0，
并且在低位中，數(shù)據(jù)從0被歪曲至1 。 以下將參照

本發(fā)明的實(shí)施例。[實(shí)施例] 圖1-1至1-5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。在這 個實(shí)施例中，假設(shè)圖10(d)的情況。然而，該實(shí)施例可容易地應(yīng)用于圖10中的其他情況以 及8值的NAND或16值的NAND情況。 每行指示每頁，其中僅示出字線WLO和WL1的實(shí)例。對于不同的字線WLO和WL1， 存在高位(奇BL)、高位(偶BL)、低位(奇BL)、和低位(偶BL)的4頁。
在每列中，64單元(R0)至64單元(R511)和(NO至4kB_l)是組數(shù)據(jù)，其中將正常 的4千字節(jié)單元分組在64位的單位中。 ECC 64單元(REO至RE19)是用于消除正常4千字節(jié)的缺陷單元的冗余位，并指示 160字節(jié)單元，并且將該組數(shù)據(jù)中的冗余位也分組為64位的單位。 R512單元(R0至R511)指示512位標(biāo)志數(shù)據(jù)，并且對于512組數(shù)據(jù)中的每個提供1位標(biāo)志c 在用于ECC的R20單元(RE0至RE19)中，對于20組數(shù)據(jù)的每個冗余位提供1位 標(biāo)志數(shù)據(jù)。 用于R單元的ECC(ERO至ER19)是用于ECC消除其中存儲倒置標(biāo)志數(shù)據(jù)的用于 ECC的R20單元(REO至RE19)以及R512單元(RO至R511)的缺陷的冗余位。
圖1-1指示這樣的情況，在對于第一塊執(zhí)行編程之后，高位數(shù)據(jù)從1被歪曲為0，低 位數(shù)據(jù)從O被歪曲為l，并且如圖10(d)中所示保持?jǐn)?shù)據(jù)。 圖l-2指示這樣的情況，將數(shù)據(jù)從NAND-閃存讀取，并讀出到存儲器系統(tǒng)的外部， 或?qū)懭肓硪粔K中，或者替換來自外部的數(shù)據(jù)的一部分或全部并將其寫入另一塊中，并且通 過改變地址位置將原始塊登記為空塊，以減少疲勞。 對于空塊，首先，如圖10(d)所示寫入容易被歪曲的數(shù)據(jù)，使得高位為l，低位為O。
其次，在原始數(shù)據(jù)(圖1-1中的數(shù)據(jù))被讀取并經(jīng)受ECC校正之后，對于執(zhí)行ECC 校正的位位置，當(dāng)其為高位時寫入O，或者當(dāng)其為低位時寫入l，這樣不容易被歪曲。
圖1-3指示這樣的情況，將原始塊登記為空塊，并且在一定時間內(nèi)不處理。
在這種情況下，經(jīng)受ECC校正的位處于幾乎不會改變的方向，因此保持不變。然 而，在其他數(shù)據(jù)中，在具有負(fù)數(shù)據(jù)保留特征的單元中(其中由于沒有被處理使得注入電子 漏失以減少閾值電壓)，當(dāng)其為高位時，數(shù)據(jù)從1被歪曲為0，當(dāng)其為低位時，數(shù)據(jù)從0被歪 曲為l。 結(jié)果，在高位的情況下，可將之前引起ECC缺陷的單元和作為空塊沒有被處理以 引起缺陷的單元識別為O，或者在低位的情況下識別為1。 圖1-4指示將塊從空塊登記為任意地址塊，并且在該塊中寫入新的位信息的全部 或一部分時的塊更新數(shù)據(jù)的實(shí)例。 數(shù)據(jù)已經(jīng)生成對于組數(shù)據(jù)的冗余位的ECC奇偶校驗(yàn)位。
圖1-5指示在塊中寫入圖1-4中的更新數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)配置。 在圖1-3中，對于由于數(shù)據(jù)保留而引起惡化的位以及由ECC檢測出錯誤的位，防止 了數(shù)據(jù)歪曲。對于在圖1-3的高位中識別為缺陷單元并且變?yōu)镺數(shù)據(jù)的位位置，如果在圖 1-4中的相應(yīng)位置處的位為O，這樣幾乎不會被歪曲，則將該單元保持不變。如果該位為1， 這樣容易被歪曲，則倒置數(shù)據(jù)組的所有寫入位，以將相應(yīng)組數(shù)據(jù)的標(biāo)志改變?yōu)镺，用于存儲 該數(shù)據(jù)被倒置。 類似地，對于在圖1-3的低位中識別為缺陷單元并且變?yōu)?數(shù)據(jù)的位位置，如果在 圖1-4中的相應(yīng)位置處的位為l，這樣幾乎不會被歪曲，則將該單元保持不變。如果該位為 O，這樣容易被歪曲，則倒置數(shù)據(jù)組的所有寫入位，以將相應(yīng)組數(shù)據(jù)的標(biāo)志改變?yōu)镺，用于存 儲該數(shù)據(jù)被倒置。 同樣對于組數(shù)據(jù)的冗余位執(zhí)行這個處理。最后，對于標(biāo)志數(shù)據(jù)生成奇偶校驗(yàn)位，并 且在NAND-閃存(圖1-5中的塊)中寫入不同的組數(shù)據(jù)、組數(shù)據(jù)的冗余位、標(biāo)志數(shù)據(jù)、和標(biāo) 志數(shù)據(jù)的冗余位作為更新數(shù)據(jù)。 在該實(shí)施例中，即使非常精細(xì)地劃分了組數(shù)據(jù)，對于每個組也僅需要1位標(biāo)志數(shù) 據(jù)。因此，相比于ECC、冗余等，消除效率很高。 也就是說，可通過較少數(shù)目的冗余位消除較大數(shù)目的缺陷位。由于標(biāo)志數(shù)據(jù)具有較小容量，所以即使安裝強(qiáng)ECC以大量抑制錯誤的出現(xiàn)，也可降低開銷。 接下來考慮這樣的情況，讀取圖1-5中的寫入數(shù)據(jù)以生成空塊，并且更新該數(shù)據(jù)
以生成另一塊。 根據(jù)圖1-5中的數(shù)據(jù)，首先對于標(biāo)志數(shù)據(jù)執(zhí)行ECC校正。然后，與標(biāo)志數(shù)據(jù)相應(yīng)地
執(zhí)行組數(shù)據(jù)的倒置。最后，通過對于組數(shù)據(jù)執(zhí)行ECC校正，完成寫入數(shù)據(jù)的讀取。 此時，如果存儲了 ECC校正位，則發(fā)展到圖1-2的狀態(tài)是可能的。隨后的處理與上
述相同。 在該實(shí)施例中，通過組合標(biāo)志數(shù)據(jù)的倒置和ECC，可消除由于注入電子的漏失引起 的閾值電壓Vt的降低以及例如干擾的其他缺陷。 在如該實(shí)施例中將各個組數(shù)據(jù)設(shè)置為大約64位時，雙故障的概率變得很小。即使 出現(xiàn)雙故障，也可通過ECC來消除。 根據(jù)該實(shí)施例，即使在塊中寫入數(shù)據(jù)，或該塊為空，也可通過少量標(biāo)志數(shù)據(jù)檢測到
原始數(shù)據(jù)中容易惡化的位，并且可防止接下來要寫入的數(shù)據(jù)出現(xiàn)故障。 圖2是根據(jù)第一實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的處理的流程圖，這是在從NAND-閃存讀
出數(shù)據(jù)，并且讀出到存儲器的外部，或?qū)懭朐诹硪粔K中，并且將從中讀出數(shù)據(jù)的塊登記為空
塊時的流程圖。圖3是根據(jù)第一實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的處理的流程圖，這是在空塊中寫
入數(shù)據(jù)時的流程圖。 在圖2和3中所示的存儲器系統(tǒng)的處理流程中，基本上將圖1-1至1-5中所示的
操作概括并示出為流程圖，并且可預(yù)期與圖1-1至1-5中的相同效果。 RevG麗pData、 RevG麗pData的冗余位、RevFlagData、禾口 RevFlagData的冗余位
分別指示組數(shù)據(jù)、組數(shù)據(jù)的ECC校正的冗余位、標(biāo)志數(shù)據(jù)、以及標(biāo)志數(shù)據(jù)的ECC校正的冗余位。 可以在控制器端上提供用于存儲不同RevGroupData的ECC校正的位位置的存儲 器，并且可將其寫入另一 NAND塊中。 作為防止瞬間停止的措施，期望在高速非易失性鐵電存儲器中存儲該存儲器。
作為非易失性鐵電存儲器，可使用圖14(a)中所示的傳統(tǒng)鐵電存儲器、圖14(b)中 示出的可執(zhí)行更高速操作的串聯(lián)TC單位類型鐵電RAM、或圖14(c)中所示的階梯鐵電存儲 器。 在日本專利申請?zhí)亻_No. H10-255483、日本專利申請?zhí)亻_No. Hll-177036、和日本 專利申請?zhí)亻_No. 2000-22010的先前申請中公開了圖14(b)中示出的串聯(lián)TC單位類型鐵 電RAM。 在日本專利申請?zhí)亻_No. 2004-263383的先前申請中公開了圖14(c)中所示的階 梯鐵電存儲器。 可使用MRAM(磁隨機(jī)存取存儲器)代替鐵電存儲器。 圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的存儲器系統(tǒng)的配置實(shí)例。為了存儲4千字節(jié)數(shù)據(jù)，根據(jù) ECC通過20位冗余數(shù)據(jù)僅可執(zhí)行64位校正，并且根據(jù)冗余通過64字節(jié)冗余數(shù)據(jù)僅可執(zhí)行 0.016字節(jié)校正。然而，在該實(shí)施例中，通過與ECC相同等級的128字節(jié)冗余數(shù)據(jù)可消除 1024位數(shù)據(jù)的歪曲。因此，可以說，可實(shí)現(xiàn)一位數(shù)或更多位數(shù)的消除效率。
圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的存儲器系統(tǒng)的框圖。該存儲器系統(tǒng)包括NAND-閃存501、
8控制器502、以及與外部執(zhí)行通信的接口電路513。 除了高速緩存503(非易失性或易失性)和控制MPU 504之外，控制器502還包括 RevFlagData ECC校正電路505、RevGroupData ECC校正電路506、RevGroupData倒置電路 507、 RevGroupData ECC校正位存儲裝置存儲器508、用于RevGroupData及其ECC冗余位 的倒置電路509、RevGroupData冗余位生成電路510、RevFlagData冗余位生成電路511、和 RevFlagData存儲器512。 RevGroupData ECC校正位存儲裝置存儲器508和RevFlagData存儲器512可以是 非易失性鐵電隨機(jī)存取存儲器(FeRAM)，或者可以存儲在NAND的另一塊中；然而，期望該存 儲器是非易失性的。 圖6-1至6-3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。圖7
是根據(jù)第二實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的處理的流程圖，并且這是在從NAND-閃存讀取數(shù)據(jù)，
并讀出到存儲器系統(tǒng)的外部，或?qū)懭雭碜愿咚倬彺?03的數(shù)據(jù)時的流程圖。 第二實(shí)施例與圖1至3所示的第一實(shí)施例的不同點(diǎn)在于，將數(shù)據(jù)寫入相同的塊，而
非空塊中。即，與第一實(shí)施例不同的是，指定寫入數(shù)據(jù)的塊的ECC校正位置(圖6-1)，將組數(shù)
據(jù)進(jìn)行倒置，使得數(shù)據(jù)處于這樣的方向上，即在更新數(shù)據(jù)中的相同位置處的數(shù)據(jù)(圖6-2)
不引起任何的缺陷，并且將倒置的數(shù)據(jù)寫入標(biāo)志數(shù)據(jù)(圖6-3)。 在多值化的配置中，做出與圖10(d)中相同的假設(shè)。還可以容易地實(shí)現(xiàn)除了圖 10(d)之外的配置。從防止ECC缺陷和位歪曲的角度，存在與圖1-1至3相同的效果。同樣 在這種情況下，可通過圖5中所示的電路實(shí)現(xiàn)這些效果。 圖8-l至8-5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例，圖9-l 至9-3是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例在存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。 在第三和第四實(shí)施例中，與圖1-1至1-5和圖6-1至6-3不同的特征在于，如在組 數(shù)據(jù)中一樣，標(biāo)志數(shù)據(jù)具有用于其的另一標(biāo)志數(shù)據(jù)(用于R單元的Rev)，使得可消除在空塊 中發(fā)生位歪曲或發(fā)生ECC缺陷的標(biāo)志數(shù)據(jù)，以防止數(shù)據(jù)的歪曲。 除了以上特征之外，圖8-1至8-5與圖1-1至l-5基本相同，圖9-1至9-3與圖 6-1至6-3基本相同。因此，這些實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)與圖1-1至1-5和圖6-1至6-3所示的相同 的效果。 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施例，可獲得這樣的存儲器系統(tǒng)，S卩，當(dāng)在閃 速-EEPR0M非易失性存儲器中通過小型化和多值化來實(shí)現(xiàn)幾千兆到幾萬兆位的大容量時， 可通過少量的冗余位有效消除大量的缺陷位，在NAND-閃速存儲器代表的閃速-EEPR0M非 易失性存儲器中具有這樣的問題，由于在寫入/擦除之后未處理數(shù)據(jù)而使得缺陷位大量增 加，從而增加了 ECC校正的冗余位的大小，使得ECC校正時間變得極長，并且經(jīng)受初始篩選 的冗余區(qū)域變得極大。 根據(jù)本發(fā)明，在閃速-EEPROM非易失性存儲器中，可獲得這樣的存儲器系統(tǒng)，其通 過少量冗余位可有效地消除大量缺陷位。 對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易獲得其他優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，本發(fā)明在其更廣泛 的方面不限于這里所示和所述的特定細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。由此，可以在不脫離由所附權(quán) 利要求及其等同物限定的一般發(fā)明概念的精神和范圍的情況下，進(jìn)行各種修改。
工業(yè)實(shí)用性
9
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的存儲器系統(tǒng)適用于閃速-EEPROM非易失性存儲器，特別 地適用于NAND-閃速存儲器。
權(quán)利要求
一種存儲器系統(tǒng)，包括閃速-EEPROM存儲器，其中排列有多個存儲器單元，其具有浮動?xùn)艠O或電荷捕獲層并且能夠電擦除和寫入數(shù)據(jù)；控制電路，其控制高速緩沖存儲器和所述閃速-EEPROM存儲器；以及接口電路，其與外部通信，其中在所述閃速-EEPROM存儲器的存儲區(qū)中存儲多個組數(shù)據(jù)和多個標(biāo)志數(shù)據(jù)，所述多個標(biāo)志數(shù)據(jù)用于存儲對于各個組數(shù)據(jù)的所有位的倒置的存在。
2. 如權(quán)利要求1所述的存儲器系統(tǒng)，其中在組數(shù)據(jù)中，相對于原始寫入數(shù)據(jù)中的ECC 校正位，在數(shù)據(jù)保留中幾乎不發(fā)生故障的方向?qū)懭?或0數(shù)據(jù)，相對于未ECC校正的其 他位，在數(shù)據(jù)保留中容易發(fā)生故障的方向?qū)懭雔或0數(shù)據(jù)，或者相對于所有位、相對于閃 速-EEPROM存儲器的存儲區(qū)的登記為空塊的塊，在數(shù)據(jù)保留中容易發(fā)生故障的方向?qū)懭雔 或0數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的存儲器系統(tǒng)，其中在各個組數(shù)據(jù)中，在指示出原始寫入數(shù)據(jù)的 讀取幾乎不發(fā)生故障的方向中的1或O數(shù)據(jù)的位位置處，如果新寫入數(shù)據(jù)是在數(shù)據(jù)保留中 容易發(fā)生故障的方向中的1或O，則倒置組數(shù)據(jù)的所有位，并相對于相應(yīng)的標(biāo)志數(shù)據(jù)存儲指 示出倒置的信息，用于相對于閃速-EEPROM存儲器的存儲區(qū)的空塊進(jìn)行新數(shù)據(jù)的塊寫入。
4. 如權(quán)利要求3所述的存儲器系統(tǒng)，其中對于在閃速-EEPROM存儲器的存儲區(qū)的新數(shù) 據(jù)的寫入塊中的數(shù)據(jù)讀取，當(dāng)在各個組數(shù)據(jù)中倒置相應(yīng)的標(biāo)志數(shù)據(jù)時，將其中組數(shù)據(jù)的所 有位被倒置的數(shù)據(jù)指定為讀取數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述控制電路包括在其中存儲ECC校正位位 置的非易失性鐵電存儲器。
6. 如權(quán)利要求1所述的存儲器系統(tǒng)，其中當(dāng)指示出相對于原始寫入數(shù)據(jù)倒置了相應(yīng)的 原始標(biāo)志數(shù)據(jù)時，倒置相應(yīng)的組數(shù)據(jù)，并且對于該組數(shù)據(jù)執(zhí)行ECC校正，并且當(dāng)新寫入數(shù)據(jù) 是在ECC校正位位置處在數(shù)據(jù)保留中容易發(fā)生故障的方向中為1或0時，對于閃速-EEPROM 存儲器的存儲區(qū)的執(zhí)行舊數(shù)據(jù)的讀取和新數(shù)據(jù)的寫入的i央，分別在閃速-EEPROM存儲器的 存儲區(qū)中的相應(yīng)組數(shù)據(jù)和標(biāo)志數(shù)據(jù)中寫入其中相應(yīng)的組數(shù)據(jù)的所有位被倒置的數(shù)據(jù)以及 用于存儲指示出相應(yīng)標(biāo)志數(shù)據(jù)的倒置的信息的數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求3所述的存儲器系統(tǒng)，其中當(dāng)指示出相對于原始寫入數(shù)據(jù)倒置了相應(yīng)的 原始標(biāo)志數(shù)據(jù)時，倒置相應(yīng)的組數(shù)據(jù)，并且對于該組數(shù)據(jù)執(zhí)行ECC校正，并且當(dāng)新寫入數(shù)據(jù) 是在ECC校正位位置處在數(shù)據(jù)保留中容易發(fā)生故障的方向中為1或0時，對于閃速-EEPROM 存儲器的存儲區(qū)的執(zhí)行舊數(shù)據(jù)的讀取和新數(shù)據(jù)的寫入的i央，分別在閃速-EEPROM存儲器的 存儲區(qū)中的相應(yīng)組數(shù)據(jù)和標(biāo)志數(shù)據(jù)中寫入其中相應(yīng)的組數(shù)據(jù)的所有位被倒置的數(shù)據(jù)以及 用于存儲指示出相應(yīng)標(biāo)志數(shù)據(jù)的倒置的信息的數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求3所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述組數(shù)據(jù)包括用于ECC校正的組數(shù)據(jù)的冗 余位，并且所述標(biāo)志數(shù)據(jù)包括用于ECC校正的標(biāo)志數(shù)據(jù)的冗余位。
9. 如權(quán)利要求3所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述標(biāo)志數(shù)據(jù)包括用于存儲在各個標(biāo)志數(shù)據(jù) 中的所有位的倒置的存在的標(biāo)志數(shù)據(jù)的標(biāo)志數(shù)據(jù)。
10. 如權(quán)利要求3所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述控制電路包括在其中存儲位位置的非 易失性鐵電存儲器，其指示在原始寫入數(shù)據(jù)的讀取幾乎不發(fā)生故障的方向中為1或0。
11. 如權(quán)利要求6所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述組數(shù)據(jù)包括用于ECC校正的組數(shù)據(jù)的冗 余位，并且所述標(biāo)志數(shù)據(jù)包括用于ECC校正的標(biāo)志數(shù)據(jù)的冗余位。
12. 如權(quán)利要求6所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述標(biāo)志數(shù)據(jù)包括用于存儲在各個標(biāo)志數(shù) 據(jù)中的所有位的倒置的存在的標(biāo)志數(shù)據(jù)的標(biāo)志數(shù)據(jù)。
13. 如權(quán)利要求7所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述組數(shù)據(jù)包括用于ECC校正的組數(shù)據(jù)的冗 余位，并且所述標(biāo)志數(shù)據(jù)包括用于ECC校正的標(biāo)志數(shù)據(jù)的冗余位。
14. 如權(quán)利要求7所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述標(biāo)志數(shù)據(jù)包括用于存儲在各個標(biāo)志數(shù) 據(jù)中的所有位的倒置的存在的標(biāo)志數(shù)據(jù)的標(biāo)志數(shù)據(jù)。
全文摘要
在閃速-EEPROM非易失性存儲器中提供一種存儲器系統(tǒng)，其可通過少量的冗余位有效消除大量的缺陷位。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種存儲器系統(tǒng)包括閃速-EEPROM存儲器，其中排列有多個存儲器單元，其具有浮動?xùn)艠O或電荷捕獲層并且能夠電擦除和寫入數(shù)據(jù)；控制電路，其控制高速緩沖存儲器和所述閃速-EEPROM存儲器；以及接口電路，其與外部通信，其中在所述閃速-EEPROM存儲器的存儲區(qū)中存儲多個組數(shù)據(jù)和多個標(biāo)志數(shù)據(jù)，所述多個標(biāo)志數(shù)據(jù)用于存儲對于各個組數(shù)據(jù)的所有位的倒置的存在。
文檔編號G06F12/16GK101796498SQ20088010281
公開日2010年8月4日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者高島大三郎 申請人:株式會社東芝