[發明專利]糾錯碼控制器和包括該糾錯碼控制器的存儲器系統

有效

• 申請號: 200810092005.6
• 申請日: 2008-01-03
• 公開（公告）號: CN101256842A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 洪始勛;李潤泰;孔駿鎮
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G11C29/42
• 分類號: G11C29/42;G11C7/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 邵亞麗

技術領域

本公開涉及一種存儲器系統，并且更具體地涉及一種用于檢測和糾正存儲在快閃存儲器裝置中的多比特數據中的錯誤的系統和方法。

要求2007年1月3日提交的韓國專利申請No.2007-732在35U.S.C.§119下的優先權，在此通過引用將其全部內容并入這里。

背景技術

存儲器裝置通常被分為易失性存儲器裝置和非易失性存儲器裝置。在易失性存儲器裝置和非易失性存儲器裝置之間有許多差異。例如，非易失性存儲器裝置在該裝置斷電(power?loss)的情況下，保持所存儲的數據。然而，當斷電時，易失性存儲器裝置釋放所存儲的數據。易失性存儲器裝置包括例如動態隨機存取存儲器(DRAM)的存儲器裝置。非易失性存儲器裝置包括例如快閃存儲器裝置、只讀存儲器(ROM)裝置、電可編程只讀存儲器裝置(EPROM)以及電可擦除可編程只讀(EEPROM)存儲器裝置。

快閃存儲器裝置具有許多有益特征。例如，盡管不像動態隨機存取存儲器(DRAM)那樣快，快閃存儲器裝置也具有較快的讀取速度。此外，與硬盤相比，快閃存儲器裝置可經受對其自身的更強烈撞擊。盡管快閃存儲器裝置可以通過電擦除和復寫數據，但是與EEPROM不同，快閃存儲器裝置可以以塊為單位擦除和寫入數據。此外，快閃存儲器裝置成本低于EEPROM。由于這些和其它這種特征，快閃存儲器裝置可廣泛地用作大容量、非易失性、固態存儲裝置。例如，快閃存儲器裝置一般用于蜂窩電話、數碼相機以及數字錄音設備。

通常，快閃存儲器裝置將數據存儲在包括浮置柵極晶體管的陣列中。這些浮柵晶體管被稱作單元并且存儲比特數據。最初，快閃存儲器裝置在每個單元中僅可存儲1比特數據。然而，被稱作多層單元(MLC)裝置的較新的快閃存儲器裝置可以通過控制在一個單元的浮置柵極上累積的電荷量來在一個單元中存儲1比特或更多比特。

在本公開中，在一個存儲器單元中存儲1比特數據的快閃存儲器裝置被稱作單層單元(SLC)快閃存儲器裝置，并且在一個存儲器單元中存儲M比特數據的快閃存儲器裝置稱作多層單元(MLC)快閃存儲器裝置(M為等于或大于2的正整數)。

使用參考電壓來讀取存儲在存儲器單元中的數據。具體地，將參考電壓施加到存儲器單元的控制柵極，并且根據電流是否流經該單元，確定存儲在該單元中的數據。此外，對于不同層的數據而言，用于讀取數據的每個參考電壓的閾電壓分布是不同的。例如，用于讀取數據‘0’的閾電壓分布與用于讀取數據‘1’的閾電壓分布不同。類似地，用于讀取數據‘01’的閾電壓分布是不同的，用于讀取數據‘11’的閾電壓分布也是不同的，依此類推。

用于從快閃存儲器裝置讀取數據的參考閾電壓分布的數目取決于在存儲器裝置中可存儲的數據的比特。即，閾電壓分布的數目取決于在存儲器裝置中可存儲1比特數據、2比特數據、3比特數據、還是4比特數據等。作為例子，參考圖1，兩個閾電壓分布將用于在一個存儲器單元中存儲1比特數據。另一方面，參考圖2至4，2^M個閾電壓分布將用于在一個存儲器單元中存儲M比特數據。例如，4個閾電壓分布用于在一個存儲單元中存儲2比特數據，8個閾電壓分布用于在一個存儲器單元中存儲3比特數據，以及16個閾電壓分布用于在一個存儲單元中存儲4比特數據。因而，隨著存儲在一個存儲器單元中的數據比特的數目增加，將使用更多的閾電壓分布。

接著：隨著閾電壓分布的數目增加，用于從單元中讀取數據的總的閾電壓增加。然而，如本領域公知的，在升高存儲器單元的閾電壓方面存在限制。換句話說，存儲器單元的閾電壓應該分布在預定電壓范圍之內。這意味著，與在一個存儲器單元中存儲的數據比特的數目無關，電壓閾值分布應當分布在預定電壓范圍之內。由于這個原因，如圖2至圖4所示，鄰近的閾電壓可能互相重疊。由于鄰近的閾電壓分布重疊，所讀取的數據可能包括許多錯誤比特(例如，幾個錯誤比特或幾十個錯誤比特)。隨著存儲在一個存儲器單元中的數據比特的數目增加，這種現象將更棘手。另外，由于各種其它原因諸如：例如電荷損失(charge?loss)、時間消逝、溫度增加、在對鄰近單元進行編程時產生的耦合、鄰近單元的讀取操作以及其它的單元缺陷，鄰近閾電壓分布也可能重疊。

發明內容