[發明專利]混合閃存裝置、存儲系統以及控制誤差的方法

無效

• 申請號: 200810092059.2
• 申請日: 2008-01-04
• 公開（公告）號: CN101256843A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 裵壹萬
• 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;G06F11/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 邵亞麗

相關技術

該U.S.非臨時專利申請根據35U.S.C.§119要求在2007年1月4日提交的韓國專利申請No.10-2007-0001045的優先權，在此并入其全部內容作為參考。

技術領域

本發明涉及半導體存儲裝置。更具體地，本發明涉及混合閃存裝置。

背景技術

閃存是一種在施加的功率中斷時能夠保留所存儲的數據的非易失性存儲器。盡管閃存的數據存取速度與關聯于例如動態隨機存取存儲器(DRAM)之類的易失性存儲裝置的數據存取速度相比較慢，但它們明顯比用于硬盤驅動(HDDS)的數據存取速度快。當通常用作HHD的替代品時，閃存提供改善的功率消耗特性以及改善的關于機械沖擊的承受能力。因而，閃存廣泛地用于由電池功率驅動的應用和各種電子裝置中。

閃存通常能夠使數據電寫入到其中(即，編程)以及擦除。不像EEPROM，閃存可以逐塊地編程和擦除。此外，閃存通常是非常高的容量并且允許以每比特比EEPROM更低的代價來存儲數據。受益于閃存的使用的典型應用包括數字音樂播放器、數字照相機、移動電話等。使能USB驅動器的閃存(或閃存卡)廣泛地應用于存儲數據和用于在計算機之間傳輸數據。

閃存典型地在具有浮置柵極晶體管的存儲單元的陣列中存儲數據。較新的閃存能夠在每一存儲單元存儲多個數據比特。為了描述方便，在閃存裝置中用于存儲一比特數據的存儲單元稱作單比特單元(SBC)。在閃存裝置中用于存儲多比特數據的存儲單元稱作多比特單元(MBC)。

在SBC閃存裝置中，使用在用于具有定義值“1”的數據的閾值電壓分布與具有定義值“0”的數據的閾值電壓分布中間的合適讀電壓，可識別在每個存儲單元中存儲的數據。例如，當讀電壓被施加到存儲單元的控制柵極時，有可能通過檢測經過存儲單元的對應電流來確定是存儲了數據值0還是1。

在SBC閃存裝置中的讀電壓與各個閾值電壓分布之間的電壓裕度通常大于MBC閃存裝置中的電壓裕度。仍然在兩種裝置類型中出現讀誤差。因而，可使用誤差檢測和/或糾正(ECC)方案來檢測和/或糾正比特誤差。一個ECC方案例如公開在美國專利No.6,651,212中，在此并入其主題作為參考。

由于在MBC閃存裝置中，每個存儲單元存儲的數據比特的數目增加，因此使用更多的閾值電壓分布和必須說明。如在閃存領域中公知的，在利用MBC的閃存中，存在與使閾值電壓分布處于同一水平相關聯的某些困難。即，存儲單元的閾值電壓在預定電壓范圍內變動。因此，不管由MBC存儲的數據比特數，用于特定MBC的閾值電壓分布應當被均勻地跨越該電壓范圍分布。然而，對于每個存儲單元的某一數目的存儲數據比特，該設計目標將引起鄰近閾值電壓分布重疊。該結果成為進一步增加MBC可存儲的數據比特數的嚴重阻礙。而且，該結果對各種設計因素造成嚴重的問題，例如，電荷損耗、讀/編程操作時間段、裝置發熱、在編程/讀鄰近存儲單元期間的電荷耦合、單元缺陷等。

總之，由于與MBC閃存裝置相關的設計和制造困難擴大，所以勝任的ECC功能優勢變得日益迫切。

發明內容

本發明的某些實施例提供適用于混合閃存裝置的誤差控制方案，和/或適用于在混合閃存裝置內的存儲系統的誤差控制方案。

在一個實施例中，本發明提供一種具有誤差控制和糾正(ECC)能力的混合閃存裝置，并且包括：控制塊，響應外部提供的命令；數據存儲塊，包括具有第一閃存單元的第一數據存儲區域和具有第二閃存單元的第二數據存儲區域，其中所述第一閃存單元和第二閃存單元在每個存儲單元存儲不同的數據比特數；和誤差控制塊，包括用以實現第一誤差控制方案的第一ECC塊和用以實現第二誤差控制方案的第二ECC塊，其中所述命令指明指向存儲在第一數據存儲區域中的數據的數據存取操作，控制塊選擇第一ECC塊的操作，使得誤差控制塊根據第一誤差控制方案進行操作，并且其中所述命令指明指向存儲在第二數據存儲區域中的數據的數據存取操作，控制塊選擇第二ECC塊的操作，使得誤差控制塊根據該第二誤差控制方案進行操作。