[发明专利]混合闪存装置、存储系统以及控制误差的方法

说明书

相关技术

该U.S.非临时专利申请根据35U.S.C.§119要求在2007年1月4日提交的韩国专利申请No.10-2007-0001045的优先权，在此并入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及半导体存储装置。更具体地，本发明涉及混合闪存装置。

背景技术

闪存是一种在施加的功率中断时能够保留所存储的数据的非易失性存储器。尽管闪存的数据存取速度与关联于例如动态随机存取存储器(DRAM)之类的易失性存储装置的数据存取速度相比较慢，但它们明显比用于硬盘驱动(HDDS)的数据存取速度快。当通常用作HHD的替代品时，闪存提供改善的功率消耗特性以及改善的关于机械冲击的承受能力。因而，闪存广泛地用于由电池功率驱动的应用和各种电子装置中。

闪存通常能够使数据电写入到其中(即，编程)以及擦除。不像EEPROM，闪存可以逐块地编程和擦除。此外，闪存通常是非常高的容量并且允许以每比特比EEPROM更低的代价来存储数据。受益于闪存的使用的典型应用包括数字音乐播放器、数字照相机、移动电话等。使能USB驱动器的闪存(或闪存卡)广泛地应用于存储数据和用于在计算机之间传输数据。

闪存典型地在具有浮置栅极晶体管的存储单元的阵列中存储数据。较新的闪存能够在每一存储单元存储多个数据比特。为了描述方便，在闪存装置中用于存储一比特数据的存储单元称作单比特单元(SBC)。在闪存装置中用于存储多比特数据的存储单元称作多比特单元(MBC)。

在SBC闪存装置中，使用在用于具有定义值“1”的数据的阈值电压分布与具有定义值“0”的数据的阈值电压分布中间的合适读电压，可识别在每个存储单元中存储的数据。例如，当读电压被施加到存储单元的控制栅极时，有可能通过检测经过存储单元的对应电流来确定是存储了数据值0还是1。

在SBC闪存装置中的读电压与各个阈值电压分布之间的电压裕度通常大于MBC闪存装置中的电压裕度。仍然在两种装置类型中出现读误差。因而，可使用误差检测和/或纠正(ECC)方案来检测和/或纠正比特误差。一个ECC方案例如公开在美国专利No.6,651,212中，在此并入其主题作为参考。

由于在MBC闪存装置中，每个存储单元存储的数据比特的数目增加，因此使用更多的阈值电压分布和必须说明。如在闪存领域中公知的，在利用MBC的闪存中，存在与使阈值电压分布处于同一水平相关联的某些困难。即，存储单元的阈值电压在预定电压范围内变动。因此，不管由MBC存储的数据比特数，用于特定MBC的阈值电压分布应当被均匀地跨越该电压范围分布。然而，对于每个存储单元的某一数目的存储数据比特，该设计目标将引起邻近阈值电压分布重叠。该结果成为进一步增加MBC可存储的数据比特数的严重阻碍。而且，该结果对各种设计因素造成严重的问题，例如，电荷损耗、读/编程操作时间段、装置发热、在编程/读邻近存储单元期间的电荷耦合、单元缺陷等。

总之，由于与MBC闪存装置相关的设计和制造困难扩大，所以胜任的ECC功能优势变得日益迫切。

发明内容

本发明的某些实施例提供适用于混合闪存装置的误差控制方案，和/或适用于在混合闪存装置内的存储系统的误差控制方案。

在一个实施例中，本发明提供一种具有误差控制和纠正(ECC)能力的混合闪存装置，并且包括：控制块，响应外部提供的命令；数据存储块，包括具有第一闪存单元的第一数据存储区域和具有第二闪存单元的第二数据存储区域，其中所述第一闪存单元和第二闪存单元在每个存储单元存储不同的数据比特数；和误差控制块，包括用以实现第一误差控制方案的第一ECC块和用以实现第二误差控制方案的第二ECC块，其中所述命令指明指向存储在第一数据存储区域中的数据的数据存取操作，控制块选择第一ECC块的操作，使得误差控制块根据第一误差控制方案进行操作，并且其中所述命令指明指向存储在第二数据存储区域中的数据的数据存取操作，控制块选择第二ECC块的操作，使得误差控制块根据该第二误差控制方案进行操作。