[发明专利]存储器系统

说明书

技术领域

本发明涉及存储器系统。 

背景技术

近来，半导体存储器已经广泛地用于大型计算机，以及个人计算机、消费者电子产品、移动电话等的主存储器。 

其中，由NAND-闪速存储器代表的闪速-EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)非易失性存储器在市场中处于最快的发展，并且各种存储器卡(SD卡、MMC卡、MS卡、和CF卡)被用作存储图像、移动图片、语音和游戏信息的介质，用作数码照相机、数码摄像机、音乐设备(例如MP3)和移动PC(个人计算机)的存储介质，以及用作数字电视的存储介质。 

如果可实现几百亿字节的NAND-闪速存储器，则其可用作PC应用的HDD(硬盘驱动器)的替代。此外，USB(通用串行总线)兼容卡被广泛地用作PC的存储介质。 

在闪速-EEPROM非易失性存储器中主要存在NOR类型和NAND类型。NOR类型的特征在于高速读取和大约10¹³的读取次数，并且被用作便携式设备的命令代码存储器；然而，写执行带宽较小，因此不适于文件记录。 

另一方面，NAND类型能够被高度集成。尽管访问时间减慢至25微秒，但能够实现突发读取操作并具有高执行带宽。对于写入，尽管编程时间是200微秒，并且擦除时间减慢至1毫秒，但是每次可被编程或擦除的位数较大。由于可通过突发操作提取写入数据并且每次可编程许多位，所 以这是具有高执行带宽的存储器。 

因此，NAND类型已经用在存储器卡、USB存储器中，以及近来用在移动电话的存储器中。此外，可期望将其用作PC应用的HDD的替代。 

在对于存储器单元执行数据擦除/写入时由于对元件施加应力而损坏闪速-EEPROM非易失性存储器。因此，存在这样的问题，数据擦除/写入的次数(运行寿命)受限(例如，见专利文献1)。 

根据专利文献1中公开的存储器管理方法，存储数据和倒置标志，其中数据被划分为块，倒置标志用于指示是否对每个块倒置数据位，并且当要写入数据的块的倒置标志指示该位被倒置时，设置指示出位没有被倒置的倒置标志以写入数据。 

另一方面，当要写入数据的块的倒置标志指示该位没有被倒置时，设置指示出该位被倒置的倒置标志以写入位倒置的数据。 

在NAND-闪速存储器代表的闪速-EEPROM非易失性存储器中，单元的小型化和在一个单元中存储许多条信息的多值化已经得到发展，以实现大容量。 

当单元被小型化时，隧道氧化物变薄。因此，由于编程/擦除的重复使得隧道氧化物恶化，并且注入的电子可离开隧道氧化物，从而生成缺陷位。 

此外，由于单元的多值化，用于确定单元晶体管的阈值的注入电子的漏失量的范围变窄，从而引起增加缺陷位的问题。 

结果，冗余位的数目大量增加以校正缺陷位，此外存在这样的严重问题，用于ECC(错误检查和校正)的时间、逻辑门的数目、和用于校正的功耗大大增加。 

然而，在专利文献1中公开的存储器系统用于防止由于数据擦除/写入的损坏集中在特定存储器单元，从而延伸运行寿命。因此，它对于在存储数据期间电荷泄露以引起数据歪曲的缺陷存储器单元没有影响，并且不能够消除缺陷位。 

专利文献1：日本专利申请特开No.H11-25002 

本发明的目的在于提供一种存储器系统，其可在闪速-EEPROM非易 失性存储器中通过较少数目的冗余位有效地消除较大数目的缺陷位。 

发明内容

根据本发明实施例的一种存储器系统，包括：闪速-EEPROM存储器，其中排列有多个存储器单元，其具有浮动栅极或电荷捕获层并且能够电擦除和写入数据；控制电路，其控制高速缓冲存储器和所述闪速-EEPROM存储器；以及接口电路，其与外部通信，其中在所述闪速-EEPROM存储器的存储区中存储多个组数据和多个标志数据，所述多个标志数据用于存储对于各个组数据的所有位的倒置的存在。 

附图说明

图1-1至1-5是根据本发明第一实施例在存储器系统中的数据处理的实例。 

图2是根据第一实施例在存储器系统中的处理的流程图。 

图3是根据第一实施例在存储器系统中的处理的流程图。 

图4示出根据第一实施例的存储器系统的配置实例和效果。 

图5是根据第一实施例的存储器系统的框图。 

图6-1至6-3是根据本发明第二实施例在存储器系统中的数据处理的实例。 

图7是根据第二实施例在存储器系统中的处理的流程图。