[发明专利]具有异常字线检测器的闪存系统及其异常字线检测方法

说明书

提供一种具有异常字线检测器的闪存系统及其异常字线检测方法。用于闪存系统的闪存控制器包括：ECC电路，接收从闪存读取的第一页数据和第二页数据，并分别对第一页数据中的失败位的第一数量以及第二页数据中的失败位的第二数量进行计数；异常字线检测器，被构造为将失败位的第一数量与失败位的第二数量进行比较以推导第一页数据与第二页数据之间的失败位改变率，并响应于失败位改变率来产生异常字线检测信号；控制单元，响应于异常字线检测信号来控制闪存的操作。

本申请要求于2012年9月4日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0097825号韩国专利申请的优先权，该申请的主题通过引用包含于此。

技术领域

本发明构思涉及半导体存储装置，具体地讲，涉及闪存系统。更具体地讲，本发明构思涉及包括异常字线检测器和/或能够执行异常字线检测的方法的闪存系统。

背景技术

半导体存储器可根据它们的操作性质而被分类为易失性或非易失性。易失性存储器在断电时丢失存储的数据，而非易失性存储器在相似的情况下能够保持存储的数据。易失性存储器包括动态只读存储器（DRAM）、静态RAM（SRAM）和相似的存储器。非易失性存储器包括电可擦除/可编程只读存储器（EEPROM），其中，电可擦除/可编程只读存储器（EEPROM）包括所谓的闪存、相变RAM（PRAM）、磁RAM（MRAM）、铁电RAM（FRAM）等。

在其它类型的非易失性存储器中，闪存取得了相当大的商业成功并被广泛用于许多不同的应用中。闪存的特征为高速读取数据访问、低功耗和大的数据存储密度和大小。因此，闪存已包含在许多当代存储系统（之后被称为“闪存系统”）中。

闪存系统的组成闪存单元被编程为根据一组定义的阈值电压分布而存储数据。理想地，在读取操作期间进行询问时，每个闪存单元将表现特定阈值电压，该特定阈值电压落入与在“正常编程”操作（即，在具有合适的存储单元编程结果的规定状况内执行的编程操作）期间存储的编程数据相关的阈值电压分布内。然而，实际的存储系统操作状况（诸如，闪存系统的突然断电、特定存储系统噪声影响等）可使一个或多个闪存单元的阈值电压失真（即，不期望地改变）。这样的状况通常可被称为“异常”。闪存系统的异常状况通常将导致正被编程、擦除和/或读取的闪存单元中的一个或多个数据错误（或“失败位（fail bit）”）的产生。失败位需要纠正并且失败位通常放慢了闪存系统的整体操作。在极端情况下，失败位降低了存储的数据的可靠性。

为了避免数据退化和/或存储系统缓慢，期望尽可能地检测和纠正潜在地影响存储系统性能的异常操作状况。

发明内容

在一个实施例中，本发明构思提供一种闪存系统，包括具有存储单元阵列的闪存以及被构造为控制闪存的操作的存储器控制器，其中，存储器控制器包括：ECC电路，接收从闪存读取的第一页数据和第二页数据，并分别对第一页数据中的失败位的第一数量以及第二页数据中的失败位的第二数量进行计数；异常字线检测器，被构造为将失败位的第一数量与失败位的第二数量进行比较以推导第一页数据与第二页数据之间的失败位改变率，并响应于失败位改变率来产生异常字线检测信号；控制单元，响应于异常字线检测信号来控制闪存的操作。

在另一实施例中，本发明构思提供一种闪存系统，包括：闪存，具有存储单元阵列；截止单元计数器，使用读取电压对通过读取操作从闪存读取的第一页数据中的截止单元的第一数量进行计数，并对通过读取操作从闪存读取的第二页数据中的截止单元的第二数量进行计数。所述闪存系统还包括被构造为控制闪存的操作的存储器控制器，其中，存储器控制器包括：异常字线检测器，被构造为将截止单元的第一数量与截止单元的第二数量进行比较以推导第一页数据与第二页数据之间的截止单元改变率，并响应于截止单元改变率来产生异常字线检测信号；控制单元，响应于异常字线检测信号来控制闪存的操作。