[发明专利]非易失性存储系统以及存储控制器的操作方法

说明书

提供了一种非易失性存储系统以及存储控制器的操作方法。该非易失性存储系统包括存储控制器和具有多个存储单元的非易失性存储装置。存储控制器被构造为对时钟计数以生成当前时间、在断电状态下在所述多个存储单元中的预定存储单元中编程虚拟数据、当在断电状态之后出现上电状态时检测预定存储单元的电荷逸失，并基于检测到的电荷逸失来恢复当前时间。

本申请要求于2014年5月13号在韩国知识产权局提交的第10-2014-0057306号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

在此描述的本发明构思涉及半导体存储器，更具体地讲，涉及非易失性存储系统以及操作存储控制器的方法。

背景技术

半导体存储装置是一种利用半导体制造的存储装置，所述半导体例如但不限于硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)等。半导体存储装置通常被分类为易失性存储装置或非易失性存储装置。

易失性存储装置在断电时会丢失存储在其中的内容，其示例包括静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)和同步DRAM(SDRAM)等。相反，非易失性存储装置即使在断电时也会保留存储的内容，其示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除和可编程ROM(EEPROM)、闪存、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)和铁电RAM(FRAM)等。

在非易失性存储器中，尤其是闪存已经由于其固有的操作优势(诸如高存储容量、低噪声特性、低功耗和快的运行速度)而在多种多样的应用中被采用。例如，闪存通常被用作诸如智能电话和平板个人电脑等的移动系统中的存储介质。

闪存包括诸如浮栅存储单元和电荷捕获闪速(CTF)存储单元等的半导体元件。在这些半导体元件中，CTF存储单元可以捕获电荷存储层中的电荷以存储数据。换言之，可以通过改变存储层中捕获的电荷的量来设定CTF存储单元的阈值电压，并且可以根据所设定的阈值来存储数据。然而，在存储区中捕获的电荷会随着时间推移而泄露到通道层中，这会引起阈值电压从初始状态漂移(drift)。结果，存储在CTF存储单元中的数据会丢失。

发明内容

本发明构思的实施例的一方面在于提供一种非易失性存储系统，所述非易失性存储系统包括存储控制器和具有多个存储单元的非易失性存储装置。存储控制器被构造为对时钟计数以生成当前时间、在断电状态下在所述多个存储单元中的预定存储单元中编程虚拟数据、当在断电状态之后出现上电状态时检测预定存储单元的电荷逸失、并基于检测到的电荷逸失来恢复当前时间。

在示例性实施例中，电荷逸失表示预定存储单元的阈值电压随着时间推移的变化。

在示例性实施例中，所述多个存储单元被编程为多个编程状态中的一种编程状态，编程虚拟数据，使得预定存储单元被编程为所述多个编程状态中的最高编程状态。这里，最高编程状态是所述多个编程状态中的具有最高阈值电压分布的编程状态。

在示例性实施例中，非易失性存储装置被构造为执行多个程序循环以在存储控制器的控制下在预定存储单元中编程所述虚拟数据。这里，所述多个程序循环中的每个程序循环包括施加编程电压的编程步骤和施加用来验证最高编程状态的验证电压的验证步骤。

在示例性实施例中，预定存储单元是连接到同一条字线的存储单元。

在示例性实施例中，存储控制器被构造为选择同一条字线，连接到与所述同一条字线相邻的字线的存储单元具有擦除状态。

在示例性实施例中，存储控制器包括存储有关于编程消逝时间与电荷逸失之间的关系的信息的查找表。

在示例性实施例中，存储控制器被构造为基于查找表和检测到的电荷逸失来检测预定存储单元的编程消逝时间。