操作存储器的方法及存储器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种存储器装置与系统，且特别是有关于一种包括错误更正码(error correct1n code, ECC)逻辑的存储器装置及其操作方法。
【背景技术】
[0002]集成电路的存储器所使用的工艺尺寸逐渐减小，且在单一集成电路中配置存储器阵列越来越大。随着存储器科技的演进，感测存储器数据的边界(margin)变得更小。此外，导因于高速以及大量的存取存储单元(memory cell)以及邻近存储单元，当存在存储单元状态的干扰(disturbance)时,存储单元维持数据值的能力也会受限于变小的边界。
[0003]因应存储器科技尺寸以及密度持续演进，为克服变小的感测边界以及存储单元干扰所引起的问题，已发展使用错误更正码(ECC)于集成电路存储器中。然而，存储器中仅有有限的资源储存错误更正码。
[0004]因此，提出一种有效利用存储器中有限资源以作为ECC之用的方法，乃目前业界所致力的课题之一。
【发明内容】
[0005]本发明是有关于一种操作存储器的方法，此方法包括接收输入数据组、储存用于输入数据组的数据的第一阶层ECC、储存用于输入数据组的多个第二阶层群组数据的多个第二阶层ECC、储存数据组于存储器、以及测试数据组以决定使用第一阶层ECC或多个第二阶层ECC。因此，针对给定的数据组，所需使用的ECC资源可根据数据组储存后的测试而动态决定。在第一阶层ECC以及第二阶层ECC被储存于存储器之前，第一阶层ECC以及第二阶层ECC可由耦接至存储器的处理器计算得到。
[0006]第一阶层ECC及多个第二阶层ECC的大小是决定于ECC的位数，因此多个第二阶层ECC的组合可以较单独的第一阶层ECC有较佳的侦测错误以及更正错误的能力。举例而言，第一阶层ECC及第二阶层ECC可以有相同大小。
[0007]若使用第一阶层ECC，储存使用第一阶层ECC的标识。若使用多个第二阶层ECC，储存使用多个第二阶层ECC的标识。可储存多个第二阶层ECC于替换ECC存储器，并可储存指针以指示多个第二阶层ECC于替换ECC存储器的多个位置。其中替换ECC存储器储存多个存储器所储存其他数据组的第二阶层ECC。
[0008]测试数据组的步骤可包括若输入数据组的数据的失败位数量小于第一临界值，则决定使用第一阶层ECC。
[0009]可使用多于两个阶层的ECC。举例而言，此方法可包括储存用于数据组的多个第三阶层群组数据的多个第三阶层ECC，其中第三阶层群组较第二阶层群组具有较少的位数。在使用三个阶层的例子中，此方法包括若输入数据组的数据的失败位数量小于第一临界值，则使用第一阶层ECC。若输入数据组的数据的失败位数量大于等于第一临界值且小于第二临界值，则使用多个第二阶层ECC。以及若输入数据组的数据的失败位数量大于等于第二临界值且小于第三临界值，则使用多个第三阶层ECC。在第三阶层ECC被储存于存储器之前，第三阶层ECC可由耦接至存储器的处理器计算得到。
[0010]本发明并提出一种存储器装置以及用以执行如上述方法的处理器。
[0011]为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
【附图说明】
[0012]图1绘示依照本发明一实施例包括存储器的装置的方块图。
[0013]图2绘示存储器以及替换ECC存储器的详细图。
[0014]图3绘示标识如何指示使用第一阶层ECC于一数据组或是多个ECC分别对应于此数据组中多个群组的数据。
[0015]图4绘示储存数据及ECC替换标识的流程图。
[0016]图5绘示读取储存有ECC替换标识的数据的流程图。
[0017]图6绘示位数与临界电压的关系图。
[0018]图7绘示目标页面中存储单元的两个数据值的临界电压范围之间的感测窗。
[0019]图8绘示依照本发明一实施例处理器耦接至包括有存储器装置的方块图。
[0020]【符号说明】
[0021]100、820:装置
[0022]105:数据总线
[0023]110:控制器
[0024]120:电压供应源
[0025]130、175:总线
[0026]140:列译码器
[0027]145:字线
[0028]150:ECC 逻辑
[0029]155:信号线
[0030]160、160a、822:存储器
[0031]165:字线
[0032]170:页面缓冲区
[0033]180:替换ECC存储器
[0034]190:输入/输出电路
[0035]210、220、230、240:地址
[0036]211、221、231、241:数据组
[0037]213、223、233、243:第一阶层 ECC
[0038]215、225、235、245:标识
[0039]217、227、237、247:指标
[0040]219、229、239、249:位置
[0041]410、420、430、440、445、450、455、465、510、515、520、530、540、550:步骤
[0042]610、620、630、640:VT 分布
[0043]615、625、635、645:感测窗
[0044]617、627、637:重叠处
[0045]710、720:临界电压范围
[0046]713、723、717、727:临界电压
[0047]715:低边界
[0048]725:高边界
[0049]730:感测窗
[0050]810:处理器
[0051]812、814:逻辑电路
[0052]830:信号
【具体实施方式】
[0053]请参照图示，底下详细说明本发明的实施例。虽然本发明以如下较佳实施例揭露，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视随附的权利要求范围所界定的为准。在说明书与图式中，即使是不同实施例中，相同的元件符号是用以指示相同或相似的元件。
[0054]图1绘示依照本发明一实施例包括存储器的装置的简化芯片方块图。于图1所绘示的例子中，装置100包括存储器160，存储器160储存多个数据组(data set)。多个数据组中包括至少一个数据组使用一个第一阶层(Ievel)ECC,以及至少另一个数据组使用多个ECC，多个ECC分别对应到在此数据组内的多个群组(group)的数据上。各个数据组可以有相同的大小。存储器160于存储器160a中储存第一阶层ECC，是逻辑关联于第一阶层ECC所对应的数据组的地址。
[0055]包括有存储器(例如存储器160)的装置(例如装置100)可以使用一个地址转换表，以将主机(例如是处理器，如图8的处理器810)使用的逻辑地址(logical address),转换成存储器使用的实体地址(physical address)。举例而言,逻辑地址0x0010,0x0011,0x0012及0x0013可以分别转换为实体地址OxOAAA，0x0123，0x0456及0x1000，其中“Ox”代表十六进制值。因此存储器中一个数据组的实体地址，是根据地址转换表从逻辑地址转换而来。此外，主机可以决定改变地址转换表中逻辑地址到实体地址的对映关系，以执行存储器管理功能，包括有坏区块管理(bad block management)、重新对映(re-mapping)、复新(refreshing)、以及平均擦除(wear leveling)。
[0056]第一阶层ECC可储存于存储器160a中逻辑关联于第一阶层ECC所对应的数据组的地址，第一阶层ECC与其对应的数据组有相同的逻辑地址。当数据组的逻辑地址与实体地址对映关系改变时，此数据组的第一阶层ECC也会有相同的改变。举例而言，逻辑地址0x0010的数据组原先被转换至实体地址OxOAAA，之后因执行存储器管理功能而改变为转换至实体地址OxOBBB，然而在改变前与改变后，数据组与第一阶层ECC皆可以透过逻辑地址0x0010存取。
[0057]如之后所述的图2中的ECC替换标识215，225