半导体装置、存储器读取方法和存储器编程方法制造方法及图纸

技术编号:3080709 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种具有可存储指示被写到多个存储单元的数据位的数目的信息的块状态确认单元的半导体装置、一种基于被写入的数据位的数目读取存储器数据的方法和/或一种存储指示被写入的数据位的数目的信息的存储器编程方法。该半导体装置可包括控制器和一个或多个存储块。每个存储块可包括块状态确认单元和多个存储单元,块状态确认单元存储指示被写到存储单元的数据位的数目的信息,每个存储单元存储数据。控制器可基于块状态确认单元中的信息中指示的数据位的数目来从存储块读取该数据位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体装置及其操作方法。
技术介绍
即使提供的功率被中断,可被电擦除且可被电编程的非易失性存储装置 仍可以保持数据。非易失性存储装置的代表性示例是闪存。构成闪存的存储单元(memory cell)可包括单元晶体管,所述单元晶体管 具有控制栅极、浮置栅极、源极和漏极。闪存的单元晶体管可根据 Fowler-Nordheim(F-N)隧穿机理被编程或擦除。可通过将地电压施加到单元晶体管的控制栅极并将高于电源电压的电压 施加到半导体基底(或体(bulk)),来擦除单元晶体管中的数据。在这样的擦除 偏压条件下,因为在浮置栅极和半导体体之间存在大的电压差,所以在浮置 栅极和半导体体之间会形成强电场。因此,根据F-N隧穿机理,浮置栅极中 存在的电子会被释放到半导体体。在这种情况下,被擦除的单元晶体管的阈 值电压会减小。可通过将高于电源电压的电压施加到控制栅极并将地电压施加到漏极和 半导体体,来对单元晶体管进行编程。在这样的偏压条件下,根据F-N隧穿 机理,电子可被注入到单元晶体管的浮置栅极中。在这种情况下,被编程的 单元晶体管的阈值电压会增大。电子被注入到浮置栅极中的状态可被称作编 程状态,在浮置栅极中不存在电子的状态可被称作擦除状态。编程状态 中的阈值电压可大于零,擦除状态中的阈值电压可小于零。近来,已经对开发能够在一个存储单元中存储两个或更多的数据位以提 高闪存的密集程度的多级闪存进行了研究。可存储多个数据位的存储单元可 被称作多级单元(MLC),可存储单个数据位的存储单元可被称作单级单元 (SLC)。更多的数据存储状态,以存储两个或更多的数据位。然而,因为更多的数据被存储在MLC中,所以MLC会需要更多的阈值电压分布,从而延长了从 MLC读取Jt据所需的时间。
技术实现思路
示例实施例可以提供一种具有块状态确认单元的半导体装置,所述块状 态确认单元存储指示被写到多个存储单元的数据位的数目的信息。'示例实施例还可以提供一种存储指示被写到多个存储单元的数据位的数 目的信息的方法和/或一种基于该信息从存储单元读取数据的方法。示例实施例还可以提供一种存储指示被写到多个存储单元的数据位的数 目的信息的存储器数据编程方法。根据示例实施例,可以提供一种半导体装置,该半导体装置包括 一个 或多个存储块,每个存储块包括块状态确认单元和一个或多个存储单元,块 状态确认单元用于存储指示被写到所述一个或多个存储单元的数据位的数目 的信息;和/或控制器,基于存储在块状态确认单元中的信息从相应的一个或 多个存储块仅读取被存储的数据位。数据位的数目少位'根据示例实施例,可以提供一种从一个或多个存储单元读取数据的存储 器数据读取方法,该方法包括以下步骤检测被写到所述一个或多个存储单 元的数据位的数目;和/或从所述一个或多个存储单元仅读取被检测到的数据位。根据示例实施例,可以提供一种存储器编程方法,该方法包括以下步骤 将数据写到多个存储单元;存储指示被写到所述多个存储单元的数据位的数 目的信息;和/或仅检验所述存储的信息中指示的被写入的数据位。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术的示例实施例,本专利技术的以上和其它特征 及优点将变得更加清楚,在附图中图1是根据示例实施例的具有多个存储块的半导体装置的框图;图2是更详细地示出根据示例实施例的图1中示出的存储块中的具有块状态确认单元的一个存储块的框图;图3是示出根据示例实施例的基于被存储在图2中示出的块状态确认单 元中的信息来确定被写到存储单元的数据位的数目的方法的图示。图4是根据示例实施例的具有图2中示出的块状态确认单元的半导体装置的框图。具体实施方式将参照附图详细地描述示例实施例。因此,尽管示例实施例能够具有各 种修改和选择性的形式,但是在附图中以示例的方式示出示例实施例的实施 例,并将在这里对这些实施例进行详细描述。然而,应该理解,没有意图将 示例实施例限制为公开的具体形式,而是相反,示例实施例将覆盖落入示例 实施例的范围内的所有修改、等同物和替换物。在整个附图的描述中,相同 的标号表示相同的元件。应该理解,虽然在这里可以使用术语第一、第二等来描述不同的元件, 但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来区别一个元件与 另一个元件。例如,在不脱离示例实施例的范围的情况下,第一元件可被称 作第二元件,类似地,第二元件可被称作第一元件。如这里所使用的,术语 和/或包括一个或多个相关所列项目的任意组合和全部组合。应该理解的是,当元件被称作连接到或结合到另一元件时,它 可以直接连接到或直接结合到该另一元件,或者可存在中间元件。相反,当 元件被称作直接连接到或直接结合到另一元件时,不存在中间元件。 应当以同样的方式解释用于描述元件之间的关系的其它词语(例如,在…之 间与直接在…之间以及与...相邻与直接与…相邻等)。在这里使用的术语仅是出于描述具体实施例的目的,而不意图限制示例 实施例。如这里所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式也意 图包括复数形式。还将理解的是,当在这里^f吏用术语包括和/或包含 时,表示存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存 在或添加一个或多个其它的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或,们 的组。还应该注意的是,在一些选择性的实施方式中,标出的功能/动作可以不 按照图中标出的顺序出现。例如,根据所涉及的功能/动作,连续示出的两张图事实上可以基本同时地执行,或者有时可以按照相反的顺序执行。图1是根据示例实施例的具有多个存储块MBll至MB4n的半导体装置 的框图。图1的半导体装置可被划分成均具有n个存储块(例如,存储块MBll 至MBln)的多个平面(plane)PLANEl至PLANE4。虽然图1可以示出半导体 装置包括四个平面PLANE1至PLANE4,但是对本领域普通技术人员清楚的 是,平面的数目不限于四,因此平面的数目可以变化。行解码器RD1和RD2可位于平面PLANE 1至PLANE4之间。然而,对 本领域普通技术人员清楚的是,行解码器RD1和RD2可位于与在平面 PLANE1至PLANE4之间不同的各种其它位置。例如,行解码器RD1可以不 在平面PLANE 1和平面PLANE2之间,而是可位于平面PLANE 1的左侧。图1的半导体装置还可包括多个页缓冲器PB1和PB2。页緩冲器PB1和 PB2可以从外部接收写数据且随后将写数据传输到存储块MB11至MB4n, 或者可从存储块MBll至MB4n接收读数据并将读数据传输到外部。图1的 半导体装置可包括控制器CTRL。控制器CTRL可以控制将要对存储块MB11 至MB4n执行的写操作和读操作。图2是详细地示出图1中示出的存储块中的具有块状态确认单元BSCC 的存储块MB11的框图。参照图2,存储块MBll可包括多个存储单元MC1 至MCn和块状态确认单元BSCC。存储单元MC1至MCn中的每个存储单元 可以存储数据,并且可以是NAND闪存单元。存储单元MC1至MCn中的每 个存储单元可以是能够存储多个数据位的多级闪存单元。块状态确认单元 BSCC可以存储指示被写到存储单元MC1至MCn中的每个存储单元的数据 位的数目的信息。该信息可以指示存储单元的位中已经写入数据本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半导体装置,包括: 一个或多个存储块,每个存储块包括块状态确认单元和一个或多个存储单元,块状态确认单元用于存储指示被写到所述一个或多个存储单元的数据位的数目的信息; 控制器,基于存储在块状态确认单元中的信息从所述一个或多个存储块仅读取被存储的数据位。

【技术特征摘要】
KR 2007-6-22 10-2007-00618741、一种半导体装置,包括一个或多个存储块,每个存储块包括块状态确认单元和一个或多个存储单元,块状态确认单元用于存储指示被写到所述一个或多个存储单元的数据位的数目的信息;控制器,基于存储在块状态确认单元中的信息从所述一个或多个存储块仅读取被存储的数据位。2、 如权利要求1所述的半导体装置,其中,被存储在每个块状态确认单 元中的位的数目比被存储在每个对应的存储块的存储单元中的数据位的数目 少一位。3、 如权利要求1所述的半导体装置,其中,每个块状态确认单元属于对 应的存储块的第 一数据页。4、 如权利要求1所述的半导体装置,其中,每个块状态确认单元连接到 与对应的存储块连接的多条字线中的第 一字线。5、 如权利要求1所述的半导体装置,其中,所述一个或多个存储块中的 每个存储块还包括至少一个备用单元,所述至少一个备用单元替换所述一个 或多个存储单元中有缺陷的存储单元,一行中备用单元和块状态确认单元的总数等于所述行中存储单元的总数。6、 如权利要求1所述的半导体装置,其中,控制器基于在对应的块状态 确认单元中存储的信息来检验被写到所述一个或多个存储单元的数据位。7、 如权利要求1所述的半导体装置,其中,所述一个或多个存储单元包 括NAND闪存单元。8、 一种从一个或多个存储单元读取数据的存储器读取方法,包括以下步骤检测被写到一个或多个存储单元的数据位的数目; 从所述一个或多个存储单元仅读取被检测到的数据位。9、 如权利要求8所述的方法,其中,检测被写入的数据位的数目的步骤 包括检测由块状态...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴珠姬玄在雄赵庆来朴允童李承勋权奇元
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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