KR100921263B1

KR100921263B1 - 반도체 기억 장치 및 디코드 방법

Info

Publication number: KR100921263B1
Application number: KR1020080052047A
Authority: KR
Inventors: 고지 호리사끼; 아끼라 야마가
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2009-10-09
Also published as: JP2008300020A; US8176389B2; US20080301524A1; KR20080106849A

Abstract

본 발명은, 오류 정정 부호를 채용하고 있는 기억 매체 재생 장치에서, 급속히 증가하는 불량 셀에 대한 내성을 확보할 수 있도록 한다. 예를 들면, 판정부(11)는, 기억 매체(20)로부터 읽어내어진 데이터의, 부호 오류를 포함하는 것이 있는 재생 데이터(22)를 오류 정정 부호 복호부(12)에, 재생 데이터(22)의 확실할 것 같음을 나타내는 부대 정보(23)를 소실 부호 설정부(13)에, 각각 출력한다. 오류 정정 부호 복호부(12)는, 재생 데이터(22) 중의 부호 오류를 검출ㆍ정정한 후에 재생 결과(24)로서 외부에 출력한다. 한편, 오류 정정 부호 복호부(12)는, 부대 정보(23)에 따른 소실 정보(27)가 소실 부호 설정부(13)로부터 공급됨으로써, 그 이후의 복호화의 기회에, 재생 데이터(22)에 대해, 소실 정보(27)에 따른 소실 정정과 부호 오류 정정을 실행한다.

기억 매체, 재생 데이터, 부대 정보, 오류 정정 부호 복호부, 재생 결과, 소실 정보

Description

반도체 기억 장치 및 디코드 방법{SEMICONDUCTOR STORAGE DEVICE AND DECORD METHOD}

본 발명은 재생 장치에 관한 것으로, 예를 들면 오류 정정 부호(ECC)를 채용하고 있는 기억 매체 재생 장치에 관한 것이다.

일반적으로, NAND형 플래시 메모리와 같은 기억 매체에서는, 경년 열화 등에 의해 불량 셀이 누적되어 가는 성질이 있다. 불량 셀의 누적은, 부호 오류를 증장시킨다. 이 문제를 개선하는 방법으로서, 오류 정정 부호를 이용한 재생 장치가 알려져 있다. 오류 정정 부호는, 수비트로 이루어지는 재생 데이터 중의 불량 셀의 위치(결함 비트)를 판단하여, 정정 처리를 행하는 것이다.

그러나, 오류 정정 부호에 항상 높은 정정 능력을 갖게 하고자 하면, 허용할 수 있는 불량 셀의 개수가 많아지는 결과, 처리(연산량)가 복잡화된다. 통상은, 재생 데이터의 중요도 및/또는 장치의 처리 능력 등에 따라서, 허용할 수 있는 불량 셀의 개수, 즉 오류 정정 능력이 정해져 있다. 그 때문에, 허용할 수 있는 불량 셀의 개수를 「2」로 한 경우, 3 비트 이상의 오류가 발생한 경우에는, 발생한 오류를 정정할 수 없다.

또한, 소실 정정 부호에 의해, 오류 정정 처리를 행하는 재생 장치가 제안되 어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 소실 정정 부호는, 수비트의 재생 데이터 중의 무효의 데이터를, 나머지의 정상적인 데이터를 이용하여 복원하는 것이다. 그런데, 이 제안의 경우에는, 급속한 불량 셀(오류)의 증가에 대한 내성이 약하다고 하는 문제가 있었다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-236536호 공보

본 발명은, 상기의 문제점을 해결하도록 이루어진 것으로, 오류 정정 부호가 허용할 수 있는 불량 셀의 개수를 유지하면서, 급속히 증가하는 불량 셀에 대한 내성을 충분히 확보하는 것이 가능한 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본원 발명의 일 양태에 따르면, 디코더 장치로서, 기억 매체에 기억된 데이터에 대해, 부호 에러 및 소실 에러에 대한 정정 능력이 있는 에러 정정 처리를 행하면서 디코드하는 디코더와, 상기 데이터에 포함되는 부호로서, 상기 디코더에 의해 상기 부호 에러가 생겼다고 검출된 부호에 대해, 상기 기억 매체에서의 어드레스의 이력을 기억하는 메모리와, 상기 메모리에 기억된 상기 이력에 기초하여, 상기 에러 정정 처리의 내용을 바꾸도록 상기 디코더를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 디코더 장치가 제공된다.

또한, 본원 발명의 일 양태에 따르면, 기억 매체에 기억된 데이터를 디코드 하기 위한 방법으로서, 기억 매체에 기억된 데이터에 대해, 부호 에러 및 소실 에러에 대한 정정 능력이 있는 에러 정정 처리를 행하면서 디코드하고, 상기 데이터에 포함되는 부호로서, 상기 부호 에러가 생겼다고 검출된 부호에 대해, 상기 기억 매체에서의 어드레스의 이력을 기억하고, 기억된 상기 이력에 기초하여, 상기 에러 정정 처리의 내용을 제어하는 것을 포함하는 데이터 디코드 방법이 제공된다.

상기의 구성에 의해, 오류 정정 부호가 허용할 수 있는 불량 셀의 개수를 유지하면서, 급속히 증가하는 불량 셀에 대한 내성을 충분히 확보하는 것이 가능한 재생 장치를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 단, 도면은 모식적인 것이며, 각 도면의 치수 및 비율 등은 현실의 것과는 상이한 것에 유의해야 한다. 또한, 도면의 상호간에서도, 서로의 치수의 관계 및/또는 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다. 특히, 이하에 나타내는 몇 가지의 실시 형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 장치 및 방법을 예시한 것으로서, 구성 부품의 형상, 구조, 배치 등에 의해, 본 발명의 기술 사상이 특정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술 사상은, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 변경을 가할 수 있다.

<제1 실시 형태>

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른, 기억 매체 재생 장치의 구성예를 도시하는 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 기억 매체 재생 장치(10)는, NAND형 플래시 메모리 등의 기억 매체(20)에 기억되어 있는 데이터를 읽어내기값(예를 들면, 아날로그 전압값)(21)으로서 읽어낸다. 기억 매체 재생 장치(10)는, 기억 매체(20)로부터 수비트 단위로 읽어낸 읽어내기값(21)을 판정부(11)에 공급한다. 판정부(11)는, 기억 매체(20)로부터 읽어낸 읽어내기값(21)으로부터 부호 오류를 포함하는 것이 있는 재생 데이터(22)를 판정하고, 오류 정정 부호 복호부(12)에 출력한다. 예를 들면, 판정부(11)는, 읽어내기값(21)의 각 비트의 아날로그 전압값이, 임계값보다도 작은 경우에는 "0"을, 큰 경우에는 "1"을, 각각 재생 데이터(22)로서 판정한다. 또한, 판정부(11)는, 재생 데이터(22)의 확실할 것 같음(애매 모호함)을 나타내는 부대 정보(23)를 생성하여, 소실 부호 설정부(13)에 출력한다. 부대 정보(23)란, 재생 데이터(22)를 구성하는 각 비트의 부호가, 임계값의 근방의 값이었는지의 여부를 나타내는 정보로서, 일반적으로 읽어내기값(21)과 임계값의 거리(차이)가 작은 경우에는, 그렇지 않은 경우에 비해 확실할 것 같음이 낮다(애매 모호함이 높다).

또한, 임계값을 약간 변경한 경우에, 판정의 결과가 상이한 부호는 확실할 것 같음이 낮으므로, 그것을 부대 정보로서 이용하는 것도 가능하다.

오류 정정 부호 복호부(12)는, 부호 소실을 정정하는 능력 및 부호 오류를 정정하는 능력을 갖는 것으로서, 예를 들면 오류 정정 부호를 이용하여, 재생 데이터(22) 중의 부호 오류(결함 비트)를 검출ㆍ정정(복호화)한 후에, 그것을 재생 결 과(24)로서 외부에 출력한다. 오류 정정 부호 복호부(12)는, 부호 오류를 검출한 경우에는, 부호 오류 위치 데이터(25)를 오류 정정 발생 이력 기억부(14)에 출력한다.

오류 정정 발생 이력 기억부(14)는, 부호 오류가 발생한 부호의 이력을 기억하기 위한 것으로서, 예를 들면 오류 정정 부호 복호부(12)로부터의 부호 오류 위치 데이터(25)에 기초한, 오류 발생 이력 데이터(26)를 소실 부호 설정부(13)에 출력한다.

소실 부호 설정부(13)는, 오류 정정 발생 이력 기억부(14)로부터 출력되는 오류 발생 이력 데이터(26)에 따라서 소실 정보(27)를 생성하고, 그것을 오류 정정 부호 복호부(12)에 출력한다. 소실 정보(27)란, 예를 들면 오류 발생 이력 데이터(26)와 부대 정보(23)에 기초하여 생성되는, 소실 부호 위치 및 부호수 등의 정보이다. 소실 부호 설정부(13)는, 오류 정정 부호 복호부(12)에서, 그 이후의 복호화의 기회에, 재생 데이터(22)에 대해, 소실 정보(27)에 따른 소실 정정과 부호 오류 정정을 실행시킨다.

여기서, 일반적으로 오류 정정 부호의 복호화는, 부호 오류의 개수가 많을수록, 연산량이 커진다. 즉, 최소 자유 거리가 "dmin"인 복호화를 실시한 경우, 오류 정정 가능한 부호수 "t"는, "2t+1≤dmin"에 의해 주어진다(예를 들면, 인터넷 <URL:http://imailab-＂www.iis.u-tokyo.ac.jp/Material/coding_intro.pdf> 참조). 이에 의해, 부호어간의 최소 허밍 거리가 "11"인 부호의 경우, 5 비트의 부호 오류까지 허용된다.

이에 대해, 정정 가능한 소실("0"인지 "1"인지는 알 수 없지만, 그 위치는 기지인 부호)의 개수(부호수) "s"는, "2t+s+1≤dmin"의 관계를 만족시킨다. 즉, 최소 자유 거리가 "11"인 부호에서는, 4 비트의 부호 오류 정정과 2 비트의 소실 정정, 혹은 2 비트의 부호 오류 정정과 6 비트의 소실 정정이 가능하며, 최대로 10 비트의 소실 정정을 실현할 수 있다.

소실 정정을 조합한 경우와 비교하여, 부호 오류 정정만을 행하는 경우에는, 허용할 수 있는 불량 비트수가 작다. 따라서, 기억 매체(20)가, 사용 횟수 및/또는 사용 시간에 따라서 부호 오류의 발생 빈도가 누적적으로 증가하는 성질을 갖고 있는 경우에는, 상술한 바와 같이 오류 발생 이력 데이터(26)에 따라서 소실 정보(27)를 설정함으로써, 허용할 수 있는 불량 비트수를 유지하면서, 정정(복호화)에 요하는 연산량을 삭감할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 2는, 상기한 구성에서의 판정부(11)에서의 동작을 도시하는 것이다. 여기서는, 기억 매체(20)로부터 읽어내어지는 읽어내기값(21)을 0∼1.0V의 아날로그 전압값으로 하고, 임계값을 0.5V로 한 경우에 대해 설명한다.

예를 들면, 읽어내기값(21)의 각 비트의 아날로그 전압값이, 임계값(0.5V)보다도 작은 경우에는 재생 데이터(22)로서 "0"이, 큰 경우에는 재생 데이터(22)로서 "1"이, 각각 오류 정정 부호 복호부(12)에 출력된다.

한편, 부대 정보(23)로서는, 아날로그 전압값과 임계값의 거리가 작은 경우(예를 들면, 0.4∼0.6V)에는, 확실할 것 같음이 낮은 것을 나타내는 "0(소실)"이, 그렇지 않은 경우(예를 들면, ∼0.4V, 0.6V∼)에는 "1"이, 각각 소실 부호 설정 부(13)에 출력된다.

도 3은, 상기한 구성에서의 오류 정정 부호 복호부(12)에서의 오류 정정 처리에 관련되는 동작을 도시하는 것이다. 또한, 도 3의 (a)는, 3 비트-2 워드의 부호어에 대해, 1 워드당 1 비트(1 bit/word)의 부호 오류 정정을 행한 경우의 예이며, 도 3의 (b)는, 3 비트-4 워드의 부호어에 대해, 1 워드당 2 비트(2 bit/word)의 부호 오류 정정을 행한 경우의 예이다.

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 판독값(21)으로서 "000, 111"이 생각되는 경우에, 재생 데이터(22)인 "100"에 부호 오류가 있었다고 하여도, 그 부호 오류를 오류 정정 부호에 의해 "000"으로 올바르게 정정하는 것이 가능하다. 물론, "100" 이외의 부호 오류의 경우에도, 1 워드당 1 비트의 부호 오류에 대해서는 마찬가지로 정정이 가능하다.

한편, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 판독값(21)으로서 "000, 011, 101, 110"이 생각되는 경우에, 재생 데이터(22)인 "100"에 부호 오류가 있었던 것으로 하면, 그 부호 오류가 "000"인지, "101"인지, "110"인지를 판단할 수 없어, 오류 정정 부호에서는 "000"으로 올바르게 정정하는 것이 불가능하다. 단, 3 비트 중의 가장 왼쪽의 비트가 무효(소실)라고 알고 있는 경우에는, 복호화는 가능하다.

도 4는, 상기한 구성에서의 오류 정정 부호 복호부(12)에서의 소실 정정 처리에 관련되는 동작을 도시하는 것이다. 또한, 도 4의 (a), (b)는, 3 비트-4 워드의 부호어에 대해, 1 워드당 1 비트(1 bit/word)의 소실 정정을 행한 경우의 예이 다.

도 4에 도시한 바와 같이, 예를 들면 판독값(21)으로서 "000, 011, 101, 110"이 생각되는 경우에, 재생 데이터(22)인 "1X1"의, 3 비트 중의 한가운데의 비트가 무효(X=소실)라고 알고 있는 것으로 하면, 그 소실을 오류 정정 부호에 의해 "101"로 올바르게 정정하는 것이 가능하다. 물론, "1X1" 이외의 소실의 경우에도, 1 워드당 1 비트의 소실에 대해서는 마찬가지로 정정이 가능하다.

즉, 소실 정정에 대해서는, "dmin(최소 자유 거리)-1개"의 정정 처리가 가능하다. 또한, 앞에서도 설명한 바와 같이, "2t+s+1≤dmin"의 관계를 만족시키면, s개의 소실 정정과 t개의 부호 오류 정정이 가능하다. 또한, 동일한 부호이면, 정정 가능한 부호 오류의 부호수 "t"는, 정정 가능한 소실의 부호수 "s"의, 약 2배(2t≒s)로 된다.

상기한 바와 같이, 오류 정정 부호를 채용한 재생 장치에서, NAND형 플래시 메모리 등의 기억 매체(20)의 초기 불량을 포함하는 경년 열화 대책으로서, 다시 부호 오류가 발생할 확률이 높은 불량 셀을, 이후의 읽어내기 동작 시에는 「소실」로 간주하여 복호화를 행하도록 하고 있다. 즉, 부호 오류가 발생한 불량 셀은 다시 부호 오류가 발생하는 확률이 높으므로, 부호 오류 정정과 소실 정정을 실행하도록 하고 있다. 이에 의해, 부호 오류 정정만을 행하는 경우에 대해, 허용할 수 있는 불량 셀의 개수를 2배 정도로까지 확대할 수 있다. 따라서, 오류 정정 부호가 허용할 수 있는 불량 셀의 개수를 유지하면서, 급속히 증가하는 불량 셀에 대한 내성을 충분히 확보하는 것이 가능하게 되는 것이다.

특히, 본 실시 형태의 구성에 따르면, 또한 불량 셀이 적을 때에는 정정 처리에 요하는 연산량을 삭감할 수 있다고 하는 효과도 발휘한다.

<제2 실시 형태>

도 5는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른, 기억 매체 재생 장치의 구성예를 도시하는 것이다. 또한, 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 기억 매체 재생 장치(10')는, NAND형 플래시 메모리 등의 기억 매체(20)에 기억되어 있는 데이터를 읽어내기값(예를 들면, 아날로그 전압값)(21)으로서 읽어낸다. 기억 매체 재생 장치(10')는, 기억 매체(20)로부터 수비트 단위로 읽어낸 읽어내기값(21)을 판정부(11)에 공급한다. 판정부(11)는, 기억 매체(20)로부터 읽어낸 읽어내기값(21)으로부터 부호 오류를 포함하는 것이 있는 재생 데이터(22)를 판정하고, 오류 정정 부호 복호부(12)에 출력한다. 예를 들면, 판정부(11)는, 읽어내기값(21)의 각 비트의 아날로그 전압값이, 임계값보다도 작은 경우에는 "0"을, 큰 경우에는 "1"을, 재생 데이터(22)로서 판정한다.

오류 정정 부호 복호부(12)는, 부호 소실을 정정하는 능력 및 부호 오류를 정정하는 능력을 갖는 것으로서, 예를 들면 오류 정정 부호를 이용하여, 재생 데이터(22) 중의 부호 오류(결함 비트)를 검출ㆍ정정(복호화)한 후에, 그것을 재생 결과(24)로서 외부에 출력한다. 오류 정정 부호 복호부(12)는, 부호 오류를 검출한 경우에는, 부호 오류 위치 데이터(25)를 오류 정정 발생 이력 기억부(14')에 출력한다.

오류 정정 발생 이력 기억부(14')는, 부호 오류가 발생한 부호의 이력을 기억하기 위한 것으로서, 예를 들면 오류 정정 부호 복호부(12)로부터의 부호 오류 위치 데이터(25)에 기초한, 오류 발생 이력 데이터(26)를 정정 모드 설정부(31)에 출력한다.

정정 모드 설정부(31)는, 오류 정정 발생 이력 기억부(14')로부터 출력되는 오류 발생 이력 데이터(26)에 따라서 정정 모드(32)를 선택하고, 그것을 오류 정정 부호 복호부(12)에 출력한다. 정정 모드(32)란, 예를 들면 오류 발생 이력 데이터(26)에 기초하여 결정되는, 소실 부호 위치 및 부호수 등에 따른 정정 처리를 위한 동작 모드이다. 정정 모드 설정부(31)는, 오류 정정 부호 복호부(12)에서, 그 이후의 복호화의 기회에, 재생 데이터(22)에 대해, 정정 모드(32)에 따른 소실 정정과 부호 오류 정정을 실행시킨다.

도 6은, 상기한 정정 모드 설정부(31)의 구성예(포맷의 일례)를 도시하는 것이다. 여기서는, 예를 들면 255 바이트를 1 단위로 하고, 정정 모드(32)로서 15(0∼14)의 동작 모드를 구비함과 함께, 최대로 8 바이트의 부호 오류를 정정할 수 있도록 구성한 경우를 예로 설명한다. 또한, 정정 가능한 부호의 위치(어드레스)는, 1 바이트로 표현할 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시 형태의 경우, 2회 계속해서 부호 오류로 된 불량 셀은, 그 이후 「소실」로서 취급된다.

일반적으로, 부호의 최소 자유 거리가 "dmin"인 오류 정정 부호는, 오류 정정 가능한 부호수를 "t", 소실 정정 가능한 부호수를 "s"로 하면, "2t+s+1≤dmin" 의 관계를 만족시킬 만큼 정정 능력을 갖는 것은 앞에서도 설명한 바와 같다. 따라서, 도 6에 도시한 예에서는, 부호의 최소 자유 거리 "dmin"이 「17」인 경우를 생각하고, 「15」의 정정 모드(0∼14의 동작 모드)(32)가 준비되어 있다. 예를 들면, 모드 「2」는, 2 바이트의 소실 정정 외에, 최대로 7 바이트의 부호 오류가 발생하여도, 이를 정정하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 사용 개시 시에는, 오류의 이력이 존재하지 않으므로, 소실 정정 가능한 부호수가 최소(0 바이트)로, 오류 정정 가능한 부호수가 최대(8 바이트)인 모드 「0」을 선택한다고 하는 사용 방법으로 하여도 된다. 혹은, 기억 매체(20)의 출하 전의 시험의 결과에 기초하여, 초기의 모드를 선택한다고 하는 방법이어도 된다.

여기서, 예를 들면 출하 전의 시험에서, 기억 매체(20)보다 2 바이트의 불량 셀이 검출되었다고 가정하고, 초기의 모드로서, 그 불량 셀의 2 바이트를 「소실」로서 취급하는 모드 「2」가 선택되어 있는 것으로 한다.

그 후, 기억 매체(20)의 사용을 거듭함에 따라, 부호 오류가 반복 발생하는 불량 셀의 존재가, 오류 정정 발생 이력 기억부(14')로부터의 오류 발생 이력 데이터(26)에 의해 정정 모드 설정부(31)에 통지된 것으로 한다. 예를 들면, 기억 매체(20) 내의 동일 셀에서 연속하여 2회의 부호 오류가 발생한 것으로 한다. 그렇게 하면, 정정 모드 설정부(31)는, 2회의 부호 오류가 발생한 불량 셀을 「소실」로 하고, 차회 이후의 복호화에서의 정정 모드(32)를, 3 바이트의 소실 정정과 6 바이트의 오류 정정이 가능한 모드 「3」으로 변경한다.

마찬가지로 하여, 정정 모드 설정부(31)는, 빈번하게 부호 오류가 발생하는 불량 셀이 검출될 때마다, 그 불량 셀을 「소실」로서 취급하여, 오류 정정 부호 복호부(12)에서의 동작 모드를 적절하게 변경한다.

도 7은, 상기한 오류 정정 발생 이력 기억부(14')의 구성예(포맷의 일례)를 도시하는 것이다. 여기서는, 예를 들면 16 바이트의 용량을 갖고 구성한 경우를 예로 설명한다. 또한, 16 바이트의 용량 중, 예를 들면 1 바이트(#0)는 모드 번호의 기억을 위해 할당되고, 나머지 15 바이트(#1∼#15)는 바이트인 불량 셀의 위치(어드레스)의 기억을 위해 사용된다. 단, 불량 셀의 위치(어드레스)의 기억을 위해 사용되는 15 바이트(#1∼#15)는, 그 용법이 모드마다 정해져 있다.

예를 들면, 모드 「0」의 경우, 1 바이트(#0)째에는 모드 번호 「0」이, 2∼9 바이트(#1∼#8)째에는 전회의 읽어내기 시에 오류가 발생한 불량 셀의 위치(어드레스)가, 각각 기억된다. 10∼16 바이트(#9∼#15)는 미사용으로 되어 있고, 2∼9 바이트(#1∼#8)째에 기억되어 있는 불량 셀 중, 예를 들면 2개의 불량 셀에서, 연속해서 2회의 부호 오류가 발생한 것으로 하면, 그 불량 셀(소실 부호)의 각 어드레스가, 15, 16 바이트(#14, #15)에 기억된다. 이것이, 모드 「2」의 경우의 예이다.

즉, 모드 「2」의 경우, 1 바이트(#0)째에는 모드 번호 「2」가, 2∼8 바이트(#1∼#7)째에는 전회의 읽어내기 시에 오류가 발생한 불량 셀의 위치(어드레스)가, 15, 16 바이트(#14, #15)째에는 「소실」로 된 불량 셀의 위치(어드레스)가, 각각 기억된다. 9∼14 바이트(#8∼#13)는 미사용으로 되어 있고, 2∼8 바이트(#1 ∼#7)째에 기억되어 있는 불량 셀 중, 예를 들면 3개의 불량 셀에서, 연속해서 2회의 부호 오류가 발생한 것으로 하면, 그 불량 셀(소실 부호)의 각 어드레스가, 12∼14 바이트(#11∼#13)에 기억된다. 이것이, 모드 「5」의 경우의 예이다.

즉, 모드 「6」의 경우, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이, 1 바이트(#0)째에는 모드 번호 「6」이, 2∼6 바이트(#1∼#5)째에는 전회의 읽어내기 시에 오류가 발생한 불량 셀의 위치(어드레스)가, 11∼16 바이트(#10∼#15)째에는 「소실」로 된 불량 셀의 위치(어드레스)가, 각각 기억된다. 7∼10 바이트(#6∼#13)는 미사용으로 되어 있다.

예를 들면, 모드 「12」의 경우, 1 바이트(#0)째에는 모드 번호 「12」가, 2, 3 바이트(#1, #2)째에는 전회의 읽어내기 시에 오류가 발생한 불량 셀의 위치(어드레스)가, 5∼16 바이트(#4∼#15)째에는 「소실」로 된 불량 셀의 위치(어드레스)가, 각각 기억된다. 4 바이트(#3)는 미사용으로 되어 있고, 2, 3 바이트(#1, #2)째에 기억되어 있는 불량 셀 중, 예를 들면 2개의 불량 셀에서, 연속해서 2회의 부호 오류가 발생한 것으로 하면, 그 불량 셀(소실 부호)의 각 어드레스가, 3, 4 바이트(#2, #3)에 기억된다. 이것이, 모드 「14」의 경우의 예이다.

즉, 모드 「14」의 경우, 1 바이트(#0)째에는 모드 번호 「14」가, 2 바이트(#1)째에는 전회의 읽어내기 시에 오류가 발생한 불량 셀의 위치(어드레스)가, 3∼16 바이트(#2∼#15)째에는 「소실」로 된 불량 셀의 위치(어드레스)가, 각각 기억된다.

본 실시 형태에서는, 2 바이트(#1)째에 기억되어 있는 불량 셀에 연속해서 2 회의 부호 오류가 발생한 것으로 하면, 예를 들면 모드 「14」를 선택한 상태 그대로, 기억 매체 재생 장치(10')로부터 경고 신호가 발하여진다. 이에 의해, 주변부에서의 오동작을 회피할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 구성에 따르면, 오류 정정 부호의 복호화 시의 이력에 따라서 소실 부호를 설정함과 함께, 동작 모드를 적절하게 변경함으로써, 보다 많은 불량 셀에 대응할 수 있다. 구체적으로는, 모드 「0」에서 고정적으로 사용한 경우에는 8 바이트분의 불량 셀밖에 허용할 수 없다. 이에 대해, 순차적으로 모드를 최적화하여, 예를 들면 모드 「14」에서 정정 처리를 행하도록 한 경우에는 15 바이트분의 불량 셀을 허용할 수 있게 된다.

또한, 상기한 기억 매체 재생 장치(10, 10')에서, 일반적으로 오류 정정 부호로 정정(허용)할 수 있는 소실 부호수 및 오류 정정 부호수에는 한계가 있다. 이 한계를 초과하는 소실 부호 또는 오류 정정 부호의 복호화를 실행하면, 잘못된 재생 결과를 출력하게 된다. 따라서, 상기한 제1 실시 형태에 나타낸 기억 매체 재생 장치(10)의 경우에서도, 예를 들면 오류 정정 부호가 허용할 수 있는 소실 부호수 및 오류 정정 부호수를 초과하여 복호화를 실행하는 경우에는 경고 신호를 출력시키도록 한다. 이에 의해, 제2 실시 형태에 나타낸 기억 매체 재생 장치(10')의 경우와 마찬가지로, 주변부에서의 오동작을 회피할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 상기한 각 실시 형태에서는, NAND형 플래시 메모리 등의 기억 매체를 위한 기억 매체 재생 장치에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한하지 않고, 예를 들면 오류 정정 부호를 채용하는 각종 재생 장치에 적용하는 것이 가능하다.

또한, 기억 매체로서도, NAND형 플래시 메모리에 한정되지 않는 것은 물론이다.

또한, 기억 매체에 기억되어 있는 데이터를 아날로그 전압값으로서 읽어내는 경우의 것에 한하지 않고, 전류 신호 또는 디지털 신호로서 읽어내는 것이어도 된다.

그 밖에, 본원 발명은, 상기 (각) 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 또한, 상기 (각) 실시 형태에는 다양한 단계의 발명이 포함되어 있어, 개시되는 복수의 구성 요건에서의 적절한 조합에 의해 다양한 발명이 추출될 수 있다. 예를 들면, (각) 실시 형태에 나타내어지는 전체 구성 요건으로부터 몇 가지의 구성 요건이 삭제되어도, 발명이 해결하고자 하는 과제의 란에서 설명한 과제(중 적어도 1개)를 해결할 수 있고, 발명의 효과의 란에서 설명되어 있는 효과(중 적어도 1개)가 얻어지는 경우에는, 그 구성 요건이 삭제된 구성이 발명으로서 추출될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기억 매체 재생 장치의 구성예를 도시하는 블록도.

도 2는 도 1에 도시한 기억 매체 재생 장치에서의, 판정부의 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면.

도 3은 도 1에 도시한 기억 매체 재생 장치에서의, 오류 정정 부호 복호부에서의 오류 정정 처리에 관련되는 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면.

도 4는 도 1에 도시한 기억 매체 재생 장치에서의, 오류 정정 부호 복호부에서의 소실 정정 처리에 관련되는 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기억 매체 재생 장치의 구성예를 도시하는 블록도.

도 6은 도 5에 도시한 기억 매체 재생 장치에서의, 정정 모드 설정부의 구성 예를 도시하는 도면.

도 7은 도 5에 도시한 기억 매체 재생 장치에서의, 오류 정정 발생 이력 기억부의 구성예를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 10' : 기억 매체 재생 장치

11 : 판정부

12 : 오류 정정 부호 복호부

13 : 소실 부호 설정부

14, 14' : 오류 정정 발생 이력 기억부

20 : 기억 매체

21 : 읽어내기값

22 : 재생 데이터

23 : 부대 정보

25 : 부호 오류 위치 데이터

26 : 오류 발생 이력 데이터

27 : 소실 정보

31 : 정정 모드 설정부

32 : 정정 모드

Claims

반도체 기억 장치로서,

불량 셀이 누적되어 가는 기억 매체와,

상기 기억 매체에 기억된 데이터에 대해, 부호 에러 및 소실 에러에 대한 정정 능력이 있는 에러 정정 처리를 행하면서 디코드하는 디코더와,

상기 데이터에 포함되는 부호로서, 상기 디코더에 의해 상기 부호 에러가 생겼다고 검출된 부호에 대해, 상기 기억 매체에서의 어드레스의 이력을 기억하는 메모리와,

상기 메모리에 기억된 상기 이력에 기초하여, 상기 에러 정정 처리의 내용을 바꾸도록 상기 디코더를 제어하는 컨트롤러

를 구비하고,

상기 컨트롤러는, 상기 에러 정정 처리의 초기 설정으로서 상기 부호 에러의 오류 정정 가능한 부호수와 상기 소실 에러의 소실 정정 가능한 부호수를 각각 소정의 값으로 설정하고, 상기 기억 매체의 불량 셀이 검출되는 것에 따라서 상기 소실 정정 가능한 부호수를 상기 소정의 값으로부터 증가시키고, 증가된 상기 소실 정정 가능한 부호수에 따라서 상기 오류 정정 가능한 부호수를 변경하는 반도체 기억 장치.
제1항에 있어서,

상기 기억 매체로부터 읽어내어진 상기 데이터에 포함되는 코드마다의 정확도를 판정하고, 상기 정확도를 나타내는 부대 정보를 생성하는 판정 유닛을 더 포함하고,

상기 컨트롤러는, 상기 메모리에 기억된 상기 이력과, 상기 판정 유닛에 의해 생성된 상기 부대 정보에 기초하여, 상기 기억 매체로부터 읽어내어진 상기 데이터에 상기 디코더에 의한 상기 에러 정정 처리 시에 상기 소실 에러로서 취급할 코드가 포함되어 있는지의 여부를 나타내는 소실 정보를 설정하고,

상기 디코더는, 상기 컨트롤러에 의해 설정된 상기 소실 정보에 따라서 상기 에러 정정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
제2항에 있어서,

상기 판정 유닛은, 상기 코드마다의 상기 정확도를 판정할 때에, 코드의 각각에 대한 아날로그 전압값이 임계값으로부터 소정의 범위 내인지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
제1항에 있어서,

상기 디코더는, 상기 부호 에러 및 상기 소실 에러에 대한 정정 능력이 서로 다른 복수의 정정 모드 중 어느 하나에서 동작함으로써 상기 에러 정정 처리를 행하고,

상기 컨트롤러는, 상기 메모리에 기억된 상기 이력에 기초하여 상기 복수의 정정 모드 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 정정 모드에서 동작하도록 상기 디코더를 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
제1항에 있어서,

상기 디코더는, 이하의 관계식

2t+s+1≤dmin

(여기서, dmin은 상기 데이터에 포함되는 각 부호의 최소 자유 거리이며, t는 정정이 가능한 부호 에러의 수이며, s는 정정이 가능한 소실 에러의 수임)

을 만족시키는 상기 에러 정정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
제1항에 있어서,

상기 기억 매체는 NAND형 플래시 메모리인 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
불량 셀이 누적되어 가는 기억 매체에 기억된 데이터를 디코드하기 위한 방법으로서,

기억 매체에 기억된 데이터에 대해, 부호 에러 및 소실 에러에 대한 정정 능력이 있는 에러 정정 처리를 행하면서 디코드하는 처리와,

상기 데이터에 포함되는 부호로서, 상기 부호 에러가 생겼다고 검출된 부호에 대해, 상기 기억 매체에서의 어드레스의 이력을 기억하는 처리와,

기억된 상기 이력에 기초하여, 상기 에러 정정 처리의 내용을 제어하는 처리

를 포함하고,

상기 에러 정정 처리의 초기 설정으로서 상기 부호 에러의 오류 정정 가능한 부호수와 상기 소실 에러의 소실 정정 가능한 부호수를 각각 소정의 값으로 설정하고, 상기 기억 매체의 불량 셀이 검출되는 것에 따라서 상기 소실 정정 가능한 부호수를 상기 소정의 값으로부터 증가시키고, 증가된 상기 소실 정정 가능한 부호수에 따라서 상기 오류 정정 가능한 부호수를 변경하는 디코드 방법.
제7항에 있어서,

상기 기억 매체로부터 읽어내어진 상기 데이터에 포함되는 코드마다의 정확도를 판정하는 처리와,

상기 정확도를 나타내는 부대 정보를 생성하는 처리를 더 포함하고,

기억된 상기 이력과, 생성된 상기 부대 정보에 기초하여, 상기 기억 매체로부터 읽어내어진 상기 데이터에 상기 에러 정정 처리 시에 상기 소실 에러로서 취급할 코드가 포함되어 있는지의 여부를 나타내는 소실 정보를 설정함으로써 상기 에러 정정 처리의 상세를 제어하고,

설정된 상기 소실 정보에 따라서 상기 에러 정정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 디코드 방법.
제8항에 있어서,

상기 코드마다의 상기 정확도를 판정할 때에는, 코드의 각각에 대한 아날로그 전압값이 임계값으로부터 소정의 범위 내인지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 디코드 방법.
제7항에 있어서,

상기 부호 에러 및 상기 소실 에러에 대한 정정 능력이 서로 다른 복수의 정정 모드 중 어느 하나에서 동작함으로써 상기 에러 정정 처리를 행하고,

기억된 상기 이력에 기초하여 상기 복수의 정정 모드 중 어느 하나를 선택함으로써 상기 에러 정정 처리의 상세를 제어하는 것을 특징으로 하는 디코드 방법.
제7항에 있어서,

상기 에러 정정 처리는, 이하의 관계식

2t+s+1≤dmin

(여기서, dmin은 상기 데이터에 포함되는 각 부호의 최소 자유 거리이며, t는 정정이 가능한 부호 에러의 수이며, s는 정정이 가능한 소실 에러의 수임)

을 만족시키는 것을 특징으로 하는 디코드 방법.
제7항에 있어서,

상기 기억 매체는 NAND형 플래시 메모리인 것을 특징으로 하는 디코드 방법.