非易失性半導體存儲器的檢查方法及存儲檢查程序的記錄介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】根據(jù)實施例,用于檢查包含具備多個塊的第1區(qū)域和第2區(qū)域的非易失性半導體存儲器的檢查方法,對上述第1區(qū)域所包含的每塊執(zhí)行包含第1至第6處理的第1檢查處理。上述第1處理進行塊刪除,上述第2處理在上述第1處理之后,對進行了上述塊刪除的第1塊進行數(shù)據(jù)寫入,上述第3處理在上述第2處理之后,進行從上述第1塊內(nèi)的第2頁面以外的多個第1頁面讀出數(shù)據(jù)的第1讀出,上述第4處理在上述第3處理之后,進行從上述第2頁面讀出數(shù)據(jù)的第2讀出,上述第5處理在上述第3處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第1讀出錯誤的事件,上述第6處理在上述第4處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第2讀出錯誤的事件。
【專利說明】非易失性半導體存儲器的檢查方法及存儲檢查程序的記錄 介質(zhì)
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請享受以美國專利臨時申請61/803932號(申請日:2013年3月21日)作 為基礎(chǔ)申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎(chǔ)申請,包含基礎(chǔ)申請的全部內(nèi)容。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明的實施例涉及非易失性半導體存儲器的檢查方法及存儲檢查程序的記錄 介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0004] 作為個人計算機等信息處理裝置的外部存儲裝置,除了 HDD (Hard Disk Drive :硬 盤驅(qū)動器)以外,采用SSD (Solid State Drive:固態(tài)驅(qū)動器)。SSD具備NAND型閃速存儲 器,作為非易失性半導體存儲器。
[0005] 例如,在與HDD相同的環(huán)境下使用SSD時,若數(shù)據(jù)的改寫頻發(fā),則SSD會被磨損 (wear-out)。因此,若產(chǎn)品出廠前的篩選(screening)不充分,則產(chǎn)品出廠后的故障率 (failure rate)增加。
[0006] 另外,為了提高SSD的可靠性,考慮在篩選步驟(screening process)中對SSD反 復進行數(shù)據(jù)的改寫。但是,進行這樣的篩選時,檢查時間及檢查成本增大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的實施例提供可降低非易失性半導體存儲器的檢查時間及檢查成本的檢 查方法。
[0008] 本發(fā)明的一例實施例是一種存儲非易失性半導體存儲器的檢查程序的記錄介質(zhì), 上述非易失性半導體存儲器按頁面單位進行數(shù)據(jù)的寫入,按上述頁面單位的二以上的自然 數(shù)倍的塊單位進行數(shù)據(jù)的刪除,包含具備多個塊的第1區(qū)域和第2區(qū)域,
[0009] 上述程序構(gòu)成為使用于控制上述非易失性半導體存儲器的控制器執(zhí)行第1檢查 處理,
[0010] 上述第1檢查處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊執(zhí)行第1至第6處理,
[0011] 上述第1處理進行塊刪除,
[0012] 上述第2處理在上述第1處理之后,對進行了上述塊刪除的第1塊進行數(shù)據(jù)寫入,
[0013] 上述第3處理在上述第2處理之后,進行從上述第1塊內(nèi)的第2頁面以外的多個 第1頁面讀出數(shù)據(jù)的第1讀出,
[0014] 上述第4處理在上述第3處理之后,進行從上述第2頁面讀出數(shù)據(jù)的第2讀出,
[0015] 上述第5處理在上述第3處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生 了第1讀出錯誤的事件,
[0016] 上述第6處理在上述第4處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生 了第2讀出錯誤的事件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是第1實施例的存儲系統(tǒng)的方框圖。
[0018] 圖2是NAND型閃速存儲器的方框圖。
[0019] 圖3是NAND存儲芯片的方框圖。
[0020] 圖4是存儲單元陣列的方框圖。
[0021] 圖5是存儲單元陣列所包含的一個平面的電路圖。
[0022] 圖6是2位數(shù)據(jù)和存儲單元的閾值電壓分布的關(guān)系示圖。
[0023] 圖7是SSD的啟動次序的流程圖。
[0024] 圖8是電源裝置的示意圖。
[0025] 圖9是恒溫槽及電源裝置的示意圖。
[0026] 圖10是第1實施例的篩選工作的流程圖。
[0027] 圖10A是篩選工作的流程圖。
[0028] 圖11是讀出工作的流程圖。
[0029] 圖12是讀出工作的流程圖。
[0030] 圖13是頁面的讀出順序的說明圖。
[0031] 圖14是頁面的讀出順序的說明圖。
[0032] 圖15是頁面地址和周期的關(guān)系的說明圖。
[0033] 圖16是頁面地址和周期編號的關(guān)系的說明圖。
[0034] 圖17是篩選日志的一例示圖。
[0035] 圖18是篩選日志的一例示圖。
[0036] 圖19是篩選的全體步驟的流程圖。
[0037] 圖20是篩選的全體步驟的流程圖。
[0038] 圖21是篩選的全體步驟的流程圖。
[0039] 圖22是檢查裝置的示意圖。
[0040] 圖23是篩選步驟后檢查的流程圖。
[0041] 圖24是讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)的分布示圖。
[0042] 圖25是產(chǎn)品出廠前處理的處理內(nèi)容的說明圖。
[0043] 圖26是第2實施例的通常模式和自由運行模式的切換工作的狀態(tài)遷移圖。
[0044] 圖27是第3實施例的通常模式和自由運行模式的切換工作的狀態(tài)遷移圖。
[0045] 圖28是第4實施例的讀出工作的流程圖。
[0046] 圖29是第4實施例的讀出工作的流程圖。
[0047] 圖30是第5實施例的篩選工作的流程圖。
[0048] 圖31是讀出工作的流程圖。
[0049] 圖32是讀出工作的流程圖。
[0050] 圖33是頁面的讀出順序的說明圖。
[0051] 圖34是存儲單元陣列的部分立體圖。
[0052] 圖35是存儲單元陣列的部分電路圖。
[0053] 圖36是存儲單元的截面圖。
[0054] 圖37是第6實施例的SSD的篩選工作的流程圖。
[0055] 圖37A是SSD的篩選工作的流程圖。
[0056] 圖38是編寫工作的說明圖。
[0057] 圖39是編寫工作的說明圖。
[0058] 圖40是讀出工作的流程圖。
[0059] 圖41是篩選的全體步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0060] 以下,參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施例。另外,以下的說明中,具有同一功能及構(gòu)成 的要素附上同一符號,僅僅在必要時進行重復說明。
[0061] 各功能塊可以通過組合硬件、計算機軟件之一或兩者來實現(xiàn)。因而,為了明確這些 功能塊,主要根據(jù)這些功能的觀點說明如下。這樣的功能是作為硬件或軟件執(zhí)行依賴于具 體的實施形態(tài)或?qū)θw系統(tǒng)的設(shè)計制約。本專業(yè)技術(shù)人員可以按具體的實施形態(tài)用各種方 法實現(xiàn)這些功能,這些實現(xiàn)手法也是實施例的范疇所包含的。另外,各功能塊不必如以下的 具體例那樣區(qū)別。例如,部分功能也可以由不同于以下的說明中例示的功能塊的其他功能 塊執(zhí)行。而且,例示的功能塊也可以進一步分割為更細的功能子塊。由哪個功能塊特定并 不限定實施例。
[0062] [第1實施例]
[0063] [1.存儲系統(tǒng)的構(gòu)成]
[0064] 圖1是第1實施例的存儲系統(tǒng)1的構(gòu)成方框圖。存儲系統(tǒng)1具備非易失性半導體 存儲裝置3。非易失性半導體存儲裝置3是即使切斷電源也不會丟失數(shù)據(jù)的非易失性存儲 器(非暫時的存儲器),本實施例中,作為非易失性半導體存儲裝置3,舉例說明NAND型閃 速存儲器。另外,作為存儲系統(tǒng)1,舉例說明具備NAND型閃速存儲器的SSD(Solid State Drive :固態(tài)驅(qū)動器)。
[0065] SSD1經(jīng)由接口 11及電源線12與主機裝置10(信息處理裝置)連接。主機裝置 10例如由個人計算機、CPU核或者與網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器等構(gòu)成。主機裝置10對SSD1執(zhí)行 數(shù)據(jù)存取控制,例如,通過向SSD1發(fā)送寫入請求、讀出請求及刪除請求,對SSD1執(zhí)行數(shù)據(jù)的 寫入、讀出及刪除。
[0066] SSD1具備SSD控制器(存儲裝置控制部)2、NAND型閃速存儲器3、接口控制器(接 口部)4及電源供給部5。SSD控制器2、接口控制器4及NAND型閃速存儲器3通過總線6 相互連接。
[0067] 電源供給部5通過電源線12與主機裝置10連接,接受從主機裝置10供給的外部 電源。電源供給部5和NAND型閃速存儲器3通過電源線7a連接,電源供給部5和SSD控 制器2通過電源線7b連接,電源供給部5和接口控制器4通過電源線7c連接。電源供給 部5對外部電源進行升壓及降壓,生成各種電壓,向SSD控制器2、NAND型閃速存儲器3及 接口控制器4供給各種電壓。
[0068] 接口控制器4通過接口 11與主機裝置10連接。接口控制器4執(zhí)行與主機裝置10 的接口處理。作為接口 11,米用 SATA(Serial Advanced Technology Attachment:串行高 級技術(shù)附件)、PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express:高速外設(shè)部 件互連)、SAS(Serial Attached SCSI:串行連接 SCSI)、USB(Universal Serial Bus:通用 串行總線)等。本實施例中,作為接口 11,以采用SATA場合的例子進行說明。
[0069] NAND型閃速存儲器3非易失地存儲數(shù)據(jù)。在NAND型閃速存儲器3的物理地址空 間,確保存儲固件(FW)的FW區(qū)域3A、存儲管理信息的管理信息區(qū)域3B、存儲用戶數(shù)據(jù)的用 戶區(qū)域3C、存儲例如測試步驟時的各種日志的篩選日志區(qū)域3E。NAND型閃速存儲器3的電 路構(gòu)成將后述。
[0070] SSD控制器2控制SSD1的各種工作。SSD控制器2通過執(zhí)行在NAND型閃速存儲 器3的FW區(qū)域3A存儲的固件的處理器和各種硬件電路等來實現(xiàn)其功能,執(zhí)行針對來自主 機裝置10的寫請求、緩存刷新請求、讀請求等的各種指令的主機裝置10-NAND型閃速存儲 器3間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送控制、在RAM2A及NAND型閃速存儲器3存儲的各種管理表的更新·管理、 篩選處理等。SSD控制器2從電源線7b接受電源后,從FW區(qū)域3A讀出固件,然后,根據(jù)讀 出固件進行處理。SSD控制器2具備作為緩存區(qū)及操作區(qū)的RAM2A和ECC (Error Checking and Correcting :錯誤檢測和校正)電路2B。
[0071] RAM2A 由 DRAM (Dynamic Random Access Memory :動態(tài)隨機存取存儲器)、 SRAM (Static Random Access Memory :靜態(tài)隨機存取存儲器)等的易失性RAM, 或 MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory:磁阻隨機存取存儲器)、 FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory:鐵電隨機存取存儲器)、ReRAM(Resistance Random Access Memory :電阻隨機存取存儲器)、PRAM (Phase-change Random Access Memory :相變隨機存取存儲器)等的非易失性RAM構(gòu)成。
[0072] ECC電路2B在數(shù)據(jù)寫入時,對寫入數(shù)據(jù)生成糾錯碼,將該糾錯碼附加到寫入數(shù) 據(jù),發(fā)送到NAND型閃速存儲器3。另外,ECC電路2B在數(shù)據(jù)讀出時,對讀出數(shù)據(jù),采用讀出 數(shù)據(jù)所包含的糾錯碼進行檢錯(錯誤位檢測)及糾錯。ECC電路2B的ECC編碼、ECC解 密米用例如 Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)碼、Reed-Solomon(RS)碼、Low-Density Parity-Check(LDPC)碼。電路 2B 也可以是米用 Cyclic Redundancy Check(CRC)碼進行檢 錯的CRC電路2B。
[0073] 圖2是NAND型閃速存儲器3的構(gòu)成方框圖。NAND型閃速存儲器3具備一個以上 的NAND存儲芯片20。圖3是NAND存儲芯片20的構(gòu)成方框圖。
[0074] 存儲單元陣列22由可電改寫數(shù)據(jù)的存儲單元矩陣狀配置而成。在存儲單元陣列 22配設(shè)了多個位線、多個字線及共用源極線。在位線和字線的交差區(qū)域,配置存儲單元。
[0075] 作為行解碼器的字線控制電路25與多個字線連接,在數(shù)據(jù)的讀出、寫入及刪除 時,進行字線的選擇及驅(qū)動。位線控制電路23與多個位線連接,在數(shù)據(jù)的讀出、寫入及刪除 時,控制位線的電壓。另外,位線控制電路23在數(shù)據(jù)讀出時檢知位線的數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)寫入時 向位線施加與寫入數(shù)據(jù)相應(yīng)的電壓。列解碼器24根據(jù)地址,生成用于選擇位線的列選擇信 號,向位線控制電路23發(fā)送該列選擇信號。
[0076] 從存儲單元陣列22讀出的讀出數(shù)據(jù)經(jīng)由位線控制電路23、數(shù)據(jù)輸入輸出緩沖器 29從數(shù)據(jù)輸入輸出端子28向外部輸出。另外,從外部向數(shù)據(jù)輸入輸出端子28輸入的寫入 數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)輸入輸出緩沖器29,向位線控制電路23輸入。
[0077] 存儲單元陣列22、位線控制電路23、列解碼器24、數(shù)據(jù)輸入輸出緩沖器29及字線 控制電路25與控制電路26連接。控制電路26根據(jù)從外部向控制信號輸入端子27輸入的 控制信號,生成用于控制存儲單元陣列22、位線控制電路23、列解碼器24、數(shù)據(jù)輸入輸出緩 沖器29及字線控制電路25的控制信號及控制電壓。NAND存儲芯片20中,與存儲單元陣列 22以外的部分一起稱為存儲單元陣列控制部(NAND控制器)21。
[0078] 圖4是存儲單元陣列22的構(gòu)成方框圖。存儲單元陣列22具備一個或多個平面 (plane)(或District)。圖4中,例示了存儲單元陣列22具備2個平面(平面0及平面1) 的情況。各平面具備多個塊BLK。各塊BLK由多個存儲單元構(gòu)成,以該塊BLK為單位,刪除 數(shù)據(jù)。
[0079] 圖5是存儲單元陣列22所包含的一個平面的構(gòu)成的電路圖。平面所包含的各塊 BLK具備多個NAND單位。各NAND單位由串聯(lián)的多個存儲單元MC組成的存儲串MS和其兩 端連接的選擇柵(select gate) SI、S2構(gòu)成。選擇柵S1與位線BL連接,選擇柵S2與共用 源極線SRC連接。同一行配置的存儲單元MC的控制柵極與字線WL0?WLm-1之一共同連 接。另外,選擇柵S1與選擇線SGD共同連接,選擇柵S2與選擇線SGS共同連接。
[0080] 存儲單元(存儲單元晶體管)由具備在半導體基板的P型阱區(qū)上形成的層疊柵極 構(gòu)造的M0SFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導 體場效應(yīng)晶體管)構(gòu)成。層疊柵極構(gòu)造包含:在P型阱區(qū)上隔著柵極絕緣膜形成的電荷蓄 積層(浮置柵極)和在浮置柵極上隔著柵極間絕緣膜形成的控制柵極。存儲單元根據(jù)在浮 置柵極蓄積的電子數(shù),使閾值電壓(threshold voltage)變化,根據(jù)該閾值電壓的差異,存 儲數(shù)據(jù)。
[0081] 本實施例中,說明了各個存儲單元使用上位頁面(upper page)及下位頁面(lower page)進行2bit/cell的4值(4-level)存儲方式的情況,但是,即使是各個存儲單元使 用單一頁面進行l(wèi)bit/cell的2值(2-level)存儲方式或使用上位頁面、中位頁面及下位 頁面進行3bit/cell的8值(8-level)存儲方式的情況,或者采用4bit/cell以上的多值 (multi-level)存儲方式的情況下,本實施例的本質(zhì)也不變。存儲單元不限于具有浮置柵極 的構(gòu)造,也可以是MONOS (Metal-〇xide-Nitride-〇xide-Silicon)型等通過在作為電荷蓄 積層的氮化界面捕獲電子而使閾值電壓變化的構(gòu)造。M0N0S型的存儲單元也同樣,可以構(gòu)成 為存儲1位,也可以構(gòu)成為存儲多值(multi-level)。也可以是美國專利8,189, 391號說明 書、美國專利申請公開第2010/0207195號說明書、美國專利申請公開第2010/0254191號說 明書記述的3維地配置了存儲單元的非易失性半導體存儲器。
[0082] 一個字線連接的多個存儲單元構(gòu)成一個物理扇區(qū)。按物理扇區(qū)寫入數(shù)據(jù)并讀出 數(shù)據(jù)。另外,物理扇區(qū)可以與主機裝置管理的LBA(Logical Block Addressing)的邏輯扇 區(qū)無關(guān)地進行定義。物理扇區(qū)的尺寸可以與邏輯扇區(qū)的尺寸相同,也可以不同。為本實施 例的2bit/cell寫入方式(4-level)的場合,一個物理扇區(qū)存儲2頁面量的數(shù)據(jù)。另外,為 lbit/cell寫入方式(2-level)的場合,一個物理扇區(qū)存儲1頁面量的數(shù)據(jù),為3bit/cell 寫入方式(8-level)的場合,一個物理扇區(qū)存儲3頁面量的數(shù)據(jù)。
[0083] 讀出工作、驗證工作及寫入(編寫)工作時,NAND控制器21根據(jù)從SSD控制器2 接收的物理地址,選擇一個字線,選擇一個物理扇區(qū)。該物理扇區(qū)內(nèi)的頁面的切換通過物理 地址進行。作為物理地址的例,有Row Address。本實施例中,也將寫入表述為編寫,但是 寫入和編寫同義。為2bit/cell寫入方式的場合,SSD控制器2向物理扇區(qū)分配上位頁面 (Upper Page)及下位頁面(Lower Page)的2個頁面,對這些全部頁面分配物理地址。為 2bit/cell寫入方式的場合,一個存儲單兀中的閾值電壓構(gòu)成為具有4種分布。
[0084] 圖6是2位數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)"11","01","10","00")和存儲單元的閾值電壓分布的關(guān) 系的示圖。νΑ1是從僅僅下位頁面已經(jīng)寫入而上位頁面未寫入的物理扇區(qū)讀出2個數(shù)據(jù)時 向選擇字線施加的電壓。V Alv是向閾值電壓分布Α1進行寫入時,為了確認寫入是否結(jié)束而 向選擇字線施加的驗證電壓。
[0085] VA2、VB2、VC2是從下位頁面及上位頁面已經(jīng)寫入的物理扇區(qū)讀出4個數(shù)據(jù)時向選擇 字線施加的電壓。v A2V、vB2V、vra是向各閾值電壓分布進行寫入時,為了確認寫入是否結(jié)束而 向選擇字線施加的驗證電壓。V Madl、VMad2是進行數(shù)據(jù)讀出時,向非選擇存儲單元施加,不管 其保持數(shù)據(jù)如何都使該非選擇存儲單元導通的讀出電壓。
[0086] VOT、Vevl、Vev2是刪除存儲單元的數(shù)據(jù)時,為了確認該刪除是否結(jié)束而向存儲單元施 加的刪除驗證電壓。本實施例中V ev、Vevl、Vev2具有負的值。
[0087] 各驗證電壓的大小考慮相鄰存儲單元的干涉的影響而確定。
[0088] 上述的各電壓的大小關(guān)系如下。
[0089] Vevl < VA1 < VAlv < Vreadl
[0090] Vev2〈 Va2〈 Va2V〈 Vb2〈 Vb2V〈 Vc2〈 Vc2V〈 Vread2
[0091] 本實施例中,刪除驗證電壓Vev、Vevl、Vev2為負的值,但是實際的刪除驗證工作中向 存儲單元的控制柵極施加的電壓不是負的值,是零或正的值。即,實際的刪除驗證工作中, 向存儲單元的背面柵極施加正的電壓,向存儲單元的控制柵極施加零或比背面柵極電壓小 的正的電壓。換言之,刪除驗證電壓V ev、Vevl、Vev2是等價地具有負的值的電壓。
[0092] 本實施例中,塊刪除后的存儲單元的閾值電壓分布ER的上限值也是負的值,分配 了數(shù)據(jù)"11"。下位頁面及上位頁面寫入狀態(tài)的數(shù)據(jù)"〇1"、"1〇"、"〇〇"的存儲單元分別具有 正的閾值電壓分布A2、B2、C2 (A2、B2、C2的下限值也是正的值)。數(shù)據(jù)"01"的閾值電壓分 布A2的電壓值最低,數(shù)據(jù)"00"的閾值電壓分布C2的電壓值最高,各種閾值電壓分布的電 壓值具有A2〈B2〈C2的關(guān)系。下位頁面寫入且上位頁面未寫入狀態(tài)的數(shù)據(jù)"10"的存儲單元 具有正的閾值電壓分布A1 (A1的下限值也是正的值)。
[0093] 圖6所不閾值電壓分布只是一例,本實施例不限于此。例如,圖6中,說明了閾值 電壓分布A2、B2、C2全部為正的閾值電壓分布,但是,閾值電壓分布A2為負的電壓分布,閾 值電壓分布B2、C2為正的電壓分布的情況也是本實施例的范圍所包含的。另外,閾值電壓 分布ER1、ER2即使設(shè)為正的值,本實施例也不限于此。另外,本實施例中,ER2、A2、B2、C2的 數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系分別設(shè)為"11"、"〇1"、"1〇"、"〇〇",但是,例如也可以分別設(shè)為"11"、"〇1"、 " 00 "、" 10 "的其他對應(yīng)關(guān)系。
[0094] 一個存儲單元的2位數(shù)據(jù)由下位頁面數(shù)據(jù)和上位頁面數(shù)據(jù)組成,下位頁面數(shù)據(jù)和 上位頁面數(shù)據(jù)通過分別的寫入工作即2次的寫入工作,向存儲單元寫入。數(shù)據(jù)表述為"XY" 時,"X"表示上位頁面數(shù)據(jù),"Y"表示下位頁面數(shù)據(jù)。
[0095] 首先,參照圖6的第1段?第2段說明下位頁面數(shù)據(jù)的寫入。下位頁面數(shù)據(jù)的寫 入根據(jù)SSD控制器2向NAND控制器21輸入的寫入數(shù)據(jù)(下位頁面數(shù)據(jù))進行。刪除狀態(tài) 的存儲單元具有刪除狀態(tài)的閾值電壓分布ER,存儲數(shù)據(jù)"11"。NAND控制器21向刪除狀態(tài) 的存儲單元進行下位頁面數(shù)據(jù)的寫入時,存儲單元的閾值電壓分布ER根據(jù)下位頁面數(shù)據(jù) 的值("1"或者"〇"),分為2個閾值電壓分布(ER1,A1)。下位頁面數(shù)據(jù)的值為"1"的場 合,NAND控制器21不向存儲單元的隧道氧化膜施加高電場,防止存儲單元的閾值電壓Vth 的上升。結(jié)果,刪除狀態(tài)的閾值電壓分布ER被維持,因此ER1=ER,但是ER1>ER也可以。 [0096] 另一方面,下位頁面數(shù)據(jù)的值為"0"的場合,NAND控制器21向存儲單元的隧道氧 化膜施加高電場,向浮置柵極注入電子,使存儲單元的閾值電壓Vth上升預定量。具體地 說,NAND控制器21設(shè)定驗證電壓VAlv,反復進行寫入工作,直到成為該驗證電壓VAlv以上的 閾值電壓為止。結(jié)果,存儲單元變化為寫入狀態(tài)(數(shù)據(jù)"10")。即使寫入工作反復預定次 數(shù)也無法達到預定的閾值電壓時(或未達到預定的閾值電壓的存儲單元數(shù)在預定值以上 時),對該物理頁面的寫入成為"寫入錯誤",NAND控制器21向SSD控制器2通知寫入錯誤。
[0097] 接著,參照圖6的第2段?第3段說明上位頁面數(shù)據(jù)的寫入。上位頁面數(shù)據(jù)的寫 入根據(jù)SSD控制器2向NAND控制器21輸入的寫入數(shù)據(jù)(上位頁面數(shù)據(jù))和已經(jīng)向存儲單 元寫入的下位頁面數(shù)據(jù)進行。
[0098] S卩,上位頁面數(shù)據(jù)為"1"時,NAND控制器21不向存儲單元的隧道氧化膜施加高電 場,防止存儲單元的閾值電壓Vth的上升。結(jié)果,數(shù)據(jù)"11"(刪除狀態(tài)的閾值電壓分布ER1) 的存儲單元原樣維持數(shù)據(jù)" 11"(閾值電壓分布ER2),數(shù)據(jù)" 10"(閾值電壓分布A1)的存 儲單元原樣維持數(shù)據(jù)"10"(閾值電壓分布B2)。但是,為了確保各分布間的電壓余量的目 的,NAND控制器21采用比上述的驗證電壓V Alv大的正的驗證電壓VB2V,調(diào)節(jié)閾值電壓分布 的下限值,從而,期望形成使閾值電壓分布的寬度變狹的閾值電壓分布B2。NAND控制器21 即使按預定次數(shù)反復調(diào)節(jié)下限值也無法達到預定的閾值電壓時(或未達到預定的閾值電 壓的存儲單元數(shù)為預定值以上時),對該物理頁面的寫入(program operation)成為"寫入 錯誤",NAND控制器21向SSD控制器2通知寫入錯誤。
[0099] 另一方面,上位頁面數(shù)據(jù)的值為"0"時,NAND控制器21向存儲單元的隧道氧化 膜施加高電場,向浮置柵極注入電子,使存儲單元的閾值電壓Vth上升預定量。具體地說, NAND控制器21設(shè)定驗證電壓VA2V、VC2V,反復進行寫入工作直到成為該驗證電壓V A2V、VC2V以 上的閾值電壓為止。結(jié)果,數(shù)據(jù)"11"(刪除狀態(tài)的閾值電壓分布ER1)的存儲單元變化為閾 值電壓分布A2的數(shù)據(jù)"01",數(shù)據(jù)"10"(閾值電壓分布A1)的存儲單元變化為閾值電壓分 布C2的數(shù)據(jù)"00"。NAND控制器21即使按預定次反復寫入工作也無法達到預定的閾值電 壓時(或未達到預定的閾值電壓的存儲單元數(shù)在預定值以上時),對該物理頁面的寫入成 為"寫入錯誤",NAND控制器21向SSD控制器2通知寫入錯誤。
[0100] 刪除工作(erase operation)中,NAND控制器21設(shè)定刪除驗證電壓Vev,反復進行 刪除工作直到成為該刪除驗證電壓以下的閾值電壓為止。結(jié)果,存儲單元變化為刪除狀 態(tài)(數(shù)據(jù)"11")。NAND控制器21即使預定次數(shù)反復進行刪除工作也無法成為預定的閾值 電壓以下時(或未成為預定的閾值電壓以下的存儲單元數(shù)在預定值以上時),對該物理頁 面的刪除成為"刪除錯誤"(erase error),NAND控制器21向SSD控制器2通知刪除錯誤。
[0101] 以上是一般的4值(4-level)存儲方式中的數(shù)據(jù)寫入方式的一例。3bit/cell以 上的多值(multi-level)存儲方式中,也僅僅是向上述的工作還添加了根據(jù)上位的頁面數(shù) 據(jù)將閾值電壓分布分割為8種以上的工作,因此基本的工作同樣。
[0102] (讀取干擾)(read disturb)
[0103] 如上所述,SSD控制器2從NAND型閃速存儲器3進行數(shù)據(jù)的讀出時,NAND控制器 21通過向非選擇存儲單元施加 V_dl、V_d2,不管其保持數(shù)據(jù)如何都使非選擇存儲單元導通, 進行選擇存儲單元的讀出。為了足夠大到使非選擇存儲單元導通且足夠小到不會改寫非選 擇存儲單元的保持數(shù)據(jù)的程度,V_dl及V_ d2期望作為NAND控制器21的設(shè)計參數(shù)在開發(fā) 時確定,或者,作為NAND存儲芯片20的制造時參數(shù),在制造時寫入NAND存儲芯片20內(nèi)的 ROM FUSE 區(qū)域。
[0104] 對同一塊多次進行讀出時,對非選擇存儲單元的隧道氧化膜多次施加電場。結(jié) 果,向非選擇存儲單元的浮置柵極注入電子,閾值電壓變動,非選擇存儲單元的保持數(shù)據(jù)可 能被破壞。這樣的讀出工作時的非選擇存儲單元的閾值電壓變動稱為讀取干擾,其導致的 非選擇存儲單元的數(shù)據(jù)破壞稱為讀取干擾故障(read disturb failure)(讀取干擾錯誤 (read disturb error))。讀取干擾故障的故障率容易受到存儲單元的隧道氧化膜、浮置柵 極的狀態(tài)的影響,對每個塊、NAND存儲芯片,故障率可能大幅變動。因而,通過在SSD出廠 前檢測讀取干擾故障率高的塊并設(shè)為壞塊而防止該塊以后被SSD控制器2訪問是重要的。 另外,優(yōu)選將讀取干擾故障率高的SSD判定為故障產(chǎn)品而不出廠。
[0105] [2.SSD1 的工作]
[0106] 接著,說明SSD1的各種工作。首先,說明SSD1的啟動次序。
[0107] NAND型閃速存儲器3的FW區(qū)域3a存儲的固件具備可執(zhí)行至少通常模式(normal mode)和自由運行模式(self-test mode,自檢模式)的2個模式的固件。通常模式是指執(zhí) 行與用戶、主機裝置10的指示相應(yīng)的工作的模式。通常模式包含通常的讀出工作、寫入工 作、刪除工作。自由運行模式是指不從SSD1的外部操作而由SSD1自動執(zhí)行特定的工作的 模式。該特定的工作處理通過由SSD控制器執(zhí)行自由運行模式用的固件而實現(xiàn)。
[0108] 圖7是SSD1的啟動次序(power on sequence)的流程圖。首先,從外部經(jīng)由電源 線12向SSD1供給外部電壓。電源供給部5向電源線7a?7c供給各種電壓(步驟S100)。 電源線7a達到預定電壓后(步驟S101),SSD控制器2啟動(步驟S102)。
[0109] SSD控制器2讀出在NAND型閃速存儲器3的FW區(qū)域3a存儲的固件(步驟S103)。 SSD控制器2在從FW區(qū)域3a讀出的固件是通常模式狀態(tài)的場合(步驟S104),隨后根據(jù)固 件執(zhí)行通常模式。另外,SSD控制器2在從FW區(qū)域3a讀出的固件是自由運行模式狀態(tài)的 場合(步驟S105),隨后根據(jù)固件執(zhí)行自由運行模式。另外,SSD控制器2在FW區(qū)域3a為 通常模式及自由運行模式以外的其他模式狀態(tài)的場合,隨后執(zhí)行與固件相應(yīng)的其他模式。
[0110] 例如,也可以采用通常模式專用固件和自由運行模式專用固件的2種。主機裝置 10、后述的檢查裝置100通過經(jīng)由接口 11改寫在FW區(qū)域3A存儲的固件,可以在通常模式 專用固件和自由運行模式專用固件之間切換。例如,主機裝置10、檢查裝置100向SSD控制 器 2 發(fā)送 ATA/ATAPI Command Set_3 (ACS-3) (http://www. tl3. org/)記載的遵從 INCITS ACS-3 的指令即 92h DOWNLOAD MICROCODE 指令、93h DOWNLOAD MICROCODE DMA 指令及自由 運行模式專用固件映像后,SSD控制器2將在FW區(qū)域3A存儲的通常模式專用固件改寫為自 由運行模式專用固件。例如,主機裝置10、檢查裝置100向SSD控制器2發(fā)送92h DOWNLOAD MICROCODE指令、93h DOWNLOAD MICROCODE DMA指令及通常模式專用固件映像后,SSD控制 器2將FW區(qū)域3A存儲的自由運行模式專用固件改寫為通常模式專用固件?;蛘?,固件也 可以由遵從INCITS ACS-3的SCT指令、其他供應(yīng)商獨自的指令來改寫。
[0111] 或者,通常模式和自由運行模式也可以采用共用的固件。該場合,除了固件以外, FW區(qū)域3a還存儲觸發(fā)信息。觸發(fā)信息存儲固件應(yīng)該以通常模式和自由運行模式中的哪個 模式執(zhí)行的信息。按啟動次序,SSD控制器2讀出固件并執(zhí)行時,SSD控制器2從FW區(qū)域 3a讀出觸發(fā)信息,以通常模式和自由運行模式中任一方的模式執(zhí)行固件。SSD控制器2通 過改寫觸發(fā)信息,可設(shè)定下一次啟動次序時要執(zhí)行固件的模式。主機裝置10、后述的檢查裝 置100可通過例如遵從INCITS ACS-3的SCT指令、其他供應(yīng)商獨自的指令向SSD控制器2 請求觸發(fā)信息的改寫。
[0112] [3.篩選工作]
[0113] 接著,說明本實施例的測試方法(篩選工作)。自由運行模式開始后,SSD控制器 2執(zhí)行NAND型閃速存儲器3的篩選工作(NAND篩選)。NAND篩選是指在反復進行塊的刪 除、編寫及讀出的同時,使NAND型閃速存儲器3老化(摩耗(wear-out)),使可能會初始故 障(initial failure)的塊在出廠前發(fā)生故障(促進可靠性)。SSD控制器2通過將檢測 到刪除錯誤、寫入錯誤及ECC不能糾正的錯誤(讀出錯誤)等的故障的塊設(shè)為壞塊(在壞 塊管理表3D登記),預防用戶使用將來可能會成為故障原因的塊。SSD控制器、檢查裝置 100通過報告并記錄檢查結(jié)果,將上述錯誤多的SSD判定為故障而不推向市場,可預防用戶 使用故障率高的SSD。
[0114] 以自由運行模式工作的NAND篩選中,不需要主機裝置10,因此,從降低NAND篩選 裝置的成本的觀點看,期望在NAND篩選中,如圖8,使得僅僅電源裝置40與SSD1連接。具 體地說,SSD1經(jīng)由電源線12與電源裝置40連接。接口 11與外部不連接。這樣,作為SSD1 用的外部電源,僅僅準備便宜的電源裝置40即可執(zhí)行NAND篩選。
[0115] 另外,如圖9所示,用同一設(shè)備篩選多個SSD1從成本、測試步驟的生產(chǎn)率(測試步 驟的處理能力)的改善的觀點看是優(yōu)選的。多個SSD1經(jīng)由電源線12與電源裝置40連接。 多個SSD1及電源裝置40收納在恒溫槽41。恒溫槽41可將內(nèi)部設(shè)定成預定的溫度。通過 采用這樣的裝置將多個SSD1 -次篩選,可以減少篩選時間,并降低篩選成本。由于可由單 一設(shè)備進行多個SSD1的篩選,因此工廠的設(shè)備專用面積也可削減。
[0116] 優(yōu)選的是,SSD控制器2經(jīng)由電源線12內(nèi)的信號線將篩選的狀態(tài)、結(jié)果通知電源 裝置40。作為通知篩選的狀態(tài)、結(jié)果的信號線的例,本實施例中,將電源線12內(nèi)的DAS/ DSS(Device Activity Signal/Disable Staggered Spinup)信號線用于篩選的狀態(tài)和結(jié)果 的通知。例如,DAS/DSS信號線與LED42電連接。SSD控制器2通過經(jīng)由DAS/DSS信號線控 制LED42,可以向進行SSD1的制造的操作部通知篩選的狀態(tài)、結(jié)果?;蛘?,也可以由恒溫槽 41電處理從DAS/DSS信號線接收的信號,使SSD1的篩選步驟的狀態(tài)、結(jié)果在例如恒溫槽41 連接的液晶顯示器顯示。操作部可以是人,也可以是機械。
[0117] 圖10是SSD1的篩選工作的流程圖。自由運行模式開始后,SSD控制器2執(zhí)行篩 選步驟。
[0118] 首先,SSD控制器2將管理篩選步驟完畢的塊的列表(處理完畢列表)清空(步 驟S300)。該處理完畢列表在SSD控制器2內(nèi)的RAM2A存儲。接著,SSD控制器2從NAND 型閃速存儲器3的用戶區(qū)域3C選擇一個塊(步驟S301)。塊選擇例如可以在(1)自由運行 模式開始后,選擇塊地址=〇的塊,然后通過反復執(zhí)行"塊地址+1"而順序地選擇塊,也可以 (2)隨機選擇塊。隨機的塊選擇方法例如可由SSD控制器2作成使塊地址隨機排列的塊地 址列表,在自由運行模式開始后選擇塊地址列表開頭的塊,然后通過反復執(zhí)行"塊地址列表 行數(shù)+1"而順序地選擇塊地址列表來實現(xiàn)。
[0119] (預讀)
[0120] 為了更高效篩選(測試)故障塊、故障NAND存儲器,優(yōu)選在步驟301的塊選擇和 步驟S303的刪除工作間,由SSD控制器2對選擇塊進行稱為預讀(Pre-read)的刪除前讀 出(步驟S302)。也可以不預讀S302而轉(zhuǎn)移到刪除S303,但是為了提高故障的檢測率,優(yōu) 選進行預讀S302。該步驟S302用于檢測訪問某塊時其他塊的數(shù)據(jù)被破壞的故障。作為這 樣的故障,例如有存儲單元陣列22的周邊電路的故障、布線故障等。
[0121] 例如對某循環(huán)(周期)處理完畢的塊(測試結(jié)束塊),有通過同一循環(huán)或后續(xù)的循 環(huán)中對其他塊的訪問而誤寫入數(shù)據(jù)的情況(誤寫入故障)。若不實施預讀,則該誤寫入的塊 的后續(xù)的循環(huán)的處理從數(shù)據(jù)刪除開始,誤寫入數(shù)據(jù)被刪除,因此無法檢測這樣的誤寫入。另 一方面,若實施預讀,則可以檢測這樣誤寫入的塊。
[0122] 或者,例如某循環(huán)處理完畢的塊有通過同一循環(huán)或后續(xù)的循環(huán)中對其他塊的訪問 而誤刪除數(shù)據(jù)的情況(誤刪除故障)。若不實施預讀,則該誤刪除的塊的后續(xù)的循環(huán)的處理 從數(shù)據(jù)刪除開始,在數(shù)據(jù)讀出前進行塊刪除和數(shù)據(jù)寫入,因此,無法檢測這樣的誤刪除。另 一方面,若實施預讀,則可以檢測這樣誤刪除的塊。
[0123] 或者,例如在S304向某塊寫入數(shù)據(jù)后到對其他塊進行S301?S306的處理等直到 數(shù)據(jù)刪除為止,空出一定的時間間隔,通過在刪除前由預讀再度讀出數(shù)據(jù),可以將數(shù)據(jù)保持 差的塊作為故障產(chǎn)品篩選。
[0124] 預讀中,SSD控制器2從選擇的塊中的某頁面讀出數(shù)據(jù),對讀出的數(shù)據(jù),用ECC電 路2B進行檢錯。本實施例中,SSD控制器2采用ECC電路2B的糾錯功能進行讀出數(shù)據(jù)的 檢錯。SSD控制器2對全部頁面進行該一系列的處理。例如選擇的塊中的各頁面的數(shù)據(jù)不 可糾錯時,或糾錯位數(shù)超過預定數(shù)時,SSD控制器2判斷該塊為故障塊。SSD控制器2優(yōu)選 將故障塊設(shè)為壞塊(將?設(shè)為壞塊=mark?as a bad block)。
[0125] 預讀中發(fā)生讀出錯誤時,如前述,該錯誤可能是誤寫入故障或誤刪除故障。預讀故 障可能是布線短路等NAND控制器21及其連接的布線的故障。即使SSD控制器2將發(fā)生預 讀故障的塊設(shè)為壞塊,也可能由其他塊再發(fā)生預讀故障。因此,優(yōu)選在預讀中發(fā)生故障時, SSD控制器2將SSD1判定為僅僅通過設(shè)為壞塊處理難以補救的故障,經(jīng)由LED42、檢查裝置 100向SSD1的制造擔當操作部通知故障內(nèi)容。從而,SSD1的制造擔當操作部通過廢棄或拒 絕SSD1,可以更牢靠地防止市場故障?;蛘撸陬A讀故障發(fā)生時,通過更換發(fā)生預讀故障的 NAND存儲芯片20,也可以補救SSD1。
[0126] 存在數(shù)據(jù)不可糾錯或糾錯位數(shù)超過預定數(shù)的塊時,也可以將SSD1視為故障產(chǎn)品, 立即結(jié)束篩選處理。SSD控制器2優(yōu)選通過結(jié)束循環(huán),使篩選立即結(jié)束,使LED42高速閃爍, 來向外部通知篩選異常結(jié)束,SSD1為故障產(chǎn)品。
[0127] 進行塊的數(shù)據(jù)讀出時,以哪個順序進行塊內(nèi)物理頁面讀出將后述。
[0128] 另外,例如,圖10中,即使不執(zhí)行作為預讀的步驟S302時,本實施例也有效。即使 不進行預讀工作也可以充分發(fā)揮本實施例的效果,但是從改善故障的檢測度的觀點看,優(yōu) 選在本實施例中進行預讀工作。
[0129] 另外,預讀S302也可以與讀出S305的工作不相同。例如,SSD控制器2也可以在 讀出S305中執(zhí)行后述的讀取干擾故障檢測處理,在預讀中從頁面0到末尾頁面為止,依次 讀出各頁面。
[0130] 另外,如圖10A,SSD控制器2也可以在預讀S302中執(zhí)行后述的讀取干擾故障檢測 處理,不進行讀出S305。
[0131] (刪除)
[0132] 接著,SSD控制器2刪除選擇塊的數(shù)據(jù)(步驟S303)。
[0133] (編寫)
[0134] 接著,SSD控制器2向選擇塊編寫數(shù)據(jù)(步驟S304)。步驟S304的編寫中,向選擇 塊編寫本體數(shù)據(jù)和ECC碼(糾錯用冗余位,spare bit for ECC)的兩方。另外,為了對存 儲單元均勻施加應(yīng)變且均勻進行篩選,SSD控制器2優(yōu)選生成隨機數(shù)列,作為用于編寫處理 的本體數(shù)據(jù)。更優(yōu)選的是,SSD控制器2采用按步驟或者循環(huán)而異的種子值來生成用于本 體數(shù)據(jù)的隨機數(shù)列。SSD控制器2對選擇塊內(nèi)的全部頁面(包含下位頁面及上位頁面的兩 方)進行編寫處理。另外,SSD控制器2將步驟S303中刪除錯誤的塊及步驟S304中寫入 錯誤的塊設(shè)為壞塊。
[0135] (讀出)
[0136] 接著,SSD控制器2讀出選擇塊的數(shù)據(jù)(步驟S305)。步驟S302及S305的讀出 中,SSD控制器2采用ECC碼進行本體數(shù)據(jù)的檢錯。本實施例中,SSD控制器2采用ECC電 路2B的糾錯功能進行讀出數(shù)據(jù)的檢錯。糾錯位數(shù)超過預定數(shù)時,SSD控制器2將選擇塊判 定為讀出錯誤,設(shè)為壞塊。另外,為了將可靠性低的塊更可靠地設(shè)為壞塊,優(yōu)選由SSD控制 器2將發(fā)生讀出錯誤的塊設(shè)為壞塊。另一方面,SSD控制器2也可以僅僅將發(fā)生刪除錯誤 及寫入錯誤的塊設(shè)為壞塊,發(fā)生讀出錯誤的塊不設(shè)為壞塊。
[0137] 圖11及圖12是步驟S305的讀出工作的流程圖。圖11及圖12中的任一方作為 讀出處理S305采用。圖11及圖12也可以適用于預讀S302。
[0138] 本實施例中,以保持在SSD控制器2內(nèi)的RAM (或SSD控制器2連接的RAM或NAND 閃速存儲器3的管理信息區(qū)域3B)保存的讀取干擾故障檢查對象的物理頁面的地址(以后 表述為PageAddressRDIST)為特征,本實施例中的讀出工作中,其特征在于,SSD控制器2進 行選擇塊內(nèi)的全物理頁面中物理頁面PageAddressRDIST以外的物理頁面的讀出及糾錯, 然后進行物理頁面PageAddressRDIST的讀出及糾錯。優(yōu)選的是,為了高效對全部頁面及全 部塊進行讀取干擾故障的篩選,PageAddressRDIST按塊選擇或按步驟S300?S308的周期 (循環(huán))來改變PageAddressRDIST的值。
[0139] SSD控制器2也可以采用多個不同的PageAddressRDIST。該場合,SSD控制器 2在塊讀出中避開由多個PageAddressRDIST指定的多個頁面進行讀出,避開的頁面的讀 出隨后進行。另外,為了高速且均勻?qū)θ鎯卧M行干擾故障檢查,例如SSD控制器 2也可以限定在PageAddressRDIST=0,1,3,5,7,9…這樣的下位頁面,由步驟S405選擇 PageAddressRDIST,也可以例如限定在 PageAddressRDIST=2,4,6,8,10,12...這樣的上位頁 面,由步驟 S405 選擇 PageAddressRDIST。
[0140] 或者,SSD控制器2也可以在各讀出工作S305中不是對單一頁面,而是對多 個頁面進行讀取干擾故障檢測S406?S408。即,SSD控制器2在第1周期,選擇多個 PageAddressRDIST 如 PageAddressRDIST=0,1,2, 3...,15,由 S406 ?S408 對這些多個 PageAddressRDIST進行讀取干擾故障檢測。然后,在第2周期,SSD控制器2選擇多個 PageAddressRDIST 如 PageAddressRDIST=16,17,18,19...,31,由 S406 ?S408 對這些多個 PageAddressRDIST進行讀取干擾故障檢測。
[0141] 本實施例中,SSD控制器2將PageAddressRDIST設(shè)置為0,作為自由運行模式 開始時刻的初始值,按循環(huán)使PageAddressRDIST加一(將PageAddressRDIST+Ι代入 PageAddressRDIST)(步驟S309)。加一后的PageAddressRDIST超過頁面地址的最大值時, SSD 控制器 2 將 PageAddressRDIST 復位為 0。
[0142] SSD控制器2讀出在SSD控制器2內(nèi)部的RAM內(nèi)保存的PageAddressRDIST (步驟 S400)。SSD控制器2選擇頁面地址=0 (步驟S401)。
[0143] 圖11的情況下,SSD控制器2比較選擇頁面地址和PageAddressRDIST(步驟 S402)。選擇頁面地址和PageAddressRDIST不相等時(步驟S402:否),SSD控制器2讀出 選擇頁面,進行檢錯處理(步驟S403)。本實施例中,SSD控制器2采用ECC電路2B的糾錯 功能進行讀出數(shù)據(jù)的檢錯。糾錯的位數(shù)超過預定數(shù)時或無法糾錯時,SSD控制器2優(yōu)選將 選擇塊設(shè)為壞塊。或,糾錯的位數(shù)超過預定數(shù)或無法糾錯時,SSD控制器2優(yōu)選使篩選處理 立即結(jié)束,通過使LED42高速閃爍,向操作部通知篩選異常結(jié)束,SSD1為故障產(chǎn)品。
[0144] 選擇頁面地址和PageAddressRDIST相等時(步驟S402:是),SSD控制器2跳過 選擇頁面的讀出處理S403。如后述,在選擇塊內(nèi)的其他頁面的讀出(步驟S401-S405)結(jié)束 后,SSD控制器2進行被跳過的頁面PageAddressRDIST的讀出處理(步驟S406)。
[0145] 圖12的情況下,SSD控制器2不比較選擇頁面地址和PageAddressRDIST,由步驟 S403讀出塊內(nèi)的全部的頁面(步驟S402不存在)。圖12的情況下,由讀取干擾的影響比 較少的S403進行讀出,檢測ECC不能糾正的錯誤,然后由干擾的影響較大的步驟S406再度 進行讀出,進行讀取干擾故障的檢測,因此,可以更明確區(qū)別讀取干擾故障和ECC不能糾正 的錯誤。
[0146] 接著,在圖11及圖12中,SSD控制器2都檢查選擇塊內(nèi)的全部的頁面選擇是否結(jié) 束(步驟S404)。在全部的頁面選擇未結(jié)時(步驟S404:否),SSD控制器2通過將選擇頁 面的地址加一,選擇下一個頁面(步驟S405)。對選擇的頁面同樣進行步驟S402?S404的 處理,選擇在選擇塊內(nèi)的全部頁面。
[0147] 全部的頁面選擇結(jié)束時(步驟S404:是),SSD控制器2再度選擇頁面 PageAddressRDIST,進行讀出及檢錯處理(步驟S406)。頁面PageAddressRDIST在對其他 頁面的讀出結(jié)束后讀出,因此不會從選擇塊內(nèi)的其他全部頁面受到讀取干擾的影響。從而, 可以高效篩選容易受到讀取干擾的影響的存儲單元。
[0148] 接著,SSD控制器2判定頁面PageAddressRDIST的糾錯位數(shù)是否超過預定數(shù)X或 糾錯是否失?。ú襟ES407)。步驟S407中糾錯位數(shù)未超過預定數(shù)X時,或糾錯成功時,SSD 控制器2判定對頁面PageAddressRDIST的讀取干擾的影響少,正常結(jié)束讀出處理(步驟 S407:否)。
[0149] 另一方面,步驟S407中糾錯位數(shù)超過預定數(shù)X時(步驟S407:是),或糾錯失敗 時,SSD控制器2判定頁面PageAddressRDIST為讀取干擾故障(讀取干擾錯誤)。頁面 PageAddressRDIST為讀取干擾故障時(步驟S407:是),選擇塊的讀取干擾故障的故障率 可能高,因此,SSD控制器2將選擇塊設(shè)為壞塊(步驟S408)。即,SSD控制器2向管理信息 區(qū)域3B的壞塊管理表3D追加選擇塊。SSD控制器2通過管理壞塊管理表3D,防止以后將 設(shè)為壞塊的塊用于數(shù)據(jù)的寫入。SSD控制器2在篩選日志3E記錄讀取干擾故障事件(步驟 S409)。
[0150] 另外,頁面PageAddressRDIST的糾錯位數(shù)超過預定數(shù)X或不可糾錯時,SSD控制 器2也可以將SSD1判定為故障產(chǎn)品。例如,優(yōu)選的是,頁面PageAddressRDIST的糾錯位數(shù) 超過預定數(shù)X時,或頁面PageAddressRDIST不可糾錯時,SSD控制器2立即結(jié)束篩選處理, 通過使LED高速閃爍,向外部通知篩選異常結(jié)束,SSD1為故障產(chǎn)品。
[0151] 對讀出S305采用圖12的讀出流程的場合,頁面PageAddressRDIST在通常的讀出 檢錯步驟內(nèi)的S403和讀取干擾故障檢測步驟內(nèi)的S407的兩方判定為讀出錯誤時,優(yōu)選的 是,SSD控制器2不將頁面PageAddressRDIST的S407的錯誤事件作為讀取干擾故障事件在 篩選日志3E記錄。從而,可以將讀取干擾故障和ECC不能糾正的錯誤更明確地區(qū)別分類。 另一方面,即使SSD控制器2將頁面PageAddressRDIST的S407的該讀取干擾故障事件在 篩選日志3E記錄,也可以由后述的檢查裝置100判別該故障是真讀取干擾故障或者不是讀 取干擾故障而是讀出錯誤,可以防止誤檢測。
[0152] 通常的讀出檢錯步驟內(nèi)的讀出S403中檢測到讀出錯誤時,SSD控制器2在篩選日 志3E記錄錯誤事件后,也可以跳過選擇塊相關(guān)的讀出工作S305以后的處理。SSD控制器2 通過在跳過后轉(zhuǎn)移到步驟S306的處理,可以縮短篩選步驟所要時間。
[0153] SSD控制器2在選擇塊內(nèi)的全部頁面選擇后,也可以1以上的次數(shù)反復進行圖11 的S402?S404或圖12的S403?S404。從而,可以進一步加強對讀取干擾故障檢測對象 區(qū)域的讀取干擾的影響,提高篩選強度。
[0154] 將本實施例的說明返回圖10。SSD控制器2在步驟S305之后,向處理完畢列表追 加選擇塊(步驟S306)。SSD控制器2也可以在步驟S300取代處理完畢列表而將RAM存儲 的未處理列表初始化,在步驟S306從未處理列表刪除選擇塊。SSD控制器2判定是否選擇 了 NAND型閃速存儲器3的用戶區(qū)域3C的全部塊(步驟S307)。SSD控制器2判定在步驟 S307中未選擇全部塊時,返回步驟S301,選擇下一個塊。
[0155] SSD控制器2在步驟S307中判定選擇了全部塊時,SSD控制器2判定是否經(jīng)過了 預定時間(步驟S308)。或,步驟S308中,也可以判定是否達到預定循環(huán)次數(shù)。SSD控制器 2判定未經(jīng)過預定時間時(或判定未達到預定循環(huán)次數(shù)時),反復進行步驟S300?S307。 優(yōu)選的是,SSD控制器2按步驟S300?S307的各循環(huán)使PageAddressRDIST加一。另一方 面,SSD控制器2判定步驟S308中經(jīng)過了預定時間時(或判定達到預定循環(huán)次數(shù)時),SSD 控制器2結(jié)束篩選工作。
[0156] 每塊的物理頁面數(shù)為256頁面時的各頁面的讀出順序如圖13及圖14所示。圖13 是采用圖11的流程時的例,圖14是采用圖12的流程時的例。
[0157] 圖13的例中,SSD控制器2按升序讀出從頁面地址=0到頁面地址=255的范圍的 頁面,另一方面,跳過頁面地址=PageAddres SRDIST的讀出。SSD控制器2在其他全部的頁 面的讀出結(jié)束后,作為第255頁面的讀出,進行頁面地址=PageAddre SSRDIST的讀出。如圖 15, SSD 控制器 2 按循環(huán)(周期)使 PageAddressRDIST 加一。PageAddressRDIST 的值如圖 16那樣遷移:
[0158] 周期編號=0:PageAddressRDIST=0
[0159] 周期編號=1 :PageAddressRDIST=l
[0160] 周期編號=2:PageAddressRDIST=2
[0161] 周期編號=3:PageAddressRDIST=3
[0162] …
[0163] [4.篩選日志]
[0164] 各種錯誤發(fā)生時,SSD控制器2在NAND型閃速存儲器2內(nèi)的篩選日志區(qū)域3E逐 次存儲錯誤的日志(篩選日志)。圖17是篩選日志的例。篩選日志例如由事件編號、時間 戳、周期編號、錯誤的種類、溫度、錯誤發(fā)生的物理地址的項目組成。
[0165] ?事件編號:對篩選日志內(nèi)的各日志事件按照時間系列編號的流水編號。
[0166] ?時間戳:從篩選步驟開始到錯誤發(fā)生為止經(jīng)過的時間(例如秒數(shù))。
[0167] ?周期編號:對圖15中的周期按照時間系列編號的流水編號。
[0168] ?錯誤的種類:表示錯誤的識別信息。例如S304的編寫(寫入)處理中發(fā)生錯誤 時,記入"寫入錯誤"。S303的刪除處理中發(fā)生錯誤時記入"刪除錯誤"。S302的預讀處理 中發(fā)生錯誤時記入"預讀故障"。S400?S404的讀出處理中發(fā)生錯誤時記入"ECC不能糾 正的錯誤"。S406?S408的讀出處理中發(fā)生錯誤時記入"干擾故障"。
[0169] ?溫度:表示錯誤發(fā)生時由SSD控制器2計測的溫度。
[0170] ?錯誤發(fā)生的物理地址:表示錯誤發(fā)生時訪問的NAND型閃速存儲器3的區(qū)域的物 理地址。
[0171] 例如,檢測到讀取干擾故障時(步驟S406:是),SSD控制器2在篩選日志3E記錄 讀取干擾故障事件(步驟S409)。
[0172] 如圖18, SSD控制器2也可以在篩選日志區(qū)域3E不僅記錄故障事件的列表,還記 錄讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)。例如,SSD控制器2按NAND存儲芯片地址在篩選日志區(qū)域3E記 錄干擾故障發(fā)生次數(shù)。從而,在篩選后的檢查步驟中,檢查裝置100容易特定干擾故障大量 發(fā)生并應(yīng)該取代的NAND存儲芯片?;蛘?,SSD控制器2也可以不在篩選日志區(qū)域3E記錄 故障事件的列表,而在篩選日志區(qū)域3E僅僅記錄圖18的讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)。
[0173] 圖19是篩選的全體的步驟流程。SSD1的制造擔當操作部將SSD與恒溫槽連接(步 驟S500)。SSD控制器2自動地開始自由運行模式,開始篩選步驟(步驟S501)。自由運行 模式中,SSD控制器2控制LED42,向操作部通知篩選步驟的狀態(tài)、結(jié)果。SSD控制器2執(zhí)行 具有圖10說明的讀取干擾故障檢測功能的篩選步驟(步驟S502)。然后,SSD控制器2自 動地結(jié)束自由運行模式(步驟S503)。SSD控制器2控制LED42,向操作部通知篩選步驟結(jié) 束的情況。當錯誤發(fā)生,篩選步驟異常結(jié)束時,優(yōu)選的是,SSD控制器2控制LED42,向操作 部通知篩選步驟異常結(jié)束的情況。另外,如圖20, SSD控制器2也可以在讀取干擾故障檢測 步驟(步驟S502)前,執(zhí)行通常的刪除、寫入及讀出組成的周期(步驟S504)等,在篩選步 驟內(nèi)與其他功能組合實施。另外,如圖21,在讀取干擾故障檢測步驟(步驟S502)前,也可 以實施美國申請13/602, 763所述的應(yīng)變步驟(步驟S505)。
[0174] [5.篩選后檢查]
[0175] 操作部目視確認LED42,確認篩選步驟的結(jié)束。或者,操作部在篩選步驟開始后 經(jīng)過預定時間后,視為篩選步驟結(jié)束。操作部確認篩選步驟的結(jié)束后,從電源裝置40取下 SSD1,如圖22,將SSD1與檢查裝置100連接,控制檢查裝置100,開始篩選步驟后檢查。檢 查裝置100構(gòu)成為可與SSD1連接。
[0176] 圖23是篩選步驟后檢查的流程圖。檢查裝置100進行篩選日志區(qū)域3E及壞塊管 理表3D的讀出(步驟S600, S601)。該讀出經(jīng)由例如前述非專利文獻所述的SCT指令、其 他供應(yīng)商獨自的指令而進行。檢查裝置100采用從篩選日志區(qū)域3E讀出的日志,判定篩選 步驟中是否發(fā)生預讀故障(步驟S602),存在預讀故障時(步驟S602:是),指示操作部廢 棄檢查對象SSD (步驟S603)。或者,檢查裝置100也可以從篩選日志區(qū)域3E的物理地址特 定發(fā)生預讀故障的NAND芯片,指示操作部更換該NAND芯片(步驟S603)。
[0177] 預讀故障不存在時(步驟S602:否),檢查裝置100從壞塊管理表3D取得壞塊 數(shù),判定壞塊數(shù)是否超過上限值(步驟S604)。上限值用于根據(jù)開發(fā)階段的可靠性評價確 定SSD1的產(chǎn)品壽命處于產(chǎn)品規(guī)格內(nèi)。上限值在例如檢查裝置100內(nèi)的存儲區(qū)域或SSD1內(nèi) 的NAND型閃速存儲器3存儲。另外,檢查裝置100可以取得NAND型閃速存儲器3全體的 壞塊數(shù)合計值,與上限值比較,也可以取得各個存儲單元陣列22的壞塊數(shù),與上限值比較, 也可以取得各個平面的壞塊數(shù),與上限值比較。壞塊數(shù)超過上限值時(步驟S604:是),廢 棄檢查對象SSD (步驟S603)。或者,也可以從壞塊管理表3D的物理地址特定壞塊大量發(fā)生 的NAND芯片,更換該NAND芯片(步驟S603)。
[0178] 壞塊數(shù)未超過上限值時(步驟S604:否),檢查裝置100將檢查對象SSD判定為 合格品,通知操作部(步驟S605)。另外,從壞塊管理表3D讀出壞塊數(shù)時,除了前述接口 11 以外,也可以使用 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)這樣的接口。
[0179] 在篩選步驟后檢查中,優(yōu)選的是,檢查裝置100從篩選日志取得讀取干擾故障發(fā) 生次數(shù),將讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)極大的SSD判定為故障產(chǎn)品。檢查裝置100在例如圖17 的篩選日志3E的錯誤事件的列表中,通過對錯誤的種類成為干擾故障的行的數(shù)計數(shù),可計 算讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)。另外,SSD控制器2也可以在篩選日志區(qū)域3E存儲讀取干擾故 障發(fā)生次數(shù),或者SSD控制器2從篩選日志計算讀取干擾故障發(fā)生次數(shù),檢查裝置100經(jīng)由 接口 11從SSD控制器2取得讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)。
[0180] SSD控制器2也可以在篩選日志區(qū)域3E存儲讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)。讀取干擾故 障發(fā)生次數(shù)的初始值為0。SSD控制器2在讀取干擾故障發(fā)生時(步驟S407:是),使讀取 干擾故障發(fā)生次數(shù)加一,在篩選日志區(qū)域3E存儲。檢查裝置100向SSD控制器2發(fā)送讀取 干擾故障發(fā)生次數(shù)取得請求后,SSD控制器2從篩選日志區(qū)域3E取得讀取干擾故障發(fā)生次 數(shù),向檢查裝置100發(fā)送。
[0181] SSD1的開發(fā)者在SSD1的開發(fā)時或SSD1的量產(chǎn)時,可以采用大量SSD1來合計讀取 干擾故障發(fā)生次數(shù),求出讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)的分布(圖24)。開發(fā)者對該分布,例如將 下方3 〇的讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)(=確率分布的下方累積確率為99. 87%的位置的讀取干 擾故障發(fā)生次數(shù))確定為讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)上限值。優(yōu)選的是,檢查裝置100在篩選 步驟后檢查中將讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)比讀取干擾故障發(fā)生次數(shù)上限值大的SSD判定為 故障。
[0182] 如上所述,預讀故障發(fā)生時,有存儲單元陣列22的周邊電路的故障、布線故障等 的可能性。優(yōu)選的是,檢查裝置100只要未檢測到發(fā)生故障的NAND存儲芯片更換完畢的情 況,將通知操作部不將該SSD出廠。SSD控制器2在預讀故障發(fā)生時,強制結(jié)束篩選步驟或 自由運行模式,控制LED,向操作部通知篩選步驟異常結(jié)束,SSD1判定為故障。操作部將預 讀故障發(fā)生的SSD從恒溫槽41取下,將其他篩選步驟對象SSD與恒溫槽41連接。這樣,可 以更高效地運行恒溫槽41,并增大由恒溫槽41可生產(chǎn)的SSD的臺數(shù),可以削減恒溫槽41對 每臺SSD1消耗的功率。
[0183] [6.效果]
[0184] 如上所述,篩選步驟的各選擇塊的讀出處理中,SSD控制器2在讀取干擾故障檢測 對象頁面以外的頁面的讀出工作結(jié)束后,進行讀取干擾故障檢測對象頁面的讀出工作。讀 出錯誤發(fā)生時,SSD控制器2將該錯誤事件作為讀取干擾故障,在篩選日志區(qū)域3E記錄。從 而,可以由檢查裝置100將讀取干擾故障與其他故障區(qū)別檢測。
[0185] 另外,SSD控制器2將讀取干擾故障發(fā)生時的選擇塊設(shè)為壞塊,以以后不對該塊進 行數(shù)據(jù)的讀出及寫入的方式進行管理。從而,即使有讀取干擾故障率高的塊,也可以由SSD 控制器2在出廠前將該塊篩選為壞塊,降低讀取干擾故障導致的市場故障率。
[0186] 另外,SSD控制器2在步驟S301將選擇塊變更為上述塊以外的塊之前進行讀取干 擾故障檢測對象頁面的讀出工作S406,然后在S301-S306選擇上述塊以外的塊并測試,在 S301再度選擇上述塊后,進行預讀工作S302。SSD控制器2在預讀工作發(fā)生讀出錯誤時,將 該錯誤事件作為預讀故障在篩選日志區(qū)域3E記錄。從而,可以抑制將預讀故障誤檢測為讀 取干擾故障,或者將讀取干擾故障誤檢測為預讀故障的誤檢測率。另外,通過抑制預讀故障 誤檢測為讀取干擾故障的誤檢測率,可以防止讀取干擾故障誤判定為預讀故障而將檢查對 象SSD判定為故障所導致的產(chǎn)品成品率降低。圖25表示了各錯誤及故障的分類和產(chǎn)品出 廠前處理的處理內(nèi)容的分類。
[0187] [第2實施例]
[0188] 第2實施例說明了通常模式和自由運行模式的切換方式的例。圖26是說明第2 實施例的通常模式和自由運行模式的切換工作的狀態(tài)遷移圖。優(yōu)選的是,SSD控制器2通 過向例如DAS/DSS信號線發(fā)送與SSD控制器2的各狀態(tài)對應(yīng)的不同樣式的信號,向操作部 通知各狀態(tài)。
[0189] 第2實施例中,SSD控制器2使用通常固件(通常FW)和自由運行固件(自由運 行FW)的2種固件,作為通常模式和自由運行模式的切換手段。
[0190] 固件的改寫可以采用SSD1支持的接口中定義的指令進行。例如,如第1實施例詳 述,米用遵從ASC-2的Download Microcode指令等。
[0191] 例如,通常模式用及自由運行模式用固件在例如網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器保存,按照以 下的順序在固件區(qū)域3A存儲。檢查裝置100經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與該服務(wù)器連接。檢查裝置100通過 因特網(wǎng)連接將固件下載到檢查裝置100內(nèi)的存儲區(qū)域。檢查裝置100經(jīng)由接口 11向SSD1 發(fā)送固件,SSD控制器2將接收的固件寫入固件區(qū)域3A。
[0192] 或者,通常模式用及自由運行模式用固件也可以在例如DVD-ROM這樣的光學介 質(zhì)、USB存儲器這樣的非易失性存儲介質(zhì)保存。檢查裝置100訪問這些存儲介質(zhì),將固件拷 貝到檢查裝置100內(nèi)的存儲區(qū)域。檢查裝置100經(jīng)由接口 11向SSD1發(fā)送固件,SSD控制 器2將接收的固件寫入固件區(qū)域3A。
[0193] 狀態(tài)S700表示SSD控制器2為通常模式,且向NAND型閃速存儲器3的FW區(qū)域3A 寫入了通常FW的狀態(tài)。狀態(tài)S700下,SSD1的電源從截止(斷)變?yōu)閷ǎㄍǎr,SSD控 制器2執(zhí)行向FW區(qū)域3A寫入的通常固件,成為通常模式。
[0194] 例如檢查步驟時,檢查裝置100采用ΑΤΑ的Download Microcode指令向SSD1寫 入自由運行FW后,SSD控制器2從狀態(tài)S700向狀態(tài)S701遷移。即,狀態(tài)S701表示SSD控 制器2為通常模式,且向FW區(qū)域3A寫入了自由運行FW的狀態(tài)。狀態(tài)S701下,SSD1的電 源從截止變?yōu)閷〞r,SSD控制器2從狀態(tài)S701向狀態(tài)S702遷移,SSD控制器2執(zhí)行在FW 區(qū)域3A寫入的自由運行固件,成為自由運行模式。該狀態(tài)S702下,SSD控制器2執(zhí)行前述 篩選工作。另外,狀態(tài)S702下,SSD1的電源從截止變?yōu)閷〞r,SSD控制器2執(zhí)行在FW區(qū) 域3A寫入的自由運行固件,成為自由運行模式。
[0195] 篩選結(jié)束后,檢查裝置100米用Download Microcode指令向SSD1寫入通常FW后, SSD控制器2從狀態(tài)S702向狀態(tài)S703遷移。即,狀態(tài)S703表示SSD控制器2為自由運行 模式,且向FW區(qū)域3A寫入了通常FW的狀態(tài)。狀態(tài)S703下,SSD1的電源從截止變?yōu)閷?時,SSD控制器2從狀態(tài)S703向狀態(tài)S700遷移,SSD控制器2執(zhí)行在FW區(qū)域3A寫入的通 常固件,成為通常模式。
[0196] 檢查裝置100用于篩選前的前處理(Pre-conditioning)、篩選后的測試步 驟。操作部在篩選前連接SSD1和檢查裝置100,控制檢查裝置100,改寫固件區(qū)域 3A (S700 - S701)。接著,操作部連接SSD1和電源裝置40, SSD控制器2向狀態(tài)S702遷移, 開始篩選。篩選結(jié)束后,操作部連接SSD1和檢查裝置100,控制檢查裝置100,改寫固件區(qū) 域3A (S702 - S703)。接著,操作部控制檢查裝置100,通過切斷來自電源線12的電源供給 并再度供給電源,最終向狀態(tài)S700遷移。
[0197] 另外,SSD控制器2在采用download microcode指令進行FW區(qū)域3A的改寫后,不 經(jīng)過電源通斷就不進行從S701到S702的狀態(tài)遷移、從S703到S700的狀態(tài)遷移,但是也可 以在 download microcode 指令接收后立即進行 S700 - S701 - S702、S702 - S703 - S700 的狀態(tài)遷移。
[0198] (效果)
[0199] 根據(jù)以上詳述的第2實施例,可以采用外部指令進行SSD1的通常模式和自由運行 模式的切換。從而,可以簡單且正確進行通常模式和自由運行模式的切換。
[0200] [第3實施例]
[0201] 第3實施例采用可執(zhí)行通常模式和自由運行模式的兩方的僅僅一個通常FW,以指 令作為觸發(fā),選擇在通常FW內(nèi)執(zhí)行的模式。圖27是說明第3實施例的通常模式和自由運 行模式的切換工作的狀態(tài)遷移圖。
[0202] 第3實施例中,SSD控制器2使用可執(zhí)行通常模式和自由運行模式的兩方的一個 通常FW,作為通常模式和自由運行模式的切換手段。檢查裝置100向SSD1發(fā)送指令,改寫 用于確定執(zhí)行通常FW內(nèi)的通常模式和自由運行模式的哪個的觸發(fā)。作為改寫觸發(fā)的指令, 采用例如ACS-3所述的SCT指令、供應(yīng)商獨自的指令等。
[0203] 狀態(tài)S800是向NAND型閃速存儲器3的FW區(qū)域3A寫入了通常FW的初始設(shè)定狀 態(tài)。狀態(tài)S800表示SSD控制器2為通常模式,且通常模式被觸發(fā)的狀態(tài)。狀態(tài)S800中, SSD1的電源從截止變?yōu)閷〞r,狀態(tài)S800成為觸發(fā)的通常模式。
[0204] 檢查裝置100向SSD1發(fā)送觸發(fā)自由運行模式的指令(自由運行模式轉(zhuǎn)移指令) 后,SSD控制器2從狀態(tài)S800向狀態(tài)S801遷移。即,狀態(tài)S801表示為通常模式且觸發(fā)了 自由運行模式的狀態(tài)。狀態(tài)S801下,SSD1的電源從截止變?yōu)閷〞r,SSD控制器2從狀態(tài) S801向狀態(tài)S802遷移。SSD控制器2執(zhí)行通常FW中觸發(fā)的自由運行模式,向自由運行模 式轉(zhuǎn)移。該狀態(tài)S802下,SSD1執(zhí)行前述篩選工作。另外,狀態(tài)S802下,SSD1的電源從截止 變?yōu)閷〞r,在通常FW中觸發(fā)了自由運行模式,因此,SSD1維持自由運行模式。
[0205] 篩選結(jié)束后,檢查裝置100向SSD1發(fā)送觸發(fā)通常模式的指令(通常模式轉(zhuǎn)移指 令)后,SSD控制器2從狀態(tài)S802向狀態(tài)S803遷移。即,狀態(tài)S803表示SSD控制器2為自 由運行模式,且觸發(fā)了通常模式的狀態(tài)。狀態(tài)S803下,SSD1的電源從截止變?yōu)閷〞r,SSD 控制器2從狀態(tài)S803向狀態(tài)S800遷移,執(zhí)行通常FW中觸發(fā)的通常模式,向通常模式轉(zhuǎn)移。
[0206] 篩選前,操作部連接SSD1和檢查裝置100,控制檢查裝置100,檢查裝置100向 SSD1發(fā)送從狀態(tài)S800向狀態(tài)S801的遷移指令。接著,操作部連接SSD1和電源裝置40, SSD 控制器2轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S802,開始篩選。操作部在篩選結(jié)束后,連接SSD1和檢查裝置100,控 制檢查裝置100,檢查裝置100向SSD1發(fā)送從狀態(tài)S802到狀態(tài)S803的遷移指令。接著,操 作部通過切斷電源線12到SSD1的電源供給并再度供給電源,使SSD控制器2最終向狀態(tài) S800遷移。
[0207] 另外,SSD控制器2在狀態(tài)遷移指令發(fā)行后,不經(jīng)過電源通斷就不進行從S801 至lj S802、從S803到S800的狀態(tài)遷移,但是,也可以在狀態(tài)遷移指令接收后立即進行 S800 - S801 - S802、S802 - S803 - S800 的狀態(tài)遷移。
[0208] (效果)
[0209] 根據(jù)以上詳述的第3實施例,檢查裝置100、主機裝置10可向SSD1發(fā)送指令,切 換SSD控制器2的通常模式和自由運行模式。從而,可以簡單且正確進行通常模式和自由 運行模式的切換。
[0210] 另外,SSD控制器2可以僅僅用一個固件來切換通常模式和自由運行模式。從而, 在篩選結(jié)束后產(chǎn)品出廠時,不必改寫固件。
[0211] [第4實施例]
[0212] 圖28是第4實施例的讀出工作(步驟S305)的流程圖。本實施例中,SSD控制 器2在讀出工作S305中,檢測頁面地址=PageAddressRDIST的頁面的ECC不能糾正的錯誤 (檢測讀出錯誤)(S410?S413)。接著,SSD控制器2檢測選擇塊內(nèi)的全部頁面中頁面地 址=PageAddressRDIST以外的全部頁面的ECC不能糾正的錯誤(S402?S404)。然后,SSD 控制器2檢測頁面地址=PageAddressRDIST的頁面的讀取干擾故障(S406?S409,S420)。
[0213] 通過在其他頁面的讀出前進行頁面地址=PageAddressRDIST的第1次的讀出 (S410?S413),可以在讀取干擾的影響小的狀況下,檢測S410?S413的ECC不能糾正的 錯誤。以下,說明在頁面地址=PageAddressRDIST發(fā)生讀出故障時的SSD控制器2的處理。 (1)讀出故障若是第1次的讀出S410中的故障,則SSD控制器2在篩選日志3E記錄非讀取 干擾故障的ECC不能糾正的錯誤事件(S413)。(2)讀出故障若是第2次的讀出S406中的 故障,則作為讀取干擾故障,SSD控制器2在篩選日志3E記錄錯誤事件(S409)。
[0214] 為了防止非干擾故障的讀出錯誤誤檢測為干擾故障,頁面AddressRDIST在讀出 S410中也成為錯誤時(S420:是),優(yōu)選的是,SSD控制器2在S409中,不在篩選日志3E記 錄讀取干擾故障事件。這樣,SSD控制器2可以明確區(qū)別頁面地址=PageAddressRDIST的 讀取干擾故障和非讀取干擾故障的ECC不能糾正的錯誤。即,通過本實施例,可以減少非讀 取干擾故障的ECC不能糾正的錯誤誤檢測為讀取干擾故障,或者讀取干擾故障誤檢測為非 讀取干擾故障的ECC不能糾正的錯誤的可能性。SSD控制器2不僅將ECC不可糾正的事件, 還可將ECC糾正的錯誤位數(shù)超過預定數(shù)X的事件判定為讀出錯誤。
[0215] SSD控制器2也可以在選擇塊內(nèi)將多個頁面選擇為干擾故障檢測對象即頁面地址 =PageAddressRDIST的頁面。該場合,SSD控制器2在第1次的讀出S410中也讀出在第2 次的讀出S406中讀出的全部區(qū)域(第2次的讀出S406中讀出的區(qū)域等于第1次的讀出 S410中讀出的區(qū)域,或者第2次的讀出S406中讀出的區(qū)域包含在第1次的讀出S410中讀 出的區(qū)域)。圖28中,通常的讀出故障檢測步驟的讀出S403中的對象區(qū)域記載為第2次的 讀出S406中讀出的區(qū)域以外的區(qū)域,但是讀出S403中的讀出對象區(qū)域也可以與S406中的 讀出對象區(qū)域重疊。
[0216] SSD控制器2在步驟S410?S413的PageAddressRDIST的通常的讀出檢錯步驟檢 測到錯誤時,也可以不對該PageAddressRDIST實施PageAddressRDIST的讀取干擾故障檢 測步驟(S406 ?S409, S420)。另外,SSD 控制器 2 在步驟 S410 ?S413 的 PageAddressRDIST 的通常的讀出檢錯步驟檢測到錯誤時,也可以不實施選擇塊的通常的讀出檢錯步驟 (S402 ?S404)。
[0217] 圖28的讀取干擾故障檢測步驟中,在步驟S406的PageAddressRDIST讀出時發(fā)生 ECC不能糾正的錯誤事件時,或發(fā)生糾錯位數(shù)超過預定數(shù)的事件時,SSD控制器2在篩選日 志3E記錄該事件,作為讀取干擾故障(S409)。
[0218] 另一方面,如圖29, SSD控制器2在讀取干擾故障檢測步驟中糾錯位數(shù)比通常的讀 出檢錯步驟時的糾錯位數(shù)增大了預定值以上時,也可以將其判定為讀取干擾故障事件,在 篩選日志3E記錄(S409)。該場合,SSD控制器2將從在步驟S406讀出PageAddressRDIST 時的糾錯位數(shù)減去在步驟S410讀出PageAddressRDIST時的糾錯位數(shù)后的差分值,存儲到 變量Y (步驟S421)。SSD控制器2在差分Y比預定值Z (預定值Z)大時(S422:是),判定 在PageAddressRDIST發(fā)生了讀取干擾故障。
[0219] 為了加強對讀取干擾故障檢測對象區(qū)域的讀取干擾的影響,提高篩選強度,優(yōu)選 的是,SSD控制器2在選擇塊內(nèi)的全部頁面選擇后,一次以上地反復進行圖28的S402? S404 (或圖 29 的 S402 ?S404)。
[0220] (效果)
[0221] SSD控制器2在篩選步驟的各選擇塊的讀出處理中,在讀取干擾故障檢測對象頁 面以外的頁面的讀出工作開始前,進行讀取干擾故障檢測對象頁面的讀出工作。該讀出工 作中,發(fā)生ECC不能糾正的錯誤時、糾錯的位數(shù)超過預定數(shù)時等的讀出錯誤發(fā)生時,在篩選 日志3E記錄非讀取干擾故障的讀出錯誤事件及讀取干擾故障檢測對象頁面地址。接著, SSD控制器2在讀取干擾故障檢測對象頁面以外的頁面的讀出工作結(jié)束后,進行讀取干擾 故障檢測對象頁面的讀出工作。該讀出工作中,發(fā)生讀出錯誤時,在篩選日志3E記錄讀取 干擾故障事件和讀取干擾故障檢測對象頁面地址。從而,SSD控制器2在讀取干擾故障檢 測對象頁面無干擾的影響的狀況下即S410,可以預先檢測數(shù)據(jù)保持故障、字線短路故障等 的非讀取干擾故障的讀出錯誤。SSD控制器2可以降低將讀取干擾故障誤檢測為非讀取干 擾故障的讀出故障的誤檢測率。SSD控制器2可以降低將非讀取干擾故障的讀出故障誤檢 測為讀取干擾故障的誤檢測率。這樣,可以明確地區(qū)別檢測讀取干擾故障和非讀取干擾故 障的讀出錯誤。
[0222] [第5實施例]
[0223] 第1實施例及第4實施例中,說明了 SSD控制器2將讀取干擾故障檢測對象的物 理頁面選擇為單一或多個頁面地址=PageAddressRDIST,通過在選擇塊以外的塊選擇前讀 出它們,將讀取干擾故障與其他故障區(qū)別處理的方法。本實施例中,說明了通過在選擇塊的 全部頁面讀出后且選擇塊以外的塊選擇前進行一至多次的讀出工作,將讀取干擾故障與其 他故障區(qū)別處理的方法。
[0224] 圖30是第5實施例的篩選步驟的流程圖。作為與圖10的差異,其特征在于,本實 施例中,SSD控制器2在編寫處理S304后且選擇選擇塊以外的塊的S301前至少進行2次 塊讀出(步驟S305B及S305C),在第1次的塊讀出時(步驟S305B)發(fā)生讀出錯誤的場合, 將其作為非讀取干擾故障的讀出錯誤事件,在篩選日志3E記錄,在第2次以下的塊讀出時 (步驟S305C)發(fā)生讀出錯誤的場合,將其作為讀取干擾故障事件,在篩選日志3E記錄。為 了加強讀取干擾的影響,優(yōu)選的是,SSD控制器2在讀出S305B及讀出S305C進行選擇塊內(nèi) 全部頁面的讀出。SSD控制器2在讀出S305C中的選擇塊內(nèi)全部頁面的讀出也可以僅僅進 行一次。為了增大讀取干擾故障的檢測能力,優(yōu)選的是,SSD控制器2在讀出S305C中,2次 以上進行選擇塊內(nèi)全部頁面的讀出。在第1次的讀出S305B和第2次以下的讀出S305C中 的塊內(nèi)物理頁面的讀出的順序可以相同,也可以不同。
[0225] SSD控制器2也可以在選擇塊以外的塊選擇后且S303的選擇塊刪除前即預讀 S302中,通過進行一至多次的讀出工作,將讀取干擾故障與其他故障區(qū)別處理。以下,說明 本實施例中,SSD控制器2在選擇塊的全部頁面讀出后且選擇塊以外的塊選擇前,進行一至 多次的讀出工作的情況。
[0226] 圖30的PageAddressSTART表示在選擇塊內(nèi)進行塊讀出時的開始頁面地址,通過 SSD控制器2在RAM2A內(nèi)存儲。為了在篩選步驟的范圍使讀取干擾的影響均勻,優(yōu)選的是, SSD控制器2使PageAddressSTART按周期加一(步驟S309)。
[0227] PageAddressSTART按周期加一時,為了在篩選步驟的范圍使讀取干擾的影響均 勻,優(yōu)選的是,SSD控制器2采用共用的流程,作為第1次的讀出S305B及第2次以下的讀 出S305C的詳細處理流程。圖31是步驟S305B及S305C的各個讀出工作的流程圖。
[0228] SSD控制器2從RAM2A讀出PageAddressSTART (步驟S900),選擇頁面地址 =PageAddressSTART的物理頁面(步驟S901),讀出選擇頁面,進行糾錯(步驟S902)。糾 錯位數(shù)超過預定數(shù)X或無法糾錯時(S903:是),SSD控制器2優(yōu)選將選擇塊設(shè)為壞塊(步 驟S904)。而且,糾錯位數(shù)超過預定數(shù)X或無法糾錯時,SSD控制器2判定該讀出是第1次 的讀出=步驟S305B(圖30)還是第2次以下的讀出=步驟S305C(圖30)。為第1次的讀 出時(S905:是),SSD控制器2將該ECC訂正錯誤事件作為非讀取干擾故障的ECC糾正錯 誤事件,在篩選日志3E記錄(步驟S906)。為第2次以下的讀出時(S905:否),SSD控制 器2將該ECC糾正錯誤事件作為讀取干擾故障事件,在篩選日志3E記錄(步驟S907)。
[0229] 另外,如圖32,即使是第2次以下的讀出時(S905:否),選擇頁面已經(jīng)在以前讀出 時作為非讀取干擾故障的讀出錯誤事件或讀取干擾故障事件,已經(jīng)在篩選日志3E記錄的 場合(S910:是),SSD控制器2也可以不在篩選日志3E記錄讀取干擾故障事件。這是因 為,該讀出故障可能不是讀取干擾故障。即使SSD控制器2記錄了該故障事件時,檢查裝置 100通過從篩選日志3E檢索該頁面的物理地址,也可判別該頁面是非讀取干擾故障的讀出 錯誤或者讀取干擾故障。
[0230] SSD控制器2判定是否選擇了選擇塊內(nèi)的全部頁面(步驟S908)。存在未選擇的 物理頁面時,SSD控制器2使選擇頁面地址加一(步驟S909),反復步驟S902?S908的處 理。步驟S909的加一也可以如圖33所示,以頁面地址=PageAddressSTART為起點,使選擇 頁面地址逐一增加(步驟S920),選擇頁面地址超過塊內(nèi)頁面地址的末尾頁面地址時使選 擇頁面地址為零(步驟S921),然后以頁面地址=0為起點,使選擇頁面地址逐一增加(步驟 S922)。
[0231] SSD控制器2在讀出S305B及S305C中檢測到非讀取干擾故障的讀出錯誤或讀取 干擾故障時,也可以跳過選擇塊相關(guān)的以后的步驟S305B及S305C的處理,轉(zhuǎn)移到步驟S306 的處理。從而,縮短測試時間。
[0232] (效果)
[0233] 第5實施例中,SSD控制器2在篩選步驟的各選擇塊的編寫處理(步驟S304)的后 且選擇塊以外的塊選擇(步驟S301)前,2次以上反復選擇塊內(nèi)頁面的讀出工作。然后,SSD 控制器2在第1次的讀出工作(步驟S305B)時發(fā)生讀出錯誤的場合,作為非讀取干擾故障 的讀出錯誤,在篩選日志3E記錄錯誤事件。SSD控制器2在第2次以下的讀出工作(步驟 S305C)時發(fā)生讀出錯誤的場合,作為讀取干擾故障,在篩選日志3E記錄錯誤事件。從而,檢 查裝置100可以將讀取干擾故障與非讀取干擾故障的讀出錯誤及預讀故障明確區(qū)別。
[0234] [第6實施例]
[0235] 如前述,已知具有在基板上層疊多個存儲單元而成的存儲單元陣列的NAND型閃 速存儲器。第6實施例說明具備層疊型的NAND型閃速存儲器的SSD的篩選方法。
[0236] [1.存儲單元陣列的構(gòu)成]
[0237] 首先,說明存儲單元陣列22的構(gòu)成。本實施例說明的存儲單元陣列22可置換在 第1實施例說明的圖3的存儲單元陣列22,存儲單元陣列22的周邊電路構(gòu)成與第1實施例 相同。
[0238] 存儲單元陣列22具有例如圖34、圖35所示構(gòu)造。圖34是存儲單元陣列22的部 分立體圖。圖35是存儲單元陣列22的部分電路圖。存儲單元陣列22具有多個位線BL、多 個源極線SRC及多個塊BLK。塊BLK具有沿著行方向及列方向矩陣狀排列的多個存儲單位 MU。塊BLK中,1條位線BL與多個存儲單位MU連接。
[0239] 存儲單位MU由存儲串MS和選擇柵SI、S2構(gòu)成。存儲串MS沿基板sub的層疊方 向位于上方。存儲串MS包含串聯(lián)的多個(例如16個)存儲單元MC0?MC15及背面柵極 BT。存儲單元MC0?MC7按該順序在沿著層疊方向接近基板sub的方向排列。存儲單元 MC8?MC15按該順序在沿著層疊方向從基板sub離開的方向排列。存儲單元MC如后述,包 含半導體層SP、半導體層SP的表面的絕緣膜及字線(控制柵極)WL。背面柵極BT連接到 最下層的存儲單元MC7、MC8間。存儲單元MC0?MC15、背面柵極BT及選擇柵SI、S2形成 U字形狀的半導體層。
[0240] 選擇柵S1、S2分別位于沿著存儲單元MC0、MC15的層疊方向的上方。選擇柵S2的 漏極與存儲串MS的一端(存儲單元MC0的源極)連接。選擇柵S1的源極與存儲串MS的 另一端(存儲單元MC15的漏極)連接。選擇柵S1的漏極與位線BL連接。選擇柵S2的源 極與源極線SRC連接。
[0241] 沿各塊BLK中的行方向排列的多個存儲單位MU的各存儲單元MC0的柵極與字線 WLO共同連接。同樣,沿一個塊BLK中的行方向排列的多個存儲單位MU的存儲單元MCI? MC15的柵極分別與字線WL1?WL15共同連接。字線WL在行方向延伸。背面柵極BT的柵 極與背面柵極線BG共同連接。
[0242] 沿各塊BLK中的行方向排列的多個存儲單位MU的選擇柵S1的柵極與選擇柵線 SGD共同連接。沿列方向排列的多個存儲單位MU的選擇柵S1的漏極與位線BL共同連接。 選擇柵線SGD在行方向延伸。
[0243] 沿各塊BLK中的行方向排列的多個存儲單位MU的選擇柵S2的柵極與選擇柵線 SGS共同連接。沿列方向排列的2個存儲單位MU的選擇柵S2的源極與同一源極線SRC連 接。沿各塊BLK中的行方向排列的多個存儲單位MU的選擇柵S2的源極與同一源極線SRC 連接。選擇柵線SGS及源極線SRC在行方向延伸。
[0244] 存儲單元MC具有圖36所示截面構(gòu)造。字線(控制柵極)WL由例如多晶硅組成。 在多個字線WL及其間的絕緣膜IN3,形成貫通它們的孔。在孔的表面,形成存儲器柵極絕緣 層IN2,在孔中,形成半導體層SP。半導體層SP在層疊方向延伸,由例如導入了不純物的半 導體(例如硅)組成。在半導體層SP中,形成溝道。
[0245] 存儲器柵極絕緣層IN2具備隧道絕緣層IN2c、電荷蓄積層IN2b及塊絕緣層IN2a。 隧道絕緣層IN2c以包圍半導體層SP的方式形成。電荷蓄積層IN2b以包圍隧道絕緣層IN2c 的方式形成。塊絕緣層IN2a以包圍電荷蓄積層IN2b的方式形成。另外,選擇柵S1、S2不 必一定具有電荷蓄積層IN2b及塊絕緣層IN2a,也可以僅僅具備隧道絕緣層(柵極絕緣膜) IN2c。
[0246] 隧道絕緣層IN2c及塊絕緣層IN2a由例如硅氧化物(Si02)構(gòu)成。電荷蓄積層IN2b 由例如硅氮化物(SiN)構(gòu)成。半導體層SP、隧道絕緣層IN2c、電荷蓄積層IN2b及塊絕緣層 IN2a形成M0N0S型晶體管。背面柵極線BG、字線WL及選擇柵線S⑶、SGS分別以包圍半導 體層SP及存儲器柵極絕緣層IN2的方式形成。
[0247] [2.篩選工作]
[0248] 接著,說明本實施例的測試方法(篩選工作)。圖37是SSD1的篩選工作的流程 圖。自由運行模式開始后,SSD控制器2執(zhí)行篩選步驟。
[0249] (數(shù)據(jù)樣式選擇)
[0250] SSD控制器2選擇S1003中的編寫用的容易引起數(shù)據(jù)保持故障的數(shù)據(jù)樣式(步驟 S1008)。本實施例中,SSD控制器2選擇第1數(shù)據(jù)樣式和第2數(shù)據(jù)樣式中一方的數(shù)據(jù)樣式。 優(yōu)選的是,在第1數(shù)據(jù)樣式選擇后,再度執(zhí)行步驟S1000的數(shù)據(jù)樣式選擇處理時,SSD控制 器2選擇第2數(shù)據(jù)樣式。優(yōu)選的是,在第2數(shù)據(jù)樣式選擇后,再度執(zhí)行步驟S1000的數(shù)據(jù)樣 式選擇處理時,SSD控制器2選擇第1數(shù)據(jù)樣式。即,反復進行第1數(shù)據(jù)樣式的篩選一第2 數(shù)據(jù)樣式的篩選一第1數(shù)據(jù)樣式的篩選一第2數(shù)據(jù)樣式的篩選一…的處理。從而,SSD控 制器2可以均勻進行奇數(shù)WL和偶數(shù)WL的篩選。數(shù)據(jù)樣式的詳細情況將在步驟S1003的編 與的說明中后述。
[0251] (處理完畢列表清空)
[0252] SSD控制器2將管理篩選步驟完畢的塊的列表(處理完畢列表)清空(步驟 S1000)。該處理完畢列表在SSD控制器2內(nèi)的RAM存儲。
[0253] (塊選擇)
[0254] 接著,SSD控制器2從NAND型閃速存儲器3的用戶區(qū)域3C選擇一個塊(步驟 S1001)。該塊選擇與圖10的步驟S301相同。
[0255] (刪除)
[0256] 接著,SSD控制器2刪除選擇塊的數(shù)據(jù)(步驟S1002)。
[0257] (編寫)
[0258] 本實施例的存儲單位在字線間與電荷蓄積層有聯(lián)系。因而,編寫狀態(tài)的存儲單元 相鄰的存儲單元為刪除狀態(tài)時,在這些相鄰存儲單元間發(fā)生空穴和電子的重新結(jié)合,編寫 狀態(tài)的存儲單元的閾值降低(橫向缺失現(xiàn)象)。本實施例中,通過將容易發(fā)生數(shù)據(jù)保持故障 的數(shù)據(jù)樣式編寫到塊,使數(shù)據(jù)保持故障發(fā)生,且篩選發(fā)生了數(shù)據(jù)保持故障的塊。
[0259] 例如,以存儲單元存儲2位(下位頁面及上位頁面)的情況為例進行說明。下位 頁面及上位頁面寫入狀態(tài)的數(shù)據(jù)"11"、"〇1"、"1〇"、"〇〇"的存儲單元分別具有閾值電壓已、 A、B、C,具有E〈A〈B〈C的關(guān)系。E電平為刪除狀態(tài)。SSD控制器2對選擇塊編寫數(shù)據(jù)(步驟 S1003)。
[0260] 圖38是第1數(shù)據(jù)樣式選擇時的編寫工作的說明圖。步驟S1003的編寫中,SSD控制 器2向選擇塊的偶數(shù)頁面編寫C電平(最高的閾值電平)。即,向存儲單位編寫"ECECEC ···" 的數(shù)據(jù)樣式。此時,在相鄰存儲單元編寫的數(shù)據(jù)必定形成C電平和E電平的對,因此,可再 現(xiàn)數(shù)據(jù)保持故障的最差數(shù)據(jù)樣式。
[0261] 為了再現(xiàn)數(shù)據(jù)保持故障的最差數(shù)據(jù)樣式,用本實施例的第1數(shù)據(jù)樣式編寫的數(shù)據(jù) 樣式成為" · · .ECECEC· · · "。但是不限于該數(shù)據(jù)樣式,也可以是" · · .CEECEE· · · " 的數(shù)據(jù)樣式,即,僅僅刪除狀態(tài)的存儲單元的一方相鄰的存儲單元為C電平的數(shù)據(jù)樣式。
[0262] SSD控制器2根據(jù)上述" · · · ECECEC · · · "的數(shù)據(jù)樣式生成ECC碼,在NAND型 閃速存儲器3記錄。例如,SSD控制器2按各字線WL所屬的物理扇區(qū)的物理頁面生成ECC 碼,在同物理頁面內(nèi)的空閑區(qū)域存儲ECC碼。
[0263] 圖39是第2數(shù)據(jù)樣式選擇時的編寫工作的說明圖。步驟S1003的編寫中,SSD控制 器2向選擇塊的奇數(shù)頁面編寫C電平(最高的閾值電平)。即,向存儲單位編寫"CECECE ···" 的數(shù)據(jù)樣式。此時,在相鄰存儲單元編寫的數(shù)據(jù)必定形成C電平和E電平的對,因此,可再 現(xiàn)數(shù)據(jù)保持故障的最差數(shù)據(jù)樣式。
[0264] SSD控制器2根據(jù)上述" · · · CECECE · · · "的數(shù)據(jù)樣式生成ECC碼,在NAND型 閃速存儲器3記錄。例如,SSD控制器2按各字線WL所屬的物理扇區(qū)的物理頁面生成ECC 碼,在同物理頁面內(nèi)的空閑區(qū)域存儲ECC碼。
[0265] 編寫的閾值也可以是比C電平大的閾值"C+α "。通過采用"C+α "電平,可以提高 數(shù)據(jù)保持故障的發(fā)生率。
[0266] (讀出)
[0267] 接著,SSD控制器2讀出選擇塊的數(shù)據(jù)(步驟S1004)。編寫工作中,到向全部的偶 數(shù)頁面(或者奇數(shù)頁面)編寫數(shù)據(jù)為止花費時間,因此,考慮數(shù)據(jù)保持特性差的存儲單元從 數(shù)據(jù)編寫到讀出為止的期間電荷損失的情況。圖40是步驟S1004的讀出工作的流程圖。
[0268] SSD控制器2根據(jù)ECC碼,進行選擇塊內(nèi)的全部頁面的讀出及糾錯處理(或檢錯 處理)(步驟S1100)。本實施例中,SSD控制器2采用ECC電路2B的糾錯功能,進行讀出數(shù) 據(jù)的檢錯。接著,SSD控制器2判定選擇塊的糾錯位數(shù)是否超過預定數(shù)X或糾錯是否失敗 (步驟 S1101)。
[0269] 另外,步驟S1100的讀出步驟也可以僅僅對編寫為C電平的頁面進行讀出及糾錯。 或者,也可以僅僅進行E電平的頁面的讀出及糾錯。從而,由于讀出對象頁面數(shù)減少,因此 可以相應(yīng)地縮短讀出時間。
[0270] 步驟S1101中糾錯位數(shù)未超過預定數(shù)X或糾錯成功的場合,數(shù)據(jù)保持故障的故障 率變低,讀出處理正常結(jié)束(步驟S1101:否)。
[0271] 另一方面,步驟S1101中糾錯位數(shù)超過預定數(shù)X或糾錯失敗的場合,選擇塊被判定 為數(shù)據(jù)保持故障。然后,SSD控制器2將選擇塊設(shè)為壞塊(步驟S1102)。即,SSD控制器2 向管理信息區(qū)域3B的壞塊管理表3D追加選擇塊。從而,以后,設(shè)為壞塊的塊不用于數(shù)據(jù)的 寫入。SSD控制器2在篩選日志3E記錄數(shù)據(jù)保持故障事件(步驟S1103)。
[0272] 在編寫S1003和讀出S1004之間,優(yōu)選加入等待預定時間的步驟。從而,可以更嚴 格地篩選數(shù)據(jù)保持故障。預定時間可自由設(shè)定。
[0273] SSD控制器2也可以取代圖37的處理流程而執(zhí)行圖37A的處理流程。圖37A中, 由預讀進行數(shù)據(jù)保持故障檢測。數(shù)據(jù)讀出在向全部塊寫入第1數(shù)據(jù)樣式或第2數(shù)據(jù)樣式后 進行,因此,從數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)讀出為止的經(jīng)過時間比圖37長,SSD控制器2可以更高效地 檢測數(shù)據(jù)保持故障。
[0274] 本實施例中,SSD控制器2通過ECC電路2B及ECC碼進行讀出數(shù)據(jù)的檢錯,判定 第1數(shù)據(jù)樣式或第2數(shù)據(jù)樣式是否讀出。該方法可以高速進行步驟S1004的讀出處理。另 一方面,SSD控制器2也可以不采用ECC電路2B、ECC 5馬,而直接比較作為讀出數(shù)據(jù)和寫入 數(shù)據(jù)的第1數(shù)據(jù)樣式或第2數(shù)據(jù)樣式來進行判定。SSD控制器2在讀出數(shù)據(jù)中與寫入數(shù)據(jù) 不一致的位數(shù)為一常數(shù)以上的場合,判定讀出錯誤(比較錯誤)。
[0275] 返回圖37, SSD控制器2向處理完畢列表追加選擇塊(步驟S1005)。也可以在步 驟S1000,取代處理完畢列表而將RAM存儲的未處理列表初始化,在步驟S1005從未處理列 表刪除選擇塊。接著,SSD控制器2判定是否選擇了 NAND型閃速存儲器3的用戶區(qū)域3C的 全部塊(步驟S1006)。步驟S1006中未選擇全部塊時,返回步驟S1001,選擇下一個塊。
[0276] 步驟S1006中選擇了全部塊時,SSD控制器2判定是否經(jīng)過預定時間(步驟 S1007)?;?,也可以在步驟S1007中,判定是否達到預定循環(huán)次數(shù)。未經(jīng)過預定時間時(或 未達到預定循環(huán)次數(shù)時),反復進行步驟S1000?S1006。另一方面,步驟S1007中經(jīng)過了 預定時間時(或達到預定循環(huán)次數(shù)時),篩選工作結(jié)束。
[0277] 若綜合篩選的全體步驟,則如圖41的,操作部將SSD與恒溫槽連接(步驟S500), 接著SSD控制器2自動地開始自由運行模式,開始篩選步驟(步驟S501),接著SSD控制器 2執(zhí)行具有圖37說明的數(shù)據(jù)保持故障檢測功能的篩選步驟(步驟S502)。然后,SSD控制 器2自動地結(jié)束自由運行模式(步驟S503)。另外,如圖20及圖21所說明,也可以實施通 常的刪除、寫入及讀出組成的周期(步驟S504),也可以實施應(yīng)變步驟(步驟S505)。
[0278] [3.篩選后檢查]
[0279] 篩選步驟結(jié)束后,操作部從電源裝置40取下SSD1,如圖22那樣與檢查裝置100連 接,控制檢查裝置100。檢查裝置100進行篩選步驟后檢查。篩選步驟后檢查與圖23相同。 此時,預讀故障替換為數(shù)據(jù)保持故障。
[0280] [4.效果]
[0281] 如上所述,在相鄰存儲單元編寫的數(shù)據(jù)形成C電平和E電平的對,因此可以再現(xiàn)數(shù) 據(jù)保持故障的最差數(shù)據(jù)樣式。然后,SSD控制器2將發(fā)生數(shù)據(jù)保持故障的選擇塊設(shè)為壞塊, 以后不對該塊進行數(shù)據(jù)的讀出及寫入。從而,即使有數(shù)據(jù)保持故障率高的塊,也可以在出廠 前將該塊篩選為壞塊,降低數(shù)據(jù)保持故障引起的市場故障率。
[0282] 雖然說明了本發(fā)明的幾個實施例,但是這些實施例只是例示,而不是限定發(fā)明的 范圍。這些新實施例可以各種形態(tài)實施,在不脫離發(fā)明的要旨的范圍,可以進行各種省略、 置換、變更。這些實施例及其變形是發(fā)明的范圍和要旨所包含的,也是權(quán)利要求的范圍記載 的發(fā)明及其均等的范圍所包含的。
【權(quán)利要求】
1. 一種存儲非易失性半導體存儲器的檢查程序的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述非易失性半導體存儲器按頁面單位進行數(shù)據(jù)的寫入,按上述頁面單位的二以上的 自然數(shù)倍的塊單位進行數(shù)據(jù)的刪除,包含具備多個塊的第1區(qū)域和第2區(qū)域, 上述程序構(gòu)成為使用于控制上述非易失性半導體存儲器的控制器執(zhí)行第1檢查處理, 上述第1檢查處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊執(zhí)行第1至第6處理, 上述第1處理進行塊刪除, 上述第2處理在上述第1處理之后,對進行了上述塊刪除的第1塊進行數(shù)據(jù)寫入, 上述第3處理在上述第2處理之后,進行從上述第1塊內(nèi)的第2頁面以外的多個第1 頁面讀出數(shù)據(jù)的第1讀出, 上述第4處理在上述第3處理之后,進行從上述第2頁面讀出數(shù)據(jù)的第2讀出, 上述第5處理在上述第3處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第 1讀出錯誤的事件, 上述第6處理在上述第4處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第 2讀出錯誤的事件。
2. 權(quán)利要求1所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述第1檢查處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊還執(zhí)行: 第7處理,在上述第1處理之前,從上述第1處理的塊刪除對象的塊讀出數(shù)據(jù);和 第8處理,在上述第7處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第3讀 出錯誤的事件。
3. 權(quán)利要求2所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述程序還使上述控制器執(zhí)行: 上述第7處理中發(fā)生讀出錯誤時,使上述第1檢查處理結(jié)束的處理;和 向能夠與上述控制器連接的檢查裝置通知檢查結(jié)束的處理。
4. 權(quán)利要求1所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述第1檢查處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊還執(zhí)行: 第9處理,在上述第2處理之后且上述第3處理之前,從上述第1塊讀出數(shù)據(jù);和 第10處理,在上述第9處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第4 讀出錯誤的事件。
5. 權(quán)利要求1所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述第2頁面的地址對上述第1區(qū)域所包含的每個塊變更。
6. 權(quán)利要求1所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述程序還使上述控制器執(zhí)行: 第2檢查處理,在上述第1檢查處理之后,從上述第1檢查處理的開始算起未經(jīng)過預定 時間時,對上述第1區(qū)域所包含的每個塊執(zhí)行上述第1至第6處理。
7. 權(quán)利要求6所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述第2檢查處理中的第2頁面的地址不同于上述第1檢查處理中的第2頁面的地址。
8. 權(quán)利要求1所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述非易失性半導體存儲器還具備能夠存儲固件的固件區(qū)域,上述固件用于執(zhí)行進行 與主機裝置的指示相應(yīng)的工作的通常模式或不管主機裝置的指示而進行試驗的自檢模式, 上述程序使上述控制器執(zhí)行: 從上述非易失性半導體存儲器讀出上述固件,判定上述固件是否設(shè)定成上述通常模式 或設(shè)定成上述自檢模式的處理;和 上述固件設(shè)定成上述自檢模式時,執(zhí)行上述第1檢查處理的處理。
9. 一種存儲非易失性半導體存儲器的檢查程序的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述非易失性半導體存儲器按頁面單位進行數(shù)據(jù)的寫入,按上述頁面單位的二以上的 自然數(shù)倍的塊單位進行數(shù)據(jù)的刪除,包含具備多個塊的第1區(qū)域和第2區(qū)域, 上述程序構(gòu)成為使用于控制上述非易失性半導體存儲器的控制器執(zhí)行第1檢查處理, 上述第1檢查處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊執(zhí)行第1至第6處理, 上述第1處理進行塊刪除, 上述第2處理在上述第1處理之后,對進行了上述塊刪除的第1塊進行數(shù)據(jù)寫入, 上述第3處理在上述第2處理之后,進行從上述第1塊讀出數(shù)據(jù)的第1讀出, 上述第4處理在上述第3處理之后,進行從進行了上述塊刪除的塊內(nèi)的第1頁面讀出 數(shù)據(jù)的第2讀出, 上述第5處理在上述第3處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第 1讀出錯誤的事件, 上述第6處理在上述第4處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第 2讀出錯誤的事件。
10. -種用于檢查非易失性半導體存儲器的檢查方法,其特征在于,上述非易失性半導 體存儲器按頁面單位進行數(shù)據(jù)的寫入,按上述頁面單位的二以上的自然數(shù)倍的塊單位進行 數(shù)據(jù)的刪除,包含具備多個塊的第1區(qū)域和第2區(qū)域, 其中, 執(zhí)行對上述第1區(qū)域所包含的每個塊執(zhí)行第1至第6處理的第1檢查處理, 上述第1處理進行塊刪除, 上述第2處理在上述第1處理之后,對進行了上述塊刪除的第1塊進行數(shù)據(jù)寫入, 上述第3處理在上述第2處理之后,進行從上述第1塊內(nèi)的第2頁面以外的多個第1 頁面讀出數(shù)據(jù)的第1讀出, 上述第4處理在上述第3處理之后,進行從上述第2頁面讀出數(shù)據(jù)的第2讀出, 上述第5處理在上述第3處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第 1讀出錯誤的事件, 上述第6處理在上述第4處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第 2讀出錯誤的事件。
11. 權(quán)利要求10所述的檢查方法,其特征在于, 上述第1檢查處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊還具備: 第7處理,在上述第1處理之前,從上述第1處理的塊刪除對象的塊讀出數(shù)據(jù);和 第8處理,在上述第7處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第3讀 出錯誤的事件。
12. 權(quán)利要求11所述的檢查方法,其特征在于,還具備: 上述第7處理中發(fā)生讀出錯誤時,使上述第1檢查處理結(jié)束的處理;和 向能夠與上述控制器連接的檢查裝置通知檢查結(jié)束的處理。
13. 權(quán)利要求10所述的檢查方法,其特征在于, 上述第1檢查處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊還具備: 第9處理,在上述第2處理之后且上述第3處理之前,從上述第1塊讀出數(shù)據(jù);和 第10處理,在上述第9處理中發(fā)生讀出錯誤時,在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了第4 讀出錯誤的事件。
14. 權(quán)利要求10所述的檢查方法,其特征在于, 上述第2頁面的地址對上述第1區(qū)域所包含的每個塊變更。
15. -種存儲非易失性半導體存儲器的檢查程序的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述非易失性半導體存儲器按頁面單位進行數(shù)據(jù)的寫入,按上述頁面單位的二以上的 自然數(shù)倍的塊單位進行數(shù)據(jù)的刪除,包含具備多個塊的第1區(qū)域和第2區(qū)域,上述塊具備多 個存儲串,上述多個存儲串的各個中,多個存儲單元串聯(lián)連接且共有電荷蓄積層, 上述程序構(gòu)成為使用于控制上述非易失性半導體存儲器的控制器執(zhí)行第1至第6處 理, 上述第1處理對上述第1區(qū)域所包含的每個塊進行刪除, 上述第2處理將上述塊的上述存儲串內(nèi)相互不相鄰的多個存儲單元作為第1組,從上 述塊選擇, 上述第3處理將上述塊的上述存儲串內(nèi)上述第1組以外的多個存儲單元作為第2組, 從上述塊選擇, 上述第4處理對上述第1組進行寫入, 上述第5處理在上述寫入之后,進行上述塊的讀出, 上述讀出包含:檢測錯誤位的處理;讀出錯誤發(fā)生時在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了 讀出錯誤的事件的處理。
16. 權(quán)利要求15所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述讀出對上述第1組及上述第2組的至少一方進行。
17. 權(quán)利要求15所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述存儲單元通過表示刪除了數(shù)據(jù)的刪除狀態(tài)的閾值電壓分布和比表示上述刪除狀 態(tài)的閾值電壓分布高且表示寫入了數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)的1個以上的閾值電壓分布,可以存儲 1個以上的位的數(shù)據(jù), 上述寫入采用上述1個以上的閾值電壓分布中最高的閾值電壓分布對應(yīng)的數(shù)據(jù)。
18. 權(quán)利要求15所述的記錄介質(zhì),其特征在于, 上述非易失性半導體存儲器還具備能夠存儲固件的固件區(qū)域,上述固件用于執(zhí)行進行 與主機裝置的指示相應(yīng)的工作的通常模式或不管主機裝置的指示而進行試驗的自檢模式, 上述程序使上述計算機執(zhí)行: 從上述非易失性半導體存儲器讀出上述固件,判定上述固件設(shè)定成上述通常模式或設(shè) 定成上述自檢模式的處理;和 上述固件設(shè)定成上述自檢模式時,執(zhí)行上述刪除、上述寫入及上述讀出的處理。
19. 一種用于檢查非易失性半導體存儲器的檢查方法,其特征在于, 上述非易失性半導體存儲器按頁面單位進行數(shù)據(jù)的寫入,按上述頁面單位的二以上的 自然數(shù)倍的塊單位進行數(shù)據(jù)的刪除,包含具備多個塊的第1區(qū)域和第2區(qū)域,上述塊具備多 個存儲串,上述多個存儲串的各個中,多個存儲單元串聯(lián)連接且共有電荷蓄積層, 上述檢查方法具備: 對上述第1區(qū)域所包含的每個塊進行刪除的處理; 將上述塊的上述存儲串內(nèi)相互不相鄰的多個存儲單元作為第1組,從上述塊選擇的處 理; 將上述塊的上述存儲串內(nèi)上述第1組以外的多個存儲單元作為第2組,從上述塊選擇 的處理; 對上述第1組進行寫入的處理; 上述寫入之后,進行上述塊的讀出的處理, 上述讀出包含:檢測錯誤位的處理;讀出錯誤發(fā)生時在上述第2區(qū)域記錄表示發(fā)生了 讀出錯誤的事件的處理。
20.權(quán)利要求19所述的檢查方法,其特征在于, 上述讀出對上述第1組及上述第2組的至少一方進行。
【文檔編號】G11C29/42GK104064217SQ201310557298
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】橋本大輔 申請人:株式會社 東芝