存储器系统的制作方法

文档序号:10624520阅读:304来源:国知局
存储器系统的制作方法
【专利摘要】本发明的实施方式提供一种耗电量减少了的存储器系统。存储器系统(10)包括非易失性存储器(13)、热电元件(17)、电容器(16)、以及使用由热电元件(17)产生的电力对电容器(16)进行充电的控制器。
【专利说明】存储器系统
[0001][相关申请案]
[0002]本申请案享有以日本专利申请案2014-178480号(申请日:2014年9月2日)为基础申请案的优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的所有内容。
技术领域
[0003]本发明的实施方式涉及一种存储器系统。
【背景技术】
[0004]作为非易失性半导体存储装置的一种,已知有NAND(Not-And,与非)型闪存器。而且,已知有搭载着NAND型闪存器的存储设备(例如SSD(Solid State Drive,固态驱动器))。

【发明内容】

[0005]实施方式提供一种高品质的存储器系统。
[0006]实施方式的存储器系统包括非易失性存储器、热电元件、电容器、以及使用由所述热电元件产生的电力对所述电容器进行充电的控制器。
【附图说明】
[0007]图1是第一实施方式的存储器系统的框图。
[0008]图2是示意性地表示存储器系统的截面构造的图。
[0009]图3是说明第一实施方式的存储器系统的动作的流程图。
[0010]图4是表示存储器系统的内部温度的一例的曲线图。
[0011]图5是表示热电元件产生的电力的一例的曲线图。
[0012]图6是说明变形例的存储器系统的动作的流程图。
[0013]图7是第二实施方式的存储器系统的框图。
[0014]图8是说明第二实施方式的存储器系统的写入动作的流程图。
[0015]图9是说明第二实施方式的存储器系统的读出动作的流程图。
[0016]图10是说明继图9后进行的存储器系统的读出动作的流程图。
[0017]图11是说明其他例的存储器系统的写入动作的流程图。
[0018]图12是说明继图11后进行的存储器系统的写入动作的流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下,参照附图对实施方式进行说明。但是,附图是示意性图或概念性图,各附图的尺寸及比例等未必与实物相同。以下所示的若干实施方式例示了用以将本发明的技术思想具体化的装置及方法,但并非通过构成零件的形状、构造、配置等来特定本发明的技术思想。另外,在以下的说明中,对具有相同功能及构成的要素标注相同符号,并且只在必要时进行重复说明。
[0020][第一实施方式]
[0021]存储器系统包括非易失性半导体存储装置(非易失性存储器)。在本实施方式中,作为非易失性半导体存储装置,列举NAND型闪存器为例进行说明。而且,作为存储器系统,列举作为包括NAND型闪存器的存储设备的SSD (Solid State Drive)为例进行说明。
[0022][I]存储器系统的构成
[0023]图1是第一实施方式的存储器系统10的框图。存储器系统10包括接口电路(I/F电路)11、存储器控制器(SSD控制器)12、NAND型闪存器13、电源电路14、电源控制器15、电容器16、热电元件17、温度感测器18、以及冷却风扇19。另外,在图1中,为了使附图容易理解,而以实线表示信号线,以虚线表示电源线。
[0024]接口电路11是经由信号线(总线)20而连接于主机机器30。接口电路11是ATA (Advanced Technology Attachment,高级技术附件)接口等存储器连接接口,在该接口电路11与主机机器30之间进行接口处理。主机机器30是对存储器系统10进行数据写入、数据读出、以及数据删除的外部装置,含有例如个人计算机、或者连接于网络的服务器等。
[0025]存储器控制器12包括CPU (Central Processing Unit,中央处理器)及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等。存储器控制器12统一控制存储器系统10内的动作。存储器控制器12具有如下功能:在与主机机器30之间处理命令;或者在NAND型闪存器13与主机机器30之间进行数据传输;或者管理NAND型闪存器13内的各区块。
[0026]NAND型闪存器13是能够非挥发地存储数据的非易失性半导体存储器,存储用户数据、程序、以及存储器系统10的管理数据等。在NAND型闪存器13中,以区块为单位进行删除,以页面为单位进行写入与读出。NAND型闪存器13包含将多个存储单元呈矩阵状排列而成的存储单元阵列,该存储单元阵列是排列多个作为数据删除单位的物理区块而构成。在NAND型闪存器13中,针对每个物理页面进行数据写入及数据读出。物理页面含有多个存储单元。物理区块含有多个物理页面。NAND型闪存器13例如含有多个NAND芯片。多个NAND芯片可个别地控制,并且可并列动作。
[0027]电源电路14经由电源线21而连接于主机机器30,从主机机器30接收多种电源。而且,电源电路14使用从主机机器30接收到的电源,在存储器系统10内部产生所需要的多种电源。
[0028]电源控制器15接收由电源电路14产生的电源。电源控制器15统一控制存储器系统10内部的电源。关于电源控制器15的具体动作将于下文进行叙述。
[0029]电容器16作为蓄电池发挥功能,该电容器16是作为存储器系统10的电力供给源的备份电源。电容器16在发生例如当存储器系统10进行动作时电源电压降低、电源电压瞬间切断、以及存储器系统10的电源异常断路等情况时,对电源控制器15供给电源。
[0030]热电元件17具有将热能转换成电能的功能。作为热电元件17,可使用例如利用热源与除热源以外的部分的温度差进行发电的元件、也就是利用塞贝克效应(Seebeckeffect)的元件。关于热电元件17的构成,记载于例如称为“THERMOELECTRIC DEVICE ANDTHERMOELECTRIC MODULE (热电装置及热电模块)”的2010年12月9日提出申请的美国专利申请案12/964,152号。该专利申请案的全部内容以参照的形式引用于本案说明书中。
[0031]温度感测器18测定存储器系统10内部的温度。冷却风扇19通过向存储器系统10内部吹送空气,而冷却存储器系统10内部。
[0032]图2是示意性地表示存储器系统10的截面构造的图。在衬底22上安装构成存储器系统10的多个模块。另外,在图2中,作为安装在衬底22上的多个模块,例示了接口电路11、存储器控制器(存储器Ctrl.) 12、NAND型闪存器13、电源控制器(电源Ctrl.) 15、电容器16、以及冷却风扇19。
[0033]以与多个模块的全部或一部分相接的方式设置热电元件17。热电元件17至少与模块相接的面被绝缘膜覆盖。热电元件17也可以形成在发热量尤其多的模块(例如,存储器控制器12等)的附近。而且,当存储器控制器12的发热量多时,理想为将存储器控制器12配置在冷却风扇19的附近。
[0034]而且,在本实施方式中,为了冷却元件而使用冷却风扇19,但也可以使用利用电力冷却元件的?自尔帖(Peltier)元件、热交换元件等。
[0035][2]动作
[0036]接下来,对如上所述那样构成的存储器系统10的动作进行说明。图3是对存储器系统10的动作进行说明的流程图。
[0037]首先,通过从主机机器30经由电源线21对存储器系统10供给电源,而存储器系统10 (步骤S100)启动。具体来说,电源控制器15 —边从电源电路14接收电源,一边对接口电路11、存储器控制器12、NAND型闪存器13、以及温度感测器18供给电源。之后,存储器系统10执行与主机机器30的命令相应的正常动作(包含写入动作、读出动作、以及删除动作)。
[0038]接着,使存储器系统10整体(存储器系统10内的全部模块)开始发热,由此热电元件17使用存储器系统10产生的热,开始发电(步骤S101)。
[0039]图4是表示存储器系统10的内部温度的一例的曲线图。图5是表示热电元件17产生的电力的一例的曲线图。图4的纵轴为存储器系统10的内部温度T,横轴为时间t。图5的纵轴为热电元件17产生的电力W,横轴为时间t。图4及图5为任意单位。
[0040]例如,如果存储器系统10的内部温度成为阈值Ta以上,则热电元件17利用存储器系统10的热产生电力。阈值Ta是由热电元件17的材料及特性而决定的值。例如,在使用利用温度差进行发电的热电元件17的情况下,阈值Ta是将热源以外的部分的低温侧的温度、与热电元件17能够发电的温度差相加所得的温度。
[0041]接着,电源控制器15使用热电元件17的电力,对电容器16进行充电(步骤S102)。接着,存储器控制器12判定电容器16的充电是否已完成(步骤S103)。判定电容器16的充电是否已完成可根据基于电容器16及热电元件17的特性算出的充电时间而进行管理。也就是说,当开始对电容器16进行充电后的经过时间超过预先算出的充电时间时,存储器控制器12判定为电容器16的充电已完成。
[0042]如果在步骤S103中电容器16的充电完成,则存储器控制器12监视存储器系统10的内部温度是否超过存储器系统10的动作保证温度(步骤S104)。动作保证温度是根据存储器系统10的规格而设定。此处所谓的动作保证温度是指上限侧的动作保证温度,例如为70?85°C左右。
[0043]当在步骤S104中存储器系统10的内部温度超过动作保证温度时,电源控制器15使用热电元件17的电力驱动冷却风扇19(步骤S105)。另一方面,当存储器系统10的内部温度未超过动作保证温度时,电源控制器15将热电元件17的电力用于存储器系统10的正常动作(步骤S106) ο
[0044]另外,冷却风扇19理想为以主要冷却发热量大的元件(例如存储器控制器12)而不冷却热电元件17的方式配置各要素。例如,以使从冷却风扇19吹出的风直接吹到存储器控制器12,而使风不吹到热电元件17的方式进行配置。
[0045](变形例)
[0046]电容器16也可以为超级电容器。超级电容器16用于当发生异常的电源断路时保证存储器系统10的动作。超级电容器16的电容被设定为在发生异常的电源断路时供给存储器系统10能够完成正常的电源断开时的结束动作的电力所需的电容以上。
[0047]图6是说明变形例的存储器系统10的动作的流程图。图6的步骤S200?S201与图3的步骤SlOO?SlOl相同。
[0048]接着,电源控制器15使用热电元件17的电力对超级电容器16进行充电(步骤S202)。接着,存储器控制器12判定存储在超级电容器16的电力量是否超过存储器系统10的电源断路时的结束动作所需的电力量(步骤S203)。判定存储在超级电容器16的电力量可根据基于超级电容器16及热电元件17的特性而算出的充电时间进行管理。
[0049]当在步骤S203中超级电容器16的电力量超过电源断路时的结束动作所需的电力量时,存储器控制器12监视存储器系统10的内部温度是否超过存储器系统10的动作保证温度(步骤S204)。之后的动作(步骤S205及S206)与图3的步骤S105及S106相同。
[0050][3]效果
[0051]如以上所详细叙述那样,在第一实施方式中,存储器系统10包括使用热产生电力的热电元件17。而且,电源控制器15使用由热电元件17产生的电力,对电容器16进行充电、驱动冷却风扇19、以及进行NAND型闪存器13的正常动作。
[0052]因此,根据第一实施方式,可减少存储器系统10的耗电量。也就是说,可减少相当于存储器系统10中所使用的电力量中由热电元件17产生的电力量的程度的耗电量。而且,使用热电元件17产生的电力驱动冷却风扇19,可减少存储器系统10的发热。
[0053]近年来,为了满足用户对速度所要求的等级,SSD中使多个NAND芯片并列动作。随之,SSD(尤其是存储器控制器)的自身发热量变多,而当进行负载最大的动作时(例如进行顺序写(sequential write)动作时)难以保证动作保证温度。而且,因多个NAND芯片并列动作,而导致耗电量增大。
[0054]相对于此,在本实施方式中,可利用热电元件17减少存储器系统10的耗电量,因此可实现存储器系统10的高速动作。而且,可减少存储器系统10的发热,因此可维持存储器系统10的高速动作。
[0055][第二实施方式]
[0056][I]存储器系统的构成
[0057]图7是第二实施方式的存储器系统10的框图。存储器系统10包括接口电路11、存储器控制器12、NAND型闪存器13、ECC (Error Checking and Correcting,错误检查与校正)电路40、无线控制器41、以及无线电路42。
[0058]ECC电路40在数据写入时,使用写入数据产生错误校正码。该错误校正码与写入数据一起被写入到NAND型闪存器13中。而且,ECC电路40在数据读出时,使用包含在读出数据中的错误校正码来校正读出数据的错误。错误校正码从读出数据中被去除。
[0059]无线电路42与外部装置(包含通信终端43及外部存储装置44)之间进行无线通信。无线电路42包括天线、发送电路、以及接收电路。作为无线通信,可列举依据IEEE802.11 标准的无线 LAN (Local Area Network,局域网)、Bluetooth (蓝牙)(注册商标)、以及红外线通信等。例如,无线电路42经由无线LAN从通信终端43及外部存储装置44接收无线信号,并且向通信终端43及外部存储装置44发送无线信号。
[0060]作为通信终端43,可列举移动电话、以及智能手机等。作为外部存储装置44,可列举连接于网络的NAS (Network Attached Storage,网络连接存储)、以及服务器等。通信终端43及外部存储装置44经由例如因特网而连接于云服务(cloud service) 45,从云服务45提供数据或软件。
[0061]无线控制器41统一控制无线通信。也就是说,无线控制器41经由无线电路42将数据写入到通信终端43及外部存储装置44,并且从通信终端43及外部存储装置44读出数据。
[0062][2]动作
[0063]接下来,对如上所述那样构成的存储器系统10的动作进行说明。
[0064][2-1]写入动作
[0065]首先,对存储器系统10的写入动作进行说明。图8是说明存储器系统10的写入动作的流程图。在图8的流程图中,将通信终端43及/或外部存储装置44记为外部装置。
[0066]主机机器30将写入请求发行到存储器系统10中(步骤S300)。写入请求中包含命令、地址、及数据。接着,存储器控制器(存储器Ctrl.) 12回应来自主机机器30的写入请求,将写入请求发行到NAND型闪存器13及无线控制器(无线Ctrl.) 41中(步骤S301)。
[0067]NAND型闪存器13回应来自存储器控制器12的写入请求而执行写入处理(步骤S302) ο而且,无线控制器41回应来自存储器控制器12的写入请求,经由无线电路42将写入请求发行到外部装置中(步骤S303)。
[0068]外部装置回应来自无线控制器41的写入请求而执行写入处理(步骤S304)。写入到外部装置的数据与写入到NAND型闪存器13的数据相同。另外,由于使用无线通信将数据写入到外部装置,因此,外部装置的写入处理比NAND型闪存器13的写入处理更耗时间。
[0069]接着,NAND型闪存器13在写入处理完成之后,将写入结束通知发送给存储器控制器12 (步骤S305)。接着,存储器控制器12将写入结束通知发送给主机机器30 (步骤S306) ο主机机器30通过从存储器控制器12接收写入结束通知,而识别写入已正常结束(步骤 S307) ο
[0070]接着,外部装置在写入处理完成之后,将写入结束通知发送给无线控制器41 (步骤S308)。接着,无线控制器41将管理数据的写入请求发行到NAND型闪存器13中(步骤S309),该管理数据包含写入到外部装置的数据的地址(数据范围)。接着,NAND型闪存器13执行管理数据的写入处理(步骤S310)。
[0071]通过以上的写入动作,将从主机机器30发送而来的写入数据存储到NAND型闪存器13中,并且将相同的写入数据存储到通信终端43及/或外部存储装置44。进而,将用以特定出该写入数据的地址作为管理数据存储在NAND型闪存器13中。
[0072][2-2]读出动作
[0073]接下来,对存储器系统10的读出动作进行说明。图9及图10是说明存储器系统10的读出动作的流程图。
[0074]主机机器30将读出请求发行到存储器系统10中(步骤S400)。读出请求中包含命令、及地址。接着,存储器控制器12回应来自主机机器30的读出请求,将读出请求发行到NAND型闪存器13中(步骤S401)。
[0075]NAND型闪存器13回应来自存储器控制器12的读出请求而执行读出处理(步骤
5402)。接着,ECC电路40对来自存储器控制器12的读出数据进行错误校正。错误校正的结果被发送到存储器控制器12中。存储器控制器12判定是否产生了读出错误(步骤
5403)。读出错误的定义可根据存储器系统10的规格而适当设定,可在无法校正的错误比特数存在I比特以上时判定为读出错误,也可以在无法校正的错误比特数超过允许比特数时判定为读出错误。
[0076]当在步骤S403中并非读出错误时,存储器控制器12将读出数据发送给主机机器30 (步骤S404)。主机机器30通过从存储器控制器12接收读出数据,而识别读出已正常结束(步骤S405) ο
[0077]另一方面,当在步骤S403中为读出错误时,无线控制器41将管理数据的读出请求发行到NAND型闪存器13中(步骤S406)。接着,NAND型闪存器13执行管理数据的读出处理(步骤S407) ο
[0078]接着,无线控制器41使用从NAND型闪存器13读出的管理数据,判定读出对象的数据是否被存储到外部装置(步骤S408)。当在步骤S408中读出对象的数据未被存储到外部装置时,成为读出失败(步骤S409)。
[0079]当在步骤S408中读出对象的数据被存储到外部装置时,无线控制器41将读出请求发行到外部装置中(步骤S410)。外部装置回应来自无线控制器41的读出请求而执行读出处理(步骤S411)。接着,ECC电路40对来自外部装置的读出数据进行错误校正。错误校正的结果被发送给无线控制器41。无线控制器41判定是否产生了读出错误(步骤S412)。当在步骤S412中为读出错误时,成为读出失败(步骤S409)。
[0080]另一方面,当在步骤S412中并非读出错误时,无线控制器41将来自外部装置的读出数据发送给主机机器30 (步骤S413)。主机机器30通过从无线控制器41接收读出数据,而识别读出已正常结束(步骤S414)。
[0081]而且,无线控制器41将用以将来自外部装置的读出数据写回到NAND型闪存器13的写回请求,发行到NAND型闪存器13中(步骤S415)。写回请求包含命令、地址、以及来自外部装置的读出数据。NAND型闪存器13回应来自无线控制器41的写回请求而执行写回处理(步骤S416)。通过该写回处理,可恢复本来在NAND型闪存器13的读出处理中成为读出错误的数据。
[0082][2-3]写入动作的其他例
[0083]接下来,对写入动作的其他例进行说明。此处,对在写入动作的中途存储器系统10的电源被断开时的写入动作进行说明。图11及图12是说明其他例的存储器系统10的写入动作的流程图。图11的步骤S300?S307与图8相同。
[0084]接着,主机机器30将用以通知断开存储器系统10的电源的电源断开通知发送给存储器系统10(步骤S500)。无线控制器41回应来自主机机器30的电源断开通知,将用以中断写入处理的写入中断通知发送给外部装置(步骤S501)。
[0085]外部装置回应来自无线控制器41的写入中断通知而执行写入中断处理(步骤S502)。具体来说,外部装置一边中断当前的写入处理,一边将此次的写入数据中已经完成写入的数据的地址发送给无线控制器41。
[0086]接着,无线控制器41将用以将管理数据写入到NAND型闪存器13的写入请求,发送给NAND型闪存器13 (步骤S503),该管理数据包含从外部装置发送而来的地址、以及表示有无写入中断的旗标。接着,NAND型闪存器13执行管理数据的写入处理(步骤S504)。之后,存储器系统10的电源被断开(步骤S505)。
[0087]接着,主机机器30接通存储器系统10的电源(步骤S506)。接着,无线控制器41将管理数据的读出请求发行到NAND型闪存器13中(步骤S507)。接着,NAND型闪存器13执行管理数据的读出处理(步骤S508)。
[0088]接着,无线控制器41使用从NAND型闪存器13读出的管理数据,判定是否已中断外部装置的写入处理(步骤S509)。当在步骤S509中无写入中断时,无线控制器41结束处理。另一方面,当在步骤S509中有写入中断时,无线控制器41将写入恢复请求发送给外部装置。写入恢复请求包含命令、未完成写入的数据及其地址。未完成写入的数据是由无线控制器41从NAND型闪存器13被读出。
[0089]接着,外部装置回应来自无线控制器41的写入恢复请求而恢复写入(步骤S511)。之后的步骤S308?S310与图8相同。
[0090]通过以上的写入动作,即便当在外部装置中写入处理被中断时,也可以在之后的存储器系统10被接通电源时,将所有写入数据存储到外部装置中。本实施例的写入动作在利用通信速度慢的无线通信时尤其有效。
[0091][3]效果
[0092]如以上所详细叙述那样,在第二实施方式中,存储器系统10包括与外部装置(包含通信终端43及外部存储装置44)之间进行无线通信的无线电路42。而且,无线控制器41将与写入到NAND型闪存器13的数据相同的数据写入到外部装置。
[0093]因此,根据第二实施方式,当在从NAND型闪存器13的读出动作中产生了读出错误时,可将存储在外部装置中的数据发送给主机机器30。由此,可提高从主机机器30观察到的存储器系统10的数据可靠性。
[0094]一般来说,为了提高数据可靠性,必须强化ECC电路的错误校正能力,但错误校正能力高的ECC电路的电路面积大,而且错误校正所耗费的时间也变长。而且,该存在因物理应力(热或冲击等)而导致存储在存储器系统中的数据被破坏的情况。
[0095]相对于此,在本实施方式中,由于可利用存储在外部装置的数据,因此无须只依存于ECC电路的错误校正能力,并且可降低ECC电路的错误校正能力。进而,即便在物理应力更大的环境中使用存储器系统10的情况下,也能够提高存储器系统10的数据可靠性。
[0096]而且,由于错误校正能力高的ECC电路40的面积大而且进行动作时的发热量也大,因此也可以将热电元件17置于该ECC电路40上。而且,理想为以使来自冷却风扇19的风优先冷却ECC电路40的方式配置各元件。
[0097]而且,当在将数据写入到外部装置的过程中存储器系统10的电源被断开时,一边将写入中断通知发送给外部装置,一边将已经写入的数据的地址作为管理数据写入到NAND型闪存器13中。并且,当存储器系统10的电源再次被接通时,只恢复未写入的数据部分的写入。由此,可将数据准确地存储在外部装置中。
[0098]另外,也可以将第一实施方式的热电元件17及电力控制应用于第二实施方式中。
[0099]另外,关于存储单元阵列的构成,记载于例如称为“三维积层非易失性半导体存储器”的2009年3月19日提出申请的美国专利申请案12/407,403号。而且,记载于称为“三维积层非易失性半导体存储器”的2009年3月18日提出申请的美国专利申请案12/406,524号、称为“非易失性半导体存储装置及其制造方法”的2010年3月25日提出申请的美国专利申请案12/679,991号、及称为“半导体存储器及其制造方法”的2009年3月23日提出申请的美国专利申请案12/532,030号。这些专利申请案的全部内容以参照的形式引用于本案说明书中。
[0100]另外,在与本发明相关的各实施方式中,
[0101](I)在读出动作中,
[0102]施加给A等级的读出动作中所选择的字线的电压例如为OV?0.55V之间。并不限定于此,也可以设为 0.1V ?0.24V、0.21V ?0.31V、0.31V ?0.4V、0.4V ?0.5V、0.5V ?
0.55V中的任一者之间。
[0103]施加给B等级的读出动作中所选择的字线的电压例如为1.5V?2.3V之间。并不限定于此,也可以设为1.65V?1.8V、1.8V?1.95V、1.95V?2.1V、2.IV?2.3V中的任一者之间。
[0104]施加给C等级的读出动作中所选择的字线的电压例如为3.0V?4.0V之间。并不限定于此,也可以设为 3.0V ?3.2V、3.2V ?3.4V、3.4V ?3.5V、3.5V ?3.6V、3.6V ?4.0V中的任一者之间。
[0105]作为读出动作的时间(tR),也可以设为例如25ys?38ys、38ys?70ys、70 μ s?80 μ s之间。
[0106](2)写入动作如上所述那样包含编程动作与验证动作。在写入动作中,
[0107]最初施加给编程动作时所选择的字线的电压例如为13.7V?14.3V之间。并不限定于此,也可以设为例如13.7V?14.0V、14.0V?14.6V中的任一者之间。
[0108]也可以改变写入奇数号字线时的最初施加给所选择的字线的电压、与写入偶数号字线时的最初施加给所选择的字线的电压。
[0109]当将编程动作设为ISPP方式(Incremental Step Pulse Program,增量步进脉冲编程)时,作为步升电压(step up Voltage),可列举例如0.5V左右。
[0110]作为施加给非选择的字线的电压,也可以设为例如6.0V?7.3V之间。并不限定于该情况,也可以设为例如7.3V?8.4V之间,还可以设为6.0V以下。
[0111]也可以根据非选择的字线为奇数号字线或偶数号字线,而改变所要施加的导通电压(pass Voltage)。
[0112]作为写入动作的时间(tProg),也可以设为例如1700 ys?1800 ys之间、1800 μ s ?1900 μ s 之间、1900 μ s ?2000 μ s 之间。
[0113](3)在删除动作中,
[0114]最初施加给形成在半导体衬底上部并且上方配置着所述存储单元的井(well)的电压为例如12V?13.6V之间。并不限定于该情况,也可以为例如13.6V?14.8V之间、14.8V ?19.0V 之间、19.0 ?19.8V 之间、19.8V ?21V 之间。
[0115]作为删除动作的时间(tErase),也可以设为例如3000 μ s?4000 μ s之间、4000 μ s ?5000 μ s 之间、4000 μ s ?9000 μ s 之间。
[0116](4)关于存储单元的构造
[0117]具有介隔膜厚为4?1nm的隧道绝缘膜而配置在半导体衬底(硅衬底)上的电荷存储层。该电荷存储层可设为膜厚为2?3nm的SiN、或S1N等绝缘膜与膜厚为3?8nm的多晶娃的积层构造。而且,也可以在多晶娃中添加Ru等金属。在电荷存储层上具有绝缘膜。该绝缘膜具有例如夹在膜厚为3?1nm的下层High_k膜与膜厚为3?1nm的上层High-k膜间的膜厚为4?1nm的氧化娃膜。High_k膜可列举HfO等。而且,可使氧化娃膜的膜厚厚于High-k膜的膜厚。在绝缘膜上介隔膜厚为3?1nm的功函数调整用材料而形成膜厚为30nm?70nm的控制电极。此处,功函数调整用材料为TaO等金属氧化膜、TaN等金属氮化膜。控制电极可使用W(钨)等。
[0118]而且,在存储单元间可形成气隙。
[0119]对本发明的若干实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为示例而提出的,并未意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种方式实施,并且可在不脱离发明的主旨的范围内,进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
[0120][符号的说明]
[0121]10存储器系统
[0122]11接口电路
[0123]12存储器控制器
[0124]13 NAND型闪存器
[0125]14电源电路
[0126]15电源控制器
[0127]16电容器
[0128]17热电元件
[0129]18温度感测器
[0130]19冷却风扇
[0131]20信号线
[0132]21电源线
[0133]22 衬底
[0134]30主机机器
[0135]40 ECC 电路
[0136]41无线控制器
[0137]42无线电路
[0138]43通信终端
[0139]44外部存储装置
[0140]45云服务
【主权项】
1.一种存储器系统,其特征在于包括: 非易失性存储器; 热电元件; 电容器;以及 控制器,使用由所述热电元件产生的电力对所述电容器进行充电。2.根据权利要求1所述的存储器系统,其特征在于:所述控制器在所述电容器充电完成之后,将由所述热电元件产生的电力用于所述非易失性存储器的动作。3.根据权利要求1或2所述的存储器系统,其特征在于还包括:冷却风扇;并且 所述控制器在内部温度超过阈值的情况下,使用由所述热电元件产生的电力来驱动所述冷却风扇。4.根据权利要求1所述的存储器系统,其特征在于还包括: 无线电路,与外部装置之间进行无线通信;以及 第二控制器,进行将从主机发送而来的写入数据写入到所述非易失性存储器、以及将所述写入数据经由所述无线电路写入到所述外部装置。5.根据权利要求4所述的存储器系统,其特征在于还包括: 错误检查与校正电路,对从所述非易失性存储器读出的读出数据的错误进行校正;并且 所述第二控制器在从所述非易失性存储器读出的读出数据的错误无法校正时,从所述外部装置读出数据。6.根据权利要求4所述的存储器系统,其特征在于:所述第二控制器将管理数据写入到所述非易失性存储器中,该管理数据包含写入到所述外部装置的写入数据的地址。7.根据权利要求6所述的存储器系统,其特征在于:所述第二控制器基于所述管理数据来判定读出对象的数据是否已存储到所述外部装置中。
【文档编号】G06F13/16GK105988734SQ201510096503
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月4日
【发明人】荒川畅行, 酒井勋, 田中智贵
【申请人】株式会社东芝
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