专利名称：具有存储器和存储器控制器的存储系统及其操作方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及一种存储器、存储器控制器及存储系统，更具体而言，涉及在存储器中处理制造缺陷的技术。
背景技术：
在半导体存储器工业的早期阶段，大量原始商品裸片(例如半导电材料块)可能分布在半导体晶圆之上，所述裸片具有经由半导体制造工艺在存储器芯片中制造的无缺陷 单元。然而，随着存储容量的增加，制造具有无缺陷单元的存储器芯片变得困难。利用一种方法来修复缺陷单元，在这种方法中设置备用存储器即冗余存储器以代替缺陷单元。现有修复方法包括以下处理(I)经由测试来确定缺陷单元在存储器中的位置，(2)通过分析缺陷单元的数目和位置来得出校正修复值，以及(3)响应于得出的修复值通过在存储器中编程熔丝电路来用冗余单元代替缺陷单元。可以通过利用大量测试装置和大量时间来执行所有的(I)、(2)和(3)处理。因此，这些处理可以增加存储器的制造成本。因此，用于在存储器内部减少用于处理缺陷单元的装置的数量和时间的技术是有用的。
发明内容
本发明的实施例涉及通过减少处理缺陷单元的处理来减少处理缺陷单元的成本的技术。根据本发明的一个实施例，一种包括存储器和存储器控制器的存储系统的操作方法包括在所述存储器的初始操作中，将缺陷单元地址信息从所述存储器传送到所述存储器控制器，其中所述缺陷单元地址信息包括所述存储器的缺陷单元的地址；以及利用所述存储器控制器，访问所述存储器的除了在所述存储器内部由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域。根据本发明的另一个实施例，一种存储系统包括存储器，所述存储器包括被配置成储存数据的多个数据储存单元和被配置成储存缺陷单元地址信息的缺陷单元地址信息储存单元；以及存储器控制器，所述存储器控制器被配置成控制所述存储器，接收来自所述存储器的所述缺陷单元地址信息，并且在多个所述数据储存单元之中从所述存储器的除了由所述缺陷单元地址信息所指示的单元以外的数据储存单元中读取数据或向所述数据储存单元写入数据。根据本发明的又一个实施例，一种存储器控制器的操作方法包括接收来自存储器的缺陷单元地址信息；储存接收到的缺陷单元地址信息；以及访问所述存储器的除了在所述存储器内部由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域以执行读取/写入操作。根据本发明的再一个实施例，一种包括存储器和存储器控制器的存储系统的操作方法包括从所述存储器控制器向所述存储器施加测试指令；通过响应于所述测试指令测试所述存储器来产生缺陷单元地址信息；在所述存储器控制器中储存所述缺陷单元地址信息；以及利用所述存储器控制器访问所述存储器的除了在所述存储器内部由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域。根据本发明的再一个实施例，一种存储器控制器包括缺陷储存单元，所述缺陷储存单元被配置成储存所述存储器的缺陷单元地址信息；以及控制单元，所述控制单元被配置成在所述存储器的多个数据储存单元之中访问除了由所述缺陷单元地址信息所指示的数据储存单元以外的区域。
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图I与图2是说明在存储器内部储存数据的区域的示图；图3是根据本发明的一个实施例的存储系统的配置图；图4是示出存储系统的操作方法的流程图；图5是示出根据本发明的另一个实施例的存储系统的操作方法的流程图；图6是示出根据本发明的另一个实施例的存储系统的操作方法的流程图。
具体实施例方式下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。但是，本发明可以以不同的方式实施，而不应解释为限定于本发明所列的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使本说明书充分与完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在说明书中，相同的附图标记在本发明的不同附图与实施例中表示相同的部分。图I与图2是示出在存储器100内部储存数据的区域的示图参见图1，存储器100包括多个存储体BANKO至BANK7。在存储器之间存储体的数目可以不同。一般而言，一个存储器包括四个、八个或十六个存储体。图I说明具有八个存储体的存储器。如图I所示，在存储器100包括八个存储体BANKO至BANK7时，存储体BANKO至BANK7每个可以具有128Mb的数据容量。图2说明图I所示的存储体ΒΑΝΚ0。在具有128Mb数据容量的存储体BANKO被分成IMb单位时，如图2所示，存储体BANKO可以包括128个IMb的块。另外，一个IMb的块可以包括四个单元矩阵。在每个单元矩阵内部，提供称为字线的行线和称为位线的列线，并且存储器单元在行线和列线的控制下储存数据。图2示出一个IMb的块包括四个单元矩阵，且因而一个单元矩阵可以具有256kb的数据容量。在这种情况下，可以提供具有512个行线和512个列线(512x512 = 256k)的单元矩阵。图I与图2示出在具有部件结构(存储体一模块一单元矩阵一存储单元)的存储器100内部的数据存储装置。各个部件的结构和数目可以根据存储器的类型和容量(例如，DDR2SDRAM、DDR3SDRAM、NAND-FLASH 以及 N0R-FLASH)而不同。图3是根据本发明的一个实施例的存储系统的配置图。
参见图3，存储系统包括存储器100和存储器控制器110。存储器100是用于储存数据的集成电路芯片，并且可以包括DRAM、FLASH、PCRAM等。所有种类的存储器100均是在存储器控制器110的控制下储存数据并且输出储存的数据。存储器100包括数据储存区域101，所述数据储存区域101具有参考图I与图2所描述的结构并且在其中储存数据；用于控制数据储存区域101的电路；以及缺陷单元地址信息储存单元102，所述缺陷单元地址信息储存单元102用于储存缺陷单元地址信息。图3中未示出电路。在存储器100与存储器控制器110之间，提供了数据通道DATA CHANNEL、指令通道CMD CHANNEL、以及地址通道ADD CHANNEL，经由数据通道DATA CHANNEL传送数据，经由指令通道CMD CHANNEL传送指令，而经由地址通道ADD CHANNEL传送地址的。根据存储系统的不同，通道可以彼此集成或彼此分开。图3示出数据通道DATA CHANNEL、指令通道CMDCHANNEL以及地址通道ADD CHANNEL彼此分开。
存储器控制器110包括具有用于控制存储器100的一个或更多个控制逻辑111和用于储存如下所述的缺陷单元地址信息的缺陷单元地址信息储存单元112。根据本发明的所述实施例，测试存储器100以检测缺陷地址、即在制造存储器100之后的缺陷单元的地址，但可以不是基于测试结果进行修复。即，在现有修复方法描述的处理之中(1)经由测试确定缺陷单元在存储器中的位置，(2)通过分析缺陷单元的数目和位置来得出修复值，以及(3)响应于得出的修复值通过在存储器内部编程熔丝电路来用冗余单元代替缺陷单元，只执行处理(I)，而可以不执行其他处理(2)和(3)。另外，经由处理
(I)检测的缺陷地址存储在存储器100内部的缺陷单元地址信息储存单元102中。下面描述在没有处理(2)和(3)的情况下如何可以正确地操作存储器。图4是示出存储系统的操作方法的流程图。在制造存储器100之后经由存储器100的测试确定存储器100内部的缺陷单元的位置时，可以执行图4的操作方法，并且缺陷地址储存在存储器100内部的缺陷单元地址信息储存单兀102中作为确定结果。参见图4，在步骤S410，向存储器100提供电源。在步骤S420，在向存储器100提供电源之后，将缺陷单元地址信息从存储器100传送到存储器控制器110。由于要先执行步骤S420以合理地操作存储系统，所以可以在存储器100的初始化操作时执行S420。可以经由在存储器100与存储器控制器110之间提供的诸如数据通道DATACHANNEL、指令通道CMDCHANNEL以及地址通道ADD CHANNEL的通道来执行从存储器100到存储器控制器110缺陷单元地址信息的传送。另外，用于传送缺陷单元地址信息的缺陷单元地址信息通道(未示出)可以分开提供在存储器100与存储器控制器110之间，以及可以经由缺陷单元地址信息通道来传送缺陷单元地址信息。在步骤S430，在将缺陷单元地址信息从存储器100传送到存储器控制器110时，存储器控制器Iio在缺陷单元地址信息储存单元112中储存传送的缺陷单元地址信息。然后，存储器控制器110访问存储器100以执行读取/写入操作。在本发明的这个实施例中，在步骤S440，存储器控制器100不访问/利用存储器100的整个储存区域，而是访问存储器100的除了在存储器100内部由缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域。因此，由于不从存储器100内部的缺陷存储单元读出数据或向存储器100内部的缺陷存储单元写入数据，所以在存储系统操作中可以阻止故障发生。通常，在存储器100中发现缺陷存储单元时，用冗余单元代替(修复)缺陷存储单元且因而利用冗余单元。然而，根据本发明的实施例，当在存储器100中发现缺陷存储单元时，将缺陷存储单元的地址信息传送到存储器控制器110，并且为了处理存储器100的缺陷，在存储器控制器110访问存储器100以执行读取/写入操作时排除缺陷存储单元。可以按照各种单位来储存缺陷单元地址信息。例如，可以按照存储体的单位、存储块的单位、单元矩阵单位或单元矩阵内部的行和列的单位来储存缺陷单元地址信息。下面表I至表4表示缺陷单元地址信息。[表 I] 缺陷单元地址信息 存储体I、存储体3、存储体6有缺陷根据表1，按照存储体为单位来写入缺陷单元地址信息。表I示出存储体1、3和6具有缺陷。因此，存储器控制器110只访问存储器100的存储体O至7之中除了存储体I、3和6以外的其他存储体。[表2]
缺陷单元地址信息_
存储体O__没有缺陷_
存储体I__块0、24、36有缺陷_
存储体2__没有缺陷_
存储体3__块I、70、100有缺陷_
存储体4__没有缺陷_
存储体5__没有缺陷_
存储体6__块30、66有缺陷_
存储体I__没有缺陷_根据表2，按照存储体内部的块为单位来写入缺陷单元地址信息。根据表2，在访问存储体0、2、4、5和7时存储器控制器110访问存储体内部的所有块，在访问存储体I时访问除块0、24和36以外的所有块，在访问存储体3时访问除块1、70和100以外的所有块，以及在访问存储体6时访问除块30和66以外的所有块。在如表2所示储存缺陷地址信息时，与表I相比缺陷地址信息的尺寸增加，但是存储器100内部的访问禁止区域减小。即，随着更详细地储存缺陷单元地址信息，减小了在存储器100中禁止访问的区域即不可以使用的区域。
权利要求
1.一种包括存储器和存储器控制器的存储系统的操作方法，包括 在所述存储器的初始操作中，将缺陷单元地址信息从所述存储器传送到所述存储器控制器，其中所述缺陷单元地址信息包括所述存储器的缺陷单元的地址；以及 利用所述存储器控制器，访问所述存储器的除了在所述存储器内部由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域。
2.如权利要求I所述的操作方法，其中，所述存储器的访问包括 将数据写入到所述存储器的除了由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域；以及 读取写入的数据。
3.如权利要求I所述的操作方法，其中，经由在所述存储器与所述存储器控制器之间传送数据的数据通道来传送所述缺陷单元地址信息。
4.如权利要求I所述的操作方法，其中，经由分开提供的信息通道来传送所述缺陷单元地址信息。
5.—种存储系统包括 存储器，所述存储器包括被配置成储存数据的多个数据储存单元和被配置成储存缺陷单元地址信息的缺陷单元地址信息储存单元；以及 存储器控制器，所述存储器控制器被配置成控制所述存储器，接收来自所述存储器的所述缺陷单元地址信息，并且在多个所述数据储存单元之中从所述存储器的除了由所述缺陷单元地址信息所指示的单元以外的数据储存单元中读取数据或向所述数据储存单元写入数据。
6.如权利要求5所述的存储系统，其中，所述数据储存单元包括所述存储器的存储体、存储体的存储块、存储块的存储单元行或存储块的存储单元列。
7.如权利要求6所述的存储系统，其中，通过一个或多个存储体、存储块或存储块内部的存储单元行或列来储存所述缺陷单元地址信息。
8.如权利要求5所述的存储系统，其中，所述缺陷单元地址信息储存单元包括多个熔丝电路。
9.如权利要求5所述的存储系统，还包括 在所述存储器与所述存储器控制器之间的数据通道、地址通道和指令通道，其中，经由一个或多个通道来传送所述缺陷单元地址信息。
10.如权利要求5所述的存储系统，还包括 在所述存储器与所述存储器控制器之间的缺陷单元地址信息通道， 其中，经由所述缺陷单元地址信息通道来传送所述缺陷单元地址信息。
11.如权利要求5所述的存储系统，其中，所述存储器控制器被配置成在所述存储器的初始操作期间接收来自所述存储器的所述缺陷单元地址信息并且储存接收到的缺陷单元地址信息。
12.如权利要求5所述的存储系统，还包括 作为所述存储器的多个存储器件， 其中所述存储器控制器被配置成接收和储存具有用于所述存储器件中的一个存储器件的标识信息的所述缺陷单元地址信息。
13.一种存储器控制器的操作方法，包括 接收来自存储器的缺陷单元地址信息； 储存接收到的缺陷单元地址信息；以及 访问所述存储器的除了在所述存储器内部由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域以执行读取/写入操作。
14.如权利要求13所述的操作方法，其中，在所述存储器的初始操作中执行所述缺陷单元地址信息的接收和接收到的缺陷单元地址信息的储存。
15.一种包括存储器和存储器控制器的存储系统的操作方法，包括 从所述存储器控制器向所述存储器施加测试指令； 通过响应于所述测试指令来测试所述存储器来产生缺陷单元地址信息； 在所述存储器控制器中储存所述缺陷单元地址信息；以及 所述存储器控制器访问所述存储器的除了在所述存储器内部由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域。
16.如权利要求15所述的操作方法，其中，周期性地重复所述测试指令的施加，所述缺陷单元地址信息的产生以及所述缺陷单元地址信息的储存。
17.—种存储器控制器包括 缺陷储存单元，所述缺陷储存单元被配置成储存所述存储器的缺陷单元地址信息；以及 控制单元，所述控制单元被配置成在所述存储器的多个数据储存单元之中访问除了由所述缺陷单元地址信息所指示的数据储存单元以外的区域。
18.如权利要求17所述的存储器控制器，其中在所述存储器控制器的操作开始之前，所述缺陷单元地址信息储存在所述缺陷储存单元中。
全文摘要
一种包括存储器和存储器控制器的存储系统的操作方法，包括在所述存储器的初始操作中，将缺陷单元地址信息从所述存储器传送到所述存储器控制器，其中所述缺陷单元地址信息包括所述存储器的缺陷单元的地址；以及利用所述存储器控制器，访问所述存储器的除了在所述存储器内部由所述缺陷单元地址信息所指示的区域以外的区域。
文档编号G06F12/02GK102760100SQ20121012527
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者李太龙, 辛尚勋 申请人:海力士半导体有限公司