(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で特定ビットのデータと関連する基準電圧と前記メモリセルの閾値電圧とを比較する電圧比較部と、
前記比較結果に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出する検出部と、
前記検出されたデータに対する誤りの発生有無に基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を判断する判断部と、を含み、
前記検出部は、前記判断結果に応じて前記特定ビットより上位ビットまたは前記特定ビットより下位ビットの少なくとも一方のデータに対する閾値電圧情報を含む検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出することを特徴とするデータ検出装置。
【請求項２】
前記検出されたデータに対する誤りの発生率を算出する誤り発生率算出部と、
前記算出された誤りの発生率を所定の閾値誤りの発生率と比較する誤り発生率比較部と、をさらに含み、
前記判断部は、前記誤りの発生率比較結果に応じて前記データの検出成功の有無を判断することを特徴とする請求項１に記載のデータ検出装置。
【請求項３】
前記データは、所定の誤り訂正符号化技法にしたがって誤り訂正符号化され、前記誤り発生率算出部は、前記誤り訂正符号化技法にしたがって前記データに対する誤りの発生有無を判断し、前記判断結果に応じて前記誤りの発生率を算出することを特徴とする請求項２に記載のデータ検出装置。
【請求項４】
前記判断部は、前記再検出されたデータに基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を再び判断し、前記検出部は、前記判断結果に応じて前記特定ビットより下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出することを特徴とする請求項１に記載のデータ検出装置。
【請求項５】
前記下位ビットのデータに対する検出情報は、前記下位ビットのデータと関連する基準電圧と前記閾値電圧とを比較して生成されることを特徴とする請求項４に記載のデータ検出装置。
【請求項６】
前記下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータに対する軟判定値を算出する軟判定値算出部を含み、前記検出部は、前記算出された軟判定値に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出することを特徴とする請求項４に記載のデータ検出装置。
【請求項７】
前記判断部は、前記再検出されたデータに基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を再度判断し、前記検出部は、前記判断結果に応じて前記特定ビットより上位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出することを特徴とする請求項１に記載のデータ検出装置。
【請求項８】
前記上位ビットのデータに対する検出情報は、前記上位ビットのデータと関連する基準電圧と前記閾値電圧とを比較して生成されることを特徴とする請求項７に記載のデータ検出装置。
【請求項９】
前記下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータに対する軟判定値を算出する軟判定値算出部を含み、前記検出部は、前記算出された軟判定値に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出することを特徴とする請求項７に記載のデータ検出装置。
【請求項１０】
メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で特定ビットのデータと関連する基準電圧と前記メモリセルの閾値電圧とを比較するステップと、
前記比較結果に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出するステップと、
前記検出されたデータに対する誤りの発生有無に基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を判断するステップと、
前記判断結果に応じて前記特定ビットより上位ビットまたは前記特定ビットより下位ビットの少なくとも一方のデータに対する閾値電圧情報を含む検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出するステップと、
を含むことを特徴とするデータ検出方法。
【請求項１１】
前記検出されたデータに対する誤りの発生率を算出するステップと、
前記算出された誤りの発生率を所定の閾値誤りの発生率と比較するステップと、をさらに含み、
前記成功有無を判断するステップは、前記誤りの発生率比較結果に応じて前記データの検出成功の有無を判断することを特徴とする請求項１０に記載のデータ検出方法。
【請求項１２】
前記データは所定の誤り訂正符号化技法にしたがって誤り訂正符号化され、前記誤りの発生率を算出するステップは、前記誤り訂正符号化技法にしたがって前記データに対する誤りの発生有無を判断し、前記判断結果に応じて前記誤りの発生率を算出することを特徴とする請求項１１に記載のデータ検出方法。
【請求項１３】
前記再検出されたデータに基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を再び判断するステップと、
前記判断結果に応じて前記特定ビットより下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のデータ検出方法。
【請求項１４】
前記下位ビットのデータに対する検出情報は、前記下位ビットのデータと関連する基準電圧と前記閾値電圧とを比較して生成されることを特徴とする請求項１３に記載のデータ検出方法。
【請求項１５】
前記下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータに対する軟判定値を算出するステップを含み、前記下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出するステップは、前記算出された軟判定値に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出することを特徴とする請求項１３に記載のデータ検出方法。
【請求項１６】
前記判断するステップは、前記再検出されたデータに基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を再度判断し、前記再検出するステップは、前記判断結果に応じて前記特定ビットより上位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出することを特徴とする請求項１０に記載のデータ検出方法。
【請求項１７】
前記上位ビットのデータに対する検出情報は、前記上位ビットのデータと関連する基準電圧と前記閾値電圧とを比較して生成されることを特徴とする請求項１６に記載のデータ検出方法。
【請求項１８】
前記下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータに対する軟判定値を算出するステップをさらに含み、前記再検出するステップは、前記算出された軟判定値に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出することを特徴とする請求項１６に記載のデータ検出方法。
【請求項１９】
請求項１０に記載の方法を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリセルに格納されたデータを検出する装置および方法に関し、より詳しくは、硬判定検出と軟判定検出を行うハイブリッド検出装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シングルレベルセル（ＳＬＣ：ｓｉｎｇｌｅ−ｌｅｖｅｌ  ｃｅｌｌ）メモリは、１つのメモリセルに１ビットのデータを格納するメモリである。シングルレベルセルメモリは、シングルビットセル（ＳＢＣ：ｓｉｎｇｌｅ−ｂｉｔ  ｃｅｌｌ）メモリとも呼ばれる。シングルレベルセルメモリでは、１ビットのデータはメモリセルにプログラムされた閾値電圧（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｖｏｌｔａｇｅ）によって区分される２つの分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）に含まれる電圧として格納されて読み出される。シングルレベルセルメモリの間の微細な電気的特性の差によってプログラムされた閾値電圧は、一定の範囲の分布を有するようになる。例えば、メモリセルから読み出された電圧が０．５〜１．５ボルトである場合には前記メモリセルに格納されたデータは論理「１」であり、メモリセルから読み出された電圧が２．５〜３．５ボルトである場合には前記メモリセルに格納されたデータは論理「０」と解釈される。メモリセルに格納されたデータは、読み出し動作時のセル電流／電圧の差によって区分される。
【０００３】
一方、メモリの高集積化の要求に応じて、１つのメモリセルに２ビット以上のデータを格納できるマルチレベルセル（ＭＬＣ：ｍｕｌｔｉ−ｌｅｖｅｌ  ｃｅｌｌ）メモリが提案された。マルチレベルセルメモリは、マルチビットセル（ＭＢＣ：ｍｕｌｔｉ−ｂｉｔ  ｃｅｌｌ）メモリとも呼ばれる。しかし、１つのメモリセルに格納するビットの数が増加するほど信頼性が落ち、読み出し失敗率（ｒｅａｄ  ｆａｉｌｕｒｅ  ｒａｔｅ）が増加することになる。１つのメモリセルにＮ個のビットを格納しようとすれば、２Ｎ個の分布を形成しなければならない。しかし、メモリの電圧ウィンドウ（ｖｏｌｔａｇｅ  ｗｉｎｄｏｗ）は制限されているため、Ｎが増加することによって隣接したビット間の閾値電圧の差は減ることとなり、これによって、読み出し失敗率が増加する。このような理由で、従来の技術によればマルチレベルセルメモリを用いた格納密度の向上が容易ではなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、検出対象ビットの下位ビットと関連する硬判定基準電圧または下位ビットに対する検出情報に基づいて検出対象ビットに対する軟判定を行なうことにある。
【０００５】
また、本発明の他の目的は、検出対象ビットの上位ビットのデータに対する検出情報または下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて検出対象ビットのデータを検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で特定ビットのデータと関連する基準電圧と前記メモリセルの閾値電圧とを比較する電圧比較部と、前記比較結果に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出する検出部と、前記検出されたデータに対する誤りの発生有無に基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を判断する判断部とを含み、前記検出部は、前記判断結果に応じて前記特定ビットより上位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出することを特徴とするデータ検出装置を提供する。
【０００７】
本発明の一側によれば、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で特定ビットのデータと関連する基準電圧と前記メモリセルの閾値電圧とを比較する電圧比較部と、前記比較結果に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出する検出部と、前記検出されたデータに対する誤りの発生有無に基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を判断する判断部とを含み、前記検出部は、前記判断結果に応じて前記特定ビットより下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出することを特徴とするデータ検出装置が提供される。
【０００８】
本発明の一側によれば、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で特定ビットのデータと関連する基準電圧と前記メモリセルの閾値電圧とを比較するステップと、前記比較結果に基づいて前記特定ビットのデータの値を検出するステップと、前記検出されたデータに対する誤りの発生有無に基づいて前記特定ビットのデータの検出成功の有無を判断するステップと、前記判断結果に応じて前記特定ビットより上位ビットのデータに対する検出情報に基づいて前記特定ビットのデータの値を再検出するステップとを含むことを特徴とするデータ検出方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検出対象ビットの下位ビットと関連する硬判定基準電圧または下位ビットに対する検出情報に基づいて検出対象ビットに対する軟判定を行なうことができる。
【００１０】
本発明によれば、検出対象ビットの上位ビットのデータに対する検出情報または下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて検出対象ビットのデータを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】メモリセルに４ビットのデータを格納した本発明の一実施形態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によってメモリセルに複数ビットのデータを格納した場合に、各ビットのデータに対する軟判定値および硬判定基準電圧を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によってメモリセルに複数ビットのデータを格納した場合に、各ビットのデータに対する軟判定値および硬判定基準電圧を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によってメモリセルに複数ビットのデータを格納した場合に、各ビットのデータに対する軟判定値および硬判定基準電圧を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によってメモリセルに複数ビットのデータを格納した場合に、各ビットのデータに対する軟判定値および硬判定基準電圧を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によってメモリセルに格納されたデータの値を検出する方法を段階的に示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るデータ検出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態によってメモリセルに格納されたデータの値を検出する方法を段階的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下は、添付された図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るデータ検出装置１００の構成を示すブロック図である。以下、図１を参照して本発明に係るデータ検出装置の動作を詳細に説明することにする。本発明に係るデータ検出装置は、電圧比較部１１０、検出部１２０、誤り発生率算出部１３０、誤り発生率比較部１４０、判断部１５０および軟判定値算出部１６０を含む。
【００１４】
電圧比較部１１０は、メモリセルに格納された複数ビットのデータのうち、特定ビットのデータと関連する基準電圧と前記メモリセルの閾値電圧とを比較する。メモリセルの閾値電圧は、メモリセルに格納されるデータによって決定される。特定ビットのデータの値は、特定ビットのデータと関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧とを比較して判断することができる。
【００１５】
検出部１２０は、電圧比較部１１０の比較結果に基づいて特定ビットのデータの値を検出する。本発明の一実施形態によれば、メモリセルの閾値電圧が有することのできる値の範囲は基準電圧によって複数の区間に区分してもよい。例えば、メモリセルにＮビットのデータを格納する場合に、メモリセルの閾値電圧が有することのできる値の範囲は２Ｎ−１個の基準電圧によって２Ｎ個の区間に区分してもよい。
【００１６】
検出部１２０は、２Ｎ個の区間の中でメモリセルの閾値電圧が含まれた区間を決定し、決定された区間によってメモリセルに格納されたデータの値を検出することができる。
【００１７】
判断部１５０は、検出されたデータに対する誤りの発生有無に基づいて特定ビットのデータの検出成功の有無を判断する。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、メモリセルに格納されたデータは所定の誤り訂正符号化技法にしたがって誤り訂正符号化され、判断部１５０は、誤り訂正符号化技法に基づいて特定ビットのデータの検出成功の有無を判断することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、誤り発生率算出部１３０は、誤り訂正符号化技法にしたがってメモリセルに格納されたデータに対する誤りの発生有無を判断することができる。誤り発生率算出部は、誤りの発生有無にしたがって特定ビットのデータに対する誤りの発生率を算出することができる。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、誤り発生率比較部１４０は、誤り発生率算出部１３０が算出した誤りの発生率を所定の閾値誤りの発生率と比較し、判断部１５０は、比較結果に応じて特定ビットのデータに対する検出成功の有無を判断することができる。本発明の一実施形態によれば、算出された誤りの発生率が閾値誤りの発生率よりも大きい値を有する場合には、特定ビットのデータに対する検出が失敗したものと判断し、算出された誤りの発生率が閾値誤りの発生率よりも小さい値を有する場合には、特定ビットのデータに対する検出が成功したものと判断することができる。
【００２１】
検出部１２０は、特定ビットの検出成功の有無に対する判断部１５０の判断結果に応じて、特定ビットより上位ビットのデータに対する検出情報に基づいて特定ビットのデータの値を再検出することができる。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、検出部１２０は、特定ビットのデータの検出が失敗したものと判断部１５０が判断した場合に、特定ビットより上位ビットのデータに対する検出情報に基づいて特定ビットのデータを再検出してもよい。検出部１２０は、特定ビットのデータだけでなく、上位ビットデータに対する検出情報を追加的に考慮して特定ビットのデータを検出するため、より正確に特定ビットのデータを再検出することができる。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、上位ビットデータに対する検出情報は、上位ビットデータに関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧とを比較して生成されてもよい。
【００２４】
判断部１５０は、上位ビットデータに対する検出情報に基づいて再検出されたデータに基づいて特定ビットのデータの検出成功の有無を再び判断することができる。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、誤り発生率算出部１３０は、再検出されたデータに基づいて誤りの発生率を再算出し、誤り発生率比較部１４０は、再算出された誤りの発生率と閾値誤りの発生率とを比較してもよい。判断部１５０は、再算出された誤りの発生率と閾値誤りの発生率との比較結果に応じて、特定ビットより下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて特定ビットのデータを再検出してもよい。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、下位ビットのデータに対する検出情報は、メモリセルの閾値電圧と下位ビットに関連する基準電圧とを比較して生成されてもよい。
【００２７】
軟判定値算出部１６０は、下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて特定ビットのデータに対する軟判定値を算出する。本発明の一実施形態によれば、検出部１２０は算出された軟判定値に基づいて特定ビットのデータの値を検出してもよい。
【００２８】
図２は、メモリセルに４ビットのデータを格納した本発明の一実施形態を示す図である。以下、図２を参照してメモリセルに複数のビットを格納する場合に、メモリセルの閾値電圧が含まれた区間とメモリセルに格納されたデータの関係に関して詳細に説明することにする。
【００２９】
メモリセルに４ビットのデータを格納する場合に、メモリセルの閾値電圧が有することのできる値の範囲は１６個の区間に区分できる２１０。各区間は基準電圧２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６、２６７、２６８、２６９、２７０、２７１、２７２、２７３、２７４、２７５によって区分される。各メモリセルには、４ビットのデータ２２０、２３０、２４０、２５０が格納される。
【００３０】
データ検出装置は、メモリセルの閾値電圧が含まれる区間によってメモリセルに格納されたデータの値を検出することができる。例えば、メモリセルの閾値電圧が第７区間に含まれた場合、メモリセルに格納されたデータは１、−１、１、−１と判断してもよい。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中から特定ビットのデータだけを読み出してもよい。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で最初のビットのデータは区間１〜区間８では全て「１」の値を有する。また、区間９〜区間１６では全て「−１」の値を有する。したがって、最初のビットのデータの値を読み出すために区間８および区間９を区分する基準電圧２６８とメモリセルの閾値電圧とを比較してもよい。したがって、一回の比較だけで最初のビットのデータの値を判断することができる。区間８と区間９を区分する基準電圧２６８を最初のビットと関連する基準電圧と言える。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で２番目のビットのデータを読み出すためには、区間４と区間５を区分する基準電圧２６４、区間１２と区間１３を区分する基準電圧２７２とメモリセルの閾値電圧を比較してもよい。２番目のビットのデータを読み出すためには、メモリセルの閾値電圧と２つの基準電圧２６４、２７２をそれぞれ比較しなければならない。区間４と区間５を区分する基準電圧２６４および区間１２と区間１３を区分する基準電圧２７２を２番目のビットと関連する基準電圧と言える。しかし、区間８と区間９を区分する基準電圧２６８は、２番目のビットと比較する必要がないため、２番目のビットと関連する基準電圧ではない。
【００３４】
同様にメモリセルの３番目のビットの値を読み出すためには３番目のビットと関連する４個の基準電圧２６２、２６６、２７０、２７４とメモリセルの閾値電圧とを比較しなければならない。また、メモリセルの４番目のビットの値を読み出すためには４番目のビットと関連する８個の基準電圧２６１、２６３、２６５、２６７、２６９、２７１、２７３、２７５とメモリセルの閾値電圧とを比較しなければならない。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、検出部１２０は、メモリセルの閾値電圧と特定ビットの下位ビットと関連する基準電圧との比較結果に基づいて特定ビットのデータを検出することができる。
【００３６】
例えば、検出部１２０は、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で２番目のビットのデータを検出するためにメモリセルの閾値電圧と、３番目のビットと関連する基準電圧２６２、２６６、２７０、２７４とを比較した結果をさらに考慮してもよい。３番目のビットと関連する基準電圧２６２、２６６、２７０、２７４をメモリセルの閾値電圧と比較した結果は、メモリセルの閾値電圧が含まれた区間に対して更に詳しい情報を提供する。
【００３７】
すなわち、２番目のビットと関連する基準電圧２６４、２７２とメモリセルの閾値電圧とを比較した結果、メモリセルの閾値電圧が２つの基準電圧２６４、２７２の間にあるという情報は、メモリセルの閾値電圧が区間５〜区間１２に含まれているという情報のみを提供する。しかし、メモリセルの閾値電圧を３番目のビットと関連する基準電圧２６２、２６６、２７０、２７４と比較した結果、メモリセルの閾値電圧が第２基準電圧２６２と第６基準電圧２６６との間にあるという情報は、メモリセルの閾値電圧が区間３〜区間６に含まれているという情報を提供する。結果的に、２番目のビットと関連する基準電圧２６４、２６６と閾値電圧とを比較した結果、および３番目のビットと関連する基準電圧２６２、２６６、２７０、２７４と閾値電圧とを比較した結果を総合すれば、メモリセルの閾値電圧は区間５〜区間６に含まれているという情報を提供する。
【００３８】
本発明の一実施形態によれば、検出部１２０は２Ｎ個の区間の中でメモリセルの閾値電圧が含まれた区間に対する正確な情報ではなく、概略的な情報のみに基づいてデータを検出することができる。
【００３９】
例えば、複数ビットのデータの中で２番目のビットのデータだけを検出する場合に、２番目のビットのデータと関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧との比較結果だけで２番目のビットのデータを検出してもよい。２番目のビットのデータと関連する基準電圧との比較だけでは閾値電圧が含まれた正確な区間に関する情報を算出できない。ただし、閾値電圧が区間５〜区間１２に含まれているという情報を利用すれば、２番目のビットを検出することができるため、そのような検出方法は硬判定（Ｈａｒｄ  Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）と称される。閾値電圧が区間５または区間１２に含まれた場合にはデータの検出過程において誤りが発生する確率が相対的に高いが、硬判定はこれを反映できない。
【００４０】
一方、検出部１２０は、閾値電圧が含まれた区間に対する更に詳しい情報に基づいて２番目のビットをより正確に検出することができる。もし、２番目のビットが区間７または区間８に含まれていることが確実であれば、データの検出過程において誤りが発生する確率が相対的に低い。閾値電圧が含まれた区間に対する詳しい情報があれば、それを反映して２番目のビットを更に正確に検出することができる。このような検出方法は軟判定（Ｓｏｆｔ  Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）と称される。
【００４１】
一般的には、硬判定に基づいてデータを検出する場合よりも、軟判定に基づいてデータを検出する場合の方がデータの検出性能は優れている。これは、閾値電圧が含まれた区間に対する詳しい情報に基づいて、データの誤り発生の可能性を反映して各データを検出することができるためである。
【００４２】
しかし、軟判定に基づいてデータを検出するためには閾値電圧が含まれた区間に対する詳しい情報を得るために、閾値電圧と基準電圧とを比較する過程を数回も行われければならない。したがって、検出時間が増加する。
【００４３】
本発明の一実施形態によれば、軟判定値算出部１６０は、メモリセルの閾値電圧が含まれた区間によって軟判定値を算出することができる。軟判定値算出部１６０は、２番目のビットが区間５または区間６に含まれている場合と、区間７〜区間１２に含まれている場合に互いに異なる値の軟判定値を算出してもよい。検出部１２０は、軟判定値に基づいて２番目のビットのデータを更に正確に検出することができる。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、軟判定値算出部１６０が算出する軟判定値は、閾値電圧が含まれた区間に対する対数尤度比（Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）値であってもよい。
【００４５】
本発明の一実施形態によれば、メモリセルに格納されたデータは畳み込み（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号化技法、ＢＣＨ（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）符号化技法、ＴＣＭ符号化技法、ＢＣＭ符号化技法、リードソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号化技法、またはターボ符号化技法などによって符号化され、データ検出部は、誤り訂正符号化技法に相応する誤り訂正復号化技法に基づいてメモリセルに格納されたデータを復号して検出することができる。
【００４６】
本発明によれば、検出しようとする特定ビットのデータに対する硬判定を行って、硬判定が失敗した場合にのみ選択的に軟判定を行う。したがって、データを検出するための時間を最小化しつつ、誤りの発生率が閾値誤り率よりも小さい値を有するようにデータの検出性能を維持することができる。
【００４７】
本発明に係るデータ検出装置は、データの検出成功の有無に応じて硬判定および軟判定を行うため、ハイブリッド検出装置と称される。
【００４８】
図３〜図６は、本発明の一実施形態によってメモリセルに複数ビットのデータを格納した場合に、各ビットのデータと関連する基準電圧を示す図である。以下、図２を参照してメモリセルに複数のビットを格納する場合の各ビットに対する軟判定値に対して詳細に説明することにする。
【００４９】
図３は、メモリセルに４ビットのデータが格納された場合に最初のビットに対して算出された軟判定値を示す図である。横軸３１０は閾値電圧が含まれる区間の番号を示し、縦軸３２０は各区間に対して算出された軟判定値を示す。図２に示すように、閾値電圧が区間１〜区間８に含まれた場合には最初のビットは「１」であり、区間９〜区間１６に含まれた場合には最初のビットは「−１」であると判断される。区間１〜区間８と区間９〜区間１６は最初のビットと関連する基準電圧３１１によって区分することができる。
【００５０】
閾値電圧が区間１または区間１６に含まれた場合には、メモリセルに格納された最初のビットはそれぞれ「１」または「−１」である可能性が極めて高い。
【００５１】
本発明の一実施形態によれば、このような場合に軟判定値算出部１６０は、各区間に対して絶対値の大きさが極めて大きい値の軟判定値を算出することができる。一方、閾値電圧が区間８または区間９に含まれた場合には、メモリセルに格納された最初のビットがそれぞれ「１」または「−１」である可能性が相対的に低い。メモリセルに格納された閾値電圧の値が時間の経過に伴って変更された可能性が高いためである。メモリセルにデータが格納される時点の閾値電圧は区間８に含まれているが、メモリセルでデータを検出する時点の閾値電圧は区間９に含まれてもよく、その逆も可能である。
【００５２】
メモリセルの閾値電圧が含まれた区間に応じてメモリセルの各ビットが誤りなしで検出される成功確率が変わる。本発明の一実施形態によれば、軟判定値算出部１６０は、メモリセルの閾値電圧が含まれた区間に応じて変わる検出の成功確率を反映して軟判定値を算定し、検出部１２０は軟判定値に基づいてメモリセルに格納されたデータを検出してもよい。
【００５３】
図４は、メモリセルに４ビットのデータが格納された場合に２番目のビットに対して算出された軟判定値を示す図である。横軸３３０は閾値電圧が含まれる区間の番号を示し、縦軸３４０は各区間に対して算出された軟判定値を示す。図２において説明したように、閾値電圧が区間１〜区間４に含まれた場合には２番目のビットは「１」であり、区間５〜区間１２に含まれた場合には２番目のビットは「−１」であり、区間１３〜区間１８に含まれた場合には２番目のビットは「１」であると判断される。区間１〜区間４、区間５〜区間１２、区間１３〜区間１６は、２番目のビットと関連する基準電圧３３１、３３２によって区分することができる。
【００５４】
本発明の一実施形態によれば、軟判定値算出部１６０はメモリセルの閾値電圧が含まれた区間に応じて個別的に軟判定値を算出し、検出部１２０は軟判定値に基づいて２番目のビットのデータの値を検出してもよい。
【００５５】
図５は、メモリセルに４ビットのデータが格納された場合に３番目のビットに対して算出された軟判定値を示す図である。横軸３５０は閾値電圧が含まれる区間の番号を示し、縦軸３６０は各区間に対して算出された軟判定値を示す。３番目のビットの値が異なるものと判断される各区間は、３番目のビットと関連する基準電圧３５１、３５２、３５３、３５４によって区分される。
【００５６】
本発明の一実施形態によれば、軟判定値算出部１６０はメモリセルの閾値電圧が含まれた区間に応じて個別的に軟判定値を算出し、検出部１２０は軟判定値に基づいて３番目のビットのデータの値を検出してもよい。
【００５７】
図６は、メモリセルに４ビットのデータが格納された場合に４番目のビットに対して算出された軟判定値を示す図である。横軸３７０は閾値電圧が含まれる区間の番号を示し、縦軸３８０は各区間に対して算出された軟判定値を示す。４番目のビットの値が異なるものと判断される各区間は、４番目のビットと関連する基準電圧３７１、３７２、３７３、３７４、３７５、３７６、３７７、３７８によって区分される。
【００５８】
本発明の一実施形態によれば、軟判定値算出部１６０はメモリセルの閾値電圧が含まれた区間に応じて個別的に軟判定値を算出し、検出部１２０は軟判定値に基づいて４番目のビットのデータの値を検出してもよい。
【００５９】
本発明の一実施形態によれば、データ検出装置が３番目のビットのデータだけを検出してもよい。データ検出装置は、メモリセルの閾値電圧と３番目のビットと関連する基準電圧３５１、３５２、３５３、３５４とを比較してメモリセルの閾値電圧が含まれた区間が分かる。もし、閾値電圧が３番目のビットと関連する基準電圧３５１、３５２、３５３、３５４の中で第１基準電圧３５１と第２基準電圧３５２との間の区間に含まれた場合に、データ検出装置は３番目のビットのデータを「−１」と判断することができる。
【００６０】
本発明の一実施形態によれば、もし、３番目のビットに対する誤りの発生有無を判断し、検出された３番目のビットに誤りが発生したものと判断される場合には、上位ビットデータに対する検出情報に基づいて３番目のビットのデータを再検出してもよい。
【００６１】
本発明の一実施形態によれば、上位ビットに対する検出情報は上位ビットそれぞれに関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧とを比較して生成された情報であってもよい。最初のビットに対する検出情報は、メモリセルの閾値電圧と最初のビットと関連する基準電圧３１１とを比較して生成される。本発明の一実施形態によれば、メモリセルの閾値電圧が最初のビットと関連する基準電圧３１１よりも低い場合に最初のビットに対する検出情報はメモリセルの閾値電圧が区間１〜区間８に含まれていることを意味する。
【００６２】
２番目のビットに対する検出情報は、メモリセルの閾値電圧と２番目のビットと関連する基準電圧３３１、３３２とを比較して生成される。本発明の一実施形態によれば、メモリセルの閾値電圧が２番目のビットと関連する基準電圧３３１、３３２の中で第１基準電圧３３１よりも低い場合に、２番目のビットに対する検出情報は、メモリセルの閾値電圧が区間１〜区間４に含まれていることを意味する。
【００６３】
上位ビットに対する検出情報および３番目のビットに対する検出情報を総合すれば、メモリセルの閾値電圧は区間３〜区間４に含まれていることが分かる。
【００６４】
本発明の一実施形態によれば、メモリセルに格納された複数ビットのデータは他のメモリセルに格納された同じ位置のビットと結合して誤り訂正符号化される。すなわち、特定のメモリセルの最初のビットのデータは他のメモリセルの最初のビットのデータと結合して誤り訂正符号化されてもよい。
【００６５】
本発明の一実施形態によれば、データ検出装置は、各区間に応じて算出された軟判定値に基づいて軟判定復号化技法にしたがってデータに発生した誤りを訂正してもよい。単に、閾値電圧が含まれた区間に対する概略的な情報（区間３〜区間６）に基づくことなく、上位ビットデータに対する検出情報に基づいて閾値電圧が含まれた区間に対する更に正確な情報（区間３〜区間４に）に基づいて軟判定復号化を行えば、３番目のビットデータに対する誤り訂正の可能性が高まる。
【００６６】
本発明の一実施形態によれば、データ検出装置は下位ビットデータに対する検出情報に基づいて３番目のビットデータを検出してもよい。
【００６７】
４番目のビットに対する検出情報は、メモリセルの閾値電圧と４番目のビットと関連する基準電圧３７１、３７２、３７３、３７４、３７５、３７６、３７７、３７８とを比較して生成される。本発明の一実施形態によれば、メモリセルの閾値電圧が４番目のビットと関連する基準電圧３７１、３７２、３７３、３７４、３７５、３７６、３７７、３７８の中で第２基準電圧３７２と第３基準電圧３７３との間の区間に含まれている場合に、４番目のビットに対する検出情報は、メモリセルの閾値電圧が区間４〜区間５に含まれていることが分かる。
【００６８】
検出対象ビットの３番目のビットに対する検出情報、上位ビットに対する検出情報、および下位ビットに対する検出情報を総合すれば、メモリセルの閾値電圧は区間４に含まれていることが分かる。データ検出装置は、下位ビットに対する検出情報に基づいてメモリセルの閾値電圧が含まれた区間に対して更に正確な情報を得ることができる。したがって、メモリセルに格納されたデータに対して更に正確な検出が可能である。
【００６９】
図３に示す実施形態では、上位ビットと関連する基準電圧と下位ビットと関連する基準電圧とが一致しない実施形態を示している。すなわち、最初のビットに関連する基準電圧３１１と２番目のビットに関連する基準電圧３３１、３３２とは互いに一致しない。
【００７０】
しかし、上位ビットに関連する基準電圧が下位ビットに関連する基準電圧と一致する実施形態においても本発明は適用可能である。すなわち、下位ビットに対する検出情報を利用すれば、メモリセルの閾値電圧が含まれた区間に対して更に正確な情報を算出することができる。データ検出装置は、メモリセルの閾値電圧が含まれた区間に対して更に正確な情報に基づいてメモリセルに格納されたデータを更に正確に検出することができる。
【００７１】
本発明の一実施形態によれば、閾値電圧が含まれた区間に対する正確な情報に基づいて更に正確な軟判定値を算出することができ、軟判定復号化技法にしたがってメモリセルに格納されたデータを検出することができる。
【００７２】
図７は、本発明の一実施形態によってメモリセルに格納されたデータの値を検出する方法を段階的に示す図である。以下、図７を参照して本発明の一実施形態によってメモリセルに格納されたデータの値を検出する方法を詳細に説明することにする。
【００７３】
ステップＳ４１０では、ｋ番目のビットの値を読み出す。メモリセルの閾値電圧をｋ番目のビットと関連する基準電圧と比較し、閾値電圧が含まれた区間に関する情報を算出することをｋ番目のビットの値を読み出すと称する。
【００７４】
ステップＳ４２０では、ｋ番目のビットデータを硬判定する。ステップＳ４１０において算出された閾値電圧が含まれた区間に関する情報にしたがってｋ番目のデータの値を検出することを硬判定と称する。ｋ番目のビットデータに対する硬判定を行う場合に、ｋ番目のビットと関連する基準電圧と閾値電圧とを比較した結果のみを考慮する。
【００７５】
ステップＳ４３０では、ｋ番目のビットデータに１つの誤りの発生有無に基づいてｋ番目のビットデータに対する検出成功の有無を判断する。本発明の一実施形態によれば、ステップＳ４２０において検出されたデータに対する誤りの発生率を算出するステップ、および算出された誤りの発生率を所定の閾値誤りの発生率とを比較するステップを含んでもよい。ステップＳ４３０において誤りの発生率比較の結果に応じてデータの検出成功の有無を判断することができる。
【００７６】
本発明の一実施形態によれば、ｋ番目のビットデータは所定の誤り訂正符号化技法にしたがって誤り訂正符号化され、誤りの発生率を算出するステップは誤り訂正符号化技法にしたがってｋ番目のビットデータに対する誤りの発生有無を判断し、判断結果に応じて誤りの発生率を算出してもよい。
【００７７】
本発明の一実施形態によれば、算出された誤りの発生率が閾値誤りの発生率よりも小さい値の場合にｋ番目のビットデータに対する検出が成功したと判断してもよい。この場合、ステップＳ４８０においてｋ番目のビットの値を算出し、ｋ番目のビットデータに対する検出手続きを終了してもよい。
【００７８】
本発明の一実施形態によれば、算出された誤りの発生率が閾値誤りの発生率よりも大きい値の場合、ステップＳ４４０においてｋ番目のビットより上位ビットのデータに対する検出情報に基づいてｋ番目のビットデータを再検出してもよい。本発明の一実施形態によれば、ステップＳ４４０では上位ビットのデータに対する検出情報に基づいてｋ番目のビットにデータを軟判定してもよい。
【００７９】
本発明によれば、ステップＳ４２０ではｋ番目のビットデータに対して硬判定を行う一方で、ステップＳ４４０ではｋ番目のビットデータに対して軟判定を行ってもよい。同一のデータに対して一定の条件にしたがって硬判定および軟判定を行うため、本発明は一種のハイブリッド検出方法とも言える。
【００８０】
ステップＳ４５０では上位ビットデータに対する検出情報に基づいて再検出されたデータに対する検出成功の有無を再び判断する。本発明の一実施形態によれば、ｋ番目のビットデータに対する検出が成功するものと判断された場合、ステップＳ４８０においてｋ番目のビットデータの値を算出し、ｋ番目のビットデータに対する検出手続きを終了してもよい。
【００８１】
ステップＳ４５０において、ｋ番目のビットデータに対する再検出も失敗したものと判断される場合、ステップＳ４６０ではｋ番目のビットの下位ビットデータを読み出して下位ビットデータに対する検出情報を生成することができる。本発明の一実施形態によれば、下位ビットデータに対する検出情報は、下位ビットのデータと関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧とを比較して生成されたものであってもよい。
【００８２】
ステップＳ４７０では、ステップＳ４６０において生成された下位ビットデータに対する検出情報に基づいてｋ番目のビットデータを再検出してもよい。本発明の一実施形態によれば、下位ビットデータに対する検出情報に基づいてｋ番目のビットデータを軟判定してもよい。
【００８３】
本発明の一実施形態によれば、ステップＳ４７０は、下位ビットのデータに対する検出情報に基づいてｋ番目のビットデータに対する軟判定値を算出し、算出された軟判定値に基づいてｋ番目のビットの値を検出してもよい。
【００８４】
図８は、本発明の一実施形態に係るデータ検出装置の構成を示すブロック図である。以下、図８を参照して本発明に係るデータ検出装置の動作を詳細に説明することにする。本発明に係るデータ検出装置は、電圧比較部５１０、検出部５２０、判断部５３０、および軟判定値算出部５４０を含む。
【００８５】
電圧比較部５１０は、メモリセルに格納された複数ビットのデータの中で特定ビットのデータと関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧とを比較する。本発明の一実施形態によれば、メモリセルの閾値電圧が有することのできる値の範囲は、特定ビットのデータと関連する基準電圧によって複数の区間に区分される。電圧比較部５１０は、検出しようとする特定ビットと関連する基準電圧と閾値電圧とを比較し、閾値電圧が含まれた区間を判断する。
【００８６】
検出部５２０は、電圧比較部５１０の比較結果に基づいて特定ビットのデータの値を検出する。本発明の一実施形態によれば、検出部５２０は検出しようとする特定ビットと関連する基準電圧と閾値電圧との比較結果のみで特定ビットを検出することができる。
【００８７】
判断部５３０は、検出されたデータに対する誤りの発生有無に基づいて特定ビットのデータの検出成功の有無を判断する。
【００８８】
特定ビットのデータの検出が失敗するものと判断された場合に、検出部５２０は、特定ビットより下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて特定ビットのデータの値を再検出することができる。本発明の一実施形態によれば、下位ビットデータに対する検出情報は、下位ビットのデータと関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧とを比較して生成される。
【００８９】
本発明の一実施形態によれば、軟判定値算出部５４０は下位ビットのデータに対する検出情報に基づいて特定ビットのデータに対する軟判定値を算出してもよい。検出部５２０は、算出された軟判定値に基づいて特定ビットのデータの値を検出することができる。軟判定値は、特定ビットのデータが含まれた区間に対して更に具体的な情報を提供する。検出部５２０は、閾値電圧が含まれた区間に対する概略的な情報でなく、具体的な情報に基づいて更に正確なデータを検出することができる。
【００９０】
図９は、本発明の一実施形態によってメモリセルに格納されたデータの値を検出する方法を段階的に示す図である。以下、図９を参照して本発明の一実施形態に係るデータ検出方法を詳細に説明することにする。
【００９１】
ステップＳ６１０〜ステップＳ６３０は、図７に示すステップＳ４１０およびステップＳ４３０と類似しているため、詳細な説明は省略することにする。
【００９２】
ステップＳ６４０では、ｋ番目のビットの下位ビットデータを読み出して下位ビットデータに対する検出情報を生成することができる。本発明の一実施形態によれば、下位ビットデータに対する検出情報は下位ビットデータと関連する基準電圧とメモリセルの閾値電圧とを比較して生成される。
【００９３】
ステップＳ６５０では、ステップＳ６４０で生成された下位ビットデータに対する検出情報に基づいてｋ番目のビットデータを再検出することができる。本発明の一実施形態によれば、下位ビットデータに対する検出情報に基づいてｋ番目のビットデータに対する軟判定値を算出してもよい。本発明の一実施形態によれば、メモリセルの閾値電圧の含まれた区間に対して更に詳しい情報を提供する軟判定値に基づいてメモリセルに格納されたデータを更に正確に検出することができる。
【００９４】
本発明の一実施形態によれば、メモリセルに格納されたデータは所定の誤り訂正符号化技法にしたがって符号化され、ステップＳ６５０では軟判定復号化技法にしたがって誤り訂正復号を行ってもよい。
【００９５】
また、本発明の実施形態は、コンピュータにより実現される多様な動作を実行するためのプログラム命令を含むコンピュータ読取可能な記録媒体を含む。当該記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含むこともでき、記録媒体およびプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知であり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コードを含む。
【００９６】
上述したように、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような基材から多様な修正および変形が可能である。
【００９７】
したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。
【符号の説明】
【００９８】
１００  データ検出装置
１１０  電圧比較部
１２０  検出部
１３０  誤り発生率算出部
１４０  誤り発生率比較部
１５０  判断部
１６０  軟判定値算出部
【図１】
0005432189.tif 000002
【図２】
0005432189.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005432189.tif 000005
【図５】
0005432189.tif 000006
【図６】
0005432189.tif 000007
【図７】
0005432189.tif 000008
【図８】
0005432189.tif 000009
【図９】
0005432189.tif 000010