非易失性存储器设备及包括其的存储设备制造技术

技术编号:18140105 阅读:30 留言:0更新日期:2018-06-06 12:53
一种非易失性存储器设备,包括:包括存储器单元的单元阵列;电压生成器,配置为向选择的存储器单元的字线提供编程电压或验证电压;页缓冲器,配置为通过位线传送要编程在选择的存储器单元中的写入数据,并且基于验证电压感测选择的存储器单元是否被编程为目标状态;以及控制逻辑,配置为控制电压生成器,使得在编程操作期间以循环为单元将编程电压和验证电压提供给字线,控制逻辑包括循环状态电路,其被配置为从页缓冲器的感测结果检测与目标状态关联的状态通过循环的值,并且基于该值来确定编程操作是否成功,每个状态通过循环是这样的编程循环,其后对应于与其关联的目标状态的存储器单元的编程状态已提升到与其关联的目标状态。

【技术实现步骤摘要】
非易失性存储器设备及包括其的存储设备相关申请的交叉引用要求于2016年11月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0162126号的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
专利技术构思的至少一些示例实施例涉及半导体存储器设备,并且更具体地涉及生成循环状态信息的非易失性存储器设备、包括其的存储设备及其操作方法。
技术介绍
半导体存储器设备被分类为易失性半导体存储器设备和非易失性半导体存储器设备。易失性半导体存储器设备的读取和写入速度快,但是当不对其供应电力时会丢失存储在其中的数据。相反,即使不向其供应电力,非易失性半导体存储器设备也保持存储在其中的数据。为此,非易失性半导体存储器设备用于存储不管是否向其供应电力都必须保持的信息。非易失性半导体存储器设备通常包括闪存设备。闪存设备被用作诸如计算机、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、数字照相机、摄像机、录音机、MP3播放器、手持PC、游戏控制台、传真机、扫描仪和打印机的信息设备的语音和图像数据存储介质。正在开发用于大容量、高速输入/输出和低功率非易失性存储器设备的技术,以将非易失性存储器设备安装在包括智能电话的移动设备中。将数据存储在非易失性存储器设备中包括在所选择的存储器区域中写入数据的操作和用于确定是否正常地执行在所选择的存储器区域中写入数据的的状态检测操作。如果状态检测操作的结果指示在所选择的存储器区域中的数据写入异常地执行,则非易失性存储器设备确定写入为编程失败。被确定为编程失败的存储器区域(或块)被处理为有缺陷块或坏块。状态检测操作包括确定数据是否在有限数量的编程循环内被编程。替代地,可以通过使用特定读取电平的读取操作来执行状态检测操作。然而,状态检测操作被限制为阻止在存储器单元被编程为多个目标状态的非易失性存储器设备中的不可校正的错误。不可校正的错误可能由于各种噪声或一次性错误而被包括在存储的数据中,所述一次性错误难以通过状态检测操作检查并且是在编程操作期间发生的。
技术实现思路
专利技术构思的至少一些示例实施例提供了一种生成循环状态信息的非易失性存储器设备、包括其的存储设备及其操作方法,所述循环状态信息用于识别在编程操作期间由于非预期噪声导致的编程失败。一种非易失性存储器设备,包括:包括多个存储器单元的单元阵列;电压生成器,被配置为向从多个存储器单元中选择的存储器单元的字线提供编程电压或验证电压;页缓冲器,被配置为通过多个位线传送要被编程在所选择的存储器单元中的写入数据,并且基于验证电压感测所选择的存储器单元是否被编程为多个目标状态;以及控制逻辑,被配置为控制电压生成器,使得在编程操作期间以多个循环为单元将编程电压和验证电压提供给字线,控制逻辑包括循环状态电路,其被配置为从页缓冲器的感测结果检测与多个目标状态相关联的状态通过循环的值,并且基于状态通过循环的值来确定编程操作是否成功,每个状态通过循环是多个循环中的这样的编程循环,该编程循环后对应于与状态通过循环相关联的目标状态的一个或多个存储器单元的编程状态已经提升到与状态通过循环相关联的目标状态。根据专利技术构思的至少一些示例实施例,一种存储设备,包括:非易失性存储器设备,被配置为:检测与多个目标状态相关联的状态通过循环的值,以及通过使用状态通过循环的值来确定循环状态,所述循环状态指示所选择的存储器单元的编程操作是否成功;以及存储器控制器,被配置为基于所确定的循环状态将所选择的存储器单元中编程的数据的地址重新分配给另一地址。根据专利技术构思的至少一些示例实施例,一种非易失性存储器设备的操作方法,包括:在编程操作期间通过使用多个编程循环将所选择的存储器单元编程为多个目标状态;检测与所述多个目标状态被完全编程的循环数相对应的状态通过循环;以及比较所述状态通过循环和第一允许范围,以判定状态循环中的至少一个是否在第一允许范围之外。根据专利技术构思的至少一些示例实施例,一种非易失性存储器设备,包括:被配置为执行编程操作的控制逻辑,所述编程操作包括:通过向非易失性存储器单元阵列的一个或多个非易失性存储器单元施加一个或多个编程循环,将一个或多个非易失性存储器单元的编程状态提升到目标状态,确定目标状态的状态通过循环,所述状态通过循环是一个或多个编程循环中的、其后所述一个或多个非易失性存储器单元的编程状态已经提升到所述目标状态的编程循环,以及基于状态通过循环和第一范围确定编程操作是否失败。附图说明通过参考附图详细描述专利技术构思的示例实施例,专利技术构思的示例实施例的上述和其他特征和优点将变得更加明显。附图旨在描绘专利技术构思的示例实施例,并且不应被解释为限制权利要求的预期范围。除非明确指出,否则附图不被视为按比例绘制。图1是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的非易失性存储器设备的框图;图2是示出图1的循环状态电路的框图;图3是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的每个循环中的循环计数以及编程和验证操作的波形图;图4是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的每个目标状态的通过循环和增量循环的图;图5是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的非易失性存储器设备的循环状态检测方法的流程图;图6是示出根据专利技术构思的至少另一示例实施例的非易失性存储器设备的循环状态检测方法的流程图;图7是示出根据专利技术构思的至少另一示例实施例的非易失性存储器设备的循环状态检测方法的流程图;图8是示出当循环状态被判定为通过时的状态通过循环和增量循环的表格;图9A至图9D是示出当每个循环状态被判定为失败时的状态通过循环和增量循环的表格;图10是示出根据专利技术构思的至少另一示例实施例的目标状态的状态通过循环和增量循环的图;图11是示出通过使用图10的通过循环和增量循环来判定循环状态的方法的表格;图12是示出根据专利技术构思的至少另一示例实施例的用于判定循环状态的目标状态的状态通过循环和增量循环的图;图13是示出通过使用图12的通过循环和增量循环来判定循环状态的方法的表格;图14是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的单元阵列的结构的图;图15是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的存储设备的框图;图16A至图16C是示出用于在存储器控制器和非易失性存储器设备之间发送循环状态的命令序列的示例的图;图17是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的存储设备的存储器管理操作的流程图;图18是示出根据专利技术构思的至少另一示例实施例的存储设备的存储器管理操作的流程图;以及图19是示出根据专利技术构思的至少一个示例实施例的用户系统的框图。具体实施方式如在专利技术构思的领域中传统的,按照功能块、单元和/或模块描述并在附图中示出实施例。本领域技术人员将理解,这些块、单元和/或模块通过诸如逻辑电路、分立组件、微处理器、硬连线电路、存储器元件、布线连接等的电子(或光学)电路物理地实现,其可以使用基于半导体的制造技术或其他制造技术来形成。在块、单元和/或模块由微处理器或类似实现的情况下,它们可以使用软件(例如,微代码)来编程,以执行本文讨论的各种功能,并且可以可选地由固件和/或软件驱动。替代地,每个块、单元和/或模块可以由专用硬件来实现、或可以实现为执行一些功能的专用硬件以及执行其他功能的处理器(例如,一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。而且,在不脱离专利技术构思的范围的情况本文档来自技高网
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非易失性存储器设备及包括其的存储设备

【技术保护点】
一种非易失性存储器设备,包括:单元阵列,包括多个存储器单元;电压生成器,被配置为向从多个存储器单元中选择的存储器单元的字线提供编程电压或验证电压;页缓冲器,被配置为通过多个位线传送要被编程在所选择的存储器单元中的写入数据,并且基于验证电压感测所选择的存储器单元是否被编程为多个目标状态;以及控制逻辑,被配置为控制电压生成器,使得在编程操作期间以多个循环为单位将编程电压和验证电压提供给字线,所述控制逻辑包括循环状态电路,其被配置为从页缓冲器的感测结果检测与多个目标状态相关联的状态通过循环的值,并且基于状态通过循环的值来确定编程操作是否成功,每个状态通过循环是多个循环中的这样的编程循环,该编程循环后对应于与状态通过循环相关联的该目标状态的一个或多个存储器单元的编程状态已经提升到与状态通过循环相关联的目标状态。

【技术特征摘要】
2016.11.30 KR 10-2016-01621261.一种非易失性存储器设备,包括:单元阵列,包括多个存储器单元;电压生成器,被配置为向从多个存储器单元中选择的存储器单元的字线提供编程电压或验证电压;页缓冲器,被配置为通过多个位线传送要被编程在所选择的存储器单元中的写入数据,并且基于验证电压感测所选择的存储器单元是否被编程为多个目标状态;以及控制逻辑,被配置为控制电压生成器,使得在编程操作期间以多个循环为单位将编程电压和验证电压提供给字线,所述控制逻辑包括循环状态电路,其被配置为从页缓冲器的感测结果检测与多个目标状态相关联的状态通过循环的值,并且基于状态通过循环的值来确定编程操作是否成功,每个状态通过循环是多个循环中的这样的编程循环,该编程循环后对应于与状态通过循环相关联的该目标状态的一个或多个存储器单元的编程状态已经提升到与状态通过循环相关联的目标状态。2.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备,其中,循环状态电路被配置为使得如果循环状态电路确定与多个目标状态中的至少一个目标状态相关联的状态通过循环的值超出参考范围,则循环状态电路确定编程操作失败。3.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备,其中,循环状态电路被配置为使得如果循环状态电路确定与多个目标状态中的至少两个目标状态相关联的状态通过循环的值之间的差超出与所述至少两个目标状态相对应的参考范围,则循环状态电路确定编程操作失败。4.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备,其中,循环状态电路被配置为基于与多个目标状态中的一些目标状态相关联的状态通过循环的值来确定编程操作是否成功。5.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备,其中,循环状态电路被配置为,基于与多个目标状态相关联的状态通过循环的值,确定编程操作是否成功,以及响应于状态读取命令,输出指示编程操作是否成功的循环状态。6.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备,其中循环状态电路包括:循环判定逻辑,被配置为,通过使用页缓冲器的感测结果来检测状态通过循环中的至少两个循环的值;以及计算对应于所述至少两个循环的值之间的差的增量循环;比较器,被配置为基于允许参考范围和状态通过循环或增量循环来生成输出;以及循环状态判定逻辑,被配置为基于比较器的输出来判定编程操作是否成功。7.根据权利要求6所述的非易失性存储器设备,其中循环状态电路还包括:第一电熔丝锁存器,被配置为存储状态通过循环允许参考范围,并且向比较器提供状态通过循环允许参考范围;以及第二电熔丝锁存器,被配置为存储增量循环允许参考范围,并向比较器提供增量循环允许参考范围。8.根据权利要求7所述的非易失性存储器设备,其中,状态通过循环允许参考范围和增量循环允许参考范围中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴商秀
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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