用于以优化读取电压读取数据的非易失性存储器设备制造技术

提供了一种用于以最佳读取电压读取数据的非易失性存储器设备的读取方法。读取方法包括：通过将连接到第一字线的第一组存储器单元的数据划分为M页并从M页单独地读取数据，读取第一组存储器单元的数据。读取数据包括：当读取M页中的每个页时，通过对第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷执行片上谷搜索(OVS)操作；以及基于OVS操作的结果，经由对与第一字线相邻的第二字线的读取操作执行数据恢复读取操作。在数据恢复读取操作中，不执行对第一字线的读取操作。

Non volatile memory device for reading data with optimized read voltage

A method of reading a non-volatile memory device for reading data at optimum read voltage is provided. The reading method includes: dividing the data of the first group of memory units connected to the first word line into the M page and reading the data separately from the M page, reading the data of the first group of memory units. The read data includes: when each page in the M page is read, the first valley executive chip search (OVS) operation on the two adjacent threshold voltage distribution of the first group of memory units, and the result based on the OVS operation, are performed to perform the data recovery read operation by the reading operation of the second word line adjacent to the first word line. In the data recovery read operation, the read operation of the first word line is not performed.

【技术实现步骤摘要】
用于以优化读取电压读取数据的非易失性存储器设备相关申请的交叉引用本申请要求于2017年1月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0006282号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种半导体设备，更具体地，涉及一种非易失性存储器设备，在该非易失性存储器设备中，通过针对每单元多位(multi-bit-per-cell)优化读取电压来执行数据恢复读取操作。
技术介绍
近来已经开发了每单元存储多位(即两位或更多位)的快闪存储器(flashmemories)。为了提高快闪存储器的可靠性，准确读取存储在多位存储器单元中的数据的方法可能是有用的。
技术实现思路
本公开提供了一种用于针对非易失性存储器设备的多位存储器单元以最佳读取电压读取数据的非易失性存储器设备的读取方法。根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种用于非易失性存储器设备的读取方法，该非易失性存储器设备包括多个存储器单元，每个存储器单元存储M位数据(M为3或大于3的整数)，并且该读取方法包括通过将连接到第一字线的第一组存储器单元的数据划分为M页并从M页单独地读取数据，读取该第一组存储器单元的数据。读取第一组存储器单元的数据包括：当读取第一至第M页中的每个页时，通过对第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷执行N个感测操作(N为3或更多)来执行片上谷搜索(OVS)操作；以及基于OVS操作的结果，经由对与第一字线相邻的第二字线的读取操作执行数据恢复读取操作。在数据恢复读取操作中，不执行对所选字线的读取操作。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种用于非易失性存储器设备的读取方法，该非易失性存储器设备包括多个存储器单元，每个存储器单元存储M位数据(M为3或更多)，并且该读取方法包括通过将连接到第一字线的第一组存储器单元的数据划分为M页并从M页单独地读取数据，读取该第一组存储器单元的数据。读取第一组存储器单元的数据包括：在非易失性存储器设备内执行片上谷搜索(OVS)操作，其中在OVS操作期间，确定关于对应于第一至第M页中的每个页的第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷的读取电压；基于第一谷的OVS操作的结果，确定执行两个相邻阈值电压分布的第二谷的感测操作的次数；以及基于OVS操作的结果，对与第一字线相邻的第二字线选择性地执行数据恢复读取操作。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种非易失性存储器设备，该非易失性存储器设备包括：存储器单元阵列，包括以行和列排列的多个存储器单元，每个存储器单元被配置为存储M位数据，其中M为3或更多；页缓冲器单元，被配置为从存储器单元阵列读取多个存储器单元的数据；以及控制逻辑单元，被配置为：通过单独地读取连接到第一字线的第一组存储器单元的M页的数据来读取该第一组存储器单元的数据；当读取M页中的每个页时，通过N个感测操作对第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷执行片上谷搜索(OVS)操作，其中N为3或更多；基于OVS操作的结果，确定是否对与第一字线相邻的第二字线执行数据恢复读取操作；以及确定执行第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第二谷的感测操作的次数。根据本专利技术构思的又一方面，提供了一种用于非易失性存储器设备的读取方法，该非易失性存储器设备包括连接到多个字线的多个存储器单元，并且该读取方法包括读取连接到第一字线的第一组存储器单元的数据。读取第一组存储器单元的数据包括：通过针对第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷以三个相应读取电压顺序地执行三个感测操作，执行片上谷搜索(OVS)操作；基于OVS操作的第一结果，针对第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第二谷，以从三个读取电压中选择的一个读取电压执行一个感测操作；以及基于与第一结果不同的OVS操作的第二结果，针对第二谷以从三个读取电压中选择的两个相应读取电压顺序地执行两个感测操作。附图说明从以下结合附图的详细描述将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，在附图中：图1是根据示例实施例的存储器系统的框图；图2是根据示例实施例的图1的非易失性存储器设备的框图；图3是图2的存储器单元阵列的示例的电路图；图4是示出图3的存储器单元阵列的透视图；图5A和图5B是示出在图4的存储器单元是3位多级单元时存储器设备的阈值电压的分布的曲线图(graph)；图6示出在第n+1字线的存储器单元被编程时发生的字线耦接之前和之后关于第n字线的存储器单元的阈值电压分布；图7和图8示出图6的包括耦接和非耦接存储器单元的阈值电压分布；图9是用于描述根据示例性实施例的针对3位多级单元的每页的读取操作的图；图10是用于描述根据示例实施例的读取操作的序列的图；图11A至图11E是用于描述根据示例实施例的片上谷搜索(OVS,on-chipvalleysearch)操作的图；图12是根据示例实施例的读取操作的流程图；图13至图17是示出根据示例实施例的参考图12描述的相应操作的图；图18和图19是用于描述根据示例实施例在读取操作中执行感测操作的次数的图；图20是用于描述被描述为关于图19的示例实施例的比较示例的读取操作的图；以及图21是示出根据示例实施例应用执行OVS操作和恢复读取操作的存储器系统的固态驱动器(SSD)系统的框图。具体实施方式将在下文中参考附图更全面地描述各种示例性实施例，在附图中示出了一些示例性实施例。将理解，虽然本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种要素，但是这些要素不应受这些术语限制。除非另有说明，这些术语通常用于将一个要素与另一个要素区分开。因此，下面在说明书的一个部分中讨论的第一要素可以在说明书的不同部分中被称为第二要素，而不脱离本公开的教导。此外，在权利要求中可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来命名权利要求的要素，即使该特定名称不用于与说明书中的要素关联地描述。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和全部组合。尽管可以使用术语第一、第二、第三等这样的表述来描述各种要素，但这些要素应当是列表的要素。在功能块、单元和/或模块方面，在附图中描述并示出了实施例。这些块、单元和/或模块可以由电子(或光学)电路(诸如逻辑电路)、分立组件、微处理器、硬布线电路、存储器元件、布线连接等物理地实现，以上所列项目可以使用半导体制造技术和/或其他制造技术一起形成在单个集成电路中(例如，作为单个半导体芯片)、或形成为分开的集成电路和/或分立组件(例如，在印刷电路板上布线到一起的若干半导体芯片)。这些块、单元和/或模块可以由使用软件(例如，微代码)编程以执行本文讨论的各种功能的一个或多个处理器(例如，微处理器、控制器、CPU、GPU)来实现。每个块、单元和/或模块可以由专用硬件实现、或被实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器的组合。此外，实施例的每个块、单元和/或模块可以由物理上分开的电路来实现，并且不需要被形成为单个集成电路。图1是根据示例实施例的存储器系统100的框图。参考图1，存储器系统100包括存储器控制器110和非易失性存储器设备120。存储器控制器110可以被配置为响应于来自主机的请求而控制非易失性存储器设备120。存储器控制器110可以用作主机与非易失性存储器设备120之间的接口。存储器控制器110可将数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于非易失性存储器设备的读取方法，该非易失性存储器设备包括多个存储器单元，每个存储器单元存储M位数据，其中M为3或大于3的整数，所述读取方法包括：通过将连接到第一字线的第一组存储器单元的数据划分为M页并从M页单独地读取数据，读取所述第一组存储器单元的数据，其中读取所述第一组存储器单元的数据包括：当读取第一至第M页中的每个页时，通过对所述第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷执行N个感测操作来执行片上谷搜索(OVS)操作，其中N为3或更多；以及基于所述OVS操作的结果，经由对与所述第一字线相邻的第二字线的读取操作执行数据恢复读取操作，其中，在所述数据恢复读取操作中，不执行对所述第一字线的读取操作。

【技术特征摘要】
2017.01.13 KR 10-2017-00062821.一种用于非易失性存储器设备的读取方法，该非易失性存储器设备包括多个存储器单元，每个存储器单元存储M位数据，其中M为3或大于3的整数，所述读取方法包括：通过将连接到第一字线的第一组存储器单元的数据划分为M页并从M页单独地读取数据，读取所述第一组存储器单元的数据，其中读取所述第一组存储器单元的数据包括：当读取第一至第M页中的每个页时，通过对所述第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷执行N个感测操作来执行片上谷搜索(OVS)操作，其中N为3或更多；以及基于所述OVS操作的结果，经由对与所述第一字线相邻的第二字线的读取操作执行数据恢复读取操作，其中，在所述数据恢复读取操作中，不执行对所述第一字线的读取操作。2.根据权利要求1所述的读取方法，还包括：基于所述第一谷的OVS操作的结果，确定执行所述第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第二谷的感测操作的次数。3.根据权利要求2所述的读取方法，其中，在所述非易失性存储器设备内确定执行所述第二谷的感测操作的次数。4.根据权利要求2所述的读取方法，其中，当基于所述OVS操作的结果不执行所述数据恢复读取操作时，将执行所述第二谷的感测操作的次数设置为一次。5.一种用于非易失性存储器设备的读取方法，该非易失性存储器设备包括多个存储器单元，每个存储器单元存储M位数据，其中M为3或更多，所述读取方法包括：通过将连接到第一字线的第一组存储器单元的数据划分为M页并从M页单独地读取数据，读取所述第一组存储器单元的数据，其中读取所述第一组存储器单元的数据包括：在所述非易失性存储器设备内执行片上谷搜索(OVS)操作，其中在所述OVS操作期间，确定关于与第一至第M页中的每个页对应的所述第一组存储器单元的两个相邻阈值电压分布的第一谷的读取电压；基于所述第一谷的OVS操作的结果，确定执行两个相邻阈值电压分布的第二谷的感测操作的次数；以及基于所述OVS操作的结果，对与所述第一字线相邻的第二字线选择性地执行数据恢复读取操作。6.根据权利要求5所述的读取方法，其中，执行所述OVS操作包括：执行第一感测操作，在所述第一感测操作中，以第一读取电压读取所述第一组存储器单元的数据；执行第二感测操作，在所述第二感测操作中，以比所述第一读取电压高的第二读取电压读取所述第一组存储器单元的数据；执行第三感测操作，在所述第三感测操作中，以比所述第二读取电压高的第三读取电压读取所述第一组存储器单元的数据；基于从第一至第三感测操作读取的数据，确定执行了所述OVS操作的第一谷的读取电压；以及基于所确定的第一谷的读取电压，确定每页读取的两个相邻阈值电压分布的第二谷的读取电压。7.根据权利要求6所述的读取方法，其中，确定第一谷的读取电压包括：对在第一感测操作期间读取的数据和在第二感测操作期间读取的数据执行第一异或运算；从第一异或运算的结果对“1”的数量进行计数，并且存储计数的“1”的数量作为第一计数值；对在第二感测操作期间读取的数据和在第三感测操作期间读取的数据执行第二异或运算；从第二异或运算的结果对“1”的数量进行计数，并且存储计数的“1”的数量作为第二计数值；以及将第一计数值和第二计数值与第一参考值和第二参考值进行比较。8.根据权利要求7所述的读取方法，其中，第一参考值是用于确定要选择并输出第一至第三感测操作的哪个读取的数据的参数，以及其中，第二参考值是用于确定是否要执行所述数据恢复读取操作的参数。9.根据权利要求8所述的读取方法，其中，在确定关于第二谷的读取电压时，当第二计数值被确定为在第一计数值和第二参考值之间、以及第一计数值和第二计数值之间的差的绝对值被确定为大于第一参考值时，将关于第二谷的读取电压设置为第一读取电压。10.根据权利要求8所述的读取方法，其中，在确定关于第二谷的读取电压时，当第一计数值或第二计数值被确定为小于第二参考值、以及第一计数值和第二计数值之间的差的绝对值被确定为小于第一参考值时，将关于第二谷的读取电压设置为第二读取电压。11.根据权利要求8所述的读取方法，其中，在确定关于第二谷的读取电压时，当第一计数值被确定为在第二计数值和第二参考值之间、以及第一计数值和第二计数值之间的差的绝对值被确定为大于第一参考值时，将关于第二谷的读取电压设置为第三读取电压。12.根据权利要求8所述的读取方法，其中，在确定关于第二谷的读取电压时，当第一计数值或第二计数值被确定为大于第二参考值、以及第一计数值被确定为小于第二计数值时，将关于第二谷的读取电压设置为第一读取电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹铉竣，朴一汉，崔那荣，宋承桓，
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