存储设备及其操作方法技术

技术编号:19781272 阅读:42 留言:0更新日期:2018-12-15 12:10
一种包括非易失性存储器设备的存储设备的操作方法,所述方法包括:进入通电模式;从非易失性存储器设备中包括的存储器块中搜索包括至少一条擦除字线的开放存储器块;如果开放存储器块中包括的擦除字线的数量不大于预设值,则向至少一条擦除字线施加编程电压以关闭开放存储器块;以及在通电模式之后,进入正常操作模式。连接到被施加所述编程电压的所述至少一条擦除字线的存储器单元被编程为具有高于擦除状态的阈值电压分布范围的阈值电压分布范围。

【技术实现步骤摘要】
存储设备及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0070862的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文中。
本公开的实施例涉及一种半导体存储器,更具体地涉及一种存储设备及其操作方法。
技术介绍
存储设备是指在主机设备(例如,计算机、智能电话和智能平板)的控制下存储数据的设备。存储设备包括将数据存储在半导体存储器(特别是非易失性存储器)中的设备。半导体存储器设备被分类为:易失性存储设备,其在断电时丢失存储在其中的数据,例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态RAM(DRAM)和同步DRAM;和非易失性存储器设备,其即使在断电时也保留存储在其中的数据,例如只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存设备、相变RAM(PRAM)、磁RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)和铁电RAM(FRAM)。随着半导体制造技术的发展,存储设备的集成度和容量不断增加。存储设备的高集成度使得可以降低制造存储设备所需的成本。然而,如果存储设备由于其高集成度而缩小,则会出现各种新问题。由于这些问题导致存储设备中所存储的数据的损坏,所以存储设备的可靠性可能会降低。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种具有改善的可靠性的存储设备及其操作方法。根据实施例,一种具有非易失性存储器设备的存储设备的操作方法包括:(a)进入通电模式;(b)从所述非易失性存储器设备中包括的存储器块中搜索包括至少一条擦除字线的开放存储器块;(c)如果所述开放存储器块中包括的所述擦除字线的数量不大于预设值,则向所述至少一条擦除字线施加编程电压以关闭所述开放存储器块;以及(d)在所述通电模式之后,进入正常操作模式。连接到被施加所述编程电压的所述至少一条擦除字线的存储器单元被编程为具有高于擦除状态的阈值电压分布范围的阈值电压分布范围。根据另一实施例,一种存储设备包括:非易失性存储器设备;以及存储器控制器,其向所述非易失性存储器设备发送编程命令。所述存储器控制器在通电模式下向所述非易失性存储器设备发送所述编程命令,所述非易失性存储器设备具有其中包括至少一条擦除字线的开放存储器块。所述非易失性存储器设备通过响应于所述编程命令对所述开放存储器块中包括的所述至少一条擦除字线进行编程来关闭所述开放存储器块。根据另一实施例,一种存储设备的操作方法包括:(a)进入断电模式;(b)从非易失性存储器设备中包括的存储器块中搜索包括至少一条擦除字线的开放存储器块;(c)在所述断电模式下,如果所述开放存储器块中包括的所述擦除字线的数量不大于第一预设值,则对所述开放存储器块中包括的所述至少一条擦除字线进行编程以关闭所述开放存储器块;以及(d)中断所述储存设备的电力。根据另一实施例,一种由具有非易失性存储器设备的存储设备执行的操作方法包括:(a)标识所述非易失性存储器设备的存储器块中仅寻址处于擦除状态的存储器单元的字线的数量;以及(b)响应于确定所述数量小于预定值,向由所述字线寻址的所述存储器单元中的每个存储器单元施加编程电压。附图说明通过参考以下附图的以下描述,上述和其他目的和特征将变得显而易见,其中,除非另有说明,否则相似的附图标记在各个附图中指代相似的部件,并且在附图中:图1是示出了根据本公开的实施例的存储设备的框图;图2是示出了包括图1的存储设备的软件操作的软件层的框图;图3是示出了图1的存储器控制器的框图;图4是示出了图1的非易失性存储器设备的框图;图5是示出了根据本公开的实施例的存储器块的电路图;图6描述了图5的非易失性存储器设备的操作;图7描述了根据本公开的实施例的非易失性存储器设备的存储器块中的开放存储器块;图8示出了关闭图7的开放存储器块的示例;图9是示出了根据本公开的实施例的伪编程操作的流程图;图10描述了根据本公开的实施例的伪编程操作;图11示出了根据本公开的实施例关闭开放存储器块的操作;图12是示出了根据本公开的另一实施例的伪编程操作的流程图;图13是示出了根据本公开的另一实施例的伪编程操作的流程图;图14示出了存储设备根据图13的操作方法来执行伪编程操作的示例;图15是示出了根据本公开的另一实施例的伪编程操作的流程图;图16是示出了根据本公开的另一实施例的伪编程操作的流程图;以及图17是示出了根据本公开的实施例的固态驱动器(SSD)的框图。具体实施方式下面以使本领域普通技术人员容易实现本公开的程度详细并清楚地描述了本公开的实施例。图1是示出了根据本公开的实施例的存储设备的框图。参考图1,存储设备100包括存储器控制器110和非易失性存储器设备120。在一个实施例中,存储设备100可以是诸如固态驱动器(SSD)、通用串行总线(USB)存储器、硬盘驱动器或USB棒之类的大容量存储介质。存储器控制器110可以响应于来自主机HOST的请求来交换数据。存储器控制器110可以响应于来自主机的请求从非易失性存储器设备120读取数据,并且可以将读取的数据提供给主机。而且,存储器控制器110可以响应于来自主机的请求在非易失性存储器设备120中对从主机接收的数据进行编程。为了执行上述操作,存储器控制器110可以向非易失性存储器设备120提供地址ADDR、命令CMD和控制信号CTRL,并且可以与非易失性存储器设备120交换数据DATA。非易失性存储器设备120可以响应于从存储器控制器110接收的信号对接收到的数据进行编程或可以输出数据。在一个实施例中,非易失性存储器设备120可以包括NAND闪存存储器。然而,实施例可以不限于此。例如,非易失性存储器设备120可以包括:易失性存储器,例如静态随机存取存储器(SRAM)、DRAM或同步DRAM(SDRAM);或非易失性存储设器,例如只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器设备、相变RAM(PRAM)、磁RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)和铁电RAM(FRAM)。存储器控制器110可以向非易失性存储器设备120提供读取命令、编程命令、擦除命令或伪编程命令,作为命令CMD。存储器控制器110可以通过编程命令来请求对非易失性存储器设备120的字线单元的编程操作。存储器控制器110可以通过读取命令来请求对非易失性存储器设备120的字线单元的读取操作。存储器控制器110可以通过擦除命令来请求对非易失性存储器设备120的存储器块或子块单元的擦除操作。存储器控制器110可以通过伪编程命令来关闭非易失性存储器设备120的存储器块中的开放存储器块。伪编程命令可以被包括在编程命令中。在一个实施例中,存储器控制器110可以感测存储设备100的通电或断电,以关闭开放存储器块。开放存储器块可以指包括与经编程存储器单元连接的字线(在下文中称为“编程字线”)以及与擦除状态的存储器单元连接的字线(在下文中称为“擦除字线”)的存储器块。在一个实施例中,开放存储器块可以包括编程状态的存储器单元和擦除状态的存储器单元。编程状态的存储器单元可以包括在编程字线中,并且擦除状态的存储器单元可以包括在擦除字线中。存储器控制器11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由包括非易失性存储器设备的存储设备执行的操作方法,所述方法包括:进入通电模式;从所述非易失性存储器设备内的存储器块中搜索包括至少一条擦除字线的开放存储器块;响应于确定所述开放存储器块内的擦除字线的数量不大于预设值,向所述至少一条擦除字线施加编程电压以关闭所述开放存储器块;以及在所述通电模式之后,进入正常操作模式,其中,连接到被施加所述编程电压的所述至少一条擦除字线的存储器单元被编程为具有比擦除状态的阈值电压分布范围高的阈值电压分布范围。

【技术特征摘要】
2017.06.07 KR 10-2017-00708621.一种由包括非易失性存储器设备的存储设备执行的操作方法,所述方法包括:进入通电模式;从所述非易失性存储器设备内的存储器块中搜索包括至少一条擦除字线的开放存储器块;响应于确定所述开放存储器块内的擦除字线的数量不大于预设值,向所述至少一条擦除字线施加编程电压以关闭所述开放存储器块;以及在所述通电模式之后,进入正常操作模式,其中,连接到被施加所述编程电压的所述至少一条擦除字线的存储器单元被编程为具有比擦除状态的阈值电压分布范围高的阈值电压分布范围。2.根据权利要求1所述的方法,其中,响应于确定所述开放存储器块包括多条擦除字线,所述编程电压被同时施加到所述多条擦除字线。3.根据权利要求1所述的方法,其中,响应于确定所述开放存储器块包括多条擦除字线,基于距所述开放存储器块内的编程字线的物理距离,使得对所述多条擦除字线进行编程的时间彼此不同。4.根据权利要求1所述的方法,其中:所述开放存储器块包括第一开放存储器块或第二开放存储器块,所述第一开放存储器块中的擦除字线的数量不大于预设值,所述第二开放存储器块中的擦除字线的数量超过所述预设值,并且针对所述第一开放存储器块执行对所述开放存储器块的关闭。5.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述正常操作模式下确定所述存储设备是否处于空闲状态;响应于确定所述存储设备处于所述空闲状态,确定是否存在处于所述正常操作模式的开放存储器块;以及响应于确定存在处于所述正常操作模式的开放存储器块,关闭所述处于正常操作模式的开放存储器块,其中,所述处于正常操作模式的开放存储器块包括未在所述通电模式下编程的开放存储器块以及在所述正常操作模式下新生成的开放存储器块。6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预设值是基于所述存储设备中使用的资源来确定的。7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述至少一条擦除字线包括擦除状态的至少一个存储器单元。8.一种存储设备,包括:非易失性存储器设备;以及存储器控制器,被配置为向所述非易失性存储器设备发送编程命令,其中:所述存储器控制器响应于检测到所述存储设备的通电而向所述非易失性存储器设备发送所述编程命令,所述非易失性存储器设备包括具有至少一条擦除字线的开放存储器块,并且所述非易失性存储器设备通过响应于所述编程命令对所述开放存储器块内的所述至少一条擦除字线进行...

【专利技术属性】
技术研发人员:车相守沈荣燮
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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