用于非易失性存储器阵列的存储器单元的循环耐久性延展制造技术

本发明专利技术公开了针对用于非易失性存储器阵列的存储器单元的循环耐久性延展的示例。示例包括基于编程/擦除循环计数或故障触发来实现一个或多个耐久性延展方案。一个或多个耐久性延展方案可以包括渐进的读取窗扩展、渐进的读取窗移位、擦除空白检查算法、动态软编程或动态预编程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于非易失性存储器阵列的存储器单元的循环耐久性延展
技术介绍
诸如NAND存储器之类的各类型的非易失性存储器典型地遭受在这些类型的存储器不可接受地执行和/或变得不可靠之前的有限数量的编程/擦除循环计数。例如，一些类型的NAND存储器存储由绝缘氧化层包围以保持电荷被俘获的浮动栅极（floatinggate）上的电荷。NAND存储器操作取决于存储器单元通道与浮动栅极之间的氧化层的质量。随着编程/擦除循环计数增加，由于电荷（电子/空穴）在每个编程/擦除循环时流过氧化层，氧化层逐渐损耗或降级。这种氧化层降级可能导致较慢的擦除操作、编程期间较高的误比特率（BER）和来自浮动栅极的电荷漏泄。氧化层降级的所有这三种迹象可能限制NAND存储器耐久性。NAND存储器耐久性还可能受到在NAND存储器单元的轻掺杂漏极（LDD）区域上方的氧化物中所俘获的电荷所限制。俘获的电荷可能造成存储器条（位线）的电阻中的明显增加。在最坏的情况下，没有电流通过存储器条（memorystring）并且存储器条可以看作开路。看作开路可能导致该存储器条上的所有比特被读取为经编程的“0”，即使是在擦除操作之后。作为总是被读取为经编程的结果，这些存储器单元将不再被使用。附图说明图1图示了示例存储器系统。图2图示了用于耐久性管理器的示例架构的框图。图3图示了示例多级单元编程分布。图4图示了示例擦除阈值电压（TEV）读取窗扩展表。图5图示了具有基于对TEV的调整的延展读取窗的示例多级单元编程分布。图6图示了示例TEV/编程阈值电压（PV）读取窗扩展表。图7图示了具有基于对TEV/PV的调整的延展读取窗的示例多级单元编程分布。图8图示了用于加载各种修整简档（trimprofile）的示例流程图。图9图示了示例TEV/PV读取窗移位表。图10图示了具有基于对TEV/PV的调整的移位读取窗的示例多级单元编程分布。图11图示了具有和不具有预编程和软编程的示例多级单元编程分布。图12图示了用于非易失性存储器阵列的一个或多个存储器单元的循环耐久性延展的示例操作的流程图。图13图示了示例计算平台。具体实施方式如在本公开中预期的，氧化层降级可能限制诸如NAND存储器之类的各类型的非易失性存储器的耐久性。当前，NAND存储器耐久性问题通过改进制造过程、存储器设备设置、对存储器单元使用的分布或存储器设备测试方法来解决。而且，可以在系统级上实现纠错能力以最小化降级的存储器单元的影响。然而，当前的技术中没有一个降低固有的NAND存储器降级或者尝试延迟或减缓随着编程/擦除循环计数增加的NAND存储器降级对存储器单元的负面影响。在一些示例中，技术被实现以用于针对非易失性存储器阵列（例如NAND存储器）的存储器单元的循环耐久性延展。对于这些示例，可以确定针对非易失性存储器的一个或多个存储器单元的当前编程/擦除循环计数。当前编程/擦除循环计数然后可以与第一目标编程/擦除循环计数进行比较。一个或多个循环耐久性延展方案可以基于当前编程/擦除循环计数是否超过第一目标编程/擦除循环计数或基于是否已经达到故障触发来实现。一个或多个循环耐久性延展方案可以包括渐进的读取窗扩展、渐进的读取窗移位、擦除空白检查算法、动态软编程或动态预编程。图1图示了示例存储器系统100的图解。在一些示例中，如图1中所示，存储器系统100可以包括控制器110、控制电路120、存储器阵列130。在一些示例中，由存储器阵列130执行的各种存储器操作可以由行控制132、p-阱控制134、c-源控制136和列控制138进行控制。存储器阵列130的总体操作可以由控制电路120和/或控制器110控制或引导。数据输入/输出缓冲器139可以被配置成至少暂时存储写入到或读取自存储器单元阵列130的数据。而且，如图1中所示，控制器110包括耐久性管理器112。如以下更多地描述的，耐久性管理器112包括可以基于编程/擦除循环计数（例如针对存储器单元阵列130）或与被包括在存储器单元阵列130中的一个或多个存储器单元相关联的故障触发而实现一个或多个循环耐久性延展方案的逻辑和/或特征。在一些示例中，存储器阵列130可以是诸如NAND存储器之类的非易失性类型的存储器。对于这些示例，被包括在存储器阵列130中的一个或多个存储器单元可以被配置成维护多个状态或比特。多个比特可以经由要么单级单元（SLC）要么多级单元（MLC）编程的实现而被维护或存储在存储器单元中。根据一些示例，行控制132可以耦合到存储器阵列130的字线。对于这些示例，行控制132可以经由字线被耦合以选择字线之一、施加读取电压、施加与由列控制138控制的位线电势水平组合的编程电压、以及施加擦除电压。而且，列控制138可以耦合到存储器阵列130的位线以读取被存储在存储器单元中的数据、确定编程操作期间存储器单元的状态，以及控制位线的电势水平以促进或抑制编程和擦除。P-阱控制可以控制存储器阵列130的p-阱电压并且c-源控制136可以控制被耦合到存储器阵列130的公共源线。在一些示例中，列控制138可以被配置成读出被存储或维护在存储器阵列130中的数据并且数据可以经由数据I/O缓冲器139而输出到外部I/O数据线。对于这些示例，要存储在存储器阵列130的存储器单元中的编程数据可以经由外部I/O数据线而输入到数据I/O缓冲器139并且然后传递至列控制138。如图1中所示，在一些示例中，外部I/O数据线可以耦合到控制器110或由其管理。根据一些示例，用于控制诸如存储器阵列130之类的存储器系统100的元件的命令数据可以从控制器110或控制器110的元件（例如耐久性管理器112）经由被耦合到控制电路120的控制线进行中继。控制数据，例如，可以告知存储器系统100的元件关于什么操作是所请求的。在一些示例中，控制器110可以与诸如计算平台之类的主机系统耦合或被配置成与其耦合。计算平台可以实现为服务器、台式计算机、个人计算机（PC）、膝上型计算机、超移动计算机、平板、触摸板、便携式计算机、手持式计算机、掌上型计算机、个人数字助理（PDA）、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、电视、智能设备（例如智能电话、智能平板或智能电视）、移动互联网设备（MID）、消息传递设备、数据通信设备等等的部分。对于这些示例，控制器110可以与计算平台的元件通信以从存储器阵列130读取数据或将数据写入存储器阵列130。控制器110可以被配置成从计算平台接收命令并且将命令转送到控制电路120。控制器110还可以被配置成控制在存储器系统100与计算平台之间的I/O数据线。根据一些示例，存储器系统100可以合并为包括单个电路板上的控制器110的集成系统或其它类型的集成封装。对于这些示例，集成系统可以包括多个存储器阵列130和相关联的控制电路。集成系统可以嵌入为计算平台的部分或者可以被包括在可以可移动地耦合到计算平台的一种类型的配置（例如存储器卡或固态盘驱动器（SSD））中。这种类型的配置可以包括在图1中描绘的存储器系统100的所有元件或仅仅包括虚线上方的元件。控制器110可以因此与计算平台一起嵌入或者可以被包括在从计算平台可移动的存储器系统中。图2图示了用于耐久性管理器112的示例架构的框图。在一些示例中，耐久性管理器112本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：确定针对非易失性存储器阵列的一个或多个存储器单元的当前编程/擦除循环计数；将当前编程/擦除循环与第一目标编程/擦除循环计数比较；以及基于当前编程/擦除循环计数是否超过第一目标编程/擦除循环计数或基于是否已达到与一个或多个存储器单元相关联的故障触发，实现一个或多个循环耐久性延展方案，所述一个或多个循环耐久性延展方案包括渐进的读取窗扩展、渐进的读取窗移位、擦除空白检查算法、动态软编程或动态预编程中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于非易失性存储器阵列的存储器单元的循环耐久性延展的方法，包括：确定针对非易失性存储器阵列的一个或多个存储器单元的当前编程/擦除循环计数；将当前编程/擦除循环与第一目标编程/擦除循环计数比较；以及基于当前编程/擦除循环计数是否超过第一目标编程/擦除循环计数或基于是否已达到与一个或多个存储器单元相关联的故障触发，实现一个或多个循环耐久性延展方案，所述一个或多个循环耐久性延展方案包括渐进的读取窗扩展、渐进的读取窗移位、擦除空白检查算法、动态软编程或动态预编程中的至少一个，所述渐进的读取窗扩展包括通过调整擦除阈值电压使得读取窗具有更大的阈值电压范围来从一个或多个存储器单元读取编程值而增量地延展用于读取一个或多个存储器单元的读取窗，所述渐进的读取窗移位包括通过提升擦除阈值电压和降低编程阈值以使得读取窗移位而同时维持从一个或多个存储器单元读取编程值的阈值电压范围来增量地移位用于读取一个或多个存储器单元的读取窗。2.根据权利要求1所述的方法，包括故障触发将包含针对一个或多个存储器单元的最大误比特率并且基于一个或多个存储器单元具有超过最大误比特率的所测量误比特率来实现渐进的读取窗扩展循环耐久性延展方案。3.根据权利要求1所述的方法，包括故障触发将包含针对一个或多个存储器单元的块故障触发点并且基于与一个或多个存储器单元相关联的存储器块达到块故障触发点来实现渐进的读取窗扩展循环耐久性延展方案。4.根据权利要求1所述的方法，包括故障触发将包含针对与一个或多个存储器单元相关联的存储器块的第一块擦除验证未通过并且基于第一块擦除验证未通过来实现擦除空白检查算法，实现擦除空白检查算法包括：向一个或多个存储器单元施加第二栅极电压，第二栅极电压高于施加到一个或多个存储器单元的触发第一块擦除验证未通过的第一栅极电压；确定第二块擦除验证未通过是否已在第二栅极电压的施加之后发生；以及基于对第二块擦除验证未通过是否已发生的确定来将与一个或多个存储器单元相关联的块标识为通过或未通过块擦除验证。5.根据权利要求1所述的方法，包含增量地延展读取窗的渐进的读取窗扩展包括：读取窗延展增量与被超过的第一目标编程/擦除循环计数相关联。6.根据权利要求1所述的方法，包含增量地延展读取窗的渐进的读取窗扩展包括：增量地延展包括加载第一擦除修整设置，所述第一擦除修整设置基于第一目标编程/擦除循环计数来调整擦除阈值电压。7.根据权利要求6所述的方法，包括第一擦除修整设置将包含用于一个或多个存储器单元的开始擦除栅极电压、用于擦除循环的步长和脉冲宽度。8.根据权利要求1所述的方法，包含增量地延展读取窗的渐进的读取窗扩展包括调整擦除阈值电压和编程阈值电压二者以使得读取窗具有更大的阈值电压范围来从一个或多个存储器单元读取编程值，读取窗延展增量与被超过的第一目标编程/擦除循环计数相关联。9.根据权利要求8所述的方法，包括调整擦除阈值电压和调整编程阈值电压二者以使得读取窗具有更大的阈值电压范围包括加载第一修整简档，所述第一修整简档包括擦除修整设置、经调整的编程阈值电压和编程修整设置，第一修整简档与第一目标编程/擦除循环计数相关联。10.根据权利要求1所述的方法，包含增量地移位读取窗的渐进的读取窗移位包括：读取窗移位增量与被超过的第一编程/擦除循环计数相关联。11.根据权利要求1所述的方法，包括通过基于当前编程/擦除循环计数超过第一目标编程/擦除循环计数而停止一个或多个存储器单元的软编程来实现动态软编程。12.根据权利要求1所述的方法，包括通过基于当前编程/擦除循环计数超过第一目标编程/擦除循环计数而选择性地在一个或多个存储器单元上执行预编程来实现动态预编程，选择性执行预编程包括仅仅在一...

【专利技术属性】
技术研发人员：X郭，K潘加尔，YB瓦克乔雷，PD鲁比，RJ库马，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US