一种恢复Nand Flash错误数据的方法技术

本发明专利技术公开了一种恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于通过扫描不同相邻单元分布模式下各个存储单元的电压分布，将具有相同或近似电压分布的归类为同一类别的同邻态，对多个类别的同邻态分别采用步进电压扫描法获得同邻态的最佳判断电压；通过分析待恢复存储单元的相邻存储单元的电压分布，判断属于哪个类别同邻态，采用所在同邻态的存储单元的最佳判断电压读取该存储单元数据，实现错误数据恢复。通过将存储单元分类为不同的同邻态，并基于不同同邻态的最佳判断电压分别读取其数据，然后将各自数据合并得到整体存储数据。显然基于各自同邻态优化后的判断电压所读取数据的正确性都会优于常规方法，整合后的数据的正确性将得到明显改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种Flash技术，特别涉及一种基于ICI原理恢复Nand Flash错误数据的方法。
技术介绍
Nand Flash是一种非易失性存储半导体，其通过向存储单元浮栅层注入电子的方式存储数据。随着存储单元浮栅层中电子数增加，相应的电压也会逐渐增大。Nand Flash的擦除会损坏浮栅晶体管的氧化沟道，造成电压值的波动和偏移，界面态陷阱恢复和电子的逃逸也会造成电压的降低，通常存储电压可近似为高斯分布。将Nand电压与判断电压Vth(也称阈值电压)对比，可以确定其存储数据状态(Level)。图1是Nand Flash存储单元结构示意图，主要包括源极Source、漏极Drain、控制栅极Control Gate和浮栅极Floating Gate，其存储数据的大小通过注入电子所产生的电压大小表示。以SLC(Single-Level Cell)Nand为例，当浮栅层注入电子后表示存储数据为“0”，无电子则表示“1”。MLC(Multi-Level Cell)Nand和TLC(Trinary-Level Cell)Nand存储数据根据电子数的多少分别存在4种和8种状态，用于表示2bit和3bit信息。Nand Flash存储的数据会受到相邻存储单元的干扰，滞留特性的影响以及随机噪声干扰，造成电压分布的偏移和展宽。当部分存储单元电压分布超出判断电压范围就会造成误判，导致错误比特数增加。通过有针对性地同等偏移判断电压可以减少误判，从而改善错误数据，这也正是Nand Flash当前普遍使用的纠错方法。虽然偏移判断电压可以减少误判，但是当相邻Level电压分布出现交叠的时候，现有技术无法判定交叠附近电压分布是低Level电压分布中的较高态还是高Level电压分布的较低态偏移至此。因此存在较大的误判可能性，影响了数据的恢复。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术目的在于如何恢复由于相邻存储单元干扰以及滞留特性导致的数据错误。为了解决以上问题本专利技术提出了一种恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于通过扫描不同相邻单元电压分布模式下Nand Flash中各个存储单元的电压分布，将具有相同或近似电压分布的存储单元标归类为同一类别的同邻态，Nand Flash中各个存储单元分类为多个类别的同邻态，对多个类别的同邻态分别采用步进电压扫描法获得各个类别的同邻态的存储单元的最佳判断电压；通过分析待恢复存储单元的相邻存储单元的电压分布，判断该待恢复存储单元属于哪个类别同邻态，采用所在同邻态的存储单元的最佳判断电压读取该存储单元数据，实现错误数据恢复。所述的恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于所述的将具有相同或近似电压分布的存储单元标归类为同一类别的同邻态按照如下步骤进行：步骤2.1在Nand中写入随机数；步骤2.2读取Nand数据，根据存储单元相邻数据的分布格式，将具有相同或接近的分布格式的存储单元归类为具有相同干扰态组；步骤2.3通过设置不同的阀值电压读取存储单元数据的方式获取所有存储单元的电压分布；步骤2.4将所有具有相同干扰态组的存储单元进行统计获得该类别干扰态组的电压分布；步骤2.5将所有类别干扰态组的电压分布进行比较，将具有相同或类似电压分布的干扰态组归类为同一类别的同邻态。所述的恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于所述的采用步进电压扫描法为将步骤2.3中通过设置不同的阀值电压读取存储单元数据的方式获取所有存储单的电压分布的数据，按照类别的同邻态进行划分，选取各个同邻态的最佳判断电压。所述的恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于Nand Flash按照Block或页的方式分别单独进行同邻态的归类。所述的恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于同邻态的归类和各个同邻态归类的数据通过选取同批次Nand Flash进行采集统计，根据统计数据划 分同邻态。所述的恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于同邻态的归类和各个同邻态归类的数据分别单独进行采集统计。所述的恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于只有在Nand Flash发生无法恢复的错误数据时，才触发通过分析待恢复存储单元的相邻存储单元的电压分布，判断该待恢复存储单元属于哪个类别同邻态，采用所在同邻态的存储单元的最佳判断电压读取该存储单元数据的方式来恢复该存储单元数据。本专利技术通过先将所有存储单元依据不同的Neighbor State分类，并基于不同Neighbor State的最佳判断电压分别读取其数据，然后将各自数据合并得到整体存储数据。显然基于各自Neighbor State优化后的判断电压所读取数据的正确性都会优于常规方法，整合后的数据的正确性将得到明显改善。附图说明图1是Nand Flash存储单元结构示意图；图2是MLC Nand的电压分布示意图；图3是Flash相邻存储单元示意图图4是各相邻状态组对应Nand存储单元的电压分布示意图；图5是Nand Flash电压分布呈现交叠现象示意图；图6是MLC电压分布统计图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。Nand Flash界面态陷阱恢复和电子的脱陷过程近似服从泊松分布，因此其电压的分布可以近似为高斯分布。图2是MLC Nand的电压分布示意图，其中VL为低页Low Page判断电压，VH1和VH2为High Page判断电压。在Nand Flash中，存在一种相邻区间干扰现象，即任意存储单元会受到相邻存储单元的串扰导致存储电荷数发生改变。图3是Flash相邻存储单元示意图，中间存储单元 称为Victim Cell，其余周围对中间存储单元Victim Cell产生干扰的存储单元称为干扰存储单元Aggressor Cell。任意一个存储单元既是中间存储单元Victim Cell被周围存储单元干扰，也是干扰存储单元Aggressor Cell干扰了其附近的存储单元。通常情况下，当中间存储单元Victim Cell周围的干扰存储单元Aggressor Cell的分布格式相同时，Victim Cell的电压分布曲线也会相似。某些干扰存储单元Aggressor Cell分布虽然不同，但它们对Victim Cell电压分布产生的影响结果却是近似的；根据存储单元相邻数据的分布格式，将这些Aggressor Cell进行归类，将具有相同或接近的分布格式的存储单元归类为具有相同干扰态Neighbor State。将所有具有相同干扰态组的存储单元进行统计获得该类别干扰态组的电压分布；将所有类别干扰态组的电压分布进行比较，见具有相同或类似电压分布的干扰态组归类为同一类别的同邻态不同的Aggressor State对Victim Cell电压分布产生的影响不同，可以将所有的Aggressor State归结为数个相邻状态组Neighbor State。图4是各相邻状态组对应Nand存储单元的电压分布示意图，所有相邻状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于通过扫描不同相邻单元分布模式下各个存储单元的电压分布，将具有相同或近似电压分布的存储单元标归类为同一类别的同邻态，Nand Flash中各个存储单元分类为多个类别的同邻态，对多个类别的同邻态分别采用步进电压扫描法获得各个类别的同邻态的存储单元的最佳判断电压；通过分析待恢复存储单元的相邻存储单元的电压分布，判断该待恢复存储单元属于哪个类别同邻态，采用所在同邻态的存储单元的最佳判断电压读取该存储单元数据，实现错误数据恢复。

【技术特征摘要】
1.一种恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于通过扫描不同相邻单元分布模式下各个存储单元的电压分布，将具有相同或近似电压分布的存储单元标归类为同一类别的同邻态，Nand Flash中各个存储单元分类为多个类别的同邻态，对多个类别的同邻态分别采用步进电压扫描法获得各个类别的同邻态的存储单元的最佳判断电压；通过分析待恢复存储单元的相邻存储单元的电压分布，判断该待恢复存储单元属于哪个类别同邻态，采用所在同邻态的存储单元的最佳判断电压读取该存储单元数据，实现错误数据恢复。2.根据权利要求1所述的恢复Nand Flash错误数据的方法，其特征在于所述的将不同相邻单元分布模式下具有相同或近似电压分布的存储单元标归类为同一类别的同邻态按照如下步骤进行：步骤2.1在Nand中写入随机数；步骤2.2读取Nand数据，根据存储单元相邻数据的分布格式，将具有相同或接近的分布格式的存储单元归类为具有相同干扰态组；步骤2.3通过设置不同的阀值电压读取存储单元数据的方式获取所有存储单元的电压分布；步骤2.4将所有具有相同干扰态组的存储单元进行统计获得该类别干扰态组的电压分布；步骤2.5将所有类别干扰态组的电压分布进行比较，将具...

【专利技术属性】
技术研发人员：印中举，
申请(专利权)人：记忆科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44