非易失性存储器装置及其读方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非易失性存储器装置。该非易失性存储器装置包括：包括多个存储器单元的单元阵列、包括多个锁存集的页缓冲器和控制逻辑。页缓冲器通过位线连接至单元阵列。锁存集分别被构造为通过位线从存储器单元中的所选择的存储器单元中感测数据。锁存集分别被构造为执行多次读操作，以确定一个数据状态。锁存集分别被构造为存储读操作的结果。控制逻辑被构造为控制页缓冲器，以使得锁存集按次序分别存储读操作的结果，以将存储在锁存集中的数据彼此比较，以及基于比较结果选择锁存集中的一个锁存集。

Nonvolatile memory device and reading method thereof

A nonvolatile memory device is disclosed. The non-volatile memory device includes a cell array including a plurality of memory cells, a page buffer including a plurality of latch sets, and a control logic. The page buffer is connected to the cell array via bit lines. The latch sets are respectively configured to sense data from the selected memory cell in the memory cell via bit lines. A latch set is structured to perform multiple read operations to determine a data state. The set of latches is constructed to store the result of the read operation. The control logic is configured to control the page buffer, so that the latch set are stored according to the sequence of read operation results, to compare with each other in the storage latch data set, and based on the comparison results of the concentration of a latch latch set.

【技术实现步骤摘要】
非易失性存储器装置及其读方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年11月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0156935的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。
本公开涉及一种半导体存储器装置，更具体地说，涉及一种能够提高数据可靠性和读性能的非易失性存储器装置。示例实施例还涉及一种该半导体存储器装置的数据读取方法。
技术介绍
半导体存储器装置可为易失性半导体存储器装置或者非易失性半导体存储器装置。易失性存储器装置的读写速度很快，但是易失性存储器装置在电源电压供应中断时丢失数据。另一方面，存储在非易失性半导体存储器装置中的数据在电源电压供应中断的情况下不会消失。因此，非易失性半导体存储器装置存储不管是否供应电源都要保存的内容。非易失性半导体存储器装置通常包括闪速存储器装置。闪速存储器装置可用作信息装置的语音和图像数据存储介质，所述信息装置诸如计算机、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、摄影机、语音记录器、MP3播放器、手持PC、游戏台、传真机、扫描仪和打印机。为了将非易失性存储器装置安装在诸如智能电话的移动装置中，正在发展高容量、高速和低功率非易失性存储器装置的技术。
技术实现思路
公开了一种非易失性存储器装置及其数据处理方法，其执行数据处理操作以减少(和/或最小化)错误位的发生。本专利技术构思的示例实施例涉及一种非易失性存储器装置和数据处理方法，其多次执行感测操作并且在包括在感测结果中的数据当中选择和输出最佳数据，以确定装置中的特定数据状态。根据本专利技术构思的示例实施例，一种非易失性存储器装置可包括单元阵列、连接至单元阵列的位线、页缓冲器和控制逻辑。所述单元阵列包括多个存储器单元。页缓冲器包括多个锁存集。页缓冲器通过位线连接至单元阵列。锁存集分别被构造为通过所述多条位线从存储器单元中的选择的存储器单元中感测数据。锁存集分别被构造为执行多个读操作，以确定一个数据状态。锁存集分别被构造为存储读操作的结果。控制逻辑被构造为控制页缓冲器，以使得锁存集按次序分别存储读操作的结果，以将存储在锁存集中的数据彼此比较，以及基于比较结果选择锁存集中的一个锁存集。根据本专利技术构思的示例实施例，一种读取非易失性存储器装置的方法可包括以下步骤：在页缓冲器的第一锁存集中存储第一数据，通过执行用于确定选择的存储器单元的数据状态的第一读操作来获得第一数据；在页缓冲器的第二锁存集中存储第二数据，通过执行用于确定选择的存储器单元的数据状态的第二读操作来获得第二数据；基于将第一数据与第二数据进行比较对存储器单元的数量计数；以及基于存储器单元的计数数量来选择第一数据和第二数据之一。根据本专利技术构思的示例实施例，一种读取非易失性存储器装置的方法可包括以下步骤：将第一数据存储在页缓冲器的第一锁存集中，通过执行用于确定所选择的存储器单元的数据状态的第一读操作来获得第一数据；将第二数据存储在页缓冲器的第二锁存集中，通过执行用于确定所选择的存储器单元的数据状态的第二读操作来获得第二数据；将第三数据存储在页缓冲器的第三锁存集中，通过执行用于确定所选择的存储器单元的数据状态的第三读操作来获得第三数据；利用第一数据和第二数据计算第一单元计数；利用第二数据和第三数据计算第二单元计数；以及基于第一单元计数和第二单元计数选择第一数据、第二数据和第三数据之一。根据本专利技术构思的示例实施例，一种非易失性存储器装置包括：单元阵列，其包括多个存储器单元；连接至单元阵列的多条位线；连接至单元阵列的多条字线；页缓冲器，其通过位线连接至单元阵列，页缓冲器包括第一锁存器、第二锁存器和第三锁存器；行解码器，其通过字线连接至单元阵列；以及控制逻辑，其连接至页缓冲器和行解码器。所述控制逻辑被构造为利用行解码器和页缓冲器在单元阵列中的存储器单元当中被选择的存储器单元上执行芯片上谷搜索(OCVS)操作。OCVS操作包括：将第一数据至第三数据分别存储在第一数据锁存器至第三数据锁存器中；利用第一数据和第二数据确定第一单元计数；利用第二数据和第三数据确定第二单元计数；以及基于第一单元计数和第二单元计数来选择第一数据至第三数据之一作为期望读电平。通过在选择的存储器单元上分别执行第一读操作至第三读操作来获得第一数据至第三数据。第一读操作至第三读操作具有不同读电压条件和不同读发展条件之一。第一单元计数对应于阈电压在第一范围内的所选择的存储器单元的数量。第二单元计数对应于阈电压在不同于第一范围的第二范围内的所选择的存储器单元的数量。附图说明本专利技术构思的以上和其它特征将从如附图中所示的本专利技术构思的非限制性实施例的更具体的描述中变得清楚，附图中相同的附图标记在不同附图中始终指代相同部件。附图不一定按照比例绘制，其重点在于示出本专利技术构思的原理。在附图中：图1是示出根据本专利技术构思的示例实施例的非易失性存储器装置的框图；图2是示出图1所示的单元阵列和页缓冲器的框图；图3是示出图1或图2所示的页缓冲器的结构的框图；图4是示出存储器单元的常规读方法的图；图5是示出根据本专利技术构思的示例实施例的读取非易失性存储器装置的方法的流程图；图6是根据本专利技术构思的示例实施例的用于描述OCVS读操作的流程图；图7是根据本专利技术构思的示例实施例的用于描述OCVS读操作的时序图；图8是示出基于图7所示的控制信号的感测节点的电平变化的波形图；图9是用于描述将根据本专利技术构思的示例实施例的OCVS读操作应用于TLC的MSB页的框图；图10A至图10C分别是用于描述利用感测节点的三次锁存结果选择数据的方法的示意图；图11A至图11D分别是用于描述利用感测节点的两次锁存结果选择数据的方法的示意图；图12是用于描述根据本专利技术构思的示例实施例的OCVS读操作的时序图；图13是用于描述根据本专利技术构思的另一实施例的OCVS读操作的时序图；图14是用于描述根据本专利技术构思的示例实施例的用于描述OCVS读操作的另一时序图的示意图；图15是用于描述根据图14所示的阈电压状态选择性地应用的OCVS读操作的特征的表；图16A至图16C是用于描述根据图15的表中描述的次序来将OCVS读操作选择性地应用于各个页的时序图；图17是示出包括在图1的存储器单元阵列中的存储器块中的第一存储器块的电路图；图18是示出包括根据本专利技术构思的示例实施例的非易失性存储器系统的存储卡系统的框图；图19是示出包括根据本专利技术构思的示例实施例的非易失性存储器系统的固态驱动器(SSD)系统的框图；以及图20是示出包括根据本专利技术构思的示例实施例的非易失性存储器系统的用户系统的框图。具体实施方式现在，将参照其中示出了一些示例实施例的附图来更加全面地描述示例实施例。然而，示例实施例可按照多种不同形式实现，并且不应理解为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些示例实施例以使得本公开是彻底和完整的，并且把本专利技术构思的示例实施例的范围完全传递给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区的厚度。图中的相同的附图标记和/或数字表示相同元件，因此可不重复对它们的描述。下面，可使用NAND型闪速存储器装置作为根据本专利技术构思的示例实施例的非易失性存储器装置的示例。然而，从本文公开的信息中可容易地理解其它特征和性能。例如，根据本专利技术构思的示例实施例的技术可用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储器装置，包括：单元阵列，其包括多个存储器单元；连接至单元阵列的多条位线；页缓冲器，其包括多个锁存集，所述页缓冲器通过位线连接至单元阵列，所述锁存集分别被构造为通过位线从存储器单元中的所选择的存储器单元中感测数据，所述锁存集分别被构造为执行多次读操作，以确定一个数据状态，并且所述锁存集分别被构造为存储读操作的结果；以及控制逻辑，其被构造为控制页缓冲器，以使得锁存集按次序分别存储读操作的结果，以将存储在锁存集中的数据彼此比较，并且基于比较结果选择所述锁存集中的一个锁存集。

【技术特征摘要】
2015.11.09 KR 10-2015-01569351.一种非易失性存储器装置，包括：单元阵列，其包括多个存储器单元；连接至单元阵列的多条位线；页缓冲器，其包括多个锁存集，所述页缓冲器通过位线连接至单元阵列，所述锁存集分别被构造为通过位线从存储器单元中的所选择的存储器单元中感测数据，所述锁存集分别被构造为执行多次读操作，以确定一个数据状态，并且所述锁存集分别被构造为存储读操作的结果；以及控制逻辑，其被构造为控制页缓冲器，以使得锁存集按次序分别存储读操作的结果，以将存储在锁存集中的数据彼此比较，并且基于比较结果选择所述锁存集中的一个锁存集。2.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中，页缓冲器被构造为在不同的发展时段中对选择的存储器单元执行读操作。3.根据权利要求2所述的非易失性存储器装置，还包括：字线；以及行解码器，其通过字线连接至单元阵列，其中行解码器被构造为将相同电平的读电压提供至所述字线当中连接至所选择的存储器单元的选择的字线。4.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，还包括：字线；以及行解码器，其通过字线连接至单元阵列，其中页缓冲器被构造为利用向所述字线中的连接至所选择的存储器单元的字线提供的不同电平的读电压来执行读操作。5.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中，页缓冲器包括：第一锁存集，其被构造为存储根据关于选择的存储器单元的第一读操作来感测和锁存的第一数据；以及第二锁存集，其被构造为存储根据关于选择的存储器单元的第二读操作来感测和锁存的第二数据，其中所述控制逻辑被构造为将第一数据与第二数据进行比较，以选择第一数据和第二数据之一。6.根据权利要求5所述的非易失性存储器装置，其中，所述控制逻辑被构造为：基于将利用第一数据计数的导通的单元的数量与利用第二数据计数的关断的单元的数量进行比较，来选择第一数据和第二数据之一。7.根据权利要求6所述的非易失性存储器装置，其中，控制逻辑被构造为：在导通的单元的数量大于关断的单元的数量的情况下选择第二数据。8.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中，页缓冲器包括，第一锁存集，其被构造为存储根据关于所选择的存储器单元的第一读操作来感测和锁存的第一数据；第二锁存集，其被构造为存储根据关于所选择的存储器单元的第二读操作来感测和锁存的第二数据，以及第三锁存集，其被构造为存储根据关于所选择的存储器单元的第三读操作来感测和锁存的第三数据，所述控制逻辑被构造为通过将第一数据与第二数据进行比较来计算第一单元计数，并且所述控制逻辑被构造为通过将第二数据与第三数据进行比较来计算第二单元计数。9.根据权利要求8所述的非易失性存储器装置，其中，所述控制逻辑被构造为：在第一单元计数大于第二单元计数的情况下选择第三数据。10.根据权利要求8所述的非易失性存储器装置，其中，控制逻辑被构造为：在第一单元计数小于第二单元计数的情况下选择第一数据。11.根据权利要求8所述的非易失性存储器装置，其中，控制逻辑被构造为：在第一单元计数等于第二单元计数或者第一单元计数与第二单元计数之间的差小于或等于参考值的情况下选择第二数据。12.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，还包括：单元计数器，其被构造为通过将存储在锁存集中的数据彼此比较来对单元数量进行计数。13.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中，控制逻辑被构造为基于用于确定所述一个数据状态的读电压的电平来选择性地应用读操作。14.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中存储器单元中的每一个包括电荷俘获层，并且单元阵列是三维存储器阵列。15.一种读取非易失性存储器装置的方法，所述方法包括以下步骤：在页缓冲器的第一锁存集中存储第一数据，通过执行用于确定所选择的存储器单元的数据状态的第一读操作来获得第一数据；在页缓冲器的第二锁存集中存储第二数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴商秀，朴俊泓，沈烔教，
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