三维存储器的适应性操作制造技术

当来自三维NAND存储器阵列的一部分的数据确定为不可由误差校正码(ECC)校正时，做出关于是否数据是遍及大于该部分的某个单元不可由ECC校正的确定。如果修改的读取条件提供ECC可校正数据，则记录修改的读取条件以用于该较大单元的后续读取。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器的适应性操作本申请是申请日为2014年5月2日，申请号为201480021396.6，专利技术名称“三维存储器的适应性操作”的专利技术专利申请的分案申请。
本申请涉及三维可重编程非易失性存储器系统的操作以及用于在这种存储器系统中处理数据误差的系统和方法。
技术介绍
能够进行电荷的非易失性存储、特别是以封装为小形状因子卡的EEPROM和闪存EEPROM的形式的固态存储器近年来已经成为各种移动和手持装置、便携式消息设备和消费者电子产品中的存储选择。与也是固态存储器的RAM(随机存取存储器)不同，闪存存储器是非易失性的，且甚至在断开电源之后也保持其存储的数据。此外，与ROM(只读存储器)不同，闪存存储器与盘存储装置类似是可重写的。尽管成本较高，闪存存储器越来越多地用在大容量存储应用中。闪存EEPROM类似于EEPROM(电可擦除和可编程只读存储器)之处在于其是非易失性存储器，其可以被擦除且可以将新数据写入或者“编程”到它的存储器单元中。两者都利用场效应晶体管结构中在源极和漏极区之间位于半导体衬底中的沟道区之上的浮置(未连接的)导电栅极。然后在浮置栅极之上提供控制栅极。晶体管的阈值电压特性由在浮置栅极上保持的电荷量控制。也就是，对于浮置栅极上的电荷的给定电平，存在必须在“导通”晶体管以允许它的源极和漏极区之间的导电之前应用于控制栅极的相应的电压(阈值)。诸如闪存EEPROM之类的闪存存储器允许同时擦除整个存储器单元的块。浮置栅极可以保持大量电荷且因此可以被编程到阈值电压窗口内的任何阈值电压电平。阈值电压窗口的大小由装置的最小和最大阈值电平定界，且装置的最小和最大阈值电平又对应于可以编程到浮置栅极上的电荷的范围。该阈值窗口通常取决于存储器装置的特性、操作条件和历史。窗口内的每个不同的、可分解的阈值电压电平范围原则上可以用于指定单元的有限存储器状态。为了改进读取和程序性能，并行地读取或者编程阵列中的多个电荷存储元件或者存储器晶体管。因此，一起读取或者编程存储器元件的“页”。在现有的存储器体系结构中，行或者字线典型地包含几个交织的页或者它可以构成一个页。一起读取或者编程一页的所有存储器元件。也由具有用于存储电荷的介电层的存储器单元制造非易失性存储器装置。代替之前描述的导电浮置栅极元件，使用介电层。已经由Eitan等，在“NROM:ANovelLocalizedTrapping,2-BitNonvolatileMemoryCell”，IEEEElectronDeviceLetters，vol.21，No11，2000年11月，pp.543-545中描述了这种利用介电存储元件的存储器装置。ONO介电层在源极和漏极扩散之间的通道两端延伸。在与漏极相邻的介电层中定位用于一个数据位的电荷，且在与源极相邻的介电层中定位用于另一数据位的电荷。例如，美国专利No5,768,192和6,011,725公开了具有夹在两个二氧化硅层之间的俘获电介质的非易失性存储器单元。通过分开地读取电介质内空间地分开的电荷存储区域的二元状态来实现多状态数据存储。
技术实现思路
三维非易失性存储器具有可能引起数据不可由误差校正码(UECC)校正的某些可识别的故障模式。由于三维非易失性存储器的物理结构，某些故障模式可能影响存储器的相对大的物理区域(大于单个字线)。例如，数据可以是遍及由选择线一起选择的一组字线的UECC。数据可以是遍及块的UECC。在块的对或者组共享块选择电路时，数据可以是遍及这种对或者组的UECC。当沿着特定的字线遇到UECC数据时，可以进行关于数据是否是遍及诸如一个串组、一个块或者一组块的较大单元的UECC的确定。不同读取条件可以用于尝试读取数据。如果找到成功的读取条件，则可以存储成功的读取条件以用于单元中的将来的使用。操作三维非易失性NAND存储器的方法的一个例子包括：应用第一组读取条件以读取块的第一部分以获得第一数据；执行第一数据的误差校正码(ECC)解码；确定第一数据是不可由ECC校正的；响应于确定块的第一部分中的第一数据不可由ECC校正，确定大于块的第一部分的三维NAND存储器内的较大单元在使用第一组读取条件读取时是否不可由ECC校正，该较大单元包括：(i)共享块选择电路的包括该块的多个块、(ii)该块、或者(iii)由公共选择线一起选择的块内的串组；如果存储数据遍及所述较大单元是不可由ECC校正的，则将修改的读取条件应用于块的第一部分以找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件；和返回校正的第二数据并记录第二组读取条件以用于所述较大单元的数据的后续读取。第一组读取条件可以包括应用于所选的字线的第一读取电压，且第二组读取条件可以包括应用于所选的字线的第二读取电压，第二读取电压不同于第一读取电压。第一组读取条件可以包括应用于未选择的字线的第一读取-通过电压，且第二组读取条件可以包括应用于未选择的字线的第二读取-通过电压，第二读取-通过电压不同于第一读取-通过电压。第一组读取条件可以包括应用于选择线的第一选择电压，且第二组读取条件可以包括应用于选择线的第二选择电压，第二选择电压不同于第一选择电压。第一组读取条件可以包括应用于未选择的串组的选择线的第一未选择电压，且第二组读取条件可以包括应用于未选择的串组的选择线的第二未选择电压，第二未选择电压不同于第一未选择电压。第一组读取条件可以包括应用于伪字线的第一读取-通过电压，且第二组读取条件可以包括应用于伪字线的第二读取-通过电压。第一组读取条件可以包括被提供给与所述块共享块选择电路的未选择块的主机数据字线、伪字线和/或选择线的第一电压，且第二组读取条件可以包括被提供给未选择块的主机数据字线、伪字线和/或选择线的第二电压，第二电压不同于第一电压。第一和第二电压可以提供给未选择块的字线，且第二电压可以高于第一电压。如果多于阈值数目的修改的读取条件被应用于块的第一部分而没有找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件，则可以从在其他块中存储的冗余数据恢复该块的第一部分的数据。一种三维非易失性NAND存储器的操作方法的例子，其中，在三维非易失性NAND存储器中，每个块包括连接到每个位线的多个串，沿着位线的每个串可由不同选择线选择以使得单独的选择线选择不同位线的一个串组，所述例子包括：应用第一组读取条件以读取所选的串组的所选的字线以获得第一数据；执行第一数据的误差校正码(ECC)解码；确定第一数据不可由ECC校正；响应于确定第一数据不可由ECC校正，确定是否存储的数据遍及所选的串组不可校正；如果存储的数据遍及所选的串组不可校正，则将修改的读取条件应用于块的第一部分以找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件；和返回校正的第二数据并记录第二组读取条件以用于第一个串组中的数据的后续读取。确定存储的数据是否是遍及所选的串组而不可校正的可以包括尝试使用第一组读取条件读取所选的串组内的一个或多个另外的字线。可以进行另外的确定，该确定关于包含所选的串组的块中的存储的数据是否是当使用第一组读取条件读取时遍及该块不可由ECC校正的。如果存储的数据是遍及所选的串组而不可由ECC校正的，且当使用第一组读取条件时不是遍及该块不可由ECC校正的，则可以记录第二组读取条件以用于第一个串组中的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作形成为放置在衬底之上的多个物理层级的存储器单元的三维非易失性NAND存储器的方法，包括：将第一组读取条件应用于所述三维非易失性NAND存储器的块的第一部分以获得第一数据；执行所述第一数据的误差校正码(ECC)解码；确定所述第一数据是不可由ECC校正的；响应于确定所述块的第一部分中的第一数据是不可由ECC校正的，确定在使用所述第一组读取条件读取时三维非易失性NAND存储器内的大于块的第一部分的较大单元是否不可由ECC校正，所述较大单元包括：(i)共享块选择电路的包括所述块的多个块、(ii)所述块、或者(iii)所述块内的由公共选择线一起选择的串组；如果存储的数据是遍及所述较大单元而不可由ECC校正的，则将修改的读取条件应用于所述块的第一部分以找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件；返回校正的第二数据并记录所述第二组读取条件以用于所述较大单元的数据的后续读取；以及如果多于阈值数目的修改的读取条件被应用于所述块的第一部分而没有找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件，则从在其他块中存储的冗余数据恢复所述块的第一部分的数据。

【技术特征摘要】
2013.06.03 US 13/908,9211.一种操作形成为放置在衬底之上的多个物理层级的存储器单元的三维非易失性NAND存储器的方法，包括：将第一组读取条件应用于所述三维非易失性NAND存储器的块的第一部分以获得第一数据；执行所述第一数据的误差校正码(ECC)解码；确定所述第一数据是不可由ECC校正的；响应于确定所述块的第一部分中的第一数据是不可由ECC校正的，确定在使用所述第一组读取条件读取时三维非易失性NAND存储器内的大于块的第一部分的较大单元是否不可由ECC校正，所述较大单元包括：(i)共享块选择电路的包括所述块的多个块、(ii)所述块、或者(iii)所述块内的由公共选择线一起选择的串组；如果存储的数据是遍及所述较大单元而不可由ECC校正的，则将修改的读取条件应用于所述块的第一部分以找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件；返回校正的第二数据并记录所述第二组读取条件以用于所述较大单元的数据的后续读取；以及如果多于阈值数目的修改的读取条件被应用于所述块的第一部分而没有找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件，则从在其他块中存储的冗余数据恢复所述块的第一部分的数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组读取条件包括应用于所选的字线的第一读取电压，并且所述第二组读取条件包括应用于所选的字线的第二读取电压，所述第二读取电压不同于所述第一读取电压。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一组读取条件包括应用于未选择的字线的第一读取-通过电压，并且所述第二组读取条件包括应用于所述未选择的字线的第二读取-通过电压，所述第二读取-通过电压不同于所述第一读取-通过电压。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组读取条件包括应用于选择线的第一选择电压，并且所述第二组读取条件包括应用于所述选择线的第二选择电压，所述第二选择电压不同于所述第一选择电压。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组读取条件包括应用于未选择的串组的选择线的第一未选择电压，并且所述第二组读取条件包括应用于所述未选择的串组的选择线的第二未选择电压，所述第二未选择电压不同于所述第一未选择电压。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组读取条件包括应用于伪字线的第一读取-通过电压，并且所述第二组读取条件包括应用于伪字线的第二读取-通过电压。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组读取条件包括被提供给与所述块共享块选择电路的未选择块的主机数据字线、伪字线和/或选择线的第一电压，并且所述第二组读取条件包括被提供给所述未选择块的主机数据字线、伪字线和/或选择线的第二电压，所述第二电压不同于所述第一电压。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一电压和第二电压被提供给所述未选择块的字线，并且所述第二电压高于所述第一电压。9.一种三维非易失性NAND存储器系统，包括：三维非易失性NAND存储器，形成为放置在衬底之上的多个物理层级的存储器单元；误差校正码(ECC)电路，解码从所述非易失性NAND存储器的块的部分读取的数据；确定电路，响应于确定在使用第一组读取条件读取时从所述块的所述部分读取的数据是不可由ECC校正的，确定在使用第一组读取条件读取时遍及所述三维非易失性NAND存储器内的大于所述块的所述部分的较大单元的数据是否不可由ECC校正，所述较大单元包括：(i)共享块选择电路的包括所述块的多个块、(ii)所述块、或者(iii)所述块内的由公共选择线一起选择的串组；适应性读取电路，配置为如果在使用第一组读取条件读取时数据是遍及所述较大单元而不可由ECC校正的，则应用修改的读取条件以找到提供可由ECC校正的数据的第二组读取条件；记录电路，记录所述第二组读取条件以用于所述较大单元的数据的后续读取；以及其中如果多于阈值数目的修改的读取条件被应用于所述块的第一部分而没有找到提供可由ECC校正的第二数据的第二组读取条件，则从在其他块中存储的冗余数据恢复所述块的第一部分的数据。10.根据权利要求9所述的三维非易失性NAND存储器系统，其中所述三维非易失性NAND存储器位于存储器裸芯上，并且所述记录电路位于分开的存储器控制器裸芯上。11.根据权利要求9所述的三维非易失性NAND存储器系统，其中使用固件在所述存储器控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：CNY阿维拉，GA杜西杰，陈健，董颖达，梅文龙，AKT马克，李升弼，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US