减少读取扰动的备用偏压技术制造技术

本申请案涉及减少读取扰动的备用偏压技术。本文公开在存储系统的备用状态中提供高电压偏压信号而不超出所述存储系统的有限最大备用电流容许度的装置及技术。所述高电压偏压信号可使得串驱动器电路能够在所述备用状态中将全局字线耦合到局部字线、将偏压提供到处于所述备用状态的所述存储系统的存储器单元的串的导柱或从其吸收电压，以便减少所述存储系统中的读取扰动。

【技术实现步骤摘要】
减少读取扰动的备用偏压技术优先权申请本申请案主张2018年12月31日申请的标题为“减少读取扰动的备用偏压技术(StandbyBiasingTechniquestoReduceReadDisturbs)”的第62/786,930号美国申请案的优先权益，所述美国申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术介绍
存储器装置是为主机系统(例如，计算机或其它电子装置)提供数据的电子存储的半导体电路。存储器装置可为易失性或非易失性的。易失性存储器需要功率来维护数据，且包含例如随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或同步动态随机存取存储器(SDRAM)之类的装置。非易失性存储器可在未供电时保留所存储数据，且包含例如快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电阻可变存储器的装置，电阻可变存储器例如是相变随机存取存储器(PCRAM)、电阻随机存取存储器(RRAM)或磁阻随机存取存储器(MRAM)等。主机系统通常包含主机处理器、用以支持所述主机处理器的第一数量的主存储器(例如通常是易失性存储器，例如DRAM)和提供额外存储以保留除了主存储器之外或与主存储器不同的数据的一或多个存储系统(例如通常是非易失性存储器，例如快闪存储器)。例如固态驱动器(SSD)、通用快闪存储(UFSTM)装置、多媒体卡(MMC)固态存储装置、嵌入式MMC装置(eMMC)等的存储系统可包含存储器控制器及一或多个存储器装置，包含数个裸片或逻辑单元(LUN)。在某些实例中，每一裸片可包含多个存储器阵列和其上的外围电路系统，例如裸片逻辑或裸片处理器。存储器控制器可包含接口电路系统，其经配置以通过通信接口(例如双向并行或串行通信接口)与主机(例如主机处理器或接口电路系统)通信。存储器控制器可从主机系统接收与存储器操作或指令相关联的命令或操作，例如在存储器装置与主机之间传送数据(例如用户数据和相关联的完整性数据，例如错误数据或地址数据等)的读取或写入操作、从存储器装置擦除数据的擦除操作、执行驱动管理操作(例如数据迁移、垃圾收集、块注销)等。
技术实现思路
在一个方面中，本申请案提供一种存储系统，其具有作用中状态及备用状态，所述备用状态具有有限最大备用电流容许度，所述存储系统包括：备用电压产生器电路，其具有刷新周期及作用中周期，所述备用电压产生器电路包括：电压产生器，其经配置以接收处于所述备用状态的所述存储系统的内部低电压源且在所述备用状态的所述作用中周期中提供高电压偏压信号而不超出所述有限最大备用电流容许度；以及电压产生器控制电路，其经配置以控制在所述备用状态中的所述刷新周期与所述作用中周期之间的转变，其中所述刷新周期比所述作用中周期长。在另一方面中，本申请案提供一种方法，其包括：在存储系统的备用状态中在备用电压产生器电路的输入处接收所述存储系统的内部低电压源，所述备用电压产生器电路具有刷新周期及作用中周期；在所述备用状态的所述作用中周期中在所述备用电压产生器电路的输出处提供高电压偏压信号而不超出所述备用状态的有限最大备用电流容许度；以及使用电压产生器控制电路控制在所述存储系统的所述备用状态中的所述刷新周期与所述作用中周期之间的转变，其中所述刷新周期比所述作用中周期长。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，类似标号可以在不同视图中描述类似组件。具有不同字母后缀的类似标号可表示类似组件的不同例子。图式借助于实例而非限制性地总体上说明本文件中所论述的各种实施例。图1说明包含主机和存储系统的实例主机系统。图2说明实例3DNAND架构半导体存储器阵列。图3大体说明包含备用偏压电路、备用电压产生器电路、选择电路及串驱动器电路(stringdrivercircuit)的存储系统的一部分。图4说明图3中所说明的存储系统的所述部分的实例波形。图5说明操作存储系统的包含电压产生器电路的部分的实例方法。图6说明3DNAND架构半导体存储器阵列的实例示意图。图7说明存储器模块的实例框图。图8说明可在其上执行本文中论述的技术中的任何一或多者的实例机器的框图。具体实施方式软件(例如，程序)、指令、操作系统(OS)和其它数据通常存储在存储系统上且由主存储器存取以供主机处理器使用。主存储器(例如，RAM)通常为比存储系统的多数记忆体(例如，非易失性，例如SSD、UFS、eMMC，等)快、昂贵且类型不同的存储器装置(例如，易失性)。除了主存储器之外，主机系统还可包含不同层级的易失性存储器，例如静态存储器(例如，高速缓冲存储器，常常是SRAM)的群组，其常常比主存储器快，在某些实例中经配置以按接近于或超出主机处理器的速度的速度操作，但密度比主存储器低且成本比主存储器高。在其它实例中，可取决于所需主机系统性能、大小、复杂性或成本而使用较多或较少层级或量的主存储器或静态存储器。数据作为相对于一或多个电压阈值的特定电压存储于快闪存储器装置的存储器单元中。然而，出于各种原因，存储器单元的特定电压可随时间推移而相对于一或多个电压阈值偏移，使得存储于单元中的数据改变。与读取操作相关联的数据改变称为读取扰动(disturbance、disturb)错误。读取扰动错误的常见原因包含与读取或编程操作相关联的存储器单元(例如，由于交叉耦合而耦合到所选字线或位线的未选单元，等)的电压偏移、存储器单元特性(例如，电流与电压曲线，等)的温度相关改变或偏移，等。为降低读取扰动错误的风险，可例如通过存储器控制器来实施错误检测及校正。在超过与读取错误相关联的操作阈值(例如，在某时间周期中在存储器的特定部分中检测到数个读取错误，等)时，可校正相关联数据，且将其重写到存储器装置的另一部分。然而，错误校正是原本会降低存储器装置的性能的资源密集操作。为避免错误校正需要，可对存储器装置执行耗损均衡，其中，在已对存储器装置的部分(例如，块，等)执行数个读取命令之后，存储在所述部分上的数据可重写到存储器装置的另一部分以防止后续数据损坏或错误。本专利技术的专利技术人尤其已辨识出备用偏压技术来进一步减少非易失性存储器中的读取扰动。在固态驱动器(SSD)、笔式驱动器(pendrive)(快闪驱动器)中使用的固态非易失性存储器(例如，3DNAND、交叉点，等)或使用通用串行总线(USB)、串行ATATM(串行AT(高级技术)附接，或SATA)、非易失性快速存储器(NVMe)等的一或多个其它存储系统在操作中通常在作用中状态(其中存储系统用于读取/写入/擦除操作)与备用状态(其中存储系统处于备用低功率状态)之间交替。备用状态下所允许的总电流(最大备用电流)常常受到例如产品数据表规格或其它要求的限制，从而进一步限制处于备用状态的存储系统的可用内部电压。在一实例中，最大备用电流可为20uA(例如，在一时间周期内求平均)。在作用中状态下，存储系统依赖于电压产生器(例如，电荷泵)来产生接通存取存储器装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储系统，其具有作用中状态及备用状态，所述备用状态具有有限最大备用电流容许度，所述存储系统包括：/n备用电压产生器电路，其具有刷新周期及作用中周期，所述备用电压产生器电路包括：/n电压产生器，其经配置以接收处于所述备用状态的所述存储系统的内部低电压源且在所述备用状态的所述作用中周期中提供高电压偏压信号而不超出所述有限最大备用电流容许度；以及/n电压产生器控制电路，其经配置以控制在所述备用状态中的所述刷新周期与所述作用中周期之间的转变，其中所述刷新周期比所述作用中周期长。/n

【技术特征摘要】
20181231 US 62/786,930;20190422 US 16/390,5581.一种存储系统，其具有作用中状态及备用状态，所述备用状态具有有限最大备用电流容许度，所述存储系统包括：
备用电压产生器电路，其具有刷新周期及作用中周期，所述备用电压产生器电路包括：
电压产生器，其经配置以接收处于所述备用状态的所述存储系统的内部低电压源且在所述备用状态的所述作用中周期中提供高电压偏压信号而不超出所述有限最大备用电流容许度；以及
电压产生器控制电路，其经配置以控制在所述备用状态中的所述刷新周期与所述作用中周期之间的转变，其中所述刷新周期比所述作用中周期长。


2.根据权利要求1所述的存储系统，其中所述电压产生器经配置以提供所述高电压偏压信号，以使得所述存储系统的串驱动器电路能够将存储器装置的全局字线耦合到所述存储装置的所述存储器装置的局部字线，而不超出所述有限最大备用电流容许度。


3.根据权利要求2所述的存储系统，其包括：
串驱动器电路，其经配置以在第一状态中使所述全局字线与所述存储器装置的所述局部字线隔离，且在第二状态中将所述全局字线耦合到所述局部字线；以及
具有吸收及供应能力的备用偏压产生器，其经配置以在所述备用状态中将正偏压提供到所述全局字线。


4.根据权利要求3所述的存储系统，其中所述正偏压包括低电压正偏压，其经配置以从耦合到所述局部字线的存储器单元的串的导柱吸收电压，以减少所述备用状态中的读取扰动错误。


5.根据权利要求1所述的存储系统，其中所述备用电压产生器电路在所述备用状态中启用，且在所述作用中状态中停用。


6.根据权利要求1所述的存储系统，其包括：
单独的第一振荡器及第二振荡器，所述第一振荡器经配置以消耗比所述第二振荡器少的功率，
其中所述备用电压产生器经配置以在所述刷新周期中使用所述第一振荡器，且在所述作用中周期中使用所述第二振荡器。


7.根据权利要求6所述的存储系统，其中所述电压产生器控制电路经配置以在所述刷新周期中从所述第一振荡器接收时钟信号，使用所述所接收时钟信号使第一计数递增，比较所述第一计数与第一阈值，且使用所述比较控制从所述刷新周期到所述作用中周期的转变。


8.根据权利要求1所述的存储系统，其中所述电压产生器控制电路经配置以使用数个可选修整值控制所述刷新周期或所述作用中周期中的一或多者的时间。


9.根据权利要求1所述的存储系统，其中所述低电压内部源包括处于所述备用状态的所述存储系统中的低电压内部VCC。


10.根据权利要求1所述的存储系统，其中所述存储系统包括：
存储器装置，其包括非易失性存储器单元的阵列及多个局部字线，每一局部字线经配置以在所述存储系统的所述作用中状态中提供对多个存储器单元的存取；以及
存储器控制器，其经配置以在所述存储系统的所述作用中状态中从主机装置接收指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·皮卡尔迪，郭晓江，山田重和，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US