存储系统及操作其的方法技术方案

一种存储设备、存储系统和/或操作该存储系统的方法，包括：使用处理电路测量在非易失性存储器(NVM)中包括的存储器组的擦除编程间隔(EPI)，所述EPI是从存储器组的擦除时间点到编程时间点的时间段；使用处理电路基于存储在存储器组的每个存储单元中的数据位数确定多个编程模式；使用处理电路基于测量的存储器组的EPI从多个编程模式中选择存储器组的编程模式；以及使用处理电路对应于选择的编程模式对存储器组执行编程操作。存储器组执行编程操作。存储器组执行编程操作。

【技术实现步骤摘要】
存储系统及操作其的方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月27日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0105004号韩国专利申请的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术介绍

[0003]本专利技术构思的各种示例实施例涉及存储系统、存储设备，并且更具体地，涉及具有改善的阈值电压分布特性的存储系统、具有改善的阈值电压分布特性的存储设备和/或操作其的方法。
[0004]存储系统可以包括存储器控制器和存储设备。存储设备可以包括非易失性存储设备。作为非易失性存储器(NVM)设备的示例，闪存设备可以用在便携式电话、数码相机、个人数字助理(PDA)、便携式计算机设备、固定计算机设备以及其他设备中。闪存设备可以包括多个块，每个块可以包括多个页。在闪存设备中，在对块执行擦除操作之后直到对块执行编程操作的时间段可以被定义为擦除编程间隔(EPI)。由于闪存设备的特性，当在数据写入操作期间EPI较长(例如，具有长持续时间)时，闪存设备的阈值电压分布特性可能会降低，因此，闪存设备上存储的数据的可靠性可能会降级。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术构思的至少一个示例实施例的一方面，提供一种操作存储系统的方法，所述存储系统包括非易失性存储器。所述方法包括：使用处理电路测量存储器组的擦除编程间隔(EPI)，所述EPI是从存储器组的擦除时间点到编程时间点的时间段，所述存储器组被包括在非易失性存储器中；使用处理电路，基于存储在存储器组的每个存储单元中的数据位数确定多个编程模式；使用处理电路，基于测量的存储器组的EPI，从多个编程模式中选择存储器组的编程模式；以及使用处理电路对应于选择的编程模式来对存储器组执行编程操作，对存储器组执行编程操作包括基于选择的编程模式调整编程操作的至少一个电压电平。
[0006]根据本专利技术构思的至少一个示例实施例的另一方面，提供一种操作存储系统的方法，所述存储系统包括非易失性存储器。所述方法包括：使用处理电路，响应于从主机接收的写入请求，测量非易失性存储器的存储块的擦除编程间隔(EPI)，EPI是从存储块的擦除时间点到编程时间点的时间段；以及使用处理电路，基于EPI的持续时间在第一编程模式或第二编程模式下对存储块执行编程操作，第一编程模式包括将N位数据写入存储块的每个存储单元，并且第二编程模式包括将M位数据写入存储块的每个存储单元，对存储块执行编程操作包括基于第一编程模式或第二编程模式调整编程操作的至少一个电压电平。在此，N和M是正整数，并且M小于N。
[0007]根据本专利技术构思的至少一个示例实施例的另一方面，提供一种存储系统，包括：非易失性存储器，包括多个存储器组；以及存储器控制器，被配置为：测量多个存储器组的第一存储器组的擦除编程间隔(EPI)，EPI是从存储器组的擦除时间点到编程时间点的时间
段，基于在存储器组的每个存储单元中存储的数据位数确定多个编程模式，基于测量的EPI，从多个编程模式中选择用于第一存储器组的编程模式，以及基于选择的第一存储器组的编程模式控制对第一存储器组执行编程操作，控制编程操作包括基于选择的编程模式调整与编程操作相关联的至少一个电压电平。
附图说明
[0008]通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的各种示例实施例，在附图中：
[0009]图1是根据至少一个示例实施例的存储系统的框图；
[0010]图2是示出根据至少一个示例实施例的由于图1的非易失性存储器(NVM)的擦除编程间隔(EPI)引起的阈值电压分布特性的示例图；
[0011]图3是根据至少一个示例实施例的操作存储系统的方法的流程图；
[0012]图4A至图4D是示出根据一些示例实施例的分别被编程为单级单元(SLC)模式、多级单元(MLC)模式、三级单元(TLC)模式和四级单元(QLC)模式的存储单元的阈值电压的分布的示例图；
[0013]图5是根据至少一个示例实施例的图1的存储器控制器的框图；
[0014]图6是根据至少一个示例实施例的图1的非易失性存储器(NVM)的框图；
[0015]图7示出根据至少一个示例实施例的EPI表；
[0016]图8是根据至少一个示例实施例的操作存储系统的方法的流程图；
[0017]图9是根据至少一个示例实施例的在图8的操作方法中用于存储块的编程操作的概念图；
[0018]图10是根据至少一个示例实施例的操作存储系统的方法的流程图；
[0019]图11是根据至少一个示例实施例的在图10的操作方法中用于存储块的编程操作的概念图；
[0020]图12是根据至少一个示例实施例的操作存储系统的方法的流程图；
[0021]图13是根据至少一个示例实施例的在图12的操作方法中用于存储块的编程操作的概念图；
[0022]图14是根据至少一个示例实施例的操作存储系统的方法的流程图；
[0023]图15是根据至少一个示例实施例的在图14的操作方法中用于存储块的编程操作的概念图；
[0024]图16A和图16B示出根据一些示例实施例的编程模式表；
[0025]图17示出根据至少一个示例实施例的被配置为存储EPI信息的存储块；
[0026]图18A和图18B分别示出根据一些示例实施例的EPI表和编程模式表；
[0027]图19是根据至少一个示例实施例的存储块的局部截面图；
[0028]图20是根据至少一个示例实施例的用于堆栈的编程操作的概念图；
[0029]图21是根据至少一个示例实施例的用于堆栈的编程操作的概念图；
[0030]图22A和图22B分别示出根据一些示例实施例的EPI表和编程模式表；
[0031]图23是根据至少一个示例实施例的用于子块的编程操作的概念图；
[0032]图24是根据至少一个示例实施例的用于子块的编程操作的概念图；
[0033]图25是根据至少一个示例实施例的在主机、存储器控制器和NVM之间的数据写入操作的流程图；
[0034]图26是根据至少一个示例实施例的在主机、存储器控制器和NVM之间的数据读取操作的流程图；
[0035]图27是根据至少一个示例实施例的在存储器控制器和NVM之间的垃圾收集操作的流程图；
[0036]图28至图30是根据一些示例实施例的图1的存储系统的修改示例的框图；以及
[0037]图31是将根据至少一个示例实施例的存储系统应用于固态驱动器(SSD)系统的示例的框图。
具体实施方式
[0038]在下文中，将参照附图详细描述各种示例实施例。
[0039]图1是根据至少一个示例实施例的存储系统10的框图。
[0040]参考图1，存储系统10可以包括存储器控制器100和/或非易失性存储器(NVM)200等，但是示例实施例不限于此，并且可以在该存储系统10中包括更多或更少数量的组成元件。在至少一个示例实施例中，NVM 200可以被实现为存储芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作存储系统的方法，所述存储系统包括非易失性存储器，所述方法包括：使用处理电路测量存储器组的擦除编程间隔(EPI)，EPI是从存储器组的擦除时间点到编程时间点的时间段，所述存储器组被包括在非易失性存储器中；使用处理电路，基于存储在存储器组的每个存储单元中的数据位数来确定多个编程模式；使用处理电路，基于测量的存储器组的EPI，从多个编程模式中选择存储器组的编程模式；以及使用处理电路，对应于选择的编程模式对存储器组执行编程操作，对存储器组执行编程操作包括基于选择的编程模式来调整编程操作的至少一个电压电平。2.根据权利要求1所述的方法，其中，多个编程模式包括以下中的至少一个：四级单元(QLC)模式、三级单元(TLC)模式、多级单元(MLC)模式和单级单元(SLC)模式或者其组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，存储器组包括存储块、存储器堆栈和子存储块或其组合中的至少一个。4.根据权利要求1所述的方法，其中，存储器组包括存储块；以及选择编程模式包括：响应于测量的EPI等于或短于参考时间，将存储块的编程模式选择为其中将N位数据写入每个存储单元的第一编程模式，以及响应于测量的EPI超过参考时间，将存储块的编程模式选择为其中将M位数据写入每个存储单元的第二编程模式，其中，N和M是正整数，并且M小于N。5.根据权利要求1所述的方法，其中，非易失性存储器包括多个存储块，多个存储块中的每个存储块包括在垂直于非易失性存储器的基板的方向上堆叠在基板上的多个存储器堆栈；存储器组包括存储器堆栈；测量存储器组的EPI包括：测量存储器组的第一存储器堆栈的第一EPI，和测量存储器组的第二存储器堆栈的第二EPI，第二存储器堆栈在与第一存储器堆栈垂直的方向上位于第一存储器堆栈上；以及选择编程模式包括：基于第一EPI，将第一存储器堆栈的编程模式选择为四级单元(QLC)模式、三级单元(TLC)模式、多级单元(MLC)模式和单级单元(SLC)模式中的至少一个，和基于第二EPI，将第二存储器堆栈的编程模式选择为QLC模式、TLC模式、MLC模式和SLC模式中的至少一个。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：在对第一存储器堆栈执行编程操作期间，响应于第一EPI超过参考时间，将第二存储器堆栈的编程模式选择为QLC模式、TLC模式、MLC模式和SLC模式中的至少一个。7.根据权利要求1所述的方法，其中，
非易失性存储器包括多个存储块，多个存储块中的每个存储块包括多个可独立擦除的子存储块；测量存储器组的EPI包括：测量第一子存储块的第一EPI，和测量与第一子存储块位置相邻的第二子存储块的第二EPI；以及选择编程模式包括：基于第一EPI，将第一子存储块的编程模式选择为四级单元(QLC)模式、三级单元(TLC)模式、多级单元(MLC)模式和单级单元(SLC)模式中的至少一个，和基于第二EPI，将第二子存储块的编程模式选择为QLC模式、TLC模式、MLC模式和SLC模式中的至少一个。8.根据权利要求7所述的方法，其中，选择第二子存储块的编程模式还包括：在对第一子存储块执行编程操作期间，响应于第一EPI超过参考时间选择QLC模式、TLC模式、MLC模式和SLC模式中的至少一个作为第二子存储块的编程模式。9.根据权利要求1所述的方法，其中，非易失性存储器包括元区域，被配置为存储EPI表，其中，EPI表存储EPI信息，所述EPI信息指示与每个存储器组相对应的测量的EPI；以及测量存储器组的EPI包括基于存储在元区域中的EPI表来测量与存储器组相对应的EPI。10.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳载德，任琫淳，崔容赫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：