前瞻识别潜在不可校正的误差校正存储器单元和现场对策制造技术

提供了存储器设备和操作方法。设备具有块，块的每一个包含非易失性储存元件。非易失性储存元件中的每一个储存表示元素数据的阈值电压。设备还包含一个或多个管理电路，其配置为在擦除操作中擦除块中的至少一个并在编程操作中编程元素数据。一个或多个管理电路还配置为，将块中的多个前瞻地识别为潜在坏的块，并对块中的被识别为潜在坏的块的多个块选择性地施加压力，并且基于选择性地施加压力之后的判断，确定潜在坏的块是否应从擦除和编程操作被止用且被置于增长的坏块池，还是释放到用于擦除和编程操作的正常块池。用于擦除和编程操作的正常块池。用于擦除和编程操作的正常块池。

【技术实现步骤摘要】
前瞻识别潜在不可校正的误差校正存储器单元和现场对策


[0001]本申请涉及非易失性存储器设备和非易失性存储器设备的操作。

技术介绍

[0002]本章节提供关于本公开相关联的技术的背景信息，并且因此不一定是现有技术。
[0003]半导体存储器用于各种电子装置中。例如，非易失性半导体存储器用于蜂窝电话、数码相机、个人数字助理、移动计算装置、非移动计算装置和其他装置中。电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪速存储器是最常见的非易失性半导体存储器。
[0004]一些非易失性存储器采用浮置栅极，该浮置栅极定位在半导体衬底中的沟道区域并与之绝缘。浮置栅极定位在源极区与漏极区之间。控制栅极被提供在浮置栅极之上并与之绝缘。晶体管的阈值电压由保持在浮置栅极上的电荷量控制。例如，在晶体管被导通以允许其源极与漏极之间的传导之前，必须施加到控制栅极的最小电压量由浮置栅极上的电荷水平控制。
[0005]一些非易失性存储器采用电荷捕获层来储存信息。一个这样的示例具有氧化物-氮化物-氧化物(ONO)区，其中氮化物(例如，SiN)充当电荷捕获层以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：多个块，所述多个块的每一个包含一组非易失性储存元件，该组非易失性储存元件中的每一个储存表示元素数据的阈值电压；以及一个或多个管理电路，与所述多个块通信且被配置为：在擦除操作中擦除所述多个块中的至少一个且在编程操作中编程所述元素数据，前瞻地将所述多个块中的多个识别为潜在坏的块，并选择性地对所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块施加压力，并且基于选择性地施加所述压力之后的判断，确定所述潜在坏的块是否应从所述擦除和编程操作被止用并被置于增长的坏块池，还是释放到用于所述擦除和编程操作的正常块池。2.如权利要求1所述的设备，其中所述多个块中的每一个形成在衬底上并电耦接到衬底，所述衬底连接到源极线，并且该组非易失性储存元件电耦接到字线和位线，并且该组非易失性储存元件中的每一个的所述阈值电压在定义与所述阈值电压的阈值电压分布相关联的多个存储器状态的阈值电压的共同范围内，所述多个存储器状态包含与所述阈值电压为负相关联的擦除状态和最高存储器状态，所述最高存储器状态与所述阈值电压的幅度大于任何其他所述多个存储器状态相关联，所述一个或多个管理电路还配置为：响应于在所述擦除操作中将所述多个块中的一个擦除时将多个擦除电压脉冲通过所述源极线施加到所述衬底之后，该组非易失性储存元件中的每一个的所述阈值电压在擦除验证电平以下，而确定所述多个块中的所述一个块被成功擦除，并且响应于在所述编程操作中经由所述字线将所述元素数据编程到该组非易失性储存元件之后，经由所述位线感测的该组非易失性储存元件中的多个的所述阈值电压在最高状态验证电平以上，而确定该组非易失性储存元件中的多个被成功编程为所述最高存储器状态。3.如权利要求2所述的设备，其中所述一个或多个管理电路还配置为：响应于所述多个擦除电压脉冲中的第一个被施加到所述衬底之后，在替代擦除验证电平以上的该组非易失性储存元件的上尾量的所述阈值电压超出替代擦除验证忽略位阈值，将所述多个块中的多个识别为所述潜在坏的块，所述替代擦除验证电平的幅度大于所述擦除验证电平，将所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块置于潜在坏块池中，响应于所述多个擦除电压脉冲中的所述第一个被施加到所述衬底之后，在所述替代擦除验证电平以上的该组非易失性储存元件的上尾量的所述阈值电压不超出所述替代擦除验证忽略位阈值，将所述多个块中的多个释放到用于所述擦除和编程操作的正常块池，在所述编程操作之后将额外编程验证脉冲施加到所述多个块中的多个的所述该组非易失性储存元件中的多个的字线，并且响应于在替代最高状态验证电平以下的该组非易失性储存元件的下尾量的所述阈值电压超出替代编程验证忽略位阈值，将所述多个块中的多个识别为所述潜在坏的块，所述替代最高状态验证电平在幅度上小于所述最高状态验证电平，将所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块置于所述潜在坏块池中，以及响应于在所述替代最高状态验证电平以下的该组非易失性储存元件的所述下尾量的所述阈值电压不超出所述替代编程验证忽略位阈值，将所述多个块中的多个释放到用于所
述擦除和编程操作的正常块池。4.如权利要求3所述的设备，其中所述一个或多个管理电路还配置为：计数所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块并确定所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的总量是否超出总块计数阈值，响应于确定所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的总量不超出所述总块计数阈值，结束所述潜在坏的块的前瞻性识别和施压，响应于确定所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的总量超出所述总块计数阈值，将所述压力选择性地施加到所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块并监测所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块，基于监测所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的结果，判断所述潜在坏的块是否应从所述擦除和编程操作被止用，响应于判断所述潜在坏的块应从所述擦除和编程操作被止用，将所述潜在坏的块从所述擦除和编程操作止用并置于所述增长的坏块池中，并且结束所述潜在坏的块的前瞻性识别和施压，并且响应于判断所述潜在坏的块不应从所述擦除和编程操作被止用，将所述潜在坏的块释放到用于所述擦除和编程操作的正常块池，并且结束所述潜在坏的块的前瞻性识别和施压。5.如权利要求4所述的设备，其中，当将所述压力选择性地施加于所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块时，所述一个或多个管理电路还配置为，在多个擦除编程循环中重复地擦除所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块并将所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的该组非易失性储存元件中的每一个编程到所述最高存储器状态，直到所述多个擦除编程循环的量等于预定循环数。6.如权利要求4所述的设备，其中，当将所述压力选择性地施加于所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块时，所述一个或多个管理电路还配置为，将第一电压施加到所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的所述该组非易失性储存元件中的多个的字线，而同时将在幅度上低于所述第一电压的第二电压施加到以下的至少一个：与所述该组非易失性储存元件中的多个相关联的所述源极线和所述位线中的一个。7.如权利要求2所述的设备，其中所述一个或多个管理电路包含控制器和状态机，并且所述状态机配置为：响应于确定在所述擦除操作之后所述多个块中的一个被成功擦除，将擦除通过失败位通信到所述控制器，响应于确定在所述编程操作之后所述多个块中的一个被成功编程，将编程通过失败位通信到所述控制器，以及将所述多个块中的多个前瞻地识别为所述潜在坏的块，并且基于将所述多个块中的多个前瞻地识别为所述潜在坏的块，将潜在坏的块状态位通信到所述控制器；并且所述控制器配置为：计数所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块，并且确定所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的总量是否超出总量阈值，并且响应于确定所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块的总量超出总块计数
阈值，指令所述状态机以将所述压力选择性地施加到所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块。8.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个管理电路配置为：确定是否应使用与所述元素数据一起储存的误差校正代码来校正所述元素数据，并相应地校正所述元素数据，确定使用所述误差校正代码校正的所述多个块中的多个的误差校正量是否超出预定误差校正代码阈值，监测所述擦除操作和所述编程操作的定时，确定所述擦除操作的定时是否超出预定最大擦除时间或所述编程操作的定时是否超出预定最大编程时间，以及将所述多个块中的多个前瞻地识别为所述潜在坏的块，并且响应于选自由以下各项构成的组的至少一个触发而将所述压力选择性地施加到所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块，所述各项包含：确定使用所述误差校正代码校正的所述多个块中的多个的误差校正量超出所述预定误差校正代码阈值；或者，确定所述擦除操作的定时超出所述预定最大擦除时间或所述编程操作的定时超出预定最大编程时间。9.一种控制器，与包含多个块的存储器设备通信，所述多个块的每一个包含一组非易失性储存元件，该组非易失性储存元件中的每一个储存表示元素数据的阈值电压，所述控制器被配置为：指令所述存储器设备在擦除操作中擦除所述多个块中的至少一个并在编程操作中编程所述元素数据，前瞻地将所述多个块中的多个识别为潜在坏的块，并指令所述存储器设备选择性地对所述多个块中的被识别为所述潜在坏的块的多个块施加压力，并且基于选择性地施加所述压力之后的判断，确定所述潜在坏的块是否应从所述擦除和编程操作被止用并被置于增长的坏块池中，或释放到用于所述擦除和编程操作的正常块池。10.如权利要求9所述的控制器，其中所述多个块中的每一个形成在衬底上且电耦接到所述衬底，所述衬底连接到源极线，并且该组非易失性储存元件电耦接到字线和位线，并且该组非易失性储存元件中的每一个的阈值电压在定义与所述阈值电压的阈值电压分布相关联的多个存储器状态的阈值电压的共同范围内，所述多个存储器状态包含与所述阈值电压为负相关联的擦除状态和最高存储器状态，所述最高存储器状态与所述阈值电压的幅度大于任何其他所述多个存储器状态相关联，并且所述控制器还配置为：响应于在所述擦除操作中将所述多个块中的一个擦除时将多个擦除电压脉冲通过所述源极线施加到所述衬底之后，该组非易失性储存元件中的每一个的所述阈值电压在擦除验证电平以下，而确定所述多个块中的所述一个块被成功擦除，并且响应于在所述编程操作中经由所述字线将所述元素数据编程到该组非易失性储存元件之后，经由所述位线感测的该组非易失性储存元件中的多个的所述阈值电压在最高状态验证电平以上，而确定该组非易失性储存元件中的多个被成功编程为所述最高存储器状态。11.如权利要求10所述的控制器，其中所述控制器还配置为：响应于所述多个擦除电压脉冲中的第一个被施加到所述衬底之后，在替代擦除...

【专利技术属性】
技术研发人员：李靓，王明，
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：