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存储器装置及其操作方法与流程

2021-08-20 20:26:00 来源:中国专利 TAG:装置 存储器 总体上 实施 操作
存储器装置及其操作方法与流程

本发明公开的各个实施方式总体上涉及电子装置,并且更具体地,涉及存储器装置以及操作该存储器装置的方法。



背景技术:

通常,储存装置在诸如例如计算机或智能电话之类的主机装置的控制下存储数据。储存装置可以包括被配置为存储数据的存储器装置以及被配置为控制存储器装置的存储器控制器。存储器装置主要分类为易失性存储器装置和非易失性存储器装置。

易失性存储器装置仅在向其供电时才存储数据,而在电力断开时丢失所存储的数据。易失性存储器装置的示例包括静态随机存取存储器(sram)和动态随机存取存储器(dram)。

非易失性存储器装置即使在断开给装置的电力的情况下仍保持所存储的数据。非易失性存储器装置的示例包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)和闪存。



技术实现要素:

本发明公开的各种实施方式涉及展现包括形成改善的阈值电压分布的改善的编程性能的存储器装置及操作该存储器装置的方法。

本发明公开的实施方式提供了一种存储器装置,其包括:多个存储器单元;外围电路,其被配置为使用第一验证电压来验证对多个存储器单元的编程操作;以及控制逻辑,其被配置为控制外围电路以响应于中止命令而中止编程操作,并且响应于在中止命令之后输入的恢复命令而使用第二验证电压来验证对多个存储器单元的编程操作。第二验证电压可以比第一验证电压具有更低的电压电平。

本发明公开的实施方式提供了一种存储器装置,其包括:存储器单元阵列,其包括多个存储器单元;外围电路,其被配置为对多个存储器单元执行编程操作;以及控制逻辑,其被配置为响应于中止命令而中止编程操作,并且响应于在中止命令之后输入的恢复命令,依据在编程操作被中止期间多个存储器单元的阈值电压的改变量,来改变在编程操作中要使用的至少一个操作电压。

本发明公开的实施方式提供一种操作包括多个存储器单元的存储器装置的方法。该方法可以包括:响应于中止命令,中止对多个存储器单元的编程操作;基于指示在编程操作被中止期间多个存储器单元的阈值电压被偏移的程度的偏移信息,改变在验证编程操作的操作中要使用的验证电压的电压电平;以及响应于恢复命令,使用具有改变后的电压电平的验证电压来恢复编程操作。

本发明公开的实施方式提供了一种存储器装置,其包括:储存单元;第一存储器,其用于存储指示一个或更多个初始验证电压的第一集合的信息;第二存储器,其用于存储指示分别对应于中止程度的第二集合的信息,每个集合表示一个或更多个验证电压;以及运算电路,其适于检测由于对储存单元的正在进行的编程操作的中止命令而中止的编程循环中的验证失败的一个或更多个编程状态,检测在中止命令的时间点和针对被中止的编程操作的恢复命令的时间点之间所引起的中止程度,并且使用与检测到的程度相对应的第二集合内针对验证失败的编程状态的验证电压以及第一集合内针对其余编程状态的验证电压,来恢复被中止的编程操作。

通过以下详细描述和附图,可以更好地理解本发明的这些和其它特征和优点。

附图说明

图1是例示根据本发明公开的实施方式的存储器装置的图。

图2是描述图1的存储块blki的图。

图3是描述针对多个编程状态的阈值电压分布的图。

图4是描述编程操作的图。

图5是描述在编程操作期间作为时间的函数、向被选字线所施加的电压的图。

图6是描述当编程操作被中止时的阈值电压分布的图。

图7是描述在编程操作被中止期间偏移的阈值电压分布的图。

图8是描述当中止和恢复编程操作时要向被选字线施加的电压的图。

图9是描述在编程操作恢复之后形成的阈值电压分布的图。

图10是描述使用最佳验证电压的验证操作的图。

图11是描述通过减小验证电压的操作所形成的阈值电压分布的图。

图12是描述根据本发明公开的实施方式的控制逻辑的图。

图13是根据本发明公开的实施方式的操作存储器装置的方法的图。

图14是描述根据本发明公开的实施方式的确定阈值电压偏移的方法的图。

图15是描述根据本发明公开的实施方式的确定阈值电压偏移的方法的图。

图16是描述根据本发明公开的实施方式的降低验证电压电平的方法的图。

图17是描述根据本发明公开的实施方式的降低验证电压电平的另一方法的图。

图18是例示应用根据本发明公开的实施方式的储存装置的固态驱动器(ssd)系统的框图。

图19是例示采用根据本发明公开的实施方式的储存装置的存储卡系统的框图。

图20是例示应用根据本发明公开的实施方式的储存装置的固态驱动器(ssd)系统的框图。

图21是例示应用根据本发明公开的实施方式的储存装置的用户系统的框图。

具体实施方式

图1是例示根据本发明公开的实施方式的存储器装置100的图。

参照图1,存储器装置100可以包括存储器单元阵列110、外围电路120和控制逻辑130。

存储器单元阵列110可以包括多个存储块blk1至blkz。多个存储块blk1至blkz通过行线rl联接至行解码器121。多个存储块blk1至blkz可以通过位线bl1至bln联接至页缓冲器组123。存储块blk1至blkz中的每个可以包括多个存储器单元。在实施方式中,多个存储器单元可以是非易失性存储器单元。联接至每条字线的存储器单元可以定义为物理页。因此,每个存储块可以包括多个物理页。

行线rl可以包括至少一条源极选择线ssl、多条字线和至少一条漏极选择线dsl。

存储器单元阵列110中所包括的每个存储器单元可以形成为存储一个更多数据位。例如,存储器单元阵列110中所包括的每个存储器单元可以由能够存储单个数据位的单级单元(slc)、能够存储两个数据位的多级单元(mlc)、能够存储三个数据位的三级单元(tlc)、或者能够存储四个数据位的四级单元(qlc)形成。

外围电路120可以在控制逻辑130的控制下,对存储器单元阵列110的区域执行包括但不限于编程操作、读取操作或擦除操作的任何适当操作。区域可以是存储器单元阵列110的被选区域。存储器区域的选择可以是随机的。外围电路120可以驱动存储器单元阵列110。例如,外围电路120可以在控制逻辑130的控制下,根据需要,向行线rl以及位线bl1至bln施加各种操作电压,或者对所施加的电压进行放电。

外围电路120可以包括行解码器121、电压发生器122、页缓冲器组123、列解码器124和输入/输出电路125。

行解码器121通过行线rl联接至存储器单元阵列110。行线rl可以包括至少一条源极选择线、多条字线和至少一条漏极选择线。在实施方式中,字线可以包括正常字线和虚设字线。在实施方式中,行线rl可以进一步包括管道选择线。

行解码器121可以在控制逻辑130的控制下操作。行解码器121可以从控制逻辑130接收行地址radd。

行解码器121可以解码行地址radd。行解码器121可以响应于经解码的地址来选择存储块blk1至blkz中的至少一个存储块。行解码器121可以响应于经解码的地址而选择被选存储块的至少一条字线wl,使得向至少一条字线wl施加从电压发生器122生成的电压。

例如,在编程操作期间,行解码器121可以向被选字线施加编程电压,并且向未选字线施加具有比编程电压的电平低的电平的编程通过电压。在编程验证操作期间,行解码器121可以向被选字线施加验证电压,并且向未选字线施加高于验证电压的验证通过电压。在读取操作期间,行解码器121可以向被选字线施加读取电压,并且向未选字线施加比读取电压高的读取通过电压。

在实施方式中,可以以存储块为基础来执行存储器单元阵列110的擦除操作。在擦除操作期间,行解码器121可以响应于经解码的地址来选择一个存储块。在擦除操作期间,行解码器121可以向联接至被选存储块的字线施加接地电压。

电压发生器122可以在控制逻辑130的控制下操作。电压发生器122可以使用提供给存储器装置100的外部电源电压来生成多个电压。例如,电压发生器122可以响应于操作信号opsig而生成要用于编程操作、读取操作和擦除操作的各种操作电压vop。例如,电压发生器122可以在控制逻辑130的控制下,生成编程电压、验证电压、通过电压、读取电压、擦除电压等。

在实施方式中,电压发生器122可以通过调整外部电源电压来生成内部电源电压。电压发生器122所生成的内部电源电压用作存储器单元阵列110的操作电压。

在实施方式中,电压发生器122可以使用外部电源电压或内部电源电压来生成多个电压。

例如,电压发生器122可以包括用于接收内部电源电压的多个泵送电容器,并且通过在控制逻辑130的控制下选择性地激活多个泵送电容器来生成多个电压。

所生成的电压可以通过行解码器121提供给存储器单元阵列110。

页缓冲器组123可以包括第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn。第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn分别通过第一位线bl1至第n位线bln联接至存储器单元阵列110。第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn可以在控制逻辑130的控制下操作。例如,第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn可以响应于页缓冲器控制信号pbsignals而操作。例如,第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn可以在读取操作或验证操作期间临时存储通过第一位线bl1至第n位线bln接收的数据,或者感测第一位线bl1至第n位线bln的电压或电流。

例如,在编程操作期间,当向被选字线施加编程脉冲时,第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn可以通过第一位线bl1至第n位线bln向被选存储器单元发送通过输入/输出电路125接收的数据data。基于所发送的数据data,对被选页中的存储器单元进行编程。联接至被施加以编程使能电压(例如,接地电压)的位线的存储器单元可以具有增加的阈值电压。可以保持联接至被施加以编程禁止电压(例如,电源电压)的位线的存储器单元的阈值电压。在验证操作期间,第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn可以通过第一位线bl1至第n位线bln从被选存储器单元读取页数据。

在读取操作期间,第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn可以在列解码器124的控制下,通过第一位线bl1至第n位线bln从被选页的存储器单元读取数据data,并向输入/输出电路125输出所读取的数据data。

在擦除操作期间,第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn可以使第一位线bl1至第n位线bln浮置。

列解码器124可以响应于列地址cadd在输入/输出电路125和页缓冲器组123之间传输数据。例如,列解码器124可以通过数据线dl与第一页缓冲器pb1至第n页缓冲器pbn交换数据,或者可以通过列线cl与输入/输出电路125交换数据。

输入/输出电路125可以向控制逻辑130发送从存储器控制器(未示出)接收的命令cmd或地址addr,或者与列解码器124交换数据。

在读取操作或验证操作期间,感测电路126可以响应于使能位信号vrybit生成参考电流,并且可以比较从页缓冲器组123接收的感测电压vpb与由参考电流生成的参考电压,并输出通过信号pass或失败信号fail。

控制逻辑130可以响应于命令cmd和地址add而输出操作信号opsig、行地址radd、页缓冲器控制信号pbsignals以及使能位信号vrybit,从而控制外围电路120。另外,控制逻辑130可以响应于通过信号pass或失败信号fail,来确定目标存储器单元在验证操作期间是否已经通过验证。

根据实施方式的控制逻辑130可以包括编程操作控制器140、阈值电压状态确定器150、验证电压管理器160、和验证电压信息储存器170。

编程操作控制器140可以控制外围电路120,以执行写入操作和验证操作。

编程操作控制器140可以控制外围电路120,以对被选存储器单元执行编程数据的写入操作。例如,编程操作控制器140可以控制外围电路120,以向被选字线施加编程电压并且向未选字线施加通过电压。

编程操作控制器140可以控制外围电路120,以执行对被选存储器单元的编程状态进行验证的验证操作。例如,编程操作控制器140可以控制外围电路120以向被选字线施加验证电压并且向未选字线施加通过电压。编程操作控制器140可以从感测电路126接收通过信号pass或失败信号fail,并确定验证操作是否已经通过。

编程操作控制器140可以接收中止命令(中止cmd),并且控制外围电路120以中止正在执行的编程操作。编程操作控制器140可以接收恢复命令(恢复cmd),并且控制外围电路120以恢复中止的编程操作。

阈值电压状态确定器150可以确定在编程操作被中止期间存储器单元的阈值电压被偏移的量。在实施方式中,阈值电压状态确定器150可以基于编程操作被中止的时间段,来生成指示存储器单元的阈值电压被偏移的量的偏移信息。在实施方式中,在验证操作期间,阈值电压状态确定器150可以响应于恢复命令而使用初始验证电压来执行验证操作,并且基于失败位的数量来生成偏移信息。

验证电压管理器160可以在验证电压信息储存器170中存储关于在验证操作期间要使用的验证电压的信息。关于验证电压的信息可以是关于初始验证电压的信息或关于最佳验证电压的信息。当存储器装置100启动时,关于初始验证电压的信息可以存储在验证电压信息储存器170中。当存储器装置100启动时,验证电压管理器160可以将存储器单元阵列110中所存储的关于初始验证电压的信息加载到验证电压信息储存器170上。最佳验证电压可以是依据在编程操作被中止期间存储器单元的阈值电压被偏移的程度而确定的验证电压。最佳验证电压可以具有低于初始验证电压的电压电平。在编程操作恢复之前,验证电压管理器160可以将存储在验证电压信息储存器170中的关于初始验证电压的信息更新至关于最佳验证电压的信息。

图2是描述图1的存储块blki的图。

参照图2,在存储块blki中,彼此平行布置的多条字线可以联接在第一选择线和第二选择线之间。这里,第一选择线可以是源极选择线ssl,而第二选择线可以是漏极选择线dsl。更详细地,存储块blki可以包括联接在位线bl1至bln与源极线sl之间的多个串st。位线bl1至bln可以分别联接至串st,并且源极线sl可以共同地联接至串st。字符串st可以具有相同的配置;因此,将通过示例的方式详细描述联接至第一位线bl1的串st。

串st可以包括在源极线sl和第一位线bl1之间彼此串联联接的源极选择晶体管sst、多个存储器单元mc1至mc16、以及漏极选择晶体管dst。在每个串st中可以包括至少一个源极选择晶体管sst和至少一个漏极选择晶体管dst,并且在每个串st中可以包括比附图中示出的存储器单元mc1至mc16的数量更多数量的存储器单元。

源极选择晶体管sst的源极可以联接至源极线sl,并且漏极选择晶体管dst的漏极可以联接至第一位线bl1。存储器单元mc1至mc16可以串联联接在源极选择晶体管sst和漏极选择晶体管dst之间。包括在不同串st中的源极选择晶体管sst的栅极可以联接至源极选择线ssl,包括在不同串st中的漏极选择晶体管dst的栅极可以联接至漏极选择线dsl,并且包括在不同串st中的存储器单元mc1至mc16的栅极可以联接至多条字线wl1至wl16。在包括于不同串st中的存储器单元当中,联接至每条字线的一组存储器单元可以称为物理页pg。因此,存储块blki中所包括的物理页pg的数量可以对应于字线wl1至wl16的数量。

每个存储器单元可以存储1位数据。该存储器单元通常称为单级单元(slc)。在这种情况下,每个物理页pg可以存储一个逻辑页(lpg)的数据。一个逻辑页(lpg)的数据可以包括与单个物理页pg中所包括的单元数量相对应的数据位。此外,每个存储器单元可以存储2位或更多位的数据。在这种情况下,每个物理页pg可以存储两个或更多个lpg的数据。

图3是描述多个编程状态的阈值电压分布的图。

参照图3,每个存储器单元可以依据阈值电压被编程为擦除状态e和七个编程状态p1至p7中的一个状态。为了描述的目的,根据本发明公开的存储器单元被例示为可以被编程为一个擦除状态和七个编程状态中的任何一种状态的三级单元(tlc),但是本发明公开的实施方式不限于此。例如,存储器单元可以是多级单元(mlc)、单级单元(slc)或四级单元(qlc)。尽管为了描述的目的,将擦除状态与编程状态分开,但是擦除状态可以表示为第零编程状态p0。因此,擦除状态e和七个编程状态p1至p7可以表示为编程状态。

联接至被选字线的存储器单元可以具有包括在擦除状态e和七个编程状态p1至p7的任一状态中的阈值电压。例如,存储器单元可以被编程为具有包括在擦除状态e和七个编程状态p1至p7的任一状态中的阈值电压。在执行编程操作之前,存储器单元可以处于擦除状态e。在编程操作期间,当编程电压施加至被选字线时,处于擦除状态e的存储器单元可以被编程为七个编程状态中的任一编程状态。

存储器单元的状态可以通过验证电压彼此分开。例如,擦除状态e和第一编程状态p1可以通过第一验证电压vvfy1彼此分开。第一编程状态p1和第二编程状态p2可以通过第二验证电压vvfy2彼此分开。第二编程状态p2和第三编程状态p3可以通过第三验证电压vvfy3彼此分开。第三编程状态p3和第四编程状态p4可以通过第四验证电压vvfy4彼此分开。第四编程状态p4和第五编程状态p5可以通过第五验证电压vvfy5彼此分开。第五编程状态p5和第六编程状态p6可以通过第六验证电压vvfy6彼此分开。第六编程状态p6和第七编程状态p7可以通过第七验证电压vvfy7彼此分开。

在图3所示的编程方法中,可以从一个擦除状态e形成七个编程状态p1至p7。在包括图4所示的第一编程循环至第n编程循环的编程操作执行一次的同时,形成图3所示的编程状态。

图4是描述编程操作的图。

参照图4,编程操作可以包括多个编程循环。例如,编程操作可以包括第一编程循环(编程循环1)至第n编程循环(编程循环n)。存储器装置100可以执行多个编程循环,以使得被选存储器单元具有与多个编程状态中的任一状态相对应的阈值电压。

多个编程状态可以基于阈值电压而彼此分开。例如,在被选页中所包括的存储器单元作为单级单元(slc)操作的情况下,多个编程状态可以分为擦除状态和编程状态。在被选页中所包括的存储器单元作为多级单元(mlc)操作的情况下,多个编程状态可以分为一个擦除状态和三个编程状态。

编程循环可以包括写入操作步骤和验证操作步骤。

写入操作步骤可以是向被选字线施加编程电压的步骤。写入操作步骤可以包括预充电时段、编程电压施加时段(编程脉冲时段)和放电时段。在预充电时段期间,可以向被选位线预充电编程使能电压,并且可以向未选位线预充电编程禁止电压。在编程脉冲时段期间,可以向被选字线施加编程电压,并且可以向未选字线施加通过电压。在放电时段期间,预放电到位线的电压和施加到字线的电压可以被放电。

在验证操作步骤中,向被选字线施加验证电压以验证被选存储器单元的编程状态。例如,验证操作步骤可以是执行参照图1描述的验证操作的步骤。例如,存储器装置100可以执行包括以下的验证步骤中的至少一个:向被选字线施加第一验证电压vvfy1以验证第一编程状态的第一编程状态验证步骤(p1验证)至向被选字线施加第七验证电压vvfy7以验证第七编程状态的第七编程状态验证步骤(p7验证)。

具有高于验证电压的阈值电压的存储器单元可以确定为已经被编程为目标编程状态,并且可以在随后的编程循环中进入编程禁止状态。例如,当向被选字线施加验证电压时被确定为截止单元的存储器单元可以在后续的编程循环中进入编程禁止状态。可以向与包括具有编程禁止状态的存储器单元的单元串联接的位线预充电编程禁止电压。

具有低于验证电压的阈值电压的存储器单元可以被确定为尚未被编程为目标编程状态,并且可以在后续的编程循环中进入编程使能状态。例如,当向被选字线施加验证电压时被确定为导通单元的存储器单元可以在后续的编程循环中进入编程使能状态。可以向与包括具有编程使能状态的存储器单元的单元串联接的位线预充电编程使能电压。

感测电路126可以确定验证操作是否已经通过。在具有相同目标编程状态的存储器单元当中被确定为截止单元的存储器单元的数量大于使能数量的情况下,验证操作可以通过。可以依据使能位信号vrybit确定使能数量。例如,在通过目标验证电压被确定为截止单元的存储器单元的数量大于使能数量的情况下,针对目标编程状态的验证操作可以通过。在针对目标编程状态的验证操作已经通过的情况下,感测电路126可以生成通过信号。在通过目标验证电压被确定为截止单元的存储器单元的数量小于使能数量的情况下,针对目标编程状态的验证操作可以失败。在针对目标编程状态的验证操作已经失败的情况下,感测电路126可以生成失败信号。

如图4所示,针对第一编程状态的验证操作可以在第四编程循环(循环4)中通过。例如,在第四编程循环中,在具有第一编程状态的存储器单元当中已经通过验证的存储器单元的数量可以变得大于使能数量。同样地,针对第二编程状态的验证操作、针对第三编程状态的验证操作、针对第四编程状态的验证操作、针对第五编程状态的验证操作、针对第六编程状态的验证操作以及针对第七编程状态的验证操作可以分别在第六编程循环、第八编程循环、第十编程循环、第n-4编程循环、第n-2编程循环和第n编程循环中通过验证。

图5是描述在编程操作期间作为时间的函数、要向被选字线施加的电压的图。

参照图5,用于形成图3的编程状态的编程操作可以包括n个编程循环。每个编程循环可以包括写入操作步骤和验证操作步骤。在写入操作步骤,可以向被选字线施加编程电压。在验证操作步骤,可以向被选字线施加验证电压。例如,在第一编程循环中可以向被选字线施加第一编程电压vpgm1和多个验证电压vvfy1至vvfy7。尽管图5例示在每个编程循环中向被选字线施加七个验证电压,但是在根据实施方式的编程操作期间可以跳过施加一个或更多个验证电压的操作。

随着顺序地执行编程循环,编程电压可以增加步长电压δvpgm。例如,在第二编程循环中要向被选字线施加的第二编程电压vpgm2可以比第一编程电压vpgm1大一个步长电压δvpgm。尽管步长电压被例示为固定的,但是步长电压可以改变。

在执行多个编程循环期间达到目标编程状态的存储器单元可以进入编程禁止状态,从而不再对存储器单元执行编程操作。例如,被确定为截止单元的存储器单元可以进入编程禁止状态。因此,即使执行后续编程循环,也可以保持被确定为截止单元并且处于编程禁止状态的存储器单元的阈值电压。

图6是描述当编程操作被中止时的阈值电压分布的图。

参照图6,在执行针对第五编程状态p5的写入操作期间,可以中止编程操作。例如,在已经执行了图4所示的第k编程循环(循环k)之后,可以中止编程操作。如果已经执行了第k编程循环(循环k),则针对第一编程状态p1至第四编程状态p4的验证操作可以已经通过,并且针对第五编程状态p5至第七编程状态p7的验证操作可以已经失败。

第一编程状态p1可以由高于第一验证电压vvfy1的阈值电压形成。第二编程状态p2可以由高于第二验证电压vvfy2的阈值电压形成。第三编程状态p3可以由高于第三验证电压vvfy3的阈值电压形成。第四编程状态p4可以由高于第四验证电压vvfy4的阈值电压形成。第五编程状态p5可以由高于第五验证电压vvfy5的阈值电压形成。第六编程状态p6可以由高于第六验证电压vvfy6的阈值电压形成。第七编程状态p7可以由高于第七验证电压vvfy7的阈值电压形成。

如果在已经执行了第k编程循环(循环k)之后中止编程操作,则将第五编程状态p5至第七编程状态p7作为目标编程状态的一些存储器单元可以通过第五验证电压vvfy5至第七验证电压vvfy7被确定为导通单元,并且一些存储器单元可以被确定为截止单元。通过各个验证电压被确定为导通单元的存储器单元的阈值电压可以形成不确定的阈值电压分布u。

图7是描述在编程操作被中止期间偏移的阈值电压分布的图。

参照图7,被选存储器单元的阈值电压可以偏移。例如,由于在编程操作被中止期间电子从存储器单元中的存储电荷的空间出来,所以被选存储器单元的阈值电压可以降低。用于存储电荷的空间可以是浮置栅或电荷捕获层。

基于第五编程状态p5,在编程操作被中止期间,第五编程状态p的左尾可以向左偏移了偏移阈值电压δvth。

图8是描述当中止和恢复编程操作时要向被选字线施加的电压的图。

参照图8,在第k编程循环(循环k)中,可以向被选字线顺序地施加第k编程电压vpgmk、第五验证电压vvfy5、第六验证电压vvfy6和第七验证电压vvfy7。在第(k 1)编程循环(循环k 1)中,可以向被选字线顺序地施加第(k 1)编程电压vpgmk 1、第五验证电压vvfy5、第六验证电压vvfy6和第七验证电压vvfy7。第(k 1)编程电压vpgmk 1可以比第k编程电压vpgmk大步长电压δvpgm。

在已经执行了第k编程循环(循环k)之后,可以中止编程操作。如果恢复编程操作,则可以执行第(k 1)编程循环(循环k 1)。如图4所示,可以在针对第四编程状态p4的验证操作已经通过的状态下执行第k编程循环(循环k)。因此,在第k编程循环(循环k)中,可以执行针对第五编程状态p5至第七编程状态p7的验证操作。当执行第(k 1)编程循环(循环k 1)时,被选存储器单元的阈值电压可以处于偏移状态,如图7所示。因此,在第(k 1)编程循环(循环k 1)中使用第五验证电压vvfy5至第七验证电压vvfy7执行验证操作的情况下,第五编程状态p5至第七编程状态p7的分布宽度可以增加。

图9是描述在编程操作恢复之后形成的阈值电压分布的图。

参照图9,如果执行了中止和恢复操作,则与不执行中止和恢复操作的情况相比,与擦除状态e和第七编程状态p7相对应的分布宽度可以增加。

例如,如果恢复编程操作,则使用第五验证电压vvfy5至第七验证电压vvfy7的阈值电压分布可以与向左偏移的阈值电压分布相加,使得与第五编程状态p5至第七编程状态p7相对应的分布宽度可以增加。

这里,向左偏移的擦除状态e至第四编程状态p4可以远离第五编程状态p5至第七编程状态p7而移动。因此,由于第五编程状态p5至第七编程状态p7的影响,擦除状态e至第四编程状态p4的分布宽度可以向右增加。

因此,如果使用与第k编程循环(循环k)中使用的验证电压相同的电压电平来执行第(k 1)编程循环(循环k 1)的验证操作,则被选存储器单元的阈值电压分布的宽度可以增加。

图10是描述使用最佳验证电压的验证操作的图。

参照图10,当恢复编程操作时,根据实施方式的存储器装置100可以使用最佳验证电压来执行验证操作。例如,在第(k 1)编程循环(循环k 1)中,可以执行使用最佳验证电压t_vvfy5至t_vvfy7的验证操作。

最佳验证电压t_vvfy5至t_vvfy7的电压电平可以依据在编程操作被中止期间被选存储器单元的阈值电压被偏移的量来确定。最佳验证电压t_vvfy5至t_vvfy7可以具有低于第五验证电压vvfy5至第七验证电压vvfy7的电压电平。

如果验证电压的电压电平减小了被选存储器单元的阈值电压被偏移的量,则被选存储器单元的阈值电压分布宽度可以不增加。例如,如果减小在第(k 1)编程循环(循环k 1)的验证操作期间要使用的验证电压的电压电平,则可以保持与在不中止编程操作的情况下阈值电压分布的分布宽度相同的分布宽度。

图11是描述通过减小验证电压的操作所形成的阈值电压分布的图。

参照图11,即使编程操作被中止并恢复,阈值电压分布的宽度也可以不增加。例如,在恢复编程操作之后执行使用最佳验证电压t_vvfy5至t_vvfy7的验证操作的情况下,与第五编程状态p5至第七编程状态p7相对应的分布的宽度可以不增加。

此外,由于向左偏移的擦除状态e至第四编程状态p4没有远离第五编程状态p5至第七编程状态p7而移动,因此其分布的宽度可以不会向右增加。

因此,擦除状态e至第七编程状态p7的分布的宽度可以与未执行编程操作的中止操作和恢复操作的情况下的分布的宽度相同。

图12是描述根据实施方式的控制逻辑130的图。

参照图12,控制逻辑130可以包括编程操作控制器140、阈值电压状态确定器150、验证电压管理器160和验证电压信息储存器170。

编程操作控制器140可以生成操作电压控制信号vop_ctrl以向字线或位线施加诸如编程电压、验证电压、通过电压或位线预充电电压之类的操作电压。

验证电压管理器160可以向编程操作控制器140发送关于验证电压的信息vvfy_info。关于验证电压的信息vvfy_info可以是关于初始验证电压的信息或关于最佳验证电压的信息。

当存储器装置100启动时,验证电压管理器160可以将存储器单元阵列110中所存储的关于初始验证电压的信息加载到验证电压信息储存器170上。关于初始验证电压的信息可以是关于第一验证电压vvfy1至第七验证电压vvfy7的信息。

验证电压管理器160可以在接收到恢复命令(恢复cmd)之前向编程操作控制器140发送关于初始验证电压的信息。

当接收到恢复cmd时,验证电压管理器160可以生成关于最佳验证电压的信息,并且向编程操作控制器140发送关于最佳验证电压的信息。最佳验证电压可以具有低于初始验证电压的电压电平。验证电压管理器160可以从阈值电压状态确定器150接收偏移信息shift_info,并且基于偏移信息shift_info来调整最佳验证电压的电压电平。验证电压管理器160可以将验证电压信息储存器170中所存储的关于初始验证电压的信息更新至关于最佳验证电压的信息。

阈值电压状态确定器150可以生成偏移信息shift_info,该偏移信息info_info指示从接收到中止命令(中止cmd)时到接收到恢复cmd时的时段期间被选存储器单元的阈值电压被偏移的量。

在实施方式中,阈值电压状态确定器150可以基于从接收到中止cmd时到接收到恢复cmd时的时段,来生成偏移信息shift_info。例如,偏移信息shift_info可以是关于从接收到中止cmd时到接收到恢复cmd时的时间段的信息。随着编程操作被中止的时间段增加,验证电压管理器160可以降低最佳验证电压的电压电平。

在实施方式中,阈值电压状态确定器150可以控制外围电路120,以响应于恢复cmd而使用初始验证电压来执行初步验证操作,并且基于在初步验证操作中所获得的被确定为导通单元的存储器单元的数量来生成偏移信息shift_info。例如,偏移信息shift_info可以是在初步验证操作中所获得的关于被确定为导通单元的存储器单元的数量的信息。随着失败位的数量增加,验证电压管理器160可以降低最佳验证电压的电压电平。

图13是描述根据实施方式的控制逻辑的图。

参照图13,根据实施方式的阈值电压状态确定器150_1可以生成作为关于从接收到中止cmd时到接收到恢复cmd时的时间段的信息的中止时间信息suspend_time_info,并且向验证电压管理器160发送中止时间信息suspend_time_info。在实施方式中,中止时间信息suspend_time_info可以是图12中描述的偏移信息shift_info。例如,阈值电压状态确定器150_1可以对从接收到中止cmd时到接收到恢复cmd时的时间段期间的时钟沿的数量进行计数。时钟沿可以包括上升沿或下降沿中的至少之一。阈值电压状态确定器150_1可以将所计数的沿数确定为中止时间信息suspend_time_info。

编程操作控制器140可以接收中止cmd,并且向失败状态确定器162发送关于在中止编程操作之前已经执行的被中止的编程循环的信息suspend_loop_info。

验证电压管理器160可以包括验证电压改变器161、失败状态确定器162和验证电压改变表储存器163。

失败状态确定器162可以接收关于被中止的编程循环的信息suspend_loop_info,并且生成关于在被中止的编程循环中验证失败的一个或更多个编程状态的信息failed_pv_info。失败状态确定器162可以向验证电压改变器161发送关于在被中止的编程循环中验证失败的一个或更多个编程状态的信息failed_pv_info。例如,如图8所示,如果第k编程循环(循环k)被中止,则失败状态确定器162可以向验证电压改变器161发送关于第五编程状态p5至第七编程状态p7的信息,作为关于在被中止的编程循环中已经验证失败的编程状态的信息failed_pv_info。

验证电压改变器161可以基于从失败状态确定器162提供的关于已经验证失败的编程状态的信息failed_pv_info和从阈值电压状态确定器150_1提供的中止时间信息suspend_time_info,从验证电压改变表储存器163中获得与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平。例如,在第k编程循环(循环k)被中止的情况下,验证电压改变器161可以基于从失败状态确定器162提供的关于已经验证失败的编程状态的信息failed_pv_info和从阈值电压状态确定器150_1提供的中止时间信息suspend_time_info,参照验证电压改变表164_1,获得与中止时间(“t1”至“t5”等)中的特定时间相对应的第五最佳验证电压t_vvfy5至第七最佳验证电压t_vvfy7的电压电平,作为与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平。

验证电压改变器161可以从阈值电压状态确定器150_1接收中止时间信息suspend_time_info,并基于已经验证失败的编程状态(即,信息failed_pv_info)和中止时间(即,中止时间信息)来确定最佳验证电压的电压电平。例如,验证电压改变器161可以参照验证电压改变表储存器163中存储的验证电压改变表164_1,获得与已经验证失败的编程状态相对应并与中止时间相对应的最佳验证电压的电压电平的信息,作为关于验证电压的信息vvfy_info。验证电压改变表164_1可以是包括关于中止时间与对应于验证失败的编程状态的第一最佳验证电压t_vvfy1至第七最佳验证电压t_vvfy7之间的关系的信息的表。例如,在第k编程循环(循环k)被中止且中止时间为t1的情况下,验证电压改变器161可以基于从失败状态确定器162提供的关于已经验证失败的编程状态p5至p7的信息failed_pv_info和从阈值电压状态确定器150_1提供的中止时间信息suspend_time_info(即,“t1”的信息),从验证电压改变表储存器163,获得第5-1电压电平t_vvfy5_1至第7-1电压电平t_vvfy7_1,作为与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平。

例如,验证电压改变器161可以基于从阈值电压状态确定器150_1接收到的中止时间信息suspend_time_info和从失败状态确定器162接收到的与已经验证失败的编程状态相对应的信息failed_pv_info,获得与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平,作为关于验证电压的信息vvfy_info。

在恢复编程操作之前,验证电压改变器161可以将验证电压信息储存器170中所存储的信息vvfy_info从关于初始验证电压有关的信息更新为关于所获得的与已经验证失败的编程状态相对应并且与中止时间相对应的最佳验证电压的电压电平的信息。

图14是描述根据实施方式的控制逻辑的图。

参照图14,根据实施方式的阈值电压状态确定器150_2可以响应于恢复cmd而从验证电压信息储存器170获得关于初始验证电压的信息old_vvfy_info。阈值电压状态确定器150_2可以控制外围电路120,以使用由信息old_vvfy_info指示的初始验证电压来执行初步验证操作。阈值电压状态确定器150_2可以从外围电路120接收导通单元信息on_cell_info,该导通单元信息on_cell_info指示在初步验证操作期间获得的被确定为导通单元的存储器单元的数量。导通单元信息on_cell_info可以指示阈值电压低于初始验证电压的电压电平的存储器单元的数量。

阈值电压状态确定器150_2可以从失败状态确定器162接收关于在被中止的编程循环中已经验证失败的一个或更多个编程状态的信息failed_pv_info。阈值电压状态确定器150_2可以控制外围电路120,以使用由信息old_vvfy_info指示的初始验证电压执行针对已经验证通过的编程状态的初步验证操作。例如,在第k编程循环(循环k)被中止的情况下,阈值电压状态确定器150_2可以响应于恢复cmd从验证电压信息储存器170,获得关于已经验证通过的第一编程状态p1至第四编程状态p4中的任一编程状态的初始验证电压的信息old_vvfy_info。阈值电压状态确定器150_2可以从外围电路120接收作为使用(从信息old_vvfy_info获得的)初始验证电压对(从信息failed_pv_info获得的)已经验证通过的第一编程状态p1至第四编程状态p4的初步验证操作的结果的导通单元信息on_cell_info。阈值电压状态确定器150_2可以向验证电压改变器161发送导通单元信息on_cell_info。在实施方式中,导通单元信息on_cell_info可以是图12中描述的偏移信息shift_info。

编程操作控制器140可以接收中止cmd,并且向失败状态确定器162发送关于在第k编程循环(循环k)被中止之前已经执行的被中止的编程循环的信息suspend_loop_info。

编程操作控制器140可以接收中止cmd,并向失败状态确定器162发送关于在编程操作被中止之前已经执行的被中止的编程循环的信息suspend_loop_info。

失败状态确定器162可以接收关于被中止的编程循环的信息suspend_loop_info,并生成关于在被中止的编程循环中已经验证失败的一个或更多个编程状态的信息failed_pv_info。失败状态确定器162可以向验证电压改变器161发送关于在被中止的编程循环中已经验证失败的一个或更多个编程状态的信息failed_pv_info。例如,如图8所示,如果第k编程循环(循环k)被中止,则失败状态确定器162可以向验证电压改变器161发送关于第五编程状态p5至第七编程状态p7的信息,作为关于在被中止的编程循环中已经验证失败的编程状态的信息failed_pv_info。

验证电压改变器161可以基于从失败状态确定器162提供的关于已经验证失败的编程状态的信息failed_pv_info和从阈值电压状态确定器150_2提供的导通单元信息on-cell_info,从验证电压改变表储存器163中获得与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平。例如,在第k编程循环(循环k)被中止的情况下,验证电压改变器161可以基于从失败状态确定器162提供的关于已经验证失败的编程状态的信息failed_pv_info和从阈值电压状态确定器150_2提供的导通单元信息on_cell_info,参照验证电压改变表164_2获得与导通单元的数量的范围(“n1”至“n5”等)当中的特定范围相对应的第五最佳验证电压t_vvfy5至第七最佳验证电压t_vvfy7的电压电平,作为与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平。

验证电压改变器161可以从阈值电压状态确定器150_2接收导通单元信息on_cell_info,并基于已经验证失败的编程状态(即,信息failed_pv_info)和导通单元的数量(即,导通单元信息on_cell_info),来确定与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平。例如,验证电压改变器161可以参照验证电压改变表储存器163中所存储的验证电压改变表164_2,获得与已经验证失败的编程状态相对应的并与导通单元的数量相对应的最佳验证电压的电压电平的信息,作为关于验证电压的信息vvfy_info。验证电压改变表164_2可以是包括关于导通单元的数量的范围和对应于已经验证失败的编程状态的第一最佳验证电压t_vvfy1至第七最佳验证电压t_vvfy7之间的关系的信息的表。例如,在第k编程循环(循环k)被中止并且导通单元的数量的范围为n1的情况下,验证电压改变器161可以基于从失败状态确定器162提供的关于已经验证失败的编程状态p5至p7的信息failed_pv_info以及从阈值电压状态确定器150_2提供的导通单元的数量的范围(即,为“n1”的导通单元信息on_cell_info),从验证电压改变表储存器163获得第5-1电压电平t_vvfy5_1至第7-1电压电平t_vvfy7_1,作为与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平。

例如,验证电压改变器161可以基于从阈值电压状态确定器150_2接收到的导通单元信息on_cell_info和从失败状态确定器162接收到的与已经验证失败的编程状态相对应的信息failed_pv_info,获得与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平,作为关于验证电压的信息vvfy_info。

在恢复编程操作之前,验证电压改变器161可以将验证电压信息储存器170中所存储的信息vvfy_info从关于初始验证电压的信息更新为关于与已经验证失败的编程状态相对应的最佳验证电压的电压电平的信息。

图15是根据本发明公开的实施方式的操作存储器装置的方法的图。

参照图15,在步骤s1501中,响应于中止命令,存储器装置100可以中止对被选存储器单元正在执行的编程操作。例如,如参照图4至图11所描述的,存储器装置100可以接收中止命令并且中止编程操作,直到接收到恢复命令为止。在编程操作被中止期间,存储器装置100可以执行另一操作。例如,存储器装置100可以在编程操作被中止期间执行读取操作。另选地,存储器装置100可以在编程操作被中止期间执行擦除操作。当编程操作被中止期间,被选存储器单元的阈值电压可能被偏移。

在步骤s1503,存储器装置100可以依据在编程操作被中止期间被选存储器单元的阈值电压被偏移的量来改变操作电压电平。例如,存储器装置100可以在恢复编程操作之后降低要向被选字线施加的验证电压的电压电平。

在步骤s1505,存储器装置100可以响应于接收到的恢复命令,使用具有改变后的电压电平的操作电压来恢复编程操作。例如,存储器装置100可以使用具有改变后的电压电平的验证电压来恢复编程操作。如图9和图11所示,与使用具有改变前所形成的电压电平的验证电压的编程操作完成的情况相比,在使用具有改变后的电压电平的验证电压的编程操作完成的情况下,阈值电压分布的宽度可以减小。此外,可以增加阈值电压分布之间的裕度。

图16是描述根据实施方式的确定阈值电压被偏移的量的方法的图。

图16是例示图15的步骤s1503的实施方式的图。参照图16,在步骤s1601,存储器装置100可以响应于恢复命令而获得关于阈值电压低于在改变之前所形成的电压电平的存储器单元的数量的信息。例如,存储器装置100可以对被选存储器单元当中阈值电压低于在改变前所形成的电压电平的存储器单元的数量进行计数。为了对存储器单元的数量进行计数,当接收到恢复命令时,存储器装置100可以向被选字线施加具有在改变前所形成的电压电平的验证电压。当具有在改变前所形成的电压电平的验证电压被施加到被选字线时,存储器装置100可以对被确定为导通单元的存储器单元的数量进行计数。例如,存储器装置100可以确定在使用具有在改变前所形成的电压电平的验证电压的编程操作被中止期间被选存储器单元的阈值电压被偏移的量。

在步骤s1603,存储器装置100可以基于存储器单元的计数数量来降低验证电压电平。随着存储器单元的计数数量的增加,存储器装置100可以将验证电压的电压电平降低至更低的值。与使用具有改变前所形成的电压电平的验证电压的编程操作完成的情况相比,在使用具有改变后的电压电平的验证电压的编程操作完成的情况下,阈值电压分布的宽度可以减小。此外,阈值电压分布之间的裕度可以增加。

图17是描述根据实施方式的确定阈值电压被偏移的量的方法的图。

图17是例示图15的步骤s1503的实施方式的图。参照图17,在步骤s1701,响应于恢复命令,存储器装置100可以获得关于从接收到中止命令时到接收到恢复命令时所计数的中止时间的信息。例如,存储器装置100可以对从接收到中止命令时到接收到恢复命令时的时钟信号沿的数量进行计数。例如,存储器装置可以对时钟信号的上升沿或下降沿进行计数。例如,存储器装置100可以基于从接收到中止命令时到接收到恢复命令时所计数的时间,来确定在编程操作被中止期间被选存储器单元的阈值电压被偏移的量。

在步骤s1703,存储器装置100可以基于所计数的中止时间来降低验证电压电平。随着所计数的中止时间增加,存储器装置100可以将验证电压的电压电平降低至更低的值。与使用具有改变前所形成的电压电平的验证电压的编程操作完成的情况相比,在使用具有改变后的电压电平的验证电压的编程操作完成的情况下,阈值电压分布的宽度可以减小。此外,阈值电压分布之间的裕度可以增加。

图18是描述根据本发明公开的实施方式的储存装置50的图。

参照图18,储存装置50可以包括存储器装置100和配置为控制存储器装置100的操作的存储器控制器200。

储存装置50可以是被配置为在诸如蜂窝电话、智能电话、mp3播放器、膝上型计算机、台式计算机、游戏机、tv、平板pc、或车载信息娱乐系统之类的主机300的控制下存储数据的装置。

依据作为与主机300的通信系统的主机接口,储存装置50可以被实现为各种类型的储存装置中的任何一种。例如,储存装置50可以由诸如ssd、mmc、emmc、rs-mmc或微-mmc型多媒体卡、sd、迷你-sd、微-sd型安全数字卡、通用串行总线(usb)储存装置、通用闪存(ufs)装置、个人计算机存储卡国际协会(pcmcia)卡型储存装置、外围组件互连(pci)卡型储存装置、pci-快速(pci-e)型储存装置、紧凑型闪存(cf)卡、智能媒体卡和记忆棒之类的各种类型的储存装置中的任何一种来配置。

可以以各种封装类型中的任何一种的形式来制造储存装置50。例如,储存装置50可以以诸如层叠式封装(pop)类型、系统级封装(sip)类型、芯片上系统(soc)类型、多芯片封装(mcp)类型、板上芯片(cob)类型、晶圆级制造封装(wfp)类型和晶圆级层叠封装(wsp)类型之类的各种封装类型中的任何一种的形式制造。

存储器装置100可以与参照图1描述的存储器装置100相同。

存储器装置100可以在其内存储数据。存储器装置100可以在存储器控制器200的控制下操作。存储器装置100可以包括存储器单元阵列110,该存储器单元阵列110包括被配置为存储数据的多个存储器单元。

存储器单元可以包括能够存储单个数据位的单级单元(slc)、能够存储两个数据位的多级单元(mlc)、能够存储三个数据位的三级单元(tlc)、或能够存储四个数据位的四级单元(qlc)。

存储器单元阵列110可以包括多个存储器单元。每个存储块可以包括多个存储器单元。每个存储块可以包括多个页。在实施方式中,每个页可以是用于在存储器装置100中存储数据或从存储器装置100读取所存储的数据的单位。每个存储块可以是用于擦除数据的单位。

在实施方式中,存储器装置100可以是双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram)、低功率双倍数据速率4(lpddr4)sdram、图形双倍数据速率(gddr)sdram、低功率ddr(lpddr)、rambus动态随机存取存储器(rdram)、nand闪存、垂直nand闪存、nor闪存装置、电阻式随机存取存储器(rram)、相变存储器(pram)、磁阻随机存取存储器(mram)、铁电随机存取存储器(fram)或自旋转移力矩随机存取存储器(stt-ram)。在本说明书中,存储器装置100是nand闪存。

存储器装置100可以从存储器控制器200接收命令和地址。存储器装置100可以访问存储器单元阵列中由所接收的地址选择的区域。访问被选区域可以是指针对被选区域执行与接收到的命令相对应的操作。例如,存储器装置100可以执行写入(编程)操作、读取操作和擦除操作。在编程操作期间,存储器装置100可以将数据编程到由地址所选择的区域。在读取操作期间,存储器装置100可以从由地址所选择的区域读取数据。在擦除操作期间,存储器装置100可以从由地址所选择的区域中擦除数据。

在实施方式中,存储器装置100可以包括上面已经参照图12描述的编程操作控制器140、阈值电压状态确定器150、验证电压管理器160和验证电压信息储存器170。

编程操作控制器140可以控制外围电路120以对被选存储器单元执行编程数据的写入操作。编程操作控制器140可以控制外围电路120执行验证写入操作的验证操作。

阈值电压状态确定器150可以确定在编程操作被中止期间被选存储器单元的阈值电压被偏移的量。在实施方式中,阈值电压状态确定器150可以通过使用具有在改变前所形成的电压电平的验证电压执行验证操作并对被确定为导通单元的存储器单元的数量进行计数,来确定被选存储器单元的阈值电压被偏移的量。在实施方式中,阈值电压状态确定器150可以通过对从接收到中止命令时到接收到恢复命令时的中止时间进行计数,来确定被选存储器单元的阈值电压被偏移的量。

验证电压管理器160可以依据在编程操作被中止期间被选存储器单元的阈值电压被偏移的量,来改变验证电压的电压电平。例如,当存储器装置100启动时,验证电压管理器160可以将存储器装置100的区域中所存储的关于初始验证电压的信息加载到验证电压信息储存器170上。如果被中止的编程操作恢复,则验证电压管理器160可以生成关于最佳验证电压的信息,并将该信息存储在验证电压信息储存器170中。例如,验证电压管理器160可以将加载在验证电压信息储存器170上的关于初始验证电压的信息更新至关于最佳验证电压的信息。

当向储存装置50施加电力时,存储器控制器200可以执行固件(fw)。固件fw可以包括:主机接口层(hil),其被配置为接收从主机300输入的请求或向主机300输出响应;闪存转换层(ftl),其被配置为管理主机300的接口与存储器装置100的接口之间的操作;以及闪存接口层(fil),其被配置为向存储器装置100提供命令或从存储器装置100接收响应。

存储器控制器200可以从主机300接收数据和逻辑地址(la),并且将la转换为指示数据所要存储至的存储器单元的地址的物理地址(pa),存储器单元包括在存储器装置100中。逻辑地址可以是逻辑块地址(lba)。物理地址可以是物理块地址(pba)。

存储器控制器200可以响应于来自主机300的请求来控制存储器装置100,以执行编程操作、读取操作或擦除操作。在编程操作期间,存储器控制器200可以向存储器装置100提供编程命令、pba和数据。在读取操作期间,存储器控制器200可以向存储器装置100提供读取命令和pba。在擦除操作期间,存储器控制器200可以向存储器装置100提供擦除命令和pba。

存储器控制器200可以自主地控制存储器装置100,以执行编程操作、读取操作或擦除操作,而与来自主机300的请求无关。例如,存储器控制器200可以控制存储器装置100,以执行用于执行诸如损耗均衡操作、垃圾收集操作和读取回收操作之类的后台操作的编程操作、读取操作或擦除操作。

主机300可以使用诸如通用串行总线(usb)、串行at附件(sata)、串行附件scsi(sas)、高速芯片间(hsic)、小型计算机系统接口(scsi)、外围组件互连(pci)、pci-快速(pcie)、快速非易失性存储器(nvme)、通用闪存(ufs)、安全数字(sd)、多媒体卡(mmc)、嵌入式mmc(emmc)、双列直插式存储器模块(dimm)、带寄存器dimm(rdimm)和负载减轻dimm(lrdimm)通信方法之类的各种通信方法中的至少一种与储存装置50通信。

图19是例示应用根据本发明公开的实施方式的储存装置的存储卡系统2000的框图。

参照图19,存储卡系统2000可以包括存储器控制器2100、存储器装置2200和连接器2300。

存储器控制器2100联接至存储器装置2200。存储器控制器2100可以访问存储器装置2200。例如,存储器控制器2100可以控制存储器装置2200的读取操作、写入操作、擦除操作和后台操作。存储器控制器2100可以在存储器装置2200和主机之间提供接口。存储器控制器2100可以驱动用于控制存储器装置2200的固件。

在实施方式中,存储器控制器2100可以包括诸如随机存取存储器(ram)、处理单元、主机接口和存储器接口以及ecc电路之类的组件。

存储器控制器2100可以通过连接器2300与外部装置通信。存储器控制器2100可以基于特定的通信协议与外部装置(例如,主机)通信。在实施方式中,存储器控制器2100可以通过诸如通用串行总线(usb)、多媒体卡(mmc)、嵌入式mmc(emmc)、外围组件互连(pci)、pci-快速(pci-e)、高级技术附件(ata)、串行ata(sata)、并行ata(pata)、小型计算机小型接口(scsi)、增强型小型磁盘接口(esdi)、集成驱动电子设备(ide)、火线、通用闪存(ufs)、wi-fi、蓝牙和快速非易失性存储器(nvme)协议之类的各种通信协议中的至少一种与外部装置通信。在实施方式中,连接器2300可以由上述各种通信协议中的至少一种来定义。

在实施方式中,存储器装置2200可以被实现为诸如电可擦除可编程rom(eeprom)、nand闪存、nor闪存、相变ram(pram)、电阻ram(reram)、铁电ram(fram)和自旋转移力矩磁ram(stt-mram)之类的各种非易失性存储器装置中的任何一种。

在实施方式中,存储器控制器2100和存储器装置2200可以集成在单个半导体装置中以形成存储卡。例如,存储器控制器2100和存储器装置2200可以集成到单个半导体装置中以形成诸如个人计算机存储卡国际协会(pcmcia)、紧凑型闪存卡(cf)、智能媒体卡(sm或smc)、记忆棒、多媒体卡(mmc、rs-mmc或微型mmc)、sd卡(sd、迷你sd、微型sd或sdhc)或通用闪存(ufs)之类的存储卡。

图20是例示应用根据本发明公开的实施方式的储存装置的固态驱动器(ssd)系统3000的框图。

参照图20,ssd系统3000可以包括主机3100和ssd3200。ssd3200可以通过信号连接器3001与主机3100交换信号sig,并且可以通过电力连接器3002接收电力pwr。ssd3200可以包括ssd控制器3210、多个闪存3221至322n、辅助电源3230和缓冲存储器3240。

在实施方式中,ssd控制器3210可以执行上面参照图18所描述的存储器控制器200的功能。

ssd控制器3210可以响应于从主机3100接收到的信号sig来控制多个闪存3221至322n。在实施方式中,信号sig可以是基于主机3100和ssd3200之间的接口的信号。例如,信号sig可以是按照诸如通用串行总线(usb)、多媒体卡(mmc)、嵌入式mmc(emmc)、外围组件互连(pci)、pci-快速(pci-e)、高级技术附件(ata)、串行ata(sata)、并行ata(pata)、小型计算机小型接口(scsi)、增强型小型磁盘接口(esdi)、集成驱动电子设备(ide)、火线、通用闪存(ufs)、wi-fi、蓝牙和快速非易失性存储器(nvme)接口之类的各种接口中的至少一种来定义的信号。

辅助电源3230可以通过电力连接器3002联接至主机3100。辅助电源3230可以提供有来自主机3100的电力pwr,并且可以通过电力pwr充电。当无法平滑地执行来自主机3100的电力供应时,辅助电源3230可以供应ssd3200的电力。在实施方式中,辅助电源3230可以位于ssd3200内部或位于ssd3200外部。例如,辅助电源3230可以设置在主板中并且可以向ssd3200提供辅助电力。

缓冲存储器3240用作ssd3200的缓冲存储器。例如,缓冲存储器3240可以临时存储从主机3100接收的数据或从多个闪存3221至322n接收的数据,或者可以临时存储闪存3221至322n的元数据(例如,映射表)。缓冲存储器3240可以包括诸如dram、sdram、ddrsdram、lpddrsdram和gram的易失性存储器或诸如fram、reram、stt-mram和pram之类的非易失性存储器。

图21是例示应用根据本发明公开的实施方式的储存装置的用户系统4000的框图。

参照图21,用户系统4000可以包括应用处理器4100、存储器模块4200、网络模块4300、储存模块4400和用户接口4500。

应用处理器4100可以运行用户系统4000中所包括的组件、操作系统(os)或用户程序。在实施方式中,应用处理器4100可以包括用于控制用户系统4000中所包括的组件的控制器、接口、图形引擎等。应用处理器4100可以被提供为片上系统(soc)。

存储器模块4200可以用作用户系统4000的主存储器、工作存储器、缓冲存储器或高速缓冲存储器。存储器模块4200可以包括诸如dram、sdram、ddrsdram、ddr2sdram、ddr3sdram、lpddrsdarm和lpddr3sdram之类的易失性ram,或者诸如pram、reram、mram和fram之类的非易失性ram。在实施方式中,应用处理器4100和存储器模块4200可以基于层叠式封装(pop)封装,然后可以被提供为单个半导体封装件。

网络模块4300可以与外部装置通信。例如,网络模块4300可以支持诸如码分多址(cdma)、全球移动通信系统(gsm)、宽带cdma(wcdma)、cdma-2000、时分多址(tdma)、长期演进(lte)、wimax、wlan、uwb、蓝牙或wi-fi通信之类的无线通信。在实施方式中,网络模块4300可以包括在应用处理器4100中。

储存模块4400可以在其中存储数据。例如,储存模块4400可以存储从应用处理器4100接收的数据。另选地,储存模块4400可以向应用处理器4100发送储存模块4400中所存储的数据。在实施方式中,储存模块4400可以实现为诸如相变ram(pram)、磁ram(mram)、电阻ram(rram)、nand闪存、nor闪存或具有三维(3d)结构的nand闪存之类的非易失性半导体存储器装置。在实施方式中,储存模块4400可以被提供为诸如用户系统4000的存储卡或外部驱动器之类的可移动储存介质(即,可移动驱动器)。

储存模块4400可以以与以上参照图18描述的储存装置50相同的方式操作。

用户接口4500可以包括用于向应用处理器4100输入数据或指令或者向外部装置输出数据的接口。在实施方式中,用户接口4500可以包括诸如键盘、小键盘、按钮、触摸面板、触摸屏、触摸板、触摸球、相机、麦克风、陀螺仪传感器、振动传感器和压电装置之类的用户输入接口。用户接口4500可以还包括诸如液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示装置、有源矩阵oled(amoled)显示装置、led、扬声器等的用户输出接口。

本发明公开的各个实施方式提供了具有能够形成改进的阈值电压分布的编程性能的存储器装置及操作该存储器装置的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年2月19日提交的韩国专利申请no.10-2020-0020558的优先权,其全部内容通过引用合并于此。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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