[發明專利]一種閾值電壓分布預測方法及裝置

有效

• 申請號: 201811593345.7
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109859792B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 杜剛;王坤亮;劉曉彥
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G11C16/34
• 分類號: G11C16/34
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本發明公開一種閾值電壓分布預測方法及裝置，該方法包括：對固態硬盤進行遞增階躍脈沖編程，統計擦除單元數、每個編程態對應的初始單元數及初始閾值電壓分布信息；為每個編程態分配感知電壓；保持一定時長，根據擦除單元數、每個編程態對應的初始單元數及感知電壓，分別獲取每個編程態對應的感知單元數；根據保持噪聲模型、每個編程態對應的感知單元數及初始閾值電壓分布信息，分別確定每個編程態對應的保持閾值電壓分布信息。本發明基于保持噪聲模型，對于每個編程態，只需要一次電壓感知操作即可還原每個編程態的閾值電壓分布信息，實現閾值電壓分布的精準快速預測，為讀電壓優化及ECC的設計提供指導。

技術領域

本發明屬于集成電路技術領域，具體涉及一種閾值電壓分布預測方法及裝 置。

背景技術

目前基于NAND Flash(NAND閃存)的SSD(Solid State Disk，固態硬盤) 技術在多個領域得到廣泛應用。而隨著NAND器件尺寸不斷縮小以及多bit(比 特)存儲技術的引入，其可靠性不斷退化。在保持操作的情況下，逐漸減小的 讀閾值電壓窗口使得NAND出錯數急劇增加。因此ECC(Error Correcting Code， 錯誤檢查和糾正)機制被廣泛應用在SSD控制器中。然而更強大ECC的設計需 要提供不同操作模式下的閾值電壓分布信息。

傳統的NAND Flash閾值電壓分布預測技術主要包括基于經驗測試的方法以 及基于模型模擬的方法。基于經驗測試的方法主要是對已知測試數據進行內插 或者外推，從而實現閾值電壓分布的預測，該方法缺乏良好的擴展性。基于模 型模擬的方法主要是將NANDFlash的閾值電壓分布當作高斯分布與其他分布形 式的疊加，缺乏潛在的物理機制。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供一種閾值電壓分布預測方法及裝置，基于保 持噪聲模型，對于每個編程態，只需要一次電壓感知操作即可還原每個編程態 的閾值電壓分布信息，實現閾值電壓分布的精準快速預測。本發明通過以下幾 個方面來解決以上問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種閾值電壓分布預測方法，所述方法包 括：

對固態硬盤進行遞增階躍脈沖編程，統計擦除單元數、每個編程態對應的 初始單元數及初始閾值電壓分布信息；

為每個所述編程態分配感知電壓；

保持一定時長，根據所述擦除單元數、所述每個編程態對應的所述初始單 元數及所述感知電壓，分別獲取所述每個編程態對應的感知單元數；

根據保持噪聲模型、所述每個編程態對應的所述感知單元數及所述初始閾 值電壓分布信息，分別確定所述每個編程態對應的保持閾值電壓分布信息。

結合第一方面，本發明實施例提供了上述第一方面的第一種可能的實現方 式，其中，根據保持噪聲模型、所述每個編程態對應的所述感知單元數及所述 初始閾值電壓分布信息，分別確定所述每個編程態對應的保持閾值電壓分布信 息，包括：

根據保持噪聲模型及第一編程態的所述感知單元數及所述初始閾值電壓分 布信息，獲取所述第一編程態對應的分布擴展程度及平均損失電子數目，所述 第一編程態為所述每個編程態中的任一編程態；

根據所述第一編程態對應的所述分布擴展程度、所述平均損失電子數目及 所述初始閾值電壓分布信息，確定所述第一編程態對應的保持閾值電壓分布信 息。

結合第一方面的第一種可能的實現方式，本發明實施例提供了上述第一方 面的第二種可能的實現方式，其中，根據保持噪聲模型及第一編程態的所述感 知單元數及所述初始閾值電壓分布信息，獲取所述第一編程態對應的分布擴展 程度及平均損失電子數目，包括：

根據保持噪聲模型及所述第一編程態的所述初始閾值電壓分布信息，生成 電子損失數據表，所述電子損失數據表包括平均損失電子數與感知單元數的對 應關系；