[發明專利]一種三維堆疊閃存單元閾值電壓分布模型構建方法

在審

• 申請號: 202010086344.4
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111276176A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳佳;李禮;陳佳;苗詩君;余云;楊冀;季峰;劉碧貞
• 申請（專利權）人: 上海威固信息技術股份有限公司
• 主分類號: G11C16/12
• 分類號: G11C16/12;G11C16/14;G11C16/22;G11C5/14
• 代理公司: 上海海貝律師事務所 31301
• 代理人: 王文鋒

本發明公開了一種三維堆疊閃存單元閾值電壓分布模型構建方法，首先設定不同的測試條件，將隨機生成的數據寫入閃存塊中，使用不同的讀參考電壓獲取落入兩個相鄰讀參考電壓內的單元數量離散點。然后，利用差值擬合的方法繪制閾值電壓分布曲線，獲取每一存儲層單元閾值電壓分布參數和模型。本發明的方法能夠構建準確的三維堆疊閃存閾值電壓分布動態演化模型；能夠獲取三維堆疊閃存每一存儲層中的存儲單元的閾值電壓分布模型；能夠為設計相關方案提高數據存儲可靠性提供有力支撐和參考依據。

技術領域

本發明屬于固態盤存儲技術領域，更具體地，涉及一種三維堆疊閃存單元閾值電壓分布模型構建方法。

背景技術

閃存是一種大容量的非易失的存儲設備，廣泛用于醫療、航天等領域。閃存以存儲電荷的形式保存數據，當電子注入閃存存儲單元，會形成相應的閾值電壓。隨著保存周期和可編程擦寫循環次數的增加，閾值電壓會向左或右漂移。閾值電壓分布受保存周期和可編程擦寫循環的影響，數據存儲可靠性遭受威脅。尤其對三維堆疊閃存來說，數據存儲可靠性成為其能否向更高層堆疊的重要影響因子，為了提升數據存儲可靠性，需要清楚地了解存儲單元的閾值電壓分布動態演化規律，構建精準的閾值電壓隨保存和可編程周期變化的分布模型。

然而，當前隨著三維堆疊閃存的廣泛應用，缺乏針對其存儲單元閾值電壓分布模型的構建，無法直觀地反映出閾值電壓分布動態演化規律。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種三維堆疊閃存單元閾值電壓分布模型構建方法，其目的在于，首先設定不同的測試條件，將隨機生成的數據寫入閃存塊中，使用不同的讀參考電壓獲取落入兩個相鄰讀參考電壓內的單元數量離散點。然后，利用差值擬合的方法繪制閾值電壓分布曲線，獲取每一存儲層單元閾值電壓分布參數和模型，從而為設計提升數據存儲可靠性的方案提供參考依據，以及豐富對三維堆疊閃存閾值電壓分布規律的研究。采用的具體技術方案如下：

一種三維堆疊閃存單元閾值電壓分布模型構建方法，應用在閃存系統中，包括以下步驟：

(1)設置數據保存時間為1個月、3個月、6個月和9個月，閃存塊的可編程擦寫周期為1000次、2000次、3000次、4000次、5000次、6000次和7000次；

(2)閃存塊的可編程擦寫周期調到1000次；

(3)將隨機生成的數據以順序寫入的方式寫入閃存塊的頁面中，將寫入數據的閃存塊保存1個月；

(4)使用不同的讀參考電壓逐層將數據讀出，統計出落入每兩個相鄰讀參考電壓內的存儲單元數量，獲取三維堆疊閃存每個存儲層單元閾值電壓分布離散點，利用差值擬合的方法得到每層的閾值電壓分布模型；

(5)將寫入數據的閃存塊分別保存3個月、6個月和9個月，并依次執行步驟(4)；

(6)閃存塊的可編程擦寫周期依次從2000次增加到7000次，以1000次為間隔，并依次執行步驟(3)和(5)。

三維堆疊閃存具有層間差異性，層間存儲單元閾值電壓分布模型具有差異性，可以清楚地獲取每層的閾值電壓分布模型。

本發明能夠綜合研究在不同的可編程擦寫周期和保存時間段的閃存閾值電壓分布動態轉移規律，能夠建立多維干擾因子下的閾值電壓分布模型。

本發明應用在閃存系統中，所包括的步驟進一步描述如下：

(1)設置數據保存時間為1個月、3個月、6個月和9個月。閃存塊的可編程擦寫周期為1000次、2000次、3000次、4000次、5000次、6000次和7000次。

本步驟的優點在于：能夠研究在不同的保存時間和閃存塊的可編程擦寫周期下的三維堆疊閃存單元閾值電壓分布規律。

(2)閃存塊的可編程擦寫周期調到1000次。