[發明專利]三維存儲器件、三維存儲器及其操作方法和三維存儲器系統

有效

• 申請號: 202010723914.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111880733B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 劉磊;周文犀;夏志良
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 汪駿飛

本發明提供一種三維存儲器件、三維存儲器及其操作方法和三維存儲器系統。三維存儲器件包括多個數據區塊，多個數據區塊中的每一個對應于在三維存儲器件內執行的擦除操作的基本單元，其中多個數據區塊具有不同的區塊容量。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別地涉及三維存儲器件、三維存儲器及其操作方法和三維存儲器系統。

背景技術

為了克服二維存儲器件的限制，業界已經研發了具有三維(3D)結構的存儲器件，通過將存儲器單元三維地布置在襯底之上來提高集成密度。

在例如3D NAND閃存的三維存儲器件中，閃存物理上通常劃分為多個區塊，每個區塊包括一定數量的存儲單元。閃存的擦除操作一般都是以區塊為基本單元(即，最小單元)的。

常規的三維存儲器內的區塊劃分是無差異化的。雖然不同廠商的三維存儲器或者相同廠商但針對不同客戶定制需求的三維存儲器可能會具有不同的區塊劃分標準，但是單一三維存儲器內的區塊都被設計為具有相同的容量。實際存儲的文件大小往往小于一個區塊對應的容量，因此一個區塊里面會存儲多個文件，這就導致在對其中一個文件進行刪除時，需要將存儲在同一區塊內但不需要刪除的文件先復制出來，這樣就會導致冗余操作，降低操作效率。此外，對于相對較大的文件，會占用多個區塊進行存儲，對這樣的文件進行操作(寫入、讀取、擦除等)時，需要對多個區塊進行操作，效率也是較低的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的上述和/或其他的問題，特別是能夠提高三維存儲器件的操作效率并且降低成本。

因此，本發明的示例性實施例提供了一種三維存儲器件，所述三維存儲器件包括多個數據區塊，所述多個數據區塊中的每一個對應于在所述三維存儲器件內執行的擦除操作的基本單元，其中所述多個數據區塊具有不同的區塊容量。

根據本發明的另一示例性實施例，提供了一種三維存儲器，所述三維存儲器包括所述三維存儲器件以及用于驅動所述三維存儲器件的驅動電路。

根據本發明的又一示例性實施例，提供了一種三維存儲器的操作方法，所述操作方法包括：從所述三維存儲器獲取關于多個數據區塊的信息，其中所述信息包括不同的區塊容量以及相應的區塊數量；基于將要存儲的數據的大小以及所述信息，選擇所述多個數據區塊中的至少一個數據區塊，其中所述至少一個數據區塊的等效區塊容量大于或等于所述數據的大??；以及將所述數據存儲在所述至少一個數據區塊中

根據本發明的又另一示例性實施例，提供了一種三維存儲器系統，其包括：所述三維存儲器以及用于執行所述操作方法的控制器。

較佳地，所述多個數據區塊至少包括第一類數據區塊和第二類數據區塊，其中所述第一類數據區塊具有第一區塊容量，且所述第二類數據區塊具有第二區塊容量，其中所述第一區塊容量小于所述第二區塊容量。

較佳地，所述第二區塊容量是所述第一區塊容量的X倍，X大于。優選地，X為0.5的整數倍。

較佳地，所述三維存儲器件包括管芯，所述管芯包括數據平面，其中所述數據平面包含N個所述第一類數據區塊和M個所述第二類數據區塊，其中N和M為大于或等于1的整數。

較佳地，所述三維存儲器件包括管芯，所述管芯至少包括第一平面和第二平面，其中所述第一平面包含N個所述第一類數據區塊，并且所述第二平面包含M個所述第二類數據區塊，其中N和M為大于或等于1的整數。

較佳地，所述三維存儲器件至少包括第一管芯和第二管芯，其中所述第一管芯包含N個所述第一類數據區塊，并且所述第二管芯包含M個所述第二類數據區塊，其中N和M為大于或等于1的整數。