[發(fā)明專利]解決非易失性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)中相鄰平面干擾條件的對(duì)策模式

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110641053.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN115458018A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·陳;C·徐;李靚;田璇;張芳林;殷冠華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桑迪士克科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G11C16/34
• 分類號(hào): G11C16/34;G11C16/04;G11C5/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邱軍

一種用于對(duì)經(jīng)歷相鄰平面干擾的非易失性存儲(chǔ)器的無缺陷平面進(jìn)行編程的對(duì)策方法，包括：一經(jīng)確定第一平面已完成當(dāng)前狀態(tài)的編程但其中并非全部平面均已完成編程，循環(huán)計(jì)數(shù)遞增并且確定循環(huán)計(jì)數(shù)是否超過閾值。如果是，則停止編程(多個(gè))未完成平面，并通過暫停循環(huán)計(jì)數(shù)和比特掃描模式來恢復(fù)編程(多個(gè))完成的平面，并在下一個(gè)編程脈沖上施加預(yù)定的回滾電壓以減少編程電壓偏置。當(dāng)循環(huán)計(jì)數(shù)最后遞增時(shí)，一旦閾值電壓電平等于編程電壓偏置，恢復(fù)循環(huán)計(jì)數(shù)和比特掃描模式。BSPF標(biāo)準(zhǔn)適用于每個(gè)編程的狀態(tài)。只有在確定編程的狀態(tài)未完成時(shí)才會(huì)前進(jìn)到下一個(gè)循環(huán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及固態(tài)驅(qū)動(dòng)器或其他裝置中的非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存系統(tǒng)，包括 但不限于閃速驅(qū)動(dòng)器或嵌入式/可移動(dòng)閃速封裝體。更具體地，本公開涉及用 于編程非易失性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

由于新興技術(shù)和市場力量，固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)正在穩(wěn)步取代以前依賴 磁介質(zhì)旋轉(zhuǎn)來讀取和寫入數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)(例如，硬盤驅(qū)動(dòng)器)。 固態(tài)存儲(chǔ)器不包括任何機(jī)械或移動(dòng)部件，而是包括集成電路組件或互連的閃 速部件，以提供非易失性儲(chǔ)存，即使在計(jì)劃或計(jì)劃外的電源中斷期間，儲(chǔ)存 的數(shù)據(jù)也可以持久地保留在非易失性儲(chǔ)存中。因此，與基于磁盤的儲(chǔ)存相比， 固態(tài)驅(qū)動(dòng)器本質(zhì)上更快、更魯棒(即，更不容易受到數(shù)據(jù)丟失和損壞的影響)， 并且消耗更少的電力并且更緊湊。因此，非易失性存儲(chǔ)器對(duì)于許多類型的計(jì) 算、消費(fèi)電子和獨(dú)立的外部儲(chǔ)存(例如，USB驅(qū)動(dòng)器)裝置來說是一種魯棒 的儲(chǔ)存解決方案。

對(duì)于一些閃速存儲(chǔ)器類型，每個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元包括位于半導(dǎo)體襯底 的溝道區(qū)上方并與其隔離的浮置柵極，其中浮置柵極位于源極區(qū)和漏極區(qū)之 間。此外，在浮置柵極上方提供控制柵極并與浮置柵極隔離。因此，所得晶 體管的閾值電壓(V_th)由保留在浮置柵極上的電荷量控制并取決于該電荷量。 具體而言，以類似開關(guān)的方式，在晶體管被激活以允許其源極和漏極之間導(dǎo) 通之前必須施加到控制柵極的最小電壓量由保留在浮置柵極上的電荷電平 確定。因此，通過改變浮置柵極上的電荷電平以改變晶體管的閾值電壓特性， 比特值數(shù)據(jù)可以被編程到存儲(chǔ)器單元上和從存儲(chǔ)器單元擦除。

如下文詳細(xì)解釋的，可以在單個(gè)存儲(chǔ)器單元中儲(chǔ)存的比特?cái)?shù)量取決于可 以在該存儲(chǔ)器單元的閾值電壓窗口內(nèi)劃分的不同電壓范圍的數(shù)量。例如，為 了儲(chǔ)存一數(shù)據(jù)比特(稱為二進(jìn)制數(shù)據(jù))，存儲(chǔ)器單元的可能閾值電壓(Vth) 被分為兩個(gè)范圍，其中范圍分別分配為邏輯數(shù)據(jù)“1”和“0”。以這種類型 的儲(chǔ)存密度為特征的存儲(chǔ)器單元可以被稱為“單級(jí)單元”或SLC。

通過進(jìn)一步將存儲(chǔ)器單元的閾值電壓窗口劃分為附加的不同電壓范圍， 可以儲(chǔ)存多級(jí)信息。這種存儲(chǔ)器單元可以稱為“多狀態(tài)單元”。例如，為了 儲(chǔ)存兩位數(shù)據(jù)，可以將單元的閾值電壓窗口劃分為四個(gè)不同電壓范圍(或狀 態(tài))，其中每個(gè)范圍被分配一個(gè)特定比特值，該值等于例如“11”、“10”、 “01”和“00”。因此，在擦除操作之后，閾值電壓為負(fù)，因此可以定義為 邏輯“11”。因此，正閾值電壓可用于狀態(tài)“10”、“01”、“00”。這種 儲(chǔ)存密度的存儲(chǔ)器單元可以被稱為例如“多級(jí)單元”或MLC。在另一個(gè)示例 中，為了存儲(chǔ)三位數(shù)據(jù)，單元的電壓閾值窗口可以被劃分為八個(gè)不同電壓范 圍(或狀態(tài))，其中每個(gè)范圍被分配一個(gè)特定比特值，該值等于例如“111”、 “110”、“100”、“010”、“011”、“000”、“001”和“101”。這種 儲(chǔ)存密度的存儲(chǔ)器單元可以被稱為例如“三級(jí)”或“三級(jí)單元”(TLC)。 在另一個(gè)示例中，為了存儲(chǔ)四位數(shù)據(jù)，可以將存儲(chǔ)器單元的電壓閾值窗口劃 分為16個(gè)不同電壓范圍(或狀態(tài))，其中每個(gè)電壓范圍被分配一個(gè)特定比 特值，該值等于例如、“1111”、“1110”、“1100”、“1000”、“0111”、 “0011”、“0001”、“0000”、“0001”、“1001”、“1101”、“1011”、 “0110”、“0100”、“0101”和“1010”。這種類型的儲(chǔ)存密度的存儲(chǔ)器 單元可以被稱為例如“四級(jí)單元”(QLC)。

被編程到存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器單元的閾值電壓電平之間的具 體關(guān)系取決于存儲(chǔ)器單元所采用的數(shù)據(jù)編碼方案。