CN110827907B 包括非易失性存储器器件的储存设备及其操作方法 （三星电子株式会社）

US9785357B2,2017.10.10US9916237B2,2018.包括非易失性存储器器件的储存设备及其块包括与第一字线连接的第一存储器区域和与基于第一存储器区域的第一读取电压设置读取2非易失性存储器器件，包括至少一个存储器块，所述至少基于要被提供给所述第一存储器区域的第一读取电压，设置与基于所述第一存储器区域的读取电压的改变和所述第二存储器区域的读取电压的改基于所述参考存储器区域的预测读取电压与所述第一存储器区域的预测读取电压之基于所述参考存储器区域的所述预测读取电压与所述第二存储器区域的预测读取电所述变化信息包括多个变化表，所述多个变化表分别与关于至少一基于所述第一存储器区域的读取电压而产生的第一字线信息，基于所述第二存储器区域的读取电压而产生的第二字线信息，读取电压是根据针对所述多个变化表中的每一个变化表的对应状基于所述第一读取电压和所选择的变化表中包括的所述第一字线信基于所述读取块电压和所选择的变化表中包括的所述第二字3所述变化信息包括与所述第一存储器区域的读取电压和所述第二存储器区域的读取所述存储器控制器还被配置为基于所述期望关系、所述系数信息和所述存储器控制器还被配置为通过训练所述第二存储器区域的读取电压和所述第一使用存储器控制器接收针对与目标字线连接的存储器使用所述存储器控制器基于读取电压的预测值设置变化信息使用所述存储器控制器基于所述读取块电压和所述变化基于参考存储器区域的预测读取电压与所述第一存储器区域的预测读取电压之间的基于所述参考存储器区域的所述预测读取电压与所述第二存储器区域的预测读取电在接收所述读取请求之前，使用所述存储器控制器基于被提供使用所述存储器控制器设置所述变化信息以包括变化偏移表，所被提供给参考字线的读取电压的预测值与分别被提供给所述多个字线之中的其余字线的使用所述存储器控制器基于所述变化偏移表和被提供给与成功读取操作相对应的字使用所述存储器控制器设置所述变化信息以包括分别与关于至少一个劣化因素分类4使用所述存储器控制器基于被提供给与成功读取操作相对应使用所述存储器控制器基于所述读取电压和所选择的变化表来设置所使用所述存储器控制器，基于所述读取电压的预测值之间的相关性来设置期望关系；使用所述存储器控制器，设置所述变化信息以包括与所述期望关系相关联的系数模5[0002]本申请要求于2018年8月14日向韩国知识产权局(KIPO)递交的韩国专利申请[0006]本发明构思的各种示例实施例提供了一种包括非易失性存储器器件的储存设备、包括储存设备的系统和/或其操作方法，非易失性存储器器件可以考虑由于非易失性存储线连接的第一存储器区域和与第二字线连接的第二存储器区域。存储器控制器被配置为：基于要被提供给第一存储器区域的第一读取电压来设置与存储器块相对应的读取块电压；控制器基于读取块电压和变化信息确定要被提供给目标字线的目6[0013]图3是用于描述根据至少一个示例实施例的图2中所示的存储器单元的阈值电压[0014]图4是用于描述根据至少一个示例实施例的针对图2中所示的存储器单元的每个[0016]图6是示出了根据本发明构思的至少一个示例实施例的储存设备的数据读取方法[0018]图8是用于描述根据至少一个示例实施例的当变化信息包括多个表时对表进行分领域普通技术人员可以实现本发明构思的示[0023]图1是示出了根据本发明构思的至少一个示例实施例的储存设备的框图。参考图7以形成非易失性存储器器件110的储存空间。存储器块BLK1至BLKz中的每一个存储器块还[0026]非易失性存储器器件110可以包括闪存、相变随机存取存储器(PRAM)、铁电RAM[0027]存储器控制器120可以访问非易失性存储器器件110和缓冲器存储器130等。存储器控制器120可以将要写入到非易失性存储器器件110中的数据和/或从非易失性存储器器件110读取的数据暂时存储在缓冲器存储器130中。存储器控制器120可以将管理非易失性存储器器件110所需和/或必需的元数据加载到缓冲器存储[0031]主机接口124被配置为在CPU121的控制下与主机设备通信。主机接口124配置为通过使用各种通信类型中的至少一种来发送和/或接收通信，例如通用串行总线(SCSI)、外围组件互连(PCI)、PCI快速(PCIe)、非易失性存储器快速(NVMe)、通用闪存[0032]缓冲器控制电路125被配置为在CPU121的控制下控制缓冲器存储器130控制电路125允许缓冲器存储器130存储和/或临时存储非易失性存储器器件110与主机设[0033]存储器接口126被配置为在CPU121的控制下与非易失性存储器器件110通信8储器器件110中的数据来执行纠错编码。可以通过存储器接口126向非易失性存储器器件110提供纠错编码后的数据。纠错块127可以对通过存储器接口126从非易失性存储器器件冲器控制电路125和/或存储器接口126等可以通过总线128彼此交换数据。总线128可以被配置为支持在存储器控制器120中使用的各种[0036]缓冲器存储器130可以存储CPU121执行的代码和/或计算机可读指令。缓储器130可以存储由CPU121处理的数据。缓冲器存储器130可以包括随机存取存储器[0037]读取电压控制模块131可以存储在缓冲器存储器130中，但是示例实施例不限于存储器器件110处发生的和/或影响非易失性存储器器件110的劣化状况而引起的读取电压到在基板SUB上(或中)形成的公共源极线CSL。基板SUB的位置被示出为帮助理解存储器块且示例实施例不限于公共源极线CSL物理地位于单元CS的下端的情况。至少一个示例实施[0039]每行的单元串可以连接到第一接地选择线GSL1至第四接地选择线GSL4中对应的[0040]每个单元串CS可以包括连接到对应的接地选择线的至少一个接地选择晶体管9编程为具有一个阈值电压分布范围或具有数量小于存储器单元MC的阈值电压分布的数量[0042]单元串CS中的布置在距基板SUB或接地选择晶体管GST相同高度处的存储器单元器单元可以彼此电分离。图2中将至少一个示例实施例建立为相同高度的存储器单元连接[0044]存储器块BLKa可以被设置在三维(3D)存储器阵列处，但是示例实施例不限于元MC的阵列具有布置于硅基板之上的有源区以及与那些存储器单元的操作相关联的电路。[0046]图3是用于描述根据至少一个示例实施例的图2中所示的存储器单元的阈值电压[0048]虚线指示在使用储存设备100时期望的阈值电压分布由于非易失性存储器器件的劣化而出现缺陷(例如，储存设备100的一个或多个存储器单元所呈现的电压和/或电流泄110的操作温度可以是使得阈值电压改变和/或存储器器件1110的编程/擦除周期的数量增加的情况下和/或在保持时间增加的情况下，存储器单元中性存储器器件110劣化和/或非易失性存储器器件110的阈值[0052]根据本发明构思的至少一个示例实施例，储存设备100可以基于预测由于一个或[0053]图4是用于描述根据至少一个示例实施例的针对图2中所示的存储器单元的每个字线的阈值电压分布的改变的曲线图。图4是用于描述针对每个字线的阈值电压分布随特过使用第一读取电压Vr1来标识第一编程状态Pa和第二编程状态Pb。关于连接到第二字线情况下，用于标识第一编程状态Pa和第二编程状态Pb的改进的和/或最优的读取电压可以不可能标识关于存储器单元的第一编程状态Pa或第二编程状态SUB相邻的存储器单元处形成的电场可以大于在远离基板SUB的存储器单元处形成的电场。这会对读取干扰有影响并且可以使得各个字线有[0058]根据本发明构思的至少一个示例实施例，储存设备100可以基于预测字线的读取131可以用诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)之类的硬件实现。为了便[0060]状态管理器131_1可以预测和/或管理分别要提供给多个字线的读取电压的预测态信息SI还可以包括与评价由于非易失性存储器器件110的劣化引起的读取电压的改变的况的改变相关联的评价。例如，存储器控制器120可以不单独管理与老化状态有关的信息[0062]例如，状态信息SI可以包括与基于当前劣化状态的存储器区域的状态有关的信[0063]最优读取电压管理器131_2可以针对每个存储器块设置期望读取块电压。在接收来产生并存储读取块电压。与产生读取块电压相关联的示例实施例将在后面更全面地描存储器块的信息。最优读取电压管理器131_2可以基于块信息BI将与读取请求相对应的存储器块的读取块电压输出到字线变化管理器[0066]字线变化管理器131_3可以基于读取电压的预测值(例如，被预测的值)产生并存理器131_3可以根据劣化(例如，存储器单元/存储器区域的劣化状态和/或状况等)提取存[0067]字线变化管理器131_3可以基于所设置的变化信息来确定与读取请求相对应的存的存储器区域相对应的字线的位置信息和用于产生读取块电压[0068]例如，字线变化管理器131_3可以通过变化信息计算与读取块电压相对应的字线和目的用于读取操作的字线之间的相关性。可以基于相关性来计算读取块电压的校正值。[0069]图6是示出了根据本发明构思的至少一个示例实施例的储存设备的数据读取方法储有读取请求的数据的存储器块。存储器控制器120可以搜索是否存在与相关存储器块相操作成功的字线的读取电压来设置期望的和/或最优的读取块电压。在存在读取块电压的劣化状态和/或状况等)引起的读取电压的变化来产生变化信息。存储器控制器120可以通过将由于相关存储器区域的劣化引起的读取电压的变化应用于读取块电压来计算读取电[0074]在操作S150中，存储器控制器120可以基于在操作S130或操作S140中确定的读取储器控制器120可以通过使用纠错技术检测和校正基于所确定的读取电压读取的数据的错误来确定是否产生了不可校正的纠错码(UECC)。UECC可以指示存储器控制器120的纠错块127未校正的错误包括在读取数据中的状态。纠错块127可以在对从非易失性存储器器件110接收的数据执行纠错解码的同时检测UECC。在检测到UECC的情况下，处理进行到操作以任何其他方法校正读取电压。例如，存储器控制器120可以接收与非易失性存储器器件器控制器120可以执行通过对读取电压根据劣化状态的改变进行机器学习而创建的预测模[0079]在操作S220中，存储器控制器120可以计算针对第二字线WL2和第三字线WL3所属劣化状况等)的改变的预测值来创建变化偏移表Tb，并且可以分别将读取电压提供到与存储器块相对应的字线。可以预先(和/或实时)评价预测值，并且可以通过将各种劣化因素[0081]可以基于参考字线的预测值与其余字线的预测值之间的差来创建变化偏移表T线WL1的预测值与对应于第二字线WL2的预测值之间的相对差。与第三字线WL3相对应的表除计数的范围)指示针对各个字线的读取电压的相计算针对任何其他存储器区域的读取电压。假设在对与第二字线WL2连接的存储器区域执Vr3对连接到第三字线WL3的存储器区[0086]通过使用读取块电压Vro和变化偏移表Tb，不仅可以针对每个存储器块应对由于劣化引起的读取电压的改变，还可以针对每个字线应对由于劣化引起的读取电压的改变。[0087]图7中示出了通过使用一个变化偏移表Tb来确定读取电压，但是根据至少一个示[0088]图8是用于描述根据至少一个示例实施例的当变化信息包括多个表时对表进行分可以针对各种劣化因素中的每一个评价非易失性存储器器件110的读取电压。劣化因素可化因素的状况等，读取电压数据RD可以被分类为第一读取电压数据组RD1和第二读取电压数是第一状况PE1的读取电压数据RD可以包括在第一读取电压数据组RD1中，并且编程/擦第一读取电压数据组RD1可以包括在第一状况PE1下评价的读取电压数据RD。编程/擦除计[0092]取决于和/或基于与第一劣化因素不同的第二劣化因素的状况，第一读取电压数据RD1和第二读取电压数据组RD2可以被分类为第一读取电压子数据组RDa至第四读取电压压数据组RD1中，保持时间是第一状况Ret1的读取电压数据RD可以包括在第一读取电压子数据组RDa中，并且保持时间是第二状况Ret2的读取电压数据RD可以包括在第二读取电压子数据组RDb中。在第二读取电压数据组RD2中，保持时间是第一状况Ret1的读取电压数据RD可以包括在第三读取电压子数据组RDc中，并且保持时间是第二状况Ret2的读取电压数据RD可以包括在第四读取电压子数据组RDd中。子数据组RDa和第三读取电压子数据组RDc可以包括在第一状况Ret1下评价的读取电压数且第二读取电压子数据组RDb和第四读取电压子数据组RDd可以包括在第二状况Ret2下评[0094]第一读取电压子数据组RDa至第四读取电压子数据组RDd中的每一个可以用于创[0095]图9是示出了图6的数据读取方法的至少一个示例实施例的流程图。图9示出了在通过图8的处理创建多个变化表Tb1至Tb3的情况下通过使用多个变化表Tb1至Tb3来读取数行以下读取操作的变化表。可以基于图8的处理创建多个变化表Tb1至Tb3。存储器控制器120可以将与连接到第二字线WL2的存储器区域相对应的读取电压Vr2与第二字线WL2的读取电压进行比较，第二字线WL2的读取电压包括在第一变化表Tb1至第三变化表Tb3中的每和所选择的第一变化表Tb1来计算连接到第三字线WL3的存储器区域的读取电压Vr3。操作[0102]可以将读取电压Vr2分别与第一变化表Tb1至第三变化表Tb由于读取电压Vr2与第二字线WL2相对应，因此可以将读取电压Vr2中包括的值与第二字线化表Tb