CN114333929B 存储器设备和操作存储器设备的方法 （爱思开海力士有限公司）

US2018122489A1,2018.US2018350441A1,2018.US9711197B1,2017.0提供了一种存储器设备和一种操作存储器该外围电路被配置为执行多个编程循环并且对以对被选择的页中包括的一部分存储器单元中的其阈值电压已经增加到第一目标电压的存储一编程循环中执行的验证操作是否已经通过或其阈值电压已经增加到第一目标电压的存储器单元的数目等于或大于存储器单元的参考数目2外围电路，所述外围电路执行多个编程循环，并且对从所述多个页中当其阈值电压已经增加到所述第一目标电压的存储器单元的数目小于存储器单元的当其阈值电压已经增加到所述第一目标电压的存储器单元的数目等于或大于存储器验证检测器，所述验证检测器将其阈值电压已经增加到所述第一目标第一位计数器，所述第一位计数器以组块为基础对被选择的第一比较器，所述第一比较器将通过组块位的数目与通过组块位的参考数目进行比所述第一位计数器从在被选择的页中包括的多个组块中选择的一个组块接收验证数所述第一位计数器从被选择的页中包括的多个组块顺序地接收验证数据所述第一比较器将被顺序地接收的通过组块位的数目与通过组块位的所述参考数目3所述第一比较器将分别与所述多个组块相对应的通过组块位的数目与通过组块位的7.根据权利要求5所述的存储器设备，其中所述第一比较器将通过对所述多个组块的第二位计数器，所述第二位计数器响应于所述检查使能信号第二比较器，所述第二比较器将失败页位的数目与失败页位的可允许数目进行比较，并且基于所述比较的结果来输出检查通过信号或电流感测检查控制器，取决于其阈值电压低于所述第一目标电压的存储器单元的数及检测器，当其阈值电压低于所述第一目标电压的存储器单元的当其阈值电压低于所述第一目标电压的存储器单元的数目大于存储器单元的所述参考数所述电流感测检查检测器将其阈值电压已经增加到所述第一目标电压的存储器单元4所述电流感测检查检测器对确定在所述前一编程循环中执行的所述验证操作是否已执行将编程电压施加到被选择的页中包括的多个存储执行用于验证从所述多个存储器单元中选择的具有最低目标电压的被选择的存储器将在所述验证操作中检测到的通过位的数目与通过位的参考15.根据权利要求14所述的方法，其中通过位的数目是具有所述最低目标电压的被选择的存储器单元中的其阈值电压已经增加到所述目标电压16.根据权利要求14所述的方法，其中，当通过位的数目小于通过位的所述参考数目17.根据权利要求14所述的方法，其中在所述下一编程循环被执行之前或者在所述下验证操作中检测到的通过位的数目与通过位的所述参考数目进行当其阈值电压已经增加到目标电压的存储器单元的数目小于存储器单元的参考数目当其阈值电压已经增加到所述目标电压的存储器单元的数目等于或大于存储器单元将编程电压施加到被耦合到被选择的页的字线，以将其阈值电压已经增加到所述目标电压的存储器单元的数目与存储器单元的所述参5将编程电压施加到被耦合到被选择的页的字线，以执行感测所有所述存储器单元的所述阈值电压是否已经增加到所述目标电压的验证6[0002]本申请要求于2020年9月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-[0005]易失性存储器设备的示例可以包括动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取可以存储数据。用于将一位数据存储在一个存储器单元中的方案被称为单级单元(SLC)方案，并且用于将两位或更多位数据存储在一个存储器单元中的方案被称为多级单元(MLC)7阈值电压已经增加到目标电压的存储器单元的数目等于或大于存储器单元的参考数目时，[0018]图7A和图7B是图示了其中验证检测器可以确定验证数据中的通过位的第一实施[0019]图8是图示了其中验证检测器可以确定验证数据中的通过位的第二实施例的框[0020]图9A和图9B是图示了其中验证检测器可以确定验证数据中的通过位的第三实施[0022]图11A和图11B是图示了其中电流感测检查检测器可以取决于检查数据来确定验81100可以包括多个存储器设备MD，这些存储器设备MD可以通过输入/输出线耦合到存储器[0043]存储器单元阵列110可以包括多个平面PL1至PLk(其中k是正整数)，并且平面PL1至PLk中的每个平面可以包括多个存储器块BLK1至BLKi。存储器块BLK1至BLKi中的每个存[0045]电压生成器120可以响应于电压代码VCD而生成并输出各种操作所需的操作电压[0046]行解码器130可以响应于行地址RADD从存储器单元阵列110中包括的多个存储器9行的验证操作和在擦除操作中执行的验证操作可以以类似于读取操作的方式被执行。例检查数据C_DATA可以是在每个被选择的平面中的被选择的存储器块中包括的被选择的页[0048]输入/输出电路150可以通过输入/输出线被耦合到存储器控制器(例如，图1的地址ADD传递到控制逻辑电路180。输入/输出电路150可以通过输入/输出线将从存储器控150可以通过输入/输出线将从页缓冲器组140接收的读取数据DATA输出到存储器控制器[0049]验证检测器160可以在编程操作期间取决于其阈值电压已经达到被选择的目标电程状态，验证检测器160可以从多个平面PL1至PLk中选择的任何一个平面接收验证数据V_以是从在被选择的平面中包括的被选择的存储器块中的被选择的页感测到的数据的一部据V_DATA，并且可以对在接收到的验证数据V_DATA中包括的通过组块位的数目进行计数。当对通过组块位的数目进行计数时，验证检测器160可以将通过组块位的数目与通过组块位的参考数目进行比较，并且可以基于该比较的结果来输出检查开始信号CSS或检查延迟检查检测器170可以响应于检查使能信号CHS而从页缓冲器组140接收检查数据C_DATA，可数目小于失败页位的可允许数目时，电流感测检查检测器170可以输出检查通过信号CPS。当失败页位的数目等于或大于失败页位的可允许数目时，电流感测检查检测器170可以输剩余平面上的验证操作已经失败，电流感测检查检测器170也可以确定编程操作已经通过[0051]控制逻辑电路180可以响应于命令CMD和地址ADD而输出电压代码VCD、行地址可以包括响应于命令CMD执行算法的软件、以及取决于地址ADD和算法输出各种信号的硬控制器190能够在编程操作期间取决于存储器单元的编程状态来控制电[0052]电流感测检查(CSC)控制器190可以在编程操作期间输出用于激活验证检测器160流感测检查控制器190可以响应于检查通过信号CPS或检查失败信号CFA而确定对被选择的且第j串STj可以被耦合在第j位线BLj和源每个串还可以包括存储器单元C1至Cn与源极选择晶体管SST或漏极选择晶体管DST之间的以将源极线SL和第一存储器单元C1彼此电耦合或电解耦。第一存储器单元至第n存储器单元C1至Cn的栅极可以被分别耦合到第一字线至第n字线WL1至WLn。取决于被施加到漏极选择线DSL的电压，漏极选择晶体管DST可以将第j位线BLj和第n存储器单元Cn彼此电耦合或电解耦。不同串ST1至STj中包括的源极选择晶体管SST的栅极可以被共同耦合到源极选择线SSL，第一存储器单元至第n存储器单元C1至Cn的栅极可以被耦合到第一字线至第n字线[0057]根据本实施例的编程操作可以按照逐步增加编程电压的增量步进脉冲编程被选择的存储器单元的阈值电压增加到目标电压为止，并且每当每个编程循环被执行时，子编程操作和确定被选择的存储器单元的阈值电压是否已经增加到目标电压的验证操作验证电压可以被施加到被选择的字线。取决于在验证操作期间从存储器单元感测到的数据，对验证操作是否已经通过或失败的确定可以在下一编程循环的子编程操作期间被执PGn中的每个页包括可以存储数据的多个存储器单元，因此可以取决于存储器单元的数目单位可以被用来容易地处理数据。例如，每个页可以被划分为第一组块至第m组块CHK1至[0064]在TLC方案中，每个存储器单元的状态可以被标识为一个擦除状态ER或七个编程个擦除状态ER或15个编程状态P1至P15中的任何一[0065]可以存储在一个存储器单元中的位的数目可以是5个或更多，并且本实施例不限器160a可以将通过组块位的数目P_BIT传送到第一比较器1[0068]第一比较器160b可以存储通过组块位的预设的参考数目NBref，并且可以将通过[0070]图7A和图7B是图示了其中验证检测器确定验证数据中的通过位的第一实施例的与通过组块位的参考数目NBref之间的比较结果，验证检测器160可以输出检查开始信号页中包括的多个组块中是否已经检测到其中通过组块位的数目P_BIT等于或大于通过组块证数据V_DATA中包括的通过组块位的数目P_BIT进行计数。当第一组块CHK1中的通过组块NBref，并且因此验证检测器160可以从第二组块CHK2接收验证数据V_DATA。当第二组块位的参考数目NBref，并且因此验证检测器160可以从第三组块CHK3接收验证数据V_DATA。可以停止将通过组块位的数目P_BIT与通过组块位的参考数目NBref进行比[0077]图9A和图9B是图示了其中验证检测器确定验证数据中的通过位的第三实施例的第m组块CHK1至CHKm接收验证数据片V_DATA，可以对在验证数据V_DATA中包括的通过组块可以对在接收到的验证数据V_DATA中包括的通过组块位的数目P_BIT进行计数。当第一组验证检测器160可以从第二组块CHK2接收验证数据V_DATA。当第二组块CHK2中的通过组块组块CHK1至CHKm中的通过组块位的数目P_BIT求和而获得的值是61，61小于通过组块位的[0080]参照图6和图9B，当在第一组块至第四组块CHK1至CHK4中计数得到的通过组块位检测器160可以输出检查开始信号CSS，而不从第五组块至第m组块CHK5至CHKm接收验证数[0082]参照图10，电流感测检查检测器170可以包括失败位计数器170a和第二比较器[0083]失败位计数器170a可以响应于检查使能信号CHS而从被选择的平面接收检查数据[0084]第二比较器170b可以将失败页位的数目Pa_BIT与失败页位的预设的可允许数目Nall进行比较，并且可以取决于该比较的结果来输出检查通过信号CPS或检查失败信号CFA。失败页位的可允许数目表示页中包括的可校正错误的最大数目。当失败页位的数目CPS。备选地，当失败页位的数目Pa_BIT大于失败页位的可允许数目Nall时，第二比较器[0086]图11A和图11B是图示了其中电流感测检查检测器取决于检查数据来确定验证操平面PL1的被选择的存储器块中包括的被选择的页的验证数据片V_DATA，并且可以对在所面的被选择的页接收的所有验证数据片V_DATA可以是检查数据C_DATA。当在从第一平面PL1接收的检查数据C_DATA中包括的失败页位的数目Pa_BIT小于或等于失败页位的可允许数目Nall时，电流感测检查检测器170可以确定对第一平面PL1的电流感测检查操作通过。中所示，当对第一平面至第k平面PL1至PLk中的至少一个平面执行的电流感测检查操作被[0092]响应于可以在确定处于第一编程状态中的存储器单元的数目的操作期间被输入的检查开始信号CSS或检查延迟信号CDS，检测器190b可以输出通过信号PS或失败信号FA。然后，响应于可以在针对每个编程状态的验证操作期间被输入的检查通过信号CPS或检查具有最低目标电压的存储器单元中其阈值电压已经增加到目标电压的存储器单元的数目[0097]在已经在预定时间段内施加了编程电压之后，可以在步骤S133中执行针对第n目中执行确定是否已经检测到其阈值电压已经增加到第n目标电压的存储器单元的位的操以通过将在验证数据V_DATA中包括的通过组块位的数目P_BIT与通过组块位的参考数目针对第n目标电压PVn的验证操作。可以通过向被选择的字线施加第n验证电压来执行验证[0104]当在电流感测检查操作S136中验证操作被确定为已经通过时(在“通过”的情况PV1是最低电压并且第七目标电压PV7是最高电压时，第七目标电压PV7可以是最后目标电作和使用第一验证电压V1的第一验证操作。在使用第一验证电压V1的第一验证操作期间，可以确定其阈值电压已经增加到第一验证电压V1的存储器单元的数目是否已经被检测为等于或大于存储器单元的参考数目。当在第一编程循环LP1中确定其阈值电压已经增加到LP2中确定其阈值电压已经增加到第一验证电压V1的存储器单元的数目等于或大于存储器程电压3Vpgm的子编程操作、以及使用第一验证电压V1的第一验证操作和使用第二验证电压V2的第二验证操作。可以在第三编程循环LP3的子编程操作期间执行用于第二编程循环LP2的第一验证操作的电流感测检查(CSC)操作。当在电流感测检查(CSC)操作期间确定第二编程循环LP2的第一验证操作已经通过时，可以从第四编程循环LP4起跳过第一验证操并且当在第n编程循环中执行的第七验证操作已经通过时，对被选择的页的编程操作可以[0112]图14B是图示了其中与图14A的实施例相比已经通过第一验证操作的存储器单元[0113]参照图14B，当已经通过第一编程循环至第三编程循环LP1至LP3的第一验证操作LP4的第一验证操作的存储器单元的数目被检测为等于或大于存储器单元的参考数目(O)[0114]即，在参照图14A和图14B描述的第一实施例中，可以跳过电流感测检查(CSC)操并且在第三编程循环LP3中，已经通过第一验证操作的存储器单元的数目被检测为等于或[0117]在第四编程循环LP4中执行的电流感测检查(CSC)操作期间，当第三编程循环LP3程循环LP3中，已经通过第一验证操作的存储器单元的数目被检测为等于或大于存储器单循环LP4中执行的用于第一验证操作的CSC操作已经失败时，可以在第四编程循环LP4中执操作的存储器单元的数目被检测为小于存储器单元的参考数目时(X)，即使在第四编程循[0122]当在第四编程循环LP4中确定已经通过第一验证操作的存储器单元的数目被检测程操作期间，可以执行用于在第四编程循环LP4中执行的第一验证操作的电流感测检查器170可以在编程操作期间对失败存储器单元的数目进行计数，并且可以取决于计数得到[0128]当确定要执行电流感测检查操作时，电流感测检查检测器170可以执行确定验证查检测器170可以在失败页位的数目小于或等于失败页位的可允许数目时输出检查通过信号CPS，并且可以在失败页位的数目大于失败页位的可允许数目时输出检查失败信号CFA。已经失败，电流感测检查检测器170也可以确定编程操作已经通过并输出检查通过信号阈值电压低于目标电压的存储器单元的数目变得小于或等于存储器单元的预设数目为止。因为在具有最低目标电压的存储器单元中的其阈值电压已经增加到目标电压的存储器单[0134]在已经在预定时间段内施加了编程电压之后，可以在步骤S193中执行针对第n目中执行确定是否已经检测到其阈值电压已经增加到第n目标电压的存储器单元的位的操感测检查检测器170可以将检查数据C_DATA中包括的失败组块位的数目与失败组块位的参针对第n目标电压PVn的验证操作。可以通过向被选择的字线施加第n验证电压来执行验证[0141]当在电流感测检查操作S196中验证操作被确定为已经通过时(在“通过”的情况电压PV1是最低电压并且第七目标电压PV7是最高电压时，第七目标电压PV7可以是最后目行针对第n目标电压PVn的验证操作。验证操作可以通过向被选择的字线施加第n验证电压[0151]子编程操作S204可以是向被选择的字线施加编程电压以增加被选择的存储器单其阈值电压低于多个目标电压中的具有最低电平的第一目标电压的存储器单元的数目进[0154]在步骤S205中，当确定失败组块位的数目小于或等于失败组块位的参考数目时作中检测到的错误位的数目大于错误位的可允许数目时，电流感测检查操作S207可以失针对第n目标电压PVn的验证操作。可以通过向被选择的字线施加第n验证电压来执行验证编程循环中的编程电压高的编程电压来执行子编程操作S204。确定通过位的数目的步骤[0157]电流感测检查操作S207可以确定在前一循环中在步骤S206中执行的验证操作是[0158]当在电流感测检查操作S207中验证操作被确定为已经通过时(在“通过”的情况电压PV1是最低电压并且第七目标电压PV7是最高电压时，第七目标电压PV7可以是最后目骤S209中跳过针对第n目标电压PVn的验证操作，并且可以在步骤S210中选择下一目标电[0164]从第二编程循环LP2起，确定其阈值电压已经增加到第一验证电压V1的存储器单元的数目是否已经被检测为等于或大于存储器单元的参考数目的操作PV1可以被执行。例的存储器单元的数目是否已经被检测为小于或等于存储器单元的参考数目的操作PV1可以考数目时(X)，第二编程循环LP2的剩余操作可以被执行，而不执行电流感测检查(CSC)操程电压3Vpgm的子编程操作、以及使用第一验证电压V1的第一验证操作和使用第二验证电于第一验证电压V1的存储器单元的数目是否已经被检测为小于或等于存储器单元的参考数目的操作PV1可以被执行。当确定其阈值电压低于第一验证电压V1的存储器单元的数目大于存储器单元的参考数目时(O)，可以从第三编程循环LP3起执行电流感测检查(CSC)操小于或等于存储器单元的参考数目的操作PV1期间，可以对对应组块中的失败位的数目进二编程循环LP2的第一验证操作已经通过时，可以从第四编程循环LP4起跳过第一验证操[0171]从第二编程循环LP2起，确定其阈值电压已经增加到第一验证电压V1的存储器单元的数目是否已经被检测为等于或大于存储器单元的参考数目的操作PV1可以被执行。例的存储器单元的数目是否已经被检测为小于或等于存储器单元的参考数目的操作PV1可以考数目时(X)，第二编程循环LP2的剩余操作可以被执行，而不执行电流感测检查(CSC)操程电压3Vpgm的子编程操作、以及使用第一验证电压V1的第一验证操作和使用第二验证电于第一验证电压V1的存储器单元的数目是否大于存储器单元的参考数目的操作PV1可以被[0173]当在第三编程循环LP3中确定其阈值电压低于第一验证电压V1的存储器单元的数操作，或者可以控制存储器设备2200的后台操作。存储器控制器2100可以在存储器设备2200与主机之间提供接口。存储器控制器2100可以运行用于控制存储器设备2200的固件。存储器设备2200可以按照与上面参照图2或图18描述的存储器设备MD相同[0180]存储器控制器2100和存储器设备2200可以被集成到单个半导体设备中以形成存[0183]根据本公开的实施例，闪存3221至322n可以按照与参照图2或图18描述的存储器[0184]SSD控制器3210可以响应于从主机3100接收的信号来控制多个闪存3221至322n。各种接口中的至少一种接口定义的信号，各种接口诸如是通用串行总线(USB)、多媒体卡储从主机3100接收的数