存儲設(shè)備及其寫方法
【專利摘要】一種存儲設(shè)備的寫方法包括：基于關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息確定是否執(zhí)行粗編程操作，響應(yīng)于對將執(zhí)行粗編程操作的確定，通過執(zhí)行粗編程操作和細(xì)編程操作來在存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，以及響應(yīng)于對將不執(zhí)行粗編程操作的確定，通過執(zhí)行細(xì)編程操作來在存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
【專利說明】存儲設(shè)備及其寫方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年7月I日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2013-0076613號以及2014年2月25日向美國專利局提交的美國專利申請第14/188，889號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，通過引用將其全部公開內(nèi)容結(jié)合于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明構(gòu)思涉及存儲設(shè)備及其寫方法。

【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體存儲器件可以是易失性的或者非易失性的。即使在未上電時，非易失性半導(dǎo)體存儲器件也可以保持存儲在其中的數(shù)據(jù)。非易失性存儲器件可以是永久的或者可重新編程的。非易失性存儲器件可以被用于計算機(jī)、航空電子設(shè)備、電信和消費(fèi)電子工業(yè)中的各種各樣的應(yīng)用中的用戶數(shù)據(jù)、程序和微代碼存儲。
[0005]重新編程可重新編程的非易失性存儲器件的存儲單元(memory cell)的方法可以用來減少單元耦合。例如，在重新編程的方法中，多個編程操作被執(zhí)行以使將存儲的數(shù)據(jù)值的閾值電壓分布變窄。換句話說，重新編程的方法可以包括粗編程操作(coarse programoperat1n)和細(xì)編程操作(fine program operat1n)。粗編程操作可以形成粗略的閾值電壓分布。細(xì)編程操作可以使由粗編程操作形成的閾值電壓分布精細(xì)地變窄。
[0006]示例重新編程的方法在美國專利第8，355，280號和第8，411，502號以及美國專利申請公開第2011/0205817號和第2013/0145234號中公開，通過引用將它們的全部公開內(nèi)容結(jié)合于此。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例提供了一種存儲設(shè)備的寫方法，包括:基于關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息確定是否執(zhí)行粗編程操作，響應(yīng)于對將執(zhí)行粗編程操作的確定，通過執(zhí)行粗編程操作和細(xì)編程操作來在存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，以及響應(yīng)于對將不執(zhí)行粗編程操作的確定，通過執(zhí)行細(xì)編程操作來在存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
[0008]所述關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息包括編程/擦除周期信息、損耗平衡信息或者指不存儲單兀是否被編程的彳目息。
[0009]所述確定由存儲控制器作出。
[0010]在所述粗編程操作中編程的數(shù)據(jù)被經(jīng)由第一信號線提供給緩沖區(qū)。
[0011]所述緩沖區(qū)被包括在所述存儲器件、存儲控制器中，或者與所述存儲器件和所述存儲控制器分開。
[0012]在所述細(xì)編程操作中編程的數(shù)據(jù)被經(jīng)由第二信號線提供給所述存儲器件的存儲區(qū)。
[0013]存儲控制器給所述存儲器件提供是執(zhí)行所述粗編程操作和所述細(xì)編程操作，還是僅執(zhí)行所述細(xì)編程操作的指令。
[0014]所述存儲器件是非易失性存儲器。
[0015]所述非易失性存儲器具有三維的垂直陣列結(jié)構(gòu)。
[0016]所述確定是響應(yīng)于寫請求而作出的。
[0017]所述粗編程操作中的編程狀態(tài)數(shù)量基于編程/擦除周期數(shù)量。
[0018]在所述粗編程操作中，較高編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍比較低編程階段附近的閾值電壓分布的范圍窄。
[0019]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例提供了一種存儲設(shè)備的寫方法，包括:在存儲控制器處接收寫請求；在所述存儲控制器處基于關(guān)于與所述寫請求相對應(yīng)的存儲單元的信息確定是否執(zhí)行粗編程操作；其中，當(dāng)關(guān)于所述存儲單元的信息在初始狀態(tài)和第一閾值之間時，確定將不執(zhí)行所述粗編程操作；并且當(dāng)關(guān)于所述存儲單元的信息在所述第一閾值和第二閾值之間時，確定將執(zhí)行所述粗編程操作并且通過執(zhí)行所述粗編程操作和細(xì)編程操作來在所述存儲單元中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
[0020]關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息包括編程/擦除周期信息、損耗平衡信息或者指不存儲單兀是否被編程的彳目息。
[0021]所述關(guān)于所述存儲單元的信息指示所述存儲單元的編程/擦除周期數(shù)量。
[0022]所述第一閾值的編程/擦除周期數(shù)量小于所述第二閾值的編程/擦除周期數(shù)量。
[0023]與較高部分(upper port1n)的編程狀態(tài)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)在所述粗編程操作期間被編程，并且與較低部分的編程狀態(tài)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)在所述粗編程操作期間不被編程。
[0024]當(dāng)關(guān)于所述存儲單元的信息超過所述第二閾值時，確定將執(zhí)行所述粗編程操作并且通過執(zhí)行所述粗編程操作來在所述存儲單元中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
[0025]當(dāng)關(guān)于所述存儲單元的信息超過所述第二閾值時，所述存儲單元的編程/擦除周期數(shù)量大于所述第二閾值。
[0026]當(dāng)存儲單元的編程/擦除周期數(shù)量超過所述第二閾值時，與所有編程狀態(tài)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)在所述粗編程操作期間被編程。
[0027]在所述粗編程操作中，較高編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍比較低編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍窄。
[0028]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例提供了一種存儲設(shè)備的寫方法，包括:在存儲控制器處接收對地址的寫請求；在所述存儲控制器處確定將對與所述地址相關(guān)聯(lián)的存儲單元執(zhí)行的粗編程操作的類型，其中，粗編程操作的類型基于在運(yùn)行所述粗編程操作之后的細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間；以及從所述存儲控制器向存儲器件輸出執(zhí)行所確定類型的粗編程操作的指令。
[0029]當(dāng)所述預(yù)期開始時間短時，第一類型粗編程操作中的閾值電壓分布窄，并且當(dāng)所述預(yù)期開始時間長時，第二類型粗編程操作中的閾值電壓分布寬。
[0030]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例提供了一種存儲設(shè)備的寫方法，包括:基于關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息確定將執(zhí)行的粗編程操作的類型；以及響應(yīng)于對將執(zhí)行的粗編程操作的類型的確定，通過執(zhí)行所確定類型的粗編程操作和細(xì)編程操作來在所述存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
[0031]所述粗編程操作中形成的編程狀態(tài)的數(shù)量隨著編程/擦除周期的增加而增加。
[0032]在所述粗編程操作中，較高編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍比較低編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍窄。
[0033]所述粗編程操作的編程狀態(tài)被分成多個組。
[0034]所述編程狀態(tài)根據(jù)它們的閾值電壓分布的范圍來分組。
[0035]所述粗編程操作中的編程脈沖的電壓電平的增量被減小。
[0036]所述粗編程操作中的編程脈沖之間的持續(xù)時間是不同的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]通過參考附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施例，本發(fā)明構(gòu)思的上述及其它特征將變得更加清楚，附圖中:
[0038]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備的框圖；
[0039]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的非易失性存儲器件的框圖；
[0040]圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲塊的透視圖；
[0041]圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖3中所圖示的存儲塊的等效電路的電路圖；
[0042]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖1中所圖示的存儲區(qū)中的經(jīng)編程的存儲單元的閾值電壓分布的示圖；
[0043]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作中形成的閾值電壓分布的示圖；
[0044]圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作中形成的閾值電壓分布的示圖；
[0045]圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖1中的存儲區(qū)中的經(jīng)編程的存儲單元的閾值電壓分布的示圖；
[0046]圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作的編程循環(huán)的示圖；
[0047]圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作的編程循環(huán)的示圖；
[0048]圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作的編程循環(huán)的示圖；
[0049]圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的細(xì)編程操作的編程循環(huán)的示圖；
[0050]圖13是用于描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的利用地址擾碼(addressscramble)的細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間的示圖；
[0051]圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備的框圖；
[0052]圖15是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖14的非易失性存儲器件的框圖；
[0053]圖16是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備的框圖；
[0054]圖17是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備的框圖；
[0055]圖18是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的寫方法的流程圖；
[0056]圖19是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的寫方法的流程圖；
[0057]圖20是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的固態(tài)驅(qū)動器的框圖；
[0058]圖21是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的嵌入式多媒體卡(eMMC)的框圖；
[0059]圖22是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的通用快閃存儲(UFS)系統(tǒng)的框圖；以及
[0060]圖23是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的移動設(shè)備的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0061]下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以各種的不同的形式來具體實(shí)現(xiàn)，并不應(yīng)被解釋為僅僅局限于所圖示的實(shí)施例。貫穿附圖和所寫的描述中，同樣的參考標(biāo)記可以表示同樣的元件。
[0062]這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確地給出相反指示。
[0063]將會理解，當(dāng)一個元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印爸稀薄ⅰ斑B接”、“耦接”到另一元件或?qū)印⒒蛘摺班徑绷硪辉驅(qū)訒r，它可以直接在該另一元件或?qū)又稀⒅苯舆B接或耦接到該另一元件或?qū)?、或直接鄰近該另一元件或?qū)樱蛘咭部梢源嬖诰娱g的元件或?qū)印?br> [0064]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備可以被配置成基于單元狀態(tài)信息確定是否執(zhí)行粗編程操作或者確定粗編程操作的類型。
[0065]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備的框圖。參考圖1，存儲設(shè)備10可以包括至少一個非易失性存儲器件100和用于控制至少一個非易失性存儲器件100的存儲控制器200。
[0066]非易失性存儲器件100在重新編程的方法中可以執(zhí)行多比特編程操作。非易失性存儲器件100可以包括緩沖區(qū)112和存儲區(qū)114。
[0067]當(dāng)在重新編程的方法中執(zhí)行編程操作時，緩沖區(qū)112可以是執(zhí)行緩沖編程操作的區(qū)域。這里，緩沖編程操作可以使多頁數(shù)據(jù)PDl到PDk(k是2或更大的整數(shù))能夠被存儲在多個頁面處以用于緩沖。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，緩沖區(qū)112可以包括單級單元(single-level cell, SLC)存儲器，并且緩沖編程操作可以是I比特編程操作或者N比特編程操作(N是2或更大的整數(shù))。
[0068]存儲區(qū)114可以是執(zhí)行一步編程操作或者多步編程操作的區(qū)域。在單步編程操作，多頁數(shù)據(jù)PDl到PDk可以在不利用重新編程的方法的情況下被存儲在頁面處。在多步編程操作，多頁數(shù)據(jù)PDl到PDk可以利用重新編程的方法被存儲在頁面處。
[0069]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，存儲區(qū)114可以由多級單元(MLC)或者三級單元(TLC)存儲器形成并執(zhí)行M比特編程操作(M是整數(shù))。這里，M可以等于或大于N。例如，緩沖區(qū)112可以執(zhí)行I比特編程操作，而存儲區(qū)114可以執(zhí)行多比特編程操作(例如，2比特或更多比特)。
[0070]多步編程操作可以包括粗編程操作和細(xì)編程操作。假定相同的數(shù)據(jù)被編程，由細(xì)編程操作形成的閾值電壓分布的寬度可以比由粗編程操作形成的更窄。
[0071]此外，多步編程操作可以包括至少一個粗編程操作和至少一個細(xì)編程操作。
[0072]非易失性存儲器件100可以包括利用一步編程操作和多步編程操作之一存儲數(shù)據(jù)的存儲區(qū)114。
[0073]響應(yīng)于外部設(shè)備的寫請求，存儲控制器200可以基于將被編程的存儲單元的狀態(tài)信息來確定是否執(zhí)行粗編程操作。這里，狀態(tài)信息可以包括編程/擦除(P/E)周期信息、損耗平衡(wear leveling)信息以及指示存儲單元是否被編程的信息。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。
[0074]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，當(dāng)P/E周期值小于預(yù)定值時(例如，當(dāng)存儲單元的退化電平(level of deter1rat1n)相對較低時)，存儲控制器200可以不執(zhí)行粗編程操作。換句話說，數(shù)據(jù)可以通過一步編程操作被存儲在存儲區(qū)114中。另一方面，當(dāng)P/E周期值大于預(yù)定值時(例如，當(dāng)存儲單元的退化電平相對較高時)，存儲控制器200可以執(zhí)行粗編程操作。換句話說，數(shù)據(jù)可以通過多步編程操作被存儲在存儲區(qū)114中。
[0075]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，存儲控制器200可以按照默認(rèn)的重新編程的方法執(zhí)行多比特編程操作。當(dāng)P/E周期值小于預(yù)定值時，存儲控制器200可以在不利用重新編程的方法的情況下執(zhí)行多比特編程操作。
[0076]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備10可以基于單元狀態(tài)信息(例如，P/E周期信息、損耗平衡信息等等)確定是否利用重新編程方法執(zhí)行多比特編程操作。
[0077]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的非易失性存儲器件的框圖。參考圖2，非易失性存儲器件100可以包括存儲單元陣列110、地址解碼器120、輸入/輸出電路130和控制邏輯140。
[0078]非易失性存儲器件100可以例如是NAND (與非)快閃存儲器件。然而，非易失性存儲器件100不局限于NAND快閃存儲器件。例如，本發(fā)明構(gòu)思可以應(yīng)用于垂直NAND快閃存儲器件、NOR(或非)快閃存儲器件、電阻式隨機(jī)存取存儲(Resistive Random Access Memory,RRAM)器件、相變隨機(jī)存取存儲(PRAM)器件、磁阻式隨機(jī)存取存儲(MRAM)器件、鐵電式隨機(jī)存取存儲(FRAM)器件、自旋轉(zhuǎn)移矩隨機(jī)存取存儲(STT-RAM)器件等等。
[0079]此外，非易失性存儲器件100可以具有三維陣列結(jié)構(gòu)。在這種情況下，非易失性存儲器件100可以是垂直NAND快閃存儲器件。本發(fā)明構(gòu)思可以應(yīng)用于包括由絕緣膜形成的電荷存儲層的電荷捕獲快閃(Charge Trap Flash，CTF)存儲器件以及包括由導(dǎo)電浮柵形成的電荷存儲層的快閃存儲器件。下面，將在非易失性存儲器件100是垂直NAND快閃存儲器件的條件下描述本發(fā)明構(gòu)思。
[0080]存儲單元陣列110可以經(jīng)由字線WL、至少一個串選擇線SSL和至少一個地選擇線GSL連接到地址解碼器120。存儲單元陣列110可以通過位線BL連接到輸入/輸出電路130。存儲單元陣列110可以包括多個存儲塊BLKl到BLKz (z是2或更大的整數(shù))。
[0081]存儲塊BLKl到BLKz中的每一個可以包括沿第一方向和不同于第一方向的第二方向以及沿第三方向(例如，與由第一和第二方向形成的平面垂直的方向)布置以具有三維結(jié)構(gòu)的多個串。這里，每個串可以包括至少一個串選擇晶體管、多個存儲單元和在襯底上堆疊的至少一個地選擇晶體管。每個存儲單元可以存儲至少一個數(shù)據(jù)比特。
[0082]存儲塊BLKl到BLKz中的至少一個可以被用作圖1中所圖示的緩沖區(qū)112，并且剩余的存儲塊可以被用作圖1中所圖示的存儲區(qū)114。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，分配給緩沖區(qū)112的至少一個存儲塊可以是固定的。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，分配給緩沖區(qū)112的存儲塊可以被圖1中所圖示的存儲控制器200改變?？商鎿Q地，每個存儲塊中的一部分可以被用作緩沖區(qū)112，并且其剩余的一部分或者多個部分可以被用作存儲區(qū)114。
[0083]地址解碼器120可以通過字線WL、至少一個串選擇線SSL和至少一個地選擇線GSL連接到存儲單元陣列110。地址解碼器120可以利用解碼的行地址來選擇字線WL、串選擇線SSL和地選擇線GSL。地址解碼器120可以解碼輸入地址的列地址。解碼的列地址DCA可以被提供給輸入/輸出電路130。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，地址解碼器120可以包括行解碼器、列解碼器、地址緩沖器等等。
[0084]輸入/輸出電路130可以通過位線BL連接到存儲單元陣列110。輸入/輸出電路130可以被配置成從地址解碼器120接收解碼的列地址DCA。輸入/輸出電路130可以利用解碼的列地址DCA選擇位線BL。
[0085]輸入/輸出電路130可以從外部設(shè)備(例如，存儲控制器)接收數(shù)據(jù)以將它存儲到存儲單元陣列I1中。輸入/輸出電路130可以從存儲單元陣列110讀取數(shù)據(jù)以將它輸出到外部設(shè)備。此外，輸入/輸出電路130可以從存儲單元陣列110的第一區(qū)域讀取數(shù)據(jù)并將它存儲在存儲單元陣列110的第二區(qū)域中。例如，輸入/輸出電路130可以被配置成執(zhí)行回寫操作。
[0086]控制邏輯140可以控制非易失性存儲器件100的總體操作，包括編程操作、讀取操作、擦除操作等等?？刂七壿?40可以響應(yīng)于從外部設(shè)備提供的控制信號或者命令而操作。
[0087]控制邏輯140可以包括一步控制邏輯141和多步控制邏輯142。一步控制邏輯141可以控制內(nèi)部組件(例如，地址緩沖器120、輸入/輸出電路130等等)在不利用重新編程的方法的情況下執(zhí)行多比特編程操作。多步控制邏輯142可以控制內(nèi)部組件利用重新編程的方法來執(zhí)行多比特編程操作。
[0088]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，控制邏輯140可以基于從存儲控制器200提供的粗編程操作信息CPINF (也被稱為粗編程操作信號)來激活一步控制邏輯141和多步控制邏輯142之一。
[0089]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的非易失性存儲器件100可以基于粗編程操作信息CPINF執(zhí)行一步編程操作或者多步編程操作。
[0090]圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲塊的透視圖。參考圖3，存儲塊BLKl可以在與襯底SUB垂直的方向上形成。在襯底SUB處可以形成η+摻雜區(qū)。
[0091]在襯底SUB上可以沉積(cbposit)柵電極層和絕緣層。在柵電極層和絕緣層之間可以形成電荷存儲層(或者信息存儲層)。
[0092]如果在垂直方向上形成柵電極層和絕緣層的圖案，則可以形成V形柱。該柱可以通過柵電極層和絕緣層與襯底SUB連接。柱的外部可以由通道半導(dǎo)體形成為垂直有源圖案(vertical active pattern),并且其內(nèi)部可以由諸如娃氧化物之類的絕緣材料形成為填充電介質(zhì)圖案(filling dielectric pattern)。
[0093]存儲塊BLKl的柵電極層可以與地選擇線GSL、多條字線WLl到WL8和串選擇線SSL連接。存儲塊BLKl的柱可以與多條位線BLl到BL3連接。在圖3中，圖示了一個存儲塊BLKl具有兩條選擇線SSL和GSL、八條字線WLl到WL8和三條位線BLl到BL3的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。
[0094]圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖3中所圖示的存儲塊的等效電路的電路圖。參考圖4，單元串CSll到CS33可以連接在位線BLl到BL3和公共源極線CSL之間。每個單元串(例如，CS11)可以包括串選擇晶體管SST、多個存儲單元MCl到MC8以及地選擇晶體管GST。
[0095]串選擇晶體管SST可以與串選擇線SSL連接。串選擇線SSL可以被分成第一到第三串選擇線SSLl到SSL3。地選擇晶體管GST可以與地選擇線GSL連接。在每個單元串中，串選擇晶體管SST可以與位線連接，并且地選擇晶體管GST可以與公共源極線CSL連接。
[0096]在每個單元串中，存儲單元MCl到MC8可以分別與相應(yīng)字線WLl到WL8連接。與一字線連接并同時編程的一組存儲單元可以稱為一頁。存儲塊BLKl可以包括多個頁。一個字線可以與多個頁連接。參考圖4，與公共源極線CSL間隔開預(yù)定距離的字線(例如，WL4)可以與三個頁公共連接。
[0097]每個存儲單元可以存儲I比特數(shù)據(jù)或者兩比特或更多比特數(shù)據(jù)。存儲I比特數(shù)據(jù)的存儲單元可以被稱為SLC或者單比特單元。存儲兩比特或更多比特數(shù)據(jù)的存儲單元可以被稱為MLC或者多比特單元。在2比特MLC中，兩頁數(shù)據(jù)可以被存儲在一個物理頁處。因此，六頁數(shù)據(jù)可以被存儲在與字線WL4連接的存儲單元處。
[0098]三維非易失性存儲器件可以由CTF實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，初始驗(yàn)證移位(initialverify shift, IVS)現(xiàn)象可能發(fā)生,其中在編程的CTF中捕獲的電荷隨時間的流逝而重新分布并泄漏。重新編程可以被執(zhí)行以克服由這些現(xiàn)象引起的惡化。
[0099]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖1中所圖示的存儲區(qū)114中的經(jīng)編程的存儲單元的閾值電壓分布的示圖。為了便于描述，假定3比特編程操作被應(yīng)用到存儲單元。在該假定的情況下，存儲單元可以被編程為具有八個閾值電壓分布之一。
[0100]參考圖5，在一步編程操作中存儲單元可以被編程為具有擦除狀態(tài)E和編程狀態(tài)P21到P27之一。這里，編程狀態(tài)P21到P27可以是用于存儲3比特數(shù)據(jù)的最終狀態(tài)。
[0101]在利用重新編程方法的多步編程操作的情況下，可以執(zhí)行粗編程操作，然后，可以執(zhí)行細(xì)編程操作。這里，粗編程操作和細(xì)編程操作可以是3比特編程操作。
[0102]在(多步編程操作的)粗編程操作中，閾值電壓分布可以被形成為分別對應(yīng)于編程狀態(tài)Pll到P17。在(多步編程操作的)細(xì)編程操作中，閾值電壓分布可以被形成為分別對應(yīng)于編程狀態(tài)P21到P27。
[0103]由細(xì)編程操作形成的編程狀態(tài)P21到P27中的至少一個的閾值電壓分布的寬度可以比由粗編程操作形成的更窄。
[0104]為了便于描述，在圖5中，圖示了包括粗編程步驟和細(xì)編程步驟在內(nèi)的兩步編程操作的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。例如，多步編程操作可以包括三個或更多個編程步驟。
[0105]存儲區(qū)114可以利用與通過一步編程操作的最終分布相對應(yīng)的數(shù)據(jù)來編程或者利用與通過多步編程操作的最終分布相對應(yīng)的數(shù)據(jù)來編程。
[0106]在圖5中，圖示了在粗編程操作中編程與所有編程狀態(tài)Pll到P17相對應(yīng)的數(shù)據(jù)的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。例如，與編程狀態(tài)PU到P17的一部分相對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以在粗編程操作中被編程。
[0107]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的在粗編程操作中形成的閾值電壓分布的示圖。參考圖6，只有與第七編程狀態(tài)P17相對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以在粗編程操作中被編程。
[0108]一般而言，如果存儲塊的P/E周期數(shù)量增加，則指示單元特性的閾值電壓分布的寬度會變得更寬或者下降。換句話說，如果存儲塊的P/E周期數(shù)量增加，則閾值電壓分布與初始值相比會變差，并且生成錯誤的概率會變高。如果每個編程操作都執(zhí)行粗編程以減少錯誤的發(fā)生，則編程的性能會惡化。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的情況下，在粗編程操作中形成的編程狀態(tài)的數(shù)量可以根據(jù)P/E周期數(shù)量而變化。另外，如果P/E周期值是初始值，則可以在不執(zhí)行粗編程操作的情況下直接執(zhí)行細(xì)編程操作。
[0109]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，如果P/E周期數(shù)量增加，則在粗編程操作中形成的編程狀態(tài)的數(shù)量可以增加。例如，如圖6中所圖示的，當(dāng)P/E周期數(shù)量低于0.5k，則只有與第七編程狀態(tài)P17相對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以在粗編程操作中被編程。在P/E周期數(shù)量在0.5k和Ik之間的情況下，只有與第六和第七編程狀態(tài)P16和P17相對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以在粗編程操作中被編程。如果P/E周期數(shù)量超過lk，則只有與第五到第七編程狀態(tài)P15到P17相對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以在粗編程操作中被編程。
[0110]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，因?yàn)橐恍顟B(tài)被編程，所以輸入/輸出電路130(參考圖1)不僅可以取出來自緩沖區(qū)112(參考圖1)的三頁數(shù)據(jù)，還可以取出重新映射在兩頁數(shù)據(jù)上的數(shù)據(jù)，然后，粗編程操作可以被執(zhí)行。
[0111]利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作，基于P/E周期數(shù)量，從最高編程狀態(tài)P17開始可以添加編程狀態(tài)。
[0112]分別與由粗編程操作形成的編程狀態(tài)Pll到P17相對應(yīng)的閾值電壓分布可以具有相同的寬度。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。分別與由粗編程操作形成的編程狀態(tài)Pll到P17相對應(yīng)的閾值電壓分布的寬度可以彼此不同。
[0113]圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的在粗編程操作中形成的閾值電壓分布的示圖。參考圖7，閾值電壓分布的寬度可以從最低編程狀態(tài)Ρ1Γ開始朝著最高編程狀態(tài)P17’的方向變窄。
[0114]編程狀態(tài)可以被分成包括第一和第二編程狀態(tài)Ρ1Γ和P12’在內(nèi)的第一組、包括第三和第四編程狀態(tài)P13’和P14’在內(nèi)的第二組以及包括第五到第七編程狀態(tài)P15’到P17’
在內(nèi)的第三組。
[0115]閾值電壓分布的分組可以基于分布寬度。分布寬度可以根據(jù)編程操作中施加的編程脈沖的增量而變動。這里，屬于第三組的編程狀態(tài)中的分布寬度可以比屬于第一和第二組的更窄。
[0116]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，粗編程操作中的閾值電壓分布的寬度可以通過當(dāng)前編程狀態(tài)的驗(yàn)證電平和下一編程狀態(tài)的驗(yàn)證電平之間的電壓差確定。
[0117]在圖7中，閾值電壓分布的寬度可以從最低編程狀態(tài)Ρ1Γ開始朝著最高編程狀態(tài)P17’的方向變窄。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。在粗編程操作中，與至少一個編程狀態(tài)相對應(yīng)的閾值電壓分布的寬度可以比與另一編程狀態(tài)相對應(yīng)的更窄。利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作，當(dāng)接近最高編程狀態(tài)P17’時，閾值電壓分布的寬度可以變窄。
[0118]已經(jīng)參考圖5到7描述了 3比特編程操作。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。本發(fā)明構(gòu)思可應(yīng)用于4比特編程操作。
[0119]圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖1中的存儲區(qū)114中的經(jīng)編程的存儲單元的閾值電壓分布的示圖。在圖8中，4比特編程操作可以被應(yīng)用到存儲單元。因此，存儲單元可以被編程為具有16個閾值電壓分布之一。例如，在一步編程操作中，存儲單元可以具有閾值電壓分布RQl到RQ15。在多步編程操作的粗編程操作中，存儲單元可以具有閾值電壓分布IQl到IQ15，并且在多步編程操作的細(xì)編程操作中，存儲單元可以具有閾值電壓分布RQl到RQ15。
[0120]可以執(zhí)行粗編程操作以使得與較高編程狀態(tài)相對應(yīng)的閾值電壓分布的寬度變得比與較低編程狀態(tài)相對應(yīng)的更窄。稍后將對此進(jìn)行更充分地描述。
[0121]圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作的編程循環(huán)(programloop)的示圖。參考圖9，編程脈沖的增量可以從粗編程操作的預(yù)定編程循環(huán)開始從ISPPl減小到ISPP2(ISPP2〈ISPP1)。換句話說，編程脈沖的增量ISPPl可以在預(yù)定編程循環(huán)之后減小。這里，預(yù)定編程循環(huán)可以基于編程循環(huán)的數(shù)目、指示檢測到的斷開單元(off cell)的數(shù)量是否超過預(yù)定值的信息、指示特定狀態(tài)是否通過的信息等等。
[0122]在圖9中，圖示了將編程脈沖的增量改變一次的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。例如，編程脈沖的增量可以分別在粗編程操作的多個編程循環(huán)處改變。
[0123]圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作的編程循環(huán)的示圖。參考圖10，編程脈沖的增量可以從粗編程操作的第一預(yù)定編程循環(huán)開始從ISPPl減小到ISPP2(ISPP2〈ISPP1)。換句話說，編程脈沖的增量ISPPl可以在第一預(yù)定編程循環(huán)之后減小。此外，編程脈沖的增量可以從粗編程操作的第二預(yù)定編程循環(huán)開始從ISPP2減小到ISPP3(ISPP3〈ISPP2)。換句話說，編程脈沖的增量ISPP2可以在第二預(yù)定編程循環(huán)之后減小。這里，確定第一預(yù)定編程循環(huán)的第一條件和確定第二預(yù)定編程循環(huán)的第二條件可以基于編程循環(huán)的數(shù)目、指示檢測到的斷開單元的數(shù)量是否超過預(yù)定值的信息、指示特定狀態(tài)是否通過的信息等等。
[0124]在圖9和10中，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作可以包括每個包含編程循環(huán)的多個部分。應(yīng)用到一部分的編程循環(huán)的編程脈沖的增量可以不同于應(yīng)用到另一部分的編程循環(huán)的增量。
[0125]在圖9和10中，圖示了改變編程脈沖的增量的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。例如，可以改變應(yīng)用到粗編程操作的編程循環(huán)的編程脈沖的持續(xù)時間。
[0126]圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作的編程循環(huán)的示圖。參考圖11，編程脈沖的增量可以從粗編程操作的第一預(yù)定編程循環(huán)開始從ISPPl減小到ISPP2(ISPP2〈ISPP1)。此外，編程脈沖的持續(xù)時間可以從第一預(yù)定編程循環(huán)開始從dl減小到d2(d2〈dl)。換句話說，編程脈沖的持續(xù)時間可以在第一預(yù)定編程循環(huán)之后減小。
[0127]應(yīng)用到粗編程操作的編程循環(huán)的編程脈沖的增量/持續(xù)時間可以不限于圖9到11中所示的示例。可以作出對編程脈沖的增量/持續(xù)時間的改變或者修改。應(yīng)用到粗編程操作的編程循環(huán)的編程脈沖的增量/持續(xù)時間可以基于編程循環(huán)的數(shù)目、指示檢測到的斷開單元的數(shù)量是否超過預(yù)定值的信息、指示特定狀態(tài)是否通過的信息等等。在以上描述的情況下，閾值電壓分布的寬度可以朝著較高編程狀態(tài)的方向變窄。
[0128]可以在應(yīng)用到編程循環(huán)的編程脈沖的增量/持續(xù)時間被最優(yōu)地選擇為具有閾值電壓分布的最終狀態(tài)的條件下運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的細(xì)編程操作。
[0129]圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的細(xì)編程操作的編程循環(huán)的示圖。參考圖12，細(xì)編程操作的編程循環(huán)可以利用編程脈沖的增量ISPP3和持續(xù)時間d2來運(yùn)行。雖然未示出，但驗(yàn)證步驟可以包括粗步驟和細(xì)步驟(換句話說，可以使用2步驗(yàn)證方案)。
[0130]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的粗編程操作可以根據(jù)細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間(expected time of start)而被不同地執(zhí)行。換句話說，粗編程操作的類型可以根據(jù)細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間而確定。這里，細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間可以由地址擾碼來確定。
[0131]圖13是用于描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的利用地址擾碼的細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間的示圖。參考圖13，指示地址擾碼的表格的橫軸指示串選擇線SSLl到SSL4，并且該表格的縱軸指示字線WLl到WL4。字線和串選擇線的交叉處指示存儲單元的地址。例如，位置A可以是在第一串選擇線SSLl和第一字線WLl的交叉處布置的存儲單元的位置，并且位置B可以是在第四串選擇線SSL4和第三字線WL3的交叉處布置的存儲單元的位置。可以對于位于各個地址的存儲單元順序地執(zhí)行粗編程操作和細(xì)編程操作。
[0132]在圖13中，為了便于描述，假定以諸如①一②一③一④一⑤一⑥一⑦一⑧的順序執(zhí)行地址擾碼。換句話說，在于第一步驟(①)中執(zhí)行對第一字線WLl的粗編程操作之后，可以在第二步驟(②)執(zhí)行對第二字線WL2的粗編程操作?？梢栽诘谌襟E(③)中執(zhí)行對第一字線WLl的細(xì)編程操作，可以在第四步驟(④)中執(zhí)行對第三字線WL3的粗編程操作。然后，可以在第五步驟(⑤)中執(zhí)行對第二字線WL2的細(xì)編程操作。
[0133]參考在位置A上的粗編程操作和在位置B上的粗編程操作，細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間可以是不同的。在位置A的情況下，可以執(zhí)行粗編程操作(O)，然后，在執(zhí)行七個粗編程操作(例如，I到7)的時間過去之后，可以執(zhí)行細(xì)編程操作(8)。
[0134]在位置B的情況下，可以執(zhí)行粗編程操作(15)，然后，在執(zhí)行四個粗編程操作(例如，20到23)和七個細(xì)編程操作(例如，16至Ij 19和24到26)的時間過去之后，可以執(zhí)行細(xì)編程操作(27)。
[0135]考慮到執(zhí)行粗編程操作的時間比執(zhí)行細(xì)編程操作的時間更長，所以在運(yùn)行與位置B相關(guān)聯(lián)的粗編程操作之后的細(xì)編程操作的期望開始時間可以比在運(yùn)行與位置A相關(guān)聯(lián)的粗編程操作之后的細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間更長。
[0136]圖13中所圖示的地址擾碼是示例性的。可以不同地作出對地址擾碼的修改或者改變。
[0137]在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，粗編程操作的類型可以基于這樣的預(yù)期時間來確定。例如，如果細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間相對較長，則粗編程操作可以被執(zhí)行以使得相比于當(dāng)細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間相對較短時更細(xì)地形成閾值電壓分布，(或者使得它近似于最終分布或者使得它類似于細(xì)編程操作所形成的分布)。
[0138]在圖1到13中，存儲設(shè)備10可以根據(jù)單元狀態(tài)確定是否使用重新編程的方法。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備10可以執(zhí)行重新編程，并且可以根據(jù)單元信息確定粗編程操作的類型。
[0139]圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲器件的框圖。參考圖14，存儲設(shè)備20可以包括至少一個非易失性存儲器件10a和用于控制非易失性存儲器件10a的存儲控制器200a。非易失性存儲器件10a可以類似于圖1中所示的非易失性存儲器件100。
[0140]非易失性存儲器件10a可以根據(jù)粗編程操作信息CPINF以不同的方法執(zhí)行粗編程操作。這里，粗編程操作信息CPINF可以包括與粗編程操作相關(guān)聯(lián)的類型信息。
[0141]存儲控制器200a可以基于單元狀態(tài)信息確定粗編程操作的類型，并且可以基于所述確定向非易失性存儲器件10a發(fā)送粗編程操作信息CPINF。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，單元信息可以是存儲單元的狀態(tài)信息。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，單元信息可以是細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間。
[0142]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備20可以基于單元信息確定粗編程操作的類型。
[0143]圖15是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖14的非易失性存儲器件10a的框圖。參考圖15，除了控制邏輯140a之外，非易失性存儲器件10a可以與圖2的非易失性存儲器件100基本上相同。控制邏輯140a可以根據(jù)粗編程操作信息CPINF激活第一類型控制邏輯141a和第二類型控制邏輯142a之一。在圖15中，圖示了控制邏輯140a包括用于指示第一類型粗編程操作的第一類型控制邏輯141a以及用于指示第二類型粗編程操作的第二類型控制邏輯142a的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。例如，粗編程操作的類型的數(shù)量可以不限于此公開。
[0144]在圖1到15中，在重新編程時，數(shù)據(jù)可以由非易失性存儲器件100/100a的緩沖區(qū)112緩沖。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。本發(fā)明構(gòu)思可以被實(shí)現(xiàn)為包括用于緩沖數(shù)據(jù)的單獨(dú)的緩沖存儲器。
[0145]圖16是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備的框圖。參考圖16，存儲設(shè)備30可以包括至少一個非易失性存儲器件100b、存儲控制器200b和緩沖存儲器300。
[0146]非易失性存儲器件10b可以包括存儲區(qū)114，該存儲區(qū)114根據(jù)一步編程操作或者多步編程操作來存儲多比特數(shù)據(jù)。存儲控制器200b可以基于單元狀態(tài)信息確定是否執(zhí)行粗編程操作。當(dāng)需要粗編程操作時，緩沖存儲器300可以緩沖用于多步編程操作的數(shù)據(jù)。緩沖存儲器300可以由諸如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、PRAM等等的隨機(jī)存取存儲器來實(shí)現(xiàn)。
[0147]利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備30，將用于多步編程操作的數(shù)據(jù)可以由緩沖存儲器300緩沖。
[0148]在圖16中，圖示了緩沖存儲器300位于存儲控制器200b之外的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。存儲控制器200b可以被實(shí)現(xiàn)為包括緩沖存儲器300。
[0149]圖17是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲設(shè)備的框圖。參考圖17，存儲設(shè)備40可以包括至少一個非易失性存儲器件10b和存儲控制器200c。非易失性存儲器件10b可以類似于圖16中所示的非易失性存儲器件100b。存儲控制器200c可以類似于圖16的存儲控制器200b，除了它包括適配為緩沖將在多步編程操作中使用的數(shù)據(jù)的緩沖存儲器220。緩沖存儲器220可以由各種類型的易失性/非易失性存儲器件實(shí)現(xiàn)。
[0150]圖18是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的寫方法的流程圖。
[0151]在操作SllO中，寫請求、數(shù)據(jù)和地址可以從外部主機(jī)提供到存儲設(shè)備10(參考圖1)。在操作S120中，存儲控制器200(參考圖1)可以檢查與輸入地址相對應(yīng)的非易失性存儲器件100(參考圖1)的存儲塊的P/E周期值。存儲控制器200可以基于該檢查結(jié)果確定是否執(zhí)行粗編程操作。例如，如果檢查到的P/E周期值小于預(yù)定值，則可以執(zhí)行粗編程操作。如果確定需要粗編程操作，則在操作S130中，可以通過執(zhí)行多步編程操作將數(shù)據(jù)存儲在存儲區(qū)114(參考圖1)中。另一方面，如果確定不需要粗編程操作，則在操作S135中，可以通過執(zhí)行一步編程操作將數(shù)據(jù)存儲在存儲區(qū)114中。
[0152]利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的寫方法，可以基于P/E周期值來確定是否利用多步編程操作存儲數(shù)據(jù)。
[0153]圖19是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的寫方法的流程圖。
[0154]在操作S210中，寫請求、數(shù)據(jù)和地址可以從外部主機(jī)提供到存儲設(shè)備20 (參考圖14)。在操作S220中，存儲控制器200a(參考圖14)可以檢查與輸入地址相對應(yīng)的非易失性存儲器件100a(參考圖14)的存儲塊的P/E周期值。存儲控制器200a可以基于該檢查結(jié)果確定粗編程操作的類型。例如，如果檢查到的P/E周期值大于預(yù)定值，則在操作S220中，可以將粗編程操作的類型確定為這樣的類型:其使得執(zhí)行該粗編程操作以形成類似于細(xì)編程操作的最終分布的閾值電壓分布。在操作S230中，可以通過根據(jù)這樣確定的粗編程操作的類型執(zhí)行多步編程操作，來將數(shù)據(jù)存儲在存儲區(qū)114(參考圖14)處。
[0155]利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的寫方法，粗編程操作的類型可以基于P/E周期值來確定，并且多步編程操作可以根據(jù)這樣決定的粗編程操作的類型來執(zhí)行。
[0156]本發(fā)明構(gòu)思可應(yīng)用于固態(tài)驅(qū)動器(SSD)。
[0157]圖20是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的SSD的框圖。參考圖20，SSD1000可以包括多個非易失性存儲器件1100和SSD控制器1200。
[0158]非易失性存儲器件1100可以可選地被供應(yīng)以外部高電壓VPPx。非易失性存儲器件1100中的每一個可以基于單元狀態(tài)信息或者單元信息執(zhí)行粗編程操作，如參考圖1到19所述。
[0159]SSD控制器1200可以通過多個通道CHl到Chi (i是2或更大的整數(shù))連接到非易失性存儲器件1100。SSD控制器1200可以包括至少一個處理器1210、緩沖存儲器1220、糾錯碼(error correcting code，ECC)電路1230、主機(jī)接口 1250和非易失性存儲器接口 1260。
[0160]緩沖存儲器1220可以被配置成臨時存儲驅(qū)動存儲控制器1200所需的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，緩沖存儲器1220可以根據(jù)操作條件存儲錯誤率表格ERT。緩沖存儲器1220可以包括用于存儲數(shù)據(jù)或者命令的多個存儲行。這里，多個存儲行可以以各種方法映射在高速緩沖行。
[0161]緩沖存儲器1220可以緩沖將在細(xì)編程操作中使用的數(shù)據(jù)。在圖20中，圖示了 SSD控制器1200包括緩沖存儲器1220的示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不局限于此。緩沖存儲器1220可以位于SSD控制器1200之外。
[0162]ECC電路1230可以計算在寫操作時將被編程的數(shù)據(jù)的ECC值。ECC電路1230可以基于ECC值校正在讀取操作時讀取的數(shù)據(jù)的錯誤。ECC電路1230可以在數(shù)據(jù)恢復(fù)操作中校正非易失性存儲器件1100的恢復(fù)的數(shù)據(jù)的錯誤。雖然未示出，但是還可以提供代碼存儲器，其存儲驅(qū)動存儲控制器1200所需的代碼數(shù)據(jù)。代碼存儲器可以由非易失性存儲器件形成。
[0163]主機(jī)接口 1250可以與外部設(shè)備接口。非易失性存儲器接口 1260可以與非易失性存儲器件1100接口。
[0164]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的SSD1000可以通過在寫請求時基于單元狀態(tài)信息或者單元信息執(zhí)行粗編程操作來提高編程速度和數(shù)據(jù)的可靠性。
[0165]本發(fā)明構(gòu)思可應(yīng)用于eMMC (例如，嵌入式多媒體卡(MMC)、moviNAND、iNAND等等)。
[0166]圖21是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的eMMC的框圖。參考圖21，eMMC2000可以包括至少一個NAND (與非)快閃存儲器件2100和控制器2200。
[0167]NAND快閃存儲器件2100可以被配置成執(zhí)行一步編程操作或者多步編程操作。
[0168]控制器2200可以通過多個通道連接到NAND快閃存儲器件2100?？刂破?200可以包括至少一個控制器核2210、主機(jī)接口 2250和NAND接口 2260。至少一個控制器核2210可以控制eMMC2000的總體操作。主機(jī)接口 2250可以提供主機(jī)和控制器2200之間的接口。NAND接口 2260可以提供控制器2200和NAND快閃存儲器件2100之間的接口。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，主機(jī)接口 2250可以是并行接口(例如，MMC接口)。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，主機(jī)接口 2250可以是串行接口(例如，超高速(UHS)-1I，通用快閃存儲裝置(UFS)等等)。
[0169]存儲控制器2200可以基于單元狀態(tài)信息或者單元信息確定是否執(zhí)行粗編程操作或者確定粗編程操作的類型。
[0170]eMMC2000可以從主機(jī)接收電源電壓VCC和Vccq。在這里，電源電壓VCC(例如，大約3.3V)可以被供應(yīng)給NAND快閃存儲器件2100和NAND接口 2260，并且電源電壓Vccq(例如，大約1.8V/3.3V)可以被供應(yīng)給控制器2200。在本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例中，eMMC2000可以可選地被供應(yīng)以外部高電壓。
[0171]為了提高性能，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的eMMC200可以基于單元狀態(tài)信息或者單元信息確定是否執(zhí)行粗編程操作以及確定粗編程操作的類型。
[0172]本發(fā)明構(gòu)思可應(yīng)用于UFS。
[0173]圖22是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的UFS系統(tǒng)3000的框圖。參考圖22，UFS系統(tǒng)3000可以包括UFS主機(jī)3100、UFS設(shè)備3200和3300、嵌入式UFS設(shè)備3400以及可移除UFS卡3500。UFS主機(jī)3100可以是移動設(shè)備的應(yīng)用處理器。UFS主機(jī)3100、UFS設(shè)備3200和3300、嵌入式UFS設(shè)備3400以及可移除UFS卡3500中的每一個可以通過UFS協(xié)議與外部設(shè)備通信。UFS設(shè)備3200和3300、嵌入式UFS設(shè)備3400以及可移除UFS卡3500中的至少一個可以由圖1、14、16和17中的存儲設(shè)備10、20、30和40之一實(shí)現(xiàn)。
[0174]另外，嵌入式UFS設(shè)備3400和可移除UFS卡3500可以利用不同于UFS協(xié)議的協(xié)議執(zhí)行通信。UFS主機(jī)3100和可移除UFS卡3500可以通過各種卡協(xié)議(例如，USB快閃驅(qū)動(UFD)、MMC、安全數(shù)字(SD)、迷你SD、微SD等等)通信。
[0175]本發(fā)明構(gòu)思可應(yīng)用于移動設(shè)備。
[0176]圖23是圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的移動設(shè)備4000的框圖。參考圖23，移動設(shè)備4000可以包括應(yīng)用處理器4100、通信模塊4200、顯示/觸摸模塊4300、存儲設(shè)備4400 和移動 RAM4500。
[0177]應(yīng)用處理器4100可以控制移動設(shè)備4000的總體操作。通信模塊4200可以控制與外部設(shè)備的無線/有線通信。顯示/觸摸模塊4300可以顯示經(jīng)應(yīng)用處理器4100處理的數(shù)據(jù)并通過觸板接收數(shù)據(jù)。存儲器件4400可以存儲用戶數(shù)據(jù)。存儲設(shè)備4400可以是eMMC、SSD、UFS設(shè)備等等。存儲設(shè)備4400可以基于單元狀態(tài)信息或者單元信息確定是否執(zhí)行粗編程操作或者確定粗編程操作的類型，如參考圖1到19所述。移動RAM4500可以被配置成臨時存儲移動設(shè)備4000的過程操作所需的數(shù)據(jù)。
[0178]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的移動設(shè)備4000可以通過利用執(zhí)行最優(yōu)編程操作的存儲設(shè)備4400來提高性能。
[0179]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲系統(tǒng)或存儲設(shè)備可以用各種類型的封裝來封裝。例如，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的非易失性存儲器件或者存儲控制器可以利用諸如層疊封裝(Package on Package, PoP)、球柵陣列(ball grid array，BGA)、芯片尺寸封裝(chip scale package，CSP)、塑料帶引線芯片載體(plastic leaded chip carrier,PLCC)、塑料雙列直插封裝(plastic dual in-line package，PDIP)、疊片內(nèi)裸片封裝(diein waffle pack)、晶片內(nèi)裸片形式(die in wafer form)、板上芯片(chip on board, COB)、陶瓷雙列直插式封裝(ceramic dual in-line package，CERDIP)、塑料標(biāo)準(zhǔn)四邊扁平封裝(plasticmetric quad flat pack，MQFP)、小外型集成電路(SOIC)、縮小型小外型封裝(shrink small outline package，SSOP)、薄型小夕卜型封裝(thin small outline package，TSOP)、薄型四邊扁平封裝(thin quad flat pack，TQFP)、系統(tǒng)級封裝(system in package，SIP)、多芯片封裝(multi chip package，MCP)、晶片級結(jié)構(gòu)封裝(wafer-level fabricatedpackage，WFP)、晶片級處理堆疊封裝(wafer-level processed stack package，WSP)等等的封裝來封裝。
[0180]盡管已經(jīng)參考本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將清楚，可以對本發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變而不會脫離權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種存儲設(shè)備的寫方法，包括: 基于關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息確定是否執(zhí)行粗編程操作， 響應(yīng)于對將執(zhí)行粗編程操作的確定，通過執(zhí)行所述粗編程操作和細(xì)編程操作來在所述存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，以及 響應(yīng)于對將不執(zhí)行粗編程操作的確定，通過執(zhí)行所述細(xì)編程操作來在所述存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
2.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，所述關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息包括編程/擦除周期信息、損耗平衡信息或者指示存儲單元是否被編程的信息。
3.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，所述確定由存儲控制器作出。
4.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，在所述粗編程操作中編程的數(shù)據(jù)被經(jīng)由第一信號線提供給緩沖區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的寫方法，其中，所述緩沖區(qū)被包括在所述存儲器件、存儲控制器中，或者與所述存儲器件和所述存儲控制器分開。
6.如權(quán)利要求4所述的寫方法，其中，在所述細(xì)編程操作中編程的數(shù)據(jù)被經(jīng)由第二信號線提供給所述存儲器件的存儲區(qū)。
7.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，存儲控制器給所述存儲器件提供是執(zhí)行所述粗編程操作和所述細(xì)編程操作，還是僅執(zhí)行所述細(xì)編程操作的指令。
8.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，所述存儲器件是非易失性存儲器。
9.如權(quán)利要求8所述的寫方法，其中，所述非易失性存儲器具有三維的垂直陣列結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，所述確定是響應(yīng)于寫請求而作出的。
11.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，所述粗編程操作中的編程狀態(tài)數(shù)量基于編程/擦除周期數(shù)量。
12.如權(quán)利要求1所述的寫方法，其中，在所述粗編程操作中，較高編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍比較低編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍窄。
13.—種存儲設(shè)備的寫方法,包括: 在存儲控制器處接收寫請求； 在所述存儲控制器處基于關(guān)于與所述寫請求相對應(yīng)的存儲單元的信息確定是否執(zhí)行粗編程操作； 其中，當(dāng)關(guān)于所述存儲單元的信息在初始狀態(tài)和第一閾值之間時，確定將不執(zhí)行所述粗編程操作；并且 當(dāng)所述關(guān)于所述存儲單元的信息在所述第一閾值和第二閾值之間時，確定將執(zhí)行所述粗編程操作并且通過執(zhí)行所述粗編程操作和細(xì)編程操作來在所述存儲單元中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
14.如權(quán)利要求13所述的寫方法，其中，關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息包括編程/擦除周期信息、損耗平衡信息或者指示存儲單元是否被編程的信息。
15.如權(quán)利要求13所述的寫方法，其中，所述關(guān)于所述存儲單元的信息指示所述存儲單元的編程/擦除周期數(shù)量。
16.如權(quán)利要求15所述的寫方法，其中，所述第一閾值的編程/擦除周期數(shù)量小于所述第二閾值的編程/擦除周期數(shù)量。
17.如權(quán)利要求16所述的寫方法，其中，與較高部分的編程狀態(tài)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)在所述粗編程操作期間被編程，并且與較低部分的編程狀態(tài)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)在所述粗編程操作期間不被編程。
18.如權(quán)利要求17所述的寫方法，其中，當(dāng)關(guān)于所述存儲單元的信息超過所述第二閾值時，確定將執(zhí)行所述粗編程操作并且通過執(zhí)行所述粗編程操作來在所述存儲單元中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
19.如權(quán)利要求18所述的寫方法，其中，當(dāng)關(guān)于所述存儲單元的信息超過所述第二閾值時，所述存儲單元的編程/擦除周期數(shù)量大于所述第二閾值。
20.如權(quán)利要求18所述的寫方法，其中，當(dāng)存儲單元的編程/擦除周期數(shù)量超過所述第二閾值時，與所有編程狀態(tài)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)在所述粗編程操作期間被編程。
21.如權(quán)利要求13所述的寫方法，其中，在所述粗編程操作中，較高編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍比較低編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍窄。
22.—種存儲設(shè)備的寫方法，包括: 在存儲控制器處接收對地址的寫請求； 在所述存儲控制器處確定要對與所述地址相關(guān)聯(lián)的存儲單元執(zhí)行的粗編程操作的類型，其中，粗編程操作的類型基于在運(yùn)行所述粗編程操作之后的細(xì)編程操作的預(yù)期開始時間；以及 從所述存儲控制器向存儲器件輸出執(zhí)行所確定類型的粗編程操作的指令。
23.如權(quán)利要求22所述的寫方法，其中，當(dāng)所述預(yù)期開始時間短時，第一類型粗編程操作中的閾值電壓分布窄，并且當(dāng)所述預(yù)期開始時間長時，第二類型粗編程操作中的閾值電壓分布寬。
24.一種存儲設(shè)備的寫方法，包括: 基于關(guān)于存儲器件的存儲單元的信息確定將執(zhí)行的粗編程操作的類型；以及 響應(yīng)于對將執(zhí)行的粗編程操作的類型的確定，通過執(zhí)行所確定類型的粗編程操作和細(xì)編程操作來在所述存儲器件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
25.如權(quán)利要求24所述的寫方法，其中，所述粗編程操作中形成的編程狀態(tài)的數(shù)量隨著編程/擦除周期的增加而增加。
26.如權(quán)利要求24所述的寫方法，其中，在所述粗編程操作中，較低編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍比較高編程狀態(tài)附近的閾值電壓分布的范圍窄。
27.如權(quán)利要求24所述的寫方法，其中，所述粗編程操作的編程狀態(tài)被分成多個組。
28.如權(quán)利要求27所述的寫方法，其中，所述編程狀態(tài)組根據(jù)它們的閾值電壓分布的范圍來分組。
29.如權(quán)利要求24所述的寫方法，其中，所述粗編程操作中的編程脈沖的電壓電平的增量被減小。
30.如權(quán)利要求24所述的寫方法，其中，所述粗編程操作中的編程脈沖之間的持續(xù)時間是不同的。
【文檔編號】G11C16/10GK104282337SQ201410309432
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】郭東勛, 沈?yàn)? 樸起臺, 樸賢郁 申請人:三星電子株式會社