半导体器件及其操作方法技术

一种半导体器件，包括：存储块，包括主数据储存单元和循环信息储存单元；电路组，对存储块执行耗损均衡操作；以及控制电路，基于循环信息来设定阈值，并控制电路组从而基于设定的阈值来执行耗损均衡操作。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年2月5日提交的第10-2015-0018075号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用整体合并于此。
本专利技术的各种实施例涉及一种半导体器件及其操作方法，更具体地，涉及一种半导体器件的耗损管理方法。
技术介绍
半导体器件包括多个存储块、电路组和控制电路，多个存储块用于储存数据，电路组用于对存储块执行擦除、编程和读取操作，控制电路用于控制电路组。在各存储块中包括多个存储单元。每当执行擦除操作或编程操作时，电子在衬底和存储单元之间移动。因此，当重复擦除操作和编程操作时，存储单元可能退化。相应地，具有大的循环数的存储块比具有较小的循环数的存储块具有更大的耗损。循环表示擦除和编程操作的单次执行。具有更大的耗损的存储块的可靠性比具有相对较小的耗损的存储块的可靠性退化得更多，从而有必要管理半导体器件的耗损。
技术实现思路
本专利技术的各种实施例涉及一种能够有效地管理存储块的耗损的半导体器件以及该半导体器件的操作方法。在本专利技术的实施例中，半导体器件可以包括：存储块，包括主数据储存单元和循环信息储存单元；电路组，被配置为对存储块执行耗损均衡操作；以及控制电路，被配置为基于循环信息来设定阈值，并控制电路组从而基于设定的阈值来执行耗损均衡操作。在本专利技术的实施例中，操作半导体器件的方法可以包括：设定存储块的循环数的参考值；基于存储块的循环数的平均值与循环数的参考值之间的比较结果来设定阈值；以及基于阈值执行耗损均衡操作。在本专利技术的实施例中，操作半导体器件的方法可以包括：执行用于设定存储块的循环数的参考值的测试操作；计算存储块的循环数的平均值；将循环数的平均值与循环数的参考值相比较；当循环数的平均值小于循环数的参考值时，储存第一阈值，而当循环数的平均值等于或大于循环数的参考值时，储存比第一阈值小的第二阈值；计算存储块之中的具有最大循环数的存储块的循环数与具有最小循环数的存储块的循环数之间的差值；将差值与储存的第一阈值或第二阈值相比较；以及当差值大于储存的第一阈值或第二阈值时，执行耗损均衡操作，而当差值等于或小于储存的第一阈值或第二阈值时，省略耗损均衡操作。前述的概要仅是说明性的，且不意图以任何方式进行限制。除了上面描述的说明性的方面、实施例和特征，通过参照附图和接下面的详细描述，其他方面、实施例和特征将变得明显。附图说明通过参照附图详细地描述本专利技术的实施例，对于本领域技术人员来讲，本专利技术的上述的和其他的特征和优点将变得更加明显，在附图中：图1是图示根据本专利技术实施例的半导体器件的示图；图2是用于描述在图1中示出的半导体器件的耗损管理方法的框图；图3是用于描述在图1中示出的半导体器件的耗损管理方法的流程图；图4是用于描述根据本专利技术实施例的耗损均衡操作的示图；图5是图示根据本专利技术实施例的驱动设备的框图；图6是图示根据本专利技术实施例的存储系统的框图；以及图7是图示根据本专利技术实施例的计算系统的示图。具体实施方式在下文中，将参照附图详细地描述本专利技术的实施例。然而，本专利技术不局限于下面公开的实施例，而可以以各种方式实施，且本专利技术的范围不局限于下面的实施例。确切地说，提供实施例以更真实地且充分地公开本专利技术，并将本专利技术的主旨完整地传达给本领域技术人员，本专利技术的范围应该通过本专利技术的权利要求来理解。贯穿本公开，相同的附图标记在本专利技术的各种附图和实施例中指代相同的部分。附图未必按比例绘制，在某些情况下，可以夸大比例以清楚地说明实施例的特征。当元件被称作连接或耦接到另一个元件时，应当理解为前者可以直接连接或耦接到后者，或者通过它们之间的中间元件电连接或耦接到后者。此外，当描述为物体“包含”(或“包括”)或“具有”某些元件时，应当理解为，如果没有特别限制，则其可以仅包含(或包括)或具有那些元件，或者其可以包含(或包括)或具有其他元件以及那些元件。除非另作说明，否则单数形式的术语可以包括复数形式。图1是图示根据本专利技术实施例的半导体器件1000的示图。参见图1，半导体器件1000可以包括：存储单元阵列110，在其中储存数据；电路组120，对存储单元阵列110执行擦除、编程、读取和耗损均衡操作；以及控制电路130，控制电路组120，从而执行擦除、编程、读取和耗损均衡操作。存储单元阵列110可以包括第一存储块MB1到第k存储块MBk(k是正整数)。第一存储块MB1到第k存储块MBk具有彼此相同的配置，且共享位线BL。第一存储块MB1到第k存储块MBk分别包括第一主数据储存单元到第k主数据储存单元以及第一循环信息储存单元到第k循环信息储存单元。基于第一存储块MB1来描述，第一存储块MB1可以包括第一主数据储存单元和第一循环信息储存单元。第一主数据储存单元和第一循环信息储存单元可以包括具有二维(2D)结构或三维(3D)结构的多个单元串。例如，在2D单元串中，存储单元安置在平行于衬底的方向上，在3D单元串中，存储单元安置在垂直于衬底的方向上。存储单元的栅极分别连接到字线WL，其源极选择晶体管分别连接到源极选择线SSL，其漏极选择晶体管分别连接到漏极选择线DSL。漏极选择晶体管的漏极连接到位线BL，源极选择晶体管的源极共同连接到共源极线(未示出)。存储单元安置在漏极选择晶体管和源极选择晶体管之间。当将在第一主数据储存单元中包括的存储单元定义为主存储单元时，可以将在第一循环信息储存单元中包括的存储单元定义为标志单元。由用户储存的主数据可以储存在主存储单元中，循环信息可以储存在标志单元中。循环信息包括关于循环数(即，循环次数)的信息。而且，关于半导体器件的操作的各种信息可以储存在标志单元中。由于第一存储块MB1到第k存储块MBk执行不同的操作，故在第一循环信息储存单元到第k循环信息储存单元中可以储存不同的第一循环信息到第k循环信息CN<k:1>。电路组120可以包括电压发生电路21、行解码器22、页缓冲器23、列解码器24和输入/输出电路25。电压发生电路21根据在控制电路130的控制下的擦除、编程、读取和耗损均衡操作而产生具有各种电平的操作电压VR。例如，操作电压VR包括具有各种电平的电压，诸如擦除电压、编程电压、读取电压和通过电压(pass voltage)。行解码器22响应于行地址RADD而选择包括在存储单元阵列110中的存储块中的一个，并将操作电压传送到连接到选中的存储块的字线WL、漏极选择线DSL和源极选择线SSL。页缓冲器23通过位线BL与存储块相连接，在编程、读取或擦除操作期间响应于页缓冲器控制信号PBSIGNALS而通过位线BL来与选中的存储块交换数据，并暂时储存接收的数据。例如，页缓冲器23可以通过位线BL来接收第一循环信息到第k循环信息CN<k:1>。列解码器24响应于列地址CADD而与页缓冲器23交换数据。例如，列解码器24可以从页缓冲器23接收第一循环信息到第k循环信息CN<k:1>。输入/输出电路25将从外部接收的命令信号CMD和地址ADD传送到控制电路130，将从外部接收的数据DATA传送到列解码器24，并将从列解码器24接收的数据DATA输出到外部或将从列解码器24接收的数据DATA传送到控制电路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：存储块，包括主数据储存单元和循环信息储存单元；电路组，对存储块执行耗损均衡操作；以及控制电路，基于循环信息来设定阈值，并控制电路组从而基于设定的阈值来执行耗损均衡操作。

【技术特征摘要】
2015.02.05 KR 10-2015-00180751.一种半导体器件，包括：存储块，包括主数据储存单元和循环信息储存单元；电路组，对存储块执行耗损均衡操作；以及控制电路，基于循环信息来设定阈值，并控制电路组从而基于设定的阈值来执行耗损均衡操作。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，主数据储存在主数据储存单元中，以及关于存储块的循环数的数据储存在循环信息储存单元中。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，电路组包括：电压发生电路，在控制电路的控制下产生用于耗损均衡操作的具有各种电平的操作电压；行解码器，基于从控制电路输出的行地址来选择存储块中的一个，并将操作电压传送给选中的存储块；页缓冲器，基于从控制电路输出的页缓冲器控制信号来接收在存储块中储存的循环信息；列解码器，基于从控制电路输出的列地址来从页缓冲器接收循环信息；以及输入/输出单元，将从外部接收的命令信号和地址传送给控制电路，将从外部接收的数据传送给列解码器，并将从列解码器接收的循环信息传送给控制电路。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，控制电路包括：耗损均衡阈值计算单元，基于循环信息计算各种值；以及耗损均衡阈值储存单元，储存从耗损均衡阈值计算单元输出的第一阈值或比第一阈值小的第二阈值。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，耗损均衡阈值计算单元计算存储块的循环数的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相植，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR