非易失性存储器设备、编程方法和其编程验证方法技术

本发明专利技术公开了非易失性存储器设备和编程方法和其编程验证方法。一种用于非易失性存储器设备的编程验证方法，包括：关于第一级执行第一失败位计数操作以生成第一失败位累积值，并且将第一失败位累积值与第一失败参考值相比较以确定编程失败。当第一失败位累积值小于第一失败参考值时，执行用于第二阶段的第二失败位计数操作以生成第二失败位累积值。将第二失败位累积值与第二参考值相比较以确定编程失败。第二失败参考值不同于第一失败参考值。

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉引用于2015年8月13日提交的并且题目为“NonvolatileMemoryDeviceandProgramMethodandProgramVerificationMethodThereof”的韩国专利申请第10-2015-0114801号通过引用被整体合并于此。
在这里描述的一个或多个实施例涉及一种非易失性存储器设备、编程方法和编程验证方法。
技术介绍
从包括硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等等的一个或多个半导体材料制造半导体存储器。半导体存储器设备包括易失性存储器设备和非易失性存储器设备。被称为闪速存储器设备的一种非易失性存储器设备因为其快速的操作速度、低功率、低噪声和大容量特性，在各个领域中被使用。闪速存储器设备可以使用增量阶跃脉冲编程(ISPP)方案对数据进行编程。在此种方案中，通过执行多个编程循环来对数据进行编程。每个编程循环可以包括将编程脉冲施加到字线的编程步骤和对存储单元的状态进行验证的验证步骤。在验证步骤中，根据对失败位(例如，未被编程到目标编程状态的存储单元)进行计数的结果来确定编程通过或编程失败。根据该确定的结果来执行下一个编程循环。执行失败位计数操作的时间可能比执行编程步骤或验证读取操作的时间长。因此，下一个编程循环的执行可能由于较长的计数操作而延迟。这降低总的编程速度。
技术实现思路
根据一个或多个实施例，一种用于非易失性存储器设备的编程验证方法包括：关于多个级中的第一级执行第一失败位计数操作以生成第一失败位累积值；将第一失败位累积值与第一失败参考值相比较以确定编程失败；当第一失败位累积值小于第一失败参考值时，关于级中的第二级执行第二失败位计数操作以生成第二失败位累积值；以及将第二失败位累积值与第二参考值相比较以确定编程失败，其中，关于多个存储单元的验证读取结果被划分到级中，并且其中第二失败参考值不同于第一失败参考值。根据一个或多个其他实施例，一种非易失性存储器设备的编程验证方法包括：基于第一失败参考值关于多个级中的至少一个执行失败位计数操作以确定编程失败；以及基于不同于第一失败参考值的第二失败参考值关于剩余的级中的至少一个执行失败位计数操作以确定编程失败，其中，关于多个存储单元的验证读取结果被划分到级中。根据一个或多个其他实施例，一种用于非易失性存储器设备的编程方法包括：向所选择的字线施加编程电压；向所选择的字线施加至少一个验证电压以关于连接到所选择的字线的存储单元执行验证读取操作；以及基于验证读取操作的结果来确定编程通过或编程失败，其中，确定编程通过或编程失败包括基于验证读取操作的结果关于存储单元执行失败位计数操作以生成失败位累积值并且将失败位累积值与失败参考值相比较以确定编程通过，其中，在执行失败位计数操作时改变失败参考值。附图说明通过参考附图来详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将明显，在附图中：图1图示出非易失性存储器系统的实施例；图2图示出非易失性存储器设备的实施例；图3图示出存储单元阵列的实施例；图4图示出存储单元的阈值电压分布和存储单元的编程操作的示例；图5图示出非易失性存储器设备的另一个实施例；图6图示出通过/失败(P/F)检查器的操作的实施例；图7图示出图6的操作方法的实施例；图8图示出多个编程循环的实施例；图9图示出与图8中的编程循环有关的实施例；图10图示出P/F检查器的时序图的实施例；图11图示出非易失性存储器设备的时序图的实施例；图12图示出参考值管理单元的实施例；图13图示出非易失性存储器设备的另一个实施例；图14图示出图13的非易失性存储器设备的操作的实施例；图15图示出非易失性存储器设备的另一个实施例；图16图示出图15的非易失性存储器设备的P/F检查器的操作的实施例；图17图示出与图16的P/F检查器有关的操作方法的实施例；图18图示出图14的非易失性存储器设备的P/F检查器的另一个操作的实施例；图19图示出与图18中的P/F检查器的操作有关的操作方法的时序图的实施例；图20图示出非易失性存储器设备的编程操作的实施例；图21图示出非易失性存储器设备的单元阵列中的存储块的实施例；图22图示出存储卡系统的实施例；图23图示出固态驱动系统的实施例；并且图24图示出电子系统的实施例。具体实施方式现在将在下文中参考附图更全面地描述示例实施例；然而，它们可以具体表现为不同的形式并且不应当被理解为限于在本文阐明的实施例。更确切些，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，并且将向本领域技术人员传达示意性实施方式。可以将实施例组合以形成附加的实施例。根据示例实施例的非易失性存储器设备可以通过执行多个编程循环对存储单元进行编程。编程循环中的每一个可以包括编程步骤和验证步骤，并且验证步骤可以包括验证读取操作和失败位计数操作。非易失性存储器设备可以通过经由在失败位计数操作关于多个级中的每一个的计数操作生成计数值和累积值并且将累积值与参考值(或，可变参考值)相比较来确定编程通过或编程失败。非易失性存储器设备可以基于编程通过或编程失败来执行下一个编程循环。在这时，非易失性存储器设备可以在失败位计数操作期间改变与每个级相对应的参考值，并且因此非易失性存储器设备可以在关于所有级的失败位计数操作被执行之前提前确定编程通过或编程失败。可以在编程通过或编程失败被确定之后跳过关于剩余的级的计数操作。因此，可以减少由于失败位计数操作所引起的开销。这意味着非易失性存储器设备的编程性能被提高。图1图示出包括存储器控制器110和非易失性存储器设备120的非易失性存储器系统100的实施例。在示例实施例中，可以利用一个芯片、一个半导体封装或一个模块来实施非易失性存储器系统100。替换地，可以利用一个芯片、一个半导体封装或一个模块来实施非易失性存储器系统100的存储器控制器110和非易失性存储器设备120中的每一个。非易失性存储器系统100可以连接到外部设备(例如，主机、应用处理器，等等)，并且可以用作外部设备的存贮介质。非易失性存储器系统100例如可以是存储卡、记忆棒、或者诸如固态驱动器(SSD)之类的大容量存储介质。例如，在外部设备的控制下，存储器控制器110可以控制非易失性存储器设备120。存储器控制器110可以向非易失性存储器设备120传送地址ADDR和命令CMD，或者可以与非易失性存储器设备120交换数据和控制信号CTRL。例如，为了将数据存储在非易失性存储器设备120中，存储器控制器401a可以向存储器模块120传送地址ADDR、命令CMD、数据和控制信号CTRL。为了从非易失性存储器设备120读取数据，存储器控制器110可以向非易失性存储器设备120传送地址ADDR、命令CMD和控制信号CTRL。在示例实施例中，存储器控制器110可以向非易失性存储器设备120传送地址ADDR和命令CMD，并且可以与非易失性存储器设备120交换数据和控制信号CTRL。存储器控制器110可以包括错误校正电路(ECC)111。ECC111可以检测和校正从非易失性存储器设备120读取的数据的错误。例如，ECC111可以生成关于第一数据的纠错码以被存储在非易失性存储器设备120中。ECC111可以从非易失性存储器设备120中读本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非易失性存储器设备的编程验证方法，该方法包括：关于多个级中的第一级执行第一失败位计数操作以生成第一失败位累积值；将第一失败位累积值与第一失败参考值相比较以确定编程失败；当第一失败位累积值小于第一失败参考值时，关于级中的第二级执行第二失败位计数操作以生成第二失败位累积值；以及将第二失败位累积值与第二失败参考值相比较以确定编程失败，其中，将关于多个存储单元的验证读取结果划分到级中，并且其中第二失败参考值不同于第一失败参考值。

【技术特征摘要】
2015.08.13 KR 10-2015-01148011.一种用于非易失性存储器设备的编程验证方法，该方法包括：关于多个级中的第一级执行第一失败位计数操作以生成第一失败位累积值；将第一失败位累积值与第一失败参考值相比较以确定编程失败；当第一失败位累积值小于第一失败参考值时，关于级中的第二级执行第二失败位计数操作以生成第二失败位累积值；以及将第二失败位累积值与第二失败参考值相比较以确定编程失败，其中，将关于多个存储单元的验证读取结果划分到级中，并且其中第二失败参考值不同于第一失败参考值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，比较第一失败位累积值包括：当第一失败位累积值大于或等于第一失败参考值时，输出失败信号。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：当第一失败位累积值大于或等于第一失败参考值时，跳过将不同于第一失败参考值的第二失败参考值与第二失败位累积值相比较以确定编程失败。4.根据权利要求1所述的方法，其中：第一失败位计数操作指示对与第一级相对应的存储单元之中的未被编程到目标编程状态的存储单元进行计数的操作，并且第二失败位计数操作指示对与第二级相对应的存储单元之中的未被编程到目标编程状态的存储单元进行计数的操作。5.根据权利要求1所述的方法，其中，第一失败参考值小于第二失败参考值。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当在第一失败位累积值的比较或第二失败位累积值的比较中确定编程失败时，执行关于存储单元的验证读取操作。7.根据权利要求1所述的方法，其中，比较第一失败位累积值包括：将第一失败位累积值与第一通过参考值相比较以确定编程通过。8.根据权利要求7所述的方法，其中，当第一失败位累积值小于或等于第一通过参考值时，该方法包括：确定编程操作为编程通过；以及跳过执行第二失败位计数操作以生成第二失败位累积值和将第二失败参考值与第二失败位累积值相比较以确定编程通过。9.根据权利要求7所述的方法，其中，第一失败参考值小于第二失败参考值。10.根据权利要求1所述的方法，其中，执行第一失败位计数操作包括：关于第一级执行第一失败位计数操作以生成对与第一级相对应的存储单元之中的、未被编程到目标编程状态的存储单元的数量进行指示的第一失败位计数值。11.根据权利要求10所述的方法，其中，比较第一失败位累积值包括：将第一失败位计数值与固定参考值相比较以确定编程通过。12.根据权利要求1所述的方法，其中，根据非易失性存储器设备的读取裕量、单元中所存...

【专利技术属性】
技术研发人员：林惠镇，尹盛远，朴一汉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR