通过循环相关的电压斜坡目标和定时控制进行的峰值电流和编程时间优化制造技术

本发明专利技术公开了一种装置，该装置包括多个固态存储元件、耦接到多个固态存储元件的多个控制线以及与多个控制线通信的控制电路。该控制电路被配置为在控制线预充电阶段的第一时段期间，至少部分地基于与控制线的编程状态相关联的预测寄生电容，使用经调节的充电电流对多个控制线中的一个或多个未选择的控制线充电一定的时间段，并且在控制线预充电阶段的第二时段期间，使用未调节的充电电流将一个或多个未选择的位线充电至禁止电压电平。未选择的位线充电至禁止电压电平。未选择的位线充电至禁止电压电平。

【技术实现步骤摘要】
通过循环相关的电压斜坡目标和定时控制进行的峰值电流和编程时间优化


[0001]本技术涉及电存储设备。更具体地讲，本公开涉及用于在电压斜坡目标的循环相关控制期间优化峰值电流并使编程时间影响最小化的系统和方法。

技术介绍

[0002]在某些计算系统诸如固态存储器或数据存储系统中，高峰值电流电平可不利地影响性能和/或效率。虽然已经尝试在编程期间减小峰值电流电平的现有方法，但是它们通常引入不期望的副作用，诸如编程时间的显著增加，从而显著减慢存储器部件的操作。
[0003]存储器设备通常被提供为计算机或其他电子设备中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器等。在EEPROM或闪存NAND阵列架构中，存储器单元可被布置成行和列的矩阵，使得每个存储器单元的栅极通过行耦接到字线。存储器单元可一起布置成串，使得给定串中的存储器单元从源极到漏极在公共源极线和公共位线之间串联耦接在一起。更具体地讲，在当前NAND闪存设计中，最具挑战性的问题之一是减小峰值电流消耗(峰值ICC)，因为其可导致峰值功率下降，这可导致NAND闪存存储器中的故障。然而，减小峰值ICC的先前方法也引入了不可接受的性能下降，尤其是通过增加受影响的存储器设备的编程时间并降低操作性能。

技术实现思路

[0004]提供了一种装置，该装置包括多个固态存储元件、耦接到多个固态存储元件的多个控制线以及与多个控制线通信的控制电路。控制电路被配置为在控制线预充电阶段(stage)的第一时段(phase)期间，至少部分地基于与控制线的编程状态相关联的预测寄生电容，使用经调节的充电电流对多个控制线中的一个或多个未选择的控制线充电一定的时间段，并且在控制线预充电阶段的第二时段期间，使用未调节的充电电流将一个或多个未选择的位线充电至禁止电压电平。
[0005]本公开的各方面提供了对阈值检测参数V
HSATGT
的循环相关调整，从而允许减小大峰值ICC电流尖峰，同时以比非动态方法更少的tprog代价来优化总编程时间。本公开的各方面利用对控制线上的潜在数据模式的分析来预测编程周期的每个循环的位线电容性负载，然后可根据预期电容对每个脉冲不同地施加经调节至未调节的充电阈值参数V
HSATGT
。
[0006]提供了一种非易失性存储器设备，该非易失性存储器设备具有多个存储器单元，该多个存储器单元分别电耦接到多个位线；以及控制电路，该控制电路耦接到多个存储器单元并且被配置为执行以下步骤：基于多个存储器单元的编程周期来确定循环相关的编程调整参数；对由循环相关的编程调整参数修改的多个存储器单元执行编程和验证操作；并且其中确定循环相关的编程调整参数基于分别与多个存储器单元电连通的多个位线的相对电容。控制电路可提供任何期望的功能，包括被进一步配置为执行以下步骤：确定在编程
循环序列中被执行以完成对多个存储器单元的编程操作的编程循环的位置，并且其中确定循环相关的编程调整参数进一步基于循环在编程循环序列内的位置。此外，在非易失性存储器设备中，循环在编程控制电路序列内的位置可被确定为处于以下中的一者：开始节段、中间节段、或结束节段，并且如果循环位置在开始节段内，则将调整参数设定为第一较低值，如果循环位置在中间节段内，则将调整参数设定为较高值；而如果循环位置在结束节段内，则将调整参数设定为第二较低值。可以以任何期望的方式确定多个位线的相对电容，诸如基于分别分配给多个位线的禁止电压或编程电压的配置来确定电容。此外，还可以基于多个存储器单元的相应编程状态来确定多个位线的相对电容。
[0007]本公开的各个方面减小了存储器设备的峰值ICC电流。就此而言，修改对多个存储器单元的编程和验证操作可导致存储器设备的峰值电流利用率降低。此外，可调整存储器设备或其中的控制系统所使用的任何参数，以至少为峰值电流管理和定时/操作管理提供操作改进。在一个方面，编程调整参数包括用于相应位线的禁止电压充电的电压检测阈值，并且在另一方面，编程调整参数包括用于编程周期的编程恢复时段的位线均衡时间值，并且在又一方面，编程调整参数包括对编程周期的编程验证/读取时段的读取电压时间值的位线设置。循环相关的编程调整参数可基于存储器设备的存储器单元中的至少一个存储器单元的电压阈值状态。除了如上所述的存储设备之外，本公开的方法可阐述控制非易失性存储器设备的步骤，该非易失性存储器设备包括分别电耦接到多个位线的多个存储器单元，以及耦接到多个存储器单元的控制电路，该方法包括：基于多个存储器单元的编程周期来确定循环相关的编程调整参数；对由循环相关的编程调整参数修改的多个存储器单元执行编程和验证操作；并且其中确定循环相关的编程调整参数基于分别与多个存储器单元电连通的多个位线的相对电容。控制电路可提供任何期望的功能，包括被进一步配置为执行以下步骤：确定在编程循环序列中被执行以完成对多个存储器单元的编程操作的编程循环的位置，并且其中确定循环相关的编程调整参数进一步基于循环在编程循环序列内的位置。此外，在非易失性存储器设备中，循环在编程控制电路序列内的位置可被确定为处于以下中的一者：开始节段、中间节段、或结束节段，并且如果循环位置在开始节段内，则将调整参数设定为第一较低值，如果循环位置在中间节段内，则将调整参数设定为较高值；而如果循环位置在结束节段内，则将调整参数设定为第二较低值。可以以任何期望的方式确定多个位线的相对电容，诸如基于分别分配给多个位线的禁止电压或编程电压的配置来确定电容。此外，还可以基于多个存储器单元的相应编程状态来确定多个位线的相对电容。
附图说明
[0008]并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释其原理。在方便的情况下，相同的参考号将在整个附图中用来指代相同或相似的元件。
[0009]图1A示出了示例性存储器设备的框图。
[0010]图1B示出了包括编程电路、计数电路和确定电路的示例性控制电路的框图。
[0011]图2示出了根据本公开的原理的三个存储器串架构的示意图。
[0012]图3描绘了图1的存储器阵列的示例性二维配置中的存储器单元的块。
[0013]图4A示出了NAND串中的示例性电荷俘获存储器单元的剖视图。
[0014]图4B示出了沿着线429的图4A的结构的剖视图。
[0015]图5A示出了图1的感测块SB1的示例性框图。
[0016]图5B示出了图1的感测块SB1的另一个示例性框图。
[0017]图6A示出了图1的感测块SB1的示例性框图。
[0018]图6B示出了图1的感测块SB1的另一个示例性框图。
[0019]图6C是根据一个或多个实施方案的感测电路的框图。
[0020]图6D是根据本公开的一个或多个实施方案的另一个示例性框图，其示出了电荷泵电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非易失性存储器设备，包括：多个存储器单元，所述多个存储器单元分别电耦接到多个位线；和控制电路，所述控制电路耦接到所述多个存储器单元并且被配置为执行以下步骤：基于所述多个存储器单元的编程周期来确定循环相关的编程调整参数；对由所述循环相关的编程调整参数修改的所述多个存储器单元执行编程和验证操作；并且其中所述确定循环相关的编程调整参数基于分别与所述多个存储器单元电连通的多个位线的相对电容。2.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备，其中所述控制电路被进一步配置为执行以下步骤：确定在编程循环序列中被执行以完成对所述多个存储器单元的编程操作的编程循环的位置；并且其中所述确定循环相关的编程调整参数进一步基于所述循环在所述编程循环序列内的所述位置。3.根据权利要求2所述的非易失性存储器设备，其中：所述循环在编程控制电路序列内的位置被确定为处于以下中的一者：开始节段、中间节段、或结束节段；并且如果所述循环位置在所述开始节段内，则将所述调整参数设定为第一较低值；如果所述循环位置在所述中间节段内，则将所述调整参数设定为较高值；并且如果所述循环位置在所述结束节段内，则将所述调整参数设定为第二较低值。4.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备，其中基于分别分配给所述多个位线的禁止电压或编程电压的配置来确定所述多个位线的所述相对电容。5.根据权利要求4所述的非易失性存储器设备，其中基于所述多个存储器单元的相应编程状态来确定所述多个位线的所述相对电容。6.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备，其中修改对所述多个存储器单元的所述编程和验证操作导致所述存储器设备的峰值电流利用率降低。7.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备，其中所述编程调整参数包括用于相应位线的禁止电压充电的电压检测阈值。8.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备，其中所述编程调整参数包括用于所述编程周期的编程恢复时段的位线均衡时间值。9.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备，其中所述编程调整参数包括对所述编程周期的编程验证/读取时段的读取电压时间值的位线设置。10.根据权利要求1所述的非易失性存储器设备，其中所述确定循环相关的编程调整参数基于所述存储器设备的所述存储器单元中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦杰，H，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：