存储器及其操作方法、存储器系统技术方案

技术编号:36383184 阅读:16 留言:0更新日期:2023-01-18 09:45
本公开实施例提供了一种存储器及其操作方法、存储器系统。其中,存储器包括:至少一个存储单元阵列块及控制逻辑;存储单元阵列块包括多层存储单元以及对应每层存储单元设置的字线层;所述存储单元阵列块被划分为至少两个存储单元阵列子块,每个存储单元阵列子块包括若干层存储单元以及对应每层存储单元设置的字线层;所述控制逻辑与所述存储单元阵列块耦接,所述控制逻辑被配置为:采用块模式或者子块模式对所述存储单元阵列块进行擦除、读取或者编程操作;其中,在采用子块模式对所述存储单元阵列块进行擦除、读取或者编程操作时,至少根据所述两个存储单元阵列子块中一个存储单元阵列子块的状态,确定另一个存储单元阵列子块的操作策略。子块的操作策略。子块的操作策略。

【技术实现步骤摘要】
存储器及其操作方法、存储器系统


[0001]本公开涉及半导体
,尤其涉及一种存储器及其操作方法、存储器系统。

技术介绍

[0002]随着三维NAND型存储器技术的不断发展,三维NAND型存储器中堆叠结构的层数越来越高,从24层增长到48,96,128,176,甚至更高层数,从而存储器中单个存储阵列块的容量不断增加。然而,在当前主流为高层数的背景下,小容量的存储单元阵列块仍然存在需求。因此,亟待提供一种存储器及其操作方法,在尽量少更新固件的前提下,能够适应小容量的存储单元阵列块的需求。

技术实现思路

[0003]为解决现有存在的技术问题的一个或多个,本公开实施例提出一种存储器及其操作方法、存储器系统。
[0004]本公开实施例提供了一种存储器,包括:
[0005]至少一个存储单元阵列块及控制逻辑;其中,
[0006]存储单元阵列块包括多层存储单元以及对应每层存储单元设置的字线层;所述存储单元阵列块被划分为至少两个存储单元阵列子块,每个存储单元阵列子块包括若干层存储单元以及对应每层存储单元设置的字线层;
[0007]所述控制逻辑与所述存储单元阵列块耦接,所述控制逻辑被配置为:采用块模式或者子块模式对所述存储单元阵列块进行擦除、读取或者编程操作;其中,在采用子块模式对所述存储单元阵列块进行擦除、读取或者编程操作时,至少根据所述两个存储单元阵列子块中一个存储单元阵列子块的状态,确定另一个存储单元阵列子块的操作策略。
[0008]上述方案中,所述存储单元阵列块至少包括:靠近半导体层设置的第一存储单元阵列子块及位于第一存储单元阵列子块上的第二存储单元阵列子块。
[0009]上述方案中,所述第一存储单元阵列子块包含第一数目的字线层,所述第二存储单元阵列子块包含第二数目的字线层,其中,所述第一数目与所述第二数目相同或者不同。
[0010]上述方案中,所述存储单元阵列块还包括,设置在所述第一存储单元阵列子块和所述第二存储单元阵列子块之间的虚设存储单元层和相应的虚设字线层。
[0011]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:
[0012]针对所述第一存储单元阵列子块和第二存储单元阵列子块,均采用与采用块模式对所述存储单元阵列块进行写编程操作时的编程顺序相同的编程顺序。
[0013]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:针对所述第一存储单元阵列子块和第二存储单元阵列子块,均采用逆向编程顺序进行编程;其中,所述第一存储单元阵列子块从最靠近所述虚设存储单元层的存储单元层向最靠近底部选择栅的存储单元层的依次进行编程;所述第二存储单元阵列子块从最靠近顶部选择栅的存储单元层向最靠近所述虚设存储单元层的存储单元层依次进行编程。
[0014]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:根据所述两个存储单元阵列子块中一个存储单元阵列子块的状态,结合两个存储单元阵列子块之间的相对位置关系,确定另一个存储单元阵列子块的操作策略。
[0015]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于擦除状态时,确定所述第二存储单元阵列子块能够用于执行编程操作和擦除操作。
[0016]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于编程状态时,确定所述第二存储单元阵列子块部能够用于执行擦除操作且不能够用于执行编程操作。
[0017]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第二存储单元阵列子块处于擦除状态或者编程状态时,确定所述第一存储单元阵列子块能够用于执行编程操作和擦除操作。
[0018]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于编程状态且需要执行擦除操作,同时第二存储单元阵列子块处于编程状态时,将所述第一存储单元阵列子块执行擦除操作。
[0019]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于编程状态且需要执行擦除操作,同时第二存储单元阵列子块存储的数据无效时,将所述第一存储单元阵列子块和第二存储单元阵列子块一起执行擦除操作。
[0020]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第二存储单元阵列子块处于编程状态时,所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数小于或等于第一预设值。
[0021]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数大于所述第一预设值时,禁止对所述第一存储单元阵列子块执行编程/擦除操作,直到所述第二存储单元阵列子块中存储的数据被擦除。
[0022]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数大于所述第一预设值时,对所述第二存储单元阵列子块中存储的数据进行擦除操作和编程操作,随后所述第一存储单元阵列子块仍能够用于执行编程操作和擦除操作。
[0023]上述方案中,所述第一预设值的范围为:10

100。
[0024]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:采用磨损均衡算法对所述第一存储单元阵列子块和所述第二存储单元阵列子块进行处理,以使所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数和所述第二存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数的差值小于第二预设值。
[0025]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:在采用子块模式对所述存储单元阵列块进行读取操作时,根据所述两个存储单元阵列子块中每个存储单元阵列子块的状态,确定处于编程状态的所述存储单元阵列子块执行读取操作时所采用的电压控制策略。
[0026]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:在采用子块模式对所述存储单元阵列块进行读取操作时,待执行读取操作的所述存储单元阵列子块处于编程状态,当另一存储单元阵列子块处于擦除状态,则对所述待执行读取操作的所述存储单元阵列子块中选中的字线层施加第一读取电压,当另一存储单元阵列子块处于编程状态,则对所述待执行读取操作的所述存储单元阵列子块中选中的字线层施加第二读取电压,所述第一读取电压小于所述第二读取电压。
[0027]上述方案中,所述第一读取电压和所述第二读取电压是通过基准读取电压与补偿
电压的叠加获得的。
[0028]上述方案中,所述控制逻辑被配置为:
[0029]当另一存储单元阵列子块处于擦除状态,则将所述存储单元阵列块的读取电压偏移标记存储为第一状态;所述第一状态表征所述补偿电压小于零;
[0030]当另一存储单元阵列子块处于编程状态,则将所述存储单元阵列块的读取电压偏移标记存储为第二状态;所述第二状态表征所述补偿电压为零。
[0031]上述方案中,所述存储器还包括对应所述存储单元阵列块设置的寄存器;所述寄存储器被配置为存储所述存储单元阵列块对应的读取电压偏移标记;
[0032]所述控制逻辑被配置为:当所述存储单元阵列块中任一存储单元阵列子块的编程状态发生改变,更新所述寄存器的状态。
[0033]本公开实施例还提供了一种存储器系统,包括:
[0034]一个或多个如前述实施例所述的存储器;以及
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器,其特征在于,包括:至少一个存储单元阵列块及控制逻辑;其中,存储单元阵列块包括多层存储单元以及对应每层存储单元设置的字线层;所述存储单元阵列块被划分为至少两个存储单元阵列子块,每个存储单元阵列子块包括若干层存储单元以及对应每层存储单元设置的字线层;所述控制逻辑与所述存储单元阵列块耦接,所述控制逻辑被配置为:采用块模式或者子块模式对所述存储单元阵列块进行擦除、读取或者编程操作;其中,在采用子块模式对所述存储单元阵列块进行擦除、读取或者编程操作时,至少根据所述两个存储单元阵列子块中一个存储单元阵列子块的状态,确定另一个存储单元阵列子块的操作策略。2.根据权利要求1所述的存储器,其特征在于,所述存储单元阵列块至少包括:靠近半导体层设置的第一存储单元阵列子块及位于第一存储单元阵列子块上的第二存储单元阵列子块。3.根据权利要求2所述的存储器,其特征在于,所述第一存储单元阵列子块包含第一数目的字线层,所述第二存储单元阵列子块包含第二数目的字线层,其中,所述第一数目与所述第二数目相同或者不同。4.根据权利要求2所述的存储器,其特征在于,所述存储单元阵列块还包括,设置在所述第一存储单元阵列子块和所述第二存储单元阵列子块之间的虚设存储单元层和相应的虚设字线层。5.根据权利要求4所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:针对所述第一存储单元阵列子块和第二存储单元阵列子块,均采用与采用块模式对所述存储单元阵列块进行写编程操作时的编程顺序相同的编程顺序。6.根据权利要求5所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:针对所述第一存储单元阵列子块和第二存储单元阵列子块,均采用逆向编程顺序进行编程;其中,所述第一存储单元阵列子块从最靠近所述虚设存储单元层的存储单元层向最靠近底部选择栅的存储单元层的依次进行编程;所述第二存储单元阵列子块从最靠近顶部选择栅的存储单元层向最靠近所述虚设存储单元层的存储单元层依次进行编程。7.根据权利要求6所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:根据所述两个存储单元阵列子块中一个存储单元阵列子块的状态,结合两个存储单元阵列子块之间的相对位置关系,确定另一个存储单元阵列子块的操作策略。8.根据权利要求7所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于擦除状态时,确定所述第二存储单元阵列子块能够用于执行编程操作和擦除操作。9.根据权利要求7所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于编程状态时,确定所述第二存储单元阵列子块部能够用于执行擦除操作且不能够用于执行编程操作。10.根据权利要求7所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第二存储单元阵列子块处于擦除状态或者编程状态时,确定所述第一存储单元阵列子块能够用于执行编程操作和擦除操作。11.根据权利要求6所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于编程状态且需要执行擦除操作,同时第二存储单元阵列子块处于编程
状态时,将所述第一存储单元阵列子块执行擦除操作。12.根据权利要求11所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块处于编程状态且需要执行擦除操作,同时第二存储单元阵列子块存储的数据无效时,将所述第一存储单元阵列子块和第二存储单元阵列子块一起执行擦除操作。13.根据权利要求6所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第二存储单元阵列子块处于编程状态时,所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数小于或等于第一预设值。14.根据权利要求13所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数大于所述第一预设值时,禁止对所述第一存储单元阵列子块执行编程/擦除操作,直到所述第二存储单元阵列子块中存储的数据被擦除。15.根据权利要求13所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数大于所述第一预设值时,对所述第二存储单元阵列子块中存储的数据进行擦除操作和编程操作,随后所述第一存储单元阵列子块仍能够用于执行编程操作和擦除操作。16.根据权利要求13所述的存储器,其特征在于,所述第一预设值的范围为:10

100。17.根据权利要求2所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:采用磨损均衡算法对所述第一存储单元阵列子块和所述第二存储单元阵列子块进行处理,以使所述第一存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数和所述第二存储单元阵列子块的编程/擦除循环次数的差值小于第二预设值。18.根据权利要求1所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:在采用子块模式对所述存储单元阵列块进行读取操作时,根据所述两个存储单元阵列子块中每个存储单元阵列子块的状态,确定处于编程状态的所述存储单元阵列子块执行读取操作时所采用的电压控制策略。19.根据权利要求18所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:在采用子块模式对所述存储单元阵列块进行读取操作时,待执行读取操作的所述存储单元阵列子块处于编程状态,当另一存储单元阵列子块处于擦除状态,则对所述待执行读取操作的所述存储单元阵列子块中选中的字线层施加第一读取电压,当另一存储单元阵列子块处于编程状态,则对所述待执行读取操作的所述存储单元阵列子块中选中的字线层施加第二读取电压,所述第一读取电压小于所述第二读取电压。20.根据权利要求19所述的存储器,其特征在于,所述第一读取电压和所述第二读取电压是通过基准读取电压与补偿电压的叠加获得的。21.根据权利要求20所述的存储器,其特征在于,所述控制逻辑被配置为:当另一存储单元阵列子块处于擦除状态,则将所述存储单元阵列块的读取电压偏移标记存储为第一状态;所述第一状态表征所述补偿电压小于零;当另一存储单元阵列子块处于编程状态,则将所述存储单元阵列块的读取电压偏移标记存储为第二状态;所述第二状态表征所述补偿电压为零。22.根据权利要求21所述的存储器,其特征在于,所述存储器还包括对应所述存储单元阵列块设置的寄存器;所述寄存储器被配置为存储所述存储单元阵列块对应的读取电压偏移标记;
所述控制逻辑被配置为:当所述存储单元阵列块中任一存储单元阵列子块的编程状态发生改变,更新所述寄存器的状态。23.一种存储器系统,其特征在于,包括:一个或多个如权利要求1至22中任一项所述的存储器;以及存储控制器,其与所述存储器的耦接并控制所述存储器。24.如权利要求23所述的存储器系统,其特征在于,针对每个存储器,每个存储器中相应控制逻辑被配置为:当对应存储器中任一存储单元阵列子块执行相应的操作后,将所述存储单元阵列子块的状态发送给所述存储控制器;所述存储控制器被配置为:存储各存储器中任一存储单元阵列子块的状态,并在相应控制逻辑采用子块模式对所述存储器的存储单元阵列块进行读取操作之前,将所述存储单元阵列块中包含的所有子块的状态发送给相应控制逻辑。25.一种存储器的操作方法,其特征在于,所述存储器包括至少一个存储单元阵列块及控制逻辑;其中,存储单元阵列块包括多...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭晓江
申请(专利权)人:长江存储科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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