具有单元群体分布辅助的读取容限的存储器制造技术

本发明专利技术呈现一种存储器，其在所存储状态分布被降级时使用数种技术来提取其存储 元件的数据内容。如果所述所存储状态分布已降级，则使用经修改的读取条件来执行对 存储器单元的次级评估。基于这些补充评估的结果，存储器装置确定用以最佳地决定所 存储数据的读取条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及读取非易失性及其它存储器装置的数据内容，且更明确地说，涉 及使用关于存储器单元群体的编程电平分布的信息以更准确地读取经降级分布的内容。
技术介绍
随着快闪及其它存储器装置转变成较小几何形状，负面影响数据存储稳固性的许多 现象的影响有所增加。这些因素包括过度编程、读取与编程干扰以及数据保存能力问题。 随着每单元状态数目增加且随着所存储阈值电压的操作窗收縮，这些问题通常进一步受 到加剧。在存储器装置的设计阶段中通常通过可在设计内做出的各种折衷来解决这些因 素。这些折衷可增加或减小这些因素中的一个因素或其它因素的影响且/或相对于其它因 素折衷这些因素中的一些因素，例如性能、耐久性、可靠性等。除了存储器设计内的折 衷以外，还存在许多系统级机制，其可在需要时被并入以补偿这些现象从而实现产品级 规格。这些系统机制包括ECC、磨损均衡、数据刷新(或刷洗)及读取容限(或英 勇恢复)，例如在第7,012,835号、第6,151,246号且尤其是第5,657,332号美国专利中 论述。以上现象通常在编程期间、在后续存储器操作期间或随时间具有影响单元电压阈值 分布的影响，且相对于二进制存储器存储来说，其通常在多状态存储器存储中具有较大 影响。所述影响通常将扩展单元群体内的给定存储器状态的电压阈值电平，且在一些情 况下，将移位单元阈值电平，使得其在正常读取条件下读入错误状态，在此情况下，用 于那些单元的数据位变为错误的。随着具有较小几何形状的存储器逐渐集成到存储产品 中，预期克服所预期的存储器现象所需要的存储器级折衷将使得难以实现所需要的产品 级规格。因此，将需要对这些装置的改进。
技术实现思路
本专利技术呈现一种存储器装置及数种确定其数据内容的方法。在第一参考条件及多个 次级参考条件下评估所述装置的存储器单元。基于比较在第一参考条件与第二参考条件 下评估的存储器单元的数目，存储器装置基于在所述多个参考条件下评估的存储器单元 的数目的改变速率而确立用于数据状态的读取条件。在一些实施例中，响应于确定使用标准读取条件的评估具有不可接受的错误水平而8执行所述使用多个次级读取条件的存储器单元的评估。基于使用标准读取条件及多个次 级读取条件的评估的结果而提取关于存储器单元的经编程状态群体分布的信息。确定不 同于标准读取条件的经修改的读取条件，在所述经修改的读取条件下将评估存储器单元 以基于关于经编程状态群体分布的信息而确定其数据内容。本专利技术的额外方面、优点及特征包括于以下对其示范性实例的描述中。出于所有目 的，本文中参考的所有专利、专利申请案、论文、书籍、说明书、其它出版物、文献及 项目的全文均以引用的方式并入本文中。就任何所并入的出版物、文献或事物与本文献 的文本之间的术语定义或使用中的任何不一致性或冲突方面来说，应以本文献中的术语 定义或使用为准。 附图说明可通过结合附图参看以下描述内容来最好地理解本专利技术，在附图中 图1展示经编程存储器状态的经降级分布的实例。 图2是说明本专利技术各方面的流程图。具体实施例方式本专利技术涉及读取存储器系统的数据内容。当数据(不管是以每存储器单元二进制还 是多状态形式存储)被编程到存储器中时，被编程到给定状态的个别单元的群体将形成 围绕对应于相应存储状态的参数的所要值的分布。举例来说，在快闪存储器的情况下，其阈值电压表征特定数据状态。如果数据状态对应于例如为2伏的阈值电压，则被编程 到此状态的单元将并非全部在恰好2.0伏处结束，而是在大部分位于用于所述状态的对 应编程验证电平上方的分布上展开。虽然在编程时可良好地定义并清楚地分开对应于数 据状态的分布，但随时间及操作历史，所述分布可扩展。由于用以区分一个状态与另一 状态的读取条件可能不再正确地读取其阈值已过多移位的单元的状态，所以此降级可能 导致数据的误读取。如在
技术介绍
部分中所论述，随着存储器装置的大小不断变小、使用较低操作电压 且每存储器单元存储较多状态，负面影响数据存储稳固性的各种现象的影响有所增加。 这些因素包括与给定存储器技术相关联的过度编程、读取与编程干扰、数据模式/历史影 响及数据保存能力问题。在快闪及其它存储器装置的设计阶段中通常通过在设计内做出 的许多折衷来解决这些因素，所述折衷可增加或减小一个因素或其它因素的影响且/或相 对于其它因素折衷这些因素中的一些因素，例如性能、耐久性、可靠性等。除了给定存 储器设计中固有的折衷以外，存在许多系统级机制，其可在需要时设计于系统中以补偿这些现象从而实现产品级规格。这些系统机制包括错误校正码(ECC)、磨损均衡、数 据刷新(或刷洗)及读取容限(或英勇恢复)。在完全并入本文中且在许多位置中参考的第5，657，332号美国专利中描述了此些先 前方法连同适当结构，其可视为上面可并入本专利技术的各种方面的电路及其它存储器装置 元件的基础实施例。在需要参考特定存储器阵列实施例时，可将存储器的示范性实施例 视为NAND型快闪存储器，例如在第5,570,315号、第5,903,495号及第6，046，935号美 国专利中描述的NAND型快闪存储器。影响分布的各种现象通常在编程期间、在后续存储器操作期间或随时间具有影响单 元分布的影响，且相对于二进制存储器存储来说，其通常在多状态存储器存储中具有较 大影响。所述影响通常将扩展给定状态内的单元群体中的阈值电压(或其它适用状态参 数)，且在一些情况下，将移位单元的阈值电压，使得其在正常读取条件下读入错误状 态，在此情况下，用于那些单元的数据位为错误的。图1中示意性地说明典型情形。图1展示存储器存储单元对参数Vth的分布，其分 别定义用于两个对应数据状态A及B的不同存储器状态阈值电压分布Da及Db。为了 使实例具体，这些数据状态可被视为用于快闪存储器的单元的数据状态，其中所述参数 为阈值电压。展示用于两个状态A及B的分布。这些状态可为在二进制存储器情况下的 唯一状态或多状态存储器的两个相邻状态。在最初编程这些状态时，其相关联阈值电压 电平基于一组验证电平，其中具有给定数据状态的所有单元被编程，直到其阈值电压电 平位于对应验证电平上方为止。用于A及B状态的这些初始编程后分布经展示为Da及db且使用对应的验证点Va^及VBver。在此存储器实例中对给定单元的编程从较低电压阈值电平行进到较高电平，且一旦其验证成功就被正常终止，使得具有给定状态的经成 功编程的单元通常将位于验证电平上方，所述验证电平的最大值通常通过由一个给定编 程脉冲引起的移动量来指示。因为一些单元与主流单元群体相比相对较快地编程且通常 未对编程过快的单元做出防备，所以这可能在阈值电压分布的较高末端上导致些许尾部。已知用以改进分布紧密度的各种编程技术，其中一些编程技术在第6,738,289号、 第6,621,742号及第6,522,580号美国专利中描述。为了读取此存储器的数据内容，接着可使用所述验证点作为读取比较点，但通常将 读取点在较少编程(较低电压)方向移位些许以提供一些安全容限。举例来说，在图1 中，点V副可用作正常读取点以区分A状态与B状态。(在多状态存储器的情况下，其 实际上将区分状态A及任何较低状态与状态B及任何较高状态，其中用于解开各种多状 态的技术在此项技术中为熟悉的。)由于以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有多个存储器单元的存储器装置中读取所述存储器单元以确定所述存储器单元中的哪些存储器单元含有对应于数据状态中的选定一者的数据的方法，所述多个存储器单元每一者存储至少两个数据状态中的一者，所述方法包含：　在第一参考条件下评估所述存 储器单元；　在多个次级参考条件下评估所述存储器单元；及　基于比较在所述第一参考条件下与在所述第二参考条件下评估的存储器单元的数目而确定读取条件，在所述读取条件下将确定含有对应于所述数据状态中的所述选定一者的数据的所述存储器单元， 其中基于在所述多个参考条件下评估的存储器单元的数目的改变速率来确定所述读取条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.27 US 11/535,853;2006.9.27 US 11/535,8791.一种在具有多个存储器单元的存储器装置中读取所述存储器单元以确定所述存储器单元中的哪些存储器单元含有对应于数据状态中的选定一者的数据的方法，所述多个存储器单元每一者存储至少两个数据状态中的一者，所述方法包含在第一参考条件下评估所述存储器单元；在多个次级参考条件下评估所述存储器单元；及基于比较在所述第一参考条件下与在所述第二参考条件下评估的存储器单元的数目而确定读取条件，在所述读取条件下将确定含有对应于所述数据状态中的所述选定一者的数据的所述存储器单元，其中基于在所述多个参考条件下评估的存储器单元的数目的改变速率来确定所述读取条件。2. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包含确定所述第一参考条件下的评估结果是否具有不可接受的错误，其中所述在所述 多个次级参考条件下评估所述存储器单元响应于第一参考点处的所述评估结果具 有不可接受的错误。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述确定所述第一参考条件下的所述评估结果是 否具有不可接受的错误是基于错误校正码结果。4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述所确定的读取条件是所述次级参考条件中的一者。5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述所确定的读取条件是不同于所述第一及次级参考条件中的一者的参考条件。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多个评估条件使用相同的偏置条件但使用不 同的参考点。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述参考点是电流电平。8. 根据权利要求6所述的方法，其中所述参考点是电压电平。9. 根据权利要求6所述的方法，其中所述参考点是时间值。10. 根据权利要求l所述的方法，其中所述第一参考条件是第一偏置条件集合，且所述 多个次级参考条件是多个次级偏置条件集合。11. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述第一偏置条件集合及所述次级偏置条件集 合通过不同的控制栅极电压来区分彼此。12. 根据权利要求l所述的方法，其中所述存储器单元是非易失性存储器单元。13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述存储器单元是电荷存储装置。14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述存储器装置是快闪存储器。15. 根据权利要求1所述的方法，其中所述存储器装置包括含有所述存储器单元的存储 器及控制器，其中所述确定读取条件在所述存储器内执行。16. 根据权利要求1所述的方法，其中所述存储器装置包括含有所述存储器单元的存储 器及控制器，其中所述确定读取条件由所述控制器来执行。17. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一参考条件由一个或一个以上参考单元来 确立。18. —种确定具有多个存储器单元的存储器装置的数据内容的方法，所述多个存储器单 元每一者存储至少两个数据状态中的一者，所述方法包含使用标准读取条件评估所述存储器单元；确定使用标准读取条件的所述评估是否具有不可接受的错误水平；响应于使用标准读取条件的所述评估具有不可接受的错误水平，使用多个次级读 取条件执行对所述存储器单元的评估；基于使用所述标准读取条件及所述多个次级读取条件的所述评估的结果而提取 关于所述存储器单元的经编程状态群体分布的信息；及确定不同于所述标准读取条件的经修改的读取条件，在所述经修改的读取条件下 将评估所述存储器单元以基于关于所述经编程状态群体分布的所述信息而确定其 数据内容。19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述提取关于所述存储器单元的所述经编程状 态群体分布的信息包括比较使用所述标准读取条件评估的存储器单元的数目、使用所述多个次级读取条件评估的存储器单元的数目及在所述标准和次级读取条件下 评估的存储器单元的数目的改变速率。20. 根据权利要求18所述的方法，其中所述确定使用标准读取条件的所述评估是否具 有不可接受的错误水平是基于错误校正码结果。21. 根据权利要求18所述的方法，其中所述经修改的读取条件是所述次级读取条件中 的一者。22. 根据权利要求18所述的方法，其中所述经修改的读取条件是不同于标准读取条件 及所述次级读取条件中的一者的读取条件。23. 根据权利要求18所述的方法，其中所述多个读取条件使用相同的偏置条件但使用 不同的参考点。24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述参考点是电流电平。25. 根据权利要求23所述的方法，其中所述参考点是电压电平。26. 根据权利要求23所述的方法，其中所述参考点是时间值。27. 根据权利要求18所述的方法，其中所述标准读取条件是第一偏置条件集合，且所 述多个次级读取条件是多个次级偏置条件集合。28. 根据权利要求27所述的方法，其中所述第一偏置条件集合及所述次级偏置条件集 合通过不同的控制栅极电压来彼此区分。29. 根据权利要求18所述的方法，其中所述存储器单元是非易失性存储器单元。30. 根据权利要求29所述的方法，其中所述存储器单元是电荷存储装置。31. 根据权利要求30所述的方法，其中所述存储器装置是快闪存储器。32. 根据权利要求18所述的方法，其中所述存储器装置包括含有所述存储器单元的存 储器及控制器，其中所述提取关于所述存储器单元的所述经编程状态群体分布的信 息及所述确定经修改的读取条件是在所述存储器内执行。33. 根据权利要求18所述的方法，其中所述存储器装置包括含有所述存储器单元的存 储器及控制器，其中所述提取关于所述存储器单元的所述经编程状态群体分布的信 息及所述确定经修改的读取条件由所述控制器来执行。34. 根据权利要求18所述的方法，其中所述标准读取条件由一个或一个以上参考单元 来确立。35. —种存储器装置，其包含存储器单元阵列，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯·J·冈萨雷斯，丹尼尔·C·古特曼，
申请(专利权)人：桑迪士克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US