[发明专利]3D闪存中阈值电压的调整方法、系统以及3D闪存

说明书

本发明公开了一种3D闪存中阈值电压的调整方法、系统以及3D闪存，涉及闪存数据读取技术领域。其调整方法的技术要点包括在闪存块内预留部分的存储元作为核对存储元；在核对存储元上写入指定的核对数据；读取核对存储元上核对数据，作为读出数据；比较核对数据和读出数据，获得存储元的检测集合；基于比对检测集合，在七个阈值电压中选出问题阈值电压；并基于计算检测集合，修改问题阈值电压，本发明具有调节阈值电压准确的优点。

技术领域

本发明涉及闪存数据读取技术领域，更具体地说，它涉及一种3D闪存中阈值电压的调整方法、系统以及3D闪存。

背景技术

在3D闪存存储中,一个存储元内会同时存储3个比特，总共有8个电压状态，由7个阈值电压进行区分。在3D闪存读取一段数据时会受到多种错误源的影响。

为了保证读出的数据没有比特错误，数据在存储中一般会由纠错码ECC进行保护。如果ECC无法正确纠错，则存储元内的调整阈值电压进行重读，再对重读的数据进行ECC纠错。重复调整阈值电压并重读，直到ECC正确纠错完成读操作，或者达到最大迭代次数，仍然无法正确读出数据，读操作失败。

针对重读机制，现有工作提出不同方法来调整阈值电压，主要可以分为以下两种方法。第一种通过设置固定的电压调整策略，逐步调整电压。在闪存控制器中，设计好一套固定的电压调整值，当用默认阈值电压读出数据进行ECC解码失败需要调整电压重读时，穷尽所有的电压值，直到可以正确解码。例如，一种方法是设置一定的步长电压，每次调整将阈值电压增加或者减小步长电压大小进行重读。另一种方法是设置多组阈值电压预设值，读操作根据顺序采用预设的电压从第一组到最后一组，进行多次尝试，直到正确解码。

第二种通过记录额外信息，辅助阈值电压的调整。比如记录数据所在块的PE和保存时间等，在读数据时，利用这些信息，预测错误大小和方向，决定主要发生电压左偏或者右偏错误，以及偏移大小，以此来有针对性的调整电压，可以有效减少重读次数，提高读性能。

而第一种方式阈值电压的调节次数不可预测，可能需要进行大量的次数调节。而第二种方式，采用额外信息的记录需要较大的开销。因此亟需一种开销小且调节准确的阈值电压调节方法。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明的第一目的在于提供一种3D闪存中阈值电压的调整方法，其具有调节阈值电压准确优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种3D闪存中阈值电压的调整方法，包括：

在闪存块内预留部分的存储元作为核对存储元；

在核对存储元上写入指定的核对数据；

读取核对存储元上核对数据，作为读出数据；

比较核对数据和读出数据，获得存储元的检测集合；

基于比对检测集合，在七个阈值电压中选出问题阈值电压；

并基于计算检测集合，修改问题阈值电压。

通过采用上述技术方案，当ECC无法正确纠错时，通过比较核对数据和读出数据，获得存储元的检测集合，能够快速的选出七个阈值电压出现错误的集合。并且由于七个阈值电压错误的类型有限。通过错误的集合的对比分析能够选出在七个阈值电压选出出问题的阈值电压，能够根据检测集合分析出问题的阈值电压过大还是过小，并且能够给予一个基于经验的调节值。从而达到了无需其他辅助设备减小开销且调节准确的优点。

本发明进一步设置为：由闪存块上的每条字线上预留部分储存元作为该字线的核对存储元。

通过采用上述技术方案，对于大部分字线来说，部分存储元的错误与字线上总储存元的错误的比值和，部分存储元所占总储存元的比例非常接近；因此可以通过使用检测部分存储元的错误类型通过类推的方式，能够准确的获取到字线上总储存元的错误类型。