[发明专利]解决非易失性存储器结构中相邻平面干扰条件的对策模式

说明书

一种用于对经历相邻平面干扰的非易失性存储器的无缺陷平面进行编程的对策方法，包括：一经确定第一平面已完成当前状态的编程但其中并非全部平面均已完成编程，循环计数递增并且确定循环计数是否超过阈值。如果是，则停止编程(多个)未完成平面，并通过暂停循环计数和比特扫描模式来恢复编程(多个)完成的平面，并在下一个编程脉冲上施加预定的回滚电压以减少编程电压偏置。当循环计数最后递增时，一旦阈值电压电平等于编程电压偏置，恢复循环计数和比特扫描模式。BSPF标准适用于每个编程的状态。只有在确定编程的状态未完成时才会前进到下一个循环。

技术领域

本公开涉及固态驱动器或其他装置中的非易失性存储器储存系统，包括 但不限于闪速驱动器或嵌入式/可移动闪速封装体。更具体地，本公开涉及用 于编程非易失性存储器结构的系统和方法。

背景技术

由于新兴技术和市场力量，固态驱动器(SSD)正在稳步取代以前依赖 磁介质旋转来读取和写入数据的传统数据储存系统(例如，硬盘驱动器)。 固态存储器不包括任何机械或移动部件，而是包括集成电路组件或互连的闪 速部件，以提供非易失性储存，即使在计划或计划外的电源中断期间，储存 的数据也可以持久地保留在非易失性储存中。因此，与基于磁盘的储存相比， 固态驱动器本质上更快、更鲁棒(即，更不容易受到数据丢失和损坏的影响)， 并且消耗更少的电力并且更紧凑。因此，非易失性存储器对于许多类型的计 算、消费电子和独立的外部储存(例如，USB驱动器)装置来说是一种鲁棒 的储存解决方案。

对于一些闪速存储器类型，每个单独的存储器单元包括位于半导体衬底 的沟道区上方并与其隔离的浮置栅极，其中浮置栅极位于源极区和漏极区之 间。此外，在浮置栅极上方提供控制栅极并与浮置栅极隔离。因此，所得晶 体管的阈值电压(V_th)由保留在浮置栅极上的电荷量控制并取决于该电荷量。 具体而言，以类似开关的方式，在晶体管被激活以允许其源极和漏极之间导 通之前必须施加到控制栅极的最小电压量由保留在浮置栅极上的电荷电平 确定。因此，通过改变浮置栅极上的电荷电平以改变晶体管的阈值电压特性， 比特值数据可以被编程到存储器单元上和从存储器单元擦除。

如下文详细解释的，可以在单个存储器单元中储存的比特数量取决于可 以在该存储器单元的阈值电压窗口内划分的不同电压范围的数量。例如，为 了储存一数据比特(称为二进制数据)，存储器单元的可能阈值电压(Vth) 被分为两个范围，其中范围分别分配为逻辑数据“1”和“0”。以这种类型 的储存密度为特征的存储器单元可以被称为“单级单元”或SLC。

通过进一步将存储器单元的阈值电压窗口划分为附加的不同电压范围， 可以储存多级信息。这种存储器单元可以称为“多状态单元”。例如，为了 储存两位数据，可以将单元的阈值电压窗口划分为四个不同电压范围(或状 态)，其中每个范围被分配一个特定比特值，该值等于例如“11”、“10”、 “01”和“00”。因此，在擦除操作之后，阈值电压为负，因此可以定义为 逻辑“11”。因此，正阈值电压可用于状态“10”、“01”、“00”。这种 储存密度的存储器单元可以被称为例如“多级单元”或MLC。在另一个示例 中，为了存储三位数据，单元的电压阈值窗口可以被划分为八个不同电压范 围(或状态)，其中每个范围被分配一个特定比特值，该值等于例如“111”、 “110”、“100”、“010”、“011”、“000”、“001”和“101”。这种 储存密度的存储器单元可以被称为例如“三级”或“三级单元”(TLC)。 在另一个示例中，为了存储四位数据，可以将存储器单元的电压阈值窗口划 分为16个不同电压范围(或状态)，其中每个电压范围被分配一个特定比 特值，该值等于例如、“1111”、“1110”、“1100”、“1000”、“0111”、 “0011”、“0001”、“0000”、“0001”、“1001”、“1101”、“1011”、 “0110”、“0100”、“0101”和“1010”。这种类型的储存密度的存储器 单元可以被称为例如“四级单元”(QLC)。

被编程到存储器单元中的数据与存储器单元的阈值电压电平之间的具 体关系取决于存储器单元所采用的数据编码方案。