[发明专利]用于存储器装置中的写入操作的多阶跃预读

说明书

本发明提供与用于存储器装置中的写入操作的多阶跃预读相关的系统、方法和设备。在一种方法中，存储器装置具有包含存储器单元的存储器阵列。在对存储器单元执行写入操作前，存储器装置的控制器向存储器单元施加多个预读电压。控制器施加第一预读电压，以确定存储器单元中的哪些具有超过阈值的感测电流。响应于确定超过阈值的存储器单元的百分比太低(如低于固定极限)，控制器确定向存储器单元施加第二预读电压。第二预读电压的量值大于第一预读电压的量值，并且可施加第二预读电压以确保在适当地确定存储器单元的现有编程状态方面具有更高的可靠性。然后，控制器基于每个存储器单元的目标逻辑状态和待由控制器使用的编程模式来适当地向存储器单元施加写入电压。

技术领域

本文公开的至少一些实施例总体上涉及存储器装置，并且更具体地涉及但不限于在执行写入操作时向存储器单元施加多个预读电压的存储器装置。

背景技术

存储器装置广泛用于存储如计算机、无线通信装置、相机、数字显示器等各种电子装置中的信息。通过对存储器装置的不同状态进行编程来存储信息。例如，二进制装置具有两种状态，所述两种状态通常由逻辑“1”或逻辑“0”表示。在其它系统中，可以存储多于两种状态。为了获取所存储信息，电子装置的组件可以读取或感测存储器装置中的所存储状态。为了存储信息，电子装置的组件可以在存储器装置中写入或编程状态。

存在各种类型的存储器装置，包含磁性硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM(DRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、铁电RAM(FeRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)、闪速存储器、相变存储器(PCM)等。存储器装置可以是易失性的或非易失性的。非易失性存储器单元可以维持其所存储的逻辑状态很长一段时间，即使无外部电源存在也是这样。除非通过外部电源周期性地刷新，否则易失性存储器单元可能随时间推移而丢失其所存储状态。

存储装置为存储器装置的实例。典型计算机存储装置具有从主机计算机接收数据存取请求且进行经过编程的计算任务以实施所述请求的控制器，其方式可以特定针对于在所述存储装置中配置的媒体和结构。在一个实例中，存储器控制器管理存储在存储器中的数据且与计算机装置通信。在一些实例中，存储器控制器用于在移动装置或膝上型电脑中使用的固态驱动器，或数码相机中使用的媒体。

固件可以用于操作特定存储装置的存储器控制器。在一个实例中，当计算机系统或装置从存储器装置读取数据或将数据写入到存储器装置时，其与存储器控制器通信。

存储器装置通常将数据存储在存储器单元中。在一些情况下，存储器单元表现出可能源于各种因素的不均匀、可变的电气特性，所述各种因素包含统计过程变化、循环事件(例如，对存储器单元的读取或写入操作)或漂移(例如，硫族化物合金的电阻变化)等。

在一个实例中，读取一组数据(例如，代码字、页)是通过确定存储所述一组数据的存储器单元的读取电压(例如，估计的阈值电压中值)来执行的。在一些情况下，存储器装置可以包含以如交叉点架构等3D架构布置的PCM单元的阵列以存储所述一组数据。呈交叉点架构的PCM单元可以表示与第一组阈值电压相关联的第一逻辑状态(例如，逻辑1、设置状态)或与第二组阈值电压相关联的第二逻辑状态(例如，逻辑0、重置状态)。在一些情况下，可以使用编码(例如，纠错编码(ECC))来存储数据，以从存储器单元中存储的数据中的错误中恢复数据。

对于电阻可变存储器单元(例如，PCM单元)，可以设置多个状态(例如，电阻状态)之一。例如，单层级单元(SLC)可以编程为两个状态(例如，逻辑1或0)中的一个状态，这可以取决于单元编程为高于还是低于特定水平的电阻。作为另外的实例，各种电阻可变存储器单元可以被编程为对应于多个数据状态的多个不同状态之一，所述数据状态例如10、01、00、11、111、101、100、1010、1111、0101、0001等。此类单元可以被称为多状态单元、多数字单元和/或多层级单元(MLC)。