存储装置和操作存储系统的方法_5

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135可以用于根据读取参考来设置参考电压Vref2或感测放大器使能信号SAE。读取条件设置单元135可以根据设置的参考电压Vref2而将电压控制信号CTRL_vol提供给电压生成单元140。电压生成单元140可以根据电压控制信号CTRL_vol产生参考电压Vref2,且将其提供给读取电路121b。此外,读取条件设置单元135可以根据设置的感测放大器使能信号SAE来调整感测放大器使能信号SAE的激活时序,并且将操作控制信号CTRL_op提供给读取电路121b。
[0172]将描述图1的存储装置100利用图15的读取电路121b的示例性读取操作。
[0173]预充电单元1217可以在感测部分之前的预充电部分中将感测电压Vsense预充电至预充电电压电平Vpre,因此,在被连接到位线(即,连接到存储单元)之前,感测电压Vsense可以具有预充电电压Vpre。当钳位单元1213通过钳位信号CLP来切换时,感测节点SN连接到位线,即,存储单元。因此,单元电流Icell根据感测电压Vsense的预定的电压电平Vpre和存储单元的电阻大小R而流到存储单元。
[0174]因此,感测电压Vsense根据时间而减小,感测电压Vsense的减小时间可以被确定为与存储单元的电阻大小R成比例。当存储单元的电阻大小R低时,单元电流Icell增大,结果,感测电压Vsense的减小时间减少。同时,如果存储单元的电阻大小R高,则单元电流Icell减小,因此,感测电压Vsense的减小时间增长。因此,通过调整感测放大器使能信号SAE,可以确定感测时序ts,可以通过比较感测时序ts中的感测电压Vsense和参考电压Vref2来读取存储在存储单元中的数据。
[0175]例如,如果存储单元的电阻大小是图6B中示出的第三电阻R3,则流向存储单元的单元电流Icell可能相对高,并且在感测时序ts的感测电压Vsense可以比参考电压Vref2小。因此,感测放大器1215可提供具有逻辑电平’0’的输出。结果,可以确定存储在存储单元中的电阻大小为第三电阻R3。
[0176]例如,如果存储单元的电阻大小是图6B中示出的第四电阻R4,则流向存储单元的单元电流Icell可能相对低,并且在感测时序ts的感测电压Vsense可以比参考电压Vref2高。因此,感测放大器1215可提供具有逻辑电平’1’的输出。结果,可以确定存储在存储单元中的电阻大小为第四电阻R4。
[0177]再次参照图12,与第一单元区域G1对应的第一读取参考REF1从正常读取参考REF移动到左侧,S卩,沿电阻减小的方向。在这种情况下,控制逻辑器130可以根据第一读取参考REF1来设置第一读取条件,在第一读取条件下,例如,施加到感测放大器1215的参考电压Vref2、施加到预充电单元1217的预充电电压Vpre、预充电使能信号PRE被去激活的时序、在电容器Csa中充入的电荷量以及感测放大器使能信号SAE被去激活的感测时序ts减小。
[0178]同时,与第二单元区域G2对应的第二读取参考REF2从正常读取参考REF移动到右侧,即,沿电阻增大的方向。在这种情况下,控制逻辑器130可以根据第二读取参考REF2来设置第二读取条件,在第二读取条件下,例如,施加到感测放大器1215的参考电压Vref2、施加到预充电单元1217的预充电电压Vpre、预充电使能信号PRE被去激活的时序、在电容器Csa中充入的电荷量以及感测放大器使能信号SAE被去激活的感测时序ts增大。
[0179]图16A、图16B、图17A、图17B、图18A和图18B (在下文中共同地,图16A至图18B)是示出根据发明构思的实施例的读取条件的各个示例的曲线图。参照图14和图15的读取电路121a和121b来描述在曲线图图16A至图18B的背景下描述的可操作的主题。
[0180]图16A和图16B示出了通过调整感测使能信号SAE的激活时间来改变读取条件的示例。如图16A中示出的,感测节点电压Vsense的下降速度可以根据存储单元的电阻R1至R4而不同,可以根据用于控制感测放大器的感测时间的感测放大器使能信号SAE来不同地读取存储单元的数据。
[0181]例如,根据在正常读取条件中使用的感测放大器使能信号SAE_N,在预定时间具有第三电阻状态R3和第四电阻状态R4的存储单元的感测节点电压Vsense的电平比参考电压Vref高,然而具有第一电阻状态R1和第二电阻状态R2的存储单元的感测节点电压Vsense的电平可以比参考电压Vref小。
[0182]在另一方面,根据在读取重试模式中使用的第一读取条件中使用的感测放大器使能信号SAE_1,具有第二电阻状态R2的存储单元的感测节点电压Vsense的电平可以比参考电压Vref高。此外,根据在读取重试模式中使用的第二读取条件中使用的感测放大器使能信号SAE_2,具有第三电阻状态R3的存储单元的感测节点电压Vsense的电平可以比参考电压Vref低。
[0183]根据发明构思的实施例,当基于第一读取条件来读取包括在页中的第一单元区域,并且基于第二读取条件来读取包括在页中的第二单元区域时,如图16B中所示,在第一读取条件下感测放大器使能信号SAE_1的激活时间与在第二读取条件下感测放大器使能信号SAE_2的激活时间可以不同。
[0184]即使存储单元的电阻大小分布变化,也可以通过再读取数据并确定数据来检测使产生的错误最少的感测放大器使能信号SAE的激活时间,其中,如上所述的通过改变感测放大器使能信号SAE的激活时间来再读取数据。
[0185]图17A和图17B示出了通过改变预充电使能信号PRE或钳位信号CLP来改变读取条件的示例。
[0186]如图17A中所示,可以通过改变预充电使能信号PRE被激活的部分来改变读取条件。例如,可以不同地设置部分PRE_N、部分PRE_1和部分PRE_2,在部分PRE_N中预充电使能信号PRE在一般操作模式中被激活,在部分PRE_1中与读取重试模式中的第一读取条件对应的预充电使能信号PRE被激活,在部分PRE_2中与读取重试模式中的第二读取条件对应的预充电使能信号PRE被激活。当预充电使能信号PRE的激活部分不同时,在电容器Csa中充入的电荷量会变化,因此,施加到感测节点SN的预充电电压的电平会变化。
[0187]如图17B中所示,可以通过调整钳位信号CLP的大小和宽度来改变读取条件。例如,在正常操作模式中钳位信号CLP_N的大小和/或宽度可以不同于在读取重试模式中与第一读取条件对应的钳位信号CLP_1的大小和/或宽度以及在读取重试模式中与第二读取条件对应的钳位信号CLP_2的大小和/或宽度。通过调整钳位信号CLP的大小和宽度,可以改变施加到感测节点SN的电压的大小。
[0188]图18A和图18B示出了通过改变参考电压Vref、参考电流Iref、预充电电压Vpre等的大小来改变读取条件的示例。
[0189]如图18A中所示,可以不同地设置在普通操作模式中的参考电压Vref_r^^电平或预充电电压Vpre_N的电平以及在读取重试模式中应用于读取条件的参考电压的电平或预充电电压的电平。参照图18A,与第一读取条件对应的参考电压Vref_l的电平或预充电电压Vpre_l的电平比在普通操作模式中的参考电压Vref_N的电平或预充电电压Vpre_N的电平低,与第二读取条件对应的参考电压Vref_2的电平或预充电电压Vpre_2的电平比在普通操作模式中的参考电压Vref_N的电平或预充电电压Vpre_N的电平高。
[0190]如图18B中所示,与第一读取条件对应的参考电流Iref_l的大小比在普通操作模式中的参考电流Iref_r^j、,与第二读取条件对应的参考电流Iref_2的大小比普通操作模式中的参考电流Iref_N大。
[0191]图19是示出根据发明构思的另一实施例的存储系统20的框图。
[0192]参照图19,存储系统20包括存储装置300和存储控制器300,其中,存储装置300包括存储单元阵列310、写入/读取电路320、控制逻辑器330和数据确定单元340,存储控制器400包括读取重试控制单元410。
[0193]图19的存储单元阵列310、写入/读取电路320、控制逻辑器330和读取重试控制单元410分别对应于图1的存储单元阵列110、写入/读取电路120、控制逻辑器130和读取重试控制单元210。
[0194]根据图19中示出的实施例,可以利用存储装置300来执行在读取重试模式中针对读取数据的数据确定操作。例如,如果在通过正常读取操作返回的读取数据中产生无法纠正的错误,则存储装置300可以在读取重试控制单元410的控制下进入读取重试模式。在读取重试模式中,如上所述,可以根据不同的读取条件来分别读取与数据页相关的多个单元区域,数据确定单元340可以执行确定操作以关于读取数据分析电阻大小分布并预测谷。确定结果可以被提供给存储控制器400,存储控制器400可以基于确定结果来控制读取重试模式中的整体操作。
[0195]图20是示出根据发明构思的另一实施例的存储系统30的框图。
[0196]参照图20,存储系统30包括存储装置500和存储控制器600,其中,存储装置500包括存储单元阵列510、写入/读取电路520和控制逻辑器530,存储控制器600包括读取重试控制单元610、数据确定单元620和信息存储单元630。尽管在图20中数据确定单元620被包括在存储控制器600中,但是与上面描述的图19的实施例相似,数据确定单元620可以被包括在存储装置500中。
[0197]根据图20中示出的实施例的存储单元阵列510、写入/读取电路520、控制逻辑器530、读取重试控制单元610和数据确定单元620分别与图1的存储单元阵列110、写入/读取电路120、控制逻辑器130、读取重试控制单元210和数据确定单元220对应。
[0198]与上面描述的实施例一致,读取重试控制单元610可以在读取重试模式期间用于控制整体操作,对于利用不同的读取参考感测的多个单元区域的读取数据可以具有由数据确定单元620做出的各种确定结果。可以基于所述各种确定结果来预测由读取请求所要求的页的存储单元的具体电阻状态分布中的谷,此外,可以选择与电阻大小分布的谷对应的读取参考。
[0199]存储单元阵列510包括多个页,可以针对所述多个页选择不同的读取参考。例如,电阻大小分布可能针对存储单元阵列510的每个页而变化,因此,与各个页的电阻大小分布的谷对应的读取参考可以不同。信息存储单元630可以存储与对应于各个页的读取参考相关的信息。然后,存储控制器600在对存储单元阵列510的正常读取操作期间参考与存储在信息存储单元630中的读取参考相关的信息。与将被读取的页对应的读取参考信息可以被提供给存储装置500。
[0200]图21示出了在发明构思的某些实施例中可使用的存储装置。
[0201]参照图21,存储装置是三维(3D)交叉点存储器。在示出的示例中,位线BL1被假设为被选择的位线,字线WL4被假设为被选择的字线。因此,可以对设置在被选择的位线BL1和被选择的字线WL4彼此交叉的区域中的存储单元执行写入操作、读取操作或擦除操作,操作电压或操作电流可以施加到被选择的位线BL1和被选择的字线WL4。第一禁止电压VinhlbltY可以施加到未被选择的位线BL0和BL1,第二禁止电压V inhlbltx可以施加到未被选择的字线 WLO、WL1、WL2、WL3 和 WL5。
[0202]设置在邻近于被选择的位线BL1的第二层和第三层中的存储单元可以被确定为第一单元区域G1,操作电压或操作电流被施加到被选择的位线BL1,设置在第一层和第四层中的存储单元可以被确定为第二单元区域G2。因此,可以根据分别与第一单元区域G1和第二单元区域G2对应的第一读取参考REF1和第二读取参考REF2来独立地执行读取重试操作。
[0203]图22是总结根据发明构思的某些实施例的操作存储系统的方法的流程图。
[0204]参照图22,示出了在对存储装置执行正常读取操作之后的由存储系统执行的一系列的操作。产生数据读取错误(S11),然后确定利用给出的ECC能力是否能够纠正数据读取错误(S13)。作为确定的结果,如果能够进行ECC纠正,则读取操作被视为完成(S15)。否贝1J,如果不能进行ECC纠正,则执行读取重试操作(S17)。
[0205]图23是进一步总结可以被包括在图22的读取重试操作(S17)中的方法步骤的流程图。
[0206]参照图23,在执行读取重试操作期间,根据多个单元区域来划分共同连接到被选择的第一信号线的被选择的存储单元(S120)。S卩,被选择的存储单元可以根据对应的ECC单元而被划分成多个单元区域。例如,第一信号线可以是字线。根据实施例,被选择的存储单元可以根据物理地址而被划分成多个单元区域。根据另一实施例,被选择的存储单元可以根据逻辑地址而被划分成多个单元区域。
[0207]然后,可以通过利用分别与多个单元区域对应的多个不同的读取参考来对多个单元区域独立地执行读取操作(S140)。可以对于分别连接到多个单元区域的各个第二信号线来不同地确定多个读取参考。例如,第二信号线可以是位线。
[0208]根据一些实施例,在对多个单元区域执行读取操作的操作中,可以通过利用多个读取参考对多个单元区域同时执行读取操作。根据其他实施例,在对多个单元区域执行读取操作的操作中,可以通过利用多个读取参考对多个单元区域顺序地执行读取操作。
[0209]图23的方法还可以包括根据多个读取参考设置多个不同的读取条件的操作。多个读取条件可以包括施加到与第二信号线连接的读取电路的电压、电流和控制信号中的至少一种,所述第二信号线分别连接到多个单元区域。电压可以包括预充电电压、钳位电压、读取电压和参考电压中的至少一种。电流可以包括参考电流。控制信号可以包括预充电使能信号和感测放大器使能信号中的至少一种。
[0210]在独立地执行读取操作(S140)之前,所述方法还可以包括通过利用一个读取参考对被选择的存储单元执行正常读取操作的操作。独立地执行读取操作的操作(S140)可以是当作为执行正常读取操作的结果的错误的数量超过临界值时执行的读取重试操作。
[0211]图24是总结可以被包括在关于图23描述的方法中的进一步操作的流程图。
[0212]参照图24,基于执行读取操作的结果来调整多个读取参考(S160)。
[0213]通过利用经调整的多个读取参考,对多个单元区域中的每个单元区域独立地执行读取重试操作(S170)。
[0214]然后,确定错误的数量是否超过临界值(S180)。作为确定的结果,如果错误的数量超过临界值,则再次执行操作S160。如果错误的数量没有超过临界值,则操作结束。
[0215]图25是总结根据发明构思的另一实施例的操作存储装置的方法的流程图。
[0216]参照图25,根据本实施例的操作存储装置的方法是对包括在存储单元阵列中的被选择的存储单元执行读取操作的方法,并且可以包括在存储装置
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