[发明专利]具有自适应控制的多层非易失性存储器

说明书

技术领域

本公开一般涉及非易失性半导体存储设备。更具体地，本公开涉及具有 自适应控制方案的多层非易失性半导体存储设备。

背景技术

计算机或微处理器控制的系统使用电可擦可编程只读存储器 (EEPROM)设备，其优选地具有高密度、高性能并且占据日益减小的面积。 为了获得较大容量的NAND闪速存储设备，堆栈存储单元阵列的方法正在 发展之中。三维(3D)存储器阵列包括两层或多层存储材料，每层存储材料 具有存储单元的阵列。

由于存储单元的结构被做成是多层的，因此存在存储单元的阈值电压分 布图越来越宽的趋势。例如，元件阈值电压分布图在第一层中的存储单元的 阈值电压分布图相对于第二层中的存储单元的阈值电压分布图之间可以不 同。

发明内容

本公开提供具有自适应控制方案的多层非易失性半导体存储设备。提供 示范性实施例。

提供了一种示范性实施例的存储设备，该设备包括：

被组织成多个组的多个存储单元；和

控制电路，具有查找矩阵，用于提供该多个组的每一个的控制参数，其 中每个组的特征被存储在该查找矩阵中，以及每个组的控制参数对应于该组 的存储的特征。

另一个示范性实施例的存储设备提供：多个组的每一个具有根据该组在 该设备的结构内的位置而不同的特征。另一个示范性实施例提供：多个组的 每一个具有根据设备的电子测试结果而不同的特征。另一个示范性实施例还 包括具有备用区的存储器阵列，其中从该备用区检索该特征并且将其存储在 查找矩阵中。另一个示范性实施例还包括存储器阵列，其中该查找表是与该 存储器阵列分开的非易失性存储器，并且该特征由该查找表提供。

又一个示范性实施例的存储设备提供：每个组的特征包括编程条件、读 取条件或擦除条件中的至少一个。另一个示范性实施例提供：编程条件包括 递增阶跃脉冲编程电压、开始电压、编程控制电压、最大循环数、一次循环 编程时间、或每个状态的校验电压中的至少一个。另一个示范性实施例提供： 读取条件包括选择读取电压、读取控制电压或一次循环读出时间中的至少一 个。另一个示范性实施例提供：擦除条件包括擦除电压或擦除时间中的至少 一个。

另一个示范性实施例的存储设备提供：每个组的至少一个控制参数的范 围不同于每个其它组的至少一个控制参数的范围。另一个示范性实施例提 供：存储单元是NAND闪速存储单元。进一步的示范性实施例提供：该控 制参数包括应用于NAND闪速存储器的页的至少一个循环编程电压。另一 个示范性实施例提供：该控制参数包括应用于NAND闪速存储器的页的至 少一个循环读取电压。另一个示范性实施例提供：该控制参数包括应用于 NAND闪速存储器的块的至少一个擦除电压。

另一个示范性实施例存储设备提供：存储单元是非易失性的。另一个示 范性实施例提供：该多个存储单元包括至少两层存储单元，其中对于每个层， 存储的特征和提供的控制参数是不同的。另一个示范性实施例提供：该查找 矩阵包括：查找表，具有多个组的至少一个特征；地址比较器；和多路复用 器，连接到地址比较器和查找表，用于提供对应于该地址的组的特征。进一 步的示范性实施例提供：查找矩阵还包括用于存储组特征的非易失性存储而 不具有备用区。另一个示范性实施例提供：多个存储单元中的每一个具有相 同数目的逻辑电平。

提供了一种驱动存储设备的示范性方法，该方法包括：将多个存储单元 组织成多个组；将每个组的特征存储在查找矩阵中；提供多个组的每一个的 控制参数，其中每个组的控制参数对应于它的存储的特征；以及根据它的提 供的控制参数驱动每个存储单元。

另一个示范性实施例的方法提供：多个组的每一个具有根据该组在该设 备的结构内的位置而不同的特征。另一个示范性实施例还包括：电子测试该 设备的代表样本；以及根据电子测试的结果分配多个组的每一个的特征。另 一个示范性实施例还包括从存储设备的备用区中检索该特征；以及将该特征 存储在查找矩阵中。另一个示范性实施例还包括将组特征存储在查找矩阵 中，其中该查找矩阵具有非易失性存储器。