存儲設備及其讀取方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 此專利申請要求于2014年7月4日提交的韓國專利申請第10-2014-0083854號 的優(yōu)先權，其主題通過引用合并于此。
技術領域
[0003] 本文描述的本發(fā)明構思設及一種存儲設備及其操作和讀取方法。
【背景技術】
[0004] 半導體存儲器件可W分類為易失性半導體存儲器件和非易失性半導體存儲器件。 非易失性半導體存儲器件可W甚至在處于斷電時也保持存儲在其中的數據，而取決于使用 的制造技術，存儲在非易失性半導體存儲器件中的數據可W是永久的或可重編程的。非易 失性半導體存儲器件可W在計算機、航空電子設備、無線電通訊W及消費電子行業(yè)中的各 式各樣的應用中被用于用戶數據存儲W及程序與微碼存儲。

【發(fā)明內容】
陽〇化]本發(fā)明構思的實施例的一方面旨在提供一種包括至少一個非易失性存儲器件W 及用于控制所述至少一個非易失性存儲器件的存儲器控制器的存儲設備的讀取方法，該非 易失性存儲器件包括由沿垂直于襯底的方向穿透位線和公共源極線之間堆疊的字線的柱 形成的多個串，所述讀取方法包括：基于存儲編程時間的時間戳表格W及指示由于編程經 過時間所致的讀取電平偏移的時間-讀取電平查找表來執(zhí)行第一讀操作；基于第一讀操作 的結果確定是否調整時間-讀取電平查找表；作為確定需要調整時間-讀取電平查找表的 結果，通過谷捜索（valley search)操作調整時間-讀取電平查找表；W及基于時間戳表格 和調整的時間-讀取電平查找表來執(zhí)行第二讀操作。
[0006] 在示例性實施例中，當在第一讀操作期間讀取的數據的錯誤不可糾正時調整所述 時間-讀取電平查找表。
[0007] 在示例性實施例中，借助于存儲設備的溫度、至少一個非易失性存儲器件的溫度、 存儲器控制器的溫度、與將讀取的存儲單元相關聯(lián)的地址、W及與將讀取的存儲單元相關 聯(lián)的退化程度中的至少一個來設置用于第一讀操作和第二讀操作中的每一個的讀取電壓。 [000引在示例性實施例中，時間-讀取電平查找表的讀取電平偏移隨溫度、擦除計數、編 程計數、讀取計數和地址中的至少一個而變。
[0009] 在示例性實施例中，所述谷捜索操作相對于與將讀取的存儲單元相關聯(lián)的至少一 個頁面來執(zhí)行。
[0010] 在示例性實施例中，時間-讀取電平查找表的讀取電平偏移借助于作為預先運行 的谷捜索操作的結果獲得的讀取電平W及作為谷捜索操作的結果獲得的讀取電平的滑動 平均來調整。
[0011] 在示例性實施例中，所述讀取方法還包括周期性地或非周期性地更新所述至少一 個非易失性存儲器件中的調整過的時間-讀取電平查找表。
[0012] 在示例性實施例中，所述調整包括調整相應于讀取電平偏移的編程經過時間。
[0013] 本發(fā)明構思的實施例的另一方面旨在提供一種包括至少一個非易失性存儲器件 W及用于控制所述至少一個非易失性存儲器件的存儲器控制器的存儲設備的讀取方法，該 非易失性存儲器件包括由沿垂直于襯底的方向穿透在位線和公共源極線之間堆疊的字線 的柱形成的多個串，所述讀取方法包括：響應于內部請求或外部請求確定是否利用編程經 過時間調整指示讀取電平偏移的時間-讀取電平查找表，所述內部請求基于環(huán)境信息而發(fā) 出；作為確定需要調整時間-讀取電平查找表的結果，通過谷捜索操作調整時間-讀取電平 查找表；基于調整的時間-讀取電平查找表和存儲編程時間的時間戳表格執(zhí)行讀操作；W 及實施錯誤校正操作W校正讀取數據的錯誤。
[0014] 在示例性實施例中，所述外部請求是可靠性讀請求或高速讀請求。
[0015] 在示例性實施例中，基于退化程度、溫度和與將讀取的頁面相關聯(lián)的地址發(fā)出所 述內部請求。
[0016] 在示例性實施例中，讀取電壓借助于將讀取的頁面的編程經過時間W及在退化程 度、溫度和地址中的至少一個兩者被設置。
[0017] 在示例性實施例中，所述調整包括：在至少一個頁面上執(zhí)行谷捜索操作；W及借 助于作為谷捜索操作的結果獲得的讀取電平偏移W及作為先前的谷捜索操作的結果存儲 的讀取電平偏移計算滑動平均。
[0018] 在示例性實施例中，所述讀取方法還包括在確定是否調整時間-讀取電平查找表 之前向存儲器控制器的緩沖存儲器提供從所述至少一個非易失性存儲器件中讀取的時間 戳表格和時間-讀取電平查找表。
[0019] 本發(fā)明構思的實施例的仍一方面旨在提供一種包括至少一個非易失性存儲器件 W及用于控制所述至少一個非易失性存儲器件的存儲器控制器的存儲設備的讀取方法， 該非易失性存儲器件包括由沿垂直于襯底的方向穿透在位線和公共源極線之間堆疊的字 線的柱形成的多個串，所述讀取方法包括：基于指示相應于編程經過時間的讀取電平偏移 的時間-讀取電平查找表執(zhí)行第一讀操作；執(zhí)行錯誤校正操作W校正在第一讀操作期間 讀取的數據的錯誤；W及當錯誤校正操作的結果指示讀取數據的錯誤不可糾正時，調整時 間-讀取電平查找表并且基于調整的時間-讀取電平查找表執(zhí)行第二讀操作。
[0020] 本發(fā)明構思的實施例的還一方面旨在提供一種包括至少一個非易失性存儲器件 W及用于控制所述至少一個非易失性存儲器件的存儲器控制器的存儲設備，該非易失性 存儲器件包括由沿垂直于襯底方向穿透位線與公共源極線之間堆疊的字線的柱形成的多 個串，其中所述存儲器控制器包括：定時器，被適配為指示當前時間；W及讀取電平補償單 元，被適配為基于當前時間、存儲編程時間的時間戳表格、W及相應于編程經過時間的讀取 電平偏移來設置讀取電壓，并且其中響應于外部請求或基于環(huán)境信息調整所述時間-讀取 電平查找表。
[0021] 在示例性實施例中，所述多個串中的每一個包括至少兩個柱。
[0022] 在示例性實施例中，所述至少一個非易失性存儲器件存儲時間戳表格和時間-讀 取電平查找表。
[0023] 在示例性實施例中，周期性地或非周期性地在所述至少一個非易失性存儲器件中 更新所述時間-讀取電平查找表。
[0024] 在示例性實施例中，所述存儲器控制器存儲時間戳表格和時間-讀取電平查找 表。
[0025] 在示例性實施例中，所述存儲器控制器存儲在先前頁面上的谷捜索操作的結果， 并且基于在讀取頁面上的谷捜索操作的結果W及存儲的結果調整讀取電平。
[0026] 在示例性實施例中，所述時間戳表格和時間-讀取電平查找表被管理為時間表。
[0027] 本發(fā)明構思的實施例旨在提供一種管理存儲設備的時間-讀取電平查找表的方 法，該存儲設備包括至少一個非易失性存儲器件W及用于控制所述至少一個非易失性存儲 器件的存儲器控制器，該非易失性存儲器件包括由沿垂直于襯底的方向穿透位線與公共源 極線之間堆疊的字線的柱形成的多個串，所述方法包括：從所述至少一個非易失性存儲器 件讀取時間-讀取電平查找表；借助于谷捜索操作調整時間-讀取電平查找表；W及周期 性地或非周期性地在所述至少一個非易失性存儲器件中更新所調整的時間-讀取電平查 找表。
[0028] 在示例性實施例中，所述調整包括當存儲設備的溫度、所述至少一個非易失性存 儲器件的溫度、W及存儲器控制器的溫度中的至少一個溫度超過預定值時執(zhí)行谷捜索操 作。
[0029] 在示例性實施例中，所述調整包括當編程經過時間超過預定值時執(zhí)行谷捜索操 作。
[0030] 利用本發(fā)明構思的實施例，存儲設備實時調整時間-讀取電平查找表，從而明顯 地改善數據的可靠性。
【附圖說明】
[0031] 從W下參照附圖的描述，上述和其他對象和特征將變得清楚，貫穿不同的附圖，相 似的附圖標記始終指代相似的部分，除非另有說明，其中：
[0032] 圖1是示意地示出用于描述本發(fā)明構思的存儲設備的圖；
[0033] 圖2是用于描述如何調整圖1中示出的時間-讀取電平查找表的圖；
[0034] 圖3是示意地示出根據本發(fā)明構思的實施例的非易失性存儲器件的框圖；
[0035] 圖4是示出圖1中示出的存儲塊的透視圖；
[0036] 圖5是取沿圖4中示出的存儲塊的線1-1'的截面圖；
[0037]圖6是示意地示出根據本發(fā)明構思實施例的、圖4中示出的存儲塊的等效電路的 電路圖；
[0038] 圖7是示意地示出根據本發(fā)明構思的另一實施例的存儲塊的圖；
[0039] 圖8是示意地示出根據本發(fā)明構思實施例的、存儲設備的讀取方法的流程圖；
[0040] 圖9是示意地示出根據本發(fā)明構思第二實施例的、存儲設備的讀取方法的流程 圖；
[0041] 圖10是示意地示出根據本發(fā)明構思實施例的、當實施谷捜索操作時獲得的谷位 置分布的圖；
[0042]圖11是示意地示出根據本發(fā)明構思實施例的、利用谷捜索操作的讀取電平調整 方法的流程圖；
[0043] 圖12是示意地示出根據本發(fā)明構思第=實施例的、存儲設備的讀取方法的流程 圖；
[0044] 圖13是示意地示出根據本發(fā)明構思實施例的、管理時間-讀取電平查找表的方法 的流程圖；
[0045] 圖14是示意地示出根據本發(fā)明構思的另一實施例的存儲設備的框圖；
[0046] 圖15是示意地示出圖14中示出的時間-讀取電平查找表的圖；
[0047] 圖16是示意地示出根據本發(fā)明構思的仍一實施例的存儲設備的框圖；
[0048] 圖17是示意地示出根據本發(fā)明構思實施例的存儲設備的框圖；
[0049] 圖18是示意地示出根據本發(fā)明構思實施例的固態(tài)驅動器的框圖；
[0050] 圖19是示意地示出根據本發(fā)明構思的實施例的eMMC的框圖； 陽05U圖20是示意地示出根據本發(fā)明構思的實施例的UFS系統(tǒng)的框圖；W及
[0052] 圖21是示意地示出根據本發(fā)明構思的實施例的移動設備的框圖。
【具體實施方式】
[0053] 將參照附圖詳細描述實施例。然而，本發(fā)明構思可WW多種不同的形式來具體實 現，并且不應被解釋為僅僅局限于所圖示的實施例。相反，提供運些實施例作為例子，W使 本公開全面和完整，并充分地向本領域技術人員傳達本發(fā)明構思的概念。從而，對于本發(fā)明 構思的一些實施例不描述已知的過程、元件和技術。除非另作說明，遍及附圖和寫出的描 述，相似的參考標記表示相似的元件，從而將不重復描述。附圖中，為清楚起見，可能夸大了 層和區(qū)域的大小及相對大小。
[0054]將會理解，盡管此處可能使用詞語"第一"、"第二"、"第等等來描述不同的元 件、組件、區(qū)