非易失性存儲器件及其操作方法和具有其的測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種非易失性存儲器件可以包括：多個存儲塊。所述非易失性存儲器件可以包括控制器，被配置為通過重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作，并且可以響應(yīng)于結(jié)果處理命令而基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果。擦除循環(huán)可以包括響應(yīng)于擦除命令來將擦除電壓施加至存儲塊之中的目標存儲塊。
【專利說明】
非易失性存儲器件及其操作方法和具有其的測試系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2015年3月19日提交給韓國知識產(chǎn)權(quán)局的申請?zhí)枮?10-2015-0038209的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 各種實施例總體設(shè)及一種存儲器件，更具體地，設(shè)及一種用于設(shè)置用于非易失性 存儲器件的擦除操作的擦除電壓的電平的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 半導(dǎo)體存儲器件可W用于儲存數(shù)據(jù)。半導(dǎo)體存儲器件可W被劃分為非易失性存儲 器件和易失性存儲器件。 陽〇化]即使非易失性存儲器件的電源被切斷，非易失性存儲器件也維持儲存在其中的數(shù) 據(jù)。非易失性存儲器件包括快閃存儲器件（諸如，與非（NAND)快閃存儲器或或非（NOR)快 閃存儲器）、鐵電隨機存取存儲器（FeRAM)或相變隨機存取存儲器（PCRAM)。非易失性存儲 器件可W包括磁阻隨機存取存儲器（MRAM)或電阻型隨機存取存儲器巧eRAM)。
[0006] 當易失性存儲器件的電源被切斷時，易失性存儲器件不維持儲存在其中的數(shù)據(jù)。 易失性存儲器件包括靜態(tài)隨機存取存儲器（SRAM)和動態(tài)隨機存取存儲器值RAM)。易失性 存儲器件由于其相對高的處理速度而通常被用作數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的緩沖存儲器件、高速緩 沖存儲器件或工作存儲器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在實施例中，可W提供一種非易失性存儲器件。所述非易失性存儲器件可W包括 多個存儲塊。所述非易失性存儲器件可W包括控制器，被配置為通過重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行 擦除操作，并且可W響應(yīng)于結(jié)果處理命令基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)（pass erase loop count)來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果。擦除循環(huán)可W包括響應(yīng)于擦除命令來將擦除電壓施 加至存儲塊之中的目標存儲塊。
[0008] 在實施例中，可W提供一種非易失性存儲器件的操作方法。所述非易失性存儲器 件的操作方法可W包括：響應(yīng)于擦除命令通過對多個存儲塊之中的目標存儲塊重復(fù)擦除循 環(huán)來執(zhí)行擦除操作。所述非易失性存儲器件的操作方法可W包括響應(yīng)于結(jié)果處理命令基于 擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生測試結(jié)果。所述非易失性存儲器件的操作方法可W包 括響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令基于測試結(jié)果來設(shè)置被施加至目標存儲塊的擦除電壓的啟動 電平。
[0009] 在實施例中，可W提供一種測試系統(tǒng)。所述測試系統(tǒng)可W包括測試器件，被配置為 產(chǎn)生擦除命令和結(jié)果處理命令。所述測試系統(tǒng)可W包括非易失性存儲器件。所述非易失性 存儲器件可W包括多個存儲塊。所述非易失性存儲器件可W包括控制器，被配置為通過重 復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作，并且可W響應(yīng)于結(jié)果處理命令基于擦除操作的通過擦除循環(huán) 計數(shù)來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果。擦除循環(huán)可w包括響應(yīng)于擦除命令來將擦除電壓施加至存儲 塊之中的目標存儲塊。
【附圖說明】
[0010] 圖1是圖示根據(jù)實施例的測試系統(tǒng)的示例的代表的框圖。
[0011] 圖2是圖示在執(zhí)行擦除操作之前和之后，包括在目標存儲塊中的存儲單元的闊值 電壓分布的偏移的示例的代表的示圖。
[0012] 圖3是圖示在圖1的擦除操作執(zhí)行單元執(zhí)行擦除操作時施加至目標存儲塊的擦除 電壓的示例的代表的示圖。
[0013] 圖4是圖示包括在目標存儲塊（根據(jù)增量步進脈沖擦除（ISP巧方法對該目標存 儲塊執(zhí)行擦除操作）中的存儲單元的闊值電壓分布的偏移的示例的代表的示圖。
[0014] 圖5是用于描述圖1的數(shù)據(jù)系統(tǒng)的操作方法的示例的代表的流程圖。
[0015] 圖6是圖示根據(jù)實施例的測試系統(tǒng)的示例的代表的框圖。圖7是用于描述圖6的 測試系統(tǒng)的操作方法的示例的代表的流程圖。
[0016] 圖8是圖示根據(jù)實施例的包括非易失性存儲器件的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的示例的代表 的框圖。
【具體實施方式】
[0017] 在下文中，將參照附圖通過各種實施例的示例來描述數(shù)據(jù)儲存設(shè)備及其操作方 法。然而，實施例可各種形式實施并且不應(yīng)當解釋為局限于本文所闡述的各種實施例。 [001引要理解的是，實施例不局限于附圖中圖示的細節(jié)，附圖不一定按比例繪制，化及在 一些情況下，比例可W已經(jīng)被夸大W便更清楚地描述特定特征。雖然使用了特定術(shù)語，但是 要認識到，所用術(shù)語僅是用于描述特定實施例而非意在限制范圍。
[0019] 圖1是圖示根據(jù)實施例的測試系統(tǒng)10的示例的代表的框圖。
[0020] 測試系統(tǒng)10可W包括測試器件100和非易失性存儲器件200。
[0021] 測試器件100可W產(chǎn)生擦除命令CMD_ERS。測試器件100可W將產(chǎn)生的擦除命令 CMD_ERS傳輸至非易失性存儲器件200。擦除命令CMD_ERS可W指示非易失性存儲器件200 擦除包括在非易失性存儲器件200中的多個存儲塊BLK0至BLKj之中的目標存儲塊。例如， 圖1圖示了目標存儲塊是第一存儲塊BLK0的示例。當針對目標存儲塊的擦除操作完成時， 測試器件100可W將結(jié)果處理命令CMD_RS傳輸至非易失性存儲器件200。結(jié)果處理命令 CMD_RS可W指示非易失性存儲器件200基于擦除操作的結(jié)果來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果。測試 器件100可W將擦除命令CMD_ERS和結(jié)果處理命令CMD_RS傳輸至包括在非易失性存儲器 件200中的多個樣本存儲塊BLK_SP中的每個。例如，為了通過擴大測試樣本來改善測試結(jié) 果的可靠性，可W選擇包括在非易失性存儲器件200中的多個存儲塊BLK0至BLKj之中的 存儲塊BLK0至BLKi作為測試樣本，然后測試。
[0022] 當在針對樣本存儲塊BLK_SP中的每個的測試通過測試器件100的擦除命令CMD_ ERS和結(jié)果處理命令CMD_RS而完成之后，目標測試結(jié)果被收集到非易失性存儲器件200的 測試結(jié)果儲存單元214中時，測試器件100可W傳輸啟動電平設(shè)置命令CMD_SET。由測試 器件100發(fā)送的啟動電平設(shè)置命令CMD_SET可W指示非易失性存儲器件200設(shè)置擦除電壓 Vers的啟動電平。當非易失性存儲器件200執(zhí)行擦除操作時可W使用擦除電壓Vers。
[0023] 非易失性存儲器件200可W包括控制器210和存儲單元陣列220。
[0024] 存儲單元陣列220可W實現(xiàn)為例如Ξ維（3D)結(jié)構(gòu)，并且包括多個存儲單元。當對 浮柵充電時，存儲單元中的每個可W儲存數(shù)據(jù)。當正擦除電壓Vers被施加至阱W對浮柵放 電時，存儲單元可W被擦除。
[0025] 存儲單元陣列220可W包括多個存儲塊BLK0至BLKj。存儲塊可W表示由非易失 性存儲器件200執(zhí)行的擦除操作的單元。例如，當對特定目標存儲塊（例如，BLK0)執(zhí)行擦 除操作時，可W將正擦除電壓Vers施加至禪接至包括在目標存儲塊BLK0中的存儲單元的 阱，W便同時擦除包括在目標存儲塊BLK0中的存儲單元。
[00%] 控制器210可W包括擦除操作執(zhí)行單元211、結(jié)果處理單元213和啟動電平設(shè)置單 元215。擦除操作執(zhí)行單元211、結(jié)果處理單元213和啟動電平設(shè)置單元215可W單獨W硬 件實現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)在相同硬件之內(nèi)。例如，硬件可W包括數(shù)字電路、模擬電路或數(shù)字電路和模擬 電路的組合。例如，下面單元：擦除操作執(zhí)行單元211、結(jié)果處理單元213和啟動電平設(shè)置 單元215中的每個可軟件（諸如，固件）來實現(xiàn)。例如，擦除操作執(zhí)行單元211、每個結(jié) 果處理單元213和啟動電平設(shè)置單元215可W實現(xiàn)為硬件和軟件的組合。
[0027] 擦除操作執(zhí)行單元211可W通過重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作。在擦除循環(huán)中， 擦除電壓Vers響應(yīng)于從測試器件100傳輸來的擦除命令CMD_ERS而施加至目標存儲塊 BLK0。擦除操作執(zhí)行單元211可W根據(jù)增量步進脈沖擦除（ISP巧方法對目標存儲塊BLK0 執(zhí)行擦除操作。W下將參照圖2來描述ISPE。擦除操作執(zhí)行單元211可W包括用于產(chǎn)生擦 除電壓Vers的電壓發(fā)生單元212。擦除操作執(zhí)行單元211可W將擦除操作的完成報告給測 試器件100。
[0028] 結(jié)果處理單元213可W響應(yīng)于結(jié)果處理命令CMD_RS基于擦除操作的擦除循環(huán)數(shù) 量來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果。結(jié)果處理單元213可W包括用于儲存測試結(jié)果的測試結(jié)果儲存 單元214。 陽029] 響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令CMD_SET，啟動電平設(shè)置單元215可W基于儲存在測試 結(jié)果儲存單元214中的測試結(jié)果來設(shè)置擦除電壓Vers的啟動電平。當在擦除操作期間根 據(jù)ISPE方法重復(fù)擦除循環(huán)時，擦除電壓Vers的啟動電平可W對應(yīng)于在初始擦除循環(huán)處施 加的擦除電壓Vers的電平。
[0030] 在啟動電平設(shè)置單元215響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令CMD_SET來最終設(shè)置擦除電壓 Vers的啟動電平之前，特定初始電平可W已經(jīng)被設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動電平。例如， 當在測試的擦除操作期間執(zhí)行初始擦除循環(huán)時，擦除操作執(zhí)行單元211可W將具有初始電 平的擦除電壓Vers施加至目標存儲塊。在啟動電平設(shè)置單元215最終設(shè)置擦除電壓Vers 的啟動電平之后，擦除操作執(zhí)行單元211可W當在擦除操作期間執(zhí)行初始擦除循環(huán)時將具 有設(shè)置啟動電平的擦除電壓Vers施加至目標存儲塊。
[0031] 在傳統(tǒng)測試系統(tǒng)中，當執(zhí)行非易失性存儲器件的擦除操作時，測試器件必須直接 設(shè)置要使用的擦除電壓的啟動電平。對于傳統(tǒng)測試系統(tǒng)的擦除操作，測試器件必須將大量 命令傳輸至非易失性存儲器件，W便指示非易失性存儲器件對相應(yīng)的樣本存儲塊執(zhí)行測試 操作。然而，根據(jù)實施例且返回到圖1，測試器件100可W僅將擦除命令CMD_m?S、結(jié)果處理 命令CMD_RS和啟動電平設(shè)置命令CMD_SET傳輸至非易失性存儲器件200。例如，非易失性 存儲器件200可W通過預(yù)設(shè)擦除算法來執(zhí)行測試并且響應(yīng)于命令來產(chǎn)生測試結(jié)果。非易失 性存儲器件200可W通過簡單算法來自主地設(shè)置擦除電壓Vers的啟動電平。例如，測試器 件100的負載能夠被大大減小。
[0032] 圖2是圖示在執(zhí)行擦除操作之前和之后包括在目標存儲塊中的存儲單元的闊值 電壓分布的偏移的示例的代表的示圖。參照圖2的圖表，橫軸表示闊值電壓Vth，W及縱軸 表示存儲單元的數(shù)量。
[0033] 包括在目標存儲塊中的存儲單元可W根據(jù)儲存在其中的數(shù)據(jù)來形成預(yù)定闊值電 壓分布。例如，當一位數(shù)據(jù)儲存在每個存儲單元中時，儲存數(shù)據(jù)"0"的存儲單元可W形成闊 值電壓分布S11，而儲存數(shù)據(jù)"1"的存儲單元可W形成闊值電壓分布S10。
[0034] 當目標存儲塊被完全擦除時，已經(jīng)形成闊值電壓分布S11的存儲單元的闊值電壓 Vth可W被改變。然后，存儲單元可W形成闊值電壓分布S10。因此，可W通過判斷存儲單 元的闊值電壓vth是否對應(yīng)于闊值電壓分布S10來執(zhí)行擦除驗證（即，對目標存儲塊是否 被完全擦除的驗證）。對于其它示例，由于當目標存儲塊被完全擦除時"1"作為擦除數(shù)據(jù)儲 存在所有存儲單元中，因此可W通過讀取儲存在存儲單元中的數(shù)據(jù)并且判斷"1"是否儲存 在存儲單元中來執(zhí)行擦除驗證。
[0035] 圖3是圖示在圖1的擦除操作執(zhí)行單元211執(zhí)行擦除操作時施加至目標存儲塊的 擦除電壓Vers的示例的代表的示圖。
[0036] 擦除操作執(zhí)行單元211可W通過根據(jù)ISPE方法重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作。 一個擦除循環(huán)可W包括將擦除電壓Vers施加至目標存儲塊的操作W及擦除驗證操作。擦 除循環(huán)數(shù)量可W指示重復(fù)執(zhí)行的擦除循環(huán)的數(shù)量。每當重復(fù)擦除循環(huán)時，擦除操作執(zhí)行單 元211可W將擦除電壓Vers的電平從在緊接的先前擦除循環(huán)處施加的電平增大預(yù)定步進 電平（step level)Vst。
[0037] 例如，參照圖3,擦除操作執(zhí)行單元211可W在第一擦除循環(huán)處（即，當擦除循環(huán)數(shù) 量是1時）將具有預(yù)定初始電平Vint的擦除電壓Vers施加至目標存儲塊。然后，擦除操 作執(zhí)行單元211可W對目標存儲塊執(zhí)行擦除驗證操作。
[0038] 例如，當目標存儲塊在第一擦除循環(huán)處未被完全擦除時，擦除操作執(zhí)行單元211 可W開始第二擦除循環(huán)。在第二擦除循環(huán)處（即，當擦除循環(huán)數(shù)量是2時），擦除操作執(zhí)行 單元211可W將擦除電壓Vers的電平從初始電平Vint增大步進電平Vst，并且將具有增大 的電平Vint+Vst的擦除電壓Vers施加至目標存儲塊。然后，擦除操作執(zhí)行單元211可W 對目標存儲塊執(zhí)行擦除驗證操作。
[0039] 例如，當目標存儲塊在第二擦除循環(huán)處未被完全擦除時，擦除操作執(zhí)行單元211 可W開始第Ξ擦除循環(huán)。在第Ξ擦除循環(huán)處（即，當擦除循環(huán)數(shù)量是3時），擦除循環(huán)執(zhí) 行單元211可W將擦除電壓Vers的電平從第二擦除循環(huán)處施加的擦除電壓Vers的電平 Vint+Vst增大步進電平Vst，并且將具有增大的電平Vint巧*Vst的擦除電壓Vers施加至 目標存儲塊。然后，擦除操作執(zhí)行單元211可W對目標存儲塊執(zhí)行擦除驗證操作。
[0040] 例如，當目標存儲塊在第Ξ擦除循環(huán)處被完全擦除時，擦除操作執(zhí)行單元211可 W結(jié)束擦除操作。此時，通過擦除循環(huán)計數(shù)可W表示直到擦除驗證結(jié)果是通過時被重復(fù)執(zhí) 行的擦除循環(huán)的總數(shù)。通過擦除循環(huán)計數(shù)可W表示直到目標存儲塊被完全擦除時要執(zhí)行的 擦除循環(huán)的最小數(shù)量。此外，與通過擦除循環(huán)計數(shù)對應(yīng)的通過電平（pass level)可W表示 在擦除循環(huán)被重復(fù)通過擦除循環(huán)計數(shù)時施加的擦除電壓Vers的電平。例如，在圖3中，目 標存儲塊的通過擦除循環(huán)計數(shù)可W被設(shè)置為3,并且擦除電壓Vers的通過電平可W被設(shè)置 為 Vint巧*Vst。
[0041] 圖4是圖示包括在目標存儲塊（根據(jù)ISPE方法對該目標存儲塊執(zhí)行擦除操作） 中的存儲單元的闊值電壓分布的偏移的示例的代表的示圖。參照圖4的圖表，橫軸表示闊 值電壓Vth，而縱軸表示存儲單元的數(shù)量。參照圖4,假設(shè)當擦除循環(huán)重復(fù)Ξ次時，目標存儲 塊被完全擦除。
[0042] 每當重復(fù)執(zhí)行擦除循環(huán)時，包括在目標存儲塊中的存儲單元的闊值電壓分布可W 從闊值電壓分布S11向闊值電壓分布S10逐漸偏移。
[0043] 例如，當執(zhí)行第一擦除循環(huán)時，形成闊值電壓分布S11的存儲單元之中的快存儲 單元C1可W僅通過具有初始電平Vint的擦除電壓Vers而被完全擦除，并且形成闊值電壓 分布S10。然而，形成闊值電壓分布S11的存儲單元之中的慢存儲單元C2的闊值電壓Vth 僅通過具有初始電平Vint的擦除電壓Vers不會改變?yōu)橛糜谛纬砷熤惦妷悍植糞10的電 平。在該示例中，慢存儲單元C2不會被完全擦除，而是形成闊值電壓分布S12。
[0044] 例如，當執(zhí)行第二擦除循環(huán)時，可從在第一擦除循環(huán)處施加的擦除電壓Vers 的初始電平Vint增大步進電平Vst的電平Vint+Vst來施加擦除電壓Vers。因此，形成闊 值電壓分布S12的存儲單元之中的快存儲單元C3可W被完全擦除，并且形成闊值電壓分布 S10。然而，形成闊值電壓分布S11的存儲單元之中的慢存儲單元C4不會被完全擦除，而是 形成闊值電壓分布S13。
[0045] 例如，當執(zhí)行第Ξ擦除循環(huán)時，可從在第二擦除循環(huán)處施加的擦除電壓Vers 的電平Vint+Vst增大步進電平Vst的電平Vint巧*Vst來施加擦除電壓Vers。因此，形成 闊值電壓分布S13的存儲單元可W被完全擦除，并且形成闊值電壓分布S10。
[0046] 根據(jù)實施例，當執(zhí)行擦除操作時，非易失性存儲器件200可W具有對擦除循環(huán)數(shù) 量的限制。例如，當擦除循環(huán)數(shù)量在重復(fù)執(zhí)行擦除循環(huán)之后達到臨界數(shù)量時，即使目標存儲 塊未被完全擦除，非易失性存儲器件200也可W結(jié)束擦除操作，并且可W確定目標存儲塊 的擦除操作失敗。
[0047] 圖5是用于描述圖1的測試系統(tǒng)10的操作方法的示例的代表的流程圖。
[0048] 在步驟S110處（即，傳輸擦除命令），測試器件100可W將擦除命令CMD_ERS傳輸 至非易失性存儲器件200,擦除命令CMD_ERS指示非易失性存儲器件200擦除樣本存儲塊 BLK_SP之中的目標存儲塊。
[0049] 在步驟S120處（即，執(zhí)行擦除操作），擦除操作執(zhí)行單元211可W響應(yīng)于從測試器 件100傳輸來的擦除命令CMD_ERS來對目標存儲塊執(zhí)行擦除操作。
[0050] 例如，在步驟S121處（即，施加擦除電壓），擦除操作執(zhí)行單元211可W將擦除電 壓Vers施加至目標存儲塊。擦除操作執(zhí)行單元211可W在第一擦除循環(huán)處（即，當擦除循 環(huán)數(shù)量是1時）將具有預(yù)定初始電平Vint的擦除電壓Vers施加至目標存儲塊。
[0051] 在步驟S122處（即，執(zhí)行擦除驗證操作），擦除操作執(zhí)行單元211可W對目標存儲 塊執(zhí)行擦除驗證操作。
[0052] 在步驟S123處（即，通過/失敗），可W根據(jù)擦除驗證結(jié)果是通過或失敗來執(zhí)行該 過程。當擦除操作執(zhí)行單元211的驗證結(jié)果是通過時（即，當目標存儲塊被完全擦除時）， 該過程可W進入步驟S130。當擦除操作執(zhí)行單元211的驗證結(jié)果是失敗時（即，當目標存 儲塊未被完全擦除時），該過程可W進入步驟S124。
[0053] 在步驟S124處（即，增大擦除電壓的電平），擦除操作執(zhí)行單元211可W將擦除 電壓Vers的電平從先前施加的擦除電壓Vers的電平（即，初始電平Vint)增大步進電平 Vst。然后，在步驟S121處，擦除操作執(zhí)行單元211可W將具有增大的電平Vint+Vst的擦 除電壓Vers施加至目標存儲塊。例如，當在步驟S123處擦除操作執(zhí)行單元211的驗證結(jié) 果是失敗時，可W重復(fù)包括增大擦除電壓Vers的步驟S124、施加增大的擦除電壓Vers的步 驟S121和執(zhí)行擦除驗證的步驟S122的擦除循環(huán)，直到擦除操作執(zhí)行單元211的驗證結(jié)果 是通過。
[0054] 在步驟S130處（即，傳輸結(jié)果處理命令），測試器件100可W將結(jié)果處理命令CMD_ RS傳輸至非易失性存儲器件200, W便指示非易失性存儲器件200產(chǎn)生測試結(jié)果。 陽化5] 在步驟S140處（即，基于通過擦除循環(huán)計數(shù)來儲存測試結(jié)果），結(jié)果處理單元213 可W響應(yīng)于從測試器件100傳輸來的結(jié)果處理命令CMD_RS基于在步驟S120處執(zhí)行的擦除 操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生測試結(jié)果，并且將產(chǎn)生的測試結(jié)果儲存在測試結(jié)果儲存單 元214中。此時，通過擦除循環(huán)計數(shù)可W表示直到擦除驗證結(jié)果是通過時被重復(fù)執(zhí)行的擦 除循環(huán)的總數(shù)。通過擦除循環(huán)計數(shù)可W表示完全擦除目標存儲塊所要執(zhí)行的擦除循環(huán)的最 小數(shù)量。W下將描述用于產(chǎn)生測試結(jié)果的方法。
[0056] 在步驟S150處（即，所有樣本存儲塊被擦除？），可W根據(jù)所有樣本存儲塊BLK_ SP是否被擦除來執(zhí)行該過程。測試器件100可W判斷所有樣本存儲塊BLK_SP是否被擦除。 當所有樣本存儲塊未被擦除時，該過程可W返回至步驟S110。例如，在步驟S110處，測試器 件100可W將擦除命令CMD_ERS傳輸至非易失性存儲器件200,擦除命令CMD_ERS指示非易 失性存儲器件200擦除樣本存儲塊BLK_SP之中的未被擦除的目標存儲塊。當所有樣本存 儲塊BLK_SP被擦除時，該過程可W進入步驟S160,因為所有目標測試結(jié)果被收集。
[0057] 在步驟S160處（即，傳輸啟動電平設(shè)置命令），測試器件100可W將啟動電平設(shè)置 命令CMD_SET傳輸至非易失性存儲器件200, W便指示非易失性存儲器件200設(shè)置擦除電壓 Vers的啟動電平。 陽05引在步驟S170處（即，設(shè)置擦除電壓的啟動電平），啟動電平設(shè)置單元215可W響應(yīng) 于從測試器件100傳輸來的啟動電平設(shè)置命令CMD_SET基于測試結(jié)果來設(shè)置擦除電壓Vers 的啟動電平。W下將描述用于設(shè)置擦除電壓Vers的啟動電平的方法。
[0059] 如W下將描述的，控制器210可W基于通過擦除循環(huán)計數(shù)來W各種方式產(chǎn)生測試 結(jié)果（圖5的S140)，W及基于測試結(jié)果來設(shè)置擦除電壓Vers的啟動電平（圖5的S170)。
[0060] 伸用最小計撒的方法
[0061] 如上所述，每當針對樣本存儲塊BLK_SP中的每個的擦除操作完成時，控制器210 可W從測試器件100接收結(jié)果處理命令CMD_RS。響應(yīng)于結(jié)果處理命令CMD_RS，結(jié)果處理單 元213可W在當前通過擦除循環(huán)計數(shù)（即，先前執(zhí)行的擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)）小 于測試結(jié)果時重新儲存當前通過擦除循環(huán)計數(shù)作為測試結(jié)果。例如，結(jié)果處理單元213可 W儲存用于樣本存儲塊BLK_SP的通過擦除循環(huán)計數(shù)之中的最小計數(shù)作為測試結(jié)果。
[0062] 然后，當所有樣本存儲塊BLK_SP被擦除時，控制器210可W從測試器件100接收 啟動電平設(shè)置命令CMD_SET。啟動電平設(shè)置單元215可W響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令CMD_SET 來將與被儲存作為測試結(jié)果的通過擦除循環(huán)計數(shù)對應(yīng)的通過電平設(shè)置為擦除電壓Vers的 啟動電平。與通過擦除循環(huán)計數(shù)對應(yīng)的通過電平可W表示在擦除循環(huán)被重復(fù)通過擦除循環(huán) 計數(shù)時施加的擦除電壓Vers的電平。例如，啟動電平設(shè)置單元215可W將通過電平（在該 通過電平處樣本存儲塊BLK_SP中的一個或更多個能夠僅通過一個擦除循環(huán)被完全擦除） 設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動電平，而不是將已經(jīng)用于測試樣本存儲塊BLK_SP的初始電平 Vint設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動電平。
[0063]
[0064] 上述表格圖示當非易失性存儲器件200接收啟動電平設(shè)置命令CMD_SET時根據(jù)測 試結(jié)果設(shè)置的擦除電壓Vers的啟動電平。測試結(jié)果可W表示用于多個樣本存儲塊BLK_SP 的通過擦除循環(huán)計數(shù)之中的最小計數(shù)。例如，當測試結(jié)果是2時，結(jié)果處理單元213可W將 在第二擦除循環(huán)處產(chǎn)生的擦除電壓Vers的通過電平Vint+Vst設(shè)置為擦除電壓Vers的啟 動電平。運可W被概括如下。當測結(jié)果是k時，控制器210可W將在第k擦除循環(huán)處產(chǎn)生 的擦除電壓Vers的電平Vint+(k-l)*Vst設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動電平。 陽0化]伸用總?cè)銮勺钚∮嬋龅姆椒?br>[0066] 每當針對樣本存儲塊BLK_SP中的每個的擦除操作完成時，控制器210可W從測試 器件100接收結(jié)果處理命令CMD_RS。結(jié)果處理單元213可W響應(yīng)于結(jié)果處理命令CMD_RS 來將當前通過擦除循環(huán)計數(shù)累積為先前儲存的測試結(jié)果的第一值，并且在當前通過擦除循 環(huán)計數(shù)小于先前儲存的測試結(jié)果的第二值時，重新儲存當前通過擦除循環(huán)計數(shù)作為先前儲 存的測試結(jié)果的第二值。例如，結(jié)果處理單元213可W儲存用于樣本存儲塊BLK_SP的通過 擦除循環(huán)計數(shù)的總數(shù)作為測試結(jié)果的第一值，并且儲存用于樣本存儲塊BLK_SP的通過擦 除循環(huán)計數(shù)之中的最小計數(shù)作為測試結(jié)果的第二值。
[0067] 然后，當所有樣本存儲塊BLK_SP被擦除時，控制器210可W從測試器件100接收 啟動電平設(shè)置命令CMD_SET。控制器210可W響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令CMD_SET基于第一 值和第二值來計算補償電平，并且將從與第二值對應(yīng)的通過電平增大補償電平的電平設(shè)置 為擦除電壓Vers的啟動電平。
[0068] 當測試結(jié)果的第一值與第二值之間的差相對大時，其可W表示用于樣本存儲塊 BLK_SP的通過擦除循環(huán)計數(shù)的方差相對高。在該示例中，當與第二值（即，最小計數(shù)）對 應(yīng)的擦除電壓Vers的電平被緊接地設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動電平時，擦除電壓Vers的 啟動電平可W被設(shè)置為過低電平。當擦除電壓Vers的啟動電平過低時，即使擦除循環(huán)被 重復(fù)擦除循環(huán)數(shù)量的預(yù)設(shè)臨界數(shù)量，也可W存在未被完全擦除但被確定為擦除失敗的存儲 塊。因此，為了抑制運樣的示例，從與最小計數(shù)對應(yīng)的通過電平增大補償電平的電平可W被 設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動電平。
[0069] 測試電平設(shè)置單元可W根據(jù)預(yù)設(shè)補償電平計算算法、基于第一值和第二值來計算 方差，并且計算與方差對應(yīng)的補償電平。
[0070]
[0071] 上述表格圖示當非易失性存儲器件200接收啟動電平設(shè)置命令CMD_SET時根據(jù)測 試結(jié)果設(shè)置的擦除電壓Vers的啟動電平。例如，測試結(jié)果的第一值可W表示用于五個樣 本存儲塊的通過擦除循環(huán)計數(shù)的總數(shù)，而測試結(jié)果的第二值可W表示用于五個樣本存儲塊 BLK_SP的通過擦除循環(huán)計數(shù)之中的最小計數(shù)。
[0072] 在上述表格中，當測試結(jié)果的第一值是10且第二值是2時，用于五個樣本存儲塊 BLK_SP的通過擦除循環(huán)計數(shù)的方差可W被設(shè)置為0,并且啟動電平設(shè)置單元215可W將在 第二擦除循環(huán)處產(chǎn)生的擦除電壓Vers的通過電平Vint+Vst設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動 電平，而不使用補充電平。
[0073] 在上述表格中，當測試結(jié)果的第一值是15且第二值是2時，用于五個樣本存儲 塊BLK_SP的通過擦除循環(huán)計數(shù)的方差可W大于0,并且啟動電平設(shè)置單元215可W將從 擦除電壓Vers (其在第二擦除循環(huán)處產(chǎn)生）的通過電平Vint+Vst增大補償電平X的電平 Vint+Vst+x設(shè)置為擦除電壓Vers的啟動電平。此外，隨著第一值和第二值之間的差逐漸增 大，啟動電平設(shè)置單元215可W使用較大補償電平來設(shè)置擦除電壓Vers的啟動電平，使得 擦除電壓Vers的啟動電平不被設(shè)置為過低電平。例如，補償電平y(tǒng)可W大于補償電平X。
[0074] 根據(jù)實施例，當執(zhí)行針對樣本存儲塊BLK_SP的擦除操作時，結(jié)果處理單元213可 W儲存用于樣本存儲塊BLK_SP中的每個的通過擦除循環(huán)計數(shù)作為測試結(jié)果。在該示例中， 啟動電平設(shè)置單元215可W基于儲存的通過擦除循環(huán)計數(shù)來僅計算最小計數(shù)或者計算最 小計數(shù)和通過擦除循環(huán)計數(shù)的總數(shù)，并且根據(jù)上述方法來設(shè)置擦除電壓Vers的啟動電平。
[0075] 圖6是圖示根據(jù)實施例的測試系統(tǒng)20的示例的代表的框圖。
[0076] 測試系統(tǒng)20可W包括測試器件300和非易失性存儲器件400。
[0077] 在測試系統(tǒng)20中，不同于圖1的測試系統(tǒng)10,測試器件300可W設(shè)置擦除電壓 Vers的啟動電平。測試器件300可W包括啟動電平設(shè)置單元315。當所有樣本存儲塊BLK_ SP被擦除時，啟動電平設(shè)置單元315可W讀取儲存在非易失性存儲器件400中的測試結(jié)果， 并且基于讀取的測試結(jié)果來設(shè)置擦除電壓Vers的啟動電平。啟動電平設(shè)置單元315可W將 測試結(jié)果讀取命令CMD_READ傳輸至非易失性存儲器件400, W便從非易失性存儲器件400 讀取測試結(jié)果。除上述配置W外，測試系統(tǒng)20可與圖1的測試系統(tǒng)10基本上相同的 方式來配置和操作。元件410是控制器，W及元件420是存儲單元陣列。因此，本文省略其 詳細描述。
[007引圖7是用于描述圖6的測試系統(tǒng)20的操作方法的示例的代表的流程圖。
[0079] 在圖7中，步驟S210至步驟S250可W分別W與圖5的步驟SllO至步驟S150基 本上相同的方式來執(zhí)行。因此，下面的描述將集中在圖7的操作方法與圖5的操作方法之 間的差異上。
[0080] 在步驟S260處（即，傳輸測試結(jié)果讀取命令），測試器件300可W將測試結(jié)果讀取 命令CMD_READ傳輸至非易失性存儲器件400。
[0081] 在步驟S270處（即，計算擦除電壓的啟動電平），測試器件300可W基于從非易失 性存儲器件400讀取的測試結(jié)果來計算擦除電壓Vers的啟動電平。然后，計算出的擦除電 壓Vers的啟動電平可W被儲存在非易失性存儲器件400中。
[0082] 圖8是圖示根據(jù)實施例的包括非易失性存儲器件的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50的示例的代 表的框圖。非易失性存儲器件520可與圖1的非易失性存儲器件（即，200)或圖6的 非易失性存儲器件（即，400)基本上相同的方式來配置和操作。
[0083] 數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50可W被配置為響應(yīng)于主機設(shè)備的寫入請求來儲存從主機設(shè)備 (未示出）提供的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50可W被配置為響應(yīng)于主機設(shè)備的讀取請求來將 儲存在其中的數(shù)據(jù)提供給主機設(shè)備。主機設(shè)備是能夠處理數(shù)據(jù)的電子設(shè)備，并且可W包括 計算機、數(shù)字相機或手機。數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50可W被嵌入在主機設(shè)備中并且操作。在實施例 中，數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50可W被單獨地制造并且禪接至主機設(shè)備。
[0084] 數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50可W包括PCMCIA (個人計算機存儲卡國際協(xié)會）卡、CF(緊湊型 閃存）卡、智能媒體卡、記憶棒、各種多媒體卡（MMC、eMMC、RS-MMC、MMC-微型）、SD(安全數(shù) 字）卡（SD、迷你-SD和微型-SD)、UFS (通用快閃儲存設(shè)備）或SSD (固態(tài)驅(qū)動器）。
[00化]數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50可W包括控制器510和非易失性存儲器件520。
[0086] 控制器510可W控制數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50的全部操作?？刂破?10可W響應(yīng)于主機 設(shè)備的寫入請求或讀取請求來控制非易失性存儲器件520的寫入操作或讀取操作?？刂破?510可W產(chǎn)生用于控制非易失性存儲器件520的操作的命令，并且將產(chǎn)生的命令提供給非 易失性存儲器件520。控制器510可W驅(qū)動用于控制數(shù)據(jù)儲存設(shè)備50的操作的軟件程序。
[0087] 雖然W上已經(jīng)描述各種實施例，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將理解的是，所描 述的實施例僅是示例。因此，本文所描述的非易失性存儲器件不應(yīng)當基于所述實施例而受 到限制。更確切地說，當結(jié)合W上描述和附圖時，本文所描述的非易失性存儲器件僅應(yīng)當根 據(jù)所附權(quán)利要求而受到限制。
[008引通過W上實施例可W看出，本發(fā)明提供W下技術(shù)方案。
[0089] 技術(shù)方案1. 一種非易失性存儲器件，包括：
[0090] 多個存儲塊；化及
[0091] 控制器，被配置為通過重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作，并且被配置為響應(yīng)于結(jié)果 處理命令基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果，
[0092] 其中，擦除循環(huán)包括響應(yīng)于擦除命令來將擦除電壓施加至存儲塊之中的目標存儲 塊。
[0093] 技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非易失性存儲器件，其中，控制器基于測試結(jié) 果來設(shè)置擦除電壓的啟動電平。
[0094] 技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于結(jié)果 處理命令來在通過擦除循環(huán)計數(shù)小于先前儲存的測試結(jié)果時，儲存通過擦除循環(huán)計數(shù)作為 測試結(jié)果。
[0095] 技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于啟動 電平設(shè)置命令來將與被儲存作為測試結(jié)果的通過擦除循環(huán)計數(shù)對應(yīng)的通過電平設(shè)置為擦 除電壓的啟動電平。
[0096] 技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于結(jié)果 處理命令來將通過擦除循環(huán)計數(shù)累積為先前儲存的測試結(jié)果的第一值，并且在通過擦除循 環(huán)計數(shù)小于先前儲存的測試結(jié)果的第二值時儲存通過擦除循環(huán)計數(shù)作為測試結(jié)果的第二 值。
[0097] 技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于啟動 電平設(shè)置命令來基于第一值和第二值計算補償電平并且將從與第二值對應(yīng)的通過電平增 大補償電平的電平設(shè)置為擦除電壓的啟動電平。
[0098] 技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非易失性存儲器件，其中，每當重復(fù)擦除循環(huán) 時，控制器將擦除電壓的電平從在緊接的先前擦除循環(huán)處施加的電平增大步進電平。
[0099] 技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非易失性存儲器件，其中，通過擦除循環(huán)計數(shù) 表示完全擦除目標存儲塊所執(zhí)行的擦除循環(huán)的最小數(shù)量。
[0100] 技術(shù)方案9. 一種非易失性存儲器件的操作方法，包括： 陽101] 響應(yīng)于擦除命令，通過對多個存儲塊之中的目標存儲塊重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除 操作； 陽102] 響應(yīng)于結(jié)果處理命令，基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生測試結(jié)果；W及
[0103] 響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令，基于測試結(jié)果來設(shè)置被施加至目標存儲塊的擦除電壓 的啟動電平。
[0104] 技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的操作方法，其中，執(zhí)行擦除操作包括： 陽1化]將擦除電壓施加至目標存儲塊； 陽106] 對目標存儲塊執(zhí)行擦除驗證操作；W及
[0107] 根據(jù)驗證結(jié)果來將擦除電壓的電平從被緊接先前施加的擦除電壓的電平增大步 進電平。
[0108] 技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案9所述的操作方法，其中，產(chǎn)生測試結(jié)果包括： 陽109] 比較通過擦除循環(huán)計數(shù)與先前儲存的測試結(jié)果；W及
[0110] 根據(jù)比較結(jié)果來儲存通過擦除循環(huán)計數(shù)作為測試結(jié)果。 陽111] 技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的操作方法，其中，設(shè)置啟動電平包括：將與通 過擦除循環(huán)計數(shù)對應(yīng)的通過電平設(shè)置為啟動電平。
[0112] 技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案9所述的操作方法，其中，產(chǎn)生測試結(jié)果包括：
[0113] 將通過擦除循環(huán)計數(shù)累積為先前儲存的測試結(jié)果的第一值；
[0114] 比較通過擦除循環(huán)計數(shù)與先前儲存的測試結(jié)果的第二值；W及
[0115] 根據(jù)比較結(jié)果來儲存通過擦除循環(huán)計數(shù)作為測試結(jié)果的第二值。
[0116] 技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的操作方法，其中，設(shè)置啟動電平包括：
[0117] 基于第一值和第二值來計算補償電平；W及
[0118] 將從與第二值對應(yīng)的通過電平增大補償電平的電平設(shè)置為啟動電平。
[0119] 技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案9所述的操作方法，其中，通過擦除循環(huán)計數(shù)表示完全 擦除目標存儲塊所執(zhí)行的擦除循環(huán)的最小數(shù)量。
[0120] 技術(shù)方案16. -種測試系統(tǒng)，包括： 陽121] 測試器件，被配置為產(chǎn)生擦除命令和結(jié)果處理命令；W及 陽122] 非易失性存儲器件， 陽123] 其中，非易失性存儲器件包括：
[0124] 多個存儲塊；化及
[01巧]控制器，被配置為通過重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作，并且被配置為響應(yīng)于結(jié)果 處理命令基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果，
[01%] 其中，擦除循環(huán)包括響應(yīng)于擦除命令來將擦除電壓施加至存儲塊之中的目標存儲 塊。
[0127] 技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的測試系統(tǒng)，其中，測試器件為存儲塊中的每 個產(chǎn)生擦除命令和結(jié)果處理命令。
[0128] 技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案16所述的測試系統(tǒng)，其中，當所有存儲塊被擦除時，測 試器件將啟動電平設(shè)置命令傳輸至非易失性存儲器件，W及
[0129] 控制器基于測試結(jié)果來設(shè)置擦除電壓的啟動電平。
[0130] 技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案16所述的測試系統(tǒng)，其中，當所有存儲塊被擦除時，測 試器件從非易失性存儲器件讀取測試結(jié)果，并且基于讀取的測試結(jié)果來設(shè)置擦除電壓的啟 動電平。 陽131]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案16所述的測試系統(tǒng)，其中，每當重復(fù)擦除循環(huán)時，控制 器將擦除電壓的電平從在緊接的先前擦除循環(huán)處施加的電平增大步進電平。
【主權(quán)項】
1. 一種非易失性存儲器件，包括： 多個存儲塊；以及 控制器，被配置為通過重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作，并且被配置為響應(yīng)于結(jié)果處理 命令基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果， 其中，擦除循環(huán)包括響應(yīng)于擦除命令來將擦除電壓施加至存儲塊之中的目標存儲塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，控制器基于測試結(jié)果來設(shè)置擦除 電壓的啟動電平。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于結(jié)果處理命令來在 通過擦除循環(huán)計數(shù)小于先前儲存的測試結(jié)果時，儲存通過擦除循環(huán)計數(shù)作為測試結(jié)果。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令 來將與被儲存作為測試結(jié)果的通過擦除循環(huán)計數(shù)對應(yīng)的通過電平設(shè)置為擦除電壓的啟動 電平。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于結(jié)果處理命令來將 通過擦除循環(huán)計數(shù)累積為先前儲存的測試結(jié)果的第一值，并且在通過擦除循環(huán)計數(shù)小于先 前儲存的測試結(jié)果的第二值時儲存通過擦除循環(huán)計數(shù)作為測試結(jié)果的第二值。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的非易失性存儲器件，其中，控制器響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令 來基于第一值和第二值計算補償電平并且將從與第二值對應(yīng)的通過電平增大補償電平的 電平設(shè)置為擦除電壓的啟動電平。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，每當重復(fù)擦除循環(huán)時，控制器將擦 除電壓的電平從在緊接的先前擦除循環(huán)處施加的電平增大步進電平。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，通過擦除循環(huán)計數(shù)表示完全擦除 目標存儲塊所執(zhí)行的擦除循環(huán)的最小數(shù)量。9. 一種非易失性存儲器件的操作方法，包括： 響應(yīng)于擦除命令，通過對多個存儲塊之中的目標存儲塊重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操 作； 響應(yīng)于結(jié)果處理命令，基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生測試結(jié)果；以及 響應(yīng)于啟動電平設(shè)置命令，基于測試結(jié)果來設(shè)置被施加至目標存儲塊的擦除電壓的啟 動電平。10. -種測試系統(tǒng)，包括： 測試器件，被配置為產(chǎn)生擦除命令和結(jié)果處理命令；以及 非易失性存儲器件， 其中，非易失性存儲器件包括： 多個存儲塊；以及 控制器，被配置為通過重復(fù)擦除循環(huán)來執(zhí)行擦除操作，并且被配置為響應(yīng)于結(jié)果處理 命令基于擦除操作的通過擦除循環(huán)計數(shù)來產(chǎn)生并儲存測試結(jié)果， 其中，擦除循環(huán)包括響應(yīng)于擦除命令來將擦除電壓施加至存儲塊之中的目標存儲塊。
【文檔編號】G11C16/16GK105989888SQ201510661887
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年10月14日
【發(fā)明人】嚴基杓
【申請人】愛思開海力士有限公司