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存储器设备、包括存储器设备的存储器系统及其操作方法与流程

存储器设备、包括存储器设备的存储器系统及其操作方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年9月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2021-0125825的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本教导的各种实施例总体上涉及电子设备，并且更具体地涉及存储器设备、包括存储器设备的存储器系统以及操作存储器设备的方法。

背景技术：

4.存储器系统是被配置为响应于诸如计算机或智能电话的主机设备的控制而存储数据的设备。存储器系统可以包括存储数据的存储器设备和控制存储器设备的存储器控制器。存储器设备可以被分类为易失性存储器设备或非易失性存储器设备。
5.只要正在供电，易失性存储器设备就可以保持数据，并且在没有供电的情况下可能丢失所存储的数据。易失性存储器设备可以包括例如静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)等。
6.非易失性存储器设备指代即使在没有供电的情况下也不会丢失数据的存储器设备。非易失性存储器可以包括例如只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)和闪存存储器。

技术实现要素：

7.各种实施例针对防止生成编程不足的存储器单元的存储器设备、包括存储器设备的存储器系统以及操作存储器设备的方法。
8.根据本公开的一个实施例，存储器设备可以包括存储器块、外围电路和控制逻辑。存储器块包括与多个字线分别耦合的多个页。外围电路被配置为执行编程循环，编程循环包括：将编程电压施加到多个字线之中与地址相对应的被选择的字线的编程脉冲操作，以及将与编程电压相对应的至少一个验证电压施加到被选择的字线并且将验证通过电压施加到未被选择的字线的验证操作。控制逻辑被配置为：控制外围电路重复执行包括编程脉冲操作和验证操作的下一编程循环，直到接收到通过信号，通过信号指示根据验证操作，编程脉冲操作已通过。控制逻辑还被配置为：当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，每当外围电路执行下一编程循环时，增加施加到未被选择的字线之中的至少一个未被选择的字线的验证通过电压的电平。
9.根据本公开的一个实施例，存储器系统可以包括存储器设备，存储器设备包括与多个字线分别耦合的多个页。存储器系统还可以包括存储器控制器，存储器控制器被配置为在接收到编程命令和地址时，控制存储器设备重复执行包括编程脉冲操作和验证操作的编程循环，编程脉冲操作包括：将编程电压施加到多个字线之中与地址相对应的被选择的字线以及将编程通过电压施加到未被选择的字线，验证操作包括：将验证电压施加到被选
择的字线以及将验证通过电压施加到未被选择的字线。存储器控制器还可以被配置为每当存储器设备执行编程循环时，增加施加到被选择的字线的编程电压的电平和施加到未被选择的字线的验证通过电压的电平，直到接收到通过信号，通过信号指示根据验证操作，编程脉冲操作已通过。
10.根据本公开的一个实施例，操作包括存储器块的存储器设备的方法可以包括接收编程命令和地址。方法还可以包括在第一编程循环期间顺序地执行编程脉冲操作和验证操作，编程脉冲操作包括：将编程电压施加到与存储器块中包括的多个页分别耦合的多个字线之中与地址相对应的被选择的字线，验证操作包括：将与编程电压相对应的验证电压施加到被选择的字线以及将验证通过电压施加到未被选择的字线。方法还可以包括当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平并且小于比参考电平高的目标电平时，在第二编程循环期间，顺序地执行其中编程电压的电平被增加的编程脉冲操作和其中验证通过电压的电平被增加的验证操作。
附图说明
11.图1是图示了根据本公开的一个实施例的存储器系统的示图；
12.图2是图示了根据本公开的一个实施例的存储器设备的结构的示图；
13.图3是图示了根据本公开的一个实施例的存储器块的结构的示图；
14.图4a至图4d是图示了根据本公开的一个实施例的存储器单元的阈值电压分布的示图；
15.图5是图示了根据本公开的一个实施例的被选择的字线与未被选择的字线的示图；
16.图6是图示了根据本公开的一个实施例的编程循环的示图；
17.图7是图示了根据本公开的一个实施例的验证通过电压的结构的示图；
18.图8a是图示了根据本公开的一个实施例的验证通过电压被改变的条件的示图；
19.图8b是图示了根据本公开的一个实施例的验证通过电压的增加的变化的示图；
20.图9是图示了根据本公开的一个实施例的存储器设备的操作的示图；
21.图10是图示了根据本公开的一个实施例的存储器设备的操作的详细示图；
22.图11是图示了根据本公开的一个实施例的存储器控制器的结构的示图；
23.图12是图示了向其应用根据本公开的一个实施例的存储器系统的存储器卡的框图；
24.图13是图示了向其应用根据本公开的一个实施例的存储器系统的固态驱动(ssd)系统的框图；以及
25.图14是图示了向其应用根据本公开的一个实施例的存储器系统的用户系统的框图。
具体实施方式
26.根据本说明书中公开的构思的实施例的示例的具体结构或功能描述仅被说明以用于描述根据构思的实施例的示例，并且根据构思的实施例的示例可以通过各种形式来执行，但是描述不限于本说明书中描述的实施例的示例。
27.图1是图示了根据本公开的一个实施例的存储器系统10的框图。
28.存储器系统10可以响应于来自主机20的请求而操作。更具体地，存储器系统10可以执行与从主机20接收的请求相对应的操作。例如，当存储器系统10从主机20接收到数据和用于指示存储数据的请求时，存储器系统10可以将数据存储在存储器系统10中。在另一示例中，当存储器系统10从主机20接收到用于指示读取数据的请求时，存储器系统10可以向主机20提供在存储器系统10中存储的数据。存储器系统10可以通过各种通信方法而被耦合到主机20。
29.存储器系统10可以根据通信标准或数据存储方案而被实施为各种类型的存储设备中的一种。例如，存储器系统10可以被实施为例如以下任一存储设备：固态驱动装置(ssd)、多媒体卡(mmc)、嵌入式mmc(emmc)、缩小尺寸的mmc(rs-mmc)、micro-mmc存储设备、安全数字(sd)、mini-sd或micro-sd存储设备、通用串行总线(usb)存储设备、通用闪存(ufs)设备、个人计算机存储器卡国际协会(pcmcia)存储设备、外围部件互连(pci)存储设备、pci express(pci-e)存储设备、网络附加存储装置(nas)和无线网络存储设备。然而，这些仅是示例并且本公开不限于此。存储器系统10可以以各种其他类型的存储设备来实施。
30.主机20可以是各种电子设备中的一种，诸如台式计算机、膝上型计算机、移动电话、智能电话、游戏机和可穿戴设备。主机20可以根据各种通信协议，通过通信来请求存储器系统10存储、读取或删除数据。
31.存储器系统10可以作为主机20的主存储器设备或辅助存储器设备。存储器系统10可以位于主机20的内部或外部。
32.存储器系统10可以包括存储器设备100和存储器控制器200。可以存在一个或多个存储器设备100。存储器设备100和存储器控制器200可以通过通道彼此耦合，命令、地址或数据通过该通道进行交换。
33.存储器设备100可以存储数据。存储器设备100可以被实施为各种类型的半导体存储器设备。由存储器设备100使用的存储器的示例可以包括：nand闪存存储器、垂直nand闪存存储器、nor闪存存储器、静态随机存取存储器(sram)、动态ram(dram)、同步动态随机存取存储器(sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddr sdram)、低功率双倍数据速率(lpddr)sdram、图形动态随机存取存储器(gdram)、rambus动态随机存取存储器(rdram)、铁电ram(fram)、磁阻ram(mram)、相变存储器(pcm)、自旋转移扭矩磁阻ram(stt-ram)和电阻ram(reram)。在下文中，为了便于说明，假设存储器设备100是使用nand闪存存储器的nand闪存存储器设备。
34.存储器设备100可以包括多个存储器块。每个存储器块可以包括多个页。每个页可以包括多个存储器单元。存储器单元可以以位为单位存储数据。例如，存储器单元的阈值电压可以根据存储在其中的电荷量而变化。存储器单元的阈值电压可以指示在存储器单元中存储的数据的位值。页可以包括在其上执行用于存储数据的编程操作或用于读取所存储的数据的读取操作的存储器单元。存储器块可以包括在其上执行用于擦除数据的擦除操作的存储器单元。
35.存储器控制器200可以控制存储器设备100的常规操作。例如，存储器控制器200可以控制存储器设备100执行用于存储数据的编程操作、用于请求所存储的数据的读取操作或者由于擦除所存储的数据的擦除操作。
36.例如，对于编程操作，存储器控制器200可以向存储器设备100提供编程命令、地址和数据。地址可以指代物理地址。当存储器设备100从存储器控制器200接收到编程命令、地址和数据时，存储器设备100可以执行编程操作，以将数据存储在由地址确定的页中。对于读取操作，存储器控制器200可以向存储器设备100提供读取命令和地址。当存储器设备100从存储器控制器200接收到读取命令和地址时，存储器设备100可以执行读取操作，以向存储器控制器200提供在由地址确定的页中存储的数据。对于擦除操作，存储器控制器200可以向存储器设备100提供擦除命令和地址。当存储器设备100从存储器控制器200接收到擦除命令和地址时，存储器设备100可以执行用于擦除在由地址确定的存储器块中存储的数据的擦除操作。
37.根据一个实施例，存储器控制器200可以响应于从主机20接收到的请求而控制存储器设备100执行编程操作、读取操作或擦除操作。例如，当存储器控制器200从主机20接收到存储、读取或擦除数据的请求时，存储器控制器200可以生成与所接收的请求相对应的命令。然而，存储器控制器200可以直接从主机20接收命令。附加地，当存储器控制器200从主机20接收到逻辑地址时，存储器控制器200可以将逻辑地址转换为在存储器设备100中包括的存储器块或页的物理地址。存储器控制器200可以将物理地址连同命令一起传送到存储器设备100。在下文中，物理地址将被简称为“地址”。
38.根据另一实施例，不论主机20的请求如何，存储器控制器200可以控制存储器设备100执行编程操作、读取操作或擦除操作。例如，存储器控制器200可以控制存储器设备100执行磨损均衡、读取回收或垃圾收集。因此，存储器控制器200可以生成命令、地址和数据并将其传送到存储器设备100。
39.在编程操作期间，存储器设备100可以施加编程电压，使得存储器单元的阈值电压可以达到与待存储的数据相对应的目标电平。目标电平可以是验证电压的验证电平之中用于验证与待存储的数据相对应的编程状态的验证电平。然而，存储器单元的阈值电压可以被编程为低于目标电平的电平。结果，可能存在阈值电压低于目标电平的存储器单元。阈值电压小于目标电平的存储器单元可以被称为编程不足的存储器单元。当在存储器设备100中存在编程不足的存储器单元时，可能会输出错误数据或者在读取操作期间可能发生错误。更具体地，随着目标电平越高，编程不足可能会更频繁地发生。
40.根据本公开的一个实施例，可以提供防止生成编程不足的存储器单元的存储器设备100、包括存储器设备100的存储器系统10及其操作方法。将参考附图进行更详细的描述。
41.图2是图示了根据本公开的一个实施例的存储器设备100的结构的示图。
42.参考图2，存储器设备100可以包括存储器单元阵列110、外围电路120和控制逻辑130。
43.存储器单元阵列110可以包括多个存储器块blk1至blkz。每个存储器块可以具有相同的结构。在下文中，为了便于说明，将描述多个存储器块blk1～blkz中的一个存储器块(blkz)。
44.存储器块blkz可以包括多个页。每个页可以包括多个存储器单元。换言之，存储器块blkz可以包括多个存储器单元。
45.多个存储器单元可以被布置在二维平面中或者可以具有三维垂直结构。每个存储器单元可以是半导体存储器设备。根据一个实施例，存储器单元可以是非易失性存储器设
备。存储器单元的阈值电压可以属于多个编程状态之中的一个编程状态。编程状态可以指示电压范围(或区段)，并且数据的特定值可以根据数据存储方案或格雷码而被映射到编程状态。编程状态的数目可以根据数据存储方案而异。例如，一个存储器单元可以根据各种数据存储方案来存储数据，各种数据存储方案包括用于存储1位数据的单级单元(slc)存储方案、用于存储2位数据的多级单元(mlc)存储方案、用于存储3位数据的三级单元(tlc)存储方案以及用于存储4位数据的四级单元(qlc)存储方案。
46.存储器块blkz可以通过行线rl而被耦合到外围电路120的地址解码器121。行线rl可以包括多个字线。存储器块blkz中的一个页可以被耦合到一个字线。换言之，在存储器块blkz的一个页中包括的存储器单元可以被耦合到一个字线。在存储器块blkz中包括的每个页可以被耦合到位线bl1至blm。位线bl1至blm可以被分别耦合到外围电路120的页缓冲器pb1至pbm。将参考图3来更详细地描述存储器块blkz的结构。
47.外围电路120可以响应于控制逻辑130的控制来操作。例如，外围电路120可以驱动存储器单元阵列110执行编程操作、读取操作或擦除操作。
48.编程操作可以通过其中编程电压逐渐增加的增量步进脉冲编程(ispp)方法来执行。更具体地，外围电路120可以执行包括编程脉冲操作和验证操作的编程循环。编程脉冲操作和验证操作可以以顺序方式执行。根据验证操作的结果，外围电路120可以在编程电压的电平增加之后执行下一编程循环或者终止操作。
49.编程脉冲操作可以指代调节在被选择的页中包括的存储器单元的阈值电压以使得存储器单元可以具有预定编程状态的操作。验证操作可以被执行来验证编程脉冲操作是通过还是失败。例如，当编程脉冲操作通过时，这可以意味着在被选择的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于目标电平，而当编程脉冲操作失败时，这可以意味着在被选择的页中包括的存储器单元的至少一个阈值电压低于目标电平。
50.例如，编程脉冲操作可以包括将编程电压施加到被选择的页或被选择的字线。附加地，编程脉冲操作可以包括：在编程电压被施加到被选择的页或被选择的字线的同时，将编程通过电压施加到未被选择的页或未被选择的字线。编程电压可以被施加来增加存储器单元的阈值电压。编程通过电压可以被施加来形成电流在其中流动的通道。编程电压可以具有比编程通过电压更高的电压电平。
51.例如，验证操作可以包括将验证电压施加到被选择的页或被选择的字线。附加地，验证操作可以包括：在验证电压被施加到被选择的页或被选择的字线的同时，将验证通过电压施加到未被选择的页或未被选择的字线。验证电压可以被施加来确定编程脉冲操作(或编程操作)是通过还是失败。验证通过电压可以被施加来形成电流在其中流动的通道。验证电压可以具有比验证通过电压低的电压电平。
52.在多个字线之中，被选择的字线可以由地址确定，并且在多个页之中，被选择的页可以被耦合到被选择的字线。地址可以包括块地址和页地址中的至少一者。附加地，未被选择的字线可以指代在与被选择的字线被耦合到的存储器块耦合的多个字线之中除被选择的字线之外的剩余字线，并且未被选择的页可以指代在与被选择的字线耦合的存储器块中包括的多个页之中与未被选择的字线耦合的页。
53.根据一个实施例，外围电路120可以包括地址解码器121、电压生成器122、读取和写入电路123、数据输入/输出电路124和感测电路125。
54.地址解码器121可以通过行线rl而被耦合到存储器单元阵列110。例如，参考图2和图3，行线rl可以包括漏极选择线dsl、多个字线wl1至wl16、源极选择线ssl和源极线sl。例如，地址解码器121可以包括诸如行解码器、列解码器和地址缓冲器的部件。
55.地址解码器121可以响应于控制逻辑130的控制来操作。例如，地址解码器121可以从控制逻辑130接收地址addr。地址解码器121可以对所接收的地址addr中包括的块地址或页地址解码。页地址可以指示行地址。地址解码器121可以将从电压生成器122提供的操作电压vop施加到存储器块blk1至blkz之中由块地址确定的被选择的存储器块。地址解码器121可以将从电压生成器122提供的操作电压vop施加到在由块地址确定的被选择的存储器块中包括的页之中由页地址确定的被选择的页。操作电压vop可以包括以下至少一者：编程电压、验证电压、编程通过电压、验证通过电压、读取电压、读取通过电压以及第一和第二擦除电压。
56.根据一个实施例，在编程脉冲操作期间，地址解码器121可以将编程电压施加到在由块地址确定的被选择的存储器块中包括的页(或与被选择的存储器块耦合的字线)之中由页地址确定的被选择的页(或被选择的字线)，并且可以将编程通过电压施加到未被选择的页(或未被选择的字线)。编程电压可以具有比编程通过电压高的电压电平。在编程验证操作期间，地址解码器121可以将验证电压施加到在由块地址确定的被选择的存储器块中包括的页(或与被选择的存储器块耦合的字线)之中由页地址确定的被选择的页(或被选择的字线)，并且可以将验证通过电压施加到未被选择的页(或未被选择的字线)。验证电压可以具有比验证通过电压低的电压电平。
57.根据一个实施例，在读取操作期间，地址解码器121可以将读取电压施加到在由块地址确定的被选择的存储器块中包括的页(或与被选择的存储器块耦合的字线)之中由页地址确定的被选择的页(或被选择的字线)，并且可以将读取通过电压施加到未被选择的页(或未被选择的字线)。读取电压可以具有比读取通过电压低的电压电平。在另一示例中，在擦除操作期间，地址解码器121可以将第一擦除电压施加到与被选择的存储器块耦合的字线，并且可以将具有比第一擦除电压高的电压电平的第二擦除电压施加到衬底，被选择的存储器块中包括的存储器单元被堆叠在衬底中。
58.电压生成器122可以通过使用提供给存储器设备100的外部功率来生成各种类型的操作电压vop。外部功率可以是在存储器系统10中包括的辅助电源，或者可以是从主机20提供的电源。例如，电压生成器122可以通过使用提供给存储器设备100的外部功率来生成编程电压、验证电压、编程通过电压、验证通过电压、读取电压、读取通过电压以及第一和第二擦除电压。
59.电压生成器122可以响应于控制逻辑130的控制而操作。例如，当电压生成器122从控制逻辑130接收到操作信号opsig时，电压生成器122可以将与操作信号opsig相对应的操作电压vop传送到地址解码器121。
60.读取和写入电路123可以包括多个页缓冲器pb1至pbm。多个页缓冲器pb1至pbm可以通过与其分别对应的多个位线bl1至blm而被耦合到存储器单元阵列110。例如，多个页缓冲器pb1至pbm中的每个页缓冲器可以通过一个位线而被共同耦合到在多个存储器块blk1至blkz中的每个存储器块中包括的存储器单元之中指示预定列的存储器单元。页缓冲器pb1至pbm中的每个页缓冲器可以临时存储数据data。页缓冲器pb1至pbm中的每个页缓冲器
可以被实施为各种类型的存储器设备，诸如锁存电路。
61.读取和写入电路123可以响应于控制逻辑130的控制而操作。例如，当读取和写入电路123从控制逻辑130接收到缓冲器控制信号pbsignals时，读取和写入电路123可以通过多个位线bl1至blm将与数据data相对应的电压施加到存储器单元阵列110，或者可以通过多个位线bl1到blm读取在存储器单元阵列110中存储的数据data。
62.数据输入/输出电路124可以通过数据线dl而被耦合到读取和写入电路123。数据输入/输出电路124可以包括接收正在输入的数据data的多个输入/输出缓冲器。数据输入/输出电路124可以响应于控制逻辑130的控制而操作。例如，当数据输入/输出电路124从控制逻辑130接收到控制信号时，数据输入/输出电路124可以通过数据线dl而将数据data传送到读取和写入电路123，或者可以通过通道而将数据data输出到存储器控制器200。
63.感测电路125可以响应于从控制逻辑130接收到的允许位vrybit信号而生成参考电压。作为比较参考电压与从读取和写入电路123接收的感测电压vpb的结果，感测电路125可以输出通过信号pass或失败信号fail。通过信号pass可以指示编程脉冲操作或读取操作已通过。失败信号fail可以指示编程脉冲操作或读取操作已失败。
64.根据一个实施例，在编程脉冲操作期间，数据输入/输出电路124可以从存储器控制器200接收待存储在被选择的页中的数据data。数据输入/输出电路124可以将数据data传送到读取和写入电路123中包括的多个页缓冲器pb1至pbm。页缓冲器pb1至pbm中的每个页缓冲器可以从数据输入/输出电路124接收数据data。页缓冲器pb1至pbm中的每个页缓冲器可以临时存储所接收的数据data。附加地，当编程电压被施加到被选择的页并且编程通过电压被施加到未被选择的页时，页缓冲器pb1至pbm中的每个页缓冲器可以将与数据data相对应的电压施加到多个位线bl1至blm之中与其耦合的位线。
65.在验证操作期间，当验证电压被施加到被选择的页并且验证通过电压被施加到未被选择的页时，多个页缓冲器pb1至pbm可以感测多个位线bl1至blm中的电压或电流。多个页缓冲器pb1至pbm可以存储与所感测的电压或电流相对应的感测数据。多个页缓冲器pb1至pbm可以将与感测数据相对应的感测电压vpb传送到感测电路125。感测电路125可以输出通过信号pass或失败信号fail。当控制逻辑130从感测电路125接收到通过信号pass时，控制逻辑130可以将通过信号pass输出到存储器控制器200。附加地，当控制逻辑130从感测电路125接收到通过信号pass时，控制逻辑130可以控制读取和写入电路123擦除在页缓冲器pb1至pbm中的每个页缓冲器中存储的数据data。另一方面，当控制逻辑130从感测电路125接收到失败信号fail时，控制逻辑130可以通过增加编程电压的电平来控制外围电路120执行下一编程脉冲操作。
66.根据一个实施例，在读取操作期间，当读取电压被施加到被选择的页并且读取通过电压被施加到未被选择的页时，多个页缓冲器pb1至pbm可以感测多个位线bl1至blm中的电压或电流。多个页缓冲器pb1至pbm可以存储与所感测的电压或电流相对应的数据data。数据data可以指代在被选择的页中存储的数据data。多个页缓冲器pb1至pbm可以通过数据线dl将数据data传送到数据输入/输出电路124。数据输入/输出电路124可以通过数据线dl从多个页缓冲器pb1至pbm接收数据data。数据输入/输出电路124可以将数据data输出到存储器控制器200。
67.控制逻辑130可以控制存储器设备100的常规操作。控制逻辑130可以被实现为硬
件、软件或硬件和软件的组合。例如，控制逻辑130可以是根据算法和/或执行控制逻辑代码的处理器操作的控制逻辑电路。控制逻辑130可以根据从存储器控制器200接收的命令cmd和地址addr来控制外围电路120执行编程操作、读取操作或擦除操作。命令cmd可以是编程命令、读取命令或擦除命令。控制逻辑130可以被耦合到外围电路120。例如，外围电路130可以包括地址解码器121、电压生成器122、读取和写入电路123、数据输入/输出电路124和感测电路125。
68.根据一个实施例，控制逻辑130可以向外围电路120提供与从存储器控制器200接收的命令cmd和地址addr相对应的各种信号。命令cmd可以是编程命令、读取命令和擦除命令中的一者。例如，控制逻辑130可以生成操作信号opsig、缓冲器控制信号pbsignals和允许位vrybit。控制逻辑130可以将操作信号opsig输出至电压生成器122，将地址addr输出至地址解码器121，将缓冲器控制信号pbsignals输出至读取和写入电路123，并且将允许位vrybit输出至感测电路125。附加地，控制逻辑130可以基于从感测电路125接收的通过信号pass或失败信号fail来确定操作是通过还是失败。
69.根据一个实施例，当控制逻辑130接收到编程命令和地址时，控制逻辑130可以控制外围电路120执行编程操作。编程操作可以通过编程电压逐渐增加的ispp方法来执行。
70.更具体地，当控制逻辑130接收到编程命令和地址时，控制逻辑130可以控制外围电路120执行包括编程脉冲操作和验证操作的编程循环。编程脉冲操作和验证操作可以以顺序方式执行。例如，可以在执行编程脉冲操作之后执行验证操作。
71.作为验证操作的结果，控制逻辑130可以控制外围电路120执行其中编程电压的电平被执行的下一编程循环或者可以终止操作。更具体地，控制逻辑130可以根据验证操作从外围电路120的感测电路125接收失败信号fail或通过信号pass。
72.根据一个实施例，当控制逻辑130接收到指示编程脉冲操作已失败的失败信号fail时，控制逻辑130可以控制外围电路120执行下一编程循环。下一编程循环可以包括以顺序方式执行的编程脉冲操作和验证操作。针对在下一编程循环中包括的编程脉冲操作的编程电压的电平可以增加到大于或等于在先前编程循环中的编程电压的电平。附加地，在下一编程循环中包括的验证操作的验证通过电压的电平可以保持或增加。
73.根据一个实施例，当控制逻辑130接收到指示编程脉冲操作已通过的通过信号pass时，控制逻辑130可以终止编程操作。
74.控制逻辑130可以包括操作控制器131和电压寄存器133。
75.操作控制器131可以根据命令cmd和地址addr控制外围电路120执行编程操作、读取操作或擦除操作。
76.在编程操作期间，操作控制器131可以控制外围电路120执行包括编程脉冲操作和验证操作的编程循环。操作控制器131可以控制外围电路120重复执行下一编程循环，直到操作控制器131接收到指示编程脉冲操作已通过的通过信号pass。换言之，操作控制器131可以控制外围电路120重复下一编程循环，直到编程脉冲操作通过。
77.更具体地，例如，作为验证操作的结果，操作控制器131可以在操作控制器131接收到通过信号pass时终止编程操作，并且可以在操作控制器131接收到失败信号fail时控制外围电路120执行下一编程循环。当外围电路120执行下一编程循环时，操作控制器131可以根据验证操作来控制外围电路120在接收到通过信号pass时终止编程操作，然后在接收到
失败信号fail时执行下一编程循环。如上所述，每当操作控制器131接收到失败信号fail时，操作控制器131可以控制外围电路120执行下一编程循环。编程循环可以在预定次数的范围内重复。
78.每当下一编程循环被重复时，操作控制器131可以增加编程脉冲操作的编程电压的电平。操作控制器131可以控制外围电路120执行其中编程电压的电平增加的下一编程循环的编程脉冲操作。换言之，编程电压的电平可以随着编程循环的数目增加而逐渐增加。
79.尽管存储器单元的阈值电压由于源极线跳动(bouncing)等而没有达到目标电平(或目标状态)，但是可能确定编程脉冲操作已通过。例如，当源极线的电流或电压由于源极线跳动而改变时，存储器单元的阈值电压可能被确定为不同的电平。结果，验证操作的可靠性可能劣化，并且数据的可靠性可能劣化。
80.为了防止编程不足现象，每当下一编程循环被重复时，操作控制器131可以增加验证操作的验证通过电压的电平。操作控制器131可以控制外围电路120执行其中验证通过电压的电平增加的下一编程循环的验证操作。换言之，验证通过电压的电平可以随着编程循环的数目增加而逐渐增加。
81.根据一个实施例，当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，操作控制器131可以增加被施加到未被选择的字线的验证通过电压的电平。
82.参考电平可以是验证电压的验证电平之中的预定验证电平之一。验证电压的验证电平可以被预先设置，以验证对其执行编程脉冲操作的存储器单元的编程状态。参考电平和验证电平可以被存储在电压寄存器133中。
83.参考电平可以是被设置为区分编程状态之中的高编程状态和低编程状态的验证电平。编程状态越高，可能越容易出现编程不足现象。对于具有高编程状态的编程循环，验证通过电压的电平可以逐渐增加。
84.例如，当数据存储方案对应于多级单元时，参考电平可以被设置为用于验证第三编程状态的验证电压的验证电平，第三编程状态是第一至第四编程状态之中第二高的状态。在另一示例中，当数据存储方案对应于三级单元时，参考电平可以被设置为用于验证第六编程状态的验证电压的验证电平，第六编程状态是第一至第八编程状态之中第三高的状态。但是，这些只是示例，参考电平可以变化。
85.在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，操作控制器131可以增加施加到未被选择的字线之中的一个未被选择的字线的验证通过电压的电平。
86.根据一个实施例，向其施加具有增加的电平的验证通过电压的至少一个未被选择的字线可以包括多个字线之中的位于基于被选择的字线的位置的预定距离内的至少一个相邻字线。预定距离可以是通过将预定数乘以偏移值而获得的值。偏移值可以是彼此相邻的两个字线之间的距离。预定数可以是1或更大的自然数。例如，当预定数是1并且第n字线被选择时，操作控制器131可以增加施加到与第n字线相邻的第(n-1)字线和第(n+1)字线中的每个字线的验证通过电压的电平。例如，当预定数是2并且第n字线被选择时，操作控制器131可以增加施加到与第n字线相邻的第(n-2)字线、第(n-1)字线、第(n+1)字线和第(n+2)字线中的每个字线的验证通过电压的电平。然而，这仅是一个示例，并且预定数可以变化。
87.根据一个实施例，向其施加具有增加的电平的验证通过电压的至少一个未被选择的字线可以是多个字线之中除了被选择的字线之外的剩余字线。当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，操作控制器131可以增加施加到除了被选择的字线之外的剩余字线的验证通过电压的电平。例如，当一个存储器块包括100个页(或者存在与页耦合的100个字线)时，操作控制器131可以增加施加到除了被选择的字线之外的99个字线中的每个字线的验证通过电压的电平。
88.根据一个实施例，当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压小于参考电平时，操作控制器131可以保持验证通过电压的电平。操作控制器131可以控制外围电路120执行其中验证通过电压的电平被保持的下一编程循环的验证操作。对于具有低编程状态的编程循环，验证通过电压的电平可以被保持。
89.根据一个实施例，操作控制器131可以基于在存储器块中包括的多个页之中的被完成编程的页的数目来调节电压增加量。电压增加量可以指示施加到未被选择的字线的验证通过电压的电平在下一编程循环中增加的程度。当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，每当下一编程循环被执行时，操作控制器131可以将验证通过电压的电平增加一电压增加量。
90.根据一个实施例，当被完成编程的页的数目与页的数目的比率小于参考值时，操作控制器131可以保持电压增加量的值。换言之，当比率小于参考值时，操作控制器131可以应用预定值作为电压增加量的值。比率可以指代对一个存储器块执行编程操作的程度。参考值可以指代基于一个存储器块的编程进度来调节电压增加量的值的基础。参考值可以被预先设置。例如，参考值可以是0.7或70％。但是，参考值可以变化。
91.根据一个实施例，当被完成编程的页的数目与页的数目的比率大于或等于参考值时，操作控制器131可以根据比率和参考值之间的差来保持电压增加量的值。例如，当比率大于或等于参考值时，操作控制器131可以与比率和参考值之间的差成比例地增加电压增加量的值。
92.根据一个实施例，当被完成编程的页的数目与页的数目的比率小于参考值时，操作控制器131可以将电压增加量的值调节为通过将比率和参考值之间的差乘以第一梯度而获得的值。附加地，当被完成编程的页的数目与页的数目之间的比率大于或等于参考值时，操作控制器131可以将电压增加量的值调节为通过将比率和参考值之间的差乘以第二梯度而获得的值。第二梯度可以具有比第一梯度大的值。
93.根据一个实施例，当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于具有比目标验证电压低的电平的参考验证电压时，操作控制器131可以在每当操作控制器131执行编程循环时，将施加到未被选择的字线之中与被完成编程的页耦合的字线的验证通过电压的电平增加第一增加量。附加地，操作控制器131可以将施加到未被选择的字线之中与被擦除的页耦合的字线的验证通过电压的电平增加第二增加量。第二增加量的值可以小于第一增加量的值。然而，这仅是一个示例。第二增加量可以被改变为大于或等于第一增加量的值。
94.根据一个实施例，操作控制器131可以控制外围电路120在编程脉冲操作期间将编程通过电压施加到未被选择的字线。
95.电压寄存器133可以存储电压信息。电压信息可以包括与在多个编程循环的每个
编程循环中使用的电压电平有关的信息。根据一个实施例，电压信息可以包括针对多个编程循环中的每个编程循环的编程电压、验证电压和验证通过电压的电平。附加地，电压信息还可以包括关于多个编程循环中的每个编程循环的编程通过电压的电平。电压信息可以以表格形式呈现。然而，这仅是一个实施例。电压信息可以被修改为各种类型的信息。
96.根据修改，操作控制器131和电压寄存器133中的每一者的操作中的至少一个操作可以通过在控制逻辑130外部的单独配置来执行。
97.根据本公开的上述实施例，可以防止或避免编程不足的存储器单元生成。
98.图3是图示了根据本公开的一个实施例的存储器块blkz的结构的示图。
99.参考图3，存储器块blkz可以包括多个串。由于多个串可以具有相同的配置，因此多个串之中与第一位线bl1耦合的串st将作为示例进行描述。
100.串st的一个端部可以被耦合到第一位线bl1，第一位线bl1是位线bl1至bln之一中的一个位线。串st的另一端部可以被耦合到源极线sl。换言之，一个源极线sl可以被共同耦合到多个串，并且一个位线可以被耦合到一个串。
101.串st可以包括在源极线sl和第一位线bl1之间彼此串联耦合的源极选择晶体管sst、多个存储器单元mc1至mcn和漏极选择晶体管dst。根据一个实施例，串st可以包括至少一个源极选择晶体管sst、至少一个漏极选择晶体管dst以及比图3所示的存储器单元mc1至mcn多的存储器单元。
102.源极选择晶体管sst的栅极可以被耦合到源极选择线ssl，并且漏极选择晶体管dst的栅极可以被耦合到漏极选择线dsl。源极选择晶体管sst的源极可以被耦合到源极线sl，并且漏极选择晶体管dst的漏极可以被耦合到第一位线bl1。
103.多个存储器单元mc1至mcn的栅极可以被分别耦合到多个字线wl1至wln。存储器单元mc1至mcn可以串联耦合在源极选择晶体管sst和漏极选择晶体管dst之间。
104.存储器块blkz可以包括多个页。一个页pg可以被定义为共同耦合到相同字线的一组存储器单元。页pg可以是与用于执行编程操作或读取操作的单位相对应的一组存储器单元。存储器块blkz可以是与用于执行擦除操作的单位相对应的一组存储器单元。
105.页pg可以存储页数据。页数据可以包括与在页pg中包括的存储器单元mc1到mcn的数目相对应的数据位。例如，根据其中一个存储器单元存储1位数据的单级单元方案，在页pg中包括的多个存储器单元mc1至mcn中的每个存储器单元可以存储1位数据。换言之，一个页pg可以存储一个页数据。在另一示例中，根据其中一个存储器单元存储2位数据的多级单元方案，在页pg中包括的多个存储器单元mc1至mcn中的每个存储器单元可以存储2位数据。换言之，一个页pg可以储存两个页数据。以类似的方式，根据其中一个存储器单元存储3位数据的三级单元方案，一个页pg可以存储三个页数据。根据其中一个存储器单元存储4位数据的四级单元方案，一个页pg可以存储四个页数据。在下文中，为了便于解释，可以假设数据存储方案对应于多级单元方案。
106.图4a至图4d是图示了根据本公开的一个实施例的存储器单元的阈值电压分布的示图。
107.图4a是图示了对其执行擦除操作的存储器单元的阈值电压的示图。
108.参考图4a，擦除状态可以指代多个编程状态之中的第零编程状态pv0。每个编程状态可以具有预定电压范围。根据一个实施例，多个编程状态可以具有基于验证电平vvrf1至
vvrf3而被区分的电压范围。擦除状态具有的电压范围可以具有在多个编程状态之中的最小状态。例如，擦除状态具有的电压范围可以具有比验证电压的验证电平vvrf1至vvrf3小的电平。多个编程状态中的每个编程状态可以指示数据的预定值。
109.图4a图示了三个验证电压。然而，这仅是一个实施例。验证电压的数目或编程状态的数目可以根据存储器单元的存储方案(诸如单级单元方案、多级单元方案和三级单元方案)而变化。
110.图4b和图4c图示了对其执行编程操作的存储器单元的阈值电压。参考图4b，编程操作可以根据多级单元方案来执行。参考图4c，编程操作可以根据三级单元方案来执行。
111.根据一个实施例，对于如图4b所示的多级单元方案，多个编程状态可以包括第零编程状态pv0至第三编程状态pv3。第零编程状态pv0可以是擦除状态。在被选择的页中包括的存储器单元的阈值电压可以通过编程操作来调节，使得存储器单元可以根据页数据而具有第零到第三编程状态pv0到pv3中的一个编程状态。
112.根据一个实施例，根据如图4c所示的三级单元方案，多个编程状态可以包括第零编程状态pv0至第七编程状态pv7。第零编程状态pv0可以是擦除状态。在被选择的页中包括的存储器单元的阈值电压可以通过编程操作来调节，使得存储器单元可以根据页数据而具有第零到第七编程状态pv0到pv7中的一个编程状态。
113.用于验证多个编程状态的验证电压可以被调节到多个电平中的一个电平。
114.根据一个实施例，根据如图4b所示的多级单元方案，为了验证第零到第三编程状态pv0至pv3，验证电压可以被调节到第一至第三验证电平vvrf1至vvrf3中的一个电平。存储器单元的编程状态可以使用具有预定验证电平的验证电压来确定。例如，具有比施加到与存储器单元耦合的字线的验证电压的验证电平小的阈值电压的存储器单元可以被导通，并且具有大于或等于验证电平的阈值电压的存储器单元可以被关断。
115.当存储器单元的阈值电压小于第一验证电平vvrf1时，存储器单元可以具有第零编程状态pv0。当存储器单元的阈值电压大于或等于第一验证电平vvrf1且小于第二验证电平vvrf2时，存储器单元可以具有第一编程状态pv1。当存储器单元的阈值电压大于或等于第二验证电平vvrf2且小于第三验证电平vvrf3时，存储器单元可以具有第二编程状态pv2。当存储器单元的阈值电压大于或等于第三验证电平vvrf3时，存储器单元可以具有第三编程状态pv3。第一至第三验证电平vvrf1至vvrf3的值可以按顺序更大。附加地，编程状态可以以从第零到第三编程状态pv0到pv3的顺序更高。
116.根据一个实施例，根据如图4c所示的三级单元方案，为了验证第零到第七编程状态pv0到pv7，验证电压可以被调节到第一到第七验证电平vvrf1到vvrf7中的一个电平。存储器单元的编程状态可以以与以上参考图4b描述的类似方式使用验证电压来确定。
117.根据一个实施例，编程操作可以通过其中编程电压逐渐增加的ispp方法来执行。更具体地，编程操作可以包括多个编程循环。多个编程循环中的每个编程循环可以包括编程脉冲操作和验证操作。存储器设备100可以重复执行下一编程循环，直到编程脉冲操作被确定为通过。随着编程电压被重复施加到被选择的字线，与被选择的字线耦合的存储器单元的阈值电压可以逐渐增加。换言之，存储器单元的编程状态也可以逐渐增加。例如，存储器设备100可以重复编程循环，使得具有第零编程状态pv0的每个存储器单元可以具有如图4b所示的第零编程状态pv0到第三编程状态pv3中的一个状态。
118.图4d是图示了根据多级单元方案对其执行编程操作的存储器单元的阈值电压的示图。参考图4d，例如，可以假设使用第一编程状态pv1和第二编程状态pv2作为目标编程状态而对其执行编程操作的存储器单元被编程，而使用第三编程状态pv3作为目标编程状态而对其执行编程操作的存储器单元被编程不足。
119.更具体地，当存在具有小于第三验证电平vvrf3的阈值电压的第一存储器单元410时，由于其中过电流被放电到公共源极线csl的源极线跳动，编程脉冲操作可能被确定为通过。更具体地，该现象可能在编程状态之中的高编程状态的情况下频繁发生。编程操作可能在存储器单元具有编程不足状态pv3'的情况下终止，而不执行下一编程循环。具有编程不足状态pv3'的存储器单元可以包括具有小于第三验证电平vvrf3的阈值电压的第一存储器单元410和具有大于或等于第三验证电平vvrf3的阈值电压的第二存储器单元420。第一存储器单元410可以被简称为“慢单元”，并且第二存储器单元420可以被简称为“快单元”。
120.具有第一编程状态pv1的存储器单元的阈值电压的最小电平可以大于或等于第一验证电平vvrf1。第一读取裕量m1可以指代第一验证电平vvrf1和读取电压的第一读取电平vr1之间的差。第一读取电平vr1可以是用于读取与第一编程状态pv1相对应的数据的预定电平。第一读取电平vr1可以小于第一验证电平vvrf1。
121.具有第二编程状态pv2的存储器单元的阈值电压的最小电平可以大于或等于第二验证电平vvrf2。第二读取裕量m2可以指代第二验证电平vvrf2与读取电压的第二读取电平vr2之间的差。第二读取电平vr2可以是用于读取与第二编程状态pv2相对应的数据的预定电平。第二读取电平vr2可以小于第二验证电平vvrf2。
122.具有编程不足状态pv3'的存储器单元的阈值电压的最小电平vu可以小于第三验证电平vvrf3。第三读取裕量m3可以指代最小电平vu和读取电压的第三读取电平vr3之间的差。第三读取电平vr3可以是用于读取与第三编程状态pv3相对应的数据的预定电平。第三读取电平vr3可以小于第三验证电平vvrf3。
123.其阈值电压分布受到异常受控的存储器单元的第三读取裕量m3可以具有比其阈值电压分布受到正常受控的存储器单元的第一读取裕量m1和第二读取裕量m2低的值。随着存储器单元随着时间的流逝或操作次数的增加而劣化，第三读取裕量m3可以逐渐减小。数据的可靠性可能更容易劣化。
124.上述实施例基于多级单元方案。然而，该描述也适用于三级单元方案和四级单元方案。
125.在本公开中，施加到未被选择的字线的验证通过电压可以在验证操作期间逐渐增加，以防止编程不足状态。
126.图5是图示了根据本公开的一个实施例的被选择的字线和未被选择的字线的示图。图5图示了在存储器块中包括的存储器单元之中与一个位线耦合的存储器单元，并且没有图示与其他位线耦合的存储器单元。
127.参考图5，多个字线wl1至wlz可以被分别耦合到存储器单元mc1至mcz，存储器单元mc1至mcz被共同耦合到一个位线bl。多个存储器单元mc1至mcz中的每个存储器单元可以被包括在每个页中。页中的每个页可以被耦合到相同字线并且包括与另一位线耦合的存储器单元。
128.可以对分别与多个字线wl1至wlz耦合的存储器单元mc1至mcz顺序地执行编程操
作。例如，参考图5，可以对在存储器块中包括的存储器单元mc1到mcz之中的与第一至第(n-1)字线wl1至wln-1耦合的第一至第(n-1)存储器单元mc1至mcn-1顺序地执行编程操作。在存储器块中包括的存储器单元mc1至mcz之中的与第n至第z字线wln至wlz耦合的第n至第z存储器单元mcn至mcz可以具有第零编程状态(即，擦除状态)。
129.随后，可以在多个字线wl1至wlz之中通过地址选择第n字线wln。例如，被选择的字线sel.wl可以是第n字线wln。与被选择的字线sel.wl耦合的被选择的页sel.pg可以包括第n存储器单元mcn。未被选择的字线unsel.wl可以包括多个字线wl1至wlz之中除了被选择的字线sel.wl之外的与存储器块耦合的剩余字线。例如，未被选择的字线unsel.wl可以包括第一至第(n-1)字线wl1至wln-1和第(n+1)至第z字线wln+1至wlz。
130.当存储器设备100接收到编程命令和地址时，存储器设备100可以执行包括编程脉冲操作和验证操作的编程循环。可以假设地址指示被选择的字线sel.wl或被选择的页sel.pg。
131.更具体地，存储器设备100可以执行将编程电压施加到被选择的字线sel.wl并且将编程通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl的编程脉冲操作。随后，存储器设备100可以执行将验证电压施加到被选择的字线sel.wl并且将验证通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl的验证操作。
132.当编程脉冲操作经由验证操作而失败时，存储器设备100可以执行包括编程脉冲操作和验证操作的下一编程循环。
133.更具体地，存储器设备100可以增加编程电压的电平。存储器设备100可以执行将编程电压施加到被选择的字线sel.wl并且将编程通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl的编程脉冲操作。换言之，具有增加的电平的编程电压可以被施加到被选择的字线sel.wl。
134.附加地，当在与被选择的字线sel.wl耦合的被选择的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，存储器设备100可以增加施加到未被选择的字线unsel.wl中的至少一个未被选择的字线的验证通过电压的电平。例如，参考电平可以是用于验证多个编程状态的验证电压的验证电平之中的一个预定验证电平。存储器设备100可以执行将验证电压施加到被选择的字线sel.wl并且将验证通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl的验证操作。换言之，在验证操作期间，具有与以前相同电平的验证通过电压可以被施加到未被选择的字线unsel.wl，或者具有增加为比以前高的电平的验证通过电压可以被施加到未被选择的字线unsel.wl中的至少一些未被选择的字线。
135.与验证操作相关联，具有增加的电平的验证通过电压可以被施加到未被选择的字线unsel.wl中的至少一个未被选择的字线。
136.根据一个实施例，向其施加具有增加的电平的验证通过电压的至少一个未被选择的字线可以包括与存储器块耦合的多个字线wl1至wlz之中的位于基于被选择的字线sel.wl的位置的预定距离内的至少一个相邻字线。预定距离可以是通过将预定数乘以偏移值而获得的值。偏移值可以是彼此相邻的两个字线之间的距离。预定数可以是1或更大的自然数。例如，当预定数是1时，至少一个未被选择的字线可以包括最邻近对应于被选择的字线sel.wl的第n字线wln的第(n-1)字线wln-1和第(n+1)字线wln+1。更具体地，当预定数是1时，存储器设备100可以确定与作为被选择的字线sel.wl的第n字线wln耦合的被选择的页
sel.pg最相邻的第一相邻页apg1和第二相邻页apg2，并且可以将与第一相邻页apg1耦合的第(n-1)字线wln-1和与第二相邻页apg2耦合的第(n+1)字线wln+1确定为至少一个未被选择的字线。
137.存储器设备100可以在验证操作期间将验证电压施加到被选择的字线sel.wl。当存储器设备100将验证电压施加到被选择的字线sel.wl时，存储器设备100可以将具有增加的电平的验证通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl之中的第(n-1)字线wln-1和第(n+1)字线wln+1，并且可以施加具有被保持的电平的验证通过电压。
138.根据一个实施例，向其施加具有增加的电平的验证通过电压的至少一个未被选择的字线可以是在与存储器块耦合的多个字线wl1至wlz之中的除了与被选择的字线sel.wl相对应的第n字线wln之外的剩余字线。换言之，至少一个未被选择的字线可以是未被选择的字线unsel.wl的整体。存储器设备100可以增加施加到未被选择的字线unsel.wl的验证通过电压的电平。在验证操作期间，存储器设备100可以将具有增加的电平的验证通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl，同时存储器设备100将验证电压施加到被选择的字线sel.wl。
139.根据一个实施例，当存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，存储器设备100将施加到未被选择的字线unsel.wl的验证通过电压的电平增加变化的增量。
140.更具体地，存储器设备100可以将施加到未被选择的字线unsel.wl之中与被完成编程的页耦合的字线的验证通过电压的电平增加第一增加量。附加地，存储器设备100可以将施加到未被选择的字线unsel.wl之中与被擦除的页耦合的字线的验证通过电压的电平增加第二增加量。被擦除的页可以包括具有第零编程状态pv0的存储器单元。
141.例如，参考图5，施加到第一至第(n-1)字线wl1至wln-1的验证通过电压的电平可以增加第一增加量，并且施加到第(n+1)至第z字线wln+1至wlz的验证通过电压的电平可以增加第二增加量。第二增加量的值可以小于第一增加量的值。然而，这仅是一个示例。第二增加量可以具有比第一增加量大的值。
142.其电平增加第一增加量的验证通过电压可以被施加到第一至第(n-1)字线wl1至wln-1中的一些或全部。附加地，其电平增加第二增加量的验证通过电压可以被施加到第(n+1)至第z字线wln+1至wlz中的一些或全部。
143.更具体地，例如，存储器设备100可以将具有增加第一增加量的电平的验证通过电压施加到与第一相邻页apg1耦合的第(n-1)字线wln-1，第一相邻页apg1在被完成编程的页之中最靠近与第n字线wln耦合的被选择的页sel.pg，第n字线wln是被选择的字线sel.wl。存储器设备100可以将其电平被保持的验证通过电压施加到被完成编程的页之中除了第一相邻页apg1之外的剩余页。
144.与此并行地，存储器设备100可以将具有增加第二增加量的电平的验证通过电压施加到与第二相邻页apg2耦合的第(n+1)字线wln+1，第二相邻页apg2在被擦除的页之中最邻近与第n字线wln耦合的被选择的页sel.pg，第n字线wln是被选择的字线sel.wl。存储器设备100可以将具有被保持的电平的验证通过电压施加到被擦除的页之中除了第二相邻页apg2之外的剩余页。
145.当编程脉冲操作根据验证操作通过时，存储器设备100可以终止编程操作。
146.上述实施例仅是示例。在向其施加具有增加的电平的验证通过电压的至少一个未
被选择的字线之中包括的字线的数目以及它们之间的位置关系可以变化。
147.图6是图示了根据本公开的一个实施例的编程循环的示图。
148.参考图6，存储器设备100可以根据预定顺序，顺序地执行多个编程循环pl1、pl2、pl3、...、pln-1、pln、pln+1、...，直到被选择的存储器单元达到编程状态之中的目标状态。在编程状态之中，目标状态可以根据待存储的数据来确定。
149.多个编程循环pl1、pl2、pl3、...、pln-1、pln、pln+1、...中的每个编程循环可以包括：施加编程电压使得存储器单元达到目标状态的编程脉冲操作pgm，以及施加验证电压来确定存储器单元是否达到目标状态的验证操作verify。在多个编程状态之中，目标状态可以根据待存储的数据来确定。
150.例如，具有第一编程状态pv1作为目标状态的存储器单元可以通过具有第一验证电平vvrf1的验证电压来验证，具有第二编程状态pv2作为目标状态的存储器单元可以通过具有第二验证电平vvrf2的验证电压来验证，并且具有第三编程状态pv3作为目标状态的存储器单元可以通过具有第三验证电平vvrf3的验证电压来验证。然而，这仅是示例，并且多个验证电压可以被施加来进行更准确的验证。
151.根据一个实施例，当目标状态是第三编程状态pv3时，存储器设备100可以顺序地执行多个编程循环pl1、pl2、pl3、...、pln-1、pln、pln+1,...，直到被选择的存储器单元达到目标状态，即，第三编程状态pv3。换言之，存储器设备100可以顺序地执行多个编程循环pl1、pl2、pl3、...、pln-1、pln、pln+1、...，直到被选择的存储器单元的阈值电压大于或等于与目标电平相对应的第三验证电平vvrf3。目标电平可以对应于目标状态。在下文中，将在多个验证电平vvrf1、vvrf2和vvrf3之中的第二验证电平vvrf2被设置为参考电平的假设下进行描述。
152.更具体地，存储器设备100可以顺序地执行第一编程循环pl1中包括的编程脉冲操作pgm和验证操作verify。
153.为了增加被选择的存储器单元的阈值电压，第一编程循环pl1的编程脉冲操作pgm可以将编程电压施加到与被选择的存储器单元耦合的被选择的字线sel.wl，并且可以将编程通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl。编程电压可以具有第一编程电平vpgm1。编程通过电压可以具有编程通过电平vpa。
154.第一编程循环pl1的验证操作verify可以将至少一个验证电压施加到与被选择的存储器单元耦合的被选择的字线sel.wl，并且可以将验证通过电压施加到未被选择的字线unsel.wl。至少一个验证电压可以包括具有第一验证电平vvrf1的电压、具有第二验证电平vvrf2的电压和具有第三验证电平vvrf3的电压中的至少一者。验证电压可以由编程状态确定。验证通过电压可以具有第一验证通过电平vpb1。
155.当存储器单元的阈值电压大于或等于验证电压的第三验证电平vvrf3时，存储器设备100可以确定编程脉冲操作pgm已通过。当存储器单元的阈值电压小于验证电压的第三验证电平vvrf3时，存储器设备100可以确定编程脉冲操作pgm已失败。
156.附加地，存储器设备100可以重复执行下一编程循环，例如第二编程循环pl2、第三编程循环pl3、
……
，直到根据验证操作verify确定编程脉冲操作pgm已通过。
157.例如，当根据验证操作verify确定编程脉冲操作pgm已失败时，存储器设备100可以顺序地执行第二编程循环pl2中包括的编程脉冲操作pgm和验证操作verify。
158.根据一个实施例，每当编程循环被重复时，存储器设备100可以将编程电压的电平逐渐增加到例如第一编程电平vpgm1、第二编程电平vpgm2、第三编程电平vpgm3、...、第(n-1)编程电平vpgmn-1、第n编程电平vpgmn、第(n+1)编程电平vpgmn+1。
159.根据一个实施例，每当编程循环被重复时，存储器设备100可以将编程通过电压的电平保持在例如编程通过电平vpa处。
160.根据一个实施例，当下一编程循环被执行时，存储器设备100可以使用具有第一验证电平vvrf1的电压、具有第二验证电平vvrf2的电压和具有第三验证电平vvrf3的电压中的至少一者进行验证操作。
161.例如，当通过验证操作确定存储器单元具有第零编程状态pv0时，具有第一验证电平vvrf1的验证电压可以在下一编程循环的验证操作期间被施加到被选择的字线sel.wl。在施加具有第一验证电平vvrf1的验证电压之前或之后，具有第二验证电平vvrf2的验证电压和具有第三验证电平vvrf3的验证电压中的至少一者可以被附加地施加到被选择的字线sel.wl。
162.在另一示例中，当通过验证操作确定存储器单元具有第一编程状态pv1时，具有第二验证电平vvrf2的验证电压可以在下一编程循环的验证操作期间被施加到被选择的字线sel.wl。在具有第二验证电平vvrf2的验证电压被施加之前或之后，具有第一验证电平vvrf1的验证电压和具有第三验证电平vvrf3的验证电压中的至少一者可以被附加地施加到被选择的字线sel.wl。
163.在另一示例中，当通过验证操作确定存储器单元具有第二编程状态pv2时，具有第三验证电平vvrf3的验证电压可以在下一编程循环的验证操作期间被施加到被选择的字线sel.wl。在具有第三验证电平vvrf3的验证电压被施加之前或之后，具有第一验证电平vvrf1的验证电压和具有第二验证电平vvrf2的验证电压中的至少一者可以被附加地施加到被选择的字线sel.wl。
164.根据一个实施例，当被选择的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，每当执行下一编程循环时，存储器设备100可以将验证通电压的电平逐渐增加到例如第(n-1)验证通过电平vpbn-1、第n验证通过电平vpbn、第(n+1)验证通过电平vpbn+1、...。以这种方式，由于由源极线跳动导致的在串中流动的感测电流减少而使得被标识为比实际电平大的电平的存储器单元的阈值电压电平可以被补偿。例如，当施加到未被选择的字线unsel.wl的验证通过电压的电平增加时，感测电流可以增加。结果，与被选择的字线sel.wl耦合的存储器单元的阈值电压电平可以被标识为较小的值。具有增加的电平的验证通过电压可以被施加到未被选择的字线unsel.wl中的一些或全部。
165.根据一个实施例，当由于被选择的存储器单元的阈值电压小于参考电平而执行下一编程循环时，存储器设备100可以将验证通过电压的电平保持在例如第一验证通过电平vpb1、第二验证通过电平vpb2、第三验证通过电平vpb3、...以及第(n-1)验证通过电平vpbn-1。第一验证通过电平vpb1、第二验证通过电平vpb2、第三验证通过电平vpb3、...和第(n-1)验证通过电平vpbn-1可以是相同电平。因此，验证通过电压的电平可以根据存储器单元的编程状态或阈值电压来选择性地施加。
166.图7是图示了根据本公开的一个实施例的验证通过电压的变化的示图。图7是图示了随时间或根据编程循环的验证通过电压的曲线图。
167.参考图7，存储器设备100可以顺序地执行多个编程循环，直到编程操作或编程脉冲操作通过。在下文中，可以假设根据第(n-1)编程循环pln-1的验证操作，存储器单元的阈值电压被感测为参考电平或更大。
168.在第(n-1)编程循环pln-1之前的编程循环中，存储器设备100可以根据验证操作确定与被选择的字线耦合的存储器单元的阈值电压小于参考电平并且小于目标电平。在第(n-1)编程循环pln-1中，存储器设备100可以根据验证操作确定与被选择的字线耦合的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平并且小于目标电平。
169.存储器设备100可以在第(n-1)编程循环pln-1之后执行第n编程循环pln。更具体地，存储器设备100可以将第n编程循环pln中包括的验证操作的验证通过电压的电平增加电压增加量v_shift。在执行编程循环时，存储器设备100可以线性地增加验证通过电压的电平。换言之，存储器设备100可以根据电压增加量v_shift的固定值来增加验证通过电压的电平。另一方面，当执行编程循环时，存储器设备100可以非线性地增加验证通过电压的电平。换言之，存储器设备100可以根据电压增加量v_shift的变化值来增加验证通过电压的电平。电压增加量v_shift的值可以被预先设置并且被存储在存储器设备100中。
170.根据一个实施例，在其中存储器单元的阈值电压小于参考电平的编程循环区段中，存储器设备100可以保持验证通过电压的电平。在另一实施例中，在其中存储器单元的阈值电压小于参考电平的编程循环区段中，随着编程循环的执行，存储器设备100可以将验证通过电压的电平增加比电压增加量v_shift低的增加量。
171.图8a是图示了根据本公开的一个实施例的验证通过电压被改变的条件的示图。
172.参考图8a，根据本公开的一个实施例，验证通过电压的电平可以基于将存储器单元的阈值电压与参考电平进行比较的结果或将存储器单元的编程状态与参考编程状态进行比较的结果来确定。参考电平或参考编程状态可以根据数据存储方案预先确定。例如，考虑到存储器单元的每个编程状态的编程不足的发生频率，可以通过在验证通过电压的电平保持在恒定值的情况下执行编程操作来预先设置参考编程状态。
173.根据一个实施例，当数据存储方案是多级单元(mlc)方案时，参考编程状态可以被设置为多个编程状态pv0至pv3之中的第二编程状态pv2。参考电平可以是验证电压的验证电平之中用于验证作为参考编程状态的第二编程状态pv2的验证电平。
174.根据一个实施例，当数据存储方案是三级单元(tlc)方案时，参考编程状态可以被设置为多个编程状态pv0至pv7之中的第五编程状态pv5。参考电平可以是验证电压的验证电平之中用于验证作为参考编程状态的第五编程状态pv5的验证电平。
175.然而，上述参考电平或参考编程状态的示例仅是实施例，并且可以进行各种修改。
176.图8b是图示了根据本公开的一个实施例的验证通过电压的增加量的变化的示图。
177.参考图8b的(1)和(2)，存储器设备100可以基于存储器块中包括的多个页之中的被完成编程的页的数目来调节电压增加量v_shift的值。在存储器块中包括的多个页之中被完成编程的页的数目可以指示存储器块的编程进度。电压增加量v_shift可以指示验证通过电压的电平增加的程度。随着电压增加量v_shift的值增加，在先前编程循环中的验证通过电压的电平与在下一编程循环中的验证通过电压的电平之间的差可以增加。
178.当与被选择的字线耦合的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，存储器设备100可以将施加到被选择的字线的验证通过电压的电平增加电压增加量v_shift的值。
在串中流动的感测电流可以根据存储器块的编程进度而变化。换言之，当存储器块被编程的程度大于预定程度时，可以通过增加验证通过电压的电平来有效地防止编程不足现象。
179.根据一个实施例，当被完成编程的页的数目与页的数目的比率小于参考值时，存储器设备100可以保持电压增加量v_shift的值。例如，参考值可以是预定值，诸如图8b的(1)和(2)所示的60％。然而，这仅是一个示例。参考值可以被设置为与60％不同的值，或者即使当比率小于参考值时，电压增加量v_shift也可以线性或非线性地增加。
180.根据一个实施例，当被完成编程的页的数目与页的数目的比率大于或等于参考值时，存储器设备100可以根据比率和参考值之间的差来调节电压增加量v_shift的值。例如，当比率大于如图8b的(1)和(2)所示的60％时，电压增加量v_shift的值可以被调节为与比率和参考值之间的差成比例。然而，这仅是一个示例。参考值可以被设置为与60％不同的值，或者电压增加量v_shift可以非线性地增加。
181.更具体地，例如，可以假设当存储器块包括100个页(即，第一至第100页)时，十个页(即，第一至第10页)被完成编程，并且编程操作在与被选择的页相对应的第11页上执行。
182.与10％相对应的第二值v_shift_2可以被应用作为电压增加量v_shift的值，10％是被完成编程的页的数目与页的数目的比率。存储器设备100可以重复编程循环，直到在第11页中包括的存储器单元的阈值电压达到目标电平或更高。当在第11页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，每当存储器设备100执行下一编程循环时，存储器设备100可以将施加到与第11页耦合的被选择的字线的验证通过电压的电平增加电压增加量v_shift的第二值v_shift_2。
183.在另一示例中，可以假设当存储器块包括100个页(即，第一至第100页)时，80个页(即，第一至第80页)被完成编程，并且编程操作在与被选择的页相对应的第81页上执行。
184.存储器设备100可以使用与80％相对应的第九值v_shift_9作为电压增加量v_shift的值，80％是被完成编程的页的数目与页的数目的比率。存储器设备100可以重复编程循环，直到在第81页中包括的存储器单元的阈值电压达到目标电平或更高。当在第81页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平时，每当存储器设备100执行下一编程循环时，存储器设备100可以将施加到与第81页耦合的被选择的字线的验证通过电压的电平增加电压增加量v_shift的第九值v_shift_9。
185.根据本公开的一个实施例，可以提供防止生成编程不足的存储器单元的存储器设备100。附加地，用于验证编程脉冲操作的验证操作的可靠性可以被改进。
186.图9是图示了根据本公开的一个实施例的存储器设备100的操作的示图。
187.参考图9，操作存储器设备100的方法可以包括：在步骤s910处，接收编程命令；在步骤s920处，在第一编程循环中顺序地执行编程脉冲操作和验证操作；以及在步骤s930处，在第二编程循环期间，利用增加的编程电压执行编程脉冲操作并且利用增加的验证通过电压执行验证操作。
188.更具体地，存储器设备100可以在步骤s910处接收编程命令。存储器设备100可以接收地址连同编程命令。附加地，存储器设备100可以接收待存储在存储器块中的数据。
189.根据一个实施例，操作存储器设备100的方法还可以包括：存储与针对包括第一和第二编程循环的多个循环中的每个循环的编程电压、验证电压和验证通过电压的电平有关的信息。
190.附加地，在步骤s920处，存储器设备100可以在第一编程循环中顺序地执行编程脉冲操作和验证操作。在编程脉冲操作期间，编程电压可以被施加到由与存储器块中包括的多个页耦合的多个字线之中由地址确定的被选择的字线。在验证操作期间，与编程电压相对应的验证电压可以被施加到被选择的字线，并且验证通过电压可以被施加到未被选择的字线。
191.根据一个实施例，操作存储器设备100的方法还可以包括：在编程脉冲操作期间将编程通过电压施加到未被选择的字线。
192.根据一个实施例，操作存储器设备100的方法还可以包括：在第一编程循环期间，根据验证操作来感测在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压。
193.附加地，在步骤s930处，当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平并且比大于或等于参考电平的目标电平小时，存储器设备100可以在第二编程循环中顺序地利用增加的编程电压电平执行编程脉冲操作以及利用增加的验证通过电压执行验证操作。
194.根据一个实施例，操作存储器设备100的方法还可以包括：在第二编程循环期间，顺序地利用增加的编程电压电平执行编程脉冲操作以及利用被保持的验证通过电压电平执行验证操作。
195.根据一个实施例，操作存储器设备100的方法还可以包括：基于在存储器块中包括的多个页之中的被完成编程的页的数目来调节验证通过电压的增加量。
196.调节验证通过电压的增加量可以包括：当被完成编程的页的数目与页的数目的比率小于参考值时，将增加量保持在恒定值；以及当比率大于或等于参考值时，与比率和参考值之间的差成比例地调节增加量。
197.根据一个实施例，操作存储器设备100的方法还可以包括：当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平并且小于目标电平时，在第三编程循环期间，顺序地利用增加的编程电压电平执行编程脉冲操作以及利用增加的验证通过电压电平执行验证操作。
198.根据一个实施例，操作存储器设备100的方法还可以包括：当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于或等于目标电平时，输出与编程命令相对应的编程操作的通过信号。换言之，编程操作可以被终止。
199.图10是图示了根据本公开的一个实施例的存储器设备100的操作的详细示图。
200.参考图10，存储器设备100可以在步骤s1010处接收编程命令。存储器设备100可以接收地址连同编程命令。附加地，存储器设备100可以接收待存储在存储器块中的数据。
201.当存储器设备100接收到编程命令时，存储器设备100可以执行与编程命令相对应的编程操作。换言之，存储器设备100可以在步骤s1020处执行第m编程循环。更具体地，在步骤s1021处，存储器设备100可以将编程电压施加到由地址确定的被选择的字线，并且可以并行地将编程通过电压施加到未被选择的字线。随后，在步骤s1023处，存储器设备100可以将验证电压施加到被选择的字线，并且可以并行地将验证通过电压施加到未被选择的字线。
202.存储器设备100可以在编程操作已通过(s1030，是)时终止编程操作。存储器设备100可以输出指示编程操作已通过的通过信号。
203.在一个实施例中，当编程操作未通过(s1030，否)时，存储器设备100可以在步骤s1040处使用第(m+1)编程循环来增加电压电平。
204.例如，当编程操作未通过(s1030，否)时，并且如果与被选择的字线耦合的至少一个存储器单元的阈值电压大于或等于参考电平(s1041，是)，则在步骤s1043处，存储器设备100可以增加在第(m+1)编程循环期间施加的编程电压的电平和验证通过电压的电平。
205.例如，当编程操作未通过(s1030，否)时，并且如果与被选择的字线耦合的至少一个存储器单元的阈值电压小于参考电平(s1041，否)，则在步骤s1045处，存储器设备100可以增加在第(m+1)编程循环期间施加的编程电压的电平。
206.图11是图示了根据本公开的一个实施例的存储器控制器200的结构的示图。
207.参考图11，存储器控制器200可以包括主机接口210、闪存转换层(ftl)220、处理器230、存储器接口240、缓冲存储器250和错误校正电路260。
208.主机接口210可以根据各种类型的通信规范与主机20通信。例如，主机接口210可以根据诸如以下项的各种类型的通信规范来执行通信：通用串行总线(usb)、多媒体卡(mmc)、嵌入式mmc(emmc)、外围部件互连(pci)、pci-express(pci-e)、高级技术附件(ata)、串行ata(sata)、并行ata(pata)、小型计算机系统接口(scsi)、增强型小型磁盘接口(esdi)、集成驱动电子器件(ide)、火线、通用闪存(ufs)和通用异步接收器/发射器(uart)。
209.主机接口210可以从主机20接收各种请求。这些请求的示例可以包括：用于指示存储数据的读取请求、用于指示输出所存储的数据的读取请求以及用于指示擦除所存储的数据的擦除请求。主机接口210可以将所接收的请求传送到处理器230。
210.主机接口210可以从主机20接收数据和逻辑地址。附加地，主机接口210可以将所接收的数据传送到缓冲存储器250。主机接口210可以将所接收的逻辑地址传送到闪存转换层220或处理器230。
211.闪存转换层220可以存储地址映射表，地址映射表表示逻辑地址和物理地址之间的映射关系。当闪存转换层220从主机20接收到逻辑地址时，闪存转换层220可以将与所接收的逻辑地址相对应的存储器设备100的物理地址传送到处理器230。
212.处理器230可以控制存储器控制器200的常规操作。当向存储器设备100供电时，处理器230可以执行指令。指令例如可以是固件fw。固件fw可以包括主机接口层和闪存接口层fil。主机接口层可以控制主机20和主机接口210之间的通信。换言之，主机接口210的操作可以由主机接口层hil控制。闪存接口层可以控制存储器接口240和存储器设备100之间的通信。处理器230和闪存转换层220可以单独提供。然而，这仅是一个示例。闪存转换层220的操作可以由处理器230执行。
213.存储器接口240可以通过通道在存储器控制器200和存储器设备100之间交换命令、地址和数据。例如，存储器接口240可以将从处理器230输出的命令和地址以及从缓冲存储器250输出的数据通过通道传送到存储器设备100。存储器接口240可以将从存储器设备100接收的数据通过通道传送到缓冲存储器250。
214.例如，存储器接口240可以将在缓冲存储器250中存储的编程命令、地址和数据传送到存储器设备100。存储器设备100可以将数据存储在与地址相对应的存储器块的页中。在另一示例中，存储器接口240可以将读取命令和地址传送到存储器设备100。存储器接口240可以从存储器设备100接收在与地址相对应的存储器块的页中存储的数据。在另一示例
中，存储器接口240可以将擦除命令和地址传送到存储器设备100。存储器设备100可以从与地址相对应的存储器块擦除所存储的数据。
215.缓冲存储器250可以临时存储从主机20接收的数据。从主机20接收的数据可以响应于编程命令而被存储在存储器设备100中。例如，缓冲存储器250可以存储从主机20接收的数据。在缓冲存储器250将所接收的数据存储在存储器设备100中之后，在缓冲存储器250中存储的数据可以被擦除。例如，当缓冲存储器250从存储器设备100接收到指示编程操作通过的通过信号时，缓冲存储器250可以擦除在缓冲存储器250中存储的数据。
216.缓冲存储器250可以包括只要供电就保持所存储的信息的静态随机存取存储器(静态ram)或者需要周期性地刷新来保持所存储的信息的动态ram(dram)。根据一个实施例，缓冲存储器250的区域可以被配置为工作存储器或者可以用作高速缓存存储器。根据一个实施例，固件可以被存储在缓冲存储器250的一个区域中。在缓冲存储器250中存储的固件可以由处理器230驱动。然而，这仅是示例。存储器控制器200还可以包括与缓冲存储器250分开提供的工作存储器、高速缓存存储器和存储固件的存储器中的至少一者。
217.错误校正电路260可以使用错误校正码来执行生成待传送到存储器设备100的数据的奇偶校验位的编码操作。错误校正电路260可以对数据被划分成的多个块数据中的每个块数据执行编码操作。数据可以具有与页相对应的大小，并且块数据可以具有与块相对应的大小。奇偶校验位可以指代用于检测或校正数据中的错误位的代码。例如，奇偶校验位可以在实际数据的数据位的开始或结束处被插入。在另一示例中，奇偶校验位可以被插入在与2的幂(诸如1、2、4、8、16、...)相对应的位置处，并且实际数据的数据位可以被布置在剩余位置处。
218.错误校正电路260可以执行检测和校正在基于从存储器设备100读取的数据中包括的奇偶校验位而读取的数据中包括的错误位的解码操作。例如，错误校正电路260可以基于编码调制来执行编码操作或解码操作，编码调制诸如低密度奇偶校验(ldpc)码、bose-chaudhuri-hocquenghem(bch)码、turbo码、reed-solomon码、卷积码、递归系统码(rsc)、格状编码调制(tcm)、块编码调制(bcm)和汉明码。解码操作可以被称为错误校正操作。
219.错误校正电路260可以使用数据中包括的奇偶校验位来检测数据中包括的错误位。例如，错误校正电路260可以使用诸如奇偶校验、块和校验和循环冗余校验(crc)的各种方法来检测数据中包括的错误位。
220.错误校正电路260可以在数据的错误位的数目小于参考数时校正数据中的错误位。另一方面，当数据的错误位的数目大于或等于参考数时，错误校正电路260可以不校正数据中的错误位。参考数可以指示用于校正错误位的能力。
221.在上述实施例中，编程电压、验证电压和验证通过电压的电平可以由存储器设备100控制。然而，这仅是示例。编程电压、验证电压和验证通过电压的电平中的至少一者可以由存储器控制器200控制。
222.根据一个实施例，存储器控制器200可以包括电压控制器270和电压寄存器280。
223.电压控制器270可以调节存储器设备100的操作电压的电平。例如，电压控制器270可以将用于调节存储器设备100的操作电压的电平的电压控制信号传送到存储器设备100。
224.电压寄存器280可以存储电压信息，电压信息包括针对多个循环中的每个循环的编程电压、验证电压和验证通过电压的电平。
225.根据一个实施例，当处理器230接收到编程命令和地址时，处理器230可以控制存储器设备100重复执行包括编程脉冲操作和验证操作的编程循环。处理器230可以从主机20接收编程命令和地址。地址可以是逻辑地址。
226.编程脉冲操作可以指代将编程电压施加到由地址确定的被选择的字线并且将编程通过电压施加到未被选择的字线的操作。被选择的字线可以由逻辑地址转换成的物理地址来确定。验证操作可以指代将验证电压施加到被选择的字线并且将验证通过电压施加到未被选择的字线的操作。
227.附加地，每当执行编程循环时，电压控制器270可以增加施加到被选择的字线的编程电压的电平和施加到未被选择的字线的验证通过电压的电平，直到电压控制器270接收到指示编程脉冲操作已通过的通过信号。
228.图12是图示了向其应用根据本公开的一个实施例的存储器系统的存储器卡2000的框图。
229.参考图12，存储器卡2000可以包括存储器设备2100、存储器控制器2200和连接器2300。
230.存储器设备2100可以执行存储数据的编程操作、读取数据的读取操作或擦除数据的擦除操作。例如，存储器设备2100可以包括各种类型的非易失性存储器，诸如电可擦除可编程rom(eeprom)、nand闪存存储器、nor闪存存储器、相变ram(pram)、电阻ram(reram)、铁电ram(fram)和自旋转移扭矩磁ram(stt-mram)。参考图1对存储器设备100的描述可以适用于存储器设备2100，并且将省略对其重复的重复描述。
231.存储器控制器2200可以控制存储器设备2100。例如，存储器控制器2200可以执行用于控制存储器设备2100的指令。存储器控制器2200可以控制存储器设备2100执行编程操作、读取操作或擦除操作。存储器控制器2200可以通过存储器设备2100和主机之间的通信来传送数据或命令。例如，存储器控制器2200可以包括诸如随机存取存储器(ram)、处理单元、主机接口、存储器接口和错误校正单元的部件。参考图1对存储器控制器200的描述可适用于存储器控制器2200。将省略对其的冗余描述。
232.存储器控制器2200可以通过连接器2300与外部设备通信。存储器控制器2200可以根据预定的通信规范来与外部设备(例如，主机)通信。例如，存储器控制器2200可以被配置为通过诸如以下项的各种通信规范中的任一个来与外部设备通信：通用串行总线(usb)、多媒体卡(mmc)、嵌入式mmc(emmc)、外围部件互连(pci)、pci-express(pci-e)、高级技术附件(ata)、串行ata(sata)、并行ata(pata)、小型计算机系统接口(scsi)、增强型小型磁盘接口(esdi)、集成驱动电子器件(ide)、火线、通用闪存(ufs)、wifi、蓝牙和nvme。例如，连接器2300可以由上述通信规范中的至少一个来定义。存储器控制器2200和存储器设备2100可以被集成到单个半导体设备中，以形成存储器卡。例如，存储器设备2100和存储器控制器2200可以被集成到单个半导体设备中并形成存储器卡，诸如个人计算机存储器卡国际协会(pcmcia)、紧凑型闪存(cf)卡、智能媒体卡(sm或smc)、存储器棒、多媒体卡(mmc、rs-mmc、mmcmicro或emmc)、sd卡(sd、minisd、microsd或sdhc)、通用闪存(ufs)等。
233.图13是图示了向其应用根据本公开的一个实施例的存储器系统的固态系统驱动(ssd)系统3000的框图。
234.参考图13，ssd系统3000可以包括多个非易失性存储器设备3100_1至3100_n、ssd
控制器3200、信号连接器3010、辅助电源3030和缓冲存储器3040。
235.ssd系统3000可以通过信号连接器3010与主机3300通信。信号连接器3010可以以根据各种类型的通信方法的接口的形式实施。例如，信号连接器3010可以是根据各种通信方法的接口之一，诸如串行ata(sata)接口、mini-sata(msata)接口、pci express(pcie)接口和m.2接口。
236.多个第一非易失性存储器设备3100_1可以通过第一通道ch1而被耦合到ssd控制器3200，多个第二非易失性存储器设备3100_2可以通过第二通道ch2而被耦合到ssd控制器3200，并且多个第n非易失性存储器设备3100_n可以通过第n通道chn而被耦合到ssd控制器3200。因此，ssd控制器3200可以通过独立的通道与非易失性存储器设备执行并行通信。
237.参考图1对存储器设备100的描述可以适用于多个存储器设备3100_1至3100_n中的每个存储器设备。将省略对其的冗余描述。参考图1对存储器控制器200的描述可以适用于ssd控制器3200。
238.ssd系统3000可以通过功率连接器3020从主机3300接收外部功率。辅助电源3030可以通过功率连接器3020而被耦合到主机3300。辅助电源3030可以从主机3300接收功率，并且用功率进行充电。当来自主机3300的供电没有被正确地进行时，辅助电源3030可以为ssd系统3000供电。根据一个实施例，辅助电源3030可以位于ssd系统3000的内部或外部。例如，辅助电源3030可以位于主板上并且为ssd系统3000提供辅助功率。
239.缓冲存储器3040可以作为ssd系统3000的缓冲存储器操作。例如，缓冲存储器3040可以临时存储从主机3300接收的数据、或者从多个非易失性存储器设备3100_1到3100_n接收的数据，或者可以临时存储非易失性存储器设备3100_1到3100_n的元数据(例如，映射表)。缓冲存储器3040可以包括诸如dram、sdram、ddr sdram、lpddr sdram和gram的易失性存储器、或者诸如fram、reram、stt-mram和pram的非易失性存储器设备。
240.图14是图示了向其应用根据一个实施例的存储器系统的用户系统4000的框图。
241.参考图14，用户系统4000可以包括应用处理器4100、存储器模块4200、网络模块4300、存储模块4400和用户接口4500。
242.应用处理器4100可以运行在用户系统4000、操作系统(os)或用户程序中包括的部件。例如，应用处理器4100可以包括用于控制在用户系统4000中包括的部件的控制器、接口、图形引擎等。应用处理器4100可以被提供为片上系统(soc)。
243.存储器模块4200可以用作用户系统4000的主存储器、工作存储器、缓冲存储器或高速缓存存储器。存储器模块4200可以包括易失性随机存取存储器(ram)(诸如dram、sdram、ddr sdram、ddr2 sdram、ddr3 sdram、lpddr sdarm、lpddr2 sdram和lpddr3 sdram)或非易失性ram(诸如pram、reram、mram和fram)。例如，应用处理器4100和存储器模块4200可以基于叠层封装(pop)进行封装，并且然后可以被提供为单个半导体封装。
244.网络模块4300可以与外部设备通信。例如，网络模块4300可以支持无线通信，诸如码分多址(cdma)、全球移动通信系统(gsm)、宽带cdma(wcdma)、cdma-2000、时分多址(tdma)、长期演进(lte)、wimax、wlan、uwb、蓝牙或wi-fi。例如，网络模块4300可以被包括在应用处理器4100中。
245.存储模块4400可以存储数据。例如，存储模块4400可以存储从应用处理器4100接收的数据。备选地，存储模块4400可以将在存储模块4400中存储的数据发送到应用处理器
4100。例如，存储模块4400可以使用例如相变ram(pram)、磁性ram(mram)、电阻ram(reram)、nand闪存存储器、nor闪存存储器或具有三维(3d)结构的nand闪存存储器而被实施为非易失性半导体存储器设备。例如，存储模块4400可以被提供为可移除存储介质(即，可移除驱动装置)，诸如存储器卡或用户系统4000的外部驱动装置。
246.根据一个实施例，参考图1对存储器系统10的描述可以适用于存储模块4400。例如，存储模块4400可以包括多个非易失性存储器设备。参考图1对存储器设备100的描述可以适用于多个非易失性存储器设备中的每个非易失性存储器设备。
247.用户接口4500可以包括向应用处理器4100输入数据或指令或者向外部设备输出数据的接口。根据一个实施例，用户接口4500可以包括用户输入接口，诸如键盘、小键盘、按钮、触摸板、触摸屏、触摸板、触摸球、相机、麦克风、陀螺仪传感器、振动传感器和压电设备。用户接口4500还可以包括用户输出接口，诸如液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示设备、有源矩阵oled(amoled)显示设备、led、扬声器和监视器。
248.根据本公开，可以提供防止生成编程不足的存储器单元的存储器设备、包括存储器设备的存储器系统以及操作存储器设备的方法。附加地，用于验证编程脉冲操作的验证操作的可靠性可以被改进。

技术特征：

1.一种存储器设备，包括：存储器块，包括与多个字线分别耦合的多个页；外围电路，被配置为执行编程循环，所述编程循环包括：将编程电压施加到所述多个字线之中与地址相对应的被选择的字线的编程脉冲操作，以及将与所述编程电压相对应的至少一个验证电压施加到所述被选择的字线并且将验证通过电压施加到未被选择的字线的验证操作；以及控制逻辑，被配置为：控制所述外围电路重复执行包括所述编程脉冲操作和所述验证操作的下一编程循环，直到接收到通过信号，所述通过信号指示根据所述验证操作，所述编程脉冲操作已通过，当在与所述被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于参考电平时，每当所述外围电路执行所述下一编程循环时，增加施加到所述未被选择的字线之中的至少一个未被选择的字线的所述验证通过电压的电平。2.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述控制逻辑被配置为：当所述存储器单元的所述阈值电压小于所述参考电平时，控制所述外围电路执行其中所述验证通过电压的电平被保持的所述下一编程循环。3.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述控制逻辑被配置为：基于在所述存储器块中包括的所述多个页之中的被完成编程的页的数目来调节电压增加量的值；以及当所述存储器单元的所述阈值电压大于所述参考电平时，每当所述外围电路执行所述下一编程循环时，根据所述电压增加量的值增加所述验证通过电压的电平。4.根据权利要求3所述的存储器设备，其中所述控制逻辑被配置为：当所述被完成编程的页的数目与所述多个页的数目的比率小于参考值时，保持所述电压增加量的值；以及当所述比率大于所述参考值时，根据所述比率与所述参考值之间的差来调节所述电压增加量的值。5.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述控制逻辑被配置为：当所述存储器单元的所述阈值电压大于所述参考电平时，每当所述外围电路执行所述下一编程循环时：将施加到所述至少一个未被选择的字线之中的与被完成编程的页耦合的字线的所述验证通过电压的电平增加第一增加量；以及将施加到与被擦除的页耦合的字线的所述验证通过电压的电平增加第二增加量，所述第二增加量小于所述第一增加量。6.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述至少一个未被选择的字线包括所述多个字线之中的在基于所述被选择的字线的位置的预定距离内的至少一个相邻字线。7.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述至少一个未被选择的字线包括：所述多个字线之中除了所述被选择的字线之外的剩余字线。8.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述控制逻辑包括电压寄存器，所述电压寄存器能够存储验证电压信息，所述验证电压信息包括关于多个编程循环中的每个编程循环的所述编程电压的电平、所述验证电压的电平和所述验证通过电压的电平。9.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述控制逻辑被配置为：每当所述外围电路
执行所述下一编程循环时，增加所述编程电压的电平，直到接收到所述通过信号。10.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述控制逻辑被配置为：控制所述外围电路在所述编程脉冲操作期间将编程通过电压施加到所述未被选择的字线。11.一种存储器系统，包括：存储器设备，包括与多个字线分别耦合的多个页；以及存储器控制器，被配置为：当接收到编程命令和地址时，控制所述存储器设备重复执行包括编程脉冲操作和验证操作的编程循环，所述编程脉冲操作包括：将编程电压施加到所述多个字线之中与所述地址相对应的被选择的字线，以及将编程通过电压施加到未被选择的字线，所述验证操作包括：将验证电压施加到所述被选择的字线，以及将验证通过电压施加到所述未被选择的字线；以及每当所述存储器设备执行所述编程循环时，增加施加到所述被选择的字线的所述编程电压的电平和施加到所述未被选择的字线的所述验证通过电压的电平，直到接收到通过信号，所述通过信号指示根据所述验证操作，所述编程脉冲操作已通过。12.一种操作存储器设备的方法，所述存储器设备包括存储器块，所述方法包括：接收编程命令和地址；在第一编程循环期间，顺序地执行编程脉冲操作和验证操作，所述编程脉冲操作包括：将编程电压施加到多个字线之中与所述地址相对应的被选择的字线，所述多个字线分别耦合到在所述存储器块中包括的多个页，所述验证操作包括：将与所述编程电压相对应的验证电压施加到所述被选择的字线，以及将验证通过电压施加到未被选择的字线；以及当在与所述被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于参考电平并且小于目标电平时，在第二编程循环期间，顺序地执行其中所述编程电压的电平被增加的所述编程脉冲操作以及其中所述验证通过电压的电平被增加的所述验证操作，所述目标电平高于所述参考电平。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：当所述存储器单元的所述阈值电压小于所述参考电平时，在所述第二编程循环期间，顺序地执行其中所述编程电压的电平被增加的所述编程脉冲操作以及其中所述验证通过电压的电平被保持的所述验证操作。14.根据权利要求12所述的方法，还包括：基于在所述存储器块中包括的所述多个页之中的被完成编程的页的数目来调节所述验证通过电压的增加量。15.根据权利要求14所述的方法，其中调节所述验证通过电压的所述增加量包括：当所述被完成编程的页的数目与所述多个页的数目的比率小于参考值时，将所述增加量保持在恒定值；以及当所述比率大于所述参考值时，与所述比率与所述参考值之间的差成比例地调节所述增加量。16.根据权利要求12所述的方法，还包括：在所述第一编程循环期间，根据所述验证操作来感测在与所述被选择的字线耦合的所述页中包括的所述存储器单元的所述阈值电压。17.根据权利要求12所述的方法，还包括：当在与所述被选择的字线耦合的所述页中包括的所述存储器单元的所述阈值电压大于所述参考电平并且小于所述目标电平时，在第三编程循环期间，顺序地执行其中所述编程电压的电平被增加的所述编程脉冲操作以及其中
所述验证通过电压的电平被增加的所述验证操作。18.根据权利要求12所述的方法，还包括：当在与所述被选择的字线耦合的所述页中包括的所述存储器单元的所述阈值电压大于所述目标电平时，输出与所述编程命令相对应的编程操作的通过信号。19.根据权利要求12所述的方法，还包括存储电压信息，所述电压信息包括关于包括所述第一编程循环和所述第二编程循环的多个编程循环中的每个编程循环的所述编程电压的电平、所述验证电压的电平和所述验证通过电压的电平。20.根据权利要求12所述的方法，还包括：在所述编程脉冲操作期间，将编程通过电压施加到所述未被选择的字线。

技术总结

本公开的实施例涉及存储器设备、包括存储器设备的存储器系统及其操作方法。存储器设备包括存储器块、外围电路和控制逻辑。存储器块包括与多个字线分别耦合的多个页。外围电路被配置为执行编程循环，编程循环包括：向被选择的字线施加编程电压的编程脉冲操作；以及向被选择的字线施加与编程电压相对应的至少一个验证电压并且向未被选择的字线施加验证通过电压的验证操作。控制逻辑被配置为：当在与被选择的字线耦合的页中包括的存储器单元的阈值电压大于参考电平时，每当外围电路执行下一编程循环时，增加施加到未被选择的字线之中的至少一个未被选择的字线的验证通过电压的电平。平。平。