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包括存储器装置的存储器系统及其操作方法与流程

包括存储器装置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2020年11月25日提交的申请号为10-2020-0159710 的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本公开的各个实施例总体上涉及一种存储器装置。更特别地，实施例涉及一种基于编程循环的数量来管理坏块的存储器装置，以及包括该存储器装置的存储器系统。

背景技术：

4.计算机环境范例已经转向能够几乎随时随地使用计算系统的普适计算。因此，诸如移动电话、数码相机和膝上型电脑的便携式电子装置的需求已迅速增长。那些电子装置通常包括将存储器装置用作数据存储装置的存储器系统。数据存储装置可以用作便携式电子装置的主存储器单元或辅助存储器单元。
5.由于没有机械驱动部件，因此这种数据存储装置提供诸如稳定性和耐久性优异、信息访问速度快、功耗低的优点。而且，相对于硬盘装置，数据存储装置可以具有较快的数据访问速率和较低的功耗。具有这些优点的数据存储装置的示例包括通用串行总线(usb)存储器装置、多种接口的存储卡、固态驱动器(ssd)等。

技术实现要素：

6.本公开的各个实施例涉及一种存储器装置以及包括该存储器装置的存储器系统，该存储器装置能够通过更新对其分阶段执行的编程循环的最大数量并且基于所更新的编程循环的最大数量来管理坏块来防止出现编程失败。
7.根据本公开的实施例，一种存储器系统可以包括：存储器装置，适用于：分阶段执行编程循环，该编程循环包括对在多个存储块之中选择的存储块内的每个页面的编程操作和编程验证操作；通过将对每个页面的、在对页面的编程验证操作被处理为通过之前一直被执行的编程循环的数量与对所选择的存储块的编程循环的当前最大数量进行比较，来更新所选择的存储块的编程循环的最大数量；并且将所更新的所选择的存储块的编程循环的最大数量存储为所选择的存储块的编程通过信息；以及控制器，适用于基于所选择的存储块的编程通过信息将所选择的存储块作为坏块进行管理。
8.根据本公开的实施例，一种存储器系统可以包括：控制器；存储器装置，包括至少一个存储块，该至少一个存储块包括多个页面；检查电路，适用于验证在多个页面之中选择的页面的编程通过或编程失败，并且输出通过信号和失败信号；更新电路，适用于响应于失败信号而增加所选择的页面的计数值，并且通过将所选择的页面的计数值与存储块的当前最大计数值进行比较来更新存储块的最大计数值；以及存储电路，适用于将所更新的存储块的最大计数值存储为存储块的编程通过信息。
9.根据本公开的实施例，一种存储器系统的操作方法可以包括：对在至少一个存储
块中包括的多个页面之中选择的页面进行编程，并且验证所选择的页面的编程通过或编程失败；基于验证结果来增加所选择的页面的计数值，并且通过将所选择的页面的计数值与存储块的当前最大计数值进行比较来更新存储块的最大计数值；并且基于所更新的存储块的最大计数值，将存储块作为坏块管进行理。
10.根据本公开的实施例，一种存储器系统可以包括：存储器装置，适用于根据增量步进脉冲编程(ispp)方案对目标存储块内的每一个页面执行一个或多个编程循环；以及控制器，适用于当对目标存储块内页面的编程循环的数量大于第一阈值时，并且当对目标存储块内所有页面中的单个页面的编程循环的数量之中的最大数量大于第二阈值时，将目标存储块作为坏块进行处理，其中第一阈值大于第二阈值，并且其中对页面的编程循环的数量是对页面的编程循环之中的最后一个成功之前对页面的编程循环的数量。
附图说明
11.图1是示出根据本公开的实施例的包括存储器系统的数据处理系统的框图。
12.图2是示出图1所示的存储器装置的框图。
13.图3是示出图2所示的控制逻辑的框图。
14.图4是示出根据本公开的实施例的存储器系统的操作的流程图。
具体实施方式
15.下面参照附图描述本公开的各个实施例，以便详细描述本公开，以便本公开所属领域的普通技术人员可以容易地实施本公开的技术精神。然而，本公开不限于下面所公开的实施例，并且可以以各种其它形式实施。提供所公开的实施例以使本公开完整并且使本领域技术人员能够实践本发明。
16.图1是示出根据本公开的实施例的包括存储器系统120的数据处理系统100的框图。参照图1，数据处理系统100可以包括主机110和存储器系统120。
17.主机110可以包括，例如，诸如移动电话、mp3播放器和膝上型计算机的便携式电子装置，或者诸如台式计算机、游戏机、电视(tv)、投影仪等的非便携式电子装置。
18.主机110还包括通常可以管理和控制在主机110中执行的功能和操作的至少一个操作系统(os)。os可以提供与存储器系统120接合的主机110与需要和使用存储器系统120的用户之间的互操作性。os 可以支持与用户的请求相对应的功能和操作。作为示例而非限制，根据主机110的移动性，os可以被分类为通用操作系统和移动操作系统。根据系统需求或用户的环境，通用操作系统可以被分为个人操作系统和企业操作系统。包括windows和chrome的个人操作系统可以用于支持一般用途的服务。但是包括windows服务器、linux、unix等的企业操作系统可以专门用于确保和支持高性能。进一步，移动操作系统可以包括android、ios、windows mobile等。移动操作系统可以用于支持针对移动性的服务或功能(例如，省电功能)。主机110可以包括多个操作系统。对应于用户的请求，主机110可以运行与存储器系统120 互锁的多个操作系统。主机110可以将与用户的请求相对应的多个命令传输到存储器系统120中，从而执行与存储器系统120内的命令相对应的操作。稍后参照图4描述在存储器系统120中处理多个命令。
19.存储器系统120可以响应于来自主机110的请求而操作或执行特定功能或操作，
并且特别地，可以待由存储主机110访问的数据。存储器系统120可以用作主机110的主存储器系统或辅助存储器系统。根据主机接口的协议，存储器系统120可以利用可以与主机110电联接的各种类型的存储装置中的任意一种来实现。适用的存储装置的非限制性示例包括固态驱动器(ssd)、多媒体卡(mmc)、嵌入式mmc (emmc)、尺寸减小的mmc(rs-mmc)、微型mmc、安全数字(sd) 卡、迷你sd、微型sd、通用串行总线(usb)存储装置、通用闪存 (ufs)装置、紧凑型闪存(cf)卡、智能媒体(sm)卡、记忆棒等。
20.存储器系统110可以被配置为诸如以下的一部分：计算机、超移动pc(umpc)、工作站、上网本、个人数字助理(pda)、便携式计算机、网络平板电脑、平板电脑、无线电话、移动电话、智能电话、电子书、便携式多媒体播放器(pmp)、便携式游戏机、导航系统、黑盒、数码相机、数字多媒体广播(dmb)播放器、3维(3d)电视、智能电视、数字音频记录器、数字音频播放器、数字图片记录器、数字图片播放器、数字视频记录器、数字视频播放器、配置数据中心的存储装置、能够在无线环境下传输和接收信息的装置、配置家庭网络的各种电子装置之一、配置计算机网络的各种电子装置之一、配置远程信息处理网络的各种电子装置之一、射频识别(rfid)装置或配置计算系统的各种组件之一。
21.用于存储器系统120的存储装置可以利用例如动态随机存取存储器(dram)和静态ram(sram)的易失性存储器装置和/或诸如只读存储器(rom)、掩膜rom(mrom)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、铁电ram(fram)、相变ram(pram)、磁阻ram(mram)、电阻式ram(rram或reram)和闪速存储器的非易失性存储器装置来实施。
22.存储器系统120可以包括控制器130和存储器装置140。存储器装置140可以存储待由主机110访问的数据。控制器130可以控制存储器装置140中的数据存储。
23.控制器130可以控制存储器装置140的全部操作，诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作。例如，控制器130可以响应于来自主机110的请求而控制存储器装置140。控制器130可以向主机110提供从存储器装置140读取的数据。控制器130可以将主机110提供的数据存储到存储器装置140中。
24.在实施例中，控制器130可以包括主机接口150、存储器接口160、处理器170、存储器180和坏块管理器190。控制器130中包括的所有配置150、160、170、180和190可以通过内部总线bus共享在控制器130 内部传输的信号。
25.主机接口150可以响应于主机110的协议而接口连接主机110和存储器系统120。主机接口150可以执行交换在主机110与存储器系统120 之间传输的命令和数据的操作。
26.主机接口150可以处理从主机110提供的命令和数据，并且可以通过诸如以下的各种接口协议中的至少一种与主机110通信：通用串行总线(usb)、多媒体卡(mmc)、高速外围组件互连(pci-e或pcie)、小型计算机系统接口(scsi)、串列scsi(sas)、串行高级技术附件 (sata)、并行高级技术附件(pata)、增强型小型磁盘接口(esdi) 和电子集成驱动器(ide)。根据实施例，主机接口150可以与主机110 交换数据，这可以通过称为主机接口层(hil)的固件来实施。
27.存储器接口160可以用作处理在控制器130与存储器装置140之间传送的命令和数据的接口，以允许控制器130响应于从主机110传递的请求而控制存储器装置140。在当存储器装置140是闪速存储器时，并且特别地，当存储器装置140是nand闪速存储器时的情
况下，存储器接口160可以生成用于存储器装置140的控制信号，并且可以在处理器170的控制下处理输入到存储器装置140中或从存储器装置140输出的数据。存储器接口160可以提供用于处理控制器130与存储器装置 140之间的命令和数据(例如，nand闪存接口的操作，特别是控制器130与存储器装置140之间的操作)的接口。根据实施例，存储器接口160可以通过作为用于与存储器装置140交换数据的组件的、被称为闪存接口层(fil)的固件来实施。
28.处理器170可以利用微处理器或中央处理单元(cpu)来实施。存储器系统120可以包括一个或多个处理器170。处理器170可以控制存储器系统120的全部操作。作为示例而非限制，处理器170可以响应于从主机110输入的写入请求或读取请求而控制存储器装置140的编程操作或读取操作。根据实施例，处理器170可以使用或运行固件来控制存储器系统120的全部操作。在本文中，固件可以被称为闪存转换层(ftl)。ftl可以作为主机110与存储器装置140之间的接口来执行操作。主机110可以通过ftl将针对写入操作和读取操作的请求传输到存储器装置140。
29.例如，当在存储器装置140中执行从主机110请求的操作时，控制器130使用以微处理器或中央处理单元(cpu)等实施的处理器170。与存储器装置140接合的处理器170可以处理与来自主机110的输入命令相对应的指令或命令。控制器130可以执行作为与从主机110输入的命令相对应的命令操作的前台操作，诸如与写入命令相对应的编程操作、与读取命令相对应的读取操作、与擦除/丢弃命令相对应的擦除/ 丢弃操作以及与设置参数命令或具有设置命令的设置特征命令相对应的参数设置操作。
30.又例如，控制器130可以通过处理器170对存储器装置140执行后台操作。作为示例而非限制，针对存储器装置140的后台操作包括垃圾收集(gc)操作、损耗均衡(wl)操作、映射清除操作以及检查或搜索坏块的坏块管理操作。
31.垃圾收集操作可以包括将存储在存储器装置140的存储块 memory block《0,1,2,
…
》之中的随机存储块中的数据复制和处理到另一个随机存储块中的操作。损耗均衡操作可以包括在存储器装置140的存储块memory block《0,1,2,
…
》之间交换和处理所存储的数据的操作。映射清除操作可以包括将存储在控制器130中的映射数据存储在存储器装置140的存储块memory block《0,1,2,
…
》中的操作。坏块管理操作可以包括检查和处理存储器装置140的存储块 memory block《0,1,2,
…
》之中的坏块的操作。
32.控制器130可以响应于访问存储器装置140的存储块memoryblock《0,1,2,
…
》的操作，通过被实施为微处理器或中央处理单元 (cpu)的处理器170来生成和管理日志数据。访问存储器装置140 的存储块memory block《0,1,2,
…
》的操作可以包括对存储器装置140的存储块memory block《0,1,2,
…
》执行的前台操作或后台操作。
33.作为存储器系统120和控制器130的工作存储器的存储器180可以存储用于驱动存储器系统120和控制器130的数据。更具体地，当控制器130响应于主机110的请求而控制存储器装置140时，存储器180可以存储由处理器170驱动的固件和驱动该固件所需的数据，例如元数据。
34.另外，作为存储器系统120和控制器130的缓冲存储器的存储器 180可以临时存储从主机110传输到存储器装置140的写入数据和从存储器装置140传输到主机110的读取数据。存储器180可以包括用于存储写入数据和读取数据的程序存储器、数据存储器、写入缓
冲器/高速缓存、读取缓冲器/高速缓存、数据缓冲器/高速缓存和映射缓冲器/ 高速缓存。
35.存储器180可以利用易失性存储器来实施。存储器180可以利用静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)或这两者来实施。
36.尽管图2示出存储器180包括在控制器130中，但是本公开不限于此。存储器180可以被包括在控制器130的外部，并且控制器130可以通过分开的存储器接口(未示出)将数据输入和输出到存储器180。
37.坏块管理器190可以对存储器装置140执行坏块管理操作。根据实施例，控制器130可以从存储器装置140请求编程通过信息ppi和编程失败信息pfi。坏块管理器190可以基于编程通过信息ppi和编程失败信息pfi来检查和处理存储器装置140的存储块memory block《0, 1,2,
…
》之中的坏块。
38.编程失败信息pfi可以表示对页面的编程循环的数量等于或大于第一阈值th1的目标存储块。坏块管理器190可以基于编程失败信息 pfi将编程循环的数量等于或大于第一阈值th1的目标存储块指定为坏块。
39.编程通过信息ppi可以表示目标存储块的编程循环的最大数量。坏块管理器190可以将编程循环的最大数量与比第一阈值th1小预定大小的第二阈值th2进行比较。当比较结果指示编程循环的最大数量等于或大于第二阈值th2时，坏块管理器190可以将目标存储块指定为坏块。
40.存储器装置150可以作为存储器系统120的存储介质进行操作。
41.存储器装置150可以是非易失性存储器装置，并且即使在不供应电力时也可以保持其中所存储的数据。存储器装置150可以通过写入操作来存储从主机110提供的数据，同时通过读取操作来向主机110提供所存储的数据。
42.在本公开的实施例中，存储器装置150被实现为诸如以下的闪速存储器的非易失性存储器：诸如nand闪速存储器、nor闪速存储器等。可选地，存储器装置150可以由相变随机存取存储器(pcram)、铁电随机存取存储器(fram)、自旋注入磁性存储器(stt-ram) 和自旋转移力矩磁性随机存取存储器(stt-mram)等中的至少一种来实施。
43.存储器装置150可以包括多个存储块memory block《0,1, 2,
…
》。存储器装置150中包括的存储块memory block《0,1,2,
…
》中的每一个可以包括多个页面p《0,1,2,3,4,
…
》。此外，虽然在附图中没有具体示出，但是页面p《0,1,2,3,4,
…
》中的每一个可以包括多个存储器单元。
44.存储器装置150中包括的存储块memory block《0,1,2,
…
》中的每一个可以根据在其中包括的单个存储器单元中可以存储或表示的位的数量而被分类为单层单元(slc)存储块和多层单元(mlc) 存储块。
45.存储器装置150可以包括多个存储块。根据在一个存储器单元中可以存储或表示的位的数量，多个存储块可以是诸如单层单元(slc) 存储块、多层单元(mlc)存储块等的不同类型的存储块中的任意一种。此处，slc存储块包括由每个存储一位数据的存储器单元实施的多个页面。slc存储块可以具有高数据i/o操作性能和高耐久性。mlc 存储块包括由每个存储多位(例如，两位或更多位)数据的存储器单元实施的多个页面。与slc存储块相比，对于相同的空间，mlc存储块可以具有更大的存储容量。从存储容量的角度来看，mlc存储块可以高度集成。在实施例中，存储器装置150可以利用诸如mlc存储块、三层单元
(tlc)存储块、四层单元(qlc)存储块及其组合的mlc 存储块来实施。mlc存储块可以包括由每个能够存储2位数据的存储器单元实施的多个页面。三层单元(tlc)存储块可以包括由每个能够存储3位数据的存储器单元实施的多个页面。四层单元(qlc)存储块可以包括由每个能够存储4位数据的存储器单元实施的多个页面。在另一实施例中，存储器装置150可以利用包括由每个能够存储5位或更多位的数据的存储器单元实施的多个页面的块来实施。
46.在下文中，将详细描述生成编程通过信息ppi和编程失败信息pfi 的存储器装置140的操作。
47.图2是示出图1所示的存储器装置140的框图。图2示意性地示出图 1的存储器装置140的存储块memory block《0,1,2,
…
》的存储器单元阵列电路。
48.存储器装置140可以包括存储器单元阵列210、行解码器220、读取/写入电路230、列解码器240和控制逻辑250。存储块memoryblock《0,1,2,
…
》中的每一个可以被实施为存储器装置140中的存储器单元阵列210。存储器单元阵列210可以包括分别联接到位线bl0、 bl1、bl2、
……
和blm-1的多个单元串260。
49.单元串260中的每一个可以包括至少一个漏极选择晶体管dst和至少一个源极选择晶体管sst。位线bl0、bl1、bl2、
……
和blm-1 中的每一个可以联接到漏极选择晶体管dst的一端。源极选择晶体管 sst的一端可以联接到公共源极线csl。多个存储器单元mc0、mc1、 mc2、
……
和mcm-1或多个存储器单元晶体管可以串联联接在选择晶体管dst与sst之间。字线wl0、wl1、
……
、wln-2和wln-1中的每一个可以联接到沿行方向布置的存储器单元mc0、mc1、 mc2、
……
和mcm-1，例如，存储器单元mc0、mc1、mc2、
……ꢀ
和mcm-1的控制栅极。
50.作为示例，图2示出存储块memory block《0,1,2,
…
》每个包括nand闪速存储器单元。然而，根据实施例的存储器装置140中包括的多个存储块memory block《0,1,2,
…
》不限于nand闪速存储器，并且可以被实施为，例如，nor型闪速存储器、混合了至少两种或更多种类型的存储器单元的混合闪速存储器、控制器嵌入存储器芯片中的1-nand闪速存储器等。另外，根据实施例的存储器装置140 可以被实施为电荷存储层由介电层组成的电荷撷取闪存(ctf)存储器以及电荷存储层由导电浮栅组成的闪速存储器装置。
51.行解码器220可以基于地址add来选择所选择的存储块的字线中的一个。行解码器220可以将电压供应单元(未示出)生成的字线电压施加到所选择的存储块的所选择的字线。例如，在编程操作期间，行解码器220可以将编程电压vpgm和验证电压vvfy施加到所选择的字线，并且将通过电压vpass施加到未选择的字线。
52.读取/写入电路230可以包括页面缓冲器，并且根据操作模式作为读出放大器或写入驱动器进行操作。例如，在编程操作期间，读取/ 写入电路230可以从外部电路接收待编程的数据，并且将对应于接收到的数据的位线电压传输到存储器单元阵列210的位线bl0、bl1、 bl2、
……
和blm-1。在读取操作期间，读取/写入电路230可以通过位线bl0、bl1、bl2、
……
和blm-1来读取存储在所选择的存储器单元中的数据，锁存读取的数据并且将所锁存的数据输出到外部。
53.列解码器240可以寻址存储器单元阵列210的位线bl0、bl1、 bl2、
……
和blm-1。列解码器240可以将从外部接收的数据传输到读取/写入电路230或者将其中存储的数据输出到外部。
54.控制逻辑250可以分阶段执行编程循环，每个编程循环包括对目标存储块的编程操作和编程验证操作。控制逻辑250可以根据增量步进脉冲编程(ispp)方案来执行编程操作，基于该方案，在对存储器单元阵列210的目标存储块内的目标页面的编程操作期间，每当编程循环的数量增加时，施加到字线wl0、wl1、
……
、wln-2和wln-1 之中的一组的编程电压，例如施加到该目标页面的编程电压就增加预定量。根据ispp方法，在每个编程循环中执行编程操作之后，控制逻辑250可以执行检查经编程的存储器单元的阈值电压是否达到目标电平的编程验证操作。根据编程验证操作的结果，控制逻辑250可以通过增加编程电压的电平来执行另一个编程循环。
55.控制逻辑250可以将对目标存储块执行的编程循环的最大数量存储为编程通过信息ppi。控制逻辑250可以将对当前目标页面执行的编程循环的数量与被存储为包括当前目标页面的目标存储块的编程通过信息ppi的编程循环的当前最大数量进行比较，并且当对当前目标页面执行的编程循环的数量大于编程循环的当前最大数量时，将编程循环的最大数量更新为对目标页面的编程循环的数量。
56.根据实施例，当对目标存储块完全执行了编程操作时，即，当对目标存储块内的所有页面的编程操作完成时，控制逻辑250可以将编程通过信息ppi传输到控制器130。此时，目标存储块的编程通过信息 ppi可以包括目标存储块的地址add和与目标存储块相对应的编程循环的最大数量。
57.另外，控制逻辑250可以存储表示在目标存储块中对目标存储块内的页面所执行的编程操作失败的编程失败信息pfi。如上所述，编程失败信息pfi可以表示在目标存储块内对页面的编程循环的数量等于或大于第一阈值th1。当对页面的编程操作失败时，即，当在目标存储块内对页面的编程循环的数量等于或大于第一阈值th1时，控制逻辑250可以将目标存储块的编程失败信息pfi传输到控制器130。
58.图3是示出图2所示的控制逻辑250的框图。参照图3，控制逻辑250 可以包括检查电路310、更新电路320和存储电路330。
59.控制逻辑250可以控制读取/写入电路230以执行编程验证操作。读取/写入电路230可以通过位线bl0、bl1、bl2、
……
和blm-1联接到目标存储块内对其执行编程操作的目标页面的存储器单元mc0、 mc1、mc2、
……
和mcm-1，并且检测目标页面的存储器单元mc0、 mc1、mc2、
……
和mcm-1的编程状态。读取/写入电路230可以包括与位线bl0、bl1、bl2、
……
和blm-1相对应的多个页面缓冲器。
60.在编程验证操作期间，多个页面缓冲器可以根据目标页面的存储器单元mc0、mc1、mc2、
……
和mcm-1的编程状态来存储验证数据，然后将相应感测节点sn的电位改变为低电平和高电平。例如，当目标页面的存储器单元mc0、mc1、mc2、
……
和mcm-1的编程状态被确定为通过时，感测节点sn的电位可以保持低电平，并且当目标页面的存储器单元mc0、mc1、mc2、
……
和mcm-1的编程状态被确定为失败时，感测节点sn的电位可以改变为高电平。
61.检查电路310可以验证目标页面的存储器单元mc0、mc1、 mc2、
……
和mcm-1的编程通过或编程失败，并且输出目标页面的通过信号ps和失败信号fs。检查电路310可以对目标页面的存储器单元mc0、mc1、mc2、
……
和mcm-1之中的、编程状态被确定为通过或失败的存储器单元的数量进行计数。检查电路310可以将所计数的存储器单元的数量与参考值
进行比较，并且输出目标页面的通过信号ps和失败信号fs。
62.例如，检查电路310可以响应于感测节点sn的高电平电位而执行计数操作。也就是说，检查电路310可以对具有高电平电位的感测节点sn的数量进行计数，并且将所计数的感测节点sn的数量与参考值进行比较。当所计数的数量小于参考值时，检查电路310可以将目标页面的存储器单元mc0、mc1、mc2、
……
和mcm-1验证为编程通过，并且可以输出目标页面的通过信号ps。当所计数的数量等于或大于参考值时，检查电路310可以将目标页面的存储器单元mc0、mc1、 mc2、
……
和mcm-1验证为编程失败，并且可以输出目标页面的失败信号fs。
63.此时，控制逻辑250可以根据检查电路310的编程验证结果来确定是终止还是继续对目标页面的编程操作的编程循环。当检查电路310 输出目标页面的通过信号ps时，控制逻辑250可以终止对目标页面的存储器单元mc0、mc1、mc2、
……
和mcm-1的编程循环。另一方面，当检查电路310输出目标页面的失败信号fs时，控制逻辑250可以通过增加编程电压的电平来执行控制以对目标页面执行另一编程循环。
64.每当对目标页面的编程循环的数量增加时，更新电路320可以增加目标页面的计数值cnt并且更新包括目标页面的目标存储块的编程通过信息ppi。更新电路320可以响应于目标页面的失败信号fs而增加目标页面的计数值cnt，并且可以通过将所增加的目标页面的计数值cnt与包括目标页面的目标存储块的当前最大计数值mcnt进行比较来更新目标存储块的最大计数值cnt’。存储电路330可以将所更新的目标存储块的最大计数值cnt’存储为目标存储块的编程通过信息ppi。
65.更新电路320可以包括计数器322、第一比较器324和第二比较器 326。计数器322可以响应于目标页面的失败信号fs而执行计数操作。也就是说，每当检查电路310输出目标页面的失败信号fs时，计数器 322就可以增加目标页面的计数值cnt。
66.第一比较器324可以响应于目标页面的通过信号ps而将目标页面的计数值cnt与第一阈值th1进行比较，并且输出包括目标页面的目标存储块的第一比较信号com1。当目标页面的通过信号ps被激活并且目标页面的计数值cnt等于或大于第一阈值th1时，第一比较器 324可以激活目标存储块的第一比较信号com1。
67.第二比较器326可以响应于目标页面的通过信号ps和目标存储块的第一比较信号com1而将目标页面的计数值cnt与包括目标页面的目标存储块的当前最大计数值mcnt进行比较，并且可以输出目标存储块的第二比较信号com2。当目标页面的通过信号ps被激活并且目标页面的计数值cnt小于第一阈值th1时，第二比较器326可以将目标页面的计数值cnt与目标存储块的当前最大计数值mcnt进行比较。当比较结果指示目标页面的计数值cnt等于或大于目标存储块的当前最大计数值mcnt时，第二比较器326可以激活目标存储块的第二比较信号com2。
68.此时，存储电路330可以响应于目标存储块的第二比较信号 com2，将目标存储块的输入地址add和目标存储块的最大计数值 cnt’存储为目标存储块的编程通过信息ppi。目标存储块的最大计数值cnt’可以表示目标页面的计数值cnt，该目标页面的计数值cnt 等于或大于包括目标页面的目标存储块的当前最大计数值mcnt。当对目标存储块执行后续编程操作时，可以向更新电路320提供作为目标存储块的当前最大计数值mcnt的、与对目标存储块的当前编程操作相对应的最大计数值cnt’。当对目标存储块执行后续编程操
作时，存储电路330可以基于目标存储块的编程通过信息ppi，向更新电路 320提供与对目标存储块的当前编程操作相对应的最大计数值cnt
’ꢀ
作为目标存储块的当前最大计数值mcnt。
69.每当编程验证结果为失败时，更新电路320可以增加目标页面的计数值cnt，并且当编程验证结果为通过时，更新电路320将目标页面的计数值cnt与第一阈值th1进行比较。当比较结果指示目标页面的计数值cnt小于第一阈值th1时，更新电路320可以将目标页面的计数值cnt与目标存储块的当前最大计数值mcnt进行比较并且生成第二比较信号com2，并且存储电路330可以响应于第二比较信号 com2而将目标存储块的最大计数值cnt’存储为目标存储块的编程通过信息ppi。因此，当目标页面的计数值cnt小于第一阈值th1时，目标页面的计数值cnt与目标存储块的当前最大计数值mcnt之间的较大值可以被更新为目标存储块的编程通过信息ppi中的目标存储块的最大计数值cnt’。
70.可以基于存储电路330中存储的目标存储块的编程通过信息ppi，将目标存储块作为坏块进行管理。当目标存储块的编程通过信息ppi 中的目标存储块的最大计数值cnt’等于或大于第二阈值th2时，可以将目标存储块指定为坏块。在这种情况下，第二阈值th2可以比第一阈值th1小预定大小。
71.当比较结果指示目标页面的计数值cnt等于或大于第一阈值 th1时，更新电路320可以生成第一比较信号com1。存储电路330可以响应于第一比较信号com1而将包括目标页面的目标存储块的输入地址add存储为编程失败信息pfi。可以基于存储电路330中存储的编程失败信息pfi将目标存储块指定为坏块。
72.尽管示出控制逻辑250包括在与存储器单元阵列210相同的芯片中，但是本公开不限于此。例如，控制逻辑250可以被实施为与存储器单元阵列210分离的芯片，即提供给控制器130的闪存转换层(ftl)。
73.图4是示出根据本公开的实施例的存储器系统120的操作的流程图。
74.在操作s410中，存储器装置140可以对目标存储块内的目标页面执行编程操作。在操作s420中，存储器装置140可以对目标页面执行编程循环的验证操作。
75.在操作s430中，存储器装置140可以基于s420的验证操作的结果来增加目标页面的计数值cnt，将目标页面的计数值cnt与目标存储块的当前计数值mcnt进行比较，并且更新目标存储块的最大计数值 cnt’。
76.具体地，当验证结果指示编程失败(即，操作s420中的“失败”) 时，存储器装置140可以执行操作s431。也就是说，存储器装置140 可以在操作s431中增加目标页面的计数值cnt，并且可以基于所增加的目标页面的计数值cnt来执行目标页面的另一编程循环的操作 s410。另一方面，当验证结果指示编程通过(即，在操作s420中“通过”)时，存储器装置140可以将目标页面的计数值cnt与第一阈值 th1和目标存储块的当前最大计数值mcnt进行比较。
77.在操作s432中，存储器装置140可以将目标页面的计数值cnt与第一阈值th1进行比较。当比较结果指示目标页面的计数值cnt小于第一阈值th1时(即，在操作s432中“是”)，存储器装置140可以执行操作s433。也就是说，存储器装置140可以将目标页面的计数值cnt 与目标存储块的当前最大计数值mcnt进行比较。另一方面，当比较结果指示目标页面的计数值cnt等于或大于第一阈值th1时(即，在操作s432中“否”)，存储器装置140或
控制器130可以执行操作s443。也就是说，目标存储块可被指定为坏块。
78.在操作s433中，当比较结果指示目标页面的计数值cnt等于或大于目标存储块的当前最大计数值mcnt时(即，在操作s433中“是”)，存储器装置140可以执行操作s434。也就是说，在操作s434中，存储器装置140可以将目标页面的计数值cnt存储为目标存储块的最大计数值cnt’。另一方面，当比较结果指示目标页面的计数值cnt小于目标存储块的当前最大计数值mcnt时(即，在操作s433中“否”)，存储器装置140可以执行操作s441。
79.在操作s440中，控制器130和存储器装置140可以基于所更新的目标存储块的最大计数值cnt’将目标存储块作为坏块管理。
80.在操作s441中，存储器装置140可以检查对目标存储块中包括的所有页面的编程操作是否完成。当检查结果指示对目标存储块内的所有页面的编程操作完成时(即，在操作s441中“是”)，存储器装置140 可以向控制器130提供目标存储块的编程通过信息ppi块，并且控制器130可以执行操作s442。另一方面，当检查结果指示对目标存储块内的所有页面的编程操作尚未完成时(即，在操作s441中“否”)，存储器装置140可以对目标存储块内的另一页面执行操作s410。
81.在操作s442中，控制器130可以将所更新的目标存储块的最大计数值cnt’与第二阈值th2进行比较。当比较结果指示所更新的目标存储块的最大计数值cnt’等于或大于第二阈值th2时(即，在操作s442 中“是”)，控制器130可以执行操作s443。也就是说，目标存储块可以被指定为坏块。在这种情况下，第二阈值th2可以比第一阈值th1 小预定大小。
82.根据本公开的实施例，当对目标存储块中包括的目标页面执行的编程循环的数量等于或大于第一阈值th1时，目标存储块可以被确定为坏块。此外，当对目标存储块内所有页面的编程循环的数量小于第一阈值th1时，可以将对目标存储块内每个页面的编程循环的数量与目标存储块的编程循环的当前最大数量进行比较，以更新目标存储块的编程循环的最大数量。可以将所更新的目标存储块的编程循环的最大数量与比第一阈值th1小预定大小的第二阈值th2进行比较。也就是说，可以将对所有页面的编程循环的数量小于第一阈值th1但编程循环的最大数量接近第一阈值th1的存储块作为坏块进行管理，以防止编程失败。
83.根据本公开的实施例，存储器装置可以在对目标存储块内的每个页面的编程操作期间管理目标存储块的编程循环的最大数量。包括存储器装置的存储器系统可以预先检测多个存储块之中发生编程失败的概率较高的存储块，并且将检测到的存储块作为坏块处理，从而防止编程失败的发生。
84.虽然已经参考实施例具体描述了本公开，但是应当注意的是，提供所公开的实施例是出于说明性目的而不是限制性目的。例如，虽然所公开的实施例已经描述了控制器管理存储器装置的坏块，但是可以通过存储器装置中包括的控制逻辑将多个存储块指定为坏块。进一步，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本公开的技术精神的情况下，可以通过各种替换、改变和修改，各个实施例都是可能的。
85.尽管出于说明的目的已经利用特定的详情和变化的细节描述了所公开的技术的各个实施例，但是本领域技术人员将领会的是，在不脱离所附权利要求书中限定的本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

技术特征：

1.一种存储器系统，包括：存储器装置：分阶段执行编程循环，所述编程循环包括对在多个存储块之中选择的存储块内的每个页面的编程操作和编程验证操作，通过将对每个页面的、在对所述页面的编程验证操作被处理为通过之前一直被执行的编程循环的数量与所选择的存储块的编程循环的当前最大数量进行比较，来更新所选择的存储块的编程循环的最大数量，并且将所更新的所选择的存储块的编程循环的最大数量存储为所选择的存储块的编程通过信息；以及控制器，基于所选择的存储块的所述编程通过信息，将所选择的存储块作为坏块进行管理。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述存储器装置进一步将对每个页面的所述编程循环的数量与第一阈值进行比较，并且其中当对每个页面的所述编程循环的数量小于所述第一阈值时，所述存储器装置将对每个页面的所述编程循环的数量与所选择的存储块的所述编程循环的当前最大数量之间的较大数量更新为所选择的存储块的所述编程循环的最大数量。3.根据权利要求2所述的存储器系统，其中所述控制器通过以下方式将所选择的存储块作为所述坏块进行管理：将所选择的存储块的所述编程循环的最大数量与第二阈值进行比较，并且当所选择的存储块的所述编程循环的最大数量等于或大于所述第二阈值时，将所选择的存储块指定为所述坏块。4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中所述第二阈值比所述第一阈值小预定大小。5.根据权利要求2所述的存储器系统，其中当对所选择的存储块内的页面之中的一个页面的编程循环的数量等于或大于所述第一阈值时，所述存储器装置进一步将所选择的存储块的地址作为编程失败信息传输到所述控制器。6.根据权利要求5所述的存储器系统，其中所述控制器通过基于所述编程失败信息将所选择的存储块指定为所述坏块来将所选择的存储块作为所述坏块进行管理。7.根据权利要求1所述的存储器系统，其中当对所选择的存储块中包括的所有页面完全执行了所述编程循环时，所述存储器装置进一步将所选择的存储块的所述编程通过信息传输到所述控制器。8.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述编程通过信息包括所选择的存储块的地址和所选择的存储块的所述编程循环的最大数量。9.一种存储器系统，包括：控制器；存储器装置，包括：至少一个存储块，包括多个页面；检查电路，验证在所述多个页面之中选择的页面的编程通过或编程失败，并且输出通过信号和失败信号；
更新电路，响应于所述失败信号增加所选择的页面的计数值，并且通过将所选择的页面的计数值与存储块的当前最大计数值进行比较来更新所述存储块的最大计数值；以及存储电路，将所更新的所述存储块的最大计数值存储为所述存储块的编程通过信息。10.根据权利要求9所述的存储器系统，其中所述更新电路进一步将所选择的页面的计数值与第一阈值进行比较，并且其中当所选择的页面的计数值小于所述第一阈值时，所述更新电路将所选择的页面的计数值与所述存储块的当前最大计数值之间的较高值更新为所述存储块的最大计数值。11.根据权利要求10所述的存储器系统，其中当所更新的最大计数值等于或大于比所述第一阈值小预定大小的第二阈值时，所述控制器将所述至少一个存储块指定为坏块。12.根据权利要求10所述的存储器系统，其中当所述计数值等于或大于所述第一阈值时，所述控制器将所述至少一个存储块指定为所述坏块。13.根据权利要求10所述的存储器系统，其中所述更新电路包括：计数器，响应于所述失败信号增加所选择的页面的计数值；第一比较器，响应于所述通过信号将所选择的页面的计数值与所述第一阈值进行比较，并且输出第一比较信号；以及比较器，响应于所述通过信号将所选择的页面的计数值与所述存储块的当前最大计数值进行比较，并且输出第二比较信号。14.根据权利要求13所述的存储器系统，其中所述存储电路响应于所述第二比较信号，将所述存储块的地址和所选择的页面的计数值存储为所述存储块的所述编程通过信息。15.根据权利要求13所述的存储器系统，其中所述存储电路响应于所述第一比较信号，将所述存储块的地址存储为所述存储块的编程失败信息。16.一种存储器系统的操作方法，包括：对在至少一个存储块中包括的多个页面之中选择的页面进行编程，并且验证所选择的页面的编程通过或编程失败；基于验证结果来增加所选择的页面的计数值，并且通过将所选择的页面的计数值与所述存储块的当前最大计数值进行比较来更新所述存储块的最大计数值；并且基于所更新的所述存储块的最大计数值，将所述存储块作为坏块进行管理。17.根据权利要求16所述的操作方法，其中更新所述最大计数值包括：当所述验证结果指示所述编程失败时，增加所选择的页面的计数值；当所述验证结果指示所述编程通过时，将所选择的页面的计数值与第一阈值和所述存储块的当前最大计数值进行比较；并且当比较结果指示所选择的页面的计数值小于所述第一阈值且等于或大于所述存储块的当前最大计数值时，将所选择的页面的计数值存储为所述存储块的最大计数值。18.根据权利要求17所述的操作方法，其中将所述存储块作为所述坏块进行管理包括：当所述多个页面被完全编程时，将所更新的所述存储块的最大计数值与第二阈值进行比较；并且当比较结果指示所更新的所述存储块的最大计数值等于或大于所述第二阈值时，将所述存储块指定为所述坏块。19.根据权利要求18所述的操作方法，其中所述第二阈值比所述第一阈值小预定大小。
20.根据权利要求18所述的操作方法，其中将所述存储块作为所述坏块进行管理进一步包括：当所述比较结果指示所选择的页面的计数值等于或大于所述第一阈值时，将所述存储块指定为所述坏块。

技术总结

本公开涉及一种存储器系统，该存储器系统包括：存储器装置，适用于：分阶段执行编程循环，该编程循环包括对在多个存储块之中选择的存储块内的每个页面的编程操作和编程验证操作；通过将对每个页面的、在对页面的编程验证操作被处理为通过之前一直被执行的编程循环的数量与对所选择的存储块的编程循环的当前最大数量进行比较，来更新所选择的存储块的编程循环的最大数量；并且将所更新的对所选择的存储块的编程循环的最大数量存储为所选择的存储块的编程通过信息；以及控制器，适用于：基于所选择的存储块的编程通过信息将所选择的存储块作为坏块进行管理。存储块作为坏块进行管理。存储块作为坏块进行管理。