KR20140024723A - Semiconductor memory device and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것으로 특히, 프로그램 동작 및 검증 동작을 실시하는 반도체 메모리 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 메모리 장치에서는 프로그램 검증 동작 시 프로그램된 셀에 연결된 비트라인을 제외한 나머지 비트라인들이 셀 소스라인을 통해 프리차지 레벨로부터 그라운드(ground)로 방전된다. 이때, 소스라인의 저항으로 인해 소스라인의 전압이 높아지고 이로 인해 이미 프로그램된 메모리 셀의 바디 바이어스(body bias)가 높아진다. 이러한 소스라인의 노이즈는 셀의 센싱(sensing) 전류를 감소시키고, 검증할 메모리 셀의 문턱전압을 실제 문턱전압보다 높게 한다. 감소된 센싱전류로 인해 실제 셀의 문턱전압이 검증레벨보다 낮음에도 불구하고, 검증단계에서 검증레벨을 패스(pass)하여 프로그램 금지(inhibit) 상태가 되는 경우가 발생한다.In the semiconductor memory device, in the program verifying operation, the remaining bit lines except for the bit lines connected to the programmed cells are discharged from the precharge level to the ground through the cell source lines. At this time, the voltage of the source line is increased due to the resistance of the source line, which increases the body bias of the memory cell that is already programmed. Such noise of the source line reduces the sensing current of the cell and makes the threshold voltage of the memory cell to be verified higher than the actual threshold voltage. Although the threshold voltage of the actual cell is lower than the verification level due to the reduced sensing current, the verification level may pass to the program inhibit state by passing the verification level.
프로그램 동작이 모두 끝난 후 읽기 동작을 수행할 때는 프로그램 검증을 수행할 때와는 달리 소스라인의 노이즈가 없기 때문에, 검증동작을 수행할 때와 비교하여 상대적으로 큰 센싱전류가 흐른다. 따라서, 검증단계를 패스했지만 실제 검증레벨보다 낮은 문턱전압을 갖는 셀을 읽기단계에서는 프로그램되지 않은 것으로 판단하는 언더 프로그램(under program) 현상이 발생한다.When the read operation is performed after the program operation is completed, there is no noise of the source line unlike when performing the program verification. Therefore, a relatively large sensing current flows as compared with the verification operation. Accordingly, an under program phenomenon occurs in which a cell having passed the verification step but having a threshold voltage lower than the actual verification level is determined not to be programmed in the reading step.
이러한 언더 프로그램 현상으로 인해 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 폭이 넓어지는 문제점이 발생한다. 메모리 셀들의 집적도가 증가할수록 메모리 셀들 간의 간섭이 증가하고 사이클링 및 리텐션 마진이 감소한다. 이로 인해 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 폭이 더욱 넓어진다.Due to this under program phenomenon, a problem arises in that the threshold voltage distribution of the memory cells becomes wider. As the density of memory cells increases, the interference between the memory cells increases and the cycling and retention margins decrease. This widens the threshold voltage distribution of the memory cells.
따라서 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 폭을 좁힐 필요가 있다.Therefore, it is necessary to narrow the width of the threshold voltage distribution of the memory cells.
본 발명의 실시예는 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 특성을 개선할 수 있다. The embodiment of the present invention can improve the characteristics of the threshold voltage distribution of the memory cells.
반도체 메모리 장치의 동작 방법은 메모리 셀들에 메인 프로그램 동작과 메인 프로그램 검증동작을 포함하는 메인 프로그램 루프를 실시하는 단계를 포함하고, 상기 메모리 셀들 중 정상 셀들보다 문턱전압이 빠르게 증가하는 패스트 셀들의 정보에 따라 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 상기 메인 프로그램 루프를 실시한다.A method of operating a semiconductor memory device may include performing a main program loop including a main program operation and a main program verifying operation on memory cells, wherein the memory cells are provided with information of fast cells in which a threshold voltage increases faster than normal cells. Accordingly, the main program loop is implemented such that the threshold voltages of the fast cells are greater than those of the normal cells.
일 실시예로서, 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 검증동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 상기 제1 검증전압보다 높은 상기 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시한다.In example embodiments, in order to allow the threshold voltages of the fast cells to be greater than those of the normal cells, during the main program verify operation, the normal cells may perform a verify operation based on a first verify voltage and perform the verify operation. In this case, the verification operation is performed based on the second verification voltage higher than the first verification voltage.
다른 실시예로서, 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제1 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압보다 낮은 전압을 인가한다.In another embodiment, in order to make the threshold voltages of the fast cells larger than the normal cells, during the main program operation, a program inhibit voltage is applied to a bit line of the normal cells having a threshold voltage greater than or equal to a first verification voltage. A voltage lower than the program inhibit voltage is applied to a bit line of fast cells whose voltage is greater than or equal to the first verification voltage.
또 다른 실시예로서, 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 검증 동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 및 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 제2 및 제3 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고, 상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제3 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상이고 상기 제3 검증전압 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가한다.In another embodiment, in order to allow the threshold voltages of the fast cells to be greater than those of the normal cells, during the main program verifying operation, the verifying operation is performed based on first and second verifying voltages of the normal cells. The verification operation is performed on the fast cells based on second and third verification voltages. During the main program operation, a program inhibit voltage is applied to bit lines of normal cells having a threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage. And applying a first voltage lower than the program inhibit voltage to the bit lines of the normal cells having a threshold voltage greater than or equal to the first verification voltage and less than the second verification voltage, and bit lines of fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the third verification voltage. The program inhibit voltage is applied to the threshold voltage, and a threshold voltage is greater than or equal to the second verification voltage and less than the third verification voltage. Bit lines of the fast cell, and applies a second voltage lower than the program inhibit voltage.
또 다른 실시예로서, 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가한다.In another embodiment, in order to increase the threshold voltages of the fast cells than the normal cells, during the main program operation, a program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to a second verification voltage. The first voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells having the threshold voltage greater than or equal to the first verification voltage and less than the second verification voltage, and the bit lines of the fast cells having the threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage. A second voltage lower than the program inhibit voltage is applied.
반도체 메모리 장치는 데이터를 저장하기 위한 제1 메모리 셀들과, 메모리 셀들 중 정상 셀들보다 문턱전압이 빠르게 증가하는 패스트 셀들의 정보를 저장하기 위한 제2 메모리 셀들을 포함하는 메모리 어레이; 및 상기 제1 메모리 셀들에 메인 프로그램 동작 및 메인 프로그램 검증 동작을 포함하는 메인 프로그램 루프를 실시하되, 상기 메인 프로그램 검증 동작 시, 상기 패스트 셀들의 정보에 따라 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 상기 메인 프로그램 루프를 실시하는 주변 회로를 포함한다.The semiconductor memory device includes a memory array including first memory cells for storing data and second memory cells for storing information of fast cells whose threshold voltage increases faster than normal cells of the memory cells; And performing a main program loop including a main program operation and a main program verify operation on the first memory cells, wherein during the main program verify operation, threshold voltages of the fast cells are higher than those of the normal cells according to the information of the fast cells. Peripheral circuitry that implements the main program loop to be larger.
일 실시예로서, 상기 주변 회로는 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 검증동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 상기 제1 검증전압보다 높은 상기 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시한다.In example embodiments, the peripheral circuit performs the verify operation on the basis of the first verify voltage for the normal cells during the main program verifying operation so that the threshold voltages of the fast cells are greater than the normal cells. The fast cells perform a verification operation based on the second verification voltage higher than the first verification voltage.
다른 실시예로서, 상기 주변 회로는 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제1 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압보다 낮은 전압을 인가한다.In another exemplary embodiment, the peripheral circuit may include a program prohibition voltage on bit lines of normal cells having a threshold voltage greater than or equal to a first verification voltage during the main program operation, so that the threshold voltages of the fast cells are greater than those of the normal cells. Is applied and a voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the fast cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verification voltage.
또 다른 실시예로서, 상기 주변 회로는 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 검증 동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 및 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 제2 및 제3 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고, 상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제3 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상이고 상기 제3 검증전압 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가한다.In another exemplary embodiment, the peripheral circuit may be configured based on first and second verify voltages for the normal cells in the main program verify operation to increase the threshold voltages of the fast cells than the normal cells. The verification operation is performed, and the verification operation is performed on the fast cells based on second and third verification voltages. During the main program operation, program is prohibited in bit lines of normal cells having a threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage. A fast voltage is applied, a first voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verification voltage and less than the second verification voltage, and the threshold voltage is greater than or equal to the third verification voltage. The program inhibit voltage is applied to a bit line of cells, and a threshold voltage is greater than or equal to the second verify voltage. 3 the verify voltage lower than the bit line of the fast cell, and applies a second voltage lower than the program inhibit voltage.
또 다른 실시예로서, 상기 주변 회로는 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해, 상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가한다.In another exemplary embodiment, the peripheral circuit prohibits program in the bit lines of the normal cells in which the threshold voltage is greater than or equal to the second verify voltage during the main program operation so that the threshold voltages of the fast cells are greater than those of the normal cells. A fast cell applying a voltage, applying a first voltage lower than the program inhibit voltage to a bit line of normal cells having a threshold voltage greater than or equal to a first verification voltage and less than the second verification voltage, and having a threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage The second voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines.
본 발명의 실시예는 패스트 셀들의 문턱전압을 정상 셀들의 문턱전압 보다 상승시킴으로써 프로그램 검증동작 시에 발생하는 패스트 셀들의 언더 프로그램 현상을 최소화할 수 있다. 따라서 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 폭을 좁힐 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, an underprogram phenomenon of fast cells generated during a program verifying operation may be minimized by increasing the threshold voltages of the fast cells above the threshold voltages of the normal cells. Thus, the width of the threshold voltage distribution of the memory cells can be narrowed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 패스트 셀 정보를 저장하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 도 5의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 사용한 경우의 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for describing a method of operating the semiconductor memory device of FIG. 2.
4 is a flowchart for explaining a method for storing fast cell information.
5 is a conceptual diagram for describing a method of operating a semiconductor memory device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for describing a method of operating the semiconductor memory device of FIG. 5.
7 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a change in threshold voltage distribution of memory cells when a method of operating a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment of the present invention is used.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치는 메인 셀들과 플래그 셀들을 포함하는 메모리 어레이(110), 및 주변 회로(120, 130, 140)를 포함한다. 주변 회로는 메인 셀들과 플래그 셀들의 프로그램 동작 및 검증 동작을 수행하도록 구성된 동작 회로(130, 140), 동작 회로(130, 140)를 제어하도록 구성된 제어 회로(120)를 포함한다. NAND 플래시 메모리 장치의 경우, 동작 회로는 전압 공급 회로(130), 페이지 버퍼(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention includes a
메모리 셀들은 메인 셀들과 플래그 셀들로 나누어지는데, 메인 셀들에는 일반 데이터를 저장하고 플래그 셀들에는 반도체 메모리 장치의 상태 정보를 저장한다. 본 발명의 실시예에서는 플래그 셀들에 패스트 셀들의 정보를 저장한다. 플래그 셀로 설명하였지만, 플래그 셀 외에 스페어 셀이나 리던던시 셀 등 일반 데이터를 저장하는 메모리 셀들을 제외한 모든 메모리 셀들에 패스트 셀들의 정보를 저장할 수 있다. The memory cells are divided into main cells and flag cells, which store general data in the main cells and state information of the semiconductor memory device in the flag cells. In an embodiment of the present invention, information of fast cells is stored in flag cells. Although described as a flag cell, information of fast cells may be stored in all memory cells except memory cells that store general data such as spare cells or redundancy cells.
제어 회로(120)는 외부로부터 입출력 회로를 통해 입력되는 명령 신호에 응답하여 프로그램 동작 또는 검증 동작을 수행하기 위한 내부 명령 신호를 출력하고, 동작의 종류에 따라 페이지 버퍼(140)을 제어하기 위한 페이지 버퍼 제어신호들(PB_SIGNALS)과, 전압 공급 회로(130)를 제어하기 위한 전압 제어신호들(VGSIGNALS)을 출력한다. The control circuit 120 outputs an internal command signal for performing a program operation or a verify operation in response to a command signal input through an input / output circuit from an external device, and controls the
전압 공급 회로(130)는 제어 회로(120)의 전압 제어 신호들(VGSIGNALS)에 응답하여 메모리 셀들의 프로그램 동작 및 검증 동작에 필요한 동작 전압들(예, Vpgm, Vpass, Vpv1~Vpv3)을 선택된 메모리 셀들이 연결된 워드라인으로 공급한다. 이러한 전압 공급 회로는 전압 발생 회로 및 로우 디코더(미도시)를 포함할 수 있다. The
페이지 버퍼(140)는 제어 회로(120)의 페이지 버퍼제어신호들(PB_SIGNALS)에 응답하여, 메모리 셀들에 데이터를 저장하기 위하여 입력되는 데이터에 따라 비트라인들(BL)을 선택적으로 프리차지하거나, 메모리 셀들로부터 데이터를 독출하기 위하여 비트라인들(BL)의 전압을 센싱한다. In response to the page buffer control signals PB_SIGNALS of the control circuit 120, the
예를 들어, 메모리 셀에 저장하기 위해 프로그램 데이터(예, '0' 데이터)가 페이지 버퍼로 입력되면, 프로그램 동작에서 페이지 버퍼는 프로그램 데이터가 저장되는 메모리 셀의 비트라인에 프로그램 허용 전압(예, 접지 전압)을 인가한다. 그 결과, 메모리 셀의 문턱전압은 프로그램 동작에서 워드라인)에 인가되는 프로그램 전압(Vpgm)과 비트라인에 인가되는 프로그램 허용 전압에 의해 상승한다. 그리고, 메모리 셀에 저장하기 위해 소거 데이터(예, '1' 데이터)가 페이지 버퍼로 입력되면, 프로그램 동작에서 페이지 버퍼는 소거 데이터가 저장되는 메모리 셀의 비트라인에 프로그램 금지 전압(예, 전원 전압)을 인가한다. 그 결과, 프로그램 동작에서 워드라인에 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되더라도 비트라인에 인가되는 프로그램 금지 전압에 의해 메모리 셀의 문턱전압은 상승하지 않는다. 이렇게 문턱전압이 서로 달라짐에 따라, 메모리 셀에는 서로 다른 데이터가 저장될 수 있다.For example, when program data (eg, '0' data) is input to the page buffer for storage in a memory cell, in a program operation, the page buffer is assigned to a program allowable voltage (eg, in the bit line of the memory cell where the program data is stored). Ground voltage). As a result, the threshold voltage of the memory cell is increased by the program voltage Vpgm applied to the word line) and the program permission voltage applied to the bit line in the program operation. When erase data (eg, '1' data) is input to the page buffer for storage in the memory cell, in a program operation, the page buffer may include a program prohibition voltage (eg, a power supply voltage) on a bit line of the memory cell in which the erase data is stored. ) Is applied. As a result, even if the program voltage Vpgm is applied to the word line in the program operation, the threshold voltage of the memory cell does not increase due to the program inhibit voltage applied to the bit line. As the threshold voltages are different from each other, different data can be stored in the memory cell.
한편, 검증 동작에서, 페이지 버퍼(140)는 선택된 비트라인들을 모두 프리차지하고 비선택 비트라인들을 모두 디스차지한다. 그리고, 전압 공급 회로(130)로부터 선택된 워드라인에 검증 전압(Vpv1~Vpv3)이 인가되면, 데이터 프로그램이 완료된 메모리 셀들의 비트라인들은 프리차지 상태를 유지하고, 데이터 프로그램이 완료되지 않은 메모리 셀들의 비트라인들은 디스차지된다. 페이지 버퍼(140)는 비트라인들(BL)의 전압 변화를 센싱하고, 센싱 결과에 대응하는 메모리 셀들의 데이터를 래치한다. In the verify operation, the
본 발명의 실시예에서, 메인 셀들 중 정상 셀들보다 문턱전압이 빠르게 증가하는 패스트 셀들에 관한 정보를 저장하기 위해서, 제어회로(120)는 테스트 프로그램 동작 및 테스트 프로그램 검증 동작을 실시하도록 전압 공급 회로(130) 및 페이지 버퍼(140)를 제어한다. 메인 셀들 중 테스트 프로그램 검증 동작 결과 문턱전압이 검증전압 이상인 메모리 셀들을 패스트 셀들로 판별할 수 있다. In an embodiment of the present invention, in order to store information about fast cells whose threshold voltages increase faster than normal cells among the main cells, the control circuit 120 may perform a test program operation and a test program verification operation. 130 and the
실시예로서, 테스트 프로그램 동작 및 테스트 프로그램 검증 동작을 복수 회 실시하고 복수 회의 테스트 프로그램 검증 동작 결과에 따라 패스트 셀을 판별하는 것도 가능하다. As an embodiment, it is also possible to perform the test program operation and the test program verification operation a plurality of times and to determine the fast cell according to the result of the test operation of the plurality of test programs.
제1 실시예로서, 제어회로(120)는 페이지 버퍼(140)로부터 입력되는 패스트 셀 정보(CELLINFO)에 따라 메인 프로그램 검증 동작 시, 메인 셀들 중 정상 셀들은 제1 검증전압(Vpv1)을 기준으로 검증동작을 실시하고 메인 셀들 중 패스트 셀들은 제1 검증전압(Vpv1)보다 높은 제2 검증전압(Vpv2)을 기준으로 검증동작을 실시하도록 전압 공급 회로(130)와 페이지 버퍼(140)를 제어한다. 상세하게는 전압 제어 신호들(VGSIGNALS)와 페이지 버퍼 제어 신호들(PBSIGNALS)을 출력하여 전압 공급 회로(130)와 페이지 버퍼(140)를 제어한다.As a first embodiment, when the control circuit 120 performs the main program verify operation according to the fast cell information CELLINFO input from the
따라서, 패스트 셀들은 정상 셀들보다 프로그램 동작에 의해 문턱전압이 더 크게 상승하므로 소스라인 저항으로 인해 패스트 셀들의 문턱전압이 실제보다 낮게 프로그램되는 현상을 방지할 수 있다. Therefore, since the threshold voltages of the fast cells are increased by the program operation than the normal cells, the threshold voltages of the fast cells may be prevented from being programmed due to the source line resistance.
한편, 제1 검증전압(Vpv1)과 제2 검증전압(Vpv2)을 기준으로 검증동작을 실시하기 때문에, 제1 검증전압(Vpv1)만을 기준으로 하여 검증동작을 실시할 때보다 검증 동작에 소요되는 시간이 길어질 수 있다.On the other hand, since the verification operation is performed based on the first verification voltage Vpv1 and the second verification voltage Vpv2, the verification operation is performed more than when the verification operation is performed based only on the first verification voltage Vpv1. The time can be long.
이를 해결하기 위해, 제어회로(120)는 메인 셀들에 프리 프로그램 동작 및 제1 검증전압(Vpv1)을 기준으로 하는 프리 프로그램 검증동작을 반복 실시하고 메인 셀들 중 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 메모리 셀이 발생하면(이하, 1비트 패스 시점이라 한다), 상기한 메인 프로그램 동작 및 메인 프로그램 검증 동작을 실시하도록 전압 공급 회로(130)와 페이지 버퍼(140)를 제어한다. To solve this problem, the control circuit 120 repeatedly performs the preprogram operation and the preprogram verify operation based on the first verify voltage Vpv1 in the main cells, and the threshold voltage of the main cells is the first verify voltage Vpv1. When the above-described memory cell occurs (hereinafter, referred to as a 1-bit pass time point), the
제2 실시예로서, 제어회로(120)는 정상 셀들과 패스트 셀들에 대해 제1 검증전압(Vpv1)으로 메인 프로그램 검증 동작을 실시한 후, 다음 메인 프로그램 동작 시, 패스트 셀들의 정보(CELLINFO)에 따라 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압보다 낮은 전압을 인가하도록 전압 공급 회로(130)와 페이지 버퍼(140)를 제어한다.As a second embodiment, the control circuit 120 performs a main program verification operation on the normal cells and the fast cells with the first verification voltage Vpv1 and then, according to the information CELLINFO of the fast cells during the next main program operation. The program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells having the threshold voltage greater than or equal to the first verify voltage Vpv1 and the voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the fast cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verify voltage Vpv1. The
따라서 패스트 셀의 경우 문턱전압이 검증전압 이상이 된 경우에도 비트라인에 프로그램 금지전압보다 낮은 전압을 인가함으로써 프로그램 동작에 의해 문턱전압이 더 상승하도록 할 수 있다.Accordingly, in the case of fast cells, even when the threshold voltage is greater than or equal to the verification voltage, the threshold voltage may be further increased by the program operation by applying a voltage lower than the program inhibit voltage to the bit line.
한편, 제어회로(120)는 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 메모리 셀이 발생한 후에 이와 같은 동작을 실시하도록 전압 공급 회로(130)와 페이지 버퍼(140)를 제어한다. Meanwhile, the control circuit 120 controls the
제3 실시예로서, 제어회로(120)는 프로그램 검증 동작 시 패스트 셀들의 정보(CELLINFO)에 따라 메인 셀들 중 정상 셀들은 제1 및 제2 검증전압(Vpv1, Vpv2)을 기준으로 검증동작을 실시하고 패스트 셀들은 제2 및 제3 검증전압(Vpv2, Vpv3)을 기준으로 검증동작을 실시하도록 전압 공급 회로(130) 및 페이지 버퍼(140)를 제어한다. 제어회로(120)는 다음 프로그램 동작 시, 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상이고 제2 검증전압(Vpv2) 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 제3 검증전압(Vpv3) 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상이고 제3 검증전압(Vpv3) 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하도록 전압 공급 회로(130)와 페이지 버퍼(140)를 제어한다.In a third embodiment, the control circuit 120 performs a verification operation on the basis of the first and second verification voltages Vpv1 and Vpv2 based on the information CELLINFO of the fast cells during the program verify operation. The fast cells control the
제4 실시예로서 제어회로(120)는 프로그램 동작 시, 패스트 셀들의 정보(CELLINFO)에 따라 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상이고 제2 검증전압(Vpv2) 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하며, 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상이고 제2 검증전압(Vpv2) 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 제2 전압 보다 낮은 제3 전압을 인가하도록 전압 공급 회로(130)와 페이지 버퍼(140)를 제어한다.As a fourth exemplary embodiment, the control circuit 120 applies a program inhibit voltage to bit lines of normal cells having a threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage Vpv2 according to the information CELLINFO of the fast cells during a program operation. The first voltage lower than the program prohibition voltage is applied to the bit lines of the normal cells that are greater than or equal to the first verification voltage Vpv1 and less than the second verification voltage Vpv2, and the fast voltages of which the threshold voltage is greater than or equal to the second verification voltage Vpv2. A second voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit line, and a third voltage lower than the second voltage is applied to the bit lines of the fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the first verification voltage Vpv1 and less than the second verification voltage Vpv2. The
제3 실시예와 제4 실시예는 이중 검증동작(double verify)을 적용한 것으로서 자세한 설명은 후술하기로 한다. The third embodiment and the fourth embodiment apply a double verify operation, which will be described in detail later.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 3은 도 2의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of operating the semiconductor memory device of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 1비트 패스 이전에는 ISPP(Incremental Step Pulse Programming) 방식으로 프로그램 동작을 실시하되 정상 셀들과 패스트 셀들에 대해 같은 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시한다. 검증전압을 제3 검증전압(Vpv3)으로 표시하였는데, 제3 검증전압(Vpv3)은 2비트 MLC 프로그램 동작 및 검증 동작 시의 가장 높은 전압 레벨의 검증전압이다. Referring to FIG. 2, a program operation is performed by an incremental step pulse programming (ISPP) method before a 1-bit pass, but a verification operation is performed based on the same verification voltage for normal cells and fast cells. The verification voltage is denoted as the third verification voltage Vpv3, and the third verification voltage Vpv3 is the verification voltage of the highest voltage level during the 2-bit MLC program operation and the verification operation.
1비트 패스 이후에 정상 셀들에 대해서는 제3 검증전압(Vpv3)을 기준으로 검증동작을 실시하고 패스트 셀들에 대해서는 제3 검증전압보다 높은 전압(Vpv3*)을 기준으로 검증동작을 실시한다. After one bit pass, the verify operation is performed based on the third verify voltage Vpv3 for the normal cells and the verify operation is performed based on the voltage Vpv3 * higher than the third verify voltage for the fast cells.
이러한 개념을 확장하여, MLC 프로그램 동작 시 다른 검증전압들에 대해서는 일반적인 검증동작을 실시하고(즉, 정상 셀들과 패스트 셀들에 대해 같은 검증전압으로 검증동작을 실시함), 가장 높은 검증전압(제n 검증전압, 2비트의 경우 Vpv3)으로 검증동작을 실시하는 경우에는 1비트 패스 이후에 정상 셀들에 대해서는 제n 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 패스트 셀들에 대해서는 제n 검증전압보다 높은 전압을 기준으로 검증동작을 실시할 수 있다.Extending this concept, the general verification operation is performed on other verification voltages during the MLC program operation (that is, the verification operation is performed with the same verification voltage for the normal cells and the fast cells), and the highest verification voltage (the nth In the case of performing the verify operation using the verify voltage, Vpv3 in the case of 2 bits, the verify operation is performed based on the n th verify voltage for the normal cells after the 1 bit pass, and a voltage higher than the n th verify voltage is applied for the fast cells. Verification can be performed as a reference.
이에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.This will be described in more detail.
본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법에서는 우선, 정상 셀들보다 문턱전압 증가 속도가 빠른 패스트 셀들의 정보를 확인한다(310). 패스트 셀 정보는 메모리 셀들 중 플래그 셀들에 저장될 수 있다. 따라서 리드 동작을 실시하여 플래그 셀들로부터 패스트 셀 정보를 독출한다. 패스트 셀 정보를 저장하는 방법에 대해서는 도 4에서 다시 설명하기로 한다. In the method of operating a semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, first, information of fast cells whose threshold voltage increases faster than normal cells is checked (310). Fast cell information may be stored in flag cells among memory cells. Therefore, a read operation is performed to read fast cell information from flag cells. A method of storing fast cell information will be described again with reference to FIG. 4.
그 다음, 메모리 셀들에 프리 프로그램 동작 및 제1 검증전압(Pv1)을 기준으로 하는 프리 프로그램 검증동작을 포함하는 프리 프로그램 루프(320)를 실시한다. 이는 앞서 설명한 바와 같이, 1비트 패스 시점 이후에 패스트 셀들에 대해서 정상 셀들과 다른 검증전압으로 검증동작을 실시하도록 함으로써 검증 동작에 소요되는 시간을 더 줄이기 위한 것이다.Next, a
프리 프로그램 동작을 실시하고(322), 제1 검증전압(Vpv1)으로 프리 프로그램 검증동작을 실시하여 문턱전압(Vt)이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 메모리 셀이 발생하였는지를 확인한다(324). 문턱전압(Vt)이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 메모리 셀이 발생하지 않은 경우에는 프로그램전압을 스텝전압만큼 상승시킨 후에(326), 프리 프로그램 동작을 다시 실시한다. The preprogram operation is performed (322), and the preprogram verify operation is performed using the first verify voltage Vpv1 to determine whether a memory cell having a threshold voltage Vt greater than or equal to the first verify voltage Vpv1 is generated (324). When the memory cell having the threshold voltage Vt equal to or greater than the first verification voltage Vpv1 does not occur, the program voltage is increased by the step voltage (326), and then the preprogram operation is performed again.
문턱전압(Vt)이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 메모리 셀이 발생한 경우에는 메인 프로그램 동작과 제1 검증전압(Vpv1) 및 제2 검증전압(Vpv2)을 기준으로 하는 메인 프로그램 검증동작을 포함하는 메인 프로그램 루프(330)를 실시한다. When a memory cell having a threshold voltage Vt equal to or greater than the first verification voltage Vpv1 occurs, the main program operation includes a main program verification operation based on the first verification voltage Vpv1 and the second verification voltage Vpv2. The
메인 프로그램 동작을 실시하고(332), 패스트 셀들의 정보에 따라 정상 셀들에 대해서는 제1 검증전압(Vpv1)을 기준으로 검증동작을 실시하고 패스트 셀들에 대해서는 제1 검증전압(Vpv1)보다 높은 제2 검증전압(Vpv2)을 기준으로 검증동작을 실시한다(334). 모든 정상 셀들의 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상이고 모든 패스트 셀들의 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 인지를 확인하여(336), 이상인 경우에는 동작을 종료하고, 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 보다 낮은 정상 셀 또는 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 보다 낮은 패스트 셀이 존재하는 경우에는 프로그램 전압을 스텝전압만큼 상승시키고(338), 메인 프로그램 동작을 다시 실시한다. The main program operation is performed (332), and the verification operation is performed based on the first verification voltage Vpv1 for the normal cells according to the information of the fast cells, and the second higher than the first verification voltage Vpv1 for the fast cells. The verification operation is performed based on the verification voltage Vpv2 (334). If the threshold voltages of all the normal cells are greater than or equal to the first verification voltage Vpv1 and the threshold voltages of all the fast cells are the second verification voltage Vpv2 (336), the operation is terminated when the threshold voltages are greater than or equal to the threshold voltage. When there is a normal cell lower than the first verify voltage Vpv1 or a fast cell whose threshold voltage is lower than the second verify voltage Vpv2, the program voltage is increased by the step voltage (338), and the main program operation is performed again.
따라서, 패스트 셀들은 정상 셀들보다 프로그램 동작에 의해 문턱전압이 더 많이 상승하게 되므로 소스라인 저항으로 인해 패스트 셀들의 문턱전압이 실제보다 낮게 프로그램되는 현상을 방지할 수 있다. Therefore, since the threshold voltages of the fast cells increase more by the program operation than the normal cells, the threshold voltages of the fast cells may be prevented from being programmed due to the source line resistance.
도 4는 패스트 셀 정보를 저장하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart for explaining a method for storing fast cell information.
도 4를 참조하면, 메모리 셀들에 테스트 동작을 실시하여(410), 메모리 셀들 중 정상 셀들보다 문턱전압이 빠르게 증가하는 패스트 셀들의 정보를 저장한다(420). Referring to FIG. 4, a test operation is performed on the memory cells (410), and information about fast cells whose threshold voltage increases faster than normal cells among the memory cells is stored (420).
테스트 동작을 위해 우선, 메모리 셀들에 테스트 프로그램 동작을 실시한다(412). 그리고 미리 설정된 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시한다(414). 메인 셀들 중 문턱전압이 검증전압 이상인 메모리 셀들은 패스트 셀들로 판별하여 플래그 셀에 패스트 셀 정보를 저장한다(420). 문턱전압이 검증전압 미만인 메모리 셀들은 정상 셀들로 판별한다. For the test operation, first, a test program operation is performed on the memory cells (412). In
실시예로서 테스트 동작 시 테스트 프로그램 동작 및 테스트 프로그램 검증동작을 복수 회 실시한 후 패스트 셀을 판별할 수 있다. In an embodiment, the fast cell may be determined after performing a test program operation and a test program verification operation a plurality of times during the test operation.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 6은 도 5의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of operating the semiconductor memory device of FIG. 5.
도 5을 참조하면, 정상 셀들과 패스트 셀들에 대해 같은 검증전압(PV3)으로 검증동작을 실시한 후, 문턱전압이 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지 전압(예: Vcc)을 인가하고 문턱전압이 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지 전압 보다 낮은 전압을 인가한다. 따라서 패스트 셀들에 대해서는 다음 프로그램 동작에 의해 문턱전압이 더 증가할 수 있다. Referring to FIG. 5, after performing a verification operation on the normal cells and the fast cells with the same verification voltage PV3, a program prohibition voltage (eg, Vcc) is applied to the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the verification voltage. A voltage lower than the program prohibition voltage is applied to the bit lines of the fast cells whose voltage is greater than or equal to the verify voltage. Therefore, the threshold voltage may be increased for the fast cells by the next program operation.
도 6을 참조하면, 우선 도 3의 패스트 셀 정보를 확인하는 단계 310과 프리 프로그램 루프를 실시하는 단계 320을 실시한다. 실시예로서 단계 320은 생략할 수 있다.Referring to FIG. 6, first, a
그 다음, 메모리 셀들에 메인 프로그램 동작 및 제1 검증전압(Vpv1)을 기준으로 하는 메인 프로그램 검증동작을 포함하는 메인 프로그램 루프를 실시한다.Next, a main program loop including a main program operation and a main program verify operation based on the first verify voltage Vpv1 is performed to the memory cells.
메인 프로그램 동작을 실시하고(620), 모든 메모리 셀들의 문턱전압(Vt)이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인지를 확인한다(630). 이상인 경우에는 동작을 종료한다. 문턱전압(Vt)이 제1 검증전압(Vpv1) 미만인 메모리 셀이 존재하는 경우 문턱전압(Vt)이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압(예: Vcc)을 인가하고 문턱전압(Vt)이 제1 검증전압(Vpv1) 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 전압을 인가한다(640). 그리고 프로그램 전압을 스텝전압만큼 상승시킨 후(650), 메인 프로그램 동작을 다시 실시한다. In
따라서 패스트 셀의 경우 문턱전압이 검증전압 이상으로 상승한 경우에도 비트라인에 프로그램 금지전압보다 낮은 전압을 인가함으로써 프로그램 동작에 의해 문턱전압이 더 상승하도록 할 수 있다.Accordingly, in the case of fast cells, even when the threshold voltage rises above the verification voltage, the threshold voltage may be increased by the program operation by applying a voltage lower than the program inhibit voltage to the bit line.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 1비트 패스 시점 이후에(즉, 단계 320 이후에), 메모리 셀들에 메인 프로그램 동작과, 제1 내지 제3 검증전압(Vpv1~Vpv3)을 기준으로 하는 메인 프로그램 검증동작을 포함하는 메인 프로그램 루프를 실시한다. Referring to FIG. 7, after a 1-bit pass point (ie, after step 320), a main program operation is performed on memory cells and a main program verification operation based on the first to third verification voltages Vpv1 to Vpv3. Run the main program loop it contains.
즉, 메인 프로그램 동작을 실시하고(710), 패스트 셀들의 정보에 따라 정상 셀들에 대해서는 제1 및 제2 검증전압(Vpv1, Vpv2)을 기준으로 검증동작을 실시하고 패스트 셀들에 대해서는 제2 및 제3 검증전압(Vpv2, Vpv3)을 기준으로 검증동작을 실시한다(720). That is, the main program operation is performed (710), the verification operation is performed based on the first and second verification voltages Vpv1 and Vpv2 for the normal cells according to the information of the fast cells, and the second and the second for the fast cells. 3 The verification operation is performed based on the verification voltages Vpv2 and Vpv3 (720).
모든 정상 셀들의 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상이고 모든 패스트 셀들의 문턱전압이 제3 검증전압(Vpv3) 인지를 확인하여(730), 이상인 경우에는 동작을 종료하고, 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 보다 낮은 정상 셀 또는 문턱전압이 제3 검증전압(Vpv3) 보다 낮은 패스트 셀이 존재하는 경우에는 다음 프로그램 동작에서 다음과 같이 비트라인 전압을 설정한다.If the threshold voltages of all the normal cells are greater than or equal to the second verification voltage Vpv2 and the threshold voltages of all the fast cells are the third verification voltage Vpv3 (730), the operation is terminated when the threshold voltages are greater than or equal to the threshold voltage. In the case where a normal cell lower than the second verify voltage Vpv2 or a fast cell whose threshold voltage is lower than the third verify voltage Vpv3 exists, the bit line voltage is set as follows in the next program operation.
문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압(예: Vcc)을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상이고 제2 검증전압(Vpv2) 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 제3 검증전압(Vpv3) 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상이고 제3 검증전압(Vpv3) 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가한다(740). The program inhibit voltage (eg, Vcc) is applied to the bit lines of the normal cells having the threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage Vpv2, and the threshold voltage is greater than the first verification voltage Vpv1 and less than the second verification voltage Vpv2. The first voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the cells, the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the third verify voltage Vpv3, and the threshold voltage is the second verify voltage Vpv2. ) And a second voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the fast cells that are greater than or equal to and less than the third verification voltage Vpv3 (740).
그 다음, 프로그램전압을 스텝전압만큼 상승시키고(750), 메인 프로그램 동작을 다시 실시한다. Then, the program voltage is increased by the step voltage (750), and the main program operation is performed again.
본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법과, 도 8에서 설명할 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법은 이중 검증동작(double verify)을 이용한다. A method of operating the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention and the method of operating the semiconductor memory device according to the fourth embodiment to be described with reference to FIG. 8 use a double verify operation.
이중 검증동작은 일반적인 검증동작 시의 제1 검증전압 보다 낮은 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 추가적으로 실시하는 방법으로서 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시한 결과 문턱전압이 제2 검증전압 이상인 메모리 셀들은 다음 프로그램 동작 시 비트라인 전압을 프로그램 금지전압보다 낮은 전압으로 설정한다. 이를 통해 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 폭을 좁게 만들 수 있다. The double verification operation is a method of additionally performing a verification operation based on a second verification voltage lower than the first verification voltage in a general verification operation. As a result of performing the verification operation based on the second verification voltage, the threshold voltage is greater than or equal to the second verification voltage. The memory cells set the bit line voltage to a voltage lower than the program inhibit voltage during the next program operation. As a result, the width of the threshold voltage distribution of the memory cells can be narrowed.
따라서 본 발명의 제3 실시예에 의하면 제1 실시예에 따른 효과 외에 추가적으로 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 폭을 좁게 하는 효과를 가질 수 있다.Therefore, according to the third embodiment of the present invention, in addition to the effect of the first embodiment, the width of threshold voltage distribution of the memory cells may be additionally reduced.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 1비트 패스 시점 이후에(단계 320 이후에), 메모리 셀들에 메인 프로그램 동작과, 제1 및 제2 검증전압(Vpv1, Vpv2)을 기준으로 하는 메인 프로그램 검증동작을 포함하는 메인 프로그램 루프를 실시한다. Referring to FIG. 8, after a 1-bit pass point (after step 320), the memory cells include a main program operation and a main program verify operation based on the first and second verify voltages Vpv1 and Vpv2. Run the main program loop.
즉, 메인 프로그램 동작을 실시하고(810), 정상 셀들과 패스트 셀들에 대해서 제1 및 제2 검증전압(Vpv1, Vpv2)을 기준으로 검증동작을 실시한다(820). That is, the main program operation is performed in
모든 메모리 셀들의 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상인지를 확인하여(830), 이상인 경우에는 동작을 종료하고, 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 보다 낮은 메모리 셀이 존재하는 경우에는 다음 프로그램 동작에서 다음과 같이 비트라인 전압을 설정한다.If the threshold voltages of all the memory cells are greater than or equal to the second verification voltage Vpv2 (830), the operation is terminated when the threshold voltages are greater than or equal to the second verification voltage Vpv2. In the next program operation, set the bit line voltage as follows:
문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압(예: Vcc)을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압(Vpv1) 이상이고 제2 검증전압(Vpv2) 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 제2 검증전압(Vpv2) 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가한다(840). 또한, 문턱전압이 상기 제1 검증전압(Vpv1) 이상이고 상기 제2 검증전압(Vpv2) 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 제2 전압 보다 낮은 제3 전압을 인가할 수 있다.The program inhibit voltage (eg, Vcc) is applied to the bit lines of the normal cells having the threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage Vpv2, and the threshold voltage is greater than the first verification voltage Vpv1 and less than the second verification voltage Vpv2. A first voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of the cells, and a second voltage lower than the program inhibit voltage is applied to the bit lines of fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage Vpv2 (840). In addition, a third voltage lower than the second voltage may be applied to the bit lines of the fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the first verification voltage Vpv1 and less than the second verification voltage Vpv2.
그 다음, 프로그램전압을 스텝전압만큼 상승시키고(850), 메인 프로그램 동작을 다시 실시한다. Then, the program voltage is increased by the step voltage (850), and the main program operation is performed again.
따라서 본 발명의 제4 실시예에 의하면 제2 실시예에 따른 효과 외에 추가적으로 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 폭을 좁게 하는 효과를 가질 수 있다.Therefore, according to the fourth embodiment of the present invention, in addition to the effect of the second embodiment, the width of threshold voltage distribution of the memory cells may be additionally reduced.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 사용한 경우의 메모리 셀들의 문턱전압 분포의 변화를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating a change in threshold voltage distribution of memory cells when a method of operating a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment of the present invention is used.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 사용한 경우의 메모리 셀들의 문턱전압 분포(점선)가 그렇지 않은 경우의 메모리 셀들의 문턱전압 분포(실선) 보다 문턱전압 분포의 폭이 A만큼 더 좁은 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 9, the threshold voltage distribution (dotted line) of the memory cells in the case of using the method of operating the semiconductor memory device according to the exemplary embodiment of the present invention is higher than the threshold voltage distribution (solid line) of the memory cells in the other case. It can be seen that the width of is narrower by A.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention described above are not only implemented by the apparatus and method but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded, The embodiments can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
110: 메모리 어레이
120: 제어 회로
130: 전압 공급 회로
140: 페이지 버퍼110: memory array
120: control circuit
130: voltage supply circuit
140: page buffer
Claims (25)
상기 메모리 셀들 중 정상 셀들보다 문턱전압이 빠르게 증가하는 패스트 셀들의 정보에 따라 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 상기 메인 프로그램 루프를 실시하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
Implementing a main program loop comprising a main program operation and a main program verify operation on the memory cells,
And executing the main program loop such that the threshold voltages of the fast cells are greater than the normal cells according to information of the fast cells in which the threshold voltages of the memory cells increase faster than those of the normal cells.
상기 메인 프로그램 검증동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 상기 제1 검증전압보다 높은 상기 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 1, wherein the threshold voltages of the fast cells are greater than those of the normal cells.
In the main program verifying operation, the verifying operation is performed based on a first verifying voltage for the normal cells, and the verifying operation is performed based on the second verifying voltage higher than the first verifying voltage for the fast cells. Method of operation of a semiconductor memory device.
상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제1 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압보다 낮은 전압을 인가하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 1, wherein the threshold voltages of the fast cells are greater than those of the normal cells.
In the main program operation, a program inhibit voltage is applied to a bit line of normal cells having a threshold voltage greater than or equal to a first verify voltage, and a voltage lower than the program inhibit voltage is applied to a bit line of fast cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verify voltage. An operating method of an applied semiconductor memory device.
상기 메인 프로그램 검증 동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 및 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 제2 및 제3 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고,
상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제3 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상이고 상기 제3 검증전압 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 1, wherein the threshold voltages of the fast cells are greater than those of the normal cells.
In the main program verifying operation, a verifying operation is performed based on first and second verifying voltages with respect to the normal cells, and a verifying operation is performed with reference to second and third verifying voltages with respect to the fast cells.
In the main program operation, a program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the second verification voltage, and bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verification voltage and less than the second verification voltage. Applies a first voltage lower than the program inhibit voltage, applies the program inhibit voltage to bit lines of fast cells having a threshold voltage equal to or greater than the third verify voltage, and applies a threshold voltage equal to or greater than the second verify voltage. And applying a second voltage lower than the program inhibit voltage to bit lines of fast cells that are less than a verification voltage.
상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 1, wherein the threshold voltages of the fast cells are greater than those of the normal cells.
In the main program operation, a program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the second verify voltage, and the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verify voltage and less than the second verify voltage. And applying a first voltage lower than a program inhibit voltage and applying a second voltage lower than the program inhibit voltage to a bit line of fast cells having a threshold voltage equal to or greater than the second verify voltage.
상기 메인 프로그램 루프를 실시하기 전에, 상기 메모리 셀들에 프리 프로그램 동작 및 상기 제1 검증전압을 기준으로 하는 프리 프로그램 검증동작을 포함하는 프리 프로그램 루프를 실시하는 단계를 포함하고,
문턱전압이 상기 제1 검증 전압 이상인 메모리 셀이 발생하면 상기 메인 프로그램 루프를 실시하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
Before performing the main program loop, performing a preprogram loop on the memory cells including a preprogram operation and a preprogram verify operation based on the first verify voltage;
And executing the main program loop when a memory cell having a threshold voltage equal to or greater than the first verification voltage is generated.
상기 프리 프로그램 루프를 실시하기 전에, 상기 메모리 셀들에 테스트 동작을 실시하여 저장된 상기 패스트 셀들의 정보를 확인하는 단계를 더 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method according to claim 6,
And performing a test operation on the memory cells to confirm the stored information of the fast cells before performing the preprogram loop.
상기 메모리 셀들에 테스트 프로그램 동작 및 테스트 프로그램 검증동작을 실시하는 단계; 및
상기 테스트 프로그램 검증동작 결과 문턱전압이 테스트 프로그램 검증전압 이상인 메모리 셀들을 패스트 셀로 판별하여 저장하는 단계를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
8. The method of claim 7, wherein the performing of the test operation to store fast cell information
Performing a test program operation and a test program verification operation on the memory cells; And
And identifying and storing memory cells having a threshold voltage equal to or greater than a test program verification voltage as a fast cell as a result of the test program verification operation.
The method of claim 8, wherein the fast cell is determined after the test program operation and the test program verification operation are performed a plurality of times.
스페어 셀, 리던던시 셀, 또는 플래그 셀에 저장되는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 8, wherein the information of the fast cells
A method of operating a semiconductor memory device stored in a spare cell, a redundancy cell, or a flag cell.
2비트 MLC 프로그램 동작 시의 검증전압들 중 가장 높은 크기의 검증전압인 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 3, wherein the first verification voltage is
A method of operating a semiconductor memory device, the verification voltage having the highest magnitude among verification voltages during a 2-bit MLC program operation.
6. The method of claim 4, wherein, in the main program operation, a third voltage lower than the second voltage is applied to a bit line of fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the first verification voltage and less than the second verification voltage. A method of operating a semiconductor memory device.
상기 제1 메모리 셀들에 메인 프로그램 동작 및 메인 프로그램 검증 동작을 포함하는 메인 프로그램 루프를 실시하되, 상기 메인 프로그램 검증 동작 시, 상기 패스트 셀들의 정보에 따라 상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 상기 메인 프로그램 루프를 실시하는 주변 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.
A memory array including first memory cells for storing data and second memory cells for storing information of fast cells whose threshold voltage increases faster than normal cells of the memory cells; And
Implement a main program loop including a main program operation and a main program verify operation to the first memory cells, wherein during the main program verify operation, threshold voltages of the fast cells are higher than those of the normal cells according to the information of the fast cells. And a peripheral circuit which performs the main program loop to increase.
상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해,
상기 메인 프로그램 검증동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 상기 제1 검증전압보다 높은 상기 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하는 반도체 메모리 장치.
The circuit of claim 13, wherein the peripheral circuit is
In order to increase the threshold voltage of the fast cells than the normal cells,
In the main program verifying operation, the verifying operation is performed based on a first verifying voltage for the normal cells, and the verifying operation is performed based on the second verifying voltage higher than the first verifying voltage for the fast cells. Semiconductor memory device.
상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해,
상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제1 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압보다 낮은 전압을 인가하는 반도체 메모리 장치.
The circuit of claim 13, wherein the peripheral circuit is
In order to increase the threshold voltage of the fast cells than the normal cells,
In the main program operation, a program inhibit voltage is applied to a bit line of normal cells having a threshold voltage greater than or equal to a first verify voltage, and a voltage lower than the program inhibit voltage is applied to a bit line of fast cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verify voltage. A semiconductor memory device to be applied.
상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해,
상기 메인 프로그램 검증 동작 시에, 상기 정상 셀들에 대해서는 제1 및 제2 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고 상기 패스트 셀들에 대해서는 제2 및 제3 검증전압을 기준으로 검증동작을 실시하고,
상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제3 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상이고 상기 제3 검증전압 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하는 반도체 메모리 장치.
The circuit of claim 13, wherein the peripheral circuit is
In order to increase the threshold voltage of the fast cells than the normal cells,
In the main program verifying operation, a verifying operation is performed based on first and second verifying voltages with respect to the normal cells, and a verifying operation is performed with reference to second and third verifying voltages with respect to the fast cells.
In the main program operation, a program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the second verification voltage, and bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verification voltage and less than the second verification voltage. Applies a first voltage lower than the program inhibit voltage, applies the program inhibit voltage to bit lines of fast cells having a threshold voltage equal to or greater than the third verify voltage, and applies a threshold voltage equal to or greater than the second verify voltage. And applying a second voltage lower than the program inhibit voltage to bit lines of fast cells that are less than a verification voltage.
상기 정상 셀들보다 상기 패스트 셀들의 문턱전압이 더 커지도록 하기 위해,
상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 제2 검증전압 이상인 정상 셀들의 비트라인에는 프로그램 금지전압을 인가하고, 문턱전압이 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 정상 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제1 전압을 인가하고, 문턱전압이 상기 제2 검증전압 이상인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 프로그램 금지전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하는 반도체 메모리 장치.
The circuit of claim 13, wherein the peripheral circuit is
In order to increase the threshold voltage of the fast cells than the normal cells,
In the main program operation, a program inhibit voltage is applied to the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the second verify voltage, and the bit lines of the normal cells whose threshold voltage is greater than or equal to the first verify voltage and less than the second verify voltage. And applying a first voltage lower than a program prohibition voltage and applying a second voltage lower than the program prohibition voltage to bit lines of fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the second verification voltage.
상기 주변 회로는
상기 메인 프로그램 루프를 실시하기 전에, 상기 메모리 셀들에 프리 프로그램 동작 및 상기 제1 검증전압을 기준으로 하는 프리 프로그램 검증동작을 포함하는 프리 프로그램 루프를 실시하고,
문턱전압이 상기 제1 검증 전압 이상인 메모리 셀이 발생하면 상기 메인 프로그램 루프를 실시하는 반도체 메모리 장치.
18. The method according to any one of claims 14 to 17,
The peripheral circuit
Before the main program loop, the memory cells are subjected to a preprogram loop including a preprogram operation and a preprogram verify operation based on the first verify voltage.
And performing a main program loop when a memory cell having a threshold voltage equal to or greater than the first verification voltage is generated.
상기 프리 프로그램 루프를 실시하기 전에, 상기 메모리 셀들에 테스트 동작을 실시하여 저장된 상기 패스트 셀들의 정보를 확인하는 반도체 메모리 장치.
19. The circuit of claim 18, wherein the peripheral circuit is
And performing a test operation on the memory cells to confirm the stored information of the fast cells before performing the preprogram loop.
상기 테스트 동작을 실시하여 패스트 셀 정보를 저장할 때,
상기 메모리 셀들에 테스트 프로그램 동작 및 테스트 프로그램 검증동작을 실시하고, 상기 테스트 프로그램 검증동작 결과 문턱전압이 테스트 프로그램 검증전압 이상인 메모리 셀들을 패스트 셀로 판별하여 저장하는 반도체 메모리 장치.
20. The circuit of claim 19, wherein the peripheral circuit is
When storing the fast cell information by performing the test operation,
And performing a test program operation and a test program verification operation on the memory cells, and identifying and storing the memory cells having a threshold voltage equal to or more than a test program verification voltage as fast cells.
상기 테스트 프로그램 동작 및 테스트 프로그램 검증동작을 복수 회 실시한 후 상기 패스트 셀을 판별하는 반도체 메모리 장치.
The circuit of claim 20, wherein the peripheral circuit is
And determining the fast cell after performing the test program operation and the test program verification operation a plurality of times.
스페어 셀, 리던던시 셀, 또는 플래그 셀들을 포함하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 13, wherein the second memory cells
A semiconductor memory device including spare cells, redundancy cells, or flag cells.
상기 제1 검증전압으로서 2비트 MLC 프로그램 동작 시의 검증전압들 중 가장 높은 크기의 검증전압을 인가하는 반도체 메모리 장치.
The peripheral circuit of claim 15, wherein the peripheral circuit is
And applying a verification voltage having the highest magnitude among verification voltages during a 2-bit MLC program operation as the first verification voltage.
상기 메인 프로그램 동작 시에, 문턱전압이 상기 제1 검증전압 이상이고 상기 제2 검증전압 미만인 패스트 셀들의 비트라인에는 상기 제2 전압 보다 낮은 제3 전압을 인가하는 반도체 메모리 장치.
18. The circuit of claim 16 or 17, wherein the peripheral circuit is
And applying a third voltage lower than the second voltage to bit lines of fast cells having a threshold voltage greater than or equal to the first verification voltage and less than the second verification voltage during the main program operation.
상기 전압 공급부는 상기 메인 프로그램 검증동작 시에, 상기 정상 셀들에 제1 검증전압을 공급하고 상기 패스트 셀들에 상기 제1 검증전압보다 높은 제2 검증전압을 공급하도록 구성된 반도체 메모리 장치.The peripheral circuit includes a voltage supply configured to supply a verification voltage to the memory cells,
The voltage supply unit is configured to supply a first verify voltage to the normal cells and a second verify voltage higher than the first verify voltage to the fast cells during the main program verify operation.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160116899A (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-10 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device including plurality of memory cells and operating method thereof |
KR20170032110A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device and operating method thereof |
KR20170052034A (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device and operating method thereof |
KR20170104839A (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-18 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device and operating method thereof |
US9905304B2 (en) | 2015-09-03 | 2018-02-27 | SK Hynix Inc. | Memory system and program operation method based on program speed information |
CN114203238A (en) * | 2020-09-02 | 2022-03-18 | 爱思开海力士有限公司 | Memory device and method of operating memory device |
CN114267399A (en) * | 2020-09-16 | 2022-04-01 | 爱思开海力士有限公司 | Memory device and method of operation |
-
2012
- 2012-08-21 KR KR1020120091201A patent/KR20140024723A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160116899A (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-10 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device including plurality of memory cells and operating method thereof |
US9905304B2 (en) | 2015-09-03 | 2018-02-27 | SK Hynix Inc. | Memory system and program operation method based on program speed information |
KR20170032110A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device and operating method thereof |
KR20170052034A (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device and operating method thereof |
KR20170104839A (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-18 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device and operating method thereof |
CN114203238A (en) * | 2020-09-02 | 2022-03-18 | 爱思开海力士有限公司 | Memory device and method of operating memory device |
CN114267399A (en) * | 2020-09-16 | 2022-04-01 | 爱思开海力士有限公司 | Memory device and method of operation |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20120821 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |