DE102005015806A1 - Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung - Google Patents

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Duck Ju Icheon Kim
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Abstract

Ein Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung ist vorgesehen, wobei der Status einer vorher festgelegten Zelle dergestalt gelesen wird, dass eine Vielzahl von Seitenpuffern, die mit einem Speicherzellenarray durch eine Vielzahl von Bitleitungen verbunden sind, in mindestens zwei Gruppen aufgeteilt wird, und die Seitenpuffer sequenziell auf einer Gruppenbasis bzw. gruppenweise betrieben werden. Ein Leistungseinbruch wird vermieden, welcher durch übermäßigen Stromverbrauch ausgelöst wird und auftritt, insofern alle Seitenpuffer zur gleichen Zeit in Betrieb sind. Demgemäß kann das offenbarte Verfahren fehlerhaften Betrieb auf Grund von Leistungseinbruch verhindern.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technischer Bereich
  • Ein Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung und einer Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung wird offenbart, wobei eine Vielzahl von Seitenpuffern in vorher festgelegte Gruppen aufgeteilt wird, und welche dann sequenziell auf einer Gruppenbasis bzw. gruppenweise betrieben werden, um fehlerhaften Betrieb auf Grund von übermäßigem Leistungsverbrauch zu verhindern.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Es gibt eine ansteigende Nachfrage nach Halbleiterspeichervorrichtungen, bei welchen elektrisches Programmieren und Löschen ermöglicht ist, und wobei eine Auffrisch- bzw. Refreshfunktion von Regeneration bzw. Rewriting von Daten in einem konstanten Zyklus nicht erforderlich ist. Weiterhin ist die Integration von Speicherzellen zur Entwicklung von Speichervorrichtungen mit großen Speicherkapazitäten erhöht worden, welche geeignet sind, große Datenmengen zu speichern. Um die höhere Integration der Speicherzellen zu erfüllen, wurde eine Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung entwickelt, in welcher eine Vielzahl von Zellen seriell verbunden sind, um einen String bzw. eine Reihe zu bilden, und zwei Strings teilen sich einen Kontakt. Programmierung und Löschung der Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung werden durch Steuerung einer Schwellenspannung einer Speicherzelle durchgeführt, während Injektion oder Entladung bzw. Abziehen von Elektronen in oder aus einem floatenden Gate über F-N-Tunneln erfolgt.
  • Dementsprechend weist eine gelöschte Zelle eine negative Schwellenspannung auf, da Elektronen des floatenden Gates abgezogen sind. Eine programmierte Zelle weist eine positive Schwellenspannung auf, da Elektronen in ein floatendes Gate injiziert sind. Im Fall der Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung tritt ein Fehler auf Grund von Ladungsverstärkung oder Ladungsverlust auf. Eine Vielfalt an Nachprüfschemen wurde in Bezug auf diese Eigenschaften entwickelt. Ein Seitenpuffer wird zur Durchführung eines Lesevorgangs zur Nachprüfung einer normalen Programmierung und Löschung oder Speicherung von programmierten Daten verwendet.
  • Der Seitenpuffer speichert temporär Daten, die in einer Speicherzelle einer ausgewählten Seite gespeichert werden sollen, welche mit einem String eines Speicherzellenarrays verbunden ist, oder er liest den Status einer Zelle, indem er Informationen einer Speicherzelle einer ausgewählten Seite abtastet und verstärkt.
  • Um Informationen einer ausgewählten Zelle einer Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung zu lesen, müssen alle Seitenpuffer innerhalb eines Chips zur gleichen Zeit betrieben werden, und alle Wortleitungen eines ausgewählten Blocks müssen freigegeben sein. In diesem Zustand wird eine Zelle gemäß einem Signal zur Auswahl einer Zelle ausgewählt, und Informationen der Zelle werden gelesen. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Strom von dem Seitenpuffer zu der Zelle, da alle Wortleitungen eines ausgewählten Blocks freigegeben sind. Wenn alle Seitenpuffer von 2k + 64Byte arbeiten, und ein höchster Strom fließt, wird ein momentaner Spitzenstrom zu hoch, was ein Auftreten eines Zusammenbruchs der Leistungs- bzw. Spannungsversorgung innerhalb eines Chips bewirkt. Daraus ergibt sich ein fehlerhafter Betrieb eines Chips. Unterdessen steigt der Spitzenstrom entsprechend der Anzahl von Seitenpuffern an, welche zur gleichen Zeit betrieben werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • In Anbetracht der obigen Probleme wird dementsprechend ein Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung offenbart, wobei der durch Zellen fließende Strom, wenn Seitenpuffer in Betrieb sind, verringert ist, und wodurch ein Ausfall der Versorgungsleistung und fehlerhaftes Arbeiten eines Chips dementsprechend verhindert werden.
  • Bei einem solchen Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung wird eine Vielzahl von Seitenpuffern in vorher festgelegte Gruppen aufgeteilt, und wird dann sequenziell auf einer Gruppenbasis betrieben.
  • In einer Ausführungsform besteht ein offenbartes Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung darin, dass der Status einer vorher festgelegten Zelle dergestalt gelesen wird, dass eine Vielzahl von Seitenpuffern, die mit einem Speicherzellenarray durch eine Vielzahl von Bitleitungen verbunden sind, in mindestens zwei Gruppen aufgeteilt wird, und die Seitenpuffer sequenziell auf einer Gruppenbasis betrieben werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform bei einem Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung mit Seitenpuffer,
    wobei der Seitenpuffer Folgendes aufweist: einen ersten Transistor, welcher eine Massespannung an eine ausgewählte Speicherzelle durch Bitleitungen gemäß einem Entladungssignal für einen Lesevorgang liefert; einen zweiten Transistor zur Vorladung der Bitleitungen gemäß Steuersignalen, die als unterschiedliche elektrische Potenziale aufgebracht werden, und zur Lieferung eines elektrischen Potenzials in Abhängigkeit von dem Status einer Zelle, die an die Bitleitungen an Eingabe-/Ausgabeknoten angeschlossen ist; einen dritten Transistor zur Vorladung der Bitleitungen durch Liefern einer vorher festgelegten Spannung an die Eingabe-/Ausgabeknoten gemäß einem Vorladungssignal; einen vierten Transistor zur Ermöglichung einer Programmierung von Daten, die an eine ausgewählte Zelle des Speicherzellenarrays durch eine ausgewählte Bitleitung gemäß einem Programmiersignal bei Programmierung lieferbar sind; ein Latch zur Speicherung von Ausgabedaten von der ausgewählten Zelle des Speicherzellenarrays und zur Ausgabe der Ausgabedaten auf Datenleitungen; einen fünften Transistor zur Initialisierung des Latch gemäß einem Initialisierungssignal; und einen sechsten Transistor zur Invertierung der in dem Latch gespeicherten Ausgabedaten gemäß einem elektrischen Potenzial und einem Inversionssignal des Eingabe-/Ausgabeknotens,
    weist das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte auf: Vorsehen der Flash-Speichervorrichtung mit einer Vielzahl der Seitenpuffer;
    Aufteilen der Vielzahl der Seitenpuffer in vorher festgelegte Gruppen durch Aufteilen von Signalen zum Treiben bzw. Steuern der Transistoren; und
    Sequenzielles Aufbringen der aufgeteilten Signale auf einer Gruppenbasis,
    wobei die Seitenpuffer sequenziell auf einer Gruppenbasis betrieben werden.
  • Mindestens eins der Signale zum Steuern des ersten, zweiten, dritten und sechsten Transistors ist so oft aufgeteilt wie die Zahl von Gruppen der aufzuteilenden Seitenpuffer angibt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung vorgesehen, wobei eine Vielzahl von Seitenpuffern in Betrieb ist, um den Status einer ausgewählten Zelle zu lesen, wobei das Verfahren folgenden Verfahrensschritte aufweist:
    Zuführen einer vorher festgelegten Spannung durch Bitleitungen, die mit einer ausgewählten Zelle verbunden sind, und Vorladen der Bitleitungen auf diese Weise;
    Steuern eines elektrischen Potenzials der Bitleitungen entsprechend dem Status der Speicherzelle, indem das Zuführen der vorher festgelegten Spannung unterbrochen wird; und
    Speichern von Daten in Abhängigkeit vom Status der Speicherzelle, und Ausgeben der Daten,
    wobei die Vielzahl der durch die Bitleitungen an ein Speicherzellenarray angeschlossenen Seitenpuffer in zwei oder mehr Gruppen aufgeteilt ist und dann auf einer Gruppenbasis betrieben wird,
    wobei, bevor eine Gruppe einen Schritt beendet hat, die andere Gruppe den gleichen Schritt beginnt, wodurch die Vielzahl der Seitenpuffergruppen sequenziell zum Lesen des Status einer gegebenen Zelle betrieben wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt schematisch einen Abschnitt einer Flash-Speichervorrichtung zur Erläuterung eines offenbarten Verfahrens zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung dar;
  • 2 zeigt die Konfiguration von Seitenpuffern zur Erläuterung eines offenbarten Verfahrens zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung; und
  • 3 ist ein betriebliches Impulsdiagramm der Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung aus 2.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DERZEITIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt schematisch einen Abschnitt einer Flash-Speichervorrichtung zur Erläuterung eines offenbarten Verfahrens zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung. Eine Vielzahl von Seitenpuffern 11 bis 1n ist in zwei Gruppen aufgeteilt und wird gemäß ersten und zweiten Steuersignalen S1 und S2 betrieben bzw. gesteuert, welche von einer Seitenpuffersteuereinheit 10 erzeugt werden. Das bedeutet, dass mit ungeraden Zahlen bezeichnete Seitenpuffer 11, 13, ..., 1 2n–1 gemäß dem ersten Steuersignal S1 betrieben werden, und mit geraden Zahlen bezeichnete Seitenpuffer 12, 14, ..., 1 2n gemäß dem zweiten Steuersignal S2 betrieben werden.
  • 2 zeigt die Konfiguration von Seitenpuffern zur Erläuterung eines offenbarten Verfahrens zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung. 2 ist eine teilweise detaillierte Ansicht von 1. Obwohl in 2 keine Seitenpuffersteuereinheit dargestellt ist, ist es verständlich, dass alle Signaleingaben in die Seitenpuffer solche sind, die von der Seitenpuffersteuereinheit erzeugt sind. Weiterhin sind nur vier von der Vielzahl von Seitenpuffern in 2 zur Erleichterung der Erläuterung gezeigt. Die Konfiguration der Seitenpuffer wird nun beschrieben.
  • Mit Bezugnahme auf 2 sind eine erste geradzahlige Bitleitung BLe<0> und eine erste ungeradzahlige Bitleitung BLo<0> eines Speicherzellenarrays an einen ersten Seitenpuffer 100, eine zweite geradzahlige Bitleitung BLe<1> und eine zweite ungeradzahlige Bitlei tung BLo<1> an einen zweiten Seitenpuffer 200, eine dritte geradzahlige Bitleitung BLe<2> und eine dritte ungeradzahlige Bitleitung BLo<2> an einen dritten Seitenpuffer 300 und eine vierte geradzahlige Bitleitung BLe<3> und eine vierte ungeradzahlige Bitleitung BLo<3> an einen vierten Seitenpuffer 400 angeschlossen. In diesem Fall werden ungeradzahlige Seitenpuffer, solche wie der erste und dritte Seitenpuffer 100 und 300, gleichzeitig betrieben, und geradzahlige Seitenpuffer, solche wie der zweite und vierte Seitenpuffer 200 und 400, gleichzeitig betrieben.
  • Der Aufbau des Seitenpuffers wird nun erläutert. Erste NMOS-Transistoren N101, N201, N301 und N401 werden jeweils entsprechend Signalen DISCHe<0:1> gesteuert und legen so Spannungen entsprechend einem Signal VIRPWR jeweils auf Bitleitungen BLe<0:3> des Speicherzellenarrays an. Zweite NMOS-Transistoren N102, N202, N302 und N402 werden jeweils entsprechend Signalen DISCHo<0:1> gesteuert und legen so Spannungen gemäß dem Signal VIRPWR jeweils auf Bitleitungen BLo<0:3> des Speicherzellenarrays an. Dritte NMOS-Transistoren N103, N203, N303 und N403 werden jeweils entsprechend Signalen BSLe<0:1> gesteuert und verbinden so die Bitleitungen BLe<0:3> und jeweilige Knoten SO1, SO2, SO3 und 504. Vierte NMOS-Transistoren N104, N204, N304 und N404 werden jeweils entsprechend Signalen BSLo<0:1> gesteuert und verbinden so die Bitleitungen BLo<0:3> mit den jeweiligen Knoten SO1, SO2, SO3 und 504. Erste PMOS-Transistoren P101, P201, P301 und P401 werden jeweils entsprechend Signalen PRECHb<0:1> derart gesteuert, dass eine Leistungsversorgungsspannung Vcc jeweils auf die Knoten SO1, SO2, SO3 und SO4 aufgebracht wird. Fünfte NMOS-Transistoren N105, N205, N305 und N405 werden jeweils gemäß einem Signal PGM so gesteuert, dass zu programmierende Informationen auf ausgewählte Bitleitungen BLe<0:3> und BLo<0:3> übertragen werden. Sechste NMOS-Transistoren N106, N206, N306 und N406 werden jeweils gemäß elektrischen Potenzialen der Knoten SO1, 502, SO3 und SO4 gesteuert. Latcheinheiten 101, 201, 301 und 401 speichern Daten aus dem Speicherzellenarray oder zu programmierende Daten. Siebente NMOS-Transistoren N107, N207, N307 und N407 werden jeweils gemäß Signalen MLCH<0:1> gesteuert und invertieren so die in den Latcheinheiten 101, 102, 103 und 104 gespeicherten Daten. Achte NMOS-Transistoren N108, N208, N308 und N408 werden jeweils gemäß einem Signal MRST gesteuert und initialisieren so die Latcheinheiten 101, 102, 103 und 104. Neunte NMOS-Transistoren N109, N209, N309 und N409 werden jeweils ge mäß einem Signal PBDO so gesteuert, dass zu programmierende Daten jeweils in den Latcheinheiten 101, 102, 103 und 104 gespeichert werden.
  • Das Verfahren zum Lesen der oben aufgebauten Flash-Speichervorrichtung in NAND-Ausführung wird nun mit Bezug auf ein betriebliches Impulsdiagramm von 3 beschrieben.
  • 1) Vor Zeitpunkt t1: Initialisieren der Latcheinheit
  • Wenn die Signale DISCHe<0> und DISCHe<1> mit logischem LOW-Pegel aufgebracht werden, werden die ersten NMOS-Transistoren N101, N201, N301 und N401 ausgeschaltet. Wenn die Signale DISCHo<0> und DISCHo<1> mit logischem HIGH-Pegel aufgebracht werden, werden die zweiten NMOS-Transistoren N102, N202, N302 und N402 eingeschaltet. Dementsprechend wird ein elektrisches Potenzial des Signals VIRPWR den Bitleitungen BLo<0:3> durch die zweiten NMOS-Transistoren N102, N202, N302 und N304 zugeführt. Da das Signal VIRPWR bei Lesebetrieb eine Spannung von 0 V führt, wird eine Spannung von 0 V auf die Bitleitungen BLo<0:3> aufgebracht. Wenn weiterhin das Signal MRST auf einem logischen HIGH-Pegel aufgebracht wird, werden die achten NMOS-Transistoren N108, N208, N308 und N408 eingeschaltet. Auf diese Weise werden die Latcheinheiten 101, 201, 301 und 401 initialisiert.
  • 2) Zeit t1 bis t3: Vorladen von Bitleitungen, die mit einem ungeradzahligen Seitenpuffer verbunden sind.
  • Wenn das Signal PRECHb<0> mit einem logischen LOW-Pegel aufgebracht wird, werden die ersten PMOS-Transistoren P101 und P301 der ungeradzahligen Seitenpuffer mit dem ersten und dritten Seitenpuffer 100 und 300 eingeschaltet, und die Leistungsversorgungsspannung Vcc wird an die Knoten SO1 und SO3 angelegt. Auf diese Weise halten die Knoten SO1 und SO3 einen logischen HIGH-Pegel. Wenn das Signal BSLe<0> als ein elektrisches Potenzial einer ersten Spannung V1 und das Signal BSLo<0> mit einem logischen LOW-Pegel aufgebracht wird, werden die Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> mit einer Spannung V1–Vt beaufschlagt, wobei die erste Spannung V1 von der Schwellenspannung Vt der dritten NMOS-Transistoren N103 und N303 subtrahiert wird, und die Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> werden auf diese Weise vorgeladen. Dementsprechend, wenn eine an die Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> angeschlossene Zelle eine Programmzelle bzw. programmierte Zelle ist, behalten die Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> das elektrische Potenzial von V1–Vt. Wenn eine an die Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> angeschlossene Zelle eine Löschzelle bzw. gelöschte Zelle ist, wird das elektrische Potenzial der Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> allmählich verringert, und führt dann einen logischen LOW-Pegel.
  • 3) Zeit t2 bis t4: Vorladen von Bitleitungen, die mit einem geradzahligen Seitenpuffer verbunden sind.
  • Wenn das Signal PRECHb<1> mit einem logischen LOW-Pegel aufgebracht wird, werden die ersten PMOS-Transistoren P201 und P401 der geradzahligen Seitenpuffer mit dem zweiten und vierten Seitenpuffer 200 und 400 eingeschaltet, und die auf die Knoten SO2 und SO4 wird die Leistungsversorgungsspannung Vcc aufgebracht. Auf diese Weise halten die Knoten SO2 und SO4 einen logischen HIGH-Pegel. Wenn weiterhin das Signal BSLe<1> als ein elektrisches Potenzial der ersten Spannung V1 und das Signal BSLo<1> mit einem logischen LOW-Pegel aufgebracht wird, werden die Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> mit einer Spannung V1–Vt beaufschlagt, wobei die erste Spannung V1 von der Schwellenspannung Vt der dritten NMOS-Transistoren N203 und N403 subtrahiert wird, und die Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> werden so vorgeladen. Dementsprechend, wenn eine an die Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> angeschlossene Zelle eine programmierte Zelle ist, behalten die Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> das elektrische Potenzial von V1–Vt bei. Wenn eine an die Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> angeschlossene Zelle eine gelöschte Zelle ist, wird das elektrische Potenzial der Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> allmählich verringert, und führt dann einen logischen LOW-Pegel.
  • 4) Zeit t3 bis t5: Bewerten einer Zelle, die mit einem ungeradzahligen Seitenpuffer verbunden ist.
  • Wenn das Signal BSLe<0> auf einen logischen LOW-Pegel wechselt und dann aufgebracht wird, behält ein elektrisches Potenzial der Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> das elektrische Potenzial V1–Vt bei, wenn eine mit den Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> verbundene Zelle eine programmierte Zelle ist. Wenn eine mit den Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> verbundene Zelle eine gelöschte Zelle ist, fällt jedoch das elektrische Potenzial der Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> allmählich von V1–Vt ab, und behält dann einen logischen LOW-Pegel bei. Dementsprechend halten die Knoten SO1 und SO3 einen logischen HIGH-Pegel im Fall der programmierten Zelle. Im Fall der gelöschten Zelle fällt jedoch das elektrische Potenzial der Knoten SO1 und SO3 allmählich ab, und weist dann einen logischen LOW-Pegel auf.
  • 5) Zeit t4 bis t6: Bewerten einer Zelle, die mit einem geradzahligen Seitenpuffer verbunden ist.
  • Wenn das Signal BSLe<1> auf einen logischen LOW-Pegel wechselt und dann aufgebracht wird, führt ein elektrisches Potenzial der Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> das Potenzial V1–Vt, wenn eine mit den Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> verbundene Zelle eine programmierte Zelle ist. Wenn die mit den Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> verbundene Zelle eine gelöschte Zelle ist, fällt das elektrische Potenzial der Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> allmählich von V1–Vt ab, und behält dann einen logischen LOW-Pegel bei. Dementsprechend halten die Knoten SO2 und SO4 einen logischen HIGH-Pegel im Fall der programmierten Zelle. Im Fall der gelöschten Zelle fällt jedoch das elektrische Potenzial der Knoten SO2 und SO4 allmählich ab, und führt dann einen logischen LOW-Pegel.
  • 6) Zeit t5 bis t6: Abtasten bzw. Lesen einer Zelle, die mit einem ungeradzahligen Seitenpuffer verbunden ist.
  • Wenn das Signal PRECHb<0> mit einem logischen HIGH-Pegel aufgebracht wird, bevor das Signal BSLe<0> aufgebracht wird, werden die ersten PMOS-Transistoren P101 und P301 ausgeschaltet. Wenn das Signal BSLe<0> als ein elektrisches Potenzial einer zweiten Spannung V2, die kleiner als die erste Spannung V1 ist, aufgebracht wird, werden die dritten NMOS-Transistoren N103 und N303 eingeschaltet. Dadurch weist, wenn eine Speicherzelle eine programmierte Zelle ist, ein elektrisches Potenzial der Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> das elektrische Potenzial von V1–Vt auf, und ein elektrisches Potenzial der Knoten SO1 und SO3 behält einen logischen HIGH-Pegel bei. Wenn die Speicherzelle jedoch in einem gelöschten Zustand ist, fällt das elektrische Potenzial der Bitleitungen BLe<0> und BLe<2> allmählich ab und führt dann einen logischen LOW-Pegel. Das elektrische Potenzial der Knoten SO1 und SO3 führt dann einen logischen LOW-Pegel. Wenn weiterhin das Signal MLCH<0> mit einem logischen HIGH-Pegel aufgebracht wird, weisen Knoten Q101 und Q301 einen logischen LOW-Pegel auf, wenn eine Speicherzelle eine programmierte Zelle ist. Dementsprechend führen Knoten Qb101 und Qb301 einen logischen HIGH-Pegel. Dieses liegt darin begründet, dass, wenn die Speicherzelle die programmierte Zelle ist, die Knoten SO1 und SO3 den logischen HIGH-Pegel führen und die sechsten NMOS-Transistoren N106 und N306 eingeschaltet sind, und die siebten NMOS-Transistoren N107 und N307 beim Signal MLCH<0> eingeschaltet sind, und die Knoten Q101 und Q301 den logischen LOW-Pegel aufweisen. Wenn andererseits die Speicherzelle eine gelöschte Zelle ist, weisen die Knoten SO1 und SO3 einen logischen LOW-Pegel auf, und auch die Knoten Qb101 und Qb301 führen den logischen LOW-Pegel. Deshalb wird der Status der Speicherzelle durch Abtasten des elektrischen Potenzials der Knoten Qb101 und Qb301 abgetastet bzw. gelesen.
  • 7) Zeit t6 bis t7: Abtasten bzw. Lesen einer Zelle, die mit einem geradzahligen Seitenpuffer verbunden ist.
  • Wenn das Signal PRECHb<1> mit einem logischen HIGH-Pegel aufgebracht wird, bevor das Signal BSLe<1> aufgebracht wird, werden die ersten PMOS-Transistoren P201 und P401 ausgeschaltet. Wenn das Signal BSLe<1> als ein elektrisches Potenzial einer zweiten Spannung V2 aufgebracht wird, die kleiner als die erste Spannung V1 ist, werden die dritten NMOS-Transistoren N203 und N403 eingeschaltet. Dadurch, wenn eine Speicherzelle eine programmierte Zelle ist, weist ein elektrisches Potenzial der Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> das elektrische Potenzial von V1–Vt auf, und ein elektrisches Potenzial der Knoten SO2 und SO4 weist einen logischen HIGH-Pegel auf. Wenn die Speicherzelle jedoch in einem gelöschten Zustand ist, fällt das elektrische Potenzial der Bitleitungen BLe<1> und BLe<3> allmählich ab und führt dann einen logischen LOW-Pegel. Das elektrische Potenzial der Knoten SO2 und SO4 führt dann einen logischen LOW-Pegel. Wenn weiterhin das Signal MLCH<1> mit einem logischen HIGH-Pegel aufgebracht wird, weisen Knoten Q201 und Q401 einen logischen LOW-Pegel auf, wenn eine Speicherzelle eine programmierte Zelle ist. Dementsprechend führen Knoten Qb201 und Qb401 einen logischen HIGH-Pegel. Dieses liegt darin begründet, dass, wenn die Speicherzelle die programmierte Zelle ist, die Knoten SO2 und SO4 den logischen HIGH-Pegel aufweisen und die sechsten NMOS-Transistoren N206 und N406 eingeschaltet sind, und die siebten NMOS-Transistoren N207 und N407 beim Signal MLCH<1> eingeschaltet sind, und die Knoten Q201 und Q401 den logischen LOW-Pegel aufweisen. Wenn andererseits die Speicherzelle eine gelöschte Zelle ist, weisen die Knoten SO2 und SO4 einen logischen LOW-Pegel auf, und auch die Knoten Qb201 und Qb401 führen den logischen LOW-Pegel. Deshalb wird der Status der Speicherzelle durch Abtasten des elektrischen Potenzials der Knoten Qb201 und Qb401 gelesen.
  • Wie oben beschrieben ist, wird eine Vielzahl von Seitenpuffern in zwei Gruppen aufgeteilt, indem Signale in die Signale DISCHe und DISCHo, in die Signale BSLe und BSLo, in ein Signal ORECHb und das Signal MLCH klassifiziert werden. Ein Zeitpunkt, in welchem diese Signale erzeugt werden, wird derart gesteuert, dass geradzahlige Seitenpuffer in Betrieb sind, während ungeradzahlige Seitenpuffer in Betrieb sind. Dementsprechend wird der Spitzenstrom auf ½ gesenkt bzw. halbiert, und fehlerhafter Betrieb auf Grund von Leistungseinbruch kann verhindert werden.
  • Indessen kann, wie oben angeführt ist, eine Vielzahl von Seitenpuffern in zwei Gruppen aufgeteilt werden. Jedoch können Seitenpuffer in mehr als zwei Gruppen aufgeteilt werden. Zu diesem Zweck können die Seitenpuffer in so viele Gruppen aufgeteilt werden, wie zur Aufteilung des Spitzenstroms erforderlich sind. Wenn zum Beispiel die Seitenpuffer in vier Gruppen aufgeteilt sind und sequenziell auf einer Vier-Gruppenbasis bzw. auf einer Basis von vier Gruppen gruppenweise betrieben werden, kann der Spitzenstrom auf ¼ bzw. ein Viertel reduziert werden.
  • Wie oben beschrieben ist, wird eine Vielzahl von Seitenpuffern in zwei vorher festgelegte Gruppen aufgeteilt und sequentiell auf einer Gruppenbasis betrieben. Ein Leistungseinbruchproblem, das durch übermäßigen Stromverbrauch bedingt ist, welcher auftritt, insofern alle Seitenpuffer zur gleichen Zeit betrieben werden, kann vermieden werden. Demgemäß bestehen die Vorteile der offenbarten Verfahren darin, dass sie fehlerhaften Betrieb auf Grund von Leistungseinbruch verhindern können.
  • Obwohl die vorstehende Beschreibung in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen erstellt ist, ist es selbstverständlich, dass Änderungen und Modifikationen vom Fachmann ausgeführt werden können, ohne den Sinn und Bereich dieser Offenbarung der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung mit folgenden Verfahrensschritten: – Aufteilen einer Vielzahl von Seitenpuffern in mindestens zwei Gruppen, wobei die Seitenpuffer mit einem Speicherzellenarray über eine Vielzahl von Bitleitungen verbunden sind; und – Sequenzielles Betreiben bzw. Steuern der Seitenpuffer auf einer Gruppenbasis bzw. gruppenweise zum Lesen eines Status einer vorher festgelegten Zelle.
  2. Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung mit einem Seitenpuffer, wobei der Seitenpuffer Folgendes aufweist: – einen ersten Transistor, welcher eine Massespannung an eine ausgewählte Speicherzelle durch Bitleitungen gemäß einem Entladungssignal für einen Lesevorgang liefert; – einen zweiten Transistor zur Vorladung der Bitleitungen gemäß Steuersignalen, die als unterschiedliche elektrische Potenziale aufgebracht werden, und zur Lieferung eines elektrischen Potenzials in Abhängigkeit von dem Status einer Zelle, die an die Bitleitungen an Eingabe-/Ausgabeknoten angeschlossen ist; – einen dritten Transistor zur Vorladung der Bitleitungen durch Lieferung einer vorher festgelegten Spannung an die Eingabe-/Ausgabeknoten gemäß einem Vorladungssignal; – einen vierten Transistor zur Ermöglichung einer Programmierung von Daten, die an eine ausgewählte Zelle des Speicherzellenarrays durch eine ausgewählte Bitleitung gemäß einem Programmiersignal bei Programmierung lieferbar sind; – ein Latch zur Speicherung von Ausgabedaten von der ausgewählten Zelle des Speicherzellenarrays und zur Ausgabe der Ausgabedaten auf Datenleitungen; – einen fünften Transistor zur Initialisierung des Latch gemäß einem Initialisierungssignal; – einen sechsten Transistor zur Invertierung der in dem Latch gespeicherten Ausgabedaten gemäß einem elektrischen Potenzial und einem Inversionssignal des Eingabe-/Ausgabeknotens, und wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: – Vorsehen der Flash-Speichervorrichtung mit einer Vielzahl der Seitenpuffer; und – Aufteilen der Vielzahl der Seitenpuffer in vorher festgelegte Gruppen durch Aufteilen von Signalen zum Treiben bzw. Steuern der Transistoren; und – Sequenzielles Aufbringen der aufgeteilten Signale auf einer Gruppenbasis bzw. gruppenweise, wobei die Seitenpuffer sequenziell auf einer Gruppenbasis betrieben werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei mindestens eins der Signale zum Steuern des ersten, zweiten, dritten und sechsten Transistors so oft aufgeteilt ist wie die Zahl von Gruppen der aufzuteilenden Seitenpuffer angibt.
  4. Verfahren zum Lesen einer Flash-Speichervorrichtung mit einer Vielzahl von Seitenpuffern, welche zum Lesen des Status einer ausgewählten Zelle in Betrieb ist, wobei das Verfahren folgenden Verfahrensschritte aufweist: – Zuführen einer vorher festgelegten Spannung durch Bitleitungen, die mit einer ausgewählten Zelle verbunden sind, und Vorladen der Bitleitungen auf diese Weise; – Steuern eines elektrischen Potenzials der Bitleitungen entsprechend dem Status der Speicherzelle, indem das Zuführen der vorher festgelegten Spannung unterbrochen wird; und – Speichern von Daten in Abhängigkeit vom Status der Speicherzelle; und – Ausgeben der Daten, wobei die Vielzahl der durch die Bitleitungen an ein Speicherzellenarray angeschlossenen Seitenpuffer in zwei oder mehr Gruppen aufgeteilt ist und dann auf einer Gruppenbasis betrieben wird, wobei, bevor eine Gruppe einen Leseschritt bzw. -vorgang beendet hat, die andere Gruppe einen neuen Leseschritt beginnt, wodurch die Vielzahl der Seitenpuffergruppen sequenziell zum Lesen des Status einer gegebenen Zelle betrieben wird.
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