JP2001357693A - コアースアンドファイン・シーケンスを使用したフラッシュ・メモリ・アナログ記憶装置のプログラミング - Google Patents

コアースアンドファイン・シーケンスを使用したフラッシュ・メモリ・アナログ記憶装置のプログラミング

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JP2001357693A
JP2001357693A JP2001128249A JP2001128249A JP2001357693A JP 2001357693 A JP2001357693 A JP 2001357693A JP 2001128249 A JP2001128249 A JP 2001128249A JP 2001128249 A JP2001128249 A JP 2001128249A JP 2001357693 A JP2001357693 A JP 2001357693A
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Peter J Holzmann
ピーター・ジェイ・ホルツマン
Jr James Brennan
ジェイムズ・ブレナン・ジュニア
Albert Kordesch
アルバート・コーデシュ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログ記憶装置アレイ中のフラッシュ・メ
モリ・セルをプログラムする方法および装置を提供する
こと。 【解決手段】 読取り回路がフラッシュ・メモリ・セル
のセル電圧を読み取る。コンパレータが、読み取られた
セル電圧を、アナログ信号を表す入力電圧と比較する。
コンパレータは第1および第2の比較結果を発生する。
プログラミング回路が、第1の比較結果に基づいてフラ
ッシュ・メモリを反復プログラムするために、第1の振
幅に対応する第1のプログラム・パルスを発生する。プ
ログラミング回路は、第1および第2の比較結果に基づ
いてフラッシュ・メモリ・セルを反復プログラムするた
めに、第1の振幅よりも小さい第2の振幅に対応する第
2のプログラム・パルスを発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアナログ記憶装置に
関する。詳細には、本発明はアナログ不揮発性フラッシ
ュ・メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】アナログ記憶装置は多数の記録および再
生用途において使用されている。例えば、Blythお
よびSimkoに発行された米国特許第5220531
号には、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリ
を使用したアナログ記憶装置(EEPROM)が記載さ
れている。そのようなアナログ記憶装置は一般に、フロ
ーティング・ゲート技術を使用したメモリ・セルを有す
る。フローティング・ゲート・デバイスのメモリ・セル
はソース、ドレイン、ゲート、およびフローティング・
ゲートを有する。ゲートとソースの間のしきい値はフロ
ーティング・ゲート上の電荷によって決定または制御さ
れる。これらのメモリ・セルは、高い電圧、例えば21
ボルトをゲートに、ゼロ・ボルトをソースに、ゼロ・ボ
ルトをドレインに印加することによってファウラー・ノ
ルドハイム・トンネルを使用して消去される。メモリ・
セルは、高い電圧(例えば9〜19ボルト)をドレイン
に、ゼロ・ボルトをゲートに、6ボルトをソースに印加
することによって同じファウラー・ノルドハイム・トン
ネル機構を使用してプログラミングされる。
【0003】アナログ記憶装置セルをプログラムするた
めの既存の技法にはいくつかの欠点がある。第1に、反
復シーケンスに一定のプログラミング電圧を有する一定
のプログラム・パルスを使用するので、プログラミング
が遅い。高い正確性を達成するためには、プログラミン
グ電圧ステップ・サイズを十分小さくしなければならな
い。小さいプログラミング電圧ステップ・サイズを使用
してメモリ・セルを反復プログラムするには多数のステ
ップが必要であり、その結果プログラミング時間が遅く
なる。第2に、プログラミングはEEPROMメモリ・
セル用に使用され、したがって異なるプログラミング要
件を有するフラッシュ・メモリ・セルには適用できな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、フラッシ
ュ・メモリ・セルをプログラムする効率的で正確な技法
を有することが必要である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、アナログ記憶
装置アレイ中のフラッシュ・メモリ・セルをプログラム
する方法および装置である。読取り回路がフラッシュ・
メモリ・セルのセル電圧を読み取る。コンパレータが、
その読み取られたセル電圧をアナログ信号を表す入力電
圧と比較する。コンパレータは第1および第2の比較結
果を発生する。プログラミング回路が、第1の比較結果
に基づいてフラッシュ・メモリ・セルを反復プログラム
するために、第1の大きさに対応する第1のプログラム
・パルスを発生する。プログラミング回路は、第1およ
び第2の比較結果に基づいてフラッシュ・メモリ・セル
を反復プログラムするために、第1の大きさよりも小さ
い第2の大きさに対応する第2のプログラム・パルスを
発生する。
【0006】一実施態様では、カウンタが、フラッシュ
・メモリ・セルに印加されるプログラム・パルスの数を
決定する。プログラミング回路は、プログラム・パルス
の数が所定の最大カウントに達したときにフラッシュ・
メモリ・セルのプログラミングを終了する。第1の比較
結果は、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも所定の
量だけ大きいかどうかを指示する。第2の比較結果は、
読み取られたセル電圧が入力電圧よりも大きいかどうか
を指示する。プログラミング回路は、第2の比較結果に
応じて、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも小さい
ときに、フラッシュ・メモリ・セルのプログラミングを
終了する。
【0007】本発明の特徴および利点は、本発明の以下
の詳細な説明から明らかになろう。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、アナログ記憶装置アレ
イ中のフラッシュ・メモリ・セルをプログラムする方法
および装置である。読取り回路がフラッシュ・メモリ・
セルのセル電圧を読み取る。コンパレータが、読み取ら
れたセル電圧をアナログ信号を表す入力電圧と比較す
る。コンパレータは第1および第2の比較結果を発生す
る。プログラミング回路が、第1の比較結果に基づいて
フラッシュ・メモリ・セルを反復プログラムするため
に、第1の大きさに対応する第1のプログラム・パルス
を発生する。プログラミング回路は、第1および第2の
比較結果に基づいてフラッシュ・メモリ・セルを反復プ
ログラムするために、第1の大きさよりも小さい第2の
大きさに対応する第2のプログラム・パルスを発生す
る。
【0009】一実施形態では、カウンタが、フラッシュ
・メモリ・セルに印加されるプログラム・パルスの数を
決定する。プログラミング回路は、プログラム・パルス
の数が所定の最大カウントに達したときにフラッシュ・
メモリ・セルのプログラミングを終了する。第1の比較
結果は、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも所定の
量だけ大きいかどうかを指示する。第2の比較結果は、
読み取られたセル電圧が入力電圧よりも大きいかどうか
を指示する。プログラミング回路は、第2の比較結果に
応じて、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも小さい
ときに、フラッシュ・メモリ・セルのプログラミングを
終了する。
【0010】第1および第2のプログラム・パルスはコ
アース(粗)およびファイン(精)・プログラム・モー
ドに対応する。適切なコアースおよびファイン用の大き
さを選択することによって、プログラミングは高速で正
確になる。コアース・モードでは、読み取られたセル電
圧を入力電圧に迅速に近づけることができる。読み取ら
れたセル電圧が入力電圧に近くなると、プログラミング
は、ファイン用大きさをもつファイン・モードに切り替
えられる。比較が読み取られたセル電圧が入力電圧より
も小さいことを指示したとき、ファイン・プログラミン
グが終了する。したがって読み取られたセル電圧は、わ
ずかにファイン・プログラムの大きさだけ入力電圧と異
なるだけである。
【0011】コアースアンドファイン・プログラミング
技法は、アナログ記憶装置アレイ中のフラッシュ・メモ
リ・セルをプログラムするために使用される。そのよう
なアナログ記憶装置アレイは、マルチレベル・アナログ
記録および再生システムを含む多数の用途において使用
される。
【0012】以下の説明では、説明のために、本発明を
完全に理解することができるように、多数の詳細を記載
してある。ただし、本発明を実施するために特定の詳細
は不要であることが当業者には明らかであろう。他の事
例では、よく知られている電気的構造および回路は、本
発明を曖昧にしないためにブロック図の形態で図示して
ある。
【0013】記録および再生用途のためのアナログ記憶
装置中で使用される不揮発性メモリ・セルは一般に、ソ
ース、ドレイン、ゲート、およびフローティング・ゲー
トを有するフローティング・ゲート・デバイスを含んで
いる。デバイスのゲートとソースの間の測定されるデバ
イスのしきい値は、フローティング・ゲート上の電荷に
よって決定または制御される。これらのセルは、高い電
圧、例えば15ボルトをゲートに、ゼロ・ボルトをソー
スに、ゼロ・ボルトをドレインに印加することによって
ファウラー・ノルドハイム・トンネルを使用して消去さ
れる。ゲートの高い電圧は、フローティング・ゲートに
誘導結合し、これによりフローティング・ゲートとドレ
インの間のトンネル酸化物中に高い電界が生じる。この
電界により、電子がフローティング・ゲートにトンネリ
ングし、これによりVt(しきい値電圧)が約6ボルト
まで効果的に上昇する。本発明では、セルはソース側注
入機構を使用してプログラミングされる。
【0014】プログラム・パルスは、アナログ信号を不
揮発性メモリ・セル中に記憶するために一連のコアース
・パルスと一連のファイン・パルスとに分割される。各
プログラミング・パルスの後、セルの内容は読取りサイ
クルを使用して読み取られ、記憶すべきアナログ信号と
比較される。コアース・パルスは、所望のコアース・プ
ログラミング・レベルに達したときに終了し、次いでプ
ログラミングは、ファイン・パルスが供給されるファイ
ン段階に切り替えられる。ファイン・パルスは、所望の
プログラミング・レベルに達したときに終了する。
【0015】読取りモードでは、記憶セルは、ソースか
ら接地への一定の負荷電流をもつソース・フォロワとし
て構成される。その結果、セルのしきい電圧とセル読出
し電圧の間の線形関係が生じる。記憶セルは飽和領域内
で動作する。
【0016】図1は、本発明の一実施形態による回路1
00を例示する図である。回路100は、プログラム回
路110、フラッシュ・メモリ・セル120、読取り回
路130、コンパレータ140、カウンタ150、並び
にタイミングおよび制御回路160を含んでいる。回路
100は、入力電圧にできるだけ近いセル電圧をフラッ
シュ・メモリ・セルに書き込むことによってフラッシュ
・メモリ・セル120をプログラムする。
【0017】プログラム回路110はプログラミング中
にメモリ・セル120へのプログラミング・パルスを発
生する。プログラム回路110は、コンパレータ140
によって供給される比較結果を使用して、コアース用大
きさおよびファイン用大きさを有するコアース・パルス
およびファイン・パルスを発生する。コアース用大きさ
およびファイン用大きさは電圧ステップ・サイズ、電流
の大きさ、またはプログラミング時間に対応することが
できる。例えば、メモリ・セルがプログラミングされる
とき、プログラミング時間を変化させてプログラム・パ
ルスが印加される。コアース用大きさは大きい時間ステ
ップに対応することができ、ファイン用大きさは小さい
プログラミング時間に対応することができる。一実施形
態では、ファイン用大きさはコアース用大きさよりも小
さい。プログラム回路110は、クロッキング信号を受
信し、タイミングおよび制御回路160からプログラム
・パルスを選択するために信号を選択する。
【0018】フラッシュ・メモリ・セル120はアナロ
グ・メモリ・アレイ中のメモリ・セルである。メモリ・
セル120は、ソース、ドレイン、ゲート、およびフロ
ーティング・ゲートを有するフローティングゲート・タ
イプである。
【0019】読取り回路130はメモリ・セル120を
読み取る。一実施形態では、読取り回路130は、プロ
グラミングされたまたは消去されたメモリ・セル120
のセル電圧を読み取る。
【0020】コンパレータ140は、読取り回路130
によって読み取られたセル電圧を入力電圧と比較し、比
較結果を発生する。比較結果にはコアース結果とファイ
ン結果の2つがある。コアース結果は、読み取られたセ
ル電圧を入力電圧+所定の量ΔVと比較することに対応
する。一般に、この所定の量ΔVはコアース用大きさよ
りもわずかに大きい。ファイン結果は、読み取られたセ
ル電圧を入力電圧のみと比較することに対応する。一実
施形態では、コンパレータ140は、接地またはΔVに
切り替えることができるオフセットを有する演算増幅器
として実装することができる。
【0021】本発明の一実施形態では、プログラム回路
110は、読み取られたセル電圧が入力電圧+ΔVより
も大きいことを指示するコアース結果をコンパレータ1
40が発生したとき、メモリ・セル120をプログラム
するためにコアース・パルスを発生する。プログラム回
路110は、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも大
きいことを指示するファイン結果をコンパレータ140
が発生したとき、メモリ・セル120をプログラムする
ためにファイン・パルスを発生する。コアースからファ
イン・プロセスでは、プログラム回路110がプログラ
ム・パルスの発生を開始する。プログラム・パルスは増
大し、セル電圧が入力電圧に近づくにつれて、ソースフ
ォロワ電圧は徐々に減少し、低い電圧になる。
【0022】カウンタ150はプログラム回路110に
よって供給されるプログラミング・パルスの数を追跡す
る。プログラム回路がメモリ・セル120に対してプロ
グラム・パルスを発生するたびに、カウンタ150は1
だけ増分される。カウンタ150が所定の最大カウント
NMAXに達したとき、プログラミングが終了する。
【0023】タイミングおよび制御回路160は、回路
中の様々な要素に対してタイミング信号(例えばクロッ
ク)および制御信号(例えばプログラム・パルス選択信
号、電圧ソース選択信号)を発生する。タイミングおよ
び制御回路160は、プログラム回路110に対して適
切な制御信号を発生するためにコンパレータ140から
の比較結果を受信することができる。
【0024】図2は、本発明の一実施形態によるフラッ
シュ・メモリ・セルとプログラム回路と読取り回路とを
含んでいる回路を例示する図である。この回路は、フラ
ッシュ・メモリ・セル210、電圧スイッチ220およ
び230、電流スイッチ240、電圧源VPDP222、
PDR224、VSGP232、およびVSGR234、電流
源IP242およびIR244を有する。
【0025】フラッシュ・メモリ・セル210は、それ
ぞれ電圧源220、ソースゲート間電圧源230、およ
び電流源240に接続された、対ドレインD、ゲート
G、およびソースS端子またはノードを有する。行およ
び列をもつ二次元行列に配列された複数のメモリ・セル
を有する代表的なメモリ・アレイでは、ゲートG端子
は、メモリ・アレイの行中のすべてのビット・セルに共
通のワード線に対応し、ソースS端子は、メモリ・アレ
イの列中のすべてのビット・セルに共通のビット線に対
応する。メモリ・セル210は、対ドレイン端子および
ワード線端子における電圧レベルでの電圧レベルに応じ
てプログラム・モードまたは読取りモードになる。フラ
ッシュ・メモリ・セルは、対ドレイン・ノードに高電圧
パルスVPDP222を印加し、ワード線ノードに固定電
圧VSGP232が供給され、ビット線ノードには電流IP
242が供給されることによってプログラミングされ
る。フローティング・ゲート上の電子の数はソース側注
入のために増大し、フローティング・ゲート電圧は降下
する。フローティング・ゲート電圧の絶対値変化は、プ
ログラミング時間、プログラミング電流IP242およ
び印加電圧VPDP222およびVSGP232に依存する。
【0026】プログラム・モードでは、電圧スイッチ2
20と230、および電流スイッチ240は、それぞれ
対ドレイン、ワード線、およびビット線を電圧源VPDP
222、電圧源VSGP232、電流源IP242にそれぞ
れ接続するように切り替わる。一方、読取りモードで
は、スイッチ220と230、および240は、それぞ
れ対ドレイン、ワード線、およびビット線を電圧源V
PDR224、電圧源VSGR234、および電流源IR24
4に接続するように切り替わる。
【0027】一実施形態では、電流源242の電流IP
はコアース電流またはファイン電流である。プログラミ
ング中、フローティング・ゲート上の電子の数はソース
側注入のために増大し、フローティング・ゲート電圧は
降下する。フローティング・ゲート電圧の絶対値変化
は、プログラミング時間、プログラミング電流IPおよ
び印加電圧VSGPおよびVPDPに依存する。読取りモード
では、フローティング・ゲート電圧の値は、ビット線端
子でのソース・フォロワ電圧Vsfを介して間接的に測定
される。
【0028】図3は、本発明の一実施形態によるフラッ
シュ・メモリ・セルをプログラムするプロセス300を
例示するフローチャートである。
【0029】開始時、プロセス300はカウンタをゼロ
に初期化し、コアース用大きさを発生するようにプログ
ラム・パルスを設定する(ブロック310)。次いでプ
ロセス300はカウンタをプログラミングし、更新する
(ブロック320)。ブロック320の詳細は図4に記
載されている。次に、プロセス300は、読み取られた
セル電圧が入力電圧+所定の量ΔVよりも大きいかどう
かを判定する(ブロック330)。そうであれば、プロ
セス300はブロック320に戻り、コアース・パルス
を供給し続ける。そうでなければ、コアース・パルスが
完了し、プロセス300はファイン段階に入る。
【0030】プロセス300はファイン用大きさを発生
するようにプログラム・パルスを設定する(ブロック3
40)。次いでプロセス300はカウンタをプログラミ
ングし、更新する(ブロック350)。ブロック350
の詳細は図4に記載されている。次に、プロセス300
は、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも大きいかど
うかを判定する(ブロック360)。そうであれば、プ
ロセス300はブロック350に戻り、ファイン・プロ
グラミング段階を継続する。そうでなければ、プログラ
ミングされたセル電圧はファイン・プログラミングの大
きさによって決定された公差内で入力電圧付近に達して
いるので、プロセス300はプログラミングを終了する
(ブロック370)。次いで、プロセス300は終了す
る。
【0031】上記のプロセスはコアースとファインの2
段階手順を記述することに留意されたい。この手順は、
3つ以上の段階を有するように変更することができる。
例えば、それぞれコアースの大きさ、ミディアムの大き
さ、およびファインの大きさをもつコアース、ミディア
ム、およびファイン段階を使用することができる。
【0032】図4は、本発明の一実施形態によるプログ
ラミングおよび更新を行うプロセス320または350
を例示するフローチャートである。
【0033】開始時、プロセス320/350は、メモ
リ・セルの対ドレイン端子に適切な電圧を印加すること
によってフラッシュ・メモリ・セルをプログラムする
(ブロック410)。このプログラム電圧はコアース電
圧またはファイン電圧である。次いでプロセス320/
350は、カウンタが所定の最大カウントNMAXに達
したかどうかを判定する(ブロック420)。そうであ
れば、プロセス320/350は、プログラミングを終
了し(ブロック450)、次いで終了する。そうでなけ
れば、プロセス320/350は、カウンタを1だけ増
分することによって更新する(ブロック430)。次
に、プロセス320/350は、セル電圧を供給するた
めにプログラミングされたメモリ・セルを読み取る(ブ
ロック440)。次いで、プロセス320/350は終
了する。
【0034】図5は、本発明の一実施形態によるコアー
スおよびファイン・プログラム曲線を例示する図であ
る。垂直軸は、読取り回路によって読み取られたセル電
圧Vsfに対応する。水平軸はプログラム電圧または時間
に対応する。
【0035】2つの線形セグメントからなるプログラム
曲線は、コアース段階とファイン段階に対応するコアー
ス・セグメントAFとファイン・セグメントFKからな
る。コアース・セグメントAFは、それぞれコアース・
プログラム電圧ΔVcoarseに対応するセグメントAB、
BC、CD、およびDFからなる。ファイン・セグメン
トFKは、それぞれファイン・プログラム電圧ΔVfine
に対応するセグメントFG、GH、HI、IJ、および
JKからなる。入力電圧VINは点Pにおいてファイン・
セグメントFKと交差する。コアース・プログラミング
中の比較のための所定の電圧はΔVである。この電圧Δ
Vは一般に、ΔVcoarseよりも大きい。
【0036】プログラミングは高い電圧から開始し、徐
々に入力電圧VINになる。最初、プログラミングは点A
において開始する。プログラム・パルスは、コアース電
圧ΔVcoarseにおいてコアースの大きさを生じるように
設定される。コアース・プログラム・シーケンスはAか
らB、次いでC、D、そしてFに進む。プログラミング
が入力電圧VINのほうに進むたびに、読み取られたセル
電圧VsfとVIN+ΔVとの間の比較が行われる。Vsf
IN+ΔVよりも大きい場合、コアース・プログラミン
グは継続する。Fに達したとき、比較は、VsfがVIN
ΔVよりも小さいことを指示する。したがってプログラ
ミングはファイン・プログラミング・モードに切り替え
られる。いまプログラム電圧は、いまファイン電圧ΔV
fineのファインの大きさを生じるように設定されてお
り、VsfはFからGへ、次いでH、I、J、そしてKに
進む。プログラミングが入力電圧VINのほうに進むたび
に、読み取られたセル電圧VsfとVINの間の比較が行わ
れる。VsfがVINよりも大きい場合、ファイン・プログ
ラミングが継続する。Kに達したとき、比較は、Vsf
INよりも小さいことを指示する。したがってプログラ
ミングは終了する。
【0037】プログラミングが終了したとき、プログラ
ム電圧がΔVfineの増分(または減分)で増分的に変化
するので、セル電圧Vsfはせいぜいファイン電圧ΔV
fineだけVINと異なる。このファイン電圧は、プログラ
ミングされたセル電圧が入力電圧VINに非常に近くなる
ように慎重に選択される。
【0038】以上、本発明について例示的な実施形態に
関して説明したが、この説明は限定的な意味で解釈すべ
きものではない。本発明が関係する当業者には明らかで
ある例示的な実施形態の様々な変更、ならびに本発明の
他の実施形態は、本発明の趣旨および範囲内に入ると思
われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による回路を例示する図で
ある。
【図2】本発明の一実施形態によるプログラムおよび読
取り回路を有するフラッシュ・メモリ・セルを例示する
図である。
【図3】本発明の一実施形態によるフラッシュ・メモリ
・セルをプログラムするプロセスを例示するフローチャ
ートである。
【図4】本発明の一実施形態によるプログラミングおよ
び更新を行うプロセスを例示するフローチャートであ
る。
【図5】本発明の一実施形態によるコアースおよびファ
イン・プログラム曲線を例示する図である。
【符号の説明】
100 回路 110 プログラム回路 120 フラッシュ・メモリ・セル 130 読取り回路 140 コンパレータ 150 カウンタ 160 タイミングおよび制御回路
【手続補正書】
【提出日】平成13年6月15日(2001.6.1
5)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・ジェイ・ホルツマン アメリカ合衆国・95008・カリフォルニア 州・キャンベル・ウィルトン ドライブ ナンバー3・161 (72)発明者 ジェイムズ・ブレナン・ジュニア アメリカ合衆国・95070・カリフォルニア 州・サラトガ・ソーベイ メドウズ シイ ティ・14123 (72)発明者 アルバート・コーデシュ アメリカ合衆国・95120・カリフォルニア 州・サン ホゼ・ゴールドパイン シイテ ィ・6887 Fターム(参考) 5B025 AA03 AB01 AC01 AD04 AD05 AE05 AE08

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フラッシュ・メモリ・セルのセル電圧を
    読み取る読取り回路と、 フラッシュ・メモリ・セルに結合され、読み取られたセ
    ル電圧を、アナログ信号を表す入力電圧と比較するコン
    パレータであって、第1および第2の比較結果を発生す
    るコンパレータと、 第1の比較結果に基づいて第1の大きさに対応する第1
    のプログラム・パルスを発生させてフラッシュ・メモリ
    ・セルを反復プログラムし、第1および第2の比較結果
    に基づいて第1の大きさよりも小さい第2の大きさに対
    応する第2のプログラム・パルスを発生させてフラッシ
    ュ・メモリ・セルを反復プログラムするプログラミング
    回路とを含んでいる装置。
  2. 【請求項2】 フラッシュ・メモリ・セルに印加される
    プログラム・パルスの数を決定するカウンタをさらに含
    んでいる請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 プログラミング回路は、プログラム・パ
    ルスの数が所定の最大カウントに達したときにフラッシ
    ュ・メモリ・セルのプログラミングを終了する請求項2
    に記載の装置。
  4. 【請求項4】 第1の比較結果は、読み取られたセル電
    圧が入力電圧よりも所定の量だけ大きいかどうかを指示
    する請求項1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 第2の比較結果は、読み取られたセル電
    圧が入力電圧よりも大きいかどうかを指示する請求項4
    に記載の装置。
  6. 【請求項6】 プログラミング回路は、第2の比較結果
    に応じて、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも小さ
    いときに、フラッシュ・メモリ・セルのプログラミング
    を終了する請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】 フラッシュ・メモリ・セルのセル電圧を
    読み取るステップと、 読み取られたセル電圧を、アナログ信号を表す入力電圧
    と比較して、第1および第2の比較結果を発生するステ
    ップと、 第1の比較結果に基づいて第1の大きさに対応する第1
    のプログラム・パルスを発生させてフラッシュ・メモリ
    ・セルを反復プログラムするステップと、 第1および第2の比較結果に基づいて第1の大きさより
    も小さい第2の大きさに対応する第2のプログラム・パ
    ルスを発生させてフラッシュ・メモリ・セルを反復プロ
    グラムするステップとを含んでいる方法。
  8. 【請求項8】 フラッシュ・メモリ・セルに印加される
    プログラム・パルスの数を決定するステップをさらに含
    んでいる請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 プログラミング回路は、プログラム・パ
    ルスの数が所定の最大カウントに達したときにフラッシ
    ュ・メモリ・セルのプログラミングを終了するステップ
    をさらに含んでいる請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 第1の比較結果は、読み取られたセル
    電圧が入力電圧よりも所定の量だけ大きいかどうかを指
    示する請求項7に記載の方法。
  11. 【請求項11】 第2の比較結果は、読み取られたセル
    電圧が入力電圧よりも大きいかどうかを指示する請求項
    10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 プログラミング回路は、第2の比較結
    果に応じて、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも小
    さいときに、フラッシュ・メモリ・セルのプログラミン
    グを終了するステップをさらに含んでいる請求項11に
    記載の方法。
  13. 【請求項13】 アナログ信号を表す入力電圧を記憶す
    るフラッシュ・メモリ・セルと、 フラッシュ・メモリ・セルに結合された回路とを含んで
    いるシステムであって、前記回路が、 フラッシュ・メモリ・セルのセル電圧を読み取る読取り
    回路と、 フラッシュ・メモリ・セルに結合されており、読み取ら
    れたセル電圧をアナログ信号を表す入力電圧と比較し
    て、第1および第2の比較結果を発生するコンパレータ
    と、 第1の比較結果に基づいて第1の大きさに対応する第1
    のプログラム・パルスを発生させてフラッシュ・メモリ
    ・セルを反復プログラムし、第1および第2の比較結果
    に基づいて第1の大きさよりも小さい第2の大きさに対
    応する第2のプログラム・パルスを発生させてフラッシ
    ュ・メモリ・セルを反復プログラムするプログラミング
    回路とを含んでいるシステム。
  14. 【請求項14】 前記回路が、フラッシュ・メモリ・セ
    ルに印加されるプログラム・パルスの数を決定するカウ
    ンタをさらに含んでいる請求項13に記載のシステム。
  15. 【請求項15】 プログラミング回路は、プログラム・
    パルスの数が所定の最大カウントに達したときにフラッ
    シュ・メモリ・セルのプログラミングを終了する請求項
    14に記載のシステム。
  16. 【請求項16】 第1の比較結果は、読み取られたセル
    電圧が入力電圧よりも所定の量だけ大きいかどうかを指
    示する請求項13に記載のシステム。
  17. 【請求項17】 第2の比較結果は、読み取られたセル
    電圧が入力電圧よりも大きいかどうかを指示する請求項
    15に記載のシステム。
  18. 【請求項18】 プログラミング回路は、第2の比較結
    果に応じて、読み取られたセル電圧が入力電圧よりも小
    さいときに、フラッシュ・メモリ・セルのプログラミン
    グを終了する請求項17に記載のシステム。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7068539B2 (en) * 2004-01-27 2006-06-27 Sandisk Corporation Charge packet metering for coarse/fine programming of non-volatile memory
US7116581B2 (en) 2004-02-19 2006-10-03 Nec Electronics Corporation Nonvolatile semiconductor memory device and method of programming in nonvolatile semiconductor memory device
JP2007520029A (ja) * 2004-01-27 2007-07-19 サンディスク コーポレイション 非揮発性メモリの雑/ファインプログラミングのための可変電流シンキング
JP2009301679A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Vantel Corp 不揮発性半導体記憶装置とその書き込み方法
JP2010079977A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toppan Printing Co Ltd 定電流型電源回路を有する不揮発性半導体メモリ装置
JP2018110043A (ja) * 2017-01-05 2018-07-12 東芝メモリ株式会社 半導体記憶装置及びメモリシステム

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6738289B2 (en) * 2001-02-26 2004-05-18 Sandisk Corporation Non-volatile memory with improved programming and method therefor
US7630237B2 (en) * 2003-02-06 2009-12-08 Sandisk Corporation System and method for programming cells in non-volatile integrated memory devices
US7177199B2 (en) * 2003-10-20 2007-02-13 Sandisk Corporation Behavior based programming of non-volatile memory
US6888758B1 (en) * 2004-01-21 2005-05-03 Sandisk Corporation Programming non-volatile memory
US7139198B2 (en) * 2004-01-27 2006-11-21 Sandisk Corporation Efficient verification for coarse/fine programming of non-volatile memory
US7020026B2 (en) * 2004-05-05 2006-03-28 Sandisk Corporation Bitline governed approach for program control of non-volatile memory
US7023733B2 (en) * 2004-05-05 2006-04-04 Sandisk Corporation Boosting to control programming of non-volatile memory
KR100806327B1 (ko) * 2004-05-05 2008-02-27 샌디스크 코포레이션 비휘발성 메모리의 프로그램 제어를 위한 비트라인 조절방식의 접근법
US7092290B2 (en) * 2004-11-16 2006-08-15 Sandisk Corporation High speed programming system with reduced over programming
US7173859B2 (en) * 2004-11-16 2007-02-06 Sandisk Corporation Faster programming of higher level states in multi-level cell flash memory
US7339834B2 (en) * 2005-06-03 2008-03-04 Sandisk Corporation Starting program voltage shift with cycling of non-volatile memory
US7656710B1 (en) 2005-07-14 2010-02-02 Sau Ching Wong Adaptive operations for nonvolatile memories
US7206235B1 (en) 2005-10-14 2007-04-17 Sandisk Corporation Apparatus for controlled programming of non-volatile memory exhibiting bit line coupling
US7286406B2 (en) * 2005-10-14 2007-10-23 Sandisk Corporation Method for controlled programming of non-volatile memory exhibiting bit line coupling
EP2005437B1 (en) 2006-04-12 2012-06-06 SanDisk Technologies Inc. Reducing the impact of program disturb during read
US7486561B2 (en) * 2006-06-22 2009-02-03 Sandisk Corporation Method for non-real time reprogramming of non-volatile memory to achieve tighter distribution of threshold voltages
US7489549B2 (en) * 2006-06-22 2009-02-10 Sandisk Corporation System for non-real time reprogramming of non-volatile memory to achieve tighter distribution of threshold voltages
US20070297247A1 (en) * 2006-06-26 2007-12-27 Gerrit Jan Hemink Method for programming non-volatile memory using variable amplitude programming pulses
US7885119B2 (en) 2006-07-20 2011-02-08 Sandisk Corporation Compensating for coupling during programming
US7506113B2 (en) * 2006-07-20 2009-03-17 Sandisk Corporation Method for configuring compensation
US7400535B2 (en) * 2006-07-20 2008-07-15 Sandisk Corporation System that compensates for coupling during programming
US7495953B2 (en) * 2006-07-20 2009-02-24 Sandisk Corporation System for configuring compensation
US7522454B2 (en) * 2006-07-20 2009-04-21 Sandisk Corporation Compensating for coupling based on sensing a neighbor using coupling
US7443729B2 (en) * 2006-07-20 2008-10-28 Sandisk Corporation System that compensates for coupling based on sensing a neighbor using coupling
JP4940300B2 (ja) * 2006-07-20 2012-05-30 サンディスク コーポレイション プログラミング中における結合の補償
US7450426B2 (en) * 2006-10-10 2008-11-11 Sandisk Corporation Systems utilizing variable program voltage increment values in non-volatile memory program operations
US7474561B2 (en) * 2006-10-10 2009-01-06 Sandisk Corporation Variable program voltage increment values in non-volatile memory program operations
US7551482B2 (en) * 2006-12-27 2009-06-23 Sandisk Corporation Method for programming with initial programming voltage based on trial
US7570520B2 (en) * 2006-12-27 2009-08-04 Sandisk Corporation Non-volatile storage system with initial programming voltage based on trial
US7508715B2 (en) * 2007-07-03 2009-03-24 Sandisk Corporation Coarse/fine program verification in non-volatile memory using different reference levels for improved sensing
US7599224B2 (en) * 2007-07-03 2009-10-06 Sandisk Corporation Systems for coarse/fine program verification in non-volatile memory using different reference levels for improved sensing
CN101354919B (zh) * 2007-07-27 2010-10-13 旺宏电子股份有限公司 多阶单元存储器的编程方法
US8059447B2 (en) 2008-06-27 2011-11-15 Sandisk 3D Llc Capacitive discharge method for writing to non-volatile memory
US8130528B2 (en) 2008-08-25 2012-03-06 Sandisk 3D Llc Memory system with sectional data lines
US8027209B2 (en) * 2008-10-06 2011-09-27 Sandisk 3D, Llc Continuous programming of non-volatile memory
US8279650B2 (en) 2009-04-20 2012-10-02 Sandisk 3D Llc Memory system with data line switching scheme
US8861270B2 (en) 2013-03-11 2014-10-14 Microsoft Corporation Approximate multi-level cell memory operations

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5220531A (en) 1991-01-02 1993-06-15 Information Storage Devices, Inc. Source follower storage cell and improved method and apparatus for iterative write for integrated circuit analog signal recording and playback
US5218569A (en) * 1991-02-08 1993-06-08 Banks Gerald J Electrically alterable non-volatile memory with n-bits per memory cell
US5623436A (en) * 1993-06-17 1997-04-22 Information Storage Devices Method and apparatus for adjustment and control of an iterative method of recording analog signals with on-chip trimming techniques
US5926409A (en) * 1997-09-05 1999-07-20 Information Storage Devices, Inc. Method and apparatus for an adaptive ramp amplitude controller in nonvolatile memory application
US5903487A (en) * 1997-11-25 1999-05-11 Windbond Electronics Corporation Memory device and method of operation
US6040993A (en) * 1998-02-23 2000-03-21 Macronix International Co., Ltd. Method for programming an analog/multi-level flash EEPROM

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7068539B2 (en) * 2004-01-27 2006-06-27 Sandisk Corporation Charge packet metering for coarse/fine programming of non-volatile memory
JP2007520028A (ja) * 2004-01-27 2007-07-19 サンディスク コーポレイション 非揮発性メモリの雑/ファインプログラミングのためのチャージパケット測定
JP2007520029A (ja) * 2004-01-27 2007-07-19 サンディスク コーポレイション 非揮発性メモリの雑/ファインプログラミングのための可変電流シンキング
US7447075B2 (en) 2004-01-27 2008-11-04 Sandisk Corporation Charge packet metering for coarse/fine programming of non-volatile memory
US7453730B2 (en) 2004-01-27 2008-11-18 Sandisk Corporation Charge packet metering for coarse/fine programming of non-volatile memory
JP4726807B2 (ja) * 2004-01-27 2011-07-20 サンディスク コーポレイション 非揮発性メモリの雑/ファインプログラミングのための可変電流シンキング
US7116581B2 (en) 2004-02-19 2006-10-03 Nec Electronics Corporation Nonvolatile semiconductor memory device and method of programming in nonvolatile semiconductor memory device
JP2009301679A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Vantel Corp 不揮発性半導体記憶装置とその書き込み方法
JP2010079977A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toppan Printing Co Ltd 定電流型電源回路を有する不揮発性半導体メモリ装置
JP2018110043A (ja) * 2017-01-05 2018-07-12 東芝メモリ株式会社 半導体記憶装置及びメモリシステム

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