JP2003141882A - 半導体メモリ装置及びそれに関連する方法 - Google Patents
半導体メモリ装置及びそれに関連する方法Info
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Abstract
してプログラム動作時には、書き込みドライバとして動
作するページバッファを提供する。 【解決手段】本発明によるページバッファは同一の機能
を排他的に実行する二つの感知及びラッチブロックを備
える。一つの感知及びラッチブロックが読み出し動作を
実行する間、他の感知及びラッチブロックは以前に感知
されたデータを外部に出力する。また、一つの感知及び
ラッチブロックがプログラム動作を実行する間、他の感
知及びラッチブロックは次にプログラムされるデータを
ロードする。このようなページバッファによると、不揮
発性半導体メモリ装置の動作スピードが向上する。
Description
り、より詳細には、本発明はメモリセルにデータを書き
込んだり、それからデータを読み出したりするための装
置に関するものである。
装置と不揮発性半導体メモリ装置とに大別される。揮発
性半導体メモリ装置にはDRAMとSRAMに分けられ
る。揮発性半導体メモリ装置は読み出しと書き込みのス
ピードが速いが、外部電源供給が切られると格納されて
いた内容が無くなってしまう短所がある。不揮発性半導
体メモリ装置はマスクROM(MPROM)、プログラ
ム可能なROM(PROM)、消去及びプログラム可能
なROM(EPROM)、電気的に消去及びプログラム
可能なROM(EEPROM)などに分けられる。不揮
発性半導体メモリ装置は外部電源供給が中断されてもそ
の内容を保存する。したがって、不揮発性半導体メモリ
装置は電源が供給されるか否かに関係なく、保存すべき
内容を記憶させるのに用いられる。
Mは消去及び書き込みが不自由なので、一般の使用者が
記憶の内容を書き換えることが容易ではない。一方、E
EPROMは電気的に消去及び書き込みが可能であるの
で、繰り返して更新が必要なシステムプログラミングや
補助記憶装置への応用が拡大されている。特に、フラッ
シュEEPROMは既存のEEPROMに比べて集積度
が高くて大容量の補助記憶装置への応用にかなり有利で
ある。フラッシュEEPROMのうちでもNAND型フ
ラッシュEEPROMは他のNORまたはAND型のフ
ラッシュEEPROMに比べて集積度が非常に高い。
ための格納領域としてメモリセルアレイを含む。図1を
参照すると、メモリセルアレイは対応するビットライン
に各々連結された複数のセルストリング(またはNAN
Dストリングと呼ばれる)からなっている。図1に示し
たように、各セルストリング12は、対応するビットラ
イン(例えば、BL0)に連結されるストリング選択ト
ランジスタSST、共通ソースラインCSLに連結され
るグラウンド選択トランジスタGST、及びストリング
及びグラウンド選択トランジスタSST、GSTの間に
直列に連結されるメモリセルM0〜Mmで構成される。
ストリング選択トランジスタSST、メモリセルM0〜
Mm、及びグラウンド選択トランジスタGSTはストリ
ング選択ラインSSL、ワードラインWL0〜WLm、
及びグラウンド選択ラインGSLに各々連結されてい
る。ラインSSL、WL0〜WLm、GSLは行デコー
ダ回路12に電気的に連結されており、ビットラインB
L0〜BLnはページバッファ回路14に電気的に連結
されている。
々は、ソース、ドレイン、浮遊ゲート及び制御ゲートを
有するフローティングゲートトランジスタで構成され
る。よく知られたように、NAND型フラッシュEEP
ROMのメモリセルは、F−Nトンネリング電流を用い
て消去及びプログラムされる。NAND型フラッシュE
EPROMの消去及びプログラム方法は、米国特許第
5,473,563号に“Nonvolatile S
emiconductor Memory”というタイ
トルで、また、米国特許第5,696,717号に“N
onvolatile Integrated Cir
cuit Memory DevicesHaving
Adjustable Erase/Program
Threshold Voltage Verifi
cation Capability”というタイトル
で各々開示されている。
には、先ず、データローディング命令がフラッシュEE
PROMに与えられ、アドレス及びデータがフラッシュ
EEPROMに入力される。一般的に、プログラムされ
るデータはバイトまたはワード単位でページバッファ回
路に順次に伝達される。プログラムされるデータ、すな
わち、一ページ分のデータが全部ページバッファ回路に
ロードされれば、ページバッファ回路に保管されたデー
タはページプログラム命令に応じてメモリセルアレイに
同時にプログラムされる。
に、例えば、512バイトのデータ情報をプログラムす
るのに200μs〜500μsの時間がかかる。バイト
またはワード単位のデータをページバッファ回路にロー
ドするのにかかる時間は約100nsである。したがっ
て、512バイトのデータ情報を全部ページバッファ回
路にロードするのにかかる時間(すなわち、データロー
ド時間)は約50μsである。総プログラム時間t
LOAD_PGMはtLOAD+tPROGRAM*N
と定義される。ここで、tLOADはデータロード時
間、tPROGRAMは実質的なプログラム時間、そし
てNはプログラムサイクル数を示す。連続的にプログラ
ム動作を実行する場合に、総プログラム時間t
TOTAL_PGMの相当部分をデータロード時間t
LOADが占める。これは高速NAND型フラッシュE
EPROMを実現する上で大きな負担として作用する。
ータロード時間tLOADは増加したページサイズに比
べて増加する一方、実質的なプログラム時間t
TOTAL_ PGMはページサイズが増加する前とほと
んど同一である。結果的に、ページサイズが増加するこ
とによって、一サイクルの総プログラム時間t
TOTAL_P GMが増加する。連続的にプログラム動
作を実行する場合に、総プログラム時間t
TOTAL_PGMは非常に増加する。なぜなら、NA
NDフラッシュEEPROMの場合に、次にプログラム
されるデータをページバッファ回路にロードする動作
は、以前にロードされたデータが完全にプログラムされ
た後に可能になるからである。したがって、総プログラ
ム時間tTOTAL_PGMの増加がNANDフラッシ
ュEEPROMの情報格納特性に影響を与えるようにな
る。例えば、ページサイズが大きくなることによって、
NAND型フラッシュEEPROMのプログラムスピー
ドが急激に低下する。
ジコピーバック動作を支援する。ページコピーバックと
は、外部からの出力なしに一ページのデータ情報を他の
ページにコピーすることを言う。ページコピーバック動
作を実行するNAND型フラッシュEEPROMの一例
が米国特許第5,996,041号に“Integra
ted Circuit Memory Device
s Having Page Flag Cells
Which Indicate The True O
r Non−True State Of Page
Data Therein And Methods
Of Operating The Same”という
タイトルで開示されている。この開示を本明細書の開示
の一部とする。'041特許によると、コピーされたペ
ージデータが反転されるか否かを示す情報を格納するた
めのページコピーフラグセル(page copy f
lag cell)が提供される。すなわち、図1に示
したように、メモリセルアレイ10にはフラグビットラ
インFBLに連結された別途のフラグセルストリング1
4がさらに提供され、フラグセルストリング14は他の
セルストリング12と実質的に同一に構成される。
と、欠陥があるページコピーフラグセルのページデータ
は保障されない。たとえ、実質的にページを構成するメ
モリセルが正常であっても、そのページに属する欠陥フ
ラグセルにより正常なページデータが保障されない。結
果的に、ページコピーバック動作のために、別途に提供
されるページコピーフラグセルはNAND型フラッシュ
EEPROMの信頼性を確保することに対する制限要素
として作用する。また、選択されたページのデータ情報
を読み出そうとする時に、ページコピーフラグセルに格
納された情報を用いて選択されたページのデータ情報が
反転されるように、またはそのまま出力するための付加
的な回路('041特許の図4参照、XORゲート)が
要求される。
は、キャッシュ機能を実行するページバッファ回路を備
えたフラッシュメモリ装置を提供することである。
ーフラグセルなしに、ページコピーバック動作を実行す
るフラッシュメモリ装置を提供することである。
加しても、情報格納特性が低下することを防止できるフ
ラッシュメモリ装置を提供することである。
み出しスピードを向上させることができるフラッシュメ
モリ装置を提供することである。
めの本発明の特徴によると、例えば、NAND型のフラ
ッシュメモリ装置が提供される。ここで、前記メモリ装
置はメモリセルアレイを含む。前記メモリセルアレイは
複数のワードライン、少なくとも二つのビットライン、
及び前記ワードラインと前記ビットラインとの交差領域
に各々配列された複数のメモリセルを有する。レジスタ
が前記ビットラインと内部ノードに連結され、前記内部
ノードに共通に連結された第1及び第感知・ラッチブロ
ックを有する。前記内部ノードはスイッチ回路を通じて
データバスと電気的に連結される。前記第1及び第2感
知・ラッチブロックは対応するビットラインに対して読
み出し/プログラム動作を個別的かつ排他的に実行す
る。前記第1及び第2感知・ラッチブロックのうちのい
ずれか一つの感知・ラッチブロックによってメモリセル
からデータが感知される間、前記スイッチ回路を通じて
他の一つの感知・ラッチブロックから前記データバスに
データが伝達される。さらに、前記第1及び第2感知・
ラッチブロックのうちのいずれか一つの感知・ラッチブ
ロックによってメモリセルにデータがプログラムされる
間、次にプログラムされるデータが前記スイッチ回路を
通じて前記データバスから他の一つの感知・ラッチブロ
ックに伝達される。
は感知ノードとプリチャージ制御信号に応答して前記感
知ノードを充電するプリチャージブロックと、複数のビ
ットライン制御信号に応答して前記ビットラインのうち
のいずれか一つを選択し、前記選択されたビットライン
を前記感知ノードと選択的に連結するビットライン選択
及びバイアスブロックとをさらに含む。
第2感知・ラッチブロック各々はデータを保持し、第1
ラッチノードを有するラッチと、前記第1及び第2ラッ
チノード、前記感知ノード、及び前記内部ノードに連結
され、プログラム動作時に、前記データバス上のデータ
を前記ラッチに伝達する第1伝達回路と、そして前記第
2ラッチノードと前記感知ノードとの間に連結され、前
記プログラム動作時に、前記ラッチに保持されたデータ
を前記感知ノードに伝達する第2伝達回路とを含む。前
記第1ラッチノードは、前記プログラム動作時に、前記
データバスから伝達されたデータを有し、前記第2伝達
回路は前記第2ラッチノードのロジック状態に従って前
記感知ノードをプルアップ/プルダウンさせる。
回路は、前記読み出し動作時に、前記感知ノード上のデ
ータを前記ラッチに伝達し、その次に、前記ラッチ内の
データを前記スイッチ回路を通じて前記データバスに伝
達する。
回路は電源電圧と前記感知ノードとの間に直列に連結さ
れた第1及び第2プル−アップトランジスタと前記感知
ノードと接地電圧との間に直列に連結された第1及び第
2プルダウントランジスタとを含む。前記第1プルアッ
プトランジスタと前記第2プルダウントランジスタは前
記第2ラッチノードのロジック状態に従ってスイッチさ
れ、前記第2プルアップトランジスタはロード制御信号
に従ってスイッチされ、前記第1プルアップトランジス
タは前記ロード制御信号の反転信号に従ってスイッチさ
れる。
コピーされたページデータが反転されるか否かを示す情
報を格納するための別途のページコピーフラグセルなし
にページコピーバック動作を実行する。前記ページコピ
ーバック動作が実行される時に、前記感知ノード上のデ
ータは前記第1及び第2感知・ラッチブロックのうちの
いずれか一つの第1伝達回路を通じて前記ラッチに伝達
され、その次に、前記ラッチ内に保持されるデータは第
2伝達回路を通じて前記感知ノードに伝達される。前記
第1及び第2感知・ラッチブロックのうちのいずれか一
つが前記ページコピーバック動作を実行する時に、他の
一つの感知・ラッチブロックは非活性化される。
体メモリ装置のプログラム及び読み出し方法が提供され
る。ここで、前記メモリ装置は複数のセルストリングを
含むメモリセルアレイを有し、前記セルストリング各々
は対応するビットラインに電気的に連結され、前記セル
ストリング各々に対応するビットラインのうち二つの隣
接したビットラインがビットライン対を形成する。前記
メモリ装置はさらに、前記ビットライン対に各々連結さ
れた複数の単位ページバッファと、少なくとも一つの単
位ページバッファを選択し、前記選択された単位ページ
バッファをデータバスと連結する列ゲート回路とを含
む。このプログラム方法によると、先ず、前記選択され
た単位ページバッファの第1感知・ラッチブロックにデ
ータがロードされる。その次に、前記第1感知・ラッチ
ブロック内のデータを用いて第1プログラム動作が実行
されると同時に前記選択された単位パージバッファの第
2感知・ラッチブロックにデータがロードされる。同じ
ように、前記第2感知・ラッチブロック内のデータを用
いて第2プログラム動作が実行される時に、前記第1感
知・ラッチブロックにデータがロードされる。
択された単位ページバッファに対応する一対のビットラ
インのうちのいずれか一つを通じて前記メモリセルアレ
イからデータが感知され、そのように感知されたデータ
は前記選択された単位ページバッファの第1感知・ラッ
チブロックにラッチされる。その次に、前記第1感知及
びラッチブロック内のデータが外部に出力される。これ
と同時に、前記選択された単位ページバッファに対応す
るビットラインのうちの他の一つを通じて前記メモリセ
ルアレイからデータが感知され、そのように感知された
データは前記選択された単位ページバッファの第2感知
・ラッチブロックにラッチされる。このような動作はペ
ージデータが全部外部に出力されるまで繰り返される。
発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
知及びラッチブロックを備えたページバッファを実現す
ることによって、キャッシュ機能を支援する。ページバ
ッファのこれらの感知及びラッチブロックは個別的かつ
排他的に読み出し、プログラム、及びページコピーバッ
ク動作を実行する。本発明によるキャッシュ機能とは、
例えば、以前にロードされたページデータがプログラム
されている間に、次にプログラムされるべきページバッ
ファがページバッファ回路にロードされることを意味す
る。すなわち、連続的にプログラム動作を実行する時
に、第1ページデータをロードする時間を除けば、残り
のページデータのデータロード時間は不要である。した
がって、本発明によれば総プログラム時間が劇的に短縮
される。また、本発明によるキャッシュ機能とは、例え
ば、ページデータが感知されている間に、以前に感知さ
れたページデータが外部に出力されることを意味する。
すなわち、連続的に読み出し動作を実行する時に、第1
ページデータを出力する時間を除けば、残りのページデ
ータのデータ出力時間は不要である。そこで、本発明の
フラッシュメモリ装置では、読み出し及びコピーバック
機能、またはページコピーバック機能は、コピーされた
ページデータが反転されるか否かを示す情報を格納する
ためのページコピーフラグセルを必要としない。したが
って、ページコピーフラグセルによる信頼性の低下の原
因が完全に除去される。以下、これを詳細に説明する。
モリ装置を示すブロック図である。図2に示したよう
に、本発明の一実施形態のフラッシュメモリ装置100
はメモリセルアレイ120、ページバッファ回路14
0、及び列ゲート回路160を含む。メモリセルアレイ
120は複数のセルストリングを含み、図1に示したよ
うに構成される。セルストリングは対応するビットライ
ン(BL0_E、BL0_O)〜(BLn_E、BLn
_0)に各々電気的に連結されている。隣接した二つの
ビットラインは一つのビットライン対(またはビットラ
イングループ)を形成する。従来技術によるメモリ装置
と異なり、本発明を適用したメモリセルアレイ120で
は別途のフラグセルストリングが不要である。フラグセ
ルストリングがメモリセルアレイ120から除去された
理由は、以降で詳細に説明する。
て、一つの行またはワードラインは二ページで構成され
る。ページサイズがメモリ製品の仕様に従って変更され
うることは、この分野の通常の知識を有する者にとって
自明である。
トライン(BL0_E、BL0_O)〜(BLn_E、
BLn_O)はデータを一時的に格納するためのレジス
タとしてページバッファ回路140に電気的に連結され
ている。ページバッファ回路140はビットライン対に
各々対応する複数の単位ページバッファPBで構成され
る。例えば、第1グループのビットラインBL0_E、
BL0_Oは第1ページバッファPB0に連結され、第
2グループのビットラインBL1_E、BL1_Oは第
2ページバッファPB1に連結される。
ライン選択及びバイアスブロック200、プリチャージ
ブロック220、第1感知及びラッチブロック240、
及び第2感知及びラッチブロック240で構成される。
各パージバッファの構成要素は同一の参照番号で表記さ
れる。各ページバッファPB0〜PBxにおいて、ビッ
トライン選択及びバイアスブロック200は対応するグ
ループまたは対のビットラインBL0_E、BL0_O
のうちのいずれか一つを選択し、選択されたビットライ
ンを感知ノードS0に連結する。プリチャージブロック
220は感知ノードS0をプリチャージし、第1及び第
2感知及びラッチブロック240、260は感知ノード
S0と内部ノードN1との間に並列に連結される。内部
ノードN1は列ゲート回路160を通じてデータバス
(便宜上、一つのデータラインDLが図示される)に連
結される。各ブロックの詳細の回路構成については図3
を参照して、以下詳細に説明する。
BL0_Eに連結されたページバッファPB0の望まし
い実施形態が図示されているが、残りのビットライン対
に対応するページバッファも同一に構成される。
バイアスブロック200は四つのNMOSトランジスタ
MN0、MN1、MN2、NM3で構成される。NMO
SトランジスタMN0、MN1はビットラインBL0_
O、BL0_Eの間に直列に連結され、対応する制御信
号VBLe、VBLoによって各々制御される。NMO
SトランジスタMN0、MN1のドレインは信号ライン
に共通に連結されている。プログラム/読み出し動作が
実行される時に、信号ラインには接地電圧GNDが供給
される。NMOSトランジスタMN2はビットラインB
L0_Eと感知ノードSOとの間に連結され、制御信号
BLBIAS_Eによって制御される。NMOSトラン
ジスタMN3はビットラインBL0_Oと感知ノードS
Oとの間に連結され、制御信号BLBIAS_Oによっ
て制御される。プリチャージブロック220はPMOS
トランジスタMPOで構成される。PMOSトランジス
タMPOは電源電圧Vccと感知ノードSOとの間に連
結され、制御信号PREによって制御される。
ラッチブロック240はラッチL1、二つのPMOSト
ランジスタMP1、MP2、及び7個のNMOSトラン
ジスタMN4〜MN10で構成される。ラッチL1は第
1ラッチノードN2と第2ラッチノードN3を有し、イ
ンバーターINV0、INV1で構成される。インバー
ターINV0の入力端子は第2ラッチノードN3に連結
され、それの出力端子は第1ラッチノードN2に連結さ
れる。インバーターINV1の入力端子は第1ラッチノ
ードN2に連結され、それの出力端子は第2ラッチノー
ドN3に連結される。PMOSトランジスタMP1、M
P2は電源電圧Vccと感知ノードSOとの間に直列に
連結され、NMOSトランジスタMN4、MN5は感知
ノードSOと接地電圧GNDとの間に直列に連結され
る。PMOSトランジスタMP1とNMOSトランジス
タMN5は第2ラッチノードN3のロジック状態に従っ
てターンオン/オフされる。NMOSトランジスタMN
4は制御信号LD1に応じてターンオン/オフされ、P
MOSトランジスタMP2は制御信号LD1の反転信号
nLD1に応じてターンオン/オフされる。NMOSト
ランジスタMN6は内部ノードN1とノードN4との間
に連結され、制御信号SW1のロジック状態に従ってタ
ーンオン/オフされる。NMOSトランジスタMN7は
ラッチL1の第1ラッチノードN2とノードN4との間
に連結され、NMOSトランジスタMN8はラッチL1
の第2ラッチノードN3とノードN4との間に連結され
る。NMOSトランジスタMN8は制御信号Data1
のロジック状態に従って制御され、NMOSトランジス
タMN7は制御信号Data1の反転信号nData1
のロジック状態に従って制御される。NMOSトランジ
スタMN9、MN10はノードM4と接地電圧GNDと
の間に直列に連結される。NMOSトランジスタMN9
のゲートは感知ノードSOに連結され、NMOSトラン
ジスタMN10のゲートは制御信号LAT1に連結され
る。
ログラム動作のデータロード区間において、プログラム
されるデータと同一のロジック状態を有する。例えば、
プログラムされるデータが‘1’であれば、制御信号D
ata1はロジック‘1’状態を有する。プログラムさ
れるデータが‘0’であれば、制御信号Data1はロ
ジック‘0’状態を有する。制御信号Data1のロジ
ック状態は、読み出し動作の放電及びデータ出力区間で
ロジック‘1’状態を有し、読み出し動作のデータラッ
チ区間でロジック‘0’状態を有する。制御信号Dat
a1のロジック状態が設計条件に応じて変更されうるこ
とができることは、この分野の通常の知識を有する者に
自明である。
て、NMOSトランジスタMN6〜MN10は第1伝達
回路を構成し、PMOS及びNMOSトランジスタMP
1、MP2、MN4、MN5は第2伝達回路を構成す
る。第1伝達回路は、プログラム動作時に、データバス
DL上のデータをラッチL1(すなわち、第1ラッチノ
ードN2)に伝達する。第1伝達回路は、読み出し動作
時に、感知ノードSOのデータをラッチL1に伝達し、
その次にラッチされたデータを列ゲート回路160を通
じてデータバスDLに伝達する。第2伝達回路は、プロ
グラム動作時に、ラッチL1に維持されるデータを感知
ノードSOに伝達する。このような動作の詳細について
は後述する。
ラッチブロック260はラッチL2、二つのPMOSト
ランジスタMP3、MP4、及び7個のNMOSトラン
ジスタMN11〜MN17で構成される。ラッチL2は
第1ラッチノードN5と第2ラッチノードN6とを有
し、インバーターINV2、INV3で構成される。イ
ンバーターINV2の入力端子は第2ラッチノードN6
に連結され、それの入力端子は第1ラッチノードN5に
連結される。インバーターINV3の入力端子は第1ラ
ッチノードN5に連結され、それの出力端子は第2ラッ
チノードN6に連結される。PMOSトランジスタMP
3、MP4は電源電圧Vccと感知ノードSOとの間に
直列に連結され、NMOSトランジスタMN11、MN
12は感知ノードSOと接地電圧GNDとの間に直列に
連結される。PMOSトランジスタMP3とNMOSト
ランジスタMN12は第2ラッチノードN6に共通に連
結されている。NMOSトランジスタMN11は制御信
号LD2に応じてターンオン/オフされ、PMOSトラ
ンジスタMP4は制御信号LD2の反転信号nLD2に
応じてターンオン/オフされる。NMOSトランジスタ
MN13は内部ノードN1とノードN7との間に連結さ
れ、制御信号SW2のロジック状態に従ってターンオン
/オフされる。NMOSトランジスタMN14はラッチ
L2の第2ラッチノードN6とノードN7との間に連結
され、NMOSトランジスタMN15はラッチL2の第
1ラッチノードN5とノードN7との間に連結される。
NMOSトランジスタMN14は制御信号Data2の
ロジック状態に従って制御され、NMOSトランジスタ
MN15は制御信号Data2の反転信号nData2
のロジック状態に従って制御される。NMOSトランジ
スタMN16、MN17はノードN7と接地電圧GND
との間に直列に連結される。NMOSトランジスタMN
16のゲートは感知ノードSOに連結され、NMOSト
ランジスタMN17のゲートは制御信号LAT2に連結
される。
述した制御信号Data1と同一の方式によって決めら
れ、それに対する説明は省略する。
て、NMOSトランジスタMN13〜MN17は第1伝
達回路を構成し、PMOS及びNMOSトランジスタM
P3、MP4、MN11、MN12は第2伝達回路を構
成する。第1伝達回路は、プログラム動作時に、データ
バス上のデータをラッチL2(すなわち、第1ラッチノ
ードN5)に伝達する。第1伝達回路は、読み出し動作
時に、感知ノードSOのデータをラッチL2に伝達し、
その次にラッチされたデータを列ゲート回路160を通
じてデータバスDLに伝達する。第2伝達回路は、プロ
グラム動作時に、ラッチL2に維持されるデータを感知
ノードSOに伝達する。このような動作の詳細について
は後述する。
のキャッシュ機能を説明するためのデータ流れ図であ
る。図4を参照すると、先ず、プログラムされるデータ
が第1感知及びラッチブロック240にロードされる
(310)。そのようにロードされたデータはビットラ
インBLi_Eを通じてメモリセルにプログラムされる
(320)。プログラム動作が実行される間、第2感知
及びラッチブロック260はキャッシュ機能を実行する
(330)。すなわち、第2感知及びラッチブロック2
60にはデータバスDLから列ゲート回路160を通じ
て伝達されたデータがラッチされる。その次に、第2感
知及びラッチブロック260にロードされたデータがビ
ットラインBLi_Oを通じてメモリセルにプログラム
される。このプログラム動作が実行される間、第1感知
及びラッチブロック240はキャッシュ機能を実行す
る。すなわち、第1感知及びラッチブロック240はデ
ータバスDLから列ゲート回路160を通じて伝達され
たデータをラッチする。第1プログラムデータをロード
する時間を除けば、残りのプログラムデータのロード時
間は以前にロードされたデータをプログラムする時間と
重なる。したがって、連続的なプログラム動作を実行す
る場合に必要な総プログラム時間が短縮される。特に、
従来技術においては、ページサイズが増加する場合に、
データロード時間が一サイクルのプログラム時間中に占
める割合が大きくなって、その結果、一サイクルのプロ
グラム時間が増加する。これはプログラムスピードが低
下することを意味する。しかし、本発明によるキャッシ
ュ機能を有するメモリ装置の場合には、ページサイズが
増加しても、データロード区間とプログラム区間が時間
的に重なるので、総プログラム時間はページサイズが増
加してもほとんど増加しない。
キャッシュ機能を説明するためのデータ流れ図である。
ビットライン選択及びバイアスブロック200とプリチ
ャージブロック220とにより感知ノードSOとビット
ラインを所定の状態に設定した後、第2感知及びラッチ
ブロック260は選択されたビットラインに連結された
メモリセルからデータを感知する。その次に、ビットラ
イン選択及びバイアスブロック200とプリチャージブ
ロック220とにより感知ノードSOとビットラインを
所定の状態に設定した後、第1感知及びラッチブロック
240は選択されたビットラインに連結されたメモリセ
ルからデータを感知する(340)。これと同時に、第
2感知及びラッチブロック260は列ゲート回路160
を通じてデータバスDLに感知されたデータを出力する
(350)。
240、260のうちのいずれか一つを通じて感知動作
を実行する間、残りの感知及びラッチブロックにラッチ
されたデータ(すなわち、感知されたデータ)がデータ
ラインにロードされる。このようなキャッシュ機能はフ
ラッシュメモリ装置の読み出し動作スピードを向上させ
る。
能を説明するためのデータ流れ図である。ページコピー
バック動作では選択されたページに対する読み出し動作
を実行してページデータをラッチし(360)、その次
にラッチされたデータを他のページにプログラムする
(370)。これによって、一つの感知及びラッチブロ
ックがこのような動作の全部を実行できるので、ページ
コピーバック動作が実行される間、他の感知及びラッチ
ブロックは非活性化される。読み出し動作とプログラム
動作は、前述したことと同一であるので、それに対する
説明は省略する。本発明によるページコピーバック動作
によると、読み出されたデータの状態の反転なしに、そ
のままプログラムされる。このような理由により、別途
のページコピーフラグセルは本発明のメモリセルアレイ
では不要である。このような動作の詳細については後述
する。
するための動作タイミング図であり、図8は本発明のプ
ログラム動作によるページバッファのデータ流れを示す
回路図である。以下、本発明によるプログラム動作を図
7及び図8を参照して詳細に説明する。説明の便宜上、
一つのページバッファを用いてプログラム動作を説明す
る。図7に示したように。本発明によるプログラム動作
は、データロード区間、放電区間、そしてプログラム及
びキャッシュ区間に区分することができる。
2感知及びラッチブロック240、260のうちのいず
れか一つにデータが伝達される。便宜上、第1感知及び
ラッチブロック240のラッチL1に第1プログラムデ
ータビットがロードされ、その第1プログラムデータビ
ットが‘1’と仮定すると、制御信号Data1は高レ
ベルになり、データラインDLは放電された状態、すな
わち、低レベルになる。図7に示したように、制御信号
SW1が低レベルから高レベルに遷移することによっ
て、ラッチL1の第2ラッチロードN3は低レベルにな
り、第1ラッチノードN2は高レベルになる。このよう
な動作の結果として、第1プログラムデータビットが図
8に示したデータ経路(1)を通じて第1感知及びラッ
チブロック240にロードされる。
ドされたデータをプログラムする前に、ビットラインB
L0_E、BL0_Oと感知ノードSOの電圧が放電さ
れる。これは、信号ラインに接地電圧GNDを供給し、
制御信号VBLe、VBLo、BLBIAS_E、BL
BIAS_Oが高レベルになることによって達成され
る。この時、感知ノードSOの電圧に影響を与えること
ができる素子(例えば、PMOSトランジスタMP0)
は非導電状態を維持する。
e、BLBIAS_0は高レベルから低レベルになる。
これによって、ビットラインBL0_EはNMOSトラ
ンジスタMN2を通じて感知ノードSOに連結される一
方、ビットラインBL0_OはNMOSトランジスタM
N1を通じて接地電圧GNDの信号ラインに連結され
る。このような状態で、図7に示したように、制御信号
LD1が低レベルから高レベルに遷移し、その結果、P
MOSトランジスタMP2とNMOSトランジスタMN
4がターンオンされる。ラッチL1にデータ‘1’がロ
ードされるので、第1ラッチノードN3は低レベルに維
持される。PMOSトランジスタMP2はターンオンさ
れ、その結果、感知ノードSO及びビットラインBL0
_Eは図8に示したデータ経路(2)に沿って、すなわ
ち、PMOSトランジスタMP1、MP2を通じて電源
電圧Vccまでプルアップされる。以後、感知ノードS
Oに伝達されたデータは、よく知られた方法を通じて対
応するメモリセルにプログラムされる。
本発明による第2感知及びラッチブロック260を通じ
てキャッシュ動作が図8に示したデータ経路(2)を通
じて同時に実行される。次にプログラムされるデータビ
ットが‘0’と仮定すれば、データラインDLは高レベ
ルになり、制御信号Data2は低レベルになる。図7
に示したように、プログラム動作が実行される間、制御
信号SW2が低レベルから高レベルに遷移することによ
って、ラッチL2の第1ラッチロードN5はNMOSト
ランジスタMN15を通じて低レベルになり、第2ラッ
チノードN6は高レベルになる。このような動作の結果
として、第1プログラムデータがメモリセルに格納され
る間に第2プログラムデータビットが図8に示したデー
タ経路(2)を通じて第2感知及びラッチブロック26
0にロードされたデータをプログラムする過程は、前述
の方法と同一の方法により実行されるので、それに対す
る説明は省略する。
されたデータをプログラムする間、第2/1感知及びラ
ッチブロックにデータをロードすることによって、デー
タロード時間は、第1データロード時間を除けば、総プ
ログラム時間に影響を与えない。したがって、フラッシ
ュメモリ装置のプログラムスピードが短縮される。
るための動作タイミング図であり、図10は本発明の読
み出し動作によるページバッファのデータ流れを示す回
路図である。以下、本発明による読み出し動作を図9及
び図10を参照して説明する。説明の便宜上、一つのペ
ージバッファを用いて読み出し動作を説明する。読み出
し動作を説明する前に、ビットラインBL0_Oに連結
されたメモリセルがデータ‘1’を格納し、ビットライ
ンBL0_Eに連結されたメモリセルがデータ‘0’を
格納すると仮定する。
ク240、260内のラッチL1、L2が高レベルを有
するように初期化される。これは、次のような過程によ
って行われる。制御信号PREが高レベルから低レベル
に遷移することによって、感知ノードSOが電源電圧V
ccまで充電される。これによりNMOSトランジスタ
MN9がターンオンされる。同時に、制御信号LAT
1、LAT2、Data1、Data2は、図9に示し
たように、低レベルから高レベルに遷移する。第1感知
及びラッチブロック240のNMOSトランジスタMN
8、MN9、MN10はターンオンされ、それのNMO
SトランジスタMN7はターンオフされる。結果的に、
ラッチL1の第2ラッチノードN3は接地される。すな
わち、第1ラッチノードN2が図10のデータ経路
(1)を通じてデータ‘1’に設定される。同様に、第
2感知及びラッチブロック260のNMOSトランジス
タMN14、MN16、MN17がターンオンされ、N
MOSトランジスタMN15がターンオフされる。結果
的に、第2感知及びラッチブロック260のラッチL2
の第2ラッチノードN6は接地される。すなわち、第2
感知及びラッチブロック260の第1ラッチノードN5
が図10のデータ経路(3)を通じてデータ‘1’に設
定される。
れると、第1及び第2感知及びラッチブロック240、
260のうちのいずれか一つを通じて感知動作が実行さ
れる。先ず、第2感知及びラッチブロック260を通じ
て感知動作が実行されると仮定する。
E、BL0_Oを放電させるために、図9に示したよう
に、制御信号VBLe、VBLo、BLBIAS_E、
BLBIAS_O各々は低レベルから高レベルに遷移す
る。この時、信号ラインには接地電圧GNDが供給され
る。したがって、感知ノードSOとビットラインBL0
_E、BL0_Oは接地電圧になる。
o、BLBIAS_E,BLBIAS_O各々は低レベ
ルになり感知ノードSOとビットラインBL0_Oはフ
ローティング状態になる。この時、ビットラインBL0
_EはNMOSトランジスタMN0を通じて接地電圧G
ND信号ラインに電気的に連結され、ビットラインBL
0_Oは感知ノードSOと電気的に連結される。制御信
号PREが高レベルから低レベルに遷移することによっ
て、感知ノードSOは電源電圧Vccにプリチャージさ
れる。制御信号ラインBLBIAS_Oには電源電圧V
ccより低い特定電圧(例えば、1.5V)が印加さ
れ、ビットラインBL0_OはNMOSトランジスタM
N3を通じて(1.5V−Vth)電圧(ここで、Vt
nはNMOSトランジスタMN3のしきい電圧を示す)
に充電される。この時、NMOSトランジスタMN2は
ターンオフ状態に維持される。その次に、制御信号BL
BIAS_O、PREが各々ローとハイになる。
リセルがオンセル、すなわち、データ‘1’を格納して
いた場合に、このような状態でビットラインBL0_O
の電圧は接地電圧GNDに向けて低くなる。制御信号ラ
インBLBIAS_Oに特定電圧(例えば、1.0V)
が印加されると、NMOSトランジスタMN3はターン
オンされ、感知ノードSOの電圧はメモリセルを通じて
接地電圧GNDに放電される。これはNMOSトランジ
スタMN16がターンオフされるようにする。以後、感
知ノードSO上のデータが第2感知及びラッチブロック
260によってラッチされる。さらに具体的に説明する
と、次の通りである。前述したように、感知ノードSO
は接地電圧GNDを有する。したがって、制御信号LA
T2、nData2が低レベルから高レベルに遷移して
も、第2感知及びラッチブロック260の第1ラッチノ
ードN5は初期に設定されたデータ‘1’をそのままに
維持する。前述した感知動作は図10のデータ経路
(2)を通じて行われる。
が完了すると、再びビットラインBL0_Eに対する感
知動作は次のように行われる。図9に示したように、ま
ず、感知ノードSOとビットラインBL0_Eを放電さ
せるために、制御信号VBLeは高レベルに維持され、
制御信号VBLoは低レベルから高レベルに遷移す
る。信号ラインには接地電圧GNDが供給されるので、
ビットラインBL0_Eと感知ノードSOの電圧は放電
される。
フローティング状態に維持される。以後、制御信号PR
Eが高レベルから低レベルに遷移することによって、感
知ノードSOは電源電圧Vccにプリチャージされる。
制御信号ラインBLBIAS_Eには電源電圧vCCよ
り低い特定電圧(例えば、1.5V)が印加され、その
結果、ビットラインBL0_EはNMOSトランジスタ
MN2を通じて(1.5V−Vtn)電圧(ここで、V
tnはNMOSトランジスタMN2のしきい電圧を示
す)に充電される。すなわち、ビットラインBL0_E
と感知ノードSOが電気的に連結される。この時、NM
OSトランジスタMN3はターンオフ状態に維持され
る。その次に、図9に示したように、制御信号BLBI
AS_E、PREが各々ローとハイになる。
リセルがオフセル、すなわち、データ‘0’を格納して
いた場合に、このような状態でビットラインBL0_E
の(1.5V−Vtn)電圧はそのままに維持される。
ビットラインBL0_Eと感知ノードSOが電気的に連
結されるように制御信号ラインBLBIAS_Oに特定
電圧(例えば、1.0V)が印加される。これはNMO
SトランジスタMN3をターンオンさせ、感知ノードS
Oの電圧は続けて電源電圧Vccに維持される。これは
NMOSトランジスタMN9がターンオンされることを
意味する。以後、感知ノードSO上のデータが第1感知
及びラッチブロック240によってラッチされる。すな
わち、制御信号LAT1、nData1が低レベルから
高レベルに遷移する時に、第1感知及びラッチブロック
240の第1ラッチノードN5にはデータ‘0’がラッ
チされる。
て感知動作が実行される間(図10において、これは、
(3)で表示された太線のデータ経路を通じて行われ
る)、第2感知及びラッチブロック260に格納された
データは図10のデータ経路(1)を通じてデータライ
ンDLに伝達される。さらに具体的に、先ず、データラ
インDLが接地電圧GNDに放電された後、フローティ
ング状態に維持される。その次に、図9に示したよう
に、制御信号Data2、SW2が低レベルから高レベ
ルに遷移し、その結果、第2ラッチノードN6がNMO
SトランジスタMN14、MN13、及び列ゲート回路
160を通じてデータラインDLと電気的に連結され
る。この時、第2ラッチノードN6が接地電圧GNDを
有するので、データラインDLの電圧が放電状態の接地
電圧GNDに維持される。第2ラッチノードN6が電源
電圧Vccを有すると、データラインDLの電圧は接地
電圧GNDから増加される。その結果、データラインD
Lはチャージシェアリング(charge shari
ng)過程によって(Vcc−ΔV)電圧(0<ΔV<
Vcc)を有する。以後、データ出力過程はこの分野の
通常の知識を有する者によく知られているので、省略す
る。
合に、一つの感知及びラッチブロックを通じて感知動作
が実行され、他の一つの感知及びラッチブロックを通じ
てキャッシュ機能を同時に実行するので、本発明によれ
ば、フラッシュメモリ装置の読み出しスピードが非常に
向上する。
動作を説明するための動作タイミング図であり、図12
は本発明のページコピーバック動作によるページバッフ
ァのデータ流れを示す回路図である。以下、本発明によ
るページコピーバック動作を図11及び図12を参照し
て説明する。説明の便宜上、一つのページバッファを用
いてページコピーバック動作を説明する。ページコピー
バック動作は感知動作とプログラム動作に区分される。
ページコピーバック動作を説明する前に、ビットライン
BL0_Eに連結されたメモリセルが選択され、選択さ
れたメモリセルがデータ‘1’を格納すると仮定すれば
感知動作が説明される。そしてビットラインBL0_E
に連結された他のメモリセルが選択されると仮定すれ
ば、プログラム動作が説明される。ページコピーバック
動作はページバッファの第1及び第2感知及びラッチブ
ロックのうちのいずれか一つを用いて実行される。これ
によって、他の一つの感知及びラッチブロックはページ
コピーバック動作が実行される間、非活性化状態に維持
される。ページコピーバック動作は第1感知及びラッチ
ブロック240を通じて説明する。
内のラッチL1が高レベルを有するように初期化され
る。すなわち、感知ノードSOが電源電圧Vccまで充
電されるように、制御信号PREが高レベルから低レベ
ルに遷移する。これはNMOSトランジスタMN9がタ
ーンオンされるようにする。これと同時に、図11に示
したように、制御信号LAT1、Data1は、低レベ
ルから高レベルに遷移する。第1感知及びラッチブロッ
ク240のNMOSトランジスタMN8、MN9、MN
10はターンオンされ、それのNMOSトランジスタM
N7はターンオフされる。結果的に、ラッチL1の第2
ラッチノードN3は接地される。すなわち、第1ラッチ
ノードN2が図12のデータ経路(1)を通じてデータ
‘1’と設定される。図示しないが、第2感知及びラッ
チブロック260のラッチを設定する動作は、第1感知
及びラッチブロック240のそれと同時に実行されるこ
とができる。
チL1がデータ‘1’と設定されると、第1感知及びラ
ッチブロック240を通じて感知動作が実行される。図
11に示したように、感知ノードSOとビットラインB
L0_E、BL0_Oを放電させるために、制御信号V
BLe、VBLo、BLBIAS_E、BLBIAS_
O各々は低レベルから高レベルに遷移する。この時、信
号ラインには接地電圧GNDが供給される。したがっ
て、感知ノードSOとビットラインBL0_E、BL0
_Oは接地電圧になる。
e、BLBIAS_E、BLBIAS_O各々は低レベ
ルになり、感知ノードSOとビットラインBL0_Eは
フローティング状態になる。この時、ビットラインBL
0_OはNMOSトランジスタMN1を通じて接地電圧
GNDの信号ラインに電気的に連結される。制御信号P
REが高レベルから低レベルに遷移することによって、
感知ノードSOは電源電圧Vccにプリチャージされ
る。この時、制御信号ラインBLBIAS_Eには電源
電圧Vccより低い特定電圧(例えば、1.5V)が印
加され、その結果、ビットラインBL0_EはNMOS
トランジスタMN2を通じて1.5V−Vtn電圧に充
電される。この時、NMOSトランジスタMN3はター
ンオフ状態に維持される。その次に、図11に示したよ
うに、制御信号BLBIAS_E、PREが各々ローと
ハイになる。
リセルがオフセル、すなわち、データ‘0’を格納して
いた場合に、このような状態でビットラインBL0_E
の電圧はそのままに維持される。この時に、制御信号ラ
インBLBIAS_Eに特定電圧(例えば、1.0V)
が印加されれば、NMOSトランジスタMN2はターン
オンされ、感知ノードSOの電圧は放電経路がないの
で、電源電圧Vccに維持される。これはNMOSトラ
ンジスタMN9がターンオフされるようにする。以後、
感知ノードSO上のデータが第1感知及びラッチブロッ
ク240によってラッチされる。すなわち、制御信号L
AT1、nData1が低レベルから高レベルに遷移す
る時に、第1感知及びラッチブロック240の第1ラッ
チノードN2はNMOSトランジスタMN7、MN9、
MN10を通じて接地される。これは感知ノードSOが
電源電圧Vccを有するためである。前述した感知動作
は図12のデータ経路(2)を通じて行われる。
L1に格納されたデータが他のページのメモリセルにコ
ピーされる。(またはプログラムされる)。先ず、感知
ノードSOとビットラインBL0_Eの電圧がNMOS
トランジスタMN0、MN2を通じて信号ラインに完全
に放電される。この時に、感知ノードSOの電圧に影響
が与えられる素子(例えば、PMOSトランジスタMP
0)は非活性状態を維持する。
されたデータが感知ノードSOに伝達される。これは、
制御信号LD1が低レベルから高レベルに遷移すること
によって成される。ラッチL1に格納されたデータ値が
‘0’であるので、第2ラッチノードN3は電源電圧V
ccを有する。NMOSトランジスタMN5がターンオ
ンされ、PMOSトランジスタMP1がターンオフされ
ることによって、感知ノードSOは接地電圧GNDを有
する。以後、よく知られた方法に従って、感知ノードS
O上のデータが以前に選択されたページと他のページの
メモリセルにプログラムされる。
る場合に、メモリセル、感知ノードSO、第1ラッチノ
ードN2、第2ラッチノードN3、及び感知ノードSO
のデータ流れは、‘0’→‘1’→‘0’→‘1’→
‘0’である。すなわち、ページコピーバック動作が終
了された時点で見た場合、最初に貯蔵された値が反転さ
れずにそのままにメモリセルに格納される。結果的に、
ページデータが反転されるか否かを貯蔵するための別途
のページコピーフラグセルは不要である。
を前述した説明及び図面に従って説明したが、これは本
発明の単なる適用例に過ぎない。本発明の技術的思想及
び範囲を逸脱しない範囲内での多様な変化及び変更が可
能である。
モリ装置は、二つの感知及びラッチブロックを備えたペ
ージバッファを実現することによって、プログラム/読
み出しキャッシュ機能を支援する。プログラムキャッシ
ュ機能によると、連続してプログラム動作を実行する時
に、第1ページデータをロードする時間を除けば、残り
のページデータのデータロード時間は不要である。さら
に、本発明のページコピーバック動作によると、コピー
されたページデータが反転されるか否かを示す情報を格
納するためのページコピーフラグセルは不要である。し
たがって、ページコピーフラグセルによる信頼性の低下
原因が完全に除去される。
ブロック図である。
ック図である。
態を示す図である。
説明するためのデータ流れ図である。
能を説明するためのデータ流れ図である。
るためのデータ流れ図である。
動作タイミング図である。
のデータ流れを示す回路図である。
作タイミング図である。
のデータ流れを示す回路図である。
するための動作タイミング図である。
ジバッファのデータ流れを示す回路図である。
Claims (34)
- 【請求項1】 複数のワードライン、少なくとも二つの
ビットライン、及び前記ワードラインと前記ビットライ
ンの交差領域に各々配列された複数のメモリセルを含む
アレイと、 前記ビットラインと内部ノードに連結され、前記内部ノ
ードに共通に連結された第1及び第2感知・ラッチブロ
ックを有するレジスタとを含み、 前記内部ノードはスイッチ回路を通じてデータバスと電
気的に連結され、 前記第1及び第2感知・ラッチブロックは、対応するビ
ットラインに対して読み出し又はプログラム動作を個別
的かつ排他的に実行し、 前記第1及び第2感知・ラッチブロックのうちのいずれ
か一つの感知・ラッチブロックによってメモリセルから
データが感知される間又はメモリセルにデータがプログ
ラムされる間に、前記スイッチ回路を通じて前記データ
バスから他の一つの感知・ラッチブロックにデータがロ
ードされ又は前記データバスにデータが出力されること
を特徴とする半導体メモリ装置。 - 【請求項2】 前記レジスタは、 感知ノードと、 プリチャージ制御信号に応答して前記感知ノードを充電
するプリチャージブロックと、 複数のビットライン制御信号に応答して前記ビットライ
ンのうちのいずれか一つを選択し、前記選択されたビッ
トラインを前記感知ノードと選択的に連結するビットラ
イン選択・バイアスブロックとをさらに含むことを特徴
とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項3】 前記第1感知・ラッチブロックは、 第1ラッチノードと第2ラッチノードとを有し、データ
を保持するラッチと、 前記第1及び第2ラッチノード、前記感知ノード、及び
前記内部ノードに連結され、プログラム動作時に前記デ
ータバス上のデータを前記ラッチに伝達する第1伝達回
路と、 前記第2ラッチノードと前記感知ノードとの間に連結さ
れ、前記プログラム動作時に、前記ラッチに保持された
データを前記感知ノードに伝達する第2伝達回路とを含
み、 前記第1ラッチノードは、前記プログラム動作時に、前
記データバスから伝達されたデータを有し、前記第2伝
達回路は前記第2ラッチノードのロジック状態に従って
前記感知ノードをプルアップ又はプルダウンさせること
を特徴とする請求項1または2に記載の半導体メモリ装
置。 - 【請求項4】 前記第1伝達回路は、前記読み出し動作
時に、前記感知ノード上のデータを前記ラッチに伝達
し、その次に、前記ラッチ内のデータを前記スイッチ回
路を通じて前記データバスに伝達することを特徴とする
請求項3に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項5】 前記第1伝達回路は、 前記内部ノードに連結されたソース、第1制御信号に連
結されたゲート、及びドレインを有する第1トランジス
タと、 前記第1トランジスタのドレインに連結されたソース、
前記第1ラッチノードに連結されたドレイン、及び第2
制御信号に連結されたゲートを有する第2トランジスタ
と、 前記第1トランジスタのドレインに連結されたソース、
前記第2ラッチノードに連結されたドレイン、及び第3
制御信号に連結されたゲートを有する第3トランジスタ
と、 前記第1トランジスタのドレインに連結されたドレイ
ン、前記感知ノードに連結されたゲート、及びソースを
有する第4トランジスタと、 前記第4トランジスタのソースに連結されたドレイン、
接地電圧に連結されたソース、及び第4制御信号に連結
されたゲートを有する第5トランジスタとを含むことを
特徴とする請求項3に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項6】 前記第1乃至第5トランジスタはNMO
Sトランジスタで構成されることを特徴とする請求項5
に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項7】 前記第2及び第3制御信号は相補的であ
ることを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装
置。 - 【請求項8】 前記第2及び第3制御信号のロジック状
態は、前記プログラム動作時に、プログラムされるデー
タに従って決められることを特徴とする請求項5に記載
の半導体メモリ装置。 - 【請求項9】 前記第2制御信号は前記感知ノード上の
データが前記ラッチに伝達される時に活性化され、前記
第3制御信号は前記ラッチが所定のロジック状態に設定
される時及び前記ラッチ内のデータが前記データバスに
伝達される時に活性化されることを特徴とする請求項5
に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項10】 前記第2伝達回路は電源電圧と前記感
知ノードとの間に直列に連結された第1及び第2プルア
ップトランジスタと前記感知ノードと接地電圧との間に
直列に連結された第1及び第2プルダウントランジスタ
とを含み、 前記第1プルアップトランジスタと前記第2プルダウン
トランジスタは前記第2ラッチノードのロジック状態に
従ってスイッチされ、前記第2プルアップトランジスタ
はロード制御信号に従ってスイッチされ、前記第1プル
アップトランジスタは前記ロード制御信号の反転信号に
従ってスイッチされることを特徴とする請求項3に記載
の半導体メモリ装置。 - 【請求項11】 前記第2感知・ラッチブロックは、 第1ラッチノードと第2ラッチノードを有し、データを
保持するラッチと、 前記第1及び第2ラッチノード、前記感知ノード、及び
前記内部ノードに連結され、プログラム動作時に、前記
データバス上のデータを前記ラッチに伝達する第1伝達
回路と、 前記第2ラッチノードと前記感知ノードとの間に連結さ
れ、前記プログラム動作時に、前記ラッチに保持された
データを前記感知ノードに伝達する第2伝達回路とを含
み、 前記第1ラッチノードは、前記プログラム動作時に、前
記データバスから伝達されたデータを有し、前記第2伝
達回路は前記第2ラッチノードのロジック状態に従って
前記感知ノードをプルアップ又はプルダウンさせること
を特徴とする請求項1または2に記載の半導体メモリ装
置。 - 【請求項12】 前記第1伝達回路は、前記読み出し動
作時に、前記感知ノード上のデータを前記ラッチに伝達
し、その次に、前記ラッチ内のデータを前記スイッチ回
路を通じて前記データバスに伝達することを特徴とする
請求項11に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項13】 前記第1伝達回路は、 前記内部ノードに連結されたソース、第1制御信号に連
結されたゲート、及びドレインを有する第1トランジス
タと、 前記第1トランジスタのドレインに連結されたソース、
前記第1ラッチノードに連結されたドレイン、及び第2
制御信号に連結されたゲートを有する第2トランジスタ
と、 前記第1トランジスタのドレインに連結されたソース、
前記第2ラッチノードに連結されたドレイン、及び第3
制御信号に連結されたゲートを有する第3トランジスタ
と、 前記第1トランジスタのドレインに連結されたドレイ
ン、前記感知ノードに連結されたゲート、及びソースを
有する第4トランジスタと、 前記第4トランジスタのソースに連結されたドレイン、
接地電圧に連結されたソース、及び第4制御信号に連結
されたゲートを有する第5トランジスタとを含むことを
特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項14】 前記第1乃至第5トランジスタはNM
OSトランジスタで構成されることを特徴とする請求項
13に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項15】 前記第2及び第3制御信号は相補的で
あることを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ
装置 - 【請求項16】 前記第2及び第3制御信号のロジック
状態は、前記プログラム動作時に、プログラムされるデ
ータに従って決められることを特徴とする請求項13に
記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項17】 前記第2制御信号は前記感知ノード上
のデータが前記ラッチに伝達される時に活性化され、前
記第3制御信号は前記ラッチが所定のロジック状態と設
定される時及び前記ラッチ内のデータが前記データバス
に伝達される時に活性化されることを特徴とする請求項
13に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項18】 前記第2伝達回路は電源電圧と前記感
知ノードとの間に直列に連結された第1及び第2プルア
ップトランジスタと前記感知ノードと接地電圧との間に
直列に連結された第1及び第2プルダウントランジスタ
とを含み、 前記第1プルアップトランジスタと前記第2プルダウン
トランジスタは前記第2ラッチノードのロジック状態に
従ってスイッチされ、前記第2プルアップトランジスタ
はロード制御信号に従ってスイッチされ、前記第1プル
アップトランジスタは前記ロード制御信号の反転信号に
従ってスイッチされることを特徴とする請求項11に記
載の半導体メモリ装置。 - 【請求項19】 前記ページコピーバック動作が実行さ
れる時に、前記感知ノード上のデータは前記第1及び第
2感知・ラッチブロックのうちのいずれか一つの第1伝
達回路を通じて前記ラッチに伝達され、その次に、前記
第ラッチ内に保持されたデータは第2伝達回路を通じて
前記感知ノードに伝達されることを特徴とする請求項3
または11に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項20】 前記第1及び第2感知・ラッチブロッ
クのうちのいずれか一つが前記ページコピーバック動作
を実行する時に、他の一つの感知・ラッチブロックは非
活性化されることを特徴とする請求項19に記載の半導
体メモリ装置。 - 【請求項21】 各セルストリングが対応するビットラ
インに電気的に連結され、各々のセルストリングに対応
するビットラインのうちの二つの隣接したビットライン
がビットライン対を形成するように配置された複数のセ
ルストリングを含むメモリセルアレイと、 前記ビットライン対に各々連結された複数の単位ページ
バッファと、 少なくとも一つの単位ページバッファを選択し、前記選
択された単位ページバッファをデータバスと連結する列
ゲート回路とを含み、 前記単位ページバッファ各々は、 感知ノードと、 前記列ゲート回路を通じて前記データバスに連結される
内部ノードと、 ビットライン制御信号に応答して対応する対のビットラ
インのうちのいずれか一つを選択し、前記選択されたビ
ットラインを前記感知ノードに連結するビットライン選
択・バイアスブロックと、 プリチャージ制御信号に応答して前記感知ノードを充電
するプリチャージブロックと、 前記感知ノードと前記内部ノードとの間に連結された第
1感知・ラッチブロックと、 前記感知ノートと前記内部ノードとの間に連結された第
2感知・ラッチブロックとを含み、 前記第1及び第2感知・ラッチブロックは対応する対の
ビットラインに対して読み出し又はプログラム動作を個
別的かつ排他的に実行し、 前記第1及び第2感知・ラッチブロックのうちのいずれ
か一つの感知・ラッチブロックによってメモリセルから
データが感知される間又はメモリセルにデータがプログ
ラムされる間に、前記スイッチ回路を通じて前記データ
バスから他の一つの感知・ラッチブロックにデータがロ
ードされ又は電気データバスにデータが出力されること
を特徴とする不揮発性半導体メモリ装置。 - 【請求項22】 前記第1及び第2感知・ラッチブロッ
ク各々は、 第1ラッチノードと第2ラッチノードとを有しデータを
保持するラッチと、 前記第1及び第2ラッチノード、前記感知ノード、及び
前記内部ノードに連結され、プログラム動作時に、前記
データバス上のデータを前記ラッチに伝達する第1伝達
回路と、 前記第2ラッチノードと前記感知ノードとの間に連結さ
れ、前記プログラム動作時に、前記ラッチに保持された
データを前記感知ノードに伝達する第2伝達回路とを含
み、 前記第1ラッチノードは前記プログラム動作時に前記デ
ータバスから伝達されたデータを有し、前記第2伝達回
路は前記第2ラッチノードのロジック状態に従って前記
感知ノードをプルアップ又はプルダウンさせることを特
徴とする請求項21に記載の不揮発性半導体メモリ装
置。 - 【請求項23】 前記第1伝達回路は、前記読み出し動
作時に、前記感知ノード上のデータを前記ラッチに伝達
し、その次に、前記ラッチ内のデータを前記スイッチ回
路を通じて前記データバスに伝達することを特徴とする
請求項22に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項24】 前記第1伝達回路は、 前記内部ノードに連結されたソース、第1制御信号に連
結されたゲート、及びドレインを有する第1NMOSト
ランジスタと、 前記第1NMOSトランジスタのドレインに連結された
ソース、前記第1ラッチノードに連結されたドレイン、
及び第2制御信号に連結されたゲートを有する第2NM
OSトランジスタと、 前記第1NMOSトランジスタのドレインに連結された
ソース、前記第2ラッチノードに連結されたドレイン、
及び第3制御信号に連結されたゲートを有する第3NM
OSトランジスタと、 前記第1NMOSトランジスタのドレインに連結された
ドレイン、前記感知ノードに連結されたゲート、及びソ
ースを有する第4NMOSトランジスタと、 前記第4NMOSトランジスタのソースに連結されたド
レイン、接地電圧に連結されたソース、及び第4制御信
号に連結されたゲートを有する第5NMOSトランジス
タとを含むことを特徴とする請求項22に記載の不揮発
性半導体メモリ装置。 - 【請求項25】 前記第2伝達回路は、電源電圧と前記
感知ノードとの間に直列に連結された第1及び第2プル
アップトランジスタと前記感知ノードと接地電圧との間
に直列に連結された第1及び第2プルダウントランジス
タとを含み、 前記第1プルアップトランジスタと前記第2プルダウン
トランジスタは前記第2ラッチノードのロジック状態に
従ってスイッチされ、前記第2プルアップトランジスタ
はロード制御信号に従ってスイッチされ、前記第1プル
アップトランジスタは前記ロード制御信号の反転信号に
従ってスイッチされることを特徴とする請求項22に記
載の不揮発性半導体メモリ装置。 - 【請求項26】 前記メモリ装置はコピーされたページ
データが反転されるか否かを示す情報を格納するための
別途のページコピーフラグセルなしに、ページコピー−
バック動作を実行することを特徴とする請求項21に記
載の不揮発性半導体メモリ装置。 - 【請求項27】 前記ページコピーバック動作が実行さ
れる時に、前記感知ノード上のデータは前記第1及び第
2感知・ラッチブロックのうちのいずれか一つの第1伝
達回路を通じて前記ラッチに伝達され、その次に、前記
ラッチ内に保管されたデータは第2伝達回路を通じて前
記感知ノードに伝達されることを特徴とする請求項22
または26に記載の不揮発性半導体メモリ装置。 - 【請求項28】 前記第1及び第2感知・ラッチブロッ
クのうちのいずれか一つが前記ページコピーバック動作
を実行する時に、他の一つの感知・ラッチブロックは非
活性化されることを特徴とする請求項27に記載の不揮
発性半導体メモリ装置。 - 【請求項29】 前記第2及び第3制御信号は相補的で
あることを特徴とする請求項24に記載の不揮発性半導
体メモリ装置。 - 【請求項30】 前記第2及び第3制御信号のロジック
状態は、前記プログラム動作時に、プログラムされるデ
ータに従って決められることを特徴とする請求項24に
記載の不揮発性半導体メモリ装置。 - 【請求項31】 前記第2制御信号は前記感知ノード上
のデータが前記ラッチに伝達される時に活性化され、前
記第3制御信号は前記ラッチが所定のロジック状態と設
定される時及び前記ラッチ内のデータが前記データバス
に伝達される時に活性化されることを特徴とする請求項
24に記載の不揮発性半導体メモリ装置。 - 【請求項32】 複数のセルストリングを含むメモリセ
ルアレイと、前記セルストリング各々に対応するビット
ラインに電気的に連結され、前記セルストリング各々に
対応するビットラインのうちの二つの隣接したビットラ
インはビットライン対を形成し前記ビットライン対に各
々連結された複数の単位ページバッファと、少なくとも
一つの単位ページバッファを選択し前記選択された単位
ページバッファをデータバスと連結する列ゲート回路と
を含む不揮発性半導体メモリ装置のプログラム方法にお
いて、 前記選択された単位ページバッファの第1感知・ラッチ
ブロックにデータをロードする段階と、 前記第1感知・ラッチブロック内のデータを用いて第1
プログラム動作を実行すると同時に、前記選択された単
位ページバッファの第2感知・ラッチブロックにデータ
をロードする段階と、 前記第2感知・ラッチブロック内のデータを用いて第2
プログラム動作を実行すると同時に、前記第1感知・ラ
ッチブロックにデータをロードする段階と、 を含み、ページデータの全部が前記メモリセルアレイ内
にプログラムされるまで前記第1及び第2プログラム動
作を繰り返して実行することを含むことを特徴とするプ
ログラム方法。 - 【請求項33】 複数のセルストリングを含むメモリセ
ルアレイと、前記セルストリング各々は対応するビット
ラインに電気的に連結され、前記セルストリング各々に
対応するビットラインのうちの二つの隣接したビットラ
インはビットライン対を形成し前記ビットライン対に各
々連結された複数の単位ページバッファと、少なくとも
一つの単位ページバッファを選択し前記選択された単位
ページバッファをデータバスと連結する列ゲート回路と
を含む不揮発性半導体メモリ装置の読み出し方法におい
て、 前記選択された単位ページバッファに対応する一対のビ
ットラインのうちのいずれか一つを通じて前記メモリセ
ルアレイからデータを感知して前記選択された単位ペー
ジバッファの第1感知・ラッチブロックにラッチする段
階と、 前記第1感知・ラッチブロック内のデータを外部に出力
すると同時に前記選択された単位ページバッファに対応
するビットラインのうちの他の一つを通じて前記メモリ
セルアレイからデータを感知して前記選択された単位ペ
ージバッファの第2感知・ラッチブロックにラッチする
段階と、 を含み、ページデータの全部が外部に出力されるまで前
記感知動作を繰り返して実行することを含むことを特徴
とする読み出し方法。 - 【請求項34】 各セルストリングが対応するビットラ
インに電気的に連結され、各々のセルストリングに対応
するビットラインのうちの二つの隣接したビットライン
がビットライン対を形成し、各セルストリングが対応す
るワードラインに連結されたメモリセルを有する、複数
のセルストリングを含むメモリセルアレイと、前記ビッ
トライン対に各々連結された複数の単位ページバッファ
と、少なくとも一つの単位ページバッファを選択し前記
選択された単位ページバッファをデータバスと連結する
列ゲート回路を含む不揮発性半導体メモリ装置のコピー
バック方法において、 前記ワードラインのうち選択されたワードラインに連結
されたメモリセルからデータを感知して前記単位ページ
バッファ各々の第1または第2感知・ラッチブロックで
ラッチする段階と、 前記第1または第2感知・ラッチブロックにラッチされ
たデータを前記選択されたワードラインを除く他のワー
ドラインのうちの一つに連結されたメモリセルにプログ
ラムする段階とを含み、 前記ラッチされたデータは前記プログラムされたデータ
と同一の状態を有することを特徴とするコピーバック方
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