JP2010009689A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory device having a write means which controls a threshold value of a memory cell at high speed and with high accuracy without complicating write control. <P>SOLUTION: A word voltage supply means 20 writes information by applying word voltage to respective memory cells corresponding to a step voltage adding signal of a verify means 30. The verify means 30 determines repeatedly degree of changes of threshold values of respective memory cells for each of a plurality of determination levels, repeats outputting the step voltage adding signal to which step voltage becoming smaller in accordance with the determination result is added to the word voltage supply means 20, and sets all threshold values of respective memory cells to a predetermined threshold value while stopping writing to the memory cells having reached the predetermined threshold value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、不揮発性半導体記憶の書き込みに係り、詳しくは、高速、且つ高精度にメモリセルの閾値を制御することが可能な書き込み手段を有する不揮発性半導体記憶装置に関する。   The present invention relates to writing of a nonvolatile semiconductor memory, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device having a writing means capable of controlling a threshold value of a memory cell at high speed and with high accuracy.

多値セルから成るメモリチップなど、書き込み時にメモリの閾値を高精度に制御する必要がある場合、ISPP(Incremental Step Pulse Programming)などのゲート電圧ステップ方式による書き込み方式が適用される。ところが、ISPPでは、多段階にゲート電圧をステップアップしていくため、メモリセルのバラツキにより書き込み時間が遅くなるという問題が発生する。   When it is necessary to control the memory threshold with high precision at the time of writing, such as a memory chip composed of multi-value cells, a writing method using a gate voltage step method such as ISPP (Incremental Step Pulse Programming) is applied. However, in ISPP, the gate voltage is stepped up in multiple steps, and thus there is a problem that the writing time is delayed due to variations in memory cells.

ISPPゲート電圧ステップ方式による書き込み方式について説明する。図5は、ISPP電圧ステップ方式によるワード電圧とメモリセルの閾値との関係を示すセル書き込み図である。横軸は、書き込み時のワード電圧を示し、縦軸は、その条件で一定時間書き込みを行った後の、メモリセル閾値電圧Vtmを示す。   A writing method using the ISPP gate voltage step method will be described. FIG. 5 is a cell writing diagram showing the relationship between the word voltage and the memory cell threshold value by the ISPP voltage step method. The horizontal axis shows the word voltage at the time of writing, and the vertical axis shows the memory cell threshold voltage Vtm after writing for a certain time under the conditions.

図5において、2本の斜め線のうち、閾値が高い側の線が、書き込みが早いセルの書き込み動作を示し、低い側の線が、書き込みが遅いセルの書き込み動作を示している。全てのメモリセルの閾値は、矢印で示されるこの2本の線の間にばらついて分布し、矢印の右端に相当するセルが書き込みの遅いメモリセルを示している。ワード線の書き込み開始電圧は、書き込み単位の全てのメモリセルに対し、書き込みが早いセルがオーバープログラムされないように設定されている。閾値が高い側の線の左側の矢印で示される範囲は、書き込みが早いセルがオーバープログラムされないように設定されるマージン電圧を示す。書き込み単位の全てのメモリセルの書き込みが完了する際のワード電圧は、書き込みの遅いメモリセルによって決定される。   In FIG. 5, of the two diagonal lines, the line with the higher threshold indicates the write operation of the cell with faster writing, and the line with the lower side indicates the write operation of the cell with the slower write. The threshold values of all the memory cells are distributed between the two lines indicated by the arrows, and the cell corresponding to the right end of the arrow indicates a memory cell that is slowly written. The write start voltage of the word line is set so that the fast write cell is not over-programmed with respect to all the memory cells in the write unit. A range indicated by an arrow on the left side of a line with a higher threshold indicates a margin voltage set so that a cell with fast writing is not overprogrammed. The word voltage when writing of all the memory cells in the writing unit is completed is determined by the memory cell that is slow to write.

書き込みが早いセルと書き込みの遅いメモリセルとの間の書き込み完了に必要なワード電圧のバラツキをVcg−rangeとし、書き込みが早いセルがオーバープログラムされないように設定されるマージン電圧をVcg−marginとし、書き込み電圧が単調増加するステップ電圧をΔVcgとすると、書き込み完了に必要な書き込み回数Nは以下の式で表される。
N=(Vcg−range+Vcg−margin)/ΔVcg+1
例えば、Vcg−range=1.6V、Vcg−margin=0.5V、ΔVcg=0.1Vとすると、書き込み回数Nは、22回となる。
Vcg-range is a variation in word voltage necessary for completion of writing between a cell with early writing and a memory cell with slow writing, and a margin voltage set so that a cell with early writing is not overprogrammed is Vcg-margin. Assuming that the step voltage at which the write voltage monotonously increases is ΔVcg, the number N of times of writing required for completion of writing is expressed by the following equation.
N = (Vcg−range + Vcg−margin) / ΔVcg + 1
For example, if Vcg-range = 1.6V, Vcg-margin = 0.5V, and ΔVcg = 0.1V, the number of times of writing N is 22 times.

この書き込み動作を、再び図5において詳しく説明する。書き込み単位の全てのメモリセルの閾値Vtm11が、‘11’で示される閾値バラツキで分布しているものとする。この全てのメモリセルの閾値を、‘10’で示されるバラツキで分布している閾値Vtm10に変化させる書き込みを行う場合、書き込みが早いセルがオーバープログラムされないように設定されるマージン電圧の下限電圧(Vcg1=2.7)を、ワード電圧として書き込み単位の全てのメモリセルに印加し、変化した閾値が閾値Vtm10の分布に入るメモリセルがあれば、そのセルの書き込みを完了する。   This write operation will be described again in detail with reference to FIG. It is assumed that the threshold values Vtm11 of all the memory cells in the writing unit are distributed with a threshold variation indicated by '11'. When writing is performed to change the threshold values of all the memory cells to the threshold value Vtm10 distributed with variation indicated by '10', a lower limit voltage (a margin voltage that is set so as not to overprogram the cells that are written quickly) Vcg1 = 2.7) is applied as a word voltage to all memory cells in the writing unit, and if there is a memory cell whose changed threshold value falls within the distribution of the threshold value Vtm10, the writing of that cell is completed.

続いてステップ電圧(ΔVcg=0.1V)をVcg1=2.7Vの電圧に連続的に加算し、加算する度に書き込みを完了したメモリセル以外のセルを読み出し、変化した閾値が閾値Vtm10の分布に入るメモリセルがあれば、そのセルの書き込みを完了し、ワード電圧が、ワード電圧のバラツキVcg−rangeの上限に到達する電圧、Vcg2=5.5Vになるまで繰り返す。この場合、書き込み回数Nは、29回となる。同様に、‘01’で示されるバラツキで分布している閾値Vtm01に変化させる書き込みを行う場合は、Vcg3=4.5V及びVcg4=7.2Vであるため、書き込み回数Nは、28回となる。   Subsequently, the step voltage (ΔVcg = 0.1V) is continuously added to the voltage of Vcg1 = 2.7V, and each time the addition is performed, cells other than the memory cell that has been written are read, and the changed threshold value is the distribution of the threshold Vtm10 If there is a memory cell that enters, the writing of the cell is completed, and the process is repeated until the word voltage reaches a voltage Vcg2 = 5.5V at which the word voltage reaches the upper limit of the variation Vcg-range of the word voltage. In this case, the write count N is 29 times. Similarly, when writing is performed to change to the threshold value Vtm01 distributed with variations indicated by “01”, since Vcg3 = 4.5V and Vcg4 = 7.2V, the number of times of writing N is 28 times. .

このことから、メモリセルの閾値を所定の値に設定するための書き込み完了に要する時間は、ワード電圧を印加し、閾値の変化を判定し、書き込み完了のメモリセルを除き、次のワード電圧を印加するまでの時間をTとすると、閾値Vtm10の場合は、29・Tの時間を必要とし、閾値Vtm01の場合は、28・Tの時間を必要とする。この時間を低減するには、書き込み回数Nを減らす必要がある。   From this, the time required for the completion of writing to set the threshold value of the memory cell to a predetermined value is determined by applying a word voltage, determining a change in the threshold value, excluding the memory cell that has been written, and then setting the next word voltage. Assuming that the time until application is T, in the case of the threshold value Vtm10, a time of 29 · T is required, and in the case of the threshold value Vtm01, a time of 28 · T is required. In order to reduce this time, it is necessary to reduce the number N of times of writing.

特許文献1には、書き込み時間の増加を抑えつつ、書き込み後の閾値電圧の分布幅を狭めることを目的に、電気的にデータの書換えが可能な不揮発性半導体メモリセルにデータを書き込む書き込み回路であり、メモリセルに書き込み電圧と書き込み制御電圧とを供給してメモリセルに書き込みを行ってメモリセルの書き込み状態を変化させ、書き込み制御電圧の供給状態を変えて書き込み状態の変化速度を緩和し、書き込み制御電圧の供給状態を更に変えて緩和された書き込み状態の変化速度を制御し、書き込み状態の変化速度が緩和されている間にメモリセルに対する書き込みを完了させる旨の記載がされている。ところがこれによると、メモリセルの書き込み状態を変化させるために、書き込み電圧と書き込み制御電圧との2つの電圧レベルを制御して供給するため、制御が複雑となる。
特開2005−174414号公報
Patent Document 1 discloses a writing circuit for writing data to a nonvolatile semiconductor memory cell in which data can be electrically rewritten for the purpose of narrowing the distribution width of threshold voltage after writing while suppressing an increase in writing time. Yes, by supplying a write voltage and a write control voltage to the memory cell, writing to the memory cell to change the write state of the memory cell, changing the supply state of the write control voltage to reduce the change speed of the write state, It is described that the supply state of the write control voltage is further changed to control the relaxed write state change speed, and the write to the memory cell is completed while the write state change speed is relaxed. However, according to this, since the two voltage levels of the write voltage and the write control voltage are controlled and supplied in order to change the write state of the memory cell, the control becomes complicated.
JP 2005-174414 A

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、書き込み制御を複雑にすることなく、高速に、且つ高精度にメモリセルの閾値を制御することが可能な書き込み手段を有する不揮発性半導体記憶装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to control the threshold value of the memory cell at high speed and with high accuracy without complicating the write control. An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device having a writing means.

本発明の不揮発性半導体記憶装置は、複数の書き込み電圧レベルのワード電圧をメモリセルアレイ上の各ワード線に供給するワード電圧供給手段と、複数の書き込み電圧レベルに対するメモリアレイの各メモリセルの閾値の変化を複数の判定レベルに対応して判定するベリファイ手段とを有する不揮発性半導体記憶装置であって、ワード電圧供給手段は、最初の書き込み電圧を各メモリセルに印加し、その後、ベリファイ手段から出力されるステップ電圧加算信号に応じたワード電圧を各メモリセルに印加して書き込みを行い、ベリファイ手段は、書き込まれた各メモリセルの閾値の変化の度合いを複数の判定レベル毎に繰り返し判定し、その判定結果に応じて変更されるステップ電圧を加算したステップ電圧加算信号をワード電圧供給手段に出力するプロセスを繰り返し、所定の閾値に達したメモリセルに対しては書き込みを停止させながら、各メモリセルの全ての閾値を所定の閾値に設定することを特徴とする。これにより、書き込み時のワード電圧のステップ電圧は、ベリファイの判定レベルの電圧差を基に次第に小さな値に変更される。   The nonvolatile semiconductor memory device of the present invention includes a word voltage supply means for supplying a word voltage of a plurality of write voltage levels to each word line on the memory cell array, and a threshold value of each memory cell of the memory array for the plurality of write voltage levels. A non-volatile semiconductor memory device having verify means for judging a change corresponding to a plurality of judgment levels, wherein a word voltage supply means applies an initial write voltage to each memory cell and then outputs it from the verify means The word voltage corresponding to the step voltage addition signal is applied to each memory cell to perform writing, and the verifying means repeatedly determines the degree of change in the threshold value of each written memory cell for each of a plurality of determination levels, The step voltage addition signal obtained by adding the step voltage changed according to the determination result is used as the word voltage supply means. Repeat the process of outputting, while stopping the write to the memory cell reaches a predetermined threshold value, and sets all threshold values of the memory cells to a predetermined threshold value. As a result, the step voltage of the word voltage at the time of writing is gradually changed to a smaller value based on the voltage difference between the verification determination levels.

本発明の不揮発性半導体記憶装置の最初の書き込み電圧は、各メモリセルのうち書き込みが早いメモリセルがオーバープログラムされないように設定された書き込み開始電圧であり、最後の判定レベルは、書き込み完了判定レベルであることを特徴とする。これにより、書き込み開始及び終了時のオーバープログラムが抑止される。   The first write voltage of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is a write start voltage that is set so that a memory cell that is fast written out of each memory cell is not over-programmed, and the last determination level is a write completion determination level It is characterized by being. As a result, overprogramming at the start and end of writing is suppressed.

本発明の不揮発性半導体記憶装置のステップ電圧は、書き込み完了判定レベルと最初の判定レベルとのレベル差を上回らない最大のステップ電圧と、複数の判定レベルのうち最初の判定レベルと最後の判定レベルの一つ前の判定レベルを除く各判定レベルと書き込み完了判定レベル間のレベル差を上回らない中間段階のステップ電圧と、複数の判定レベルの最後の判定レベルとその一つ前の判定レベルとのレベル差を任意の数で分割した最小ステップ電圧とを有することを特徴とする。これにより、書き込み回数が最少となるよう制御される。   The step voltage of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention includes a maximum step voltage that does not exceed the level difference between the write completion determination level and the first determination level, and the first determination level and the last determination level among a plurality of determination levels. An intermediate step voltage that does not exceed the level difference between each judgment level except the previous judgment level and the write completion judgment level, and the last judgment level of the plurality of judgment levels and the previous judgment level. And a minimum step voltage obtained by dividing the level difference by an arbitrary number. As a result, the number of writes is controlled to be minimized.

本発明の不揮発性半導体記憶装置のメモリアレイが多値セルにより構成され、多値セルの各々の閾値を所定の多値の閾値に書き込みを行うため、多値セルの各々の閾値に対する複数の判定レベルに対応するステップ電圧を発生する動作を繰り返して書き込みを行い、所定の閾値に達したメモリセルに対しては書き込みを完了させながら、多値セルの全ての閾値を所定の閾値に設定することを特徴とする。これにより、多値セルにおける書き込み時のワード電圧のステップ電圧が、同様に、ベリファイの判定レベルの電圧差を基に次第に小さな値に変更される。   Since the memory array of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is composed of multi-value cells and each threshold value of the multi-value cell is written to a predetermined multi-value threshold value, a plurality of determinations for each threshold value of the multi-value cell are performed. Writing is performed by repeating the operation of generating a step voltage corresponding to the level, and all threshold values of the multi-value cell are set to the predetermined threshold value while completing the writing to the memory cell that has reached the predetermined threshold value. It is characterized by. As a result, the step voltage of the word voltage at the time of writing in the multi-value cell is similarly changed to a gradually smaller value based on the voltage difference of the verification determination level.

本発明の不揮発性半導体記憶装置の多値セルの各々に所定の閾値の書き込みを行うため、最初の書き込み電圧は、多値セルのうち書き込みが早いメモリセルがオーバープログラムされないように設定された書き込み開始電圧であり、最後の判定レベルは、書き込み完了判定レベルであることを特徴とする。これにより、多値セルにおける書き込み開始及び終了時のオーバープログラムが抑止される。   In order to perform writing with a predetermined threshold value to each of the multi-value cells of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the initial write voltage is set so that the memory cells that are written earlier among the multi-value cells are not over-programmed. It is a start voltage, and the last determination level is a write completion determination level. As a result, overprogramming at the start and end of writing in the multilevel cell is suppressed.

本発明の不揮発性半導体記憶装置の多値セルの各々に対して複数の判定レベル毎に発生するステップ電圧は、書き込み完了判定レベルと最初の判定レベルとのレベル差を上回らない最大のステップ電圧と、複数の判定レベルのうち最初の判定レベルと最後の判定レベルの一つ前の判定レベルを除く各判定レベルと書き込み完了判定レベル間のレベル差を上回らない中間段階のステップ電圧と、複数の判定レベルの最後の判定レベルとその一つ前の判定レベルとのレベル差を任意の数で分割した最小ステップ電圧とを有することを特徴とする。これにより、多値セルにおける書き込み回数が最少となるよう制御される。   The step voltage generated for each of the plurality of determination levels for each of the multilevel cells of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is the maximum step voltage that does not exceed the level difference between the write completion determination level and the first determination level. The intermediate step voltage that does not exceed the level difference between each judgment level and the write completion judgment level excluding the judgment level immediately before the first judgment level and the last judgment level among the plurality of judgment levels, and the plurality of judgments It has a minimum step voltage obtained by dividing a level difference between the last determination level of the level and the previous determination level by an arbitrary number. Thus, the number of times of writing in the multi-value cell is controlled to be minimized.

本発明の不揮発性半導体記憶装置の多値セルの閾値の変化を判定するベリファイ手段が、多値セルの読み出し時の多値レベルを判定する複数の判定レベルと、書き込み対象セルの閾値の変化を判定する複数の判定レベルとを切り替える切換手段を有していることを特徴とする。これにより、簡単な切り替え操作で、メモリの用途切り替えが行なわれる。   The verify means for determining the change of the threshold value of the multi-value cell of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention includes a plurality of determination levels for determining the multi-value level at the time of reading the multi-value cell and the change of the threshold value of the write target cell It has a switching means for switching between a plurality of determination levels to be determined. Thereby, the usage of the memory is switched by a simple switching operation.

本発明によれば、書き込み時のワード電圧のステップ電圧をベリファイの判定レベルの電圧差を基に次第に小さな値に変更することにより、書き込み制御を複雑にすることなく書き込み動作を行う回数を軽減ことができるため、高速、且つ高精度にメモリセルの閾値を制御することができる書き込み手段を有する不揮発性半導体記憶装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, the number of times of performing a write operation can be reduced without complicating the write control by changing the step voltage of the word voltage at the time of writing to a gradually smaller value based on the voltage difference of the verification determination level. Therefore, it is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device having writing means that can control the threshold value of the memory cell with high speed and high accuracy.

図1は、本発明による不揮発性半導体記憶装置の実施例を示す装置構成のブロック図である。図1において、不揮発性半導体記憶装置100は、メモリセルアレイ10、ワード電圧供給手段20、及びベリファイ手段30を有している。ワード電圧供給手段20は、プログラムカウンタ22、ワード電圧発生器24、及びXデコーダ26を有している。ベリファイ手段30は、センスアンプ33、及びベリファイチェック回路37を有している。   FIG. 1 is a block diagram of a device configuration showing an embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. In FIG. 1, the nonvolatile semiconductor memory device 100 includes a memory cell array 10, a word voltage supply unit 20, and a verify unit 30. The word voltage supply means 20 includes a program counter 22, a word voltage generator 24, and an X decoder 26. The verifying unit 30 includes a sense amplifier 33 and a verify check circuit 37.

図2は、本発明による実施例の書き込み時のワード電圧とメモリセルの閾値との関係を示すセル書き込み図である。図5との共通の項目については、説明を省略する。図1の回路を基に、図2の書き込み動作を説明する。ベリファイ手段30は、3レベルのベリファイレベルV1(4V)、V2(5V)、及びV3(6V)を有し、初期閾値Vtm11が、‘11’の領域で示される閾値バラツキで分布している書き込み単位のメモリセルを、ベリファイレベルV3(6V)を超えた‘00’の領域で示されるバラツキで分布している閾値Vtm00に全て変化させる書き込みを行うとする。ただし、以下の記載では、発明内容を簡単に説明するため、図2中に丸で示す3ビットのセルを書き込み単位として説明する。   FIG. 2 is a cell writing diagram showing the relationship between the word voltage at the time of writing and the threshold value of the memory cell in the embodiment according to the present invention. Description of items common to FIG. 5 is omitted. The write operation of FIG. 2 will be described based on the circuit of FIG. The verify means 30 has three levels of verify levels V1 (4V), V2 (5V), and V3 (6V), and the initial threshold value Vtm11 is distributed with the threshold variation indicated by the region '11'. It is assumed that writing is performed to change all the memory cells in the unit to the threshold value Vtm00 distributed in the variation indicated by the region of “00” exceeding the verify level V3 (6V). However, in the following description, a 3-bit cell indicated by a circle in FIG.

最初にワード電圧供給手段20のワード電圧発生器24は、書き込みが早いセルがオーバープログラムされないように設定されたマージン電圧の下限に到達する電圧である書き込み開始電圧(Vcg1=2.5V)を、Xデコーダ26を介して書き込み単位の全てのメモリセルに印加する。ベリファイ手段30のセンスアンプ33は、変化した閾値が閾値Vtm10もしくはVtm01の範囲に入るメモリセルがあるか否かを、判定レベルとなるベリファイレベルV1/V2/V3を基に判断し、ステップ電圧を決定する2ビットのディジタル値SAOUTをベリファイチェック回路37に出力する。ベリファイチェック回路37は、この2ビットのディジタル値を基に、ディジタル値で成るステップ電圧を加算したステップ電圧加算信号PGSKIPを出力する。   First, the word voltage generator 24 of the word voltage supply means 20 sets a write start voltage (Vcg1 = 2.5 V), which is a voltage that reaches the lower limit of the margin voltage set so that a cell with fast writing is not overprogrammed. The voltage is applied to all memory cells in the writing unit via the X decoder 26. The sense amplifier 33 of the verify means 30 determines whether there is a memory cell whose changed threshold value falls within the range of the threshold value Vtm10 or Vtm01 based on the verify level V1 / V2 / V3 that is the determination level, and determines the step voltage. The 2-bit digital value SAOUT to be determined is output to the verify check circuit 37. The verify check circuit 37 outputs a step voltage addition signal PGSKIP obtained by adding a step voltage composed of a digital value based on the 2-bit digital value.

最初に、図2中のケース1を説明する。閾値がベリファイレベルV1を越えて閾値Vtm10の範囲に入るメモリセルがなければ、全てのセルの閾値はまだ閾値Vtm11の範囲内に留まっているため、最大のステップ電圧であるベリファイレベルの差(V3−V1=2ボルト)の電圧を更に加えても、ベリファイレベルV3をはるかに超えてオーバープログラムされるセルが発生することはない。このため、センスアンプ33は、閾値Vtm10及びVtm01の範囲に入るメモリセルが無いことを示し、ステップ電圧を決定する2ビットのディジタル値SAOUT(全てのSAOUTが‘11’もしくは‘00’)を出力し、ベリファイチェック回路37はこれを基に、書き込み開始電圧に最大のステップ電圧2Vを加えた4.5Vの電圧をワード電圧発生器24に発生させるための、電圧制御信号PGSKIPを出力する。プログラムカウンタ22はこのPGSKIPを基に、ワード電圧制御信号PGCOUNTを出力する。ワード電圧発生器24はこのPGCOUNTを受信し、4.5Vのワード電圧VPWを、Xデコーダ26を介してメモリセルに印加する。 First, case 1 in FIG. 2 will be described. Without memory cell threshold is in the range of the threshold Vtm10 beyond the verify level V1, since the threshold values of all the cells remains still within the range of the threshold value Vtm11, difference verify level is the largest step voltage (V3 Further application of a voltage of −V1 = 2 volts does not generate cells that are overprogrammed far beyond the verify level V3. Therefore, the sense amplifier 33 indicates that there is no memory cell that falls within the range of the thresholds Vtm10 and Vtm01, and outputs a 2-bit digital value SAOUT (all SAOUTs are '11' or '00') that determines the step voltage. Based on this, the verify check circuit 37 outputs a voltage control signal PGSKIP for causing the word voltage generator 24 to generate a voltage of 4.5 V obtained by adding the maximum step voltage 2 V to the write start voltage. The program counter 22 outputs a word voltage control signal PGCOUNT based on this PGSKIP. The word voltage generator 24 receives this PGCOUNT and applies a 4.5 V word voltage VPW to the memory cell via the X decoder 26.

次に、図2中のケース2を説明する。閾値がベリファイレベルV1を越えて閾値Vtm10の範囲に入るメモリセルがあり、且つ、ベリファイレベルV2を越えて閾値Vtm01の範囲に入るセルがない時、メモリセルの閾値は、閾値Vtm00及びVtm10及びVtm11の両方の範囲に混在している状態にある。このため、中間段階のステップ電圧であるベリファイレベルの差(V3−V2=1ボルト)の電圧を更に加えても、ベリファイレベルV3をはるかに超えてオーバープログラムされるセルが発生することはない。   Next, case 2 in FIG. 2 will be described. When there is a memory cell whose threshold exceeds the verify level V1 and falls within the range of the threshold Vtm10, and when there is no cell that exceeds the verify level V2 and falls within the range of the threshold Vtm01, the thresholds of the memory cells are the thresholds Vtm00, Vtm10, and Vtm11. It is in a state of being mixed in both ranges. For this reason, even if a voltage of a verify level difference (V3−V2 = 1 volt), which is an intermediate step voltage, is further applied, a cell that is overprogrammed far beyond the verify level V3 does not occur.

このためセンスアンプ33は、同様に、閾値Vtm10の範囲に入るメモリセルが存在し、閾値Vtm01の範囲に入るメモリセルが存在しないことを示す2ビットのディジタル値SAOUT(全てのSAOUTが‘11’もしくは‘10’もしくは‘00’)を出力し、ベリファイチェック回路37はこれを基に、前サイクルの書き込みワード電圧4.9Vに、さらに中間段階のステップ電圧1Vを加算した5.9Vの電圧をワード電圧発生器24に発生させるためのPGSKIPを出力する。プログラムカウンタ22はこれを基に、PGCOUNTを出力する。ワード電圧発生器24はこれを受信し、5.9Vのワード電圧VPWを、Xデコーダ26を介してメモリセルに印加する。   Therefore, the sense amplifier 33 similarly has a 2-bit digital value SAOUT (all SAOUTs are '11') indicating that there are memory cells that fall within the range of the threshold value Vtm10 and no memory cells that fall within the range of the threshold value Vtm01. Or “10” or “00”), and based on this, the verify check circuit 37 adds a voltage of 5.9 V obtained by adding an intermediate step voltage 1 V to the write word voltage 4.9 V of the previous cycle. PGSKIP to be generated by the word voltage generator 24 is output. Based on this, the program counter 22 outputs PGCOUNT. The word voltage generator 24 receives this and applies a word voltage VPW of 5.9 V to the memory cell via the X decoder 26.

次に、図2中のケース3を説明する。この場合、メモリセルの閾値は、閾値Vtm10、Vtm01及びVtm00の範囲のいずれかに混在している状態となる。このため、残された閾値Vtm10、Vtm01の範囲に混在するメモリセルの内、ベリファイレベルV3の近傍に分布するセルは、最終的にターゲットとする分布幅を実現するために必要な最小ステップ電圧を加えないと、ベリファイレベルV3をはるかに超えてオーバープログラムされるセルが発生する可能性がある。   Next, case 3 in FIG. 2 will be described. In this case, the threshold value of the memory cell is mixed in any of the ranges of the threshold values Vtm10, Vtm01, and Vtm00. For this reason, among the remaining memory cells mixed in the ranges of the threshold values Vtm10 and Vtm01, the cells distributed in the vicinity of the verify level V3 have the minimum step voltage necessary to finally realize the target distribution width. Otherwise, there may be cells that are overprogrammed far beyond verify level V3.

このためセンスアンプ33は、閾値Vtm01の範囲に入るメモリセルが存在することを示す2ビットのディジタル値SAOUT(全てのセンスアンプのSAOUTの組み合わせがケース1及び2以外のケース)を出力し、ベリファイチェック回路37はこれを基に、例えば十分の一に分割した最小ステップ電圧(0.1V)を加算した5.5Vをワード電圧発生器24に発生させるためのステップ電圧加算信号PGSKIPを出力する。プログラムカウンタ22はこれを基に、ワード電圧制御信号PGCOUNTを出力する。ワード電圧発生器24はこれを受信し、5.5Vのワード電圧VPWを、Xデコーダ26を介してメモリセルに印加する。   Therefore, the sense amplifier 33 outputs a 2-bit digital value SAOUT (a case where the combination of SAOUTs of all sense amplifiers is other than cases 1 and 2) indicating that there is a memory cell that falls within the range of the threshold value Vtm01. Based on this, the check circuit 37 outputs a step voltage addition signal PGSKIP for causing the word voltage generator 24 to generate 5.5 V, for example, by adding the minimum step voltage (0.1 V) divided into ten. Based on this, the program counter 22 outputs a word voltage control signal PGCOUNT. The word voltage generator 24 receives this and applies a 5.5 V word voltage VPW to the memory cell via the X decoder 26.

ベリファイ手段30とワード電圧供給手段20とは、この最小ステップ電圧(0.1V)を加算する動作を繰り返し、変化した閾値が閾値Vtm00の分布に入るメモリセルがあるとセンスアンプ33は、閾値Vtm00の分布に入るメモリセルが存在することを示す2値のディジタル値SAOUT(00)を出力する。この信号が検出されたセルは、書き込みが完了したと判断され、書き込みは停止される。全てのメモリセルの閾値が所定のベリファイレベルV3を超えた時点で、書き込み動作が終了する。   The verify unit 30 and the word voltage supply unit 20 repeat the operation of adding the minimum step voltage (0.1 V), and if there is a memory cell in which the changed threshold value falls within the distribution of the threshold value Vtm00, the sense amplifier 33 A binary digital value SAOUT (00) indicating that there is a memory cell that falls within the distribution is output. In the cell in which this signal is detected, it is determined that the writing is completed, and the writing is stopped. When the threshold values of all the memory cells exceed the predetermined verify level V3, the write operation is finished.

このように、ワード電圧供給手段20による書き込み回数は、図2のケースでは、合計12回の書き込み回数となり、書き込み回数を大幅に削減させることが可能となる。このため、書き込み時間も大幅に削減することができる。また、書き込み電圧と書き込み制御電圧との2つの電圧レベルを制御して供給する必要が無く、書き込み電圧だけの制御でよいため、複雑な制御を必要としない。   As described above, the number of times of writing by the word voltage supply means 20 is 12 in total in the case of FIG. 2, and the number of times of writing can be greatly reduced. For this reason, the writing time can be significantly reduced. Further, it is not necessary to control and supply the two voltage levels of the write voltage and the write control voltage, and only the write voltage may be controlled, so that complicated control is not required.

さらに、メモリセルアレイが多値セルで構成される場合、多値の各閾値レベルに対応させて、前述のベリファイレベルV3を決定し、且つ、メモリセルアレイに依存する書き込み開始電圧に対応させてベリファイレベルV1を決定することにより、ベリファイレベルV2が決定され、各閾値レベルに対する3つのベリファイレベルを決定することができる。これにより、多値セルで構成されるメモリセルアレイの各閾値の書き込み動作を高速化することが可能となる。   Further, when the memory cell array is composed of multi-value cells, the above-described verify level V3 is determined corresponding to each multi-value threshold level, and the verify level corresponding to the write start voltage depending on the memory cell array. By determining V1, verify level V2 is determined, and three verify levels for each threshold level can be determined. As a result, it is possible to speed up the write operation of each threshold value of the memory cell array composed of multi-value cells.

図3は、ワード線上の各メモリセルに掛かる電圧レベルとステップ電圧との関係を示すワード電圧レベル図である。最初にワード電圧供給手段20が、ワード電圧VPWとして書き込み開始電圧を書き込み単位の全てのメモリセルに印加する。この書き込みが、例えば図1のワード線WL0とビット線BL0〜BLnとの交点に連なる各メモリセルで行われる場合がPGM区間で示され、BL0〜BLnには、次々とメモリセルのドレイン電圧が供給される。次にベリファイ手段30は、これらのメモリセルの閾値が‘11’で示される閾値バラツキで分布しているため、前サイクルの書き込み時ワード電圧に最大のステップ電圧(2.0V)を加算した電圧をワード電圧発生器24に発生させるためのディジタル値PGSKIPを出力する(PV期間)。ワード電圧発生器24は前サイクルの書き込み時ワード電圧に最大のステップ電圧(2.0V)を加算した電圧となるワード電圧VPWを、Xデコーダ26を介してメモリセルに印加する。   FIG. 3 is a word voltage level diagram showing the relationship between the voltage level applied to each memory cell on the word line and the step voltage. First, the word voltage supply means 20 applies the write start voltage as the word voltage VPW to all the memory cells in the write unit. For example, the case where the writing is performed in each memory cell connected to the intersection of the word line WL0 and the bit lines BL0 to BLn in FIG. 1 is shown in the PGM section, and the drain voltages of the memory cells are successively applied to BL0 to BLn. Supplied. Next, the verifying means 30 is such that the threshold value of these memory cells is distributed with a threshold variation indicated by '11', so that the voltage obtained by adding the maximum step voltage (2.0 V) to the word voltage at the time of writing in the previous cycle. Is output to the word voltage generator 24 as a digital value PGSKIP (PV period). The word voltage generator 24 applies a word voltage VPW, which is a voltage obtained by adding the maximum step voltage (2.0 V) to the word voltage at the time of writing in the previous cycle, to the memory cell via the X decoder 26.

同様に、ベリファイ手段30は、メモリセルの閾値が‘10’で示される閾値バラツキで分布しているセルの存在を判定し、前サイクルの書き込み時ワード電圧に中間段階のステップ電圧(1.0V)を加算した電圧をワード電圧発生器24に発生させるためのディジタル値PGSKIPを出力する。ワード電圧発生器24は前サイクルの書き込み時ワード電圧に中間のステップ電圧(1.0V)を加算した電圧となるワード電圧VPWを、Xデコーダ26を介してメモリセルに印加する。さらにベリファイ手段30は、メモリセルの閾値が‘01’で示される閾値バラツキで分布しているセルの存在を判定し、前サイクルの書き込み時ワード電圧に最小ステップ電圧(0.1V)を加算した電圧をワード電圧発生器24に発生させるためのディジタル値PGSKIPを出力する。   Similarly, the verifying unit 30 determines the presence of a cell in which the threshold value of the memory cell is distributed with a threshold variation indicated by “10”, and an intermediate step voltage (1.0 V) is added to the word voltage at the time of writing in the previous cycle. ) Is output as a digital value PGSKIP for causing the word voltage generator 24 to generate a voltage. The word voltage generator 24 applies a word voltage VPW, which is a voltage obtained by adding an intermediate step voltage (1.0 V) to the word voltage at the time of writing in the previous cycle, to the memory cell via the X decoder 26. Further, the verifying means 30 determines the presence of a cell in which the threshold value of the memory cell is distributed with a threshold variation indicated by “01”, and adds the minimum step voltage (0.1 V) to the word voltage at the time of writing in the previous cycle. A digital value PGSKIP for generating a voltage to the word voltage generator 24 is output.

ワード電圧発生器24は前サイクルの書き込み時ワード電圧に最小ステップ電圧(0.1V)を加算した電圧となるワード電圧VPWを、Xデコーダ26を介してメモリセルに印加する。引き続きワード電圧発生器24は最小ステップ電圧(0.1V)を加算してメモリセルに印加するステップを繰り返す。ベリファイ手段30は、この繰り返し毎、メモリセルの閾値が‘00’で示される閾値バラツキの分布に入るセルの存在を判定するとそのセルへの書き込みは停止され、全てのメモリセルの閾値が‘00’で示される閾値バラツキの分布にあると判定されると書き込みは終了する。   The word voltage generator 24 applies a word voltage VPW, which is a voltage obtained by adding the minimum step voltage (0.1 V) to the word voltage at the time of writing in the previous cycle, to the memory cell via the X decoder 26. Subsequently, the word voltage generator 24 repeats the step of adding the minimum step voltage (0.1 V) and applying it to the memory cell. When the verifying unit 30 determines that there is a cell that falls within the threshold variation distribution indicated by the memory cell threshold value “00” every time it is repeated, writing to the cell is stopped and the threshold values of all the memory cells are set to “00”. When it is determined that the distribution of the threshold variation indicated by 'is found, the writing ends.

図4は、本発明によるセンスアンプの実施例を示す回路ブロック図である。図4において、センスアンプ33は、ベリファイレベル入力切換手段34とレベル判定手段35とデコーダ36とを有している。ベリファイレベル入力切換手段34は複数のスイッチ34−1〜43−3から構成され、各スイッチの入力の一方には書き込み対象セルの閾値レベルを判定するベリファイレベルV1〜V3がそれぞれ入力され、他方には多値読み出し時に必要なリファレンスレベルVm1〜Vm3がそれぞれ入力されている。   FIG. 4 is a circuit block diagram showing an embodiment of the sense amplifier according to the present invention. In FIG. 4, the sense amplifier 33 includes a verify level input switching unit 34, a level determination unit 35, and a decoder 36. The verify level input switching means 34 is composed of a plurality of switches 34-1 to 43-3, and verify levels V1 to V3 for determining the threshold level of the write target cell are input to one of the inputs of each switch, respectively. Are supplied with reference levels Vm1 to Vm3 necessary for multi-level reading.

各スイッチの出力はレベル判定手段のレベル判定器35−1〜35−3の一方の入力にそれぞれ入力され、他方には書き込みにより変化したメモリセルの閾値Vmtが読み出され、入力されている。レベル判定器35−1〜35−3は、リファレンスレベル及びベリファイレベルを基に閾値Vmtの変化の度合いを判定し、その結果を出力する。デコーダ36は、この判定結果から閾値Vmtが4つのステートの内の何れに属するかを示す2値のディジタル出力SAOUT(‘11’〜‘00’)の1つをベリファイチェック回路37へ出力する。   The output of each switch is input to one input of level determiners 35-1 to 35-3 of the level determining means, and the threshold Vmt of the memory cell changed by writing is read and input to the other. The level determiners 35-1 to 35-3 determine the degree of change in the threshold value Vmt based on the reference level and the verify level, and output the result. Based on the determination result, the decoder 36 outputs one of the binary digital outputs SAOUT ('11' to '00') indicating to which of the four states the threshold value Vmt belongs to the verify check circuit 37.

このように、スイッチ34−1〜43−3をベリファイレベルV1〜V3側にオンすることにより、図1において説明した書き込み対象セルの書き込み閾値の変化を判定することができ、リファレンスレベルVm1〜Vm3側にオンすることにより、段落[0029]において説明した多値のメモリセルで構成されるメモリセルアレイにおいて、通常読み出し時の多値レベルを判定することができる。ベリファイレベルV1〜V3及びリファレンスレベルVm1〜Vm3の供給は、各電流・電圧変換回路から供給され(図示されず)、さらにベリファイレベルV1〜V3は、多値の各閾値レベルに対応したベリファイレベルが切り替えられて適宜供給される。これにより、多値構成のメモリを採用する不揮発性半導体記憶装置において、通常読み出し時に使用するセンスアンプにスイッチのみを追加することにより本発明が適用できる。   As described above, by turning on the switches 34-1 to 43-3 to the verify levels V1 to V3, it is possible to determine the change in the write threshold value of the write target cell described in FIG. 1, and the reference levels Vm1 to Vm3. By turning on the multi-level memory cell, it is possible to determine the multi-value level during normal reading in the memory cell array composed of multi-value memory cells described in paragraph [0029]. The verify levels V1 to V3 and the reference levels Vm1 to Vm3 are supplied from each current / voltage conversion circuit (not shown), and the verify levels V1 to V3 have verify levels corresponding to multi-value threshold levels. It is switched and supplied as appropriate. As a result, in a nonvolatile semiconductor memory device employing a multi-valued memory, the present invention can be applied by adding only a switch to a sense amplifier used during normal reading.

以上説明したように、本発明によると、書き込み時のワード電圧のステップ電圧を、ベリファイの判定レベルの電圧差を基に複数の値に変更することにより、書き込み制御を複雑にすることなく、書き込み動作を行う回数を軽減ことができる。このため、非選択セルに対するドレインディスターブが緩和されるため記憶特性の信頼性が高く、高速、且つ高精度にメモリセルの閾値を制御することができる書き込み手段を有する不揮発性半導体記憶装置を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, the step voltage of the word voltage at the time of writing is changed to a plurality of values based on the voltage difference of the verification determination level, so that the writing control is not complicated. The number of operations can be reduced. Therefore, there is provided a non-volatile semiconductor memory device having a writing means capable of controlling the threshold value of a memory cell with high reliability and high speed and high accuracy since drain disturbance for unselected cells is alleviated. It becomes possible.

本発明による不揮発性半導体記憶装置の装置構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a device configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. 本発明による書き込み時のワード電圧とメモリセルの閾値との関係を示すセル書き込み図。FIG. 4 is a cell writing diagram showing a relationship between a word voltage and a memory cell threshold at the time of writing according to the present invention. ワード線上の各メモリセルに掛かる電圧レベルとステップ電圧との関係を示すワード電圧レベル図。The word voltage level figure which shows the relationship between the voltage level concerning each memory cell on a word line, and a step voltage. 本発明によるセンスアンプを示す回路ブロック図。The circuit block diagram which shows the sense amplifier by this invention. ISPP電圧ステップ方式によるワード電圧とメモリセルの閾値との関係を示すセル書き込み図。The cell write figure which shows the relationship between the word voltage by an ISPP voltage step system, and the threshold value of a memory cell.

符号の説明Explanation of symbols

10 メモリセルアレイ
20 ワード電圧供給手段
22 プログラムカウンタ
24 ワード電圧発生器
26 Xデコーダ
30 ベリファイ手段
33 センスアンプ
34 ベリファイレベル入力切換手段
34−1〜3 スイッチ
35 レベル判定手段
35−1〜3 レベル判定器
36 デコーダ
37 ベリファイチェック回路
100 不揮発性半導体記憶装置
Vtm メモリセルの閾値
VPW ワード電圧
V1〜V3 ベリファイレベル
Vm1〜Vm3 リファレンスレベル
‘11’ V1以下の閾値の集合領域
‘10’ V1−V2間の閾値の集合領域
‘01’ V2−V3間の閾値の集合領域
‘00’ V3以上の閾値の集合領域
WL0〜WLn ワード線
BL0〜BLn ビット線
SAOUT 2値のディジタル値
PGSKIP ステップ電圧加算信号
PGCOUNT ワード電圧制御信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Memory cell array 20 Word voltage supply means 22 Program counter 24 Word voltage generator 26 X decoder 30 Verification means 33 Sense amplifier 34 Verification level input switching means 34-1-3 Switch 35 Level determination means 35-1-3 Level determination device 36 Decoder 37 Verify check circuit 100 Non-volatile semiconductor memory device Vtm Memory cell threshold value VPW Word voltage V1 to V3 Verify level Vm1 to Vm3 Reference level '11' Set threshold value region below V1 '10' Set of threshold values between V1 and V2 Threshold value set region '01' between V2 and V3 '00' Set value region above threshold value V3 WL0 to WLn Word line BL0 to BLn Bit line SAOUT Binary digital value PGSKIP Step voltage addition signal PGCOUNT Word voltage control signal

Claims (7)

複数の書き込み電圧レベルのワード電圧をメモリセルアレイ上の各ワード線に供給するワード電圧供給手段と、前記複数の書き込み電圧レベルに対する前記メモリアレイの各メモリセルの閾値の変化を複数の判定レベルに対応して判定するベリファイ手段とを有する不揮発性半導体記憶装置であって、
前記ワード電圧供給手段は、最初の書き込み電圧を前記各メモリセルに印加し、その後、前記ベリファイ手段から出力されるステップ電圧加算信号に応じたワード電圧を前記各メモリセルに印加して書き込みを行い、
前記ベリファイ手段は、書き込まれた前記各メモリセルの閾値の変化の度合いを前記複数の判定レベル毎に繰り返し判定し、その判定結果に応じて変更されるステップ電圧を加算した前記ステップ電圧加算信号を前記ワード電圧供給手段に出力するプロセスを繰り返し、所定の閾値に達したメモリセルに対しては書き込みを停止させながら、前記各メモリセルの全ての閾値を前記所定の閾値に設定することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
Word voltage supply means for supplying word voltages of a plurality of write voltage levels to each word line on the memory cell array, and changes in threshold values of each memory cell of the memory array with respect to the plurality of write voltage levels correspond to a plurality of determination levels A non-volatile semiconductor memory device having verify means for determining
The word voltage supply means applies an initial write voltage to each memory cell, and then applies a word voltage corresponding to a step voltage addition signal output from the verify means to each memory cell to perform writing. ,
The verify means repeatedly determines the degree of change of the threshold value of each written memory cell for each of the plurality of determination levels, and adds the step voltage addition signal obtained by adding a step voltage that is changed according to the determination result. The process of outputting to the word voltage supply means is repeated, and all threshold values of the memory cells are set to the predetermined threshold value while writing is stopped for the memory cells that have reached a predetermined threshold value. A nonvolatile semiconductor memory device.
前記最初の書き込み電圧は、前記各メモリセルのうち書き込みが早いメモリセルがオーバープログラムされないように設定された書き込み開始電圧であり、最後の判定レベルは、書き込み完了判定レベルであることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。   The first write voltage is a write start voltage that is set so that a memory cell that is quickly written out of the memory cells is not over-programmed, and the last determination level is a write completion determination level. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1. 前記ステップ電圧は、書き込み完了判定レベルと最初の判定レベルとのレベル差を上回らない最大のステップ電圧と、前記複数の判定レベルのうち前記最初の判定レベルと最後の判定レベルの一つ前の判定レベルを除く各判定レベルと前記書き込み完了判定レベル間のレベル差を上回らない中間段階のステップ電圧と、前記複数の判定レベルの最後の判定レベルとその一つ前の判定レベルとのレベル差を任意の数で分割した最小ステップ電圧とを有することを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。   The step voltage is a maximum step voltage that does not exceed a level difference between the write completion determination level and the first determination level, and a determination immediately before the first determination level and the last determination level among the plurality of determination levels. Arbitrarily set the step voltage at an intermediate stage not exceeding the level difference between each judgment level except the level and the write completion judgment level, and the level difference between the last judgment level of the plurality of judgment levels and the previous judgment level The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: a minimum step voltage divided by the number of. 前記メモリアレイが多値セルにより構成され、前記多値セルの各々の閾値を所定の多値の閾値に書き込みを行うため、前記多値セルの前記各々の閾値に対する前記複数の判定レベルに対応するステップ電圧を発生する動作を繰り返して前記書き込みを行い、所定の閾値に達したメモリセルに対しては書き込みを完了させながら、前記多値セルの全ての閾値を前記所定の閾値に設定することを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。   The memory array is composed of multi-value cells, and each threshold value of the multi-value cell is written to a predetermined multi-value threshold value, and therefore corresponds to the plurality of determination levels for the respective threshold values of the multi-value cell. Performing the writing by repeating the operation of generating a step voltage, and setting all the thresholds of the multi-valued cells to the predetermined threshold while completing the writing to the memory cells that have reached the predetermined threshold. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1. 前記多値セルの各々に所定の閾値の書き込みを行うため、最初の書き込み電圧は、前記多値セルのうち書き込みが早いメモリセルがオーバープログラムされないように設定された書き込み開始電圧であり、最後の判定レベルは、書き込み完了判定レベルであることを特徴とする請求項4に記載の不揮発性半導体記憶装置。   In order to perform writing with a predetermined threshold value to each of the multi-value cells, the first write voltage is a write start voltage that is set so that memory cells that are written earlier among the multi-value cells are not over-programmed. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, wherein the determination level is a write completion determination level. 前記多値セルの各々に対して前記複数の判定レベル毎に発生する前記ステップ電圧は、書き込み完了判定レベルと最初の判定レベルとのレベル差を上回らない最大のステップ電圧と、前記複数の判定レベルのうち前記最初の判定レベルと最後の判定レベルの一つ前の判定レベルを除く各判定レベルと前記書き込み完了判定レベル間のレベル差を上回らない中間段階のステップ電圧と、前記複数の判定レベルの最後の判定レベルとその一つ前の判定レベルとのレベル差を任意の数で分割した最小ステップ電圧とを有することを特徴とする請求項4に記載の不揮発性半導体記憶装置。   The step voltage generated for each of the plurality of determination levels for each of the multi-value cells is a maximum step voltage that does not exceed a level difference between a write completion determination level and an initial determination level, and the plurality of determination levels. And a step voltage at an intermediate stage not exceeding a level difference between each determination level except the determination level immediately before the first determination level and the last determination level and the write completion determination level, and the plurality of determination levels 5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, further comprising a minimum step voltage obtained by dividing an arbitrary number of level differences between the last determination level and the previous determination level. 前記多値セルの閾値の変化を判定するベリファイ手段が、前記多値セルの読み出し時の多値レベルを判定する複数の判定レベルと、書き込み対象セルの閾値の変化を判定する複数の判定レベルとを切り替える切換手段を有していることを特徴とする請求項4に記載の不揮発性半導体記憶装置。   The verification means for determining a change in the threshold value of the multi-value cell includes a plurality of determination levels for determining a multi-value level at the time of reading the multi-value cell, and a plurality of determination levels for determining a change in the threshold value of the write target cell. 5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, further comprising switching means for switching between the two.
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