JP5911834B2 - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
全図に亘り、同一部分には同一参照符号を付す。
図1を参照して、本実施形態に係る半導体記憶装置を含むメモリシステムの構成について説明する。
図2は、本実施形態に係るNAND型フラッシュメモリ100のブロック図である。NAND型フラッシュメモリ100は、コア部110、入出力部130、及び周辺回路140を備えている。
図3は、メモリセルアレイ111の一部を示すものであり、ブロックBLK0の回路図である。その他のブロックBLKもブロックBLK0と同様の構成を有している。
前述したセンスアンプ113は、複数のセンスアンプユニットSAUを備え、各センスアンプユニットSAUは、各ビット線に接続されている。
図5(a)を参照して、ABL方式の読み出し動作におけるセンスアンプ部SAの動作について説明する。尚、図5(a)(b)は、信号BLCとビット線BLの電位の関係のみを示している。
次に、図5(a)を参照して、ビット線シールド方式の読み出し動作について説明する。
図6は、1つのメモリセルに2値のデータを記憶するSLC(Single Level Cell)からデータを読み出す例を示し、図7は、1つのメモリセルに例えば4値のデータを記憶するMLC(Multi Level Cell)からデータを読み出す例を示している。
次に、本実施形態における高速リード動作について説明する。本実施形態は、高速リード動作として2つの実施例を提供する。
実施例1は、プログラム時のプログラムベリファイ、又は通常リードにおいて、ソース線のノイズが少ない図9に示すソースバイアスABLセンス(ページ長を2Nとする)を用いる。また、高速リード時、ソース線を0V(VSS)に設定した図10に示すソースVSSABLセンス、或いは図9のSRC,WELLに破線で示すように、ソース線のレベルを通常のリード時のレベルVCELSRC(例えば1V)より低く、0Vより高いレベル(図9に破線で示す)に設定したソースバイアスABLセンスを使用する。
実施例2は、プログラム時のプログラムベリファイ、又は通常リードにおいて、ソース線ノイズの少ないソースバイアスABLセンス(ページ長を2Nとする)を用いる。また、高速リード時は、ABLセンスではなく、ソース線を0V(VSS)に設定したビット線シールド方式センスを用いる。高速リード時、ページ長は1Nになる。
図11は、三次元積層型のNANDストリングの第1の例を示している。
図12は、三次元積層型のNANDストリングの第2の例を示している。
図14は、三次元積層型のNANDストリングの第3の例を示している。
Claims (6)
- ページ単位でデータを書き込み、読み出す複数のメモリセル、複数のビット線、及びソース線を含むNAND型フラッシュメモリと、
前記NAND型フラッシュメモリにプログラムされたデータを検証するプログラムベリファイ時、及び前記NAND型フラッシュメモリにプログラムされたデータを読み出すリード時において、ページ長を2N(Nは整数)に設定し、ソース線を正の第1の電圧に保持するソースバイアスABL(All Bit Line)センス方式を用い、高速リード時において、ページ長を2N、又は1Nに設定し、ソース線電圧を0V、又は前記第1の電圧より低い第2の電圧に設定したABLセンス方式を用いる制御部と
を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - ページ単位でデータを書き込み、読み出す複数のメモリセル、複数のビット線、及びソース線を含むNAND型フラッシュメモリと、
前記NAND型フラッシュメモリにプログラムされたデータを検証するプログラムベリファイ時、及び前記NAND型フラッシュメモリにプログラムされたデータを読み出すリード時において、ページ長を2N(Nは整数)に設定し、ソース線を正の第1の電圧に保持するソースバイアスABL(All Bit Line)センス方式を用い、高速リード時において、ページ長を1Nに設定し、ソース線電圧を0V、又は前記第1の電圧より低い第2の電圧に設定したビット線シールド型センス方式を用いる制御部と
を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - ページ単位でデータを書き込み、読み出す複数のメモリセル、複数のビット線、及びソース線を含む複数のNAND型フラッシュメモリと、
複数の前記NAND型フラッシュメモリにプログラムされたデータを検証するプログラムベリファイ時、及び複数の前記NAND型フラッシュメモリにプログラムされたデータを読み出すリード時において、ページ長を2N(Nは整数)に設定し、ソース線を正の第1の電圧に保持するソースバイアスABL(All Bit Line)センス方式を用い、高速リード時において、ページ長を2N、又は1Nに設定し、ソース線電圧を0V、又は前記第1の電圧より低い第2の電圧に設定したABLセンス方式を用いる制御部と
を具備し、
前記制御部は、複数の前記NAND型フラッシュメモリを動作させる時、複数の前記NAND型フラッシュメモリのピーク電流をずらすように制御することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 前記制御部は、高速リード時、同時に活性化する前記NAND型フラッシュメモリのチップ数を増加することを特徴とする請求項3記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記NAND型フラッシュメモリは、複数の前記メモリセルが半導体基板上に積層され、直列接続された複数の前記メモリセルの電流経路が前記半導体基板の表面に対して垂直に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記NAND型フラッシュメモリは、複数の前記メモリセルが半導体基板上に積層され、直列接続された複数の前記メモリセルの電流経路が前記半導体基板の表面に対して並行に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の不揮発性半導体記憶装置。
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