KR100521320B1 - Non volatile memory device and program method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 불 휘발성 메모리 장치는 제어 게이트 및 플로팅 게이트를 가지는 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 적어도 하나의 메모리 셀과; 시작 전압과 그것의 스텝핑 전압을 알리는 정보를 받아들여서, 프로그램 동작 동안에 상기 제어 게이트에 인가될, 전원 전압에 비해서 상대적으로 높은 레벨의, 고전압을 발생하는 고전압 발생 회로와; 초기화 단자를 가지며, 상기 고전압 발생 회로에서 발생된 고전압을 받아들이고 상기 시작 전압과 그것의 스텝핑 전압을 조절하기 위한 정보를 상기 고전압 발생 회로로 제공하는 고전압 인덱스 레지스터 및; 상기 고전압 인덱스 레지스터의 초기화 단자에 초기화 신호를 제공하기 위한 제어 회로를 포함한다.A nonvolatile memory device according to the present invention comprises: at least one memory cell that is electrically erasable and programmable having a control gate and a floating gate; A high voltage generation circuit that receives information informing a start voltage and its stepping voltage to generate a high voltage at a relatively high level relative to a power supply voltage to be applied to the control gate during a program operation; A high voltage index register having an initialization terminal for receiving the high voltage generated in the high voltage generating circuit and providing information to the high voltage generating circuit for adjusting the start voltage and its stepping voltage; And a control circuit for providing an initialization signal to an initialization terminal of the high voltage index register.
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 하나의 메모리 셀에 멀티-비트 데이터를 저장할 수 있는 불 휘발성 메모리 장치 및 그것의 테스트 시간을 줄이기 위한 프로그램 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a nonvolatile memory device capable of storing multi-bit data in one memory cell and a program method for reducing a test time thereof.
반도체 기술의 빠른 발전은 반도체 집적 회로의 초고집적화를 가져 왔으며, 특히 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 롬 (electrically erasable and programmable read only memory : EEPROM) 셀 어레이 (셀 array)를 구비한 메모리 장치 분야의 고집적화 역시 괄목한 성장을 이루었다. 이렇게 메모리 장치의 초고집적화가 이루어지면서 메모리 셀 어레이의 결함을 검사하는데 보다 많은 검사 시간 (이하 테스트 시간)을 요구하게 되었다.The rapid development of semiconductor technology has resulted in very high integration of semiconductor integrated circuits, especially in the field of memory devices with electrically erasable and programmable read only memory (EEPROM) cell arrays. The growth was remarkable. As a result of the ultra-high integration of memory devices, more inspection time (hereinafter referred to as test time) is required to inspect defects of the memory cell array.
일반적으로 EEPROM 셀의 검사는 주로 메모리 셀에 직접 실질적인 데이터를 기입하고 독출하여서 불량 여부를 판단해 왔다. 또한 메모리의 용량을 확대하기 위하여 플래시 EEPROM 제품은 멀티-레벨 데이터를 저장할 수 있는 멀티-레벨 플래시 EEPROM (이하, MLC)를 개발하였다. 그러한 MLC는 하나의 메모리 셀이 적어도 2 비트 이상의 데이터 정보를 저장하는 기술로써 셀의 드레솔드 전압 (이하, Vth)을 일정 전압 이상 되도록 하여 메모리 셀의 데이터를 변화시키는 기술이다.In general, the inspection of the EEPROM cell has been mainly to write or read the actual data directly to the memory cell to determine whether the failure. In addition, to expand the memory capacity, Flash EEPROM products have developed a multi-level flash EEPROM (hereinafter referred to as MLC) that can store multi-level data. Such MLC is a technology in which one memory cell stores at least two bits of data information so as to change the data of the memory cell by causing the cell's threshold voltage (hereinafter, Vth) to be equal to or greater than a predetermined voltage.
도 1은 4 가지의 가능한 상태들을 낸드형 MLC에 대한 각 상태에 대응하는 드레솔드 전압 분포를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, MLC는 적어도 2비트 이상의 데이터 정보를 저장하기 때문에 각각의 셀 상태에 대한 셀 드레솔드 전압이 정확하게 분포하는가에 대하여 모두 검증이 이루어져야 한다. MLC를 싱글-레벨 셀 테스트 방법으로 하나의 메모리 셀이 가질 수 있는 각각의 데이터 상태에 대한 기입/독출 동작을 실행하여 테스트를 실시하면 테스트 시간은 싱글-비트 셀에 비해서 많은 시간이 소요된다.Figure 1 shows the threshold voltage distribution corresponding to each state for NAND-type MLC with four possible states. As shown in FIG. 1, since the MLC stores at least two bits of data information, verification must be made whether or not the cell threshold voltages for each cell state are correctly distributed. When MLC is tested by performing a write / read operation on each data state that a memory cell can have by using a single-level cell test method, the test time is much longer than that of a single-bit cell.
통상적으로 낸드 플래시 EEPROM의 경우, 소거라 함은 음의 드레솔드 전압을 갖도록 고전압이 메모리 셀에 가해지는 것을 의미하며 도 1에서 "11" 상태를 소거된 상태라고 한다. 또한 프로그램이라 함은 양의 드레솔드 전압을 갖도록 고전압이 메모리 셀에 가해지는 것을 의미하며, 도 1에서 "10", "01" 및 "00" 상태를 프로그램된 상태라고 한다. 원하는 데이터를 프로그램 상태로 만들기 위해서는 항상 셀이 "11" 상태인 소거된 상태로 준비가 되어야 하고, 상기 소거된 상태에서 "10", "01" 및 "00" 상태 중 어느 하나의 상태로 프로그램이 진행된다.In general, in the case of a NAND flash EEPROM, erasing means that a high voltage is applied to the memory cell to have a negative threshold voltage. In FIG. 1, an "11" state is called an erased state. In addition, the program means that a high voltage is applied to the memory cell to have a positive threshold voltage. In FIG. 1, the states "10", "01", and "00" are referred to as programmed states. In order to put the desired data into a programmed state, the cell is always ready to be in an erased state with an "11" state, and the program is in the erased state with one of the "10", "01", and "00" states. Proceed.
도 2는 낸드 플래시 MLC에 대하여 "10"-> "01"-> "00"을 순차적으로 테스트하는 경우에 있어서 종래 기술인 싱글-레벨 MLC의 테스트 방법을 이용하는 테스트 프로그램 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 3은 도 1의 흐름도에 따라 테스트한 결과를 메모리 셀의 드레솔드 전압 분포 위치에 의거하여 도식화한 것이다. 그리고, 도 4는 종래 기술의 테스트 프로그램 방법에 따른 프로그램 전압 및 드레솔드 전압의 관계를 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a test program method using a test method of a conventional single-level MLC in the case of sequentially testing "10"-> "01"-> "00" with respect to a NAND flash MLC. FIG. 3 is a diagram of a test result based on the threshold voltage distribution position of a memory cell according to the flowchart of FIG. 1. 4 is a diagram illustrating a relationship between a program voltage and a threshold voltage according to a test program method of the related art.
도 2에서 "01" 상태를 프로그램하는 경우에 있어서 "01" 상태를 프로그램하기 전에 "01" 상태의 메모리 셀을 소거하여 "11" 상태로 소거되도록 하는 것을 알 수 있다. "00" 상태의 셀을 소거 하여 "11" 상태로 소거되도록 하는 것을 알 수 있다. "00" 상태를 프로그램하는 경우에도 "01"을 프로그램하는 것과 같이 셀의 드레솔드 전압을 항상 소거 상태 즉, "11" 상태로 만든 후에 다시 프로그램하는 것을 알 수 있다.In FIG. 2, when programming the "01" state, it is understood that the memory cell in the "01" state is erased to the "11" state before programming the "01" state. It can be seen that the cells in the "00" state are erased to be erased in the "11" state. Even when programming the "00" state, it can be seen that the threshold voltage of the cell is always erased, that is, the "11" state, and then reprogrammed, such as programming "01".
도 3에서 알 수 있듯이, "01" 상태나 "00" 상태를 프로그램할 경우 "11"->"10"->"01" 또는 "11"->"10"->"01"->"00"과 같이 순차적인 프로그램 과정을 거치면서 최종적으로 프로그램을 하는 과정은 테스트시 프로그램 시간의 증가를 가져와 결과적으로 전체 테스트 시간의 증가를 초래함을 알 수 있다.As can be seen in Figure 3, when programming the "01" state or "00" state "11"-> "10"-> "01" or "11"-> "10"-> "01"-> " The final programming process through the sequential programming process such as 00 "can be seen that the increase of the program time during the test results in an increase of the total test time.
특히 "11"->"10"의 프로그램 시간은 낸드 플래시 MLC의 경우에 약 1.2ms 정도이고 "10"->"01"과 "10"->"00"은 약 0.15ms로 프로그램 시간은 "11"->"10"이 전체 프로그램 시간의 80% 정도를 차지한다. 결국 "00" 상태를 프로그램하게 되는 것이다.In particular, the program time of "11"-> "10" is about 1.2ms in the case of NAND flash MLC, and the program time of "10"-> "01" and "10"-> "00" is about 0.15ms. 11 "->" 10 "takes up 80% of the total program time. Eventually you will program the "00" state.
그리고, 각 상태에서 셀의 드레솔드 전압을 이동시키는 데 필요한 프로그램 전압 (Vpgm)의 관계가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서, 각 상태를 프로그램 할 때 프로그램 전압은 시작 전압에서 프로그램이 완료될 때까지 계속 증가하다가 프로그램이 완료되면 프로그램 전압 레벨이 다시 초기의 시작 전압으로 내려오는 것을 보여주고 있다.In addition, the relationship between the program voltage Vpgm necessary to shift the threshold voltage of the cell in each state is shown in FIG. 4. In FIG. 4, when programming each state, the program voltage is continuously increased from the start voltage until the program is completed, and then the program voltage level is lowered back to the initial start voltage when the program is completed.
이와 같은 종래 싱글 레벨 셀 테스트 방법으로 MLC을 테스트를 하게 되면 반복되는 소거와 순차적 프로그램으로 인하여 테스트 시간은 불가피하게 증가한다.When the MLC is tested by the conventional single level cell test method, the test time is inevitably increased due to repeated erase and sequential programs.
따라서 본 발명의 목적은 테스트 모드에서 순차적으로 프로그램을 수행하는 멀티-레벨 셀에 있어서 테스트 시간을 줄이기 위한 불 휘발성 메모리 장치 및 그것의 테스트 프로그램 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a nonvolatile memory device and a test program method thereof for reducing test time in a multi-level cell which performs a program sequentially in a test mode.
(구성)(Configuration)
상술한 바와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 불 휘발성 메모리 장치에 있어서: 제어 게이트 및 플로팅 게이트를 가지는 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 적어도 하나의 메모리 셀과; 상기 메모리 셀은 적어도 하나의 멀티-레벨 데이터를 저장하며, 상기 멀티-레벨 데이터를 나타내는 가능한 드레솔드 전압들 중 하나를 가지며; 시작 전압과 그것의 스텝핑 전압을 알리는 정보를 받아들여서, 프로그램 동작 동안에 상기 제어 게이트에 인가될, 전원 전압에 비해서 상대적으로 높은 레벨의, 고전압을 발생하는 고전압 발생 회로와; 초기화 단자를 가지며, 상기 고전압 발생 회로에서 발생된 고전압을 받아들이고 상기 시작 전압과 그것의 스텝핑 전압을 조절하기 위한 정보를 상기 고전압 발생 회로로 제공하는 고전압 인덱스 레지스터 및; 상기 고전압 인덱스 레지스터의 초기화 단자에 초기화 신호를 제공하기 위한 제어 회로를 포함하며; 상기 제어 회로는 소거 동작 동안에 상기 고전압 인덱스 레지스터의 전압 정보가 소거 동작을 알리는 신호 또는 상기 고전압 인덱스 회로를 초기화시키기 위한 초기화 신호에 의해서 제거되도록 하고, 그리고 테스트 모드 동작 동안에 이전 단계에서 발생된 전압 정보를 그대로 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a nonvolatile memory device comprising: at least one electrically erasable and programmable memory cell having a control gate and a floating gate; The memory cell stores at least one multi-level data and has one of the possible threshold voltages representing the multi-level data; A high voltage generation circuit that receives information informing a start voltage and its stepping voltage to generate a high voltage at a relatively high level relative to a power supply voltage to be applied to the control gate during a program operation; A high voltage index register having an initialization terminal for receiving the high voltage generated in the high voltage generating circuit and providing information to the high voltage generating circuit for adjusting the start voltage and its stepping voltage; A control circuit for providing an initialization signal to an initialization terminal of the high voltage index register; The control circuit causes the voltage information of the high voltage index register to be removed by a signal indicating an erase operation or an initialization signal for initializing the high voltage index circuit during an erase operation, and the voltage information generated in the previous step during a test mode operation. It is characterized by maintaining as it is.
이 실시예에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 초기화 신호를 반전시키기 위한 제 1 인버터와; 일 입력 단자가 상기 제 1 인버터의 출력 단자에 접속되고 타 입력 단자가 상기 테스트 모드를 알리는 신호를 제공받는 제 1 낸드 게이트와; 상기 제 2 낸드 게이트의 출력 단자에 접속된 일 입력 단자 및 상기 소거 동작을 알리는 신호가 인가되는 타 입력 단자를 가지는 제 2 낸드 게이트 및; 입력 단자가 상기 제 2 낸드 게이트에 접속되고 그리고 출력 단자가 상기 고전압 인덱스 레지스터의 초기화 단자에 접속된 제 2 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the control circuit comprises: a first inverter for inverting the initialization signal; A first NAND gate connected with one input terminal to an output terminal of the first inverter and the other input terminal provided with a signal indicating the test mode; A second NAND gate having one input terminal connected to an output terminal of the second NAND gate and another input terminal to which a signal for indicating an erase operation is applied; And a second inverter having an input terminal connected to the second NAND gate and an output terminal connected to an initialization terminal of the high voltage index register.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 행들과 열들로 배열된 복수 개의 메모리 셀들을 구비한 적어도 하나의 셀 어레이와; 상기 각 메모리 셀은 멀티-비트 데이터를 저장하며, 상기 멀티-비트 데이터를 나타내는 가능한 드레솔드 전압들 중 하나를 가지며; 시작 전압과 그것의 스텝핑 전압을 알리는 정보를 받아들여서, 프로그램 동작 동안에 어드레싱된 메모리 셀에 인가될, 전원 전압에 비해서 상대적으로 높은 레벨의, 고전압을 발생하는 고전압 발생 회로와; 초기화 단자를 가지며, 상기 고전압 발생 회로에서 발생된 고전압을 받아들이고 상기 시작 전압과 그것의 스텝핑 전압을 조절하기 위한 정보를 상기 고전압 발생 회로로 제공하는 고전압 인덱스 레지스터 및; 상기 고전압 인덱스 레지스터의 초기화 단자에 초기화 신호를 제공하기 위한 제어 회로를 포함하는 불 휘발성 메모리 장치의 프로그램 방법에 있어서: 상기 셀 어레이를 구성한 메모리 셀들을 동시에 소거하는 단계와; 상기 행들 중 하나의 행에 관련된 메모리 셀들이 소거된 상태에 대응하는 드레솔드 전압을 가지는지를 판별하는 단계와; 상기 하나의 행에 대응하는 메모리 셀들이 가지는 가능한 드레솔드 전압들 중 소거된 상태에 대응하는 다음 상태의 드레솔드 전압을 갖도록 프로그램하는 단계와; 상기 하나의 행에 대응하는 메모리 셀들이 원하는 드레솔드 전압을 갖는지 여부를 판별함과 동시에 상기 프로그램 단계에서 상기 하나의 행에 대응하는 메모리 셀들에 인가되는 프로그램 전압에 대한 전압 정보를 상기 고전압 인덱스 레지스터에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the invention, at least one cell array having a plurality of memory cells arranged in rows and columns; Each memory cell stores multi-bit data and has one of the possible threshold voltages representing the multi-bit data; A high voltage generating circuit that receives information indicative of the start voltage and its stepping voltage and generates a high voltage at a relatively high level relative to the power supply voltage to be applied to the addressed memory cell during a program operation; A high voltage index register having an initialization terminal for receiving the high voltage generated in the high voltage generating circuit and providing information to the high voltage generating circuit for adjusting the start voltage and its stepping voltage; A program method of a nonvolatile memory device comprising a control circuit for providing an initialization signal to an initialization terminal of the high voltage index register, comprising: simultaneously erasing memory cells constituting the cell array; Determining whether memory cells associated with one of the rows have a threshold voltage corresponding to an erased state; Programming to have a threshold voltage of a next state corresponding to an erased state among the possible threshold voltages of the memory cells corresponding to the one row; The voltage information on the program voltage applied to the memory cells corresponding to the one row in the program step is determined in the high voltage index register while determining whether the memory cells corresponding to the one row have a desired threshold voltage. And storing the same.
이 실시예에 있어서, 상기 고전압 인덱스 레지스터에 저장된 이전 단계의 프로그램 전압에 대한 전압 정보에 따라서 상기 가능한 드레솔드 전압들에 대응하는 프로그램 단계 및 프로그램 검증 단계를 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the program step corresponding to the possible threshold voltages and the program verifying step are sequentially performed according to the voltage information on the program voltage of the previous step stored in the high voltage index register.
(작용)(Action)
이와같은 장치 및 방법에 의해서, 정상적인 동작 모드에서는 정상적으로 프로그램 전압을 선택된 셀에 제공하고 테스트 동작 모드에서는 이전에 프로그램한 전압 정보를 저장한 후 다음 프로그램 단계에서 그 정보를 이용함으로써 전체적인 테스트 시간을 줄일 수 있다.By such an apparatus and method, in the normal operation mode, the program voltage is normally supplied to the selected cell, and in the test operation mode, the previously programmed voltage information is stored and then used in the next program step to reduce the overall test time. have.
(실시예)(Example)
이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 도 5 내지 도 8에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, reference will be made in detail with reference to FIGS. 5 to 8 according to an embodiment of the present invention.
다음의 설명에서는 본 발명의 보다 철저한 이해를 제공하기 위해 특정한 상세들이 예를들어 한정되고 자세하게 설명된다. 그러나, 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서는 본 발명이 이러한 상세한 항목들이 없이도 상기한 설명에 의해서만 실시될 수 있을 것이다.In the following description, specific details are set forth by way of example and in detail in order to provide a more thorough understanding of the present invention. However, for those skilled in the art, the present invention may be practiced only by the above description without these details.
본 발명은 멀티-레벨 EEPROM 셀을 효과적으로 테스트를 실시하여 테스트 시간을 감소시키기 위한 것으로서, 셀 어레이를 동시에 소거하거나 특정 블럭에 대하여 소거를 실시한 후 하나의 셀이나 페이지 단위 (워드 라인 단위)의 셀들에 대하여 검증->프로그램을 하고 난 후 다음 셀이나 페이지에 대하여 검증->프로그램을 계속해서 반복적으로 실시하는 방법을 적용한 것이다.The present invention is to reduce the test time by effectively testing a multi-level EEPROM cell, and to erase the cell array at the same time or to erase a specific block to the cells of one cell or page unit (word line unit) After verify-> program is executed, the verification-> program is repeatedly executed for the next cell or page.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테스트 프로그램 방법을 보여주는 흐름도이고, 도 6은 본 발명에 따른 테스트 프로그램 방법에 따른 드레솔드 전압의 이동을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 테스트 프로그램 방법에 따른 프로그램 전압 및 드레솔드 전압의 관계를 보여주는 도면이다.5 is a flowchart illustrating a test program method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a shift in the threshold voltage according to the test program method according to the present invention. 7 is a view showing a relationship between a program voltage and a threshold voltage according to the test program method of the present invention.
도 5는 특정 메모리 블럭을 소거하고 페이지 단위를 프로그램하는 일예를 설명한 것이다. 즉, "01" 상태를 프로그램하고 "10" 상태를 프로그램하는 것이다. "01" 상태가 프로그램이 완료되면 "01"상태를 검증 동작이 수행되고 다시 "00"을 프로그램하고 프로그램이 끝나면 "00"을 프로그램하고 프로그램이 끝나면 "00"을 검증하고 난 후 다음 페이지에 대하여 다시 앞서 언급된 방법에 의거하여 같은 방법으로 테스트를 하는 것이다.5 illustrates an example of erasing a specific memory block and programming a page unit. That is, program the "01" state and program the "10" state. When the "01" status completes the program, the "01" status is verified and the "00" is programmed again. When the program ends, the "00" is programmed. When the program ends, the "00" is verified. Again, test in the same way, based on the aforementioned method.
도 5에서 알 수 있듯이, 소거 동작이 수행된 후 드레솔드 전압이 점차적으로 높은 전압으로 계속해서 프로그램되는 것을 알 수 있다. 다음의 표 1은 종래의 싱글 비트 테스트 방법과 본 발명에서 행하여지는 테스트 방법에 따른 낸드 플래시 MLC의 테스트 항목을 비교한 것이다.As can be seen in FIG. 5, it can be seen that after the erase operation is performed, the threshold voltage is continuously programmed to a higher voltage. Table 1 below compares the test items of the NAND flash MLC according to the conventional single bit test method and the test method performed in the present invention.
[표 1]TABLE 1
표 1에서 소거와 "11"->"10" 프로그램이 각각 3회에서 1회로 줄어든 것을 알 수가 있다. 하기한 표 2는 낸드 플래시 MLC에 대하여 종래의 방법과 본 발명의 테스트 시간의 비교를 위한 것이다(밀도 : 64M 비트/블럭 수 : 1K/페이지 수 : 16K/ 페이지 사이즈 : 512바이트).In Table 1, we can see that the erase and "11"-> "10" programs are reduced from 3 times to 1 times. Table 2 below is a comparison between the conventional method and the test time of the present invention for NAND flash MLC (density: 64M bits / block number: 1K / page number: 16K / page size: 512 bytes).
[표 2]TABLE 2
표 2는 "10" 상태에 대한 프로그램 시간이 전체 테스트 시간에 가장 큰 기여를 하는 것을 보여주고 있다. 따라서 "11" -> "10"의 테스트 시간을 줄이는 것이 가장 큰 요소임을 알 수가 있다.Table 2 shows that program time for the "10" state contributes the most to the total test time. Therefore, reducing the test time of "11"-> "10" is the biggest factor.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 테스트 프로그램 방법에 의하면, 순차적으로 프로그램이 진행되는 중간에 검증과 프로그램이 계속 이루어지는 것을 알 수 있다. 도 7에서 "01"상태의 프로그램이 완료된 후 독출과 프로그램을 하는 동안 다음 "01" 상태를 프로그램할 수 있는 프로그램 전압의 레벨을 유지하는 회로가 요구됨을 알 수가 있다. 또한, "01" 상태에서 "00" 상태로 프로그램할 때도 마찬가지로 프로그램 전압 레벨을 유지하는 회로가 필요함을 알 수가 있다.Referring to Figure 7, according to the test program method according to the present invention, it can be seen that the verification and the program is continuously performed in the middle of the program in progress. It can be seen from FIG. 7 that a circuit is required that maintains a level of program voltage that can program the next " 01 " state during read and program after completion of the program of the " 01 " state. In addition, it can be seen that when programming from the "01" state to the "00" state, a circuit for maintaining the program voltage level is required.
도 8은 본 발명에 따른 프로그램 전압 레벨을 유지하기 위한 불 휘발성 메모리 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.8 is a block diagram illustrating a configuration of a nonvolatile memory device for maintaining a program voltage level according to the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 불 휘발성 메모리 장치는 멀티-레벨 데이터를 저장하기 위한 적어도 하나의 EEPROM 셀 (M1)을 가지는 어레이 (100), 프로그램 전압 발생 회로 (101), 제어 회로 (102) 및 프로그램 인덱스 레지스터 (103)을 포함한다. 상기 프로그램 전압 발생 회로 (101)은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 잘 알려진 고전압 발생기이다. 그리고, 프로그램 전압 인덱스 레지스터 (103)은 프로그램 전압 발생 회로 (101)의 시작 전압과 스텝핑 (stepping) 전압을 조절하는 기능을 하는 레지스터이다. 상기 프로그램 전압 인덱스 레지스터 (103)은 일반적인 동작에서 원하는 데이터를 프로그램한 후에 초기화되어서 초기 프로그램 시작 전압의 레벨을 지시하도록 되어 있다.Referring to FIG. 8, a nonvolatile memory device according to the present invention includes an
본 발명에서는 상기 프로그램 전압 인덱스 레지스터 (103)에 테스트 모드를 지원하는 제어 회로(102)를 채용하여 테스트 모드시 본 발명의 테스트 알고리즘을 적용할 때 초기화되지 않도록 하여 다음 데이터를 멀티-레벨 셀(M1)에 프로그램시 시작 프로그램 전압 레벨을 유지하도록 하였다. 그리고, 소거 동작이 이루어지면 테스트 모드에 상관없이 프로그램 전압 인덱스 레지스터 (103)을 초기화하도록 하여서 소거 동작 후에는 처음 "10" 상태부터 프로그램이 가능하도록 하였다.In the present invention, the
앞서 설명된 바와 같이, 순차적으로 프로그램을 수행하는 멀티-레벨 셀에 대하여 테스트 시간을 줄이기 위한 회로를 채용하고, 본 발명에 의한 테스트 프로그램 방법을 적용하면 종래 기술의 테스트 방식에 비해서 테스트 시간을 감소시킬 수 있음을 알 수 있고, 메모리 용량이 커지면 커질수록 테스트 시간의 감소 효과는 더욱 커지는 것을 알 수 있다.As described above, employing a circuit for reducing test time for a multi-level cell that sequentially performs a program, and applying the test program method according to the present invention can reduce the test time compared to the conventional test method It can be seen that the larger the memory capacity, the greater the reduction in test time.
이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the circuit according to the present invention are shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely an example, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Of course.
상기한 바와같이, 멀티-레벨 셀에 대한 테스트 시간을 단축시킬 수 있다.As described above, test time for multi-level cells can be shortened.
도 1은 멀티-레벨(또는 멀티-비트) 데이터를 저장하는 메모리 셀이 가지는 가능한 드레솔드 전압들의 분포를 보여주는 도면,1 is a view showing a distribution of possible threshold voltages of a memory cell storing multi-level (or multi-bit) data;
도 2는 종래 기술에 따른 테스트 프로그램 방법을 보여주는 흐름도,2 is a flowchart showing a test program method according to the prior art;
도 3은 종래 기술의 테스트 프로그램 방법에 따른 드레솔드 전압의 이동을 보여주는 도면,3 is a view illustrating a shift in a threshold voltage according to a test program method of the related art;
도 4는 종래 기술의 테스트 프로그램 방법에 따른 프로그램 전압 및 드레솔드 전압의 관계를 보여주는 도면,4 is a view showing a relationship between a program voltage and a threshold voltage according to a test program method of the related art;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테스트 프로그램 방법을 보여주는 흐름도,5 is a flowchart showing a test program method according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 테스트 프로그램 방법에 따른 드레솔드 전압의 이동을 보여주는 도면,6 is a view showing a shift in the threshold voltage according to the test program method according to the present invention;
도 7은 본 발명의 테스트 프로그램 방법에 따른 프로그램 전압 및 드레솔드 전압의 관계를 보여주는 도면,7 is a view showing a relationship between a program voltage and a threshold voltage according to the test program method of the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 불 휘발성 메모리 장치의 구성을 보여주는 블록도.8 is a block diagram showing a configuration of a nonvolatile memory device according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 메모리 셀 어레이 101 : 프로그램 전압 발생 회로100: memory cell array 101: program voltage generation circuit
102 : 제어 회로 103 : 프로그램 전압 인덱스 레지스터102: control circuit 103: program voltage index register
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100332001B1 (en) * | 1993-09-06 | 2002-08-14 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | Semiconductor nonvolatile memory device |
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- 1997-11-25 KR KR1019970062884A patent/KR100521320B1/en not_active IP Right Cessation
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