KR100576485B1 - Method of program verify of flash memory device - Google Patents

Method of program verify of flash memory device Download PDF

Info

Publication number
KR100576485B1
KR100576485B1 KR1020040101788A KR20040101788A KR100576485B1 KR 100576485 B1 KR100576485 B1 KR 100576485B1 KR 1020040101788 A KR1020040101788 A KR 1020040101788A KR 20040101788 A KR20040101788 A KR 20040101788A KR 100576485 B1 KR100576485 B1 KR 100576485B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
program
register
signal
main register
data
Prior art date
Application number
KR1020040101788A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
주기석
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020040101788A priority Critical patent/KR100576485B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100576485B1 publication Critical patent/KR100576485B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/34Determination of programming status, e.g. threshold voltage, overprogramming or underprogramming, retention
    • G11C16/3436Arrangements for verifying correct programming or erasure
    • G11C16/3454Arrangements for verifying correct programming or for detecting overprogrammed cells
    • G11C16/3459Circuits or methods to verify correct programming of nonvolatile memory cells
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/04Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
    • G11C16/0483Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells having several storage transistors connected in series
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/10Programming or data input circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/26Sensing or reading circuits; Data output circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

본 발명은 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법에 관한 것으로, 메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터를 갖는 듀얼 레지스터 구조의 페이지 버퍼를 갖는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법에 있어서, 메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터에 프로그램 데이터를 각각 저장하는 단계; 상기 메인 레지스터에 저장된 프로그램 데이터를 이용하여 선택된 셀을 프로그램한 후 상기 메인 레지스터를 이용하여 프로그램 검증을 실시하는 단계; 상기 메인 레지스터의 프로그램 검증 결과 프로그램 성공으로 판단되면 상기 메인 레지스터를 리셋한 후 상기 프로그램 셀의 상태 데이터를 독출하는 단계; 및 상기 프로그램된 셀의 데이터를 상기 캐쉬 레지스터에 저장된 프로그램 데이터와 비교하고 그 결과에 따른 검증 신호를 출력하는 단계를 포함하여 프로그램 검증 신뢰성을 향상시킬 수 있는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법이 제시된다.The present invention relates to a method for verifying a program of a flash memory device, the method for verifying a program of a flash memory device having a page buffer of a dual register structure having a main register and a cache register, wherein program data is stored in a main register and a cache register, respectively. Doing; Programming a selected cell using program data stored in the main register and then performing program verification using the main register; Resetting the main register and reading state data of the program cell when it is determined that the program is successful as a result of the program verification of the main register; And comparing the data of the programmed cell with the program data stored in the cache register and outputting a verification signal according to the result. The program verification method of the NAND type flash memory device capable of improving program verification reliability is presented. do.

페이지 버퍼, 듀얼 레지스터, 프로그램 검증, 신뢰성Page Buffer, Dual Registers, Program Verification, Reliability

Description

플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법{Method of program verify of flash memory device} Method of program verify of flash memory device             

도 1은 본 발명에 따른 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법을 설명하기 위한 페이지 버퍼의 구성도.1 is a configuration diagram of a page buffer for explaining a program verification method of a NAND type flash memory device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101 : 메모리 셀 어레이 102 : 메인 레지스터101: memory cell array 102: main register

103 : 캐쉬 레지스터 104 및 105 : 래치103: cache registers 104 and 105: latch

본 발명은 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법에 관한 것으로, 특히 듀얼 레지스터 구조의 페이지 버퍼를 이용한 NAND 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a program verification method of a flash memory device, and more particularly, to a program verification method of a NAND flash memory device using a page buffer of a dual register structure.

최근에는 전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능하며, 일정 주기로 데이터(data)를 재작성하는 리프레시(refresh) 기능이 필요 없는 반도체 메모리 소자의 수요가 증가하고 있다. 그리고, 많은 데이터를 저장할 수 있는 대용량 메모리 소자(memory device)의 개발을 위해서 메모리 소자의 고집적화 기술에 대한 연구가 활발이 진행되고 있다. 여기서, 프로그램이란 데이터를 메모리 셀에 기입(write)하는 동작을 가리키며, 소거란 메모리 셀에 기입된 데이터를 지우는 동작을 가리킨다.Recently, the demand for semiconductor memory devices that can be electrically programmed and erased and that does not require a refresh function to rewrite data at regular intervals is increasing. In order to develop a large-capacity memory device capable of storing a large amount of data, research into a high integration technology of the memory device has been actively conducted. Here, the program refers to an operation of writing data to a memory cell, and the erasing refers to an operation of erasing data written to the memory cell.

메모리 소자의 고집적화를 위해 복수개의 메모리 셀(memory cell)들이 직렬로 접속(즉, 인접한 셀 끼리 드레인 또는 소오스를 서로 공유하는 구조)되어 한 개의 스트링(string)을 구성하는 NAND형 플래쉬 메모리 소자(NAND-type flash memory device)가 개발되었다. NAND형 플래쉬 메모리 소자는 NOR형 플래쉬 메모리 소자(NOR-type flash memory device)와 달리 순차적으로 정보를 독출(read)하는 메모리 소자이다. 이러한 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 및 소거는 F-N 터널링(tunneling) 방식을 이용하여 플로팅 게이트(floating gate)에 전자를 주입하거나 방출하면서 메모리 셀의 문턱 전압(threshold voltage)을 제어함으로써 이루어진다. NAND type flash memory device (NAND) in which a plurality of memory cells are connected in series (that is, a structure in which adjacent cells share drain or source with each other) to form a string for high integration of the memory device. -type flash memory device) has been developed. Unlike a NOR-type flash memory device, a NAND type flash memory device is a memory device that reads information sequentially. Programming and erasing of such a NAND type flash memory device is performed by controlling the threshold voltage of the memory cell while injecting or emitting electrons into a floating gate using an F-N tunneling method.

NAND형 플래쉬 메모리 소자는 짧은 시간 내에 대용량의 정보를 저장하기 위하여 페이지 버퍼(page buffer)가 사용된다. 페이지 버퍼는 입출력 패드(Input/Output PAD)로부터 대용량의 데이터를 제공받아 메모리 셀들로 제공한다. 통상 페이지 버퍼는 데이터를 임시적으로 저장하기 위하여 단일 레지스터로 구성되는 것이 보편적이었으나, 최근 NAND형 플래쉬 메모리 소자에서 대용량 데이터 프로그램시 프로그램 속도를 증가시키기 위하여 듀얼 레지스터(dual register)로 구성하고 있다. A NAND type flash memory device uses a page buffer to store a large amount of information in a short time. The page buffer receives a large amount of data from input / output pads and provides the memory cells. In general, a page buffer is generally composed of a single register to temporarily store data. However, in recent years, a NAND-type flash memory device has a dual register to increase program speed when programming large data.

듀얼 레지스터 구조의 페이지 버퍼를 이용한 NAND형 플래쉬 메모리 소자에서는 프로그램을 위해서 메인 레지스터에 프로그램 데이터를 로딩한 후 선택된 메모리 셀에 데이터를 저장하여 프로그램을 실시하게 된다. 이때, 프로그램을 실시한 후 프로그램 검증을 반복하게 되는데, 설정된 최대 회수동안 프로그램 및 프로그램 검증을 반복하게 된다. 프로그램 검증시에는 메인 레지스터의 출력 단자의 전위에 의해 PMOS 트랜지스터를 구동시켜 PMOS 트랜지스터가 턴오프되어 검증 신호가 플로팅 상태를 유지하면 프로그램이 성공되었다고 판정한다. 그러나, 메인 레지스터의 출력 단자는 전원 전압의 변화, 주변 소자와의 커플링등 여러가지 이유로 불안정하기 때문에 이 전위에 따라 출력되는 검증 신호 또한 불안정할 수 밖에 없다. 따라서, 프로그램 성공 여부를 신뢰할 수 없어 신뢰성 측면에서 많은 문제점이 있다.In a NAND flash memory device using a page buffer of a dual register structure, program data is loaded into a main register for a program, and then data is stored in a selected memory cell. At this time, the program verification is repeated after the program is executed, and the program and the program verification are repeated for the set maximum number of times. During program verification, if the PMOS transistor is turned off by the potential of the output terminal of the main register and the PMOS transistor is turned off and the verification signal remains floating, it is determined that the program is successful. However, since the output terminal of the main resistor is unstable for various reasons, such as a change in power supply voltage and coupling with peripheral devices, the verification signal output according to this potential is also unstable. Therefore, there is a lot of problems in terms of reliability since it is not reliable whether the program succeeds.

본 발명의 목적은 프로그램 검증 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a program verification method of a flash memory device capable of improving program verification reliability.

본 발명의 다른 목적은 프로그램시 프로그램 데이터를 캐쉬 레지스터에도 저장하고, 메인 레지스터를 이용한 프로그램 검증 후 검증 데이터와 캐쉬 레지스터에 저장된 프로그램 데이터를 비교하여 최종 프로그램 검증을 수행함으로써 프로그램 검증 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to improve the program verification reliability by storing the program data in the cache register at the time of programming, by performing the final program verification by comparing the program data stored in the cache register with the verification data after the program verification using the main register. A program verification method of a flash memory device is provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법은 메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터를 갖는 듀얼 레지스터 구조의 페이지 버퍼를 갖는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법에 있어서, 메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터에 프로그램 데이터를 각각 저장하는 단계; 상기 메인 레지스터에 저장된 프로그램 데이터를 이용하여 선택된 셀을 프로그램한 후 상기 메인 레지스터를 이용하여 프로그램 검증을 실시하는 단계; 상기 메인 레지스터의 프로그램 검증 결과 프로그램 성공으로 판단되면 상기 메인 레지스터를 리셋한 후 상기 프로그램 셀의 상태 데이터를 독출하는 단계; 및 상기 프로그램된 셀의 데이터를 상기 캐쉬 레지스터에 저장된 프로그램 데이터와 비교하고 그 결과에 따른 검증 신호를 출력하는 단계를 포함한다.In the program verifying method of a flash memory device according to an embodiment of the present invention, in the program verifying method of a flash memory device having a page buffer of a dual register structure having a main register and a cache register, program data is stored in the main register and the cache register. Storing each; Programming a selected cell using program data stored in the main register and then performing program verification using the main register; Resetting the main register and reading state data of the program cell when it is determined that the program is successful as a result of the program verification of the main register; And comparing the data of the programmed cell with the program data stored in the cache register and outputting a verification signal according to the result.

상기 검증 신호는 프로그램 성공일 경우 플로팅 상태를 유지하고, 프로그램 실패일 경우 전원 전압 레벨의 전위를 유지한다.The verification signal maintains a floating state when the program is successful and maintains the potential of the power supply voltage level when the program fails.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법은 비트라인 선택 신호에 따라 메모리 셀 어레이와 각각 연결된 이븐 비트라인 및 오드 비트라인과 센싱 노드를 연결시키기 위한 제 1 스위치; 프리차지 신호에 따라 상기 센싱 노드에 소정의 전압을 공급하여 상기 센싱 노드가 소정 전위를 유지하도록 하기 위한 제 2 스위치; 프로그램시 활성화되는 제어 신호에 따라 프로그램 데이터를 저장하고, 상기 센싱 노드의 전위 및 제 1 독출 신호에 따라 상기 메모리 셀 어레이의 선택된 셀로부터의 출력 데이터를 저장하기 위한 메인 레지스터; 상기 프로그램시 활성화되는 제어 신호에 따라 상기 프로그램 데이터를 저장하고, 상기 메인 레지스터에 저장된 데이터 및 제 2 독출 신호에 따라 상기 메인 레지스터로부터의 데이터를 상기 프로그램 데이터를 비교하기 위한 캐쉬 레지스터; 상기 캐쉬 레지스터의 출력 신호에 따라 검증 신호를 출력하기 위한 제 3 스위치를 포함하는 페이지 버퍼가 제공되는 단계; 상기 메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터를 초기화하는 단계; 상기 제어 신호에 따라 상기 메인 레지스터 및 상기 캐쉬 레지스터에 상기 프로그램 데이터를 각각 저장하는 단계; 상기 메인 레지스터에 저장된 프로그램 데이터를 이용하여 선택된 셀을 프로그램한 후 상기 메인 레지스터를 이용하여 프로그램 검증을 실시하는 단계; 상기 메인 레지스터의 프로그램 검증 결과 프로그램 성공으로 판단되면 상기 메인 레지스터를 리셋한 후 상기 프로그램 셀의 상태 데이터를 독출하는 단계; 및 상기 메인 레지스터에 의해 독출된 프로그램 셀의 상태 데이터 및 상기 제 2 독출 신호에 따라 상기 캐쉬 레지스터의 출력 단자의 전위를 변화시키고, 상기 캐쉬 레지스터의 출력 단자의 전위에 따라 상기 제 3 스위치가 구동되어 상기 검증 신호를 출력하는 단계를 포함한다.On the other hand, the program verification method of a flash memory device according to another embodiment of the present invention includes a first switch for connecting the even bit line and the odd bit line and the sensing node connected to the memory cell array, respectively, according to the bit line selection signal; A second switch for supplying a predetermined voltage to the sensing node according to a precharge signal so that the sensing node maintains a predetermined potential; A main register for storing program data according to a control signal activated during programming and for storing output data from selected cells of the memory cell array according to a potential of the sensing node and a first read signal; A cache register for storing the program data according to a control signal activated during the programming, and comparing the program data with data stored in the main register and data from the main register according to a second read signal; Providing a page buffer including a third switch for outputting a verify signal according to the output signal of the cache register; Initializing the main register and the cache register; Storing the program data in the main register and the cache register, respectively, according to the control signal; Programming a selected cell using program data stored in the main register and then performing program verification using the main register; Resetting the main register and reading state data of the program cell when it is determined that the program is successful as a result of the program verification of the main register; And a potential of the output terminal of the cache register is changed according to the state data of the program cell read by the main register and the second read signal, and the third switch is driven according to the potential of the output terminal of the cache register. Outputting the verification signal.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 1은 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 듀얼 레지스터를 갖는 페이지 버퍼의 구성도로서, 이러한 페이지 버퍼는 캐쉬 레지스터(cash register) (103)와, 캐쉬 레지스터(103)로부터 데이터를 제공받아 저장한 후 메모리 셀 어레이(101)로 제공하는 메인 레지스터(main register)(102)를 포함하여 구성되며, 캐쉬 레지스터(103)와 메인 레지스터(102)를 이용하여 프로그램 동작을 수행한다.1 is a configuration diagram of a page buffer having dual registers of a NAND type flash memory device. The page buffer is a memory cell after receiving and storing data from a cash register 103 and a cache register 103. It includes a main register (102) provided to the array 101, and performs a program operation using the cache register 103 and the main register (102).

NMOS 트랜지스터(N101 및 N102)는 디스차지 신호(DISCHe 및 DISCHo)에 따라 각각 구동되어 신호(VIRPWR)에 따른 예를들어 0V의 전압을 이븐 비트라인(BLe) 또는 오드 비트라인(BLo)에 연결된 메모리 셀 어레이(101)의 메모리 셀에 인가한다. NMOS 트랜지스터(N103 및 N104)는 비트라인 선택 신호(BSLe 및 BSLo)에 따라 구동되어 메모리 셀 어레이(101)와 페이지 버퍼를 연결시킨다.The NMOS transistors N101 and N102 are driven in accordance with the discharge signals DISCHe and DISCHo, respectively, for example, a memory connected to the even bit line BLe or the odd bit line BLO by applying a voltage of, for example, 0 V according to the signal VIRPWR. It is applied to the memory cells of the cell array 101. The NMOS transistors N103 and N104 are driven according to the bit line selection signals BSLe and BSLo to connect the memory cell array 101 to the page buffer.

PMOS 트랜지스터(P101)는 프리차지 신호(PRECHARGE_L)에 따라 구동되어 노드(S0)에 소정의 전원을 공급한다. NMOS 트랜지스터(N105)는 카피백 프로그램시 신호(COPYBACK)에 따라 캐쉬 레지스터(103)으로부터의 데이터를 메인 레지스터(102)의 래치(104)에 공급한다. 인버터(I101 및 I102)는 각각 노드(QAb 및 QBb)의 전위를 반전시킨다. 래치(104 및 105)는 메모리 셀 어레이(101)로부터 출력되는 출력 데이터와 외부로부터 공급된 데이터를 저장한다. NMOS 트랜지스터(N106 및 N113)는 노드(S0)의 전위에 따라 구동되고, NMOS 트랜지스터(N107 및 N114)는 독출 신호(READ_L 및 READ_R)에 따라 구동되어 노드(QAb 및 QBb)의 전위를 반전시킨다. NMOS 트랜지스터(N108 및 N115)는 프로그램시 활성화되는 신호(DI_L 및 DI_R)에 따라 구동되어 프로그램 데이터를 노드(QAb 및 QBb)에 공급하고, NMOS 트랜지스터(N109 및 N116)는 소거시 활성화되는 신호(nDI_L 및 nDI_R)에 따라 구동되어 소거 데이터를 노드(QA 및 QB)에 공급한다. NMOS 트랜지스터(N110 및 N117)는 리셋 신호(RESET_L 및 RESET_R)에 따라 구동되어 노드(QA 및 QB)를 초기화시킨다. PMOS 트랜지스터(P102 및 P103)는 노드(QA 및 QB)의 전위에 따라 구동되어 전원 전압(Vcc) 레벨 또는 플로팅 상태의 검증 신호(nWDO_L 및 nWDO_R)를 출력한다. NMOS 트랜지스터(N111 및 N118)는 프로그램 동작시 신호(PROGRAM_L 및 PROGRAM_R)에 따라 구동되어 프로그램될 정보가 선택된 비트라인에 전송되도록 한다. NMOS 트랜지스터(N112 및 N119)는 신호(PBDO_L 및 PBDO_R)에 따라 구동되어 인버터(I201 및 I202)에 의해 반전된 노드(QAb 및 QBb)의 전위를 출력한다. NMOS 트랜지스터(N120)는 신호(CON)에 따라 구동되어 노드(SO)와 입출력 단자(YA)를 연결시킨다.The PMOS transistor P101 is driven according to the precharge signal PRECHARGE_L to supply predetermined power to the node S0. The NMOS transistor N105 supplies data from the cache register 103 to the latch 104 of the main register 102 in accordance with the copyback programming signal COPYBACK. Inverters I101 and I102 invert the potentials of nodes QAb and QBb, respectively. The latches 104 and 105 store output data output from the memory cell array 101 and data supplied from the outside. The NMOS transistors N106 and N113 are driven according to the potential of the node SO, and the NMOS transistors N107 and N114 are driven according to the read signals READ_L and READ_R to invert the potentials of the nodes QAb and QBb. The NMOS transistors N108 and N115 are driven according to the signals DI_L and DI_R activated during programming to supply program data to the nodes QAb and QBb, and the NMOS transistors N109 and N116 activate the signals nDI_L when erased. And nDI_R to supply erase data to the nodes QA and QB. The NMOS transistors N110 and N117 are driven according to the reset signals RESET_L and RESET_R to initialize the nodes QA and QB. The PMOS transistors P102 and P103 are driven according to the potentials of the nodes QA and QB to output the verification signals nWDO_L and nWDO_R in the power supply voltage Vcc level or the floating state. The NMOS transistors N111 and N118 are driven according to the signals PROGRAM_L and PROGRAM_R during a program operation so that the information to be programmed is transmitted to the selected bit line. The NMOS transistors N112 and N119 are driven according to the signals PBDO_L and PBDO_R to output the potentials of the nodes QAb and QBb inverted by the inverters I201 and I202. The NMOS transistor N120 is driven according to the signal CON to connect the node SO and the input / output terminal YA.

상기와 같이 구성되는 페이지 버퍼를 이용한 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 및 프로그램 검증 방법을 설명하면 다음과 같다.A program and a program verification method of a NAND type flash memory device using the page buffer configured as described above will be described below.

리셋 신호(RESET_L 및 RESET_R)에 따라 NMOS 트랜지스터(N110 및 N117)가 턴온되어 메인 레지스터(102)의 메인 래치(104) 및 캐쉬 레지스터(103)의 캐쉬 래치(105)를 초기화시킨다. 그리고, YA 패드(YA)를 통해 프로그램 데이터가 입력되면 신호(DI_L 및 DI_R)에 따라 NMOS 트랜지스터(N108 및 N115)가 각각 턴온되어 로우 레벨의 프로그램 데이터가 메인 래치(104)의 노드(QAb) 및 캐쉬 래치(105)의 노드 (QBb)에 각각 전달된다. 따라서, 메인 래치(104)의 노드(QA) 및 캐쉬 래치(105)의 노드(QB)는 각각 하이 레벨을 유지한다. 메인 래치(104)의 노드(QAb)에 전달된 프로그램 데이터는 인버터(I101)를 통해 하이 레벨로 반전되고, 프로그램 신호(PROGRAM_L)에 따라 NMOS 트랜지스터(N111)가 턴온되어 선택된 셀에 프로그램을 실시하게 된다.The NMOS transistors N110 and N117 are turned on according to the reset signals RESET_L and RESET_R to initialize the main latch 104 of the main register 102 and the cache latch 105 of the cache register 103. When the program data is input through the YA pad YA, the NMOS transistors N108 and N115 are turned on according to the signals DI_L and DI_R, so that low-level program data is stored in the node QAb and the main latch 104. Each is passed to node QBb of cache latch 105. Thus, node QA of main latch 104 and node QB of cache latch 105 each maintain a high level. The program data transferred to the node QAb of the main latch 104 is inverted to a high level through the inverter I101, and according to the program signal PROGRAM_L, the NMOS transistor N111 is turned on to program the selected cell. do.

프로그램을 실시한 후 프로그램 검증을 메인 래치(104)를 이용하여 실시하는데, 프로그램 검증을 위해 예를들어 디스차지 신호(DISCHe)가 로우 레벨로 인가되면 NMOS 트랜지스터(N101)가 턴오프되고, 신호(DISCHo)가 하이 레벨로 인가되면 NMOS 트랜지스터(N102)가 턴온되어 선택된 셀의 상태를 읽기 위해 0V의 전위를 유지하는 신호(VIRPWR)가 오드 비트라인(BLo)에 공급된다. 따라서, 이븐 비트라인(BLe)이 선택되고, 오드 비트라인(BLo)이 선택되지 않는다. 그리고, 신호(RESET_L)가 하이 레벨로 인가되어 NMOS 트랜지스터(N110)를 턴온시켜 래치(104)의 출력 단자(QA)를 로우 레벨로 초기화시킨 후 신호(PRECHAGGE)를 로우 레벨로 인가하여 PMOS 트랜지스터(P101)를 턴온시켜 노드(SO)가 하이 레벨로 유지되도록 한다. 이후 신호(BSLe)가 제 1 전압(V1)의 전위로 인가되어 선택된 비트라인(BLe)이 V1-Vt로 프리차지되도록 한 후 신호(BSLe)가 로우 레벨로 인가되도록 하여 셀을 이밸류에이션(evaluation)시킨다. 이때, 워드라인은 모두 0V로 인가되도록 한다. 그리고, 신호(PRECHAGGE)를 하이 레벨로 인가하여 PMOS 트랜지스터(P101)를 턴오프시킨 후 신호(BSLe)를 제 2 전압(V2)의 전위로 인가하고, 신호(READ_L)를 하이 레벨로 인가하여 NMOS 트랜지스터(N107)를 턴온시킨다. 따라서, 셀의 상태에 따라 노드(SO)의 전 위가 변하게 되고, 그에 따라 래치(104)의 입력 단자(QAb) 및 출력 단자(QA)의 전위가 변하게 된다. 즉, 프로그램 셀의 경우 노드(SO)는 하이 레벨의 전위를 유지하게 되고, 프로그램되지 않은 셀의 경우 노드(SO)는 로우 레벨의 전위를 유지하게 된다. 따라서, 노드(SO)가 로우 레벨을 유지할 경우 NMOS 트랜지스터(N106)는 턴오프되고 노드(QAb 및 QA)의 전위는 변화되지 않기 때문에 노드(QA)는 로우 레벨을 유지하게 된다. 이에 반해, 노드(SO)가 하이 레벨을 유지할 경우 NMOS 트랜지스터(N106)는 턴온되고, 이때 트랜지스터(N107)이 턴온되기 때문에 노드(QAb)의 전위는 로우 레벨로 되고, 노드(QA)는 하이 레벨이 된다. 이에 따라 프로그램 셀이 아닐 경우 노드(QAb)는 하이 레벨을 유지하고, 노드(QA)는 로우 레벨을 유지한다. 이에 반해 프로그램 셀일 경우 노드(QAb)는 로우 레벨을 유지하고, 노드(QA)는 하이 레벨을 유지하게 된다. 따라서, 하이 레벨의 노드(QA)의 전위에 따라 PMOS 트랜지스터(P102)는 턴오프되고 검증 신호(nWDO_L)는 플로팅 상태를 유지하여 프로그램이 성공적으로 수행된 것으로 판단한다.After the program is executed, program verification is performed using the main latch 104. For example, when the discharge signal DISCHe is applied at a low level, the NMOS transistor N101 is turned off and the signal DISCHo is used. ) Is applied at a high level, the NMOS transistor N102 is turned on, and a signal VIRPWR, which maintains a potential of 0 V, is supplied to the odd bit line BLo to read the state of the selected cell. Therefore, the even bit line BLe is selected and the odd bit line BLO is not selected. In addition, the signal RESET_L is applied to the high level to turn on the NMOS transistor N110 to initialize the output terminal QA of the latch 104 to the low level, and then apply the signal PRECHAGGE to the low level to apply the PMOS transistor ( P101 is turned on to maintain the node SO at the high level. After that, the signal BSLe is applied to the potential of the first voltage V1 so that the selected bit line BLe is precharged to V1 -Vt, and then the signal BSLe is applied at a low level, thereby evaluating the cell. ) At this time, the word lines are all applied at 0V. Then, the signal PRECHAGGE is applied to the high level to turn off the PMOS transistor P101, the signal BSLe is applied to the potential of the second voltage V2, and the signal READ_L is applied to the high level to NMOS. The transistor N107 is turned on. Therefore, the potential of the node SO changes according to the state of the cell, and thus the potential of the input terminal QAb and the output terminal QA of the latch 104 changes. That is, in the case of a program cell, the node SO maintains a high level potential, and in the case of an unprogrammed cell, the node SO maintains a low level potential. Therefore, when the node SO maintains the low level, the NMOS transistor N106 is turned off and the potential of the nodes QAb and QA does not change, so that the node QA maintains the low level. In contrast, when the node SO maintains a high level, the NMOS transistor N106 is turned on. At this time, since the transistor N107 is turned on, the potential of the node QAb is turned low, and the node QA is at a high level. Becomes Accordingly, the node QAb maintains a high level when the node is not a program cell, and the node QA maintains a low level. In contrast, in the case of a program cell, node QAb maintains a low level and node QA maintains a high level. Accordingly, the PMOS transistor P102 is turned off and the verify signal nWDO_L remains in a floating state according to the potential of the node QA at the high level, thereby determining that the program has been successfully performed.

상기와 같은 프로그램 및 프로그램 검증을 설정된 최대 루프동안 반복하여 셀을 프로그램한 후 검증 신호(nWDO_L)가 플로팅 상태를 유지하면 리셋 신호(RESET_L)에 따라 NMOS 트랜지스터(N110)를 턴온시켜 메인 레지스터(102)의 메인 래치(104)를 초기화시킨다. 이에 따라 노드(QA)는 로우 레벨을 유지하고, 노드(QAb)는 하이 레벨을 유지한다. 이 상태에서 상기한 프로그램 검증 동작과 동일한 방법으로 선택된 셀의 상태를 독출한다. 독출된 셀의 상태가 프로그램 상태라면 노드(QAb)는 로우 레벨을 유지하게 된다. 로우 레벨의 노드(QAb)의 전위는 인버터 (I101)를 통해 하이 레벨로 반전되고, 프로그램 신호(PROGRAM_L)에 따라 NMOS 트랜지스터(N111)가 턴온되어 하이 레벨의 신호를 노드(SO)에 공급한다. 이때, 비트라인 선택 신호(BSLe 및 BSLo)는 로우 레벨로 인가된다. 독출 신호(READ_R)에 따라 NMOS 트랜지스터(N114)가 턴온되고 노드(SO)의 전위에 따라 NMOS 트랜지스터(N113)가 턴온되어 노드(QBb)의 전위를 로우 레벨로 강하시킨다. 이에 따라 노드(QB)는 하이 레벨이 되고, 이 전위에 따라 PMOS 트랜지스터(P103)가 턴오프되어 검증 신호(nWDO_R)는 플로팅 상태가 된다. 캐쉬 레지스터(103)쪽의 검증 신호(nWDO_R)가 플로팅 상태를 유지하면 비로소 프로그램이 성공된 것으로 판단한다. 한편, 독출된 셀의 상태가 프로그램 상태가 아니라면 노드(QAb)는 하이 레벨을 유지하게 되고, 노드(QBb)의 전위에 아무런 영향을 미치지 못하므로 노드(QB)는 로우 레벨을 유지하게 된다. 따라서, 로우 레벨의 노드(QB)의 전위에 의해 PMOS 트랜지스터(P103)가 구동되어 하이 레벨의 검증 신호(nWDO_R)을 출력하게 되어 프로그램 실패로 판정하게 된다.After the program and program verification are repeated for the set maximum loop as described above, if the verification signal nWDO_L remains in the floating state, the NMOS transistor N110 is turned on according to the reset signal RESET_L to turn on the main register 102. Initialize the main latch 104 of. Accordingly, node QA maintains a low level and node QAb maintains a high level. In this state, the state of the selected cell is read in the same manner as the program verifying operation. If the read state of the cell is a program state, the node QAb maintains a low level. The potential of the low level node QAb is inverted to a high level through the inverter I101, and the NMOS transistor N111 is turned on according to the program signal PROGRAM_L to supply a high level signal to the node SO. At this time, the bit line selection signals BSLe and BSLo are applied at a low level. The NMOS transistor N114 is turned on according to the read signal READ_R, and the NMOS transistor N113 is turned on according to the potential of the node SO to lower the potential of the node QBb to a low level. Accordingly, the node QB is at a high level, and according to this potential, the PMOS transistor P103 is turned off and the verification signal nWDO_R is in a floating state. When the verification signal nWDO_R of the cache register 103 remains in the floating state, it is determined that the program is successful. On the other hand, if the state of the read cell is not the program state, the node QAb maintains the high level, and since the node QB has no influence on the potential of the node QBb, the node QB maintains the low level. Therefore, the PMOS transistor P103 is driven by the potential of the low level node QB to output the high level verify signal nWDO_R, which is determined to be a program failure.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 프로그램시 캐쉬 래치 및 메인 래치에 프로그램 데이터를 저장한 후 메인 래치만을 이용하여 프로그램 및 프로그램 검증을 수행하고, 프로그램 검증 데이터를 캐쉬 래치에 저장된 프로그램 데이터와 비교하여 캐쉬 래치의 출력 단자의 전위에 따라 최종 검증 신호를 출력하게 함으로써 메인 래치의 출력 단자의 전위 변화에 의한 프로그램 검증 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, after program data is stored in the cache latch and the main latch during programming, the program and the program verification are performed using only the main latch, and the program verification data is compared with the program data stored in the cache latch. By causing the final verification signal to be output in accordance with the potential of the output terminal, the reliability of the program verification caused by the potential change of the output terminal of the main latch can be prevented.

Claims (3)

메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터를 갖는 듀얼 레지스터 구조의 페이지 버퍼를 갖는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법에 있어서,A program verification method of a flash memory device having a page buffer of a dual register structure having a main register and a cache register, 메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터에 프로그램 데이터를 각각 저장하는 단계;Storing program data in a main register and a cache register, respectively; 상기 메인 레지스터에 저장된 프로그램 데이터를 이용하여 선택된 셀을 프로그램한 후 상기 메인 레지스터를 이용하여 프로그램 검증을 실시하는 단계;Programming a selected cell using program data stored in the main register and then performing program verification using the main register; 상기 메인 레지스터의 프로그램 검증 결과 프로그램 성공으로 판단되면 상기 메인 레지스터를 리셋한 후 상기 프로그램 셀의 상태 데이터를 독출하는 단계; 및Resetting the main register and reading state data of the program cell when it is determined that the program is successful as a result of the program verification of the main register; And 상기 프로그램된 셀의 데이터를 상기 캐쉬 레지스터에 저장된 프로그램 데이터와 비교하고 그 결과에 따른 검증 신호를 출력하는 단계를 포함하는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법.Comparing the data of the programmed cell with program data stored in the cache register and outputting a verification signal according to the result. 비트라인 선택 신호에 따라 메모리 셀 어레이와 각각 연결된 이븐 비트라인 및 오드 비트라인과 센싱 노드를 연결시키기 위한 제 1 스위치;A first switch for connecting an even bit line and an odd bit line, respectively, connected to the memory cell array and a sensing node according to a bit line selection signal; 프리차지 신호에 따라 상기 센싱 노드에 소정의 전압을 공급하여 상기 센싱 노드가 소정 전위를 유지하도록 하기 위한 제 2 스위치;A second switch for supplying a predetermined voltage to the sensing node according to a precharge signal so that the sensing node maintains a predetermined potential; 프로그램시 활성화되는 제어 신호에 따라 프로그램 데이터를 저장하고, 상기 센싱 노드의 전위 및 제 1 독출 신호에 따라 상기 메모리 셀 어레이의 선택된 셀로 부터의 출력 데이터를 저장하기 위한 메인 레지스터;A main register for storing program data according to a control signal activated during programming and storing output data from selected cells of the memory cell array according to a potential of the sensing node and a first read signal; 상기 프로그램시 활성화되는 제어 신호에 따라 상기 프로그램 데이터를 저장하고, 상기 메인 레지스터에 저장된 데이터 및 제 2 독출 신호에 따라 상기 메인 레지스터로부터의 데이터를 상기 프로그램 데이터를 비교하기 위한 캐쉬 레지스터;A cache register for storing the program data according to a control signal activated during the programming, and comparing the program data with data stored in the main register and data from the main register according to a second read signal; 상기 캐쉬 레지스터의 출력 신호에 따라 검증 신호를 출력하기 위한 제 3 스위치를 포함하는 페이지 버퍼가 제공되는 단계;Providing a page buffer including a third switch for outputting a verify signal according to the output signal of the cache register; 상기 메인 레지스터 및 캐쉬 레지스터를 초기화하는 단계;Initializing the main register and the cache register; 상기 제어 신호에 따라 상기 메인 레지스터 및 상기 캐쉬 레지스터에 상기 프로그램 데이터를 각각 저장하는 단계;Storing the program data in the main register and the cache register, respectively, according to the control signal; 상기 메인 레지스터에 저장된 프로그램 데이터를 이용하여 선택된 셀을 프로그램한 후 상기 메인 레지스터를 이용하여 프로그램 검증을 실시하는 단계;Programming a selected cell using program data stored in the main register and then performing program verification using the main register; 상기 메인 레지스터의 프로그램 검증 결과 프로그램 성공으로 판단되면 상기 메인 레지스터를 리셋한 후 상기 프로그램 셀의 상태 데이터를 독출하는 단계; 및Resetting the main register and reading state data of the program cell when it is determined that the program is successful as a result of the program verification of the main register; And 상기 메인 레지스터에 의해 독출된 프로그램 셀의 상태 데이터 및 상기 제 2 독출 신호에 따라 상기 캐쉬 레지스터의 출력 단자의 전위를 변화시키고, 상기 캐쉬 레지스터의 출력 단자의 전위에 따라 상기 제 3 스위치가 구동되어 상기 검증 신호를 출력하는 단계를 포함하는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법.The potential of the output terminal of the cache register is changed according to the state data of the program cell read out by the main register and the second read signal, and the third switch is driven according to the potential of the output terminal of the cache register. A program verification method for a flash memory device comprising the step of outputting a verify signal. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 검증 신호를 프로그램 성공일 경우 플 로팅 상태를 유지하고, 프로그램 실패일 경우 전원 전압 레벨의 전위를 유지하는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 검증 방법.The method of claim 1 or 2, wherein the verification signal maintains a floating state when the program succeeds, and maintains a potential of a power supply voltage level when the verify signal fails.
KR1020040101788A 2004-12-06 2004-12-06 Method of program verify of flash memory device KR100576485B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040101788A KR100576485B1 (en) 2004-12-06 2004-12-06 Method of program verify of flash memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040101788A KR100576485B1 (en) 2004-12-06 2004-12-06 Method of program verify of flash memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100576485B1 true KR100576485B1 (en) 2006-05-10

Family

ID=37181124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040101788A KR100576485B1 (en) 2004-12-06 2004-12-06 Method of program verify of flash memory device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100576485B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990012429A (en) * 1997-07-29 1999-02-25 윤종용 Semiconductor memory device with electrically erasable and programmable memory cells
JPH11306770A (en) 1998-04-22 1999-11-05 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Semiconductor integrated circuit
US6560143B2 (en) 2000-12-28 2003-05-06 Sandisk Corporation Method and structure for efficient data verification operation for non-volatile memories
KR20030088595A (en) * 2002-05-13 2003-11-20 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device having page buffer for verifying programmed memory device
KR20040050697A (en) * 2002-12-09 2004-06-16 삼성전자주식회사 Memory devices with page buffer having dual regiaters and method of using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990012429A (en) * 1997-07-29 1999-02-25 윤종용 Semiconductor memory device with electrically erasable and programmable memory cells
JPH11306770A (en) 1998-04-22 1999-11-05 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Semiconductor integrated circuit
US6560143B2 (en) 2000-12-28 2003-05-06 Sandisk Corporation Method and structure for efficient data verification operation for non-volatile memories
KR20030088595A (en) * 2002-05-13 2003-11-20 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device having page buffer for verifying programmed memory device
KR20040050697A (en) * 2002-12-09 2004-06-16 삼성전자주식회사 Memory devices with page buffer having dual regiaters and method of using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7417899B2 (en) Method of verifying flash memory device
JP4789186B2 (en) Nonvolatile memory device and method of operating page buffer thereof
KR100479632B1 (en) Nonvolatile Memory Systems and Semiconductor Storage
US7180784B2 (en) Page buffer and verify method of flash memory device using the same
JP4920257B2 (en) Nonvolatile memory device and method of operating page buffer thereof
US7313028B2 (en) Method for operating page buffer of nonvolatile memory device
KR100632946B1 (en) Non-volatile memory device and program method thereof
JP2012133833A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
KR100763114B1 (en) Method of verifying a flash memory device
US7260017B2 (en) Non-volatile memory device having buffer memory with improve read speed
KR100635205B1 (en) Method of reading a flash memory device
KR100609571B1 (en) Page buffer and method of reading a flash memory cell using the same
KR100732257B1 (en) Page buffer and method of erase varify of flash memory device using thereof
KR100525924B1 (en) Page buffer and semiconductor memory device
KR100576485B1 (en) Method of program verify of flash memory device
KR100739251B1 (en) Page Buffer in flash memory device
KR20070109419A (en) Page buffer of flash memory device
KR20070068002A (en) Pagebuffer of semiconductor memory device and copyback method thereof
KR20080038931A (en) Flash memory device and measuring method of reading margin thereof
JP2007250175A (en) Nonvolatile memory system
KR20060059282A (en) Program varify method of flash memory device
KR20070114522A (en) Page buffer of flash memory device
KR20100013953A (en) Page buffer of flash memory device and method for operation of the same
KR20060014502A (en) Method of reading a flash memory device
KR20060068217A (en) Non-volatile memory device and method for verifying successful erasing thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110325

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee