KR101598379B1 - Non-volatile Memory Device - Google Patents

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Abstract

데이터의 기입 및 읽기 동작의 고속화를 꾀하는 것과 동시에, 이미 확정된 낮은 문턱 전압에 주는 영향을 최소화할 수 있는 불휘발성 반도체 기억장치를 제공한다. 2개의 그룹으로 구분되어 그룹끼리 하나의 멀티 비트 데이터를 할당해 기억하도록 구성된 멀티 레벨 셀을 포함하는 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이, 상기 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이로부터 데이터를 읽어내는 리드 동작 및 상기 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이에 대해서 데이터를 기입하는 프로그램 동작을 실시하는 데이터 처리 회로, 상기 데이터 처리 회로의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함하는 제어 회로는, 1회째의 기입에 의한 문턱 전압의 이동과 두 번째의 기입에 의한 문턱 전압의 이동이, 기입 순서에 의하지 않고 동일하게 되도록 멀티 레벨 셀의 문턱 전압 분포와 대응하는 데이터의 할당을 정해 프로그램 동작을 제어한다.Provided is a nonvolatile semiconductor memory device capable of speeding up the writing and reading operations of data and minimizing the influence on the already established low threshold voltage. A multi-bit data memory cell array including a multi-level cell divided into two groups and configured to allocate and store one multi-bit data among the groups, a read operation for reading data from the multi-bit data memory cell array, A control circuit including a data processing circuit for performing a program operation for writing data in the data memory cell array and a control circuit for controlling the operation of the data processing circuit, Level cell and the data corresponding to the threshold voltage distribution of the multilevel cell so that the shift of the threshold voltage due to the writing of the data is the same regardless of the writing order.

불휘발성 반도체 기억장치, 멀티 레벨 셀, 쓰기 회수, 쓰기 순서 Nonvolatile semiconductor memory device, multilevel cell, write count, write order

Description

불휘발성 반도체 기억장치{Non-volatile Memory Device}[0001] Non-volatile memory device [0002]

본 발명은 불휘발성 반도체 기억장치와 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 메모리의 기입 속도와 읽기 속도를 향상시킬 수 있는 불휘발성 반도체 기억장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly, to a nonvolatile semiconductor memory device capable of improving a write speed and a read speed of a memory.

불휘발성 반도체 기억장치, 특히 플래쉬 메모리는, 전기적으로 데이터의 수정이 가능하고, 전원을 끈 상태에서도 데이터를 보관 유지할 수가 있기 때문에, 예를 들면, 휴대 전화, 디지털 카메라 등의 휴대 기기의 데이터 저장용 메모리 장치로서 넓게 사용되고 있다. 또 대용량화와 저비용화를 실현하기 위해서, 하나의 메모리 셀에 2 비트 이상의 멀티 비트 데이터를 저장하는 플래쉬 메모리의 연구개발이 활발히 행해지고 있다. 예를 들면, 하나의 메모리 셀에 2 비트의 데이터, 즉, 하나의 메모리 셀에 4개가 서로 다른 문턱 전압을 가지는 불휘발성 반도체 기억장치가 제안되고 있다.The nonvolatile semiconductor memory device, particularly the flash memory, is capable of electrically modifying the data and can keep the data even when the power is turned off. Therefore, for example, for data storage of portable devices such as mobile phones and digital cameras And is widely used as a memory device. In order to realize a larger capacity and a lower cost, research and development of a flash memory for storing multi-bit data of two or more bits in one memory cell has been actively carried out. For example, a nonvolatile semiconductor memory device has been proposed in which two bits of data are stored in one memory cell, that is, four memory cells have different threshold voltages.

도 6a 및 도 6b는 불휘발성 반도체 기억장치의 메모리 셀의 문턱 전압 분포와 데이터와의 관계 및 쓰기, 읽기 방법을 나타내는 도면이다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 한 번에 기입하는 데이터의 단위를 제 1 페이지와 제 2 페이지로 나누어 어느 페이지부터든지 먼저 기입할 수 있도록 구성되어져 있다. 더욱, 제 1 페이지에의 기입 유무의 정보를 다른 메모리 장치에 기억시키는 것으로 리드 동작을 고속화시키고 있다.6A and 6B are diagrams showing a relation between a threshold voltage distribution of a memory cell of the nonvolatile semiconductor memory device and data and a method of writing and reading. Referring to FIGS. 6A and 6B, a unit of data to be written at one time is divided into a first page and a second page so that any page can be written first. Further, information on the presence / absence of writing on the first page is stored in another memory device, thereby speeding up the read operation.

또, 상기 발명에서는 기입 페이지의 차례에 따라 문턱 전압의 쉬프트 방법을 바꾸고 있다. 도 6a에 나타내는 제 2 페이지로부터 제 1 페이지로의 프로그램의 문턱 전압의 쉬프트에 대해서 도 6b에 나타내는 제 1 페이지로부터 제 2 페이지로의 프로그램의 문턱 전압의 이동량은 크게 차이가 난다. 따라서 기입 속도는 도 6b의 경우 두 번째의 기입 시에 최대가 된다. 따라서 평균적인 기입 속도는 향상해도 스펙 상의 기입 속도는 그만큼 향상되지 않는 문제가 있다.In the above invention, the method of shifting the threshold voltage is changed according to the order of the write page. The shift amount of the threshold voltage of the program from the first page to the second page shown in Fig. 6B differs greatly with respect to the shift of the threshold voltage of the program from the second page to the first page shown in Fig. 6A. Thus, the writing speed becomes maximum at the time of the second writing in the case of FIG. 6B. Therefore, even if the average writing speed is improved, there is a problem that the writing speed on the specification is not improved so much.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 문턱 전압의 이동량을 작게 해, 스펙 상의 기입 속도를 향상시킬 수 있는 불휘발성 반도체 기억장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 프로세스의 미세화에 의해, 보다 큰 문턱 전압의 기입 시에 이미 확정하고 있는 다른 낮은 문턱 전압의 변동을 막을 수 있는 불휘발성 반도체 기억장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of reducing a shift amount of a threshold voltage and improving writing speed on a spec. It is another object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of preventing other low threshold voltage fluctuations which have already been established at the time of writing a larger threshold voltage, by the process miniaturization.

본 발명의 실시예에 따르면, 2개의 그룹으로 구분되어 그룹끼리 하나의 멀티 비트 데이터를 할당해 기억하도록 구성된 멀티 레벨 셀을 포함하는 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이, 상기 2개 그룹의 어느 쪽이 먼저 기입을 실시했는지의 기입 순서를 기억하는 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이, 상기 멀티 레벨 셀에의 기입 회수를 기억하는 기입 회수 기억용 메모리 셀 어레이, 상기 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이로부터 데이터를 읽어내는 리드 동작 및 상기 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이에 데이터를 기입하는 프로그램 동작을 실시하는 데이터 처리 회로, 상기 데이터 처리 회로의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a multi-bit data memory cell array including a multi-level cell divided into two groups and configured to allocate and store one multi-bit data among the groups, Level memory cell array, a write-number-of-memory cell array for storing the number of times of writing into the multi-level cell, a read operation for reading data from the multi-bit data memory cell array And a data processing circuit for performing a program operation for writing data into the multi-bit data memory cell array, and a control circuit for controlling the operation of the data processing circuit.

상기 제어 회로는, 첫 번째의 기입에 의한 문턱 전압의 이동과 두 번째의 기입에 의한 문턱 전압의 이동이, 상기 기입 순서에 의하지 않고 동일하도록 멀티 레벨 셀의 문턱 전압 분포와 대응하는 데이터의 할당을 정해 프로그램 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성하는 것으로써 문턱 전압의 이동량이 평균화되어 기입 속도가 향상된다.The control circuit performs data allocation corresponding to the threshold voltage distribution of the multilevel cell so that the movement of the threshold voltage by the first writing and the movement of the threshold voltage by the second writing are the same regardless of the writing order And the correcting program operation is controlled. By constituting in this way, the movement amount of the threshold voltage is averaged and the writing speed is improved.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 각 그룹에는, 한 번에 기입할 수 있는 최대 워드 수 이상의 데이터를 기억할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성하는 것으로써 각 그룹마다 워드 단위로 데이터의 기입을 할 수 있다.In an exemplary embodiment, each of the groups is capable of storing data equal to or larger than the maximum number of words that can be written at one time. With this configuration, data can be written in units of words for each group.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 문턱 전압이 차례차례 높아지도록 설정된 "상태 0", "상태 1", "상태 2", "상태 3"의 문턱 전압이 다르고, 2개의 그룹으로 구분되어 그룹끼리 하나의 멀티 비트 데이터를 할당해 기억하도록 구성된 멀티 레벨 셀을 포함하는 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이, 상기 2개 그룹의 어느 쪽이 먼저 데이터의 기입을 실시했는지 기입 순서를 기억하는 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이, 상기 멀티 레벨 셀에의 기입 회수를 기억하는 기입 회수 기억용 메모리 셀 어레이, 상기 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이로부터 데이터를 읽어내는 리드 동작 및 상기 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이에 데이터를 기입하는 프로그램 동작을 실시하는 데이터 처리 회로, 상기 데이터 처리 회로의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the threshold voltages of the "state 0", "state 1", "state 2", and "state 3" A memory cell array for storing a write sequence for storing a write sequence in which one of said two groups has previously written data, and a multi-bit cell array including a multi-level cell configured to store and store one multi- An array, a write-number storing memory cell array for storing the number of times of writing to the multi-level cell, a read operation for reading data from the multi-bit data memory cell array, and a program operation for writing data to the multi- And a control circuit for controlling the operation of the data processing circuit.

상기 제어 회로는, 첫 번째의 기입 시의 목표로 하는 문턱 전압의 폭을, 두 번째의 기입 시의 "상태 1" 및 "상태 2"의 문턱 전압의 폭보다 커지도록 설정하여, 두 번째의 "상태 3"에의 기입 시에, "상태 2"의 문턱 전압이 이동하지 않도록 상기 목표로 하는 문턱 전압을"상태 2"의 문턱 전압보다 낮게 설정하여 프로그램 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성하는 것으로써 1회째의 기입을 종래의 기입 방법에 비해 빠르게 기입할 수가 있다. 또 프로세스의 미세화에 의해 "상태 3"에의 기입 시에 "상태 2"의 문턱 전압이 변동하는 문제점을 해결할 수가 있다.The control circuit sets the width of the target threshold voltage at the time of the first writing to be larger than the width of the threshold voltage of the "state 1" and the "state 2" at the time of the second writing, The threshold voltage of the " state 2 "is set lower than the threshold voltage of the " state 2 " so that the threshold voltage of the" state 2 "does not move at the time of writing into the state 3 ". By constituting in this manner, the first writing can be written faster than the conventional writing method. Also, by the refinement of the process, it is possible to solve the problem that the threshold voltage of the "state 2" fluctuates at the time of writing to the "state 3 ".

예시적인 실시예에 있어서, 두 번째의 기입은, "상태 3", "상태 2", "상태 1"의 순서로 실시하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성하는 것으로써 낮은 문턱 전압을 가지는 메모리 셀의 데이터의 파괴를 막을 수가 있다.In the exemplary embodiment, the second writing is performed in the order of "state 3", "state 2", and "state 1". With this structure, it is possible to prevent the destruction of data in the memory cell having a low threshold voltage.

예시적인 실시예에 있어서, 기입 데이터는, "상태 0"에 논리"11"을, "상태 1"에 논리"01"을, "상태 2"에 논리"00"을, "상태 3"에 논리"10"을 할당하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하는 것으로써 문턱 전압의 이동량을 작게 할 수가 있다.In the exemplary embodiment, the write data is logic "11" to "state 0", logic "01" to "state 1", logic "00" "10" By doing so, the shift amount of the threshold voltage can be reduced.

본 발명의 실시예에 따르면, 데이터의 기입 및 읽기 동작의 고속화를 꾀하는 것과 동시에 두 번째의 최대 전압 기입 시에 이미 확정된 낮은 문턱 전압에 주는 영향을 최소화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to increase the speed of data write and read operations, and to minimize the influence on the already low threshold voltage at the time of the second maximum voltage writing.

이하, 본 발명과 관련되는 실시의 형태에 대해 도면을 참조해 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 불휘발성 반도체 기억장치(100)의 개략 구성을 나타내는 도이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a nonvolatile semiconductor memory device 100 according to an embodiment of the present invention.

멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이(102)는 복수의 워드 라인(Word Line)과 복수의 비트 라인(Bit Line)을 포함해 복수의 워드 라인과 복수의 비트 라인의 교차부에 멀티 레벨 셀이 매트릭스 형태로 배치된다. 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이(102)에는 워드 라인 제어 회로(110) 및 비트 라인 제어 회로(108)가 접속된다.The multi-bit data memory cell array 102 includes a plurality of word lines (Word Line) and a plurality of bit lines, and a plurality of multi-level cells are formed in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of bit lines . A word line control circuit 110 and a bit line control circuit 108 are connected to the multi-bit data memory cell array 102.

멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이(102)는, 복수의 그룹으로 구분되어 있어 각 그룹의 대응하는 멀티 레벨 셀들끼리 1개의 멀티 비트 데이터를 할당하여 기억하도록 구성되어 있다. 멀티 비트 데이터가 4개의 경우에는 2개의 그룹으로 구분되어 그룹을 선택하기 위한 식별 주소가 첨부되고 있다.The multi-bit data memory cell array 102 is divided into a plurality of groups, and is configured to allocate and store one multi-bit data among corresponding multi-level cells of each group. In the case of four multi-bit data, two groups are divided and an identification address for selecting a group is attached.

또, 본 발명의 불휘발성 반도체 기억장치에서는 기입 단위마다 순서를 기억하는 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이(106) 및 멀티 레벨 셀에의 기입 회수를 기억하는 기입 회수 기억용 메모리 셀 어레이(104)가 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이(102)에 인접해 배치되고 있다. 워드 라인 제어 회로(110)는 메모리 셀 어레이(102) 중의 소정의 워드 라인을 선택해, 읽기(리드), 기입(프로그램), 소거에 필요한 전압을 인가하는 회로이다. 로 디코더(112)는 워드 라인 제어 회로(110)를 제어하는 것으로 소정의 워드 라인을 선택하는 회로이다. 비트 라인 제어 회로(108)는 도시하지 않는 복수의 데이터 래치 회로를 포함해, 비트 라인을 개입시켜 메모리 셀 어레이(102) 중의 멀티 레벨 셀의 데이터를 읽어내거나 비트 라인을 개입시켜 메모리 셀 어레이(102) 중의 멀티 레벨 셀 상태를 검출(베리파이)하거나 비트 라인을 개입시켜 메모리 셀 어레이(102) 중의 멀티 레벨 셀에 기입 전압을 인가해 기입을 실시한다.In the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the memory cell array 106 for storing the write sequence for storing the order for each write unit and the memory cell array 104 for storing the write number for storing the write number in the multi-level cell Are arranged adjacent to the multi-bit data memory cell array 102. The word line control circuit 110 is a circuit for selecting a predetermined word line in the memory cell array 102 and applying voltages required for reading (reading), writing (programming), and erasing. The decoder 112 controls the word line control circuit 110 to select a predetermined word line. The bit line control circuit 108 includes a plurality of data latch circuits (not shown), reads data of the multi-level cells in the memory cell array 102 through the bit lines, or reads the data of the multi-level cells in the memory cell array 102 (Verify) or applies a write voltage to the multi-level cell in the memory cell array 102 through the bit line to perform the write operation.

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또, 비트 라인 제어 회로(108)에는 컬럼 게이트(114), 컬럼 디코더(116), 데이터 입출력 회로(118)가 접속되고 있다. 비트 라인 제어 회로(108) 내의 데이터 래치 회로는 컬럼 디코더(116)에 의해 선택되어 데이터 래치 회로에 읽어내진 멀티 레벨 셀의 데이터를 컬럼 게이트(114) 및 데이터 입출력 회로(118)를 개입시켜 데이터 입출력 단자 I/O로부터 외부에 출력된다.A column gate 114, a column decoder 116, and a data input / output circuit 118 are connected to the bit line control circuit 108. The data latch circuit in the bit line control circuit 108 selects the data of the multi-level cell selected by the column decoder 116 and read to the data latch circuit via the column gate 114 and the data input / output circuit 118, And is output to the outside from the terminal I / O.

또, 외부로부터 데이터 입출력 단자 I/O에 입력된 기입 데이터는, 데이터 입출력 회로(118)를 개입시켜, 컬럼 게이트(114), 컬럼 디코더(116)에 의해 선택된 데이터 래치 회로에 입력된다. 제어 회로(120)는 불휘발성 반도체 기억장치(100) 전체의 제어를 실시하는 회로이며, 워드 라인 제어 회로(110), 로 디코더(112), 비트 라인 제어 회로(108), 컬럼 게이트(114), 컬럼 디코더(116), 데이터 입출력 회로(118), 고전압 발생 회로(122)를 제어하는 것으로, 읽기, 기입, 소거 동작 등의 각종 제어를 실시한다.The write data input from the outside to the data input / output terminal I / O is input to the data latch circuit selected by the column gate 114 and the column decoder 116 via the data input / output circuit 118. The control circuit 120 is a circuit for controlling the entire nonvolatile semiconductor memory device 100 and includes a word line control circuit 110, a row decoder 112, a bit line control circuit 108, a column gate 114, The column decoder 116, the data input / output circuit 118, and the high voltage generation circuit 122 to perform various controls such as reading, writing, and erasing operations.

또, 제어 회로(120)는 메모리 셀 어레이(102) 중의 멀티 레벨 셀에 기입을 실시한 회수를 메모리 셀 어레이(104)에 기입한다. 또한, 복수의 그룹으로 구분된 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이(102)의 어느 그룹으로부터 기입을 실시했는지의 순서를 메모리 셀 어레이(106)에 기입한다. 또 읽기 동작 시에 메모리 셀 어레이(106)에 기억되고 있는 기입 순서와 메모리 셀 어레이(104)에 기억되고 있는 기입 회수를 참조해 각각의 그룹의 멀티 비트 데이터를 읽어낸다.The control circuit 120 writes the number of times of writing into the multi-level cells in the memory cell array 102 into the memory cell array 104. [ In addition, the order of writing from which group of the multi-bit data memory cell array 102 divided into a plurality of groups is written in the memory cell array 106 is also written. In addition, the multi-bit data of each group is read with reference to the write sequence stored in the memory cell array 106 and the write sequence stored in the memory cell array 104 in the read operation.

제어 회로(120)에는, 외부로부터 입력되는 칩 인에이블(Chip Enable) 신호(/CE), 라이트 인에이블(Write Enable) 신호(/WE), 리드 인에이블(Read Enable) 신호(/RE), 커멘드 래치 인에이블(Command Latch Enable) 신호(CLE), 어드레스 래치 인에이블(Address Latch Enable) 신호(ALE), 라이트 프로텍트(Write Protect) 신호(/WP)가 입력되고 레디/비지(Ready/Busy) 신호(RY/BY)가 출력된다.The control circuit 120 is supplied with a chip enable signal / CE, a write enable signal / WE, a read enable signal / RE, A command latch enable signal CLE, an address latch enable signal ALE and a write protect signal / WP are input and ready / The signal RY / BY is outputted.

또, 데이터 입출력 단자 I/O로부터 입력되는 주소, 데이터, 및 커멘드가 데이터 입출력 회로(118)를 개입시켜 제어 회로(120)에 입력된다. 고전압 발생 회로(122)는, 불휘발성 반도체 기억장치(100)가 읽기, 기입, 소거 동작을 실행하는데 필요한 전압을 발생하는 회로이다. 이러한 불휘발성 반도체 기억장치(100)에 대해, 메모리 셀 어레이(102) 중의 멀티 레벨 셀에 데이터를 프로그램하여 저장하는 경우에는, 메모리 셀의 플로팅 게이트에 전자를 주입한다. 이 경우, 통상, 플로팅 게이트에 전자가 모이지 않은 상태를 논리"1"로, 주입에 의해 전자가 모여 있는 상태를 논리"0"으로서 인식하고 있다.Also, the address, data, and commands input from the data input / output terminal I / O are input to the control circuit 120 through the data input / output circuit 118. The high voltage generating circuit 122 is a circuit for generating a voltage necessary for the nonvolatile semiconductor memory device 100 to perform the read, write, and erase operations. In the nonvolatile semiconductor memory device 100, when data is programmed and stored in the multi-level cell in the memory cell array 102, electrons are injected into the floating gate of the memory cell. In this case, a state in which no electrons are collected in the floating gate is recognized as a logic "1", and a state in which electrons are collected by injection as a logic "0".

또한 멀티 비트 데이터, 예를 들면, 4개 데이터의 경우에는 4개의 "상태 0", "상태 1", "상태 2", "상태 3"을 문턱 전압에 따라, "상태 0"에 논리"11"을 "상태 1"에 논리"01"을 "상태 2"에 논리"00"을 "상태 3"에 논리"10"을 각각 할당한다. 또한 상태와 논리와의 할당은 상술한 할당으로 한정되는 것은 아니고, 적당히 변경하여 할당하는 일도 가능하다.In the case of multi-bit data, for example, four data, four "state 0", "state 1", "state 2" Quot; to " state 1 ", logic "01 ", " state 2 ", and logic" 00 " In addition, the allocation of the state and the logic is not limited to the above-described allocation, and it is also possible to appropriately change the allocation.

다음에, 본 발명의 불휘발성 반도체 기억장치에 기입(프로그램)을 실시하는 방법을 설명한다.Next, a method of writing (programming) to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention will be described.

우선 멀티 비트(예로서 4개)의 데이터를 보관 유지하는 메모리 셀 어레이(102)를 2개의 그룹으로 구분해, 그룹끼리 1개의 멀티 비트 데이터를 할당하여 기억하도록 구성한다. 이 경우, 각 그룹에는 한 번에 기입할 수 있는 최대 워드 수 이상의 데이터를 기억할 수 있도록 해 둔다. 즉, 물리적으로 분리된 각 그룹의 메모리 셀들이 1개의 멀티 비트 데이터를 기억할 수 있다. 이 경우, 각 그룹에는 한 번에 기입할 수 있는 최대 워드 수 이상의 데이터를 기억할 수 있도록 한다. 여기서, 구분된 2개의 그룹을 각각 그룹 A와 그룹 B라고 부르기로 한다.First, the memory cell array 102, which holds multi-bit data (for example, four), is divided into two groups, and one multi-bit data group is allocated and stored. In this case, each group is allowed to store data of a maximum number of words or more that can be written at one time. That is, the memory cells of each physically separated group can store one multi-bit data. In this case, each group is made to be able to store data of a maximum number of words which can be written at one time. Here, the two divided groups are referred to as a group A and a group B, respectively.

도 2는 기입에 의한 문턱 전압의 변동을 나타내는 그림이다. 기입의 순서는 그룹 A로부터 그룹 B의 순서에 기입하는 경우와 그룹 B로부터 그룹 A의 순서에 기입하는 경우의 2가지이지만, 어느 쪽으로부터 기입해도 첫 번째의 기입에 의한 문턱 전압의 이동과 두 번째의 기입에 의한 문턱 전압의 이동은 도 2에 나타낸 것과 같이 동일하게 된다.FIG. 2 is a diagram showing variations in threshold voltage due to writing. FIG. There are two cases of writing in the order of writing from the group A to the group B and writing in the order of the group A to the group A. The writing of the threshold voltage by the first writing and the writing of the second The shift of the threshold voltage by the writing of the threshold voltage is the same as shown in Fig.

도 2의 R1~R3는 읽기 전압의 레벨을, V1~V4는 베리파이 전압의 레벨을 각각 가리키고 있다. 첫 번째에 기입을 실시해 기입을 한 상태를 논리"10"으로 한다. 이 때의 논리"10"의 베리파이 전압은 V2로 한다. 또 첫 번째의 기입 시의 목표로 하는 문턱 전압의 폭은 두 번째의 기입 시의 "상태 1" 및 "상태 2"의 문턱 전압의 폭보다 커지도록 설정한다. 이와 같이 하면, 첫 번째의 기입 시의 논리"10"이 기입 해진 상태의 문턱 전압의 폭이 두 번째의 기입 시의 논리"01", "00"의 문턱 전압의 폭과 비교해 어렵지 않기 때문에 상세한 기입은 필요없고, 엉성하게 기입할 수가 있다. 따라서 첫 번째의 기입은 특허 문헌 1에 기재되어 있는 것 같은 종래의 기입에 비해 빠르게 기입할 수가 있다.In Fig. 2, R1 to R3 indicate the level of the read voltage, and V1 to V4 indicate the level of the verify voltage, respectively. The state in which the first writing is performed and the writing is performed is set as the logic "10 ". The verify voltage of logic "10 " at this time is V2. The width of the threshold voltage to be the target of the first writing is set to be larger than the width of the threshold voltage of the "state 1" and the "state 2" at the time of the second writing. In this way, since the width of the threshold voltage in the state in which the logic "10" in the first writing is written is not difficult to compare with the width of the threshold voltages in the logic "01" and "00" in the second writing, Is not necessary, and it can be written in a bad shape. Therefore, the first writing can be performed faster than the conventional writing as described in Patent Document 1.

또, 두 번째의 "상태 3"에의 기입 시에 "상태 2"의 문턱 전압이 이동하지 않게 목표로 하는 문턱 전압을 "상태 2"의 문턱 전압 V3보다 낮게 V2로 설정한다. 이것은 인접하는 메모리 셀의 기입에 의해 문턱 전압이 낮은 메모리 셀의 데이터가 파괴되는 것을 방지하기 위해서이다.The target threshold voltage is set to V2 lower than the threshold voltage V3 of "state 2 " so that the threshold voltage of the" state 2 "does not move at the time of writing to the second state 3. This is to prevent the data of the memory cell having a low threshold voltage from being destroyed by the writing of the adjacent memory cell.

프로세스의 미세화에 의해 메모리 셀간의 거리가 짧아져 이러한 문제가 발생하고 있는 것으로부터 본 발명의 기입 방법을 이용하면 이러한 문제를 해결할 수가 있다.This problem can be solved by using the writing method of the present invention because the distance between the memory cells is shortened due to the miniaturization of the process.

두 번째의 기입으로 "상태 1"에 논리"01"의 데이터를 기입할 때의 베리파이 전압은 V1, "상태 2"에 논리"00"데이터를 기입할 때의 베리파이 전압은 V3, "상태 3"에 논리"10"데이터를 기입할 때의 베리파이 전압은 V4이다. 두 번째의 기입 시간은 종래의 기입 시간과 비교해 늦어지지만, 첫 번째와 두 번째의 기입 시간의 합계는 종래의 기입의 경우와 동일해진다. 두 번째의 기입에서는 처음에 제일 높은 문턱 전압을 가지는 논리"10"을"상태 3"에 할당하도록 기입하고, 그 다음에 논리"00", 논리"01"의 순서로 기입을 실시한다.The verify voltage at the time of writing the data of logic "01" to the " state 1 "is V1, the verify voltage at the time of writing the logical" 00 & 3 ", the verify voltage when writing the logic "10" data is V4. The second write time is slower than the conventional write time, but the sum of the first and second write times becomes the same as in the conventional write. In the second write, the logic "10" having the first highest threshold voltage is written so as to be assigned to "state 3", and then writing is performed in the order of logic "00" and logic "01".

이것은 전술한 것처럼, 낮은 문턱 전압의 메모리 셀의 데이터의 파괴를 막기 때문에 있다. 제어 회로(120)는 기입 순서 기억 메모리 셀 어레이(106)에 그룹 A로부터 기입을 실시했을 경우에는 논리"11", 그룹 B로부터 기입을 실시했을 경우에는 논리"10"을 각각 기입해 둔다. 또 기입 회수 기억용 메모리 셀 어레이(104)에 첫 번째의 데이터 밖에 기입되지 않은 경우는 논리"11"을, 두 번째의 데이터가 기입되었을 경우는 논리"10"혹은 논리"00"을 기입해 둔다.This is because, as described above, it prevents the destruction of data in memory cells of low threshold voltages. The control circuit 120 writes the logic "11" when writing from the group A to the writing sequence memory cell array 106, and the logic "10" when writing from the group B, respectively. In the case where only the first data is written in the memory cell array 104 for storing the write number, the logic "11" is written. When the second data is written, the logic "10" or the logic "00" is written .

다음에 멀티 비트 데이터의 읽기에 대해 설명한다. 다수로써 4개 경우의 읽기에 대해 설명한다. 본 발명의 경우, 같은 주소의 데이터를 4개로서 저장했을 경우는, 3회의 읽기 회수가 필요하다. 특허 문헌 1에 기재되어 있는 것 같은 종래의 읽기 방법에서는, 기입 단위 외의 다른 주소의 데이터를 4개로서 저장하고 있기 때문에 주소의 상위는 1회의 읽기, 주소의 하위는 2회의 읽기로 출력 데이터를 판단할 수가 있다.Next, the reading of multi-bit data will be described. Four cases of reading are described as a plurality. In the case of the present invention, when data of the same address is stored as four, three times of reading are required. In the conventional reading method as described in Patent Document 1, since data of addresses other than the writing unit is stored as four pieces, the upper part of the address is judged to be read once, and the lower part of the address is judged to be outputted twice I can do it.

그러나, 본 발명에서는 읽기 회수는 읽기 주소와는 관계없는 것으로 기입 회수에 의해 결정한다. 즉, 첫 번째의 기입 후의 읽기 회수는 1회, 두 번째의 기입 후의 읽기는 2회가 된다. 또, 2개의 그룹 A와 B의 읽기 데이터는, 읽어내는 그룹, 기입의 순서, 기입 회수의 차이에 의해 판단한다. 1회째의 읽기 전압은 R1으로, 1회 기입의 경우는 1회의 읽기로 출력 데이터를 판단한다. 2회 기입의 경우로, 읽어내고 싶은 그룹이 최초로 쓰여졌을 때는 두 번째의 읽기 전압 R3로 읽어내, 첫 번째와 두 번째의 데이터로부터 출력 데이터를 판단한다. 2회 기입의 경우로, 읽어내고 싶은 그룹이 후에 쓰여졌을 때는, 두 번째의 읽기 전압 R2로 읽어내, 두 번째의 데이터로 출력 데이터를 판단한다. 덧붙여 읽기 그룹과 기입 순서, 기입 회수의 차이에 의한 출력 데이터의 판별 방법을 정리해 도 3에 나타낸다.However, in the present invention, the number of readings is determined by the number of writings irrespective of the read address. That is, the number of times of reading after the first writing is one time, and the reading after the second writing is two times. The read data of the two groups A and B are judged by the difference between the read group, the write order, and the write number. The first read voltage is determined by R1, and in the case of write once, the output data is determined by reading one time. In the case of the write twice, when the group to be read is written first, it is read with the second read voltage R3 and the output data is judged from the first and second data. In the case of writing twice, when the group to be read is written later, it is read with the second read voltage R2, and the output data is judged by the second data. The method of discriminating the output data by the difference between the reading group, the writing order, and the writing number is summarized in Fig.

도 4 및 도 5는 읽기 방법을 더욱 상세하게 설명하는 플로차트(flow chart)이다.Figures 4 and 5 are flow charts that describe the reading method in more detail.

도 4는 그룹 A의 읽기 플로우를, 도 5는 그룹 B의 읽기 플로우를 각각 가리키고 있다. 그룹 A의 읽기가 스타트 하면(스텝 400), 전압 R1으로 읽기를 실시한다(스텝 402). 그리고 기입 회수를 기입한 회수 기억용 메모리 셀 어레이(104)에 액세스하고 체크하여(스텝 404), 1회인 경우에는 스텝 406으로 이행하고, 2회의 경 우에는 스텝 416으로 이행한다. 그리고 스텝 406에 대해 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이(106)에 액세스하여, 그룹 A와 그룹 B의 어느 쪽이 먼저 기입을 했는지를 체크한다.Fig. 4 shows the read flow of the group A, and Fig. 5 shows the read flow of the group B, respectively. When reading of the group A starts (step 400), reading is performed with the voltage R1 (step 402). Then, the memory cell array 104 for storing the number of times of writing is accessed and checked (step 404). If the number of times is one, the process proceeds to step 406, and if two times, the process proceeds to step 416. Then, in step 406, access is made to the write sequence memory cell array 106 to check which of the group A and the group B has written first.

그룹 B로부터 먼저 기입을 하고 있는 경우에는, 논리 1(H)이 출력된다(스텝 408). 또 그룹 A로부터 기입을 했을 경우에는, 첫 번째의 읽기(스텝 410)로 읽어내진 논리에 따라 H와 L를 읽어낸다(스텝 412, 414). 스텝 404로 기입 회수가 2회이라고 판별되었을 경우에는, 스텝 416으로 기입 순서를 판별한다. 그룹 B로부터 기입을 했을 경우에는, 스텝 418에 대해 전압 R2로 읽기를 실시한다.When writing is performed first from the group B, a logic 1 (H) is output (step 408). When writing is performed from the group A, H and L are read according to the logic read in the first reading (step 410) (steps 412 and 414). If it is determined in step 404 that the number of times of writing is two, the writing order is determined in step 416. When writing is performed from the group B, the reading is performed with the voltage R2 to step 418. [

그리고, 두 번째의 읽기 결과의 논리에 응해(스텝 420) 논리 H와 논리 L를 각각 읽어낸다(스텝 422, 424). 스텝 416에 대해 그룹 A로부터 기입을 했던 것이 판명되면, 스텝 426에 대해 전압 R3로 읽기를 실시해, 그것이 첫 번째의 읽기의 경우에는(스텝 428) 논리 H가 출력된다(스텝 430). 첫 번째의 읽기에 의해 논리 L가 읽어졌을 경우에는, 두 번째의 읽기를 실시하고(스텝 432), 논리 H가 읽어졌을 경우는 논리 L라고 인식한다(스텝 434). 논리 L가 읽어졌을 경우는 논리 H라고 인식한다(스텝 436).Then, in response to the logic of the second read result (step 420), the logic H and the logic L are respectively read (steps 422 and 424). If it is determined in step 416 that a write has been made from group A, a read is performed with voltage R3 to step 426, and if it is the first read (step 428), a logic H is output (step 430). When the logic L is read by the first reading, the second reading is performed (step 432). When the logic H is read, it is recognized as the logic L (step 434). When the logic L is read, it is recognized as logic H (step 436).

도 5에 나타내는 그룹 B의 읽기에 대해서도 도 4의 경우와 같게 스텝 500으로부터 스텝 536에 따라 읽기를 한다. 또한 도 5에 나타내는 그룹 B의 읽기 방법에 대해서는, 도 4의 그룹 A의 읽기 방법에 대해 그룹 A와 그룹 B를 바꿔 넣으면 동일하기 때문에 그 상세 설명은 생략하기로 한다.Reading of the group B shown in Fig. 5 is also carried out in accordance with the steps 500 to 536 as in the case of Fig. In addition, as for the reading method of the group B shown in FIG. 5, the group A and the group B are the same as the reading method of the group A in FIG. 4, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에 따른 "상태 2"에 논리 "00"데이터를 읽는 방법을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 논리 "00"데이터를 그룹 A가 하위 논리 "0", 그룹 B가 상위 논리 "0"을 할당해 기억할 수 있다.The method of reading the logical "00" data in "state 2" according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Logic "00" data can be stored by assigning a lower logic "0" for group A and a higher logic "0" for group B.

도 3 및 도 4를 참조하면, 그룹 A부터 기입을 한 경우, 스텝 400에서, 그룹 A의 읽기를 시작한다. 스텝 402에서, 전압 R1으로 읽기를 실행한다. 스텝 404에서, 기입 회수를 기입한 회수 기억용 메모리 셀 어레이(104)에 액세스하여 몇 회에 걸쳐 기입되었는지 확인한다. "상태 2"에 논리 "00"데이터를 기입하였으므로 두 번째의 데이터가 기입해졌기 때문에 기입 회수는 2회가 된다.Referring to FIG. 3 and FIG. 4, when writing is performed from the group A, in step 400, reading of the group A starts. In step 402, reading is performed with voltage R1. In step 404, the memory cell array 104 for storing the number of times of writing is accessed and it is confirmed how many times it has been written. Since the logical "00" data is written in the "state 2 ", the number of times of writing is two because the second data is written.

스텝 416에서, 기입 순서를 기입한 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이(106)에 액세스하여 그룹 A와 그룹 B의 어느 쪽이 먼저 기입되었는지 확인한다. 그룹 A부터 기입을 실시하였으므로 스텝 426으로 이행한다. 스텝 426에서, 전압 R3로 읽기를 실행한다. 스텝 428에서, 스텝 402의 전압 R1으로 읽기를 실행한 첫 번째 읽기 값이 논리 0(L)이므로 스텝 432로 이행한다. 스텝 432에서, 스텝 426의 전압 R3로 읽기를 실행한 두 번째 읽기 값이 논리 1(H)이므로 스텝 434로 이행한다. 스텝 434에서, 그룹 A의 읽기 값은 논리 0(L)이 된다.In step 416, access is made to the memory cell array 106 for storing the write sequence in which the write sequence is written, and it is confirmed which of the group A and the group B is written first. Since the writing from the group A has been performed, the process proceeds to step 426. [ In step 426, reading is performed with voltage R3. In step 428, since the first read value that is read by the voltage R1 in step 402 is logic 0 (L), the process proceeds to step 432. In step 432, since the second read value that is read by the voltage R3 in step 426 is logic 1 (H), the process proceeds to step 434. In step 434, the read value of group A is a logic 0 (L).

도 3 및 도 5를 참조하면, 스텝 500에서, 그룹 B의 읽기를 시작한다. 스텝 502에서, 전압 R1으로 읽기를 실행한다. 스텝 504에서, 기입 회수를 기입한 회수 기억용 메모리 셀 어레이(104)에 액세스하여 몇 회에 걸쳐 기입되었는지 확인한다. "상태 2"에 논리 "00"데이터를 기입하였으므로 두 번째의 데이터가 기입해졌기 때문에 기입 회수는 2회가 된다.Referring to Figures 3 and 5, at step 500, reading of group B begins. In step 502, reading is performed with voltage R1. In step 504, the memory cell array 104 for storing the number of times of writing is accessed and it is confirmed how many times it has been written. Since the logical "00" data is written in the "state 2 ", the number of times of writing is two because the second data is written.

스텝 516에서, 기입 순서를 기입한 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이(106) 에 액세스하여 그룹 A와 그룹 B의 어느 쪽이 먼저 기입되었는지 확인한다. 그룹 A부터 기입을 실시하였으므로 스텝 518으로 이행한다. 스텝 518에서, 전압 R2로 읽기를 실행한다. 스텝 520에서, 스텝 518의 전압 R2로 읽기를 실행한 두 번째 읽기 값이 논리 0(L)이므로 스텝 524로 이행한다. 스텝 524에서, 그룹 B의 읽기 값은 논리 0(L)이 된다.In step 516, the memory cell array 106 for storing the write sequence in which the write sequence is written is accessed to determine which of the group A and the group B has been written first. Since the writing from the group A has been performed, the process proceeds to step 518. [ In step 518, reading is performed with voltage R2. In step 520, since the second read value that is read with the voltage R2 in step 518 is logical 0 (L), the process proceeds to step 524. [ In step 524, the read value of group B is a logical 0 (L).

전술한 바와 같이 그룹 A는 논리 "0", 그룹 B는 논리 "0"을 할당해 기록하고 있으므로 메모리 셀들에 저장된 멀티 비트 데이터는 논리 "00"이 된다.As described above, since the group A is assigned with logic "0" and the group B is assigned with logic "0", the multi-bit data stored in the memory cells becomes logic "00".

도 3 내지 도 5를 참조하여, "상태 2"에 논리 "00"데이터를 그룹 B부터 기입을 한 경우, 읽기 동작을 설명한다.3 to 5, a read operation will be described when logical "00" data is written from group B to "state 2".

도 3 및 도 4를 참조하면, 스텝 400에서, 그룹 A의 읽기를 시작한다. 스텝 402에서, 전압 R1으로 읽기를 실행한다. 스텝 404에서, 기입 회수를 기입한 회수 기억용 메모리 셀 어레이(104)에 액세스하여 몇 회에 걸쳐 기입되었는지 확인한다. "상태 2"에 논리 "00"데이터를 기입하였으므로 두 번째의 데이터가 기입해졌기 때문에 기입 회수는 2회가 된다.Referring to Figures 3 and 4, in step 400, reading of group A begins. In step 402, reading is performed with voltage R1. In step 404, the memory cell array 104 for storing the number of times of writing is accessed and it is confirmed how many times it has been written. Since the logical "00" data is written in the "state 2 ", the number of times of writing is two because the second data is written.

스텝 416에서, 기입 순서를 기입한 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이(106)에 액세스하여 그룹 A와 그룹 B의 어느 쪽이 먼저 기입되었는지 확인한다. 그룹 B부터 기입을 실시하였으므로 스텝 418으로 이행한다. 스텝 418에서, 전압 R2로 읽기를 실행한다. 스텝 420에서, 스텝 418의 전압 R2로 읽기를 실행한 두 번째 읽기 값이 논리 0(L)이므로 스텝 424로 이행한다. 스텝 424에서, 그룹 A의 읽기 값은 논리 0(L)이 된다.In step 416, access is made to the memory cell array 106 for storing the write sequence in which the write sequence is written, and it is confirmed which of the group A and the group B is written first. Since the writing from the group B has been performed, the processing proceeds to step 418. [ In step 418, reading is performed with voltage R2. In step 420, since the second read value that is read by the voltage R2 in step 418 is logic 0 (L), the process proceeds to step 424. In step 424, the read value of group A is a logic 0 (L).

도 3 및 도 5를 참조하면, 스텝 500에서, 그룹 B의 읽기를 시작한다. 스텝 502에서, 전압 R1으로 읽기를 실행한다. 스텝 504에서, 기입 회수를 기입한 회수 기억용 메모리 셀 어레이(104)에 액세스하여 몇 회에 걸쳐 기입되었는지 확인한다. "상태 2"에 논리 "00"데이터를 기입하였으므로 두 번째의 데이터가 기입해졌기 때문에 기입 회수는 2회가 된다.Referring to Figures 3 and 5, at step 500, reading of group B begins. In step 502, reading is performed with voltage R1. In step 504, the memory cell array 104 for storing the number of times of writing is accessed and it is confirmed how many times it has been written. Since the logical "00" data is written in the "state 2 ", the number of times of writing is two because the second data is written.

스텝 516에서, 기입 순서를 기입한 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이(106)에 액세스하여 그룹 A와 그룹 B의 어느 쪽이 먼저 기입되었는지 확인한다. 그룹 B부터 기입을 실시하였으므로 스텝 526으로 이행한다. 스텝 526에서, 전압 R3로 읽기를 실행한다. 스텝 528에서, 스텝 502의 전압 R1으로 읽기를 실행한 첫 번째 읽기 값이 논리 0(L)이므로 스텝 532로 이행한다. 스텝 532에서, 스텝 526의 전압 R3로 읽기를 실행한 두 번째 읽기 값이 논리 1(H)이므로 스텝 534로 이행한다. 스텝 534에서, 그룹 B의 읽기 값은 논리 0(L)이 된다.In step 516, the memory cell array 106 for storing the write sequence in which the write sequence is written is accessed to determine which of the group A and the group B has been written first. Since the writing from the group B has been performed, the processing proceeds to step 526. [ In step 526, reading is performed with voltage R3. In step 528, since the first read value which is read by the voltage R1 in step 502 is logical 0 (L), the process proceeds to step 532. In step 532, since the second read value that is read by the voltage R3 in step 526 is logic 1 (H), the process proceeds to step 534. In step 534, the read value of group B is a logic 0 (L).

전술한 바와 같이 그룹 A는 논리 "0", 그룹 B는 논리 "0"을 할당해 기록하고 있으므로 메모리 셀들에 저장된 멀티 비트 데이터는 논리 "00"이 된다.As described above, since the group A is assigned with logic "0" and the group B is assigned with logic "0", the multi-bit data stored in the memory cells becomes logic "00".

이상 상세하게 설명한 것처럼, 본 발명에서는 멀티 비트 데이터의 상위와 하위의 할당을 한 번에 기입할 수 있는 단위의 2개의 그룹을 설정해, 기입의 순서와 회수를 기억하는 메모리 셀 어레이를 마련한 것에 의해 기입 순서에 관계없이 기입 속도를 향상시킬 수가 있다. 또 첫 번째의 기입의 문턱 전압을 종래보다 낮게 하는 것으로써 첫 번째의 기입의 속도를 향상시킬 수가 있다. 게다가 두 번째의 기입에 의한 데이터의 파괴를 막을 수가 있어 메모리 셀의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다. 또한 기입의 순서와 회수를 기억하는 메모리 셀 어레이를 가지는 것으로 기입의 회수에 의해, 1회 혹은 2회의 읽기로 출력 데이터를 판별할 수가 있다.As described in detail above, according to the present invention, by providing two groups of units capable of writing upper and lower assignments of multi-bit data at one time and providing a memory cell array for storing the order and number of writing, The writing speed can be improved regardless of the order. It is also possible to improve the write speed of the first write operation by lowering the threshold voltage of the first write operation. Moreover, it is possible to prevent the destruction of the data due to the second writing, thereby improving the reliability of the memory cell. Further, the memory cell array has a memory cell array for storing the order and the number of write operations, and the output data can be discriminated by one or two read operations by the number of write operations.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 불휘발성 반도체 기억장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 기입에 의한 문턱 전압의 이동을 나타내는 도이다.2 is a diagram showing shift of a threshold voltage by writing.

도 3은 읽기 그룹, 기입 순서, 기입 회수의 차이에 의한 출력 데이터의 판별 방법을 나타낸다.Fig. 3 shows a method of discriminating output data by a difference in reading group, writing order, and writing times.

도 4는 읽기 방법을 더욱 상세하게 설명하는 플로차트(Flow Chart)이다.Figure 4 is a flow chart illustrating the reading method in more detail.

도 5는 읽기 방법을 더욱 상세하게 설명하는 플로차트(Flow Chart)이다.Figure 5 is a flow chart illustrating the reading method in more detail.

도 6a 및 도 6b는 종래의 메모리 셀의 데이터와 메모리 셀의 문턱 전압 분포와의 관계를 나타내는 도이다.6A and 6B are diagrams showing the relationship between the data of the conventional memory cell and the threshold voltage distribution of the memory cell.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]

102 : 멀티 비트 데이터 메모리 셀 어레이102: Multi-bit data memory cell array

104 : 기입 회수 기억용 메모리 셀 어레이104: Memory cell array for storing write-in number

106 : 기입 순서 기억용 메모리 셀 어레이106: memory cell array for writing order

120 : 제어 회로120: control circuit

Claims (5)

2 개의 그룹으로 구분된 멀티 레벨 셀들을 포함하고, 각각의 그룹의 상기 멀티 레벨 셀들에 멀티 비트 데이터를 각각 저장하는 멀티 비트 데이터 저장용 메모리 셀 어레이;A memory cell array for storing multi-bit data, the memory cell array including multi-level cells divided into two groups, each storing multi-bit data in the multi-level cells of each group; 상기 2 개의 그룹들 중 어느 쪽에 먼저 상기 멀티 비트 데이터가 기록되었는지를 나타내는 쓰기 순서를 저장하는 쓰기 순서 저장용 메모리 셀 어레이;A memory cell array for storing a write sequence for storing a write sequence indicating which one of the two groups indicates whether the multi-bit data is first written; 상기 멀티 레벨 셀들에 수행되는 쓰기 동작의 회수를 저장하는 쓰기 회수 저장용 메모리 셀 어레이; 그리고A memory cell array for storing a writing number of times storing the number of writing operations performed in the multi-level cells; And 상기 멀티 비트 데이터 저장용 메모리 셀 어레이로부터 데이터를 읽어내는 읽기 동작 및 상기 멀티 비트 데이터 저장용 메모리 셀 어레이에 데이터를 기록하는 프로그램 동작을 제어하는 제어 회로를 포함하되,And a control circuit for controlling a read operation of reading data from the multi-bit data storage memory cell array and a program operation of writing data into the multi-bit data storage memory cell array, 상기 제어 회로는,The control circuit comprising: 첫 번째 쓰기 동작에 의한 문턱 전압의 이동과 두 번째 쓰기 동작에 의한 문턱 전압의 이동이 상기 쓰기 순서에 관계 없이 동일하게 되도록, 상기 멀티 레벨 셀들의 문턱 전압 분포 및 대응하는 데이터의 할당을 정하고 상기 프로그램 동작을 제어하는 불휘발성 반도체 기억장치.Level cells and the corresponding data so that the movement of the threshold voltage by the first writing operation and the movement of the threshold voltage by the second writing operation become the same regardless of the writing order, A nonvolatile semiconductor memory device for controlling operations. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 각각의 그룹에는 한 번에 기입할 수 있는 최대 워드 수 이상의 데이터를 기록할 수 있는 불휘발성 반도체 기억장치.Wherein each group is capable of recording data of a maximum number of words or more which can be written at one time. 문턱 전압이 순차적으로 높아지도록 설정된 "상태 0", "상태 1", "상태 2", "상태 3"의 문턱 전압이 서로 다르고 2 개의 그룹으로 구분되며, 그룹끼리 멀티 비트 데이터를 할당하고 저장하는 멀티 레벨 셀들을 포함하는 멀티 비트 데이터 저장용 메모리 셀 어레이;The threshold voltages of the "state 0", "state 1", "state 2", and "state 3" set to sequentially increase the threshold voltage are different from each other and divided into two groups. A memory cell array for storing multi-bit data including multi-level cells; 상기 2 개의 그룹들 중 어느 쪽에 먼저 상기 멀티 비트 데이터가 기록되었는지를 나타내는 쓰기 순서를 저장하는 쓰기 순서 저장용 메모리 셀 어레이;A memory cell array for storing a write sequence for storing a write sequence indicating which one of the two groups indicates whether the multi-bit data is first written; 상기 멀티 레벨 셀들에 수행되는 쓰기 동작의 회수를 저장하는 쓰기 회수 저장용 메모리 셀 어레이; 그리고A memory cell array for storing a writing number of times storing the number of writing operations performed in the multi-level cells; And 상기 멀티 비트 데이터 저장용 메모리 셀 어레이로부터 데이터를 읽어내는 읽기 동작 및 상기 멀티 비트 데이터 저장용 메모리 셀 어레이에 데이터를 기록하는 프로그램 동작을 제어하는 제어 회로를 포함하되,And a control circuit for controlling a read operation of reading data from the multi-bit data storage memory cell array and a program operation of writing data into the multi-bit data storage memory cell array, 상기 제어 회로는,The control circuit comprising: 첫 번째 쓰기 동작 시의 목표 문턱 전압의 폭을, 두 번째 쓰기 동작 시의 "상태 1" 및 "상태 2"의 문턱 전압의 폭보다 커지도록 설정하고,The width of the target threshold voltage at the time of the first writing operation is set to be larger than the width of the threshold voltage of the "state 1" and the "state 2" at the time of the second writing operation, 두 번째 쓰기 동작 시 "상태 3"에 기록할 때 "상태 2"의 문턱 전압이 이동하지 않도록 상기 목표 문턱 전압을 "상태 2"의 문턱 전압보다 낮게 설정하여 상기 프로그램 동작을 제어하는 불휘발성 반도체 기억장치. Volatile semiconductor memory device for controlling the program operation by setting the target threshold voltage to be lower than the threshold voltage of the "state 2 " so that the threshold voltage of the" state 2 " Device. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 두 번째 쓰기 동작은 "상태 3", "상태 2", "상태 1"의 순서로 실행되는 불휘발성 반도체 기억장치.The second write operation is performed in the order of "state 3", "state 2", and "state 1". 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 쓰기 동작 시 "상태 0"에 논리"11"이, "상태 1"에 논리"01" 이, "상태 2"에 논리"00" 이, 그리고 "상태 3"에 논리"10"이 할당되는 불휘발성 반도체 기억장치.The logic "11" is assigned to the "state 0", the logic "01" is assigned to the "state 1", the logic "00" is assigned to the "state 2" and the logic "10" A nonvolatile semiconductor memory device.
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