KR102306249B1 - Semiconductor apparatus and readout method - Google Patents

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KR102306249B1
KR102306249B1 KR1020200073537A KR20200073537A KR102306249B1 KR 102306249 B1 KR102306249 B1 KR 102306249B1 KR 1020200073537 A KR1020200073537 A KR 1020200073537A KR 20200073537 A KR20200073537 A KR 20200073537A KR 102306249 B1 KR102306249 B1 KR 102306249B1
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쇼 오카베
마코토 센노
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윈본드 일렉트로닉스 코포레이션
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Abstract

Provided is a semiconductor device for compensating for the reset of a latch circuit while achieving high-speed data output. A reading method of a NAND-type flash memory of the present invention includes the steps of: precharging a bit line and a NAND string connected to the bit line through a sense node (SNS); resetting a latch circuit after the precharging; and, after the resetting, discharging the NAND string.

Description

반도체장치 및 독출방법{SEMICONDUCTOR APPARATUS AND READOUT METHOD}Semiconductor device and readout method

본 발명은 플래쉬 메모리 등을 포함하는 반도체장치에 관한 것으로, 특히 페이지의 연속 독출동작에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device including a flash memory and the like, and more particularly, to a continuous reading operation of a page.

NAND형의 플래쉬 메모리에는 외부로부터의 커맨드에 응답하여 복수의 페이지를 연속으로 독출하는 연속 독출기능(버스트 독출기능)이 탑재되어 있다. 페이지 버퍼/센스회로는 예를 들면, 2개의 래치를 포함하고, 연속 독출동작이 이루어질 때, 하나의 래치에 어레이에서 독출된 데이터를 유지하는 동안, 다른 하나의 래치에 유지된 데이터의 출력을 가능하게 한다(예를 들면, 특허문헌1, 2, 3 등).The NAND-type flash memory is equipped with a continuous read function (burst read function) for sequentially reading a plurality of pages in response to an external command. The page buffer/sense circuit includes, for example, two latches, and enables output of data held in the other latch while holding data read from the array in one latch when consecutive read operations are performed (For example, Patent Documents 1, 2, 3, etc.).

일본 공개특허 공보 제 5323170호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5323170 일본 공개특허 공보 제 5667143호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5667143 미국 특허출원 US2014/0104947A1US Patent Application US2014/0104947A1

도 1에, 온칩 ECC기능을 탑재한 NAND형 플래쉬 메모리의 개략 구성을 나타낸다. 플래쉬 메모리는 NAND 스트링을 포함하는 메모리 셀 어레이(10)와, 페이지 버퍼/센스회로(20)와, 데이터 전송회로(30, 32)와, 오류검출 정정회로(이하, ECC회로)(40)와, 입출력회로(50)를 포함한다. 페이지 버퍼/센스회로(20)는 독출 데이터나 프로그램해야 할 입력 데이터를 유지하는 2개의 래치(L1, L2)(1개의 래치는 예를 들면, 4KB)를 포함하고, 래치(L1, L2)는 각각 제1 캐쉬(C0)와 제2 캐쉬(C1)(1개의 캐쉬는 예를 들면, 2KB)를 포함한다.Fig. 1 shows a schematic configuration of a NAND-type flash memory equipped with an on-chip ECC function. The flash memory includes a memory cell array 10 including a NAND string, a page buffer/sense circuit 20 , data transfer circuits 30 and 32 , an error detection and correction circuit (hereinafter referred to as an ECC circuit) 40 and , and an input/output circuit 50 . The page buffer/sense circuit 20 includes two latches L1 and L2 (one latch, for example, 4 KB) for holding read data or input data to be programmed, and the latches L1 and L2 are Each includes a first cache (C0) and a second cache (C1) (one cache, for example, 2KB).

도 2에, 복수 페이지의 연속 독출을 수행할 때의 타이밍 차트를 나타낸다. 도 2는 페이지(P0)를 스타트 어드레스로 하는 예를 나타낸다. 스타트 어드레스는 임의로 선택할 수 있다. 최초로, 페이지(P0)의 어레이 독출이 이루어지고, 페이지(P0)의 데이터가 래치(L1)의 제1 및 제2 캐쉬(C0, C1)에 유지된다(P0C0, P0C1). 이어서, 래치(L1)의 제1 및 제2 캐쉬(C0, C1)의 데이터가 래치(L2)의 제1 및 제2 캐쉬(C0, C1)에 전송되고, 제1 및 제2 캐쉬(C0, C1)의 데이터가 ECC회로(40)에서 ECC 디코드 연산이 이루어지고, 오류가 검출된 경우에는 래치(L2)의 제1, 제2 캐쉬(C0, C1)의 데이터가 정정된다.Fig. 2 shows a timing chart when consecutive reading of a plurality of pages is performed. 2 shows an example in which the page P0 is used as the start address. The start address can be selected arbitrarily. First, an array read of the page P0 is performed, and data of the page P0 is held in the first and second caches C0 and C1 of the latch L1 (P0C0 and P0C1). Subsequently, the data in the first and second caches (C0, C1) of the latch (L1) are transmitted to the first and second caches (C0, C1) of the latch (L2), and the first and second caches (C0, C1) When the data of C1) is ECC decoded by the ECC circuit 40 and an error is detected, the data of the first and second caches C0 and C1 of the latch L2 are corrected.

연속 독출에서는, 행 어드레스 카운터가 자동적으로 인크리먼트되어 다음 페이지(P1)의 독출이 이루어지고, 독출된 데이터가 래치(L1)의 제1 및 제2 캐쉬(C0, C1)로 전송된다. 그 동안, 래치(L2)의 제1 캐쉬(C0) 데이터가 입출력회로(50)로 전송되고, 입출력회로(50)에 유지된 데이터는 외부로부터 공급되는 외부 클록신호(ExCLK)에 동기하여 출력된다. 이어서, 래치(L2)의 제2 캐쉬(C1) 데이터가 입출력회로(50)에서 외부 클록신호(ExCLK)로 동기하여 출력되고, 그 동안, 래치(L1)의 제1 캐쉬(C0) 데이터가 래치(L2)로 전송되며 ECC회로(40)에 의해 ECC 처리가 이루어진다.In continuous read, the row address counter is automatically incremented to read the next page P1, and the read data is transferred to the first and second caches C0 and C1 of the latch L1. In the meantime, the data of the first cache C0 of the latch L2 is transferred to the input/output circuit 50 , and the data held in the input/output circuit 50 is output in synchronization with the external clock signal ExCLK supplied from the outside. . Subsequently, the data of the second cache C1 of the latch L2 is output in synchronization with the external clock signal ExCLK from the input/output circuit 50 , and during this time, the data of the first cache C0 of the latch L1 is transferred to the latch It is transmitted to (L2) and ECC processing is performed by the ECC circuit (40).

래치(L1)의 제2 캐쉬(C1) 데이터가 래치(L2)로 전송되고, 래치(L2)의 제1 캐쉬(C0) 데이터가 입출력회로(50)에서 출력되는 동안, 래치(L2)의 제2 캐쉬(C1) 데이터가 ECC 처리되며, 이어서, 래치(L2)의 제2 캐쉬(C1) 데이터가 입출력회로(50)에서 출력되는 동안, 다음 페이지(P2)가 어레이로부터 독출되고, 래치(L1)의 제1 및 제2 캐쉬(C0, C1)로 전송되며, 제1 캐쉬(C0) 데이터가 래치(L2)로 전송되어 ECC 처리된다.While the second cache (C1) data of the latch (L1) is transferred to the latch (L2), and the first cache (C0) data of the latch (L2) is output from the input/output circuit 50, the second cache (C1) data of the latch (L2) 2 The cache (C1) data is ECC-processed, and then, while the second cache (C1) data of the latch L2 is output from the input/output circuit 50, the next page P2 is read from the array, and the latch L1 ) is transmitted to the first and second caches (C0, C1), and the first cache (C0) data is transmitted to the latch (L2) for ECC processing.

이렇게 하여, 래치(L2)에서 데이터를 출력하면서 메모리 셀 어레이의 페이지의 연속 독출이 이루어지고, 그 동안 제1 캐쉬(C0) 데이터를 출력하는 동안에 제2 캐쉬(C1)의 ECC 처리가 이루어지고, 제2 캐쉬(C1) 데이터를 출력하는 동안에 제1 캐쉬(C0)의 ECC 처리가 이루어진다.In this way, continuous reading of a page of the memory cell array is performed while data is output from the latch L2, and ECC processing of the second cache C1 is performed while data is output from the first cache C0, ECC processing of the first cache (C0) is performed while the second cache (C1) data is output.

여기서, 어레이의 독출은 결정된 타이밍에 따라 내부 클록신호를 이용하여 동작되고, 반면, 데이터 출력은 내부 클록신호와는 비동기의 외부 클록신호(ExCLK)에 의해 동작된다. 그러므로, 연속 독출동작에는 이하의 수학식(1)에서 나타나는 제약이 있다.Here, the read of the array is operated using the internal clock signal according to the determined timing, while the data output is operated by the external clock signal ExCLK asynchronous with the internal clock signal. Therefore, the continuous read operation has a limitation expressed in Equation (1) below.

tARRAY+tECC < Tdout …(1)tARRAY+tECC < Tdout … (One)

여기서, tARRAY는 메모리 셀 어레이로부터 선택 페이지를 독출하기 위해서 필요한 시간, tECC는 1/2 페이지를 ECC 처리하는데 필요한 시간, tDOUT는 1 페이지의 모든 데이터를 출력하는데 필요한 시간이다. tARRAY 및 최대 tECC(ECC 디코드 연산 및 데이터의 정정에 필요로 하는 최대시간)는 일정한 시간이며, tDOUT는 외부 클록신호(ExCLK)의 주파수에 의해 계산된다.Here, tARRAY is a time required to read a selected page from the memory cell array, tECC is a time required for ECC processing of 1/2 page, and tDOUT is a time required to output all data of one page. tARRAY and maximum tECC (maximum time required for ECC decode operation and data correction) are constant times, and tDOUT is calculated by the frequency of the external clock signal ExCLK.

대량의 데이터를 단시간으로 독출하기 위해서는, 외부 클록신호(ExCLK)의 주파수를 높게 할 필요가 있다. 이 경우, 수학식(1)에 나타내는 바와 같이, tARRAY+tECC의 시간을 짧게 해야 한다. 한편, 독출동작에서는 래치(L1)는 센스노드로부터의 전하를 보다 정확하게 수취하기 위해서 리셋을 필요로 하고, 그 리셋은 비트선의 프리차지 기간 전에 실시된다. 연속 독출동작에서는, 래치(L1)의 리셋은 래치(L1)의 데이터가 래치(L2)로 전송된 이후이어야 한다. 즉, 래치(L1)의 리셋은 래치(L1)의 데이터를 래치(L2)로 전송 이후에서, 다음 페이지를 독출하기 위한 비트선의 프리차지 기간 전에 수행하지 않으면 안 된다. 이 때문에, tARRAY의 개시 타이밍을 앞당기고자 하면, 래치(L1)를 리셋하는 시간을 충분히 확보하지 못할 우려가 있다. 도 2에서 예시하면, 래치(L1)의 페이지(P2)의 제2 캐쉬(C1) 데이터가 래치(L2)로 전송되는 시간이 ts, 페이지(P3)의 어레이 독출 개시 타이밍에서 비트선의 프리차지가 완료할 때까지의 기간이 tp이면, 기간(tx) 내에 래치(L1)를 리셋해야 한다. 만약, 다음 페이지의 독출개시 타이밍을 앞당긴 경우에는 기간(tx)가 더욱 짧아져 래치(L1)의 리셋을 보상할 수 없게 되는 우려가 있다.In order to read a large amount of data in a short time, it is necessary to increase the frequency of the external clock signal ExCLK. In this case, as shown in Equation (1), the time of tARRAY + tECC must be shortened. On the other hand, in the read operation, the latch L1 needs reset in order to more accurately receive the electric charge from the sense node, and the reset is performed before the pre-charge period of the bit line. In the continuous read operation, the reset of the latch L1 must be performed after the data of the latch L1 is transferred to the latch L2. That is, the reset of the latch L1 must be performed after the data of the latch L1 is transferred to the latch L2 and before the precharge period of the bit line for reading the next page. For this reason, if the start timing of tARRAY is to be advanced, there is a risk that the time for resetting the latch L1 may not be sufficiently secured. 2 , when the second cache C1 data of the page P2 of the latch L1 is transferred to the latch L2 is ts, the precharge of the bit line at the start timing of reading the array of the page P3 is ts. If the period until completion is tp, the latch L1 must be reset within the period tx. If the read start timing of the next page is advanced, the period tx may become shorter and the reset of the latch L1 may not be compensated for.

본 발명은 이러한 종래의 과제를 해결하고, 데이터 출력의 고속화를 도모하면서 래치회로의 리셋을 보상하는 반도체장치 및 독출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a readout method for compensating for reset of a latch circuit while solving such a conventional problem and achieving high-speed data output.

본 발명에 따른 NAND형 플래쉬 메모리의 독출방법은 센스노드를 통해 비트선 및 상기 비트선에 접속된 NAND 스트링을 프리차지하는 단계와, 프리차지 후에 래치회로의 노드를 상기 센스노드를 통해 기준전위로 전기적으로 접속하여 상기 래치회로를 리셋하는 단계와, 리셋 후, NAND 스트링을 디스차지하는 단계를 포함한다. 더욱이, 본 발명에 따른 NAND형 플래쉬 메모리의 독출방법은 센스노드를 통해 비트선 및 상기 비트선에 접속된 NAND 스트링을 프리차지하는 단계와, NAND 스트링의 디스차지 기간 중에, 래치회로의 노드를 상기 센스노드를 통해 기준전위로 전기적으로 접속하여 상기 래치회로를 리셋하는 단계를 포함한다.A method of reading a NAND-type flash memory according to the present invention includes the steps of precharging a bit line and a NAND string connected to the bit line through a sense node, and after precharging the node of the latch circuit to a reference potential through the sense node. and resetting the latch circuit by connecting to , and discharging the NAND string after the reset. Furthermore, the method of reading a NAND-type flash memory according to the present invention includes the steps of precharging a bit line and a NAND string connected to the bit line through a sense node; and resetting the latch circuit by electrically connecting to a reference potential through a node.

어떠한 실시형태에서는, 상기 프리차지하는 단계는 전압 공급노드에 프리차지 전압을 생성하는 것, 상기 전압 공급노드를 제1 선택 트랜지스터를 통해 상기 센스노드로 전기적으로 접속하는 것, 상기 센스노드를 제2 선택 트랜지스터를 통해 비트선에 전기적으로 접속하는 것을 포함하고, 상기 리셋하는 단계는, 상기 전압 공급노드로 상기 기준 전압을 생성하는 것, 상기 전압 공급노드를 상기 제1 선택 트랜지스터를 통해 상기 래치회로에 전기적으로 접속하는 것, 상기 센스노드를 상기 제2 트랜지스터를 통해 전기적으로 격리하는 것을 포함한다.In some embodiments, the precharging comprises generating a precharge voltage at a voltage supply node, electrically connecting the voltage supply node to the sense node through a first select transistor, and selecting the sense node a second time. electrically connecting to a bit line through a transistor, wherein resetting comprises: generating the reference voltage with the voltage supply node; electrically connecting the voltage supply node to the latch circuit through the first select transistor and electrically isolating the sense node through the second transistor.

어떠한 실시형태에서는, 상기 각 단계는 페이지의 연속 독출에서 실시된다. 어떠한 실시형태에서는, 상기 페이지의 연속 독출은 메모리 셀 어레이의 선택 페이지로부터 독출된 데이터를 상기 래치회로에 유지하고, 상기 래치회로에 유지한 데이터를 다른 래치회로에 전송한 후, 다음 선택 페이지로부터 독출된 데이터를 상기 래치회로에 유지하는 것, 상기 다른 래치회로에 유지한 데이터를, 외부 클록신호에 동기하여 연속적으로 외부로 출력하는 것을 포함한다. 어떠한 실시형태에서는, 상기 페이지의 연속 독출은 더욱이, 상기 다른 래치회로의 제1 부분의 데이터를 오류검출·정정(ECC 처리)하는 동안, 제2 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력하고, 상기 제1 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력하는 동안, 상기 제2 부분의 데이터를 ECC 처리하는 것을 포함한다. 어떠한 실시형태에서는, 상기 다른 래치회로의 제1 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력한 후, 상기 래치회로의 제1 부분의 다음 선택 페이지의 데이터를 상기 다른 래치회로의 제1 부분에 전송하는 것, 상기 다른 래치회로의 제2 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력한 후, 상기 래치회로의 제2 부분의 다음 선택 페이지의 데이터를 상기 다른 래치회로의 제2 부분에 전송하는 것을 포함한다. 어떠한 실시형태에서는, 상기 연속 독출은 tARRAY+tECC < tDOUT로 나타내는 제약을 가지는 제1 연속 독출이다 (제1 부분 및 제2 부분의 데이터는 각각 1/2 페이지의 데이터, tARRAY는 선택 페이지를 독출하는데 필요한 시간, tECC는 1/2 페이지를 ECC 처리하는데 필요한 시간, tDOUT는 1 페이지의 모든 데이터를 출력하는데 필요한 시간). 어떠한 실시형태에서는, 상기 연속 독출은 tARRAY < tDOUT, tECC < tDOUT(1/2 페이지)로 나타내는 제약을 가지는 제2 연속 독출이다(제1 부분 및 제2 부분의 데이터는 각각 1/2 페이지의 데이터, tARRAY는 선택 페이지를 독출하는데 필요한 시간, tECC는 1/2 페이지를 ECC 처리하는데 필요한 시간, tDOUT는 1 페이지의 모든 데이터를 출력하는데 필요한 시간, tDOUT(1/2 페이지)는 1/2 페이지의 데이터를 출력하는데 필요한 시간). 어떠한 실시형태에서는, 상기 제2 연속 독출은 상기 제1 연속 독출과 비교하여 메모리 셀 어레이의 선택 페이지의 독출타이밍이 빠르다.In some embodiments, each of the steps is performed in sequential reading of a page. In some embodiments, the sequential reading of the page holds data read from the selected page of the memory cell array in the latch circuit, transfers the data held in the latch circuit to another latch circuit, and then reads from the next selected page and holding the stored data in the latch circuit and continuously outputting the data held in the other latch circuit to the outside in synchronization with an external clock signal. In some embodiments, the continuous reading of the page further outputs the ECC-processed data of the second part to the outside while error detection/correction (ECC process) of the data of the first part of the other latch circuit is performed, and ECC-processing the data of the second part while outputting the ECC-processed data of the first part to the outside. In some embodiments, after outputting the ECC-processed data of the first part of the other latch circuit to the outside, the data of the next selected page of the first part of the latch circuit is transferred to the first part of the other latch circuit and outputting the ECC-processed data of the second part of the other latch circuit to the outside, and then transferring the data of the next selected page of the second part of the latch circuit to the second part of the other latch circuit. . In some embodiments, the continuous read is a first continuous read with a constraint expressed by tARRAY + tECC < tDOUT (the data of the first part and the second part are each 1/2 page of data, tARRAY is the time required to read the selected page , tECC is the time required to ECC processing 1/2 page, tDOUT is the time required to output all data of 1 page). In some embodiments, the continuous read is a second continuous read with a constraint expressed by tARRAY < tDOUT, tECC < tDOUT (1/2 page) (the data of the first part and the second part are each 1/2 page of data , tARRAY is the time required to read the selected page, tECC is the time required to ECC processing 1/2 page, tDOUT is the time required to output all data of 1 page, tDOUT (1/2 page) is the time required to ECC processing 1/2 page time required to output data). In some embodiments, the read timing of the selected page of the memory cell array is faster in the second continuous read compared to the first continuous read.

본 발명에 따른 반도체장치는 NAND형 메모리 셀 어레이와, 상기 메모리 셀 어레이의 선택 페이지로부터 데이터를 독출하는 독출수단과, 상기 독출수단에 의해 독출된 데이터를 외부로 출력하는 출력수단을 포함하고, 상기 독출수단은 비트선을 통해 메모리 셀 어레이에 접속된 페이지 버퍼/센스회로를 포함하고, 상기 독출수단은 페이지의 연속 독출을 수행할 때, 페이지 버퍼/센스회로에 포함되는 래치회로의 리셋을 비트선의 프리차지 기간과 NAND 스트링의 디스차지 기간 사이에 실시한다. 더욱이, 본 발명에 따른 반도체장치는, NAND형 메모리 셀 어레이와, 상기 메모리 셀 어레이의 선택 페이지로부터 데이터를 독출하는 독출수단과, 상기 독출수단에 의해 독출된 데이터를 외부로 출력하는 출력수단을 포함하고, 상기 독출수단은 비트선을 통해 메모리 셀 어레이에 접속된 페이지 버퍼/센스회로를 포함하고, 상기 독출수단은 페이지의 연속 독출을 수행할 때, 페이지 버퍼/센스회로에 포함되는 래치회로의 리셋을 비트선을 프리차지한 이후의 NAND 스트링의 디스차지 기간 중에 실시한다.A semiconductor device according to the present invention includes a NAND type memory cell array, a reading unit for reading data from a selected page of the memory cell array, and an output unit for outputting the data read by the reading unit to the outside; The reading means includes a page buffer/sense circuit connected to the memory cell array through a bit line, and the reading means resets a latch circuit included in the page buffer/sense circuit when consecutive reading of pages is performed. It is performed between the pre-charge period of the line and the discharge period of the NAND string. Furthermore, the semiconductor device according to the present invention includes a NAND type memory cell array, a reading unit for reading data from a selected page of the memory cell array, and an output unit for outputting the data read by the reading unit to the outside. wherein the reading means includes a page buffer/sense circuit connected to the memory cell array through a bit line, and the reading means includes a latch circuit included in the page buffer/sense circuit when consecutive reading of pages is performed. The reset is performed during the discharge period of the NAND string after the bit line is precharged.

어떠한 실시형태에서는, 상기 페이지 버퍼/센스회로는 전압 공급노드, 센스노드, 래치회로, 상기 전압 공급노드와 상기 센스노드 사이에 접속된 제1 선택 트랜지스터, 상기 센스노드와 비트선 사이에 접속된 제2 선택 트랜지스터, 상기 센스노드와 상기 래치회로 사이에 접속된 제3 선택 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 및 제3 선택 트랜지스터를 도통시키고, 상기 제2 선택 트랜지스터를 비도통으로 하고, 상기 래치회로를 상기 전압 공급노드의 기준전위로 전기적으로 접속하여 상기 래치회로를 리셋한다. 어떠한 실시형태에서는, 상기 독출수단은 상기 제1 및 제2 선택 트랜지스터를 도통시키고, 상기 제3 선택 트랜지스터를 비도통으로 하고, 상기 전압 공급노드의 전압을 비트선에 프리차지한다. 어떠한 실시형태에서는, 상기 독출수단이 페이지의 연속 독출을 수행할 때, 상기 출력수단은 외부 클록신호로 동기하여 독출한 데이터를 연속적으로 출력한다. 어떠한 실시형태에서는, 상기 페이지 버퍼/센스회로는 더욱이, 상기 래치회로에 유지된 데이터를 수취하는 다른 래치회로를 포함하고, 상기 독출수단은 연속 독출을 수행할 때, 상기 다른 래치회로의 데이터가 출력되는 동안, 메모리 셀 어레이의 다음 선택 페이지로부터 독출된 데이터를 상기 래치회로에 유지시킨다. 어떠한 실시형태에서는, 반도체장치는 더욱이, 데이터의 오류검출·정정을 수행하는 ECC회로를 포함하고, 상기 독출수단은 연속 독출을 수행할 때, 상기 다른 래치회로의 제1 부분에 유지된 데이터가 상기 ECC회로에 의해 ECC 처리되는 동안, 상기 다른 래치회로의 제2 부분에 유지된 ECC 처리된 데이터를 출력시킨다.In some embodiments, the page buffer/sense circuit comprises a voltage supply node, a sense node, a latch circuit, a first select transistor connected between the voltage supply node and the sense node, and a second selection transistor connected between the sense node and a bit line. a second selection transistor, a third selection transistor connected between the sense node and the latch circuit; The latch circuit is reset by electrically connecting to the reference potential of the voltage supply node. In some embodiments, the reading means conducts the first and second selection transistors, makes the third selection transistor non-conductive, and precharges the voltage of the voltage supply node to the bit line. In some embodiments, when the reading means performs continuous reading of pages, the outputting means continuously outputs the read data in synchronization with an external clock signal. In some embodiments, the page buffer/sense circuit further includes another latch circuit for receiving data held in the latch circuit, and when the reading means performs continuous reading, the data of the other latch circuit is output data read from the next selected page of the memory cell array is held in the latch circuit. In some embodiments, the semiconductor device further includes an ECC circuit for performing error detection/correction of data, and the reading means is configured such that, when performing continuous reading, the data held in the first part of the other latch circuit is During ECC processing by the ECC circuit, the ECC-processed data held in the second portion of the other latch circuit is output.

본 발명에 따르면, 페이지 버퍼/센스회로에 포함되는 래치회로의 리셋을, 비트선의 프리차지 기간과 NAND 스트링의 디스차지 기간 사이에 수행하도록 하였으므로, 데이터 출력의 고속화를 도모하면서 래치회로의 리셋을 보상할 수 있다.According to the present invention, since the reset of the latch circuit included in the page buffer/sense circuit is performed between the pre-charge period of the bit line and the discharge period of the NAND string, the reset of the latch circuit is compensated for while increasing the data output speed. can do.

도 1은, 종래의 NAND형 플래쉬 메모리의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는, 종래의 NAND형 플래쉬 메모리에 대해 페이지의 연속 독출을 수행할 때의 타이밍 차트이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 NAND형 플래쉬 메모리의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 플래쉬 메모리의 NAND 스트링의 구성예를 나타내는 도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 플래쉬 메모리의 비트선 선택회로의 구성을 나타내는 도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 플래쉬 메모리의 페이지 버퍼/센스회로의 구성을 나타내는 도이다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따른 플래쉬 메모리에서의 래치회로의 리셋동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 페이지의 연속 독출동작을 수행할 때의 타이밍 차트이다.
1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional NAND type flash memory.
Fig. 2 is a timing chart when sequential reading of pages is performed for a conventional NAND-type flash memory.
3 is a block diagram showing the configuration of a NAND-type flash memory according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a configuration example of a NAND string of a flash memory according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the configuration of a bit line selection circuit of a flash memory according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing the configuration of a page buffer/sensing circuit of a flash memory according to an embodiment of the present invention.
7 is a timing chart showing a reset operation of a latch circuit in a flash memory according to an embodiment of the present invention.
8 is a timing chart when a continuous reading operation of a page is performed according to an embodiment of the present invention.

이어서, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 반도체장치는 예를 들면, NAND형 플래쉬 메모리, 혹은 이러한 플래쉬 메모리를 임베딩하는 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 로직, ASIC, 화상이나 음성을 처리하는 프로세서, 무선신호 등의 신호를 처리하는 프로세서 등이다. 이하의 설명에서는 NAND형 플래쉬 메모리를 예시한다. 1개의 실시형태에서는, NAND형 플래쉬 메모리는 NOR형 플래쉬 메모리와의 호환성을 도모하기 위하여 SPI(Serial Peripheral Interface)를 탑재하고, 외부 클록신호에 동기한 복수의 페이지의 연속 독출을 가능하게 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Next, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings. The semiconductor device according to the present invention is, for example, a NAND-type flash memory, or a microprocessor embedding such flash memory, a microcontroller, a logic, an ASIC, a processor for processing images or audio, a processor for processing signals such as radio signals, etc. etc. In the following description, a NAND-type flash memory is exemplified. In one embodiment, the NAND-type flash memory is equipped with an SPI (Serial Peripheral Interface) for compatibility with the NOR-type flash memory, and enables continuous reading of a plurality of pages in synchronization with an external clock signal.

[실시예][Example]

도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 NAND형 플래쉬 메모리의 구성을 나타내는 도이다. 본 실시예에 따른 플래쉬 메모리(100)는 복수의 메모리 셀이 행렬형상으로 배열된 메모리 셀 어레이(110)와, 외부 입출력 단자에 접속되며, 외부 클록신호(ExCLK)에 응답하여 독출 데이터를 외부로 출력하거나, 외부로부터 입력되는 데이터를 취입하는 입출력회로(120)와, 프로그램해야 할 데이터의 부호 생성이나 독출된 데이터의 오류검출·정정을 수행하는 ECC회로(130)와, 입출력회로(120)를 통해 어드레스 데이터를 수취하는 어드레스 레지스터(140)와, 입출력회로(120)를 통해 수취한 커맨드 데이터나 단자에 인가된 제어신호에 기초하여 각 부를 제어하는 컨트롤러(150)와, 어드레스 레지스터(140)로부터 행 어드레스 정보(Ax)를 수취하고, 행 어드레스 정보(Ax)를 디코드하며, 디코드 결과에 기초하여 블록 선택이나 워드선 선택 등을 수행하는 워드선 선택회로(160)와, 워드선 선택회로(160)에 의해 선택된 페이지로부터 독출된 데이터를 유지하거나, 선택된 페이지로 프로그램하는 데이터를 유지하는 페이지 버퍼/센스회로(170)와, 어드레스 레지스터(140)로부터 열 어드레스 정보(Ay)를 수취하고, 열 어드레스 정보(Ay)를 디코드하며, 해당 디코드 결과에 기초하여 페이지 버퍼/센스회로(170) 내의 열 선택 등을 수행하는 열 선택회로(180)와, 데이터의 독출, 프로그램 및 소거 등을 위해 필요한 각종의 전압(기재전압(Vpgm), 패스전압(Vpass), 독출패스전압(Vread), 소거전압(Vers) 등)을 생성하는 내부전압 발생회로(190)를 포함하여 구성된다.3 is a diagram showing the configuration of a NAND-type flash memory according to an embodiment of the present invention. The flash memory 100 according to the present embodiment includes a memory cell array 110 in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix, is connected to an external input/output terminal, and outputs read data in response to an external clock signal ExCLK. An input/output circuit 120 for outputting or receiving data input from the outside, an ECC circuit 130 for generating a code of data to be programmed or error detection/correction of read data, and an input/output circuit 120 The address register 140 receives address data through the input/output circuit 120 , the controller 150 controls each unit based on the command data received through the input/output circuit 120 or a control signal applied to the terminal, and the address register 140 A word line selection circuit 160 that receives the row address information Ax, decodes the row address information Ax, and performs block selection or word line selection based on the decoding result, and the word line selection circuit 160 ) receives the column address information Ay from the page buffer/sensing circuit 170 for holding data read from the page selected by The column selection circuit 180 decodes the information Ay and selects columns in the page buffer/sense circuit 170 based on the decoding result, and various types of data necessary for reading, programming, and erasing data. and an internal voltage generating circuit 190 for generating voltages (base voltage Vpgm, pass voltage Vpass, read pass voltage Vread, erase voltage Vers, etc.).

메모리 셀 어레이(110)는 예를 들면, 열방향으로 배치된 m개의 메모리 블록(BLK(0), BLK(1),···, BLK(m-1))을 가진다. 1개의 메모리 블록에는 복수의 메모리 셀을 직렬로 접속한 NAND 스트링이 복수 형성된다. 1개의 NAND 스트링(NU)은 도 4에 나타내는 바와 같이, 직렬로 접속된 복수의 메모리 셀(MCi(i=0, 1,···, 31))과, 비트선측 선택 트랜지스터(TD)와, 소스선측 선택 트랜지스터(TS)를 포함한다. 비트선측 선택 트랜지스터(TD)의 드레인은 대응하는 1개의 비트선(GBL)에 접속되고, 소스선측 선택 트랜지스터(TS)의 소스는 공통의 소스선(SL)에 접속된다. 메모리 셀(MCi)의 컨트롤 게이트는 워드선(WLi)에 접속되고, 비트선측 선택 트랜지스터(TD) 및 소스선측 선택 트랜지스터(TS)의 각 게이트는 선택 게이트선(SGD, SGS)에 각각 접속된다. 워드선 선택회로(160)는 행 어드레스 정보(Ax)에 기초하여 선택 게이트선(SGD, SGS)을 통해 비트선측 선택 트랜지스터(TD), 소스선측 선택 트랜지스터(TS)를 구동하고, 블록이나 워드를 선택한다.The memory cell array 110 includes, for example, m memory blocks BLK(0), BLK(1), ..., BLK(m-1) arranged in the column direction. A plurality of NAND strings in which a plurality of memory cells are connected in series are formed in one memory block. As shown in FIG. 4, one NAND string NU includes a plurality of serially connected memory cells MCi (i=0, 1, ..., 31), a bit line side selection transistor TD, and a source line side selection transistor TS. The drain of the bit line side selection transistor TD is connected to one corresponding bit line GBL, and the source of the source line side selection transistor TS is connected to a common source line SL. The control gate of the memory cell MCi is connected to the word line WLi, and the gates of the bit line side select transistor TD and the source line side select transistor TS are respectively connected to the select gate lines SGD and SGS. The word line selection circuit 160 drives the bit line side selection transistor TD and the source line side selection transistor TS through the selection gate lines SGD and SGS based on the row address information Ax, and selects a block or a word. choose

NAND 스트링은 기판 표면상에 2차원적으로 형성되어도 좋고, 기판 표면상에 3차원적으로 형성되어도 좋다. 또한, 메모리 셀은 1비트(2값 데이터)를 기억하는 SLC타입이어도 좋고, 다(多)비트를 기억하는 MLC타입이어도 좋다.The NAND string may be formed two-dimensionally on the substrate surface or may be formed three-dimensionally on the substrate surface. Further, the memory cell may be an SLC type that stores one bit (binary data) or an MLC type that stores many bits.

도 5에, 비트선 선택회로의 구성을 나타낸다. 동일한 도는 1개의 짝수 비트선(GBLe)과 1개의 홀수 비트선(GBLo)에 의해 공유되는 1개의 페이지 버퍼/센스회로(170)와, 이에 접속된 비트선 선택회로(200)를 예시하고 있다.Fig. 5 shows the configuration of the bit line selection circuit. The same figure illustrates one page buffer/sense circuit 170 shared by one even bit line GBLe and one odd bit line GBLo, and a bit line selection circuit 200 connected thereto.

비트선 선택회로(200)는 짝수 비트선(GBLe)을 선택하기 위한 트랜지스터(BLSe), 홀수 비트선(GBLo)을 선택하기 위한 트랜지스터(BLSo), 가상 전원(VIRPWR)을 짝수 비트선(GBLe)에 접속하기 위한 트랜지스터(YBLe), 가상 전원(VIRPWR)을 홀수 비트선(GBLo)에 접속하기 위한 트랜지스터(YBLo)를 포함하고, 짝수 비트선(GBLe)과 소스선(SL) 사이에 NAND 스트링이 접속되고, 홀수 비트선(GBLo)과 소스선(SL) 사이에 NAND 스트링이 접속된다. 예를 들면, 독출동작에서는 쉴드독출이 이루어지고, 짝수 비트선(GBLe)이 선택될 때 홀수 비트선(GBLo)이 선택되지 않으며, 홀수 비트선(GBLo)이 선택될 때 짝수 비트선(GBLe)이 선택되지 않는다. 비선택된 비트선은 가상 전원(VIRPWR)을 통해 GND 레벨로 접속된다.The bit line selection circuit 200 connects the transistor BLSe for selecting the even bit line GBLe, the transistor BLSo for selecting the odd bit line GBLo, and the virtual power VIRPWR to the even bit line GBLe. a transistor YBLe for connecting to , a transistor YBLo for connecting the virtual power supply VIRPWR to the odd bit line GBLo, and a NAND string between the even bit line GBLe and the source line SL. connected, and a NAND string is connected between the odd bit line GBLo and the source line SL. For example, in the read operation, the shield read is performed, the odd bit line GBLo is not selected when the even bit line GBLe is selected, and the even bit line GBLe is selected when the odd bit line GBLo is selected. This is not selected. The unselected bit line is connected to the GND level through the virtual power supply VIRPWR.

도 6(a)에, 페이지 버퍼/센스회로(170)의 구성을 나타낸다. 동일한 도는 1개의 페이지 버퍼/센스회로를 나타내고 있다. 편의상, 트랜지스터의 게이트에 인가되는 신호가 그 트랜지스터를 나타내는 것으로 한다. 페이지 버퍼/센스회로(170)는 2개의 래치(L1, L2)를 포함하고, 래치(L1)와 래치(L2) 사이에는 전송 게이트(트랜지스터(CACHE))가 접속되며, 전송 게이트를 온함으로써 래치(L1)에서 래치(L2), 혹은 래치(L2)에서 래치(L1)로의 쌍방향 데이터 전송이 가능하게 된다.Fig. 6(a) shows the configuration of the page buffer/sensing circuit 170. As shown in Figs. The same figure shows one page buffer/sense circuit. For convenience, it is assumed that a signal applied to the gate of a transistor represents the transistor. The page buffer/sense circuit 170 includes two latches L1 and L2, and a transfer gate (transistor CACHE) is connected between the latches L1 and L2, and a latch is made by turning on the transfer gate. Bidirectional data transfer from (L1) to latch (L2) or from latch (L2) to latch (L1) becomes possible.

래치(L1)는 한 쌍의 크로스 커플링된 인버터를 포함하고, 래치(L1)의 노드(SLR1)가 트랜지스터(BLCD1) 및 트랜지스터(DTG)의 공통S/D에 접속되고, 노드(SLS1)가 판정회로(210)에 접속된다. 판정회로(210)는 예를 들면, 프로그램 베리파이나 소거 베리파이의 적합한지의 여부를 판정한다. 트랜지스터(DTG)는 프로그램 베리파이 등에 있어서, 전압 공급노드(V2)에서 노드(SLR1)를 Vdd에 선택적으로 충전하고, 혹은 노드(SLR1)를 선택적으로 GND에 방전하는 경우 도통된다. 더욱이, 래치(L1)는 트랜지스터(EQ)에 의해 노드(SLR1, SLS1)의 단락이 가능하다.The latch L1 includes a pair of cross-coupled inverters, the node SLR1 of the latch L1 is connected to the common S/D of the transistor BLCD1 and the transistor DTG, and the node SLS1 is It is connected to the determination circuit 210 . The determination circuit 210 determines whether, for example, program verify or erase verify is appropriate. The transistor DTG becomes conductive when the voltage supply node V2 selectively charges the node SLR1 to Vdd or selectively discharges the node SLR1 to GND in the program verify or the like. Moreover, the latch L1 can short-circuit the nodes SLR1 and SLS1 by the transistor EQ.

래치(L1)의 노드(SLR1, SLS1)는 각각 트랜지스터(CACHE)를 통해 래치(L2)의 노드(SLS2, SLR2)에 접속된다. 래치(L2)의 노드(SLR2)가 트랜지스터(BLCD2)를 통해 센스노드(SNS)에 접속되고, 노드(SLS2)가 트랜지스터(RESET2)에 접속된다. 트랜지스터(RESET2)는 래치(L2)를 리셋하는 경우 도통된다. 또한, 노드(SLS2, SLR2)는 데이터 라인(DL, /DL)을 통해 차동센스 앰프(SA)에 접속되고, 차동센스 앰프(SA)의 출력이 입출력회로(120)에 접속된다.Nodes SLR1 and SLS1 of latch L1 are respectively connected to nodes SLS2 and SLR2 of latch L2 through transistor CACHE. The node SLR2 of the latch L2 is connected to the sense node SNS through the transistor BLCD2, and the node SLS2 is connected to the transistor RESET2. Transistor RESET2 becomes conductive when latch L2 is reset. Also, the nodes SLS2 and SLR2 are connected to the differential sense amplifier SA through the data lines DL and /DL, and the output of the differential sense amplifier SA is connected to the input/output circuit 120 .

전압 공급노드(V2)와 센스노드(SNS) 사이에는 트랜지스터(VG) 및 트랜지스터(REG)가 직렬로 접속되고, 트랜지스터(VG)의 게이트는 트랜지스터(DTG)의 S/D에 접속된다. 전압 공급노드(V1)는 트랜지스터(BLPRE)를 통해 센스노드(SNS)에 접속된다. 전압 공급노드(V1)는 후술하는 바와 같이, 비트선을 프리차지할 때, 내부 공급전압(Vdd)을 공급하고, 래치(L1)를 리셋할 때 GND 전위를 공급한다. 센스노드(SNS)와 비트선 선택회로(200)의 노드(BLS) 사이에는 트랜지스터(BLCN) 및 트랜지스터(BLCLAMP)가 직렬로 접속된다.A transistor VG and a transistor REG are connected in series between the voltage supply node V2 and the sense node SNS, and a gate of the transistor VG is connected to S/D of the transistor DTG. The voltage supply node V1 is connected to the sense node SNS through the transistor BLPRE. The voltage supply node V1 supplies the internal supply voltage Vdd when precharging the bit line, and supplies the GND potential when resetting the latch L1, as will be described later. A transistor BLCN and a transistor BLCLAMP are connected in series between the sense node SNS and the node BLS of the bit line selection circuit 200 .

도 6(b)에 래치(L1)를 구성하는 1개의 인버터 회로구성을 나타낸다. 상기 인버터는 직렬로 접속된 4개의 트랜지스터, 즉, P형의 트랜지스터(PT1, PT2), N형의 트랜지스터(NT1, NT2)를 포함하고, 트랜지스터(PT1, NT2)의 각 게이트에는 래치 인에이블 신호(/LAT1, LAT1)가 각각 입력되고, 트랜지스터(PT2, NT1)의 공통 게이트에는 노드(SLS1/SLR1)의 전압이 입력된다. 래치 인에이블 신호(LAT1)가 H레벨일 때, 인버터는 동작 가능하고, 래치 인에이블 신호(LAT1)가 L레벨일 때, 트랜지스터(PT2, NT1)가 내부 공급전압(Vdd) 및 GND로부터 분리된 트라이 스테이트 상태가 되어 인버터 리셋이 가능하게 된다. 래치(L1)의 리셋은 센스노드(SNS)를 지나는 전류패스를 이용하여 이루어지므로, 센스노드(SNS)가 프리일 때, 즉 센스노드(SNS)로 악영향을 주지 않을 때 리셋이 이루어진다.Fig. 6(b) shows the configuration of one inverter circuit constituting the latch L1. The inverter includes four transistors connected in series, that is, P-type transistors PT1 and PT2 and N-type transistors NT1 and NT2, and a latch enable signal is provided at each gate of the transistors PT1 and NT2. (/LAT1, LAT1) are inputted, respectively, and the voltage of the node SLS1/SLR1 is inputted to the common gate of the transistors PT2 and NT1. When the latch enable signal LAT1 is at H level, the inverter is operable, and when the latch enable signal LAT1 is at L level, the transistors PT2 and NT1 are disconnected from the internal supply voltage Vdd and GND. It enters a tri-state state, enabling inverter reset. Since the reset of the latch L1 is performed using a current path passing through the sense node SNS, the reset is performed when the sense node SNS is free, that is, when the sense node SNS does not adversely affect it.

워드선 선택회로(160) 및 열 선택회로(180)(도 3 참조)는 행 어드레스 정보(Ax) 및 열 어드레스 정보(Ay)에 따라 페이지 내의 데이터 독출 개시위치를 선택하거나, 혹은 행 어드레스 및 열 어드레스를 이용하지 않고 페이지의 선두위치에서 데이터를 자동적으로 독출한다. 더욱이, 워드선 선택회로(160) 및 열 선택회로(180)는 클록신호에 응답하여 행 어드레스 및 열 어드레스를 인크리먼트하는 행 어드레스 카운터 및 열 어드레스 카운터를 포함할 수 있다.The word line selection circuit 160 and the column selection circuit 180 (refer to FIG. 3 ) select a data read start position in a page according to the row address information Ax and the column address information Ay, or the row address and column Data is automatically read from the beginning of the page without using an address. Furthermore, the word line selection circuit 160 and the column selection circuit 180 may include a row address counter and a column address counter that increment a row address and a column address in response to a clock signal.

플래쉬 메모리의 독출동작으로는 비트선에 어떠한 플러스 전압을 인가하고, 선택 워드선에 어떠한 전압(예를 들면, 0V)을 인가하며, 비선택 워드선에 패스전압(Vpass)(예를 들면, 4.5V)을 인가하고, 선택 게이트선(SGD, SGS)에 플러스 전압(예를 들면 4.5V)을 인가하고, 비트선측 선택 트랜지스터(TD), 소스선측 선택 트랜지스터(TS)를 온하여 공통 소스선에 0V를 인가한다. 프로그램 동작으로는, 선택 워드선에 고전압의 프로그램 전압(Vpgm(15~20V))을 인가하고, 비선택의 워드선에 중간 전위(예를 들면, 10V)를 인가하며, 비트선측 선택 트랜지스터(TD)를 온시키고, 소스선측 선택 트랜지스터(TS)를 오프시켜 "0" 또는 "1"의 데이터에 따른 전위를 비트선으로 공급한다. 소거동작으로는, 블록 내의 선택 워드선으로 0V를 인가하고, P웰에 고전압(예를 들면, 20V)을 인가하며, 플로팅 게이트의 전자를 기판에 빼내서, 블록단위로 데이터를 소거한다.In the read operation of the flash memory, a certain positive voltage is applied to the bit line, a certain voltage (eg, 0V) is applied to the selected word line, and a pass voltage Vpass (eg, 4.5) is applied to the unselected word line. V), a positive voltage (for example, 4.5 V) is applied to the selection gate lines SGD and SGS, and the bit line side selection transistor TD and the source line side selection transistor TS are turned on to the common source line. Apply 0V. In the programming operation, a high-voltage programming voltage (Vpgm (15 to 20 V)) is applied to the selected word line, an intermediate potential (for example, 10 V) is applied to the unselected word line, and the bit line side selection transistor (TD) is applied. ) is turned on and the source line side selection transistor TS is turned off to supply a potential corresponding to the data of “0” or “1” to the bit line. In the erase operation, 0V is applied to the selected word line in the block, a high voltage (for example, 20V) is applied to the P well, electrons from the floating gate are removed from the substrate, and data is erased in block units.

이어서, 본 실시예에 따른 플래쉬 메모리의 복수 페이지의 연속 독출동작에 대해서 설명한다. 컨트롤러(150)는 입출력회로(120)를 통해 페이지의 연속 독출동작의 커맨드를 수취하면, 개시 어드레스에서 복수 페이지의 연속 독출을 제어하고, 연속 독출 종료의 커맨드를 수취하면, 종료 어드레스에서 페이지의 연속 독출을 종료한다. 페이지의 연속 독출동작으로는 도 1, 도 2에서 설명한 바와 같이, 래치(L2)에서 데이터가 출력되는 동안, 래치(L1)에 메모리 셀 어레이의 선택 페이지로부터 독출된 데이터가 전송된다. 래치(L1)에서 래치(L2)로의 데이터 전송은 1 페이지 단위가 아니고, 1/2 페이지(제1 또는 제2 캐쉬)로 분할하여 이루어지며, 래치(L2) 하나의 캐쉬 데이터가 입출력회로(120)에 전송되는 동안, 다른 하나의 캐쉬의 데이터가 ECC회로(130)에서 처리된다. 입출력회로(120)로 전송된 데이터는 외부 클록신호(ExCLK)(예를 들면, 상승 엣지 및 하강 엣지)에 동기하여 외부 입출력 단자에서 외부로 출력된다. 메모리 셀 어레이로부터의 데이터의 독출 및 래치(L1)에서 래치(L2)로의 데이터 전송은 내부 클록신호에 기초하여 이루어지며, 래치(L2)와 입출력회로(120) 사이의 데이터 전송, 입출력회로(120)로부터의 데이터 출력은 외부 클록신호(ExCLK)에 기초하여 이루어지고, 래치(L2)와 ECC회로(130) 사이의 데이터 전송 및 ECC회로의 동작은 다른 내부 클록신호 혹은 외부 클록신호(ExCLK)를 분주한 클록신호에 기초하여 이루어진다.Next, a continuous read operation of a plurality of pages of the flash memory according to the present embodiment will be described. When the controller 150 receives a command for continuous reading of pages through the input/output circuit 120 , the controller 150 controls continuous reading of a plurality of pages at the start address. Terminate reading. In the continuous page read operation, as described with reference to FIGS. 1 and 2 , data read from the selected page of the memory cell array is transferred to the latch L1 while data is output from the latch L2 . Data transfer from the latch L1 to the latch L2 is not performed in units of one page, but is divided into 1/2 pages (first or second cache), and one cache data of the latch L2 is stored in the input/output circuit 120 ) while being transmitted, the data in the other cache is processed in the ECC circuit 130 . Data transmitted to the input/output circuit 120 is outputted from the external input/output terminal to the outside in synchronization with the external clock signal ExCLK (eg, rising edge and falling edge). Reading data from the memory cell array and data transfer from the latch L1 to the latch L2 are performed based on an internal clock signal, and data transfer between the latch L2 and the input/output circuit 120 and the input/output circuit 120 ) is output based on the external clock signal ExCLK, and data transfer between the latch L2 and the ECC circuit 130 and the operation of the ECC circuit are performed using another internal clock signal or an external clock signal ExCLK. This is done based on the frequency-divided clock signal.

메모리 셀 어레이의 선택 페이지 독출이 이루어질 때, 센스노드(SNS)는 선택 비트선의 전위를 센스하고, 이어서, 센스노드(SNS)의 전하가 트랜지스터(BLCD1)를 통해 래치(L1)의 노드(SLR1)로 전송된다. 래치(L1)는 전송된 전하가 임계값 이상이면 데이터 "1", 임계값 미만이면 데이터 "0"으로 판정하고, 그 데이터를 유지한다. 래치(L1)는 센스노드(SNS)로부터 전송된 전하가 정확하게 반영되도록 하기 위해, 노드(SLR1)의 전위를 GND레벨로 리셋한다. 래치(L1)를 리셋하는 경우에는, 전압 공급노드(V1)를 GND로 천이시키고, 트랜지스터(BLCD1), 트랜지스터(BLPRE)를 도통시켜 노드(SLR1)를 전압 공급노드(V1)에 전기적으로 접속한다.When a selected page of the memory cell array is read, the sense node SNS senses the potential of the selected bit line, and then, the charge of the sense node SNS is transferred to the node SLR1 of the latch L1 through the transistor BLCD1. is sent to The latch L1 determines data "1" if the transferred charge is equal to or greater than the threshold value, and data "0" if it is less than the threshold value, and holds the data. The latch L1 resets the potential of the node SLR1 to the GND level so that the charge transferred from the sense node SNS is accurately reflected. When the latch L1 is reset, the voltage supply node V1 is transitioned to GND, the transistor BLCD1 and the transistor BLPRE are conducted to electrically connect the node SLR1 to the voltage supply node V1. .

종래의 플래쉬 메모리의 연속 독출로는, 래치(L1)의 리셋은 다음 페이지를 독출할 때의 비트선 프리차지 전에 실시된다. 그러나, 래치(L1)의 리셋은 래치(L1)의 데이터를 래치(L2)로 전송된 이후이어야 하고, 데이터 출력의 고속화가 진행되면, 래치(L1)의 리셋을 수행하는 시간을 충분히 확보하지 못한다는 우려가 있다. 이를 회피하기 위해서, 본 실시예의 페이지 연속 독출동작에서는 래치(L1)의 리셋은 비트선의 프리차지 종료 이후이고, 그리고, NAND 스트링 셀의 디스차지 개시전에 이루어진다.In the conventional continuous readout of the flash memory, the reset of the latch L1 is performed before the bit line precharge when the next page is read. However, the reset of the latch L1 must be performed after the data of the latch L1 is transferred to the latch L2, and if the data output speed is increased, the time for resetting the latch L1 cannot be sufficiently secured. is a concern. In order to avoid this, in the continuous page read operation of this embodiment, the reset of the latch L1 is performed after the end of the precharge of the bit line and before the start of the discharge of the NAND string cell.

도 7은 래치(L1)의 리셋을 수행할 때의 타이밍 차트를 나타내고 있다. 비트선의 프리차지는 종래와 마찬가지로 수행되므로, 여기에는 상세하게 설명하지 않으나, 다음과 같이 수행된다. 먼저, 전압 공급노드(V1)를 공급전압(Vdd)에 천이시키고, 트랜지스터(BLPRE)를 도통하여 센스노드(SNS)가 Vdd 레벨로 충전한다. 또한, 트랜지스터(BLCLAMP), 트랜지스터(BLCN)를 도통하고, 노드(BLS)를 VCLMP1에 충전한다. Vdd?VCLMP1의 관계에 있다. 이 때, 트랜지스터(BLCD1, BLCD2), 트랜지스터(REG)를 비도통으로 한다. 더욱이, 트랜지스터(BLSe)를 도통하고(여기에서는, 짝수 비트선(GBLe)이 선택되는 것으로 함), 노드(BLS)가 짝수 비트선(GBLe)에 전기적으로 접속된다. 짝수 비트선(GBLe)에 접속된 NAND 스트링의 비트선측 선택 트랜지스터(TD)를 도통시키고, 소스선측 선택 트랜지스터(TS)를 비도통으로 하고, 선택 페이지 및 비선택 페이지에 패스전압을 인가한다. 이로 인해, 짝수 비트선(GBLe)에는 클램프 전압(VCLMP1)이 프리차지된다. 한편, 비선택의 홀수 비트선(GBLo)은 트랜지스터(YBLo)를 통해 가상전원(VIRPWR)의 GND에 전기적으로 접속된다.Fig. 7 shows a timing chart when resetting the latch L1. Since the precharging of the bit line is performed as in the prior art, it is not described in detail here, but is performed as follows. First, the voltage supply node V1 transitions to the supply voltage Vdd, and the transistor BLPRE conducts to charge the sense node SNS to the Vdd level. Further, the transistor BLCLAMP and the transistor BLCN are turned on, and the node BLS is charged to VCLMP1. There is a relationship between Vdd and VCLMP1. At this time, the transistors BLCD1 and BLCD2 and the transistor REG are made non-conductive. Furthermore, the transistor BLSe is conducted (here, it is assumed that the even bit line GBLe is selected), and the node BLS is electrically connected to the even bit line GBLe. The bit line side selection transistor TD of the NAND string connected to the even bit line GBLe is made conductive, the source line side selection transistor TS is made non-conductive, and a pass voltage is applied to the selected page and the unselected page. For this reason, the clamp voltage VCLMP1 is precharged on the even bit line GBLe. On the other hand, the unselected odd bit line GBLo is electrically connected to the GND of the virtual power supply VIRPWR through the transistor YBLo.

비트선의 프리차지가 종료하면, 래치(L1)의 리셋이 이루어진다. 리셋 기간 중, 트랜지스터(BLPRE), 트랜지스터(BLCN), 트랜지스터(BLCLAMP)는 도통상태이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 시각(t1)에서, 트랜지스터(BLSe)를 비도통으로 하고, 짝수 비트선(GBLe)이 페이지 버퍼/센스회로(170)로부터 전기적으로 분리된다. 이어서, 시각(t2)에서, 전압 공급노드(V1)가 GND로 천이 된다. 이로 인해, 센스노드(SNS)가 공급전압(Vdd)에서 GND 레벨로 강하하고, 노드(TOBL) 및 노드(BLS)가 클램프 전압(VCLMP1)에서 GND 레벨로 강하한다.When the precharge of the bit line is finished, the latch L1 is reset. During the reset period, the transistor BLPRE, the transistor BLCN, and the transistor BLCLAMP are in a conductive state. As shown in FIG. 7 , at time t1 , the transistor BLSe is made non-conductive, and the even bit line GBLe is electrically disconnected from the page buffer/sense circuit 170 . Then, at time t2, the voltage supply node V1 transitions to GND. Accordingly, the sense node SNS drops from the supply voltage Vdd to the GND level, and the node TOBL and the node BLS drop from the clamp voltage VCLMP1 to the GND level.

이어서, 시각(t3)에서, 래치(L1)를 리셋하기 위한 래치 인에이블 신호(LAT1)가 H레벨에서 L레벨로 천이되고, 래치(L1)가 리셋 가능한 상태에 놓여진다. 이어서, 시각(t4)에서, 트랜지스터(EQ)를 일정 기간 도통시키고, 노드(SLR1, SLS1)를 동일한 전위로 단락한 후, 시각(t5)에서, 트랜지스터(BLCD1)를 일정 기간 도통한다. 이로 인해, 노드(SLR1)의 전하가 센스노드(SNS)를 통해 전압 공급노드(V1)의 GND에 방전되어 래치(L1)의 리셋이 완료한다.Subsequently, at time t3, the latch enable signal LAT1 for resetting the latch L1 transitions from the H level to the L level, and the latch L1 is placed in a resettable state. Next, at time t4, the transistor EQ is made conductive for a certain period, the nodes SLR1 and SLS1 are short-circuited to the same potential, and then, at a time t5, the transistor BLCD1 is made conductive for a certain period. Accordingly, the charge of the node SLR1 is discharged to the GND of the voltage supply node V1 through the sense node SNS, and the reset of the latch L1 is completed.

래치(L1)의 리셋 후, 센스노드(SNS) 등의 리커버리가 이루어진다. 즉, 센스노드(SNS), 노드(TOBL), 노드(BLS)를 재충전하여, 이들 노드의 전압을 래치(L1)의 리셋 전 프리차지 상태로 회복시킨다. 시각(t6)에서, 전압 공급노드(V1)가 GND에서 공급전압(Vdd)으로 천이되고, 이로 인해 센스노드(SNS)가 Vdd에 재충전되어 노드(TOBL) 및 노드(BLS)가 클램프 전압(VCLMP1)에 재충전된다. 이어서, 시각(t7)에서, 트랜지스터(BLSe)를 도통하고, 짝수 비트선(GBLe)이 페이지 버퍼/센스회로(170)에 전기적으로 접속된다.After the latch L1 is reset, the sense node SNS and the like are recovered. That is, by recharging the sense node SNS, the node TOBL, and the node BLS, the voltages of these nodes are restored to the precharge state before the reset of the latch L1. At time t6, the voltage supply node V1 transitions from GND to the supply voltage Vdd, which causes the sense node SNS to be recharged to Vdd so that the node TOBL and the node BLS are connected to the clamp voltage VCLMP1. ) is recharged. Then, at time t7 , the transistor BLSe is turned on, and the even bit line GBLe is electrically connected to the page buffer/sense circuit 170 .

래치(L1)의 리셋 후 이루어지는 NAND 스트링의 디스차지 및 센싱은 종래와 마찬가지로 이루어진다(도시 생략). 즉, NAND 스트링 디스차지에서는 트랜지스터(BLSe)를 비도통으로 하고, NAND 스트링의 소스선측 선택 트랜지스터(TS)를 도통하고, NAND 스트링을 소스선(SL)에 전기적으로 접속한다. 더욱이, 트랜지스터(BLCLAMP)에는 노드(TOBL)에 클램프 전압(VCLMP2)을 생성하기 위한 게이트 전압을 인가한다. VCLMP1>VCLMP2이다. 그 후, 트랜지스터(BLSe)를 일정 기간 도통함으로써, 센스노드(SNS)에는 선택 메모리 셀의 데이터 "0", "1"에 따른 전위가 나타난다. 선택 메모리 셀이 데이터 "0"을 유지하면, 비트선의 전위는 소스선(SL)에 방전되지 않고 센스노드(SNS)의 전위는 대부분 변화하지 않으나, 이에 대해서 선택 메모리 셀이 데이터 "1"을 유지하면, 비트선의 전위가 소스선(SL)에 방전되어 센스노드(SNS)의 전위가 저하한다. 이렇게 하여, 센스노드(SNS)는 선택 메모리 셀의 데이터 "0", "1"에 따른 전하를 감지한다. 그 후, 센스노드(SNS)에서 감지된 전하가 트랜지스터(BLCD1)를 통해 래치(L1)의 노드(SLR1)로 전송된다.Discharging and sensing of the NAND string performed after the reset of the latch L1 is performed in the same manner as in the prior art (not shown). That is, in the NAND string discharge, the transistor BLSe is made non-conductive, the source line side selection transistor TS of the NAND string is conductive, and the NAND string is electrically connected to the source line SL. Furthermore, a gate voltage for generating a clamp voltage VCLMP2 is applied to the node TOBL to the transistor BLCLAMP. VCLMP1>VCLMP2. After that, the transistor BLSe is made conductive for a certain period of time, so that potentials corresponding to data "0" and "1" of the selected memory cell appear in the sense node SNS. When the selected memory cell holds data “0”, the potential of the bit line is not discharged to the source line SL and the potential of the sense node SNS is mostly unchanged. Then, the potential of the bit line is discharged to the source line SL, and the potential of the sense node SNS decreases. In this way, the sense node SNS senses charges according to data “0” and “1” of the selected memory cell. Thereafter, the charge sensed by the sense node SNS is transferred to the node SLR1 of the latch L1 through the transistor BLCD1.

본 실시예에서는 래치(L1)의 리셋을 비트선의 프리차지 기간과 NAND 스트링의 디스차지 기간 사이에 이루어지도록 하였으므로, 래치(L1)의 리셋을 보증할 수 있고, 래치(L1)의 데이터 유지의 신뢰성을 개선할 수 있다. 더욱이, 래치(L1)의 데이터를 래치(L2)로 전송하자 마자 어레이 독출을 즉각 개시할 수 있다.In this embodiment, since the reset of the latch L1 is performed between the precharge period of the bit line and the discharge period of the NAND string, the reset of the latch L1 can be guaranteed and the reliability of data retention in the latch L1 can be improved Moreover, array reading can be started immediately as soon as data from the latch L1 is transferred to the latch L2.

이어서, 본 실시예에 따른 래치(L1)의 리셋을 적용한 개선된 페이지의 연속독출에 대해서 설명한다. 도 8은, 개선된 페이지의 연속 독출을 수행할 때의 타이밍 차트이다. 도 8은 페이지(P0)를 스타트 어드레스로 하는 예를 나타낸다. 이 스타트 어드레스는 임의로 선택할 수 있다. tp는 어레이 독출의 개시 타이밍에서 비트선의 프리차지가 완료할 때까지의 기간, tx는 래치(L1)의 리셋에 필요로 하는 기간이다. 동일한 도에 나타내는 바와 같이, 래치(L1, L2)를 이용한 실질적인 연속 독출은 페이지(P2)의 독출에서 개시되고, 페이지(P2)의 어레이 독출의 개시 타이밍은 도 2에 나타내는 종래보다 빨리 수행된다. 도 2에 나타내는 연속 독출에서는 페이지(P2)의 어레이 독출의 개시 타이밍은 래치(L1)에서 래치(L2)로 페이지(P1)의 데이터(P1C1)의 전송이 종료한 시점이다. 즉, 래치(L2)가 페이지(P1)의 데이터를 유지하고 나서, 다음 페이지(P2)의 데이터가 래치(L1)로 전송된다.Next, the improved continuous reading of the page to which the reset of the latch L1 according to the present embodiment is applied will be described. 8 is a timing chart when continuous reading of an improved page is performed. Fig. 8 shows an example in which the page P0 is used as the start address. This start address can be selected arbitrarily. tp is the period from the start timing of array read to the completion of precharging of the bit line, and tx is the period required for resetting the latch L1. As shown in the same figure, the substantially continuous read using the latches L1 and L2 starts from the read of the page P2, and the start timing of the array read of the page P2 is performed earlier than the conventional one shown in FIG. In the continuous read shown in FIG. 2 , the start timing of reading the array of the page P2 is the time when the transfer of the data P1C1 of the page P1 from the latch L1 to the latch L2 is finished. That is, after the latch L2 holds the data of the page P1, the data of the next page P2 is transferred to the latch L1.

이에 대해서, 개선된 연속 독출에서는, 페이지(P2)의 어레이 독출의 개시 타이밍은 래치(L1)의 제1 캐쉬(C0)의 페이지(P1) 데이터(P1C0)를 래치(L2)로 전송하는 타이밍과 동등하다. 이와 같이, 페이지(P2)의 어레이 독출 타이밍을 앞당겼다 하더라도, 실제는 어레이 독출을 위해서는 일정한 시간이 필요하고, 연속 독출시간의 고속화를 위하여 고속 주파수의 외부 클록신호(ExCLK)를 이용한다면, 어레이에서 독출된 페이지(P2) 데이터를 래치(L1)로 전송하는 시점에서 래치(L1)에서 래치(L2)로의 페이지(P1) 데이터(P1C1)의 전송은 이미 완료되어 있다. 또한, 래치(L1)의 리셋은 어레이 독출기간 중에 이루어지므로, 어레이 독출의 개시 타이밍이 빨라졌다 하더라도, 래치(L1)의 리셋에는 아무런 영향은 없다.In contrast, in the improved continuous read, the start timing of the array read of the page P2 is the timing of transferring the page P1 data P1C0 of the first cache C0 of the latch L1 to the latch L2. equal As described above, even if the array read timing of the page P2 is advanced, a certain time is actually required to read the array. When the read page P2 data is transferred to the latch L1, the transfer of the page P1 data P1C1 from the latch L1 to the latch L2 has already been completed. In addition, since the reset of the latch L1 is performed during the array read period, even if the start timing of the array read is increased, the reset of the latch L1 has no effect.

개선된 연속 독출에서는 어레이 독출시간(tARRAY)은 어레이 독출의 개시 타이밍과 어레이 독출의 종료 타이밍에 따라 규정된다. 페이지(P2)의 어레이 독출 종료 타이밍은 다음 페이지(P3)의 어레이 독출 개시 타이밍이며, 페이지(P2, P3, P4 …)의 페이지가 연속하여 독출될 때, 어레이 독출시간(tARRAY)도 마찬가지로 연속한다.In the improved continuous read, the array read time tARRAY is defined according to the start timing of the array read and the end timing of the array read. The array read end timing of the page P2 is the array read start timing of the next page P3, and when the pages of the pages P2, P3, P4 ... are successively read, the array read time tARRAY is also continuous. .

개선된 연속 독출동작에 있어서, 메모리 셀 어레이 독출의 개시 타이밍을 앞당김으로써, 종래의 연속 독출동작의 수학식(1)의 제약은 수학식(2)와 같이 완화되며, 고속 주파수의 외부 클록신호(ExCLK)를 사용한 데이터 출력이 가능하게 된다.In the improved continuous read operation, by advancing the start timing of the memory cell array read operation, the constraint of Equation (1) of the conventional continuous read operation is relaxed as shown in Equation (2), and an external clock signal having a high frequency Data output using (ExCLK) becomes possible.

tARRAY < Tdout (1 페이지),tARRAY < Tdout (page 1),

tECC < tDOUT (1/2 페이지) …(2)tECC < tDOUT (Page 1/2) … (2)

즉, 1 페이지의 데이터를 출력하는 시간(tDOUT)이 어레이 독출시간(tARRAY)보다 크고, 1/2 페이지의 데이터를 출력하는 시간(tDOUT)이 ECC 처리시간(tECC)보다 크다는 제약을 만족하면, 종래보다 연속 독출의 고속화를 도모할 수 있다. 도 8에는, 페이지(P1)의 제1 캐쉬(C0) 데이터를 래치(L1)에서 래치(L2)로 전송을 개시하는 시점에서 다음 페이지(P2)의 제1 캐쉬(C0) 데이터를 래치(L1)에서 래치(L2)로 전송을 개시하는 시점까지의 페이지(P2)의 어레이 독출시간(tARRAY)보다, 페이지(P0)의 제2 캐쉬의 데이터를 출력하는 시간과 페이지(P1)의 제1 캐쉬의 데이터를 출력하는 시간의 합계인 출력시간(tDOUT)이 크고, 래치(L2)의 제1 캐쉬(C0) 데이터를 ECC 처리하는 시간(tECC)보다 래치(L2)의 제2 캐쉬(C1) 데이터를 출력하는 시간(tDOUT)이 큰 것이 예시되어 있다.That is, if the time (tDOUT) to output one page of data is greater than the array read time (tARRAY) and the time (tDOUT) to output 1/2 page of data is greater than the ECC processing time (tECC), It is possible to achieve higher speed of continuous reading than in the prior art. In FIG. 8 , the first cache (C0) data of the next page (P2) is transferred from the latch (L1) to the latch (L2) at the time when the data of the first cache (C0) of the page (P1) is started to be transferred from the latch (L1) ) to the time to output the data of the second cache of the page P0 and the first cache of the page P1 than the array read time tARRAY of the page P2 from the time of starting the transfer to the latch L2 The output time (tDOUT), which is the sum of the time to output the data of , is larger, and the second cache (C1) data of the latch (L2) is larger than the time (tECC) for ECC processing the first cache (C0) data of the latch (L2) It is exemplified that the time for outputting tDOUT is large.

개선된 연속 독출동작에 있어서, 래치(L1)의 리셋이 개시되는 타이밍은 비트선의 프리차지가 완료한 이후이므로, 어레이 독출의 개시 타이밍에서 래치(L1)의 리셋이 개시되기 직전까지의 기간을 tp로 하면, 수학식(2)에 더하여, 수학식(3)의 제약이 추가된다. 즉, 래치(L1)의 데이터가 래치(L2)로 전송될 필요가 있다.In the improved continuous read operation, since the timing at which the reset of the latch L1 is started is after the precharging of the bit line is completed, the period from the start timing of the array read to just before the reset of the latch L1 is started is tp , in addition to the equation (2), the constraint of the equation (3) is added. That is, the data of the latch L1 needs to be transferred to the latch L2.

tDOUT (1/2 페이지) < tp …(3)tDOUT (page 1/2) < tp … (3)

단, 비트선의 프리차지 기간은 충분히 길기 때문에, 수학식(2) 및 (3)을 만족하는 한, 도 8에 나타내는 개선된 연속 독출의 고속화를 도모할 수 있다.However, since the precharge period of the bit line is sufficiently long, as long as the equations (2) and (3) are satisfied, the improved continuous read speed shown in Fig. 8 can be achieved.

이와 같이, 개선된 연속 독출동작에 있어서도, 래치(L1)의 리셋을 보증하면서 독출 데이터의 고속화를 도모할 수 있다.In this way, even in the improved continuous read operation, it is possible to achieve high-speed read data while ensuring the reset of the latch L1.

이어서, 본 발명의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 상기 실시예에서는 래치(L1)의 리셋을, 비트선의 프리차지 동작과 NAND 스트링의 디스차지 동작 사이에 수행하도록 하였으나, 상기 다른 실시예에서는 래치(L1)의 리셋을 NAND 스트링의 디스차지 동작 중에 수행하는 것이다.Next, another embodiment of the present invention will be described. In the above embodiment, the reset of the latch L1 is performed between the precharge operation of the bit line and the discharge operation of the NAND string, but in the other embodiment, the reset of the latch L1 is performed during the discharge operation of the NAND string. will do

래치(L1)의 리셋은 상기한 바와 같이, 센스노드가 외부로부터의 영향을 받지 않고 프리인 상태이면 실시 가능하다. NAND 스트링의 디스차지 동작기간 중, 트랜지스터(BLSe)는 비도통이고, 센스노드(SNS)는 비트선에서 전기적으로 격리된 상태에 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 시각(t2~t6)에 나타내는 래치(L1)의 리셋동작을, NAND 스트링의 디스차지 동작과 시간적으로 병행하여 수행하는 것이 가능하다.As described above, the reset of the latch L1 can be performed if the sense node is in a free state without being influenced from the outside. During the discharge operation period of the NAND string, the transistor BLSe is non-conductive, and the sense node SNS is electrically isolated from the bit line. For this reason, it is possible to perform the reset operation of the latch L1 shown at times t2 to t6 shown in Fig. 7 in parallel with the discharge operation of the NAND string in time.

본 실시예에 따르면, NAND 스트링의 디스차지 기간 중에 병행하여 래치(L1)의 리셋을 수행함으로써, 비트선의 프리차지 동작과 NAND 스트링의 디스차지 동작 사이에 래치(L1)의 리셋을 수행할 때와 비교하여, 사실상, 어레이 독출시간(tARRAY)을 짧게하고, 연속 독출에 따른 데이터 출력의 고속화를 도모할 수 있다.According to the present embodiment, by performing the reset of the latch L1 in parallel during the discharge period of the NAND string, the reset of the latch L1 is performed between the precharge operation of the bit line and the discharge operation of the NAND string. In comparison, in fact, it is possible to shorten the array read time tARRAY and to speed up data output according to continuous read.

본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상술하였으나, 본 발명은 특정 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있고, 각종 변형·변경이 가능하다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specific embodiment, it is within the scope of the gist of the present invention described in the claims, and various modifications and changes are possible.

100: 플래쉬 메모리
110: 메모리 셀 어레이
120: 입출력회로
130: ECC회로
140: 어드레스 레지스터
150: 컨트롤러
160: 워드선 선택회로
170: 페이지 버퍼/센스회로
180: 열 선택회로
190: 내부전압 발생회로
200: 비트선 선택회로
100: flash memory
110: memory cell array
120: input/output circuit
130: ECC circuit
140: address register
150: controller
160: word line selection circuit
170: page buffer / sense circuit
180: column selection circuit
190: internal voltage generation circuit
200: bit line selection circuit

Claims (17)

NAND형 플래쉬 메모리의 독출방법으로,
센스노드를 통해 비트선 및 상기 비트선에 접속된 NAND 스트링을 프리차지하는 단계와,
프리차지 후, 래치회로의 노드를 상기 센스노드를 통해 기준전위로 전기적으로 접속하여 상기 래치회로를 리셋하는 단계와,
리셋 후, NAND 스트링을 디스차지하는 단계,
를 포함하는, 독출방법.
As a method of reading NAND-type flash memory,
precharging a bit line and a NAND string connected to the bit line through a sense node;
resetting the latch circuit by electrically connecting a node of the latch circuit to a reference potential through the sense node after precharging;
after reset, discharging the NAND string;
Including, a reading method.
NAND형 플래쉬 메모리의 독출방법으로,
센스노드를 통해 비트선 및 상기 비트선에 접속된 NAND 스트링을 프리차지하는 단계와,
NAND 스트링의 디스차지 기간 중, 래치회로의 노드를 상기 센스노드를 통해 기준전위로 전기적으로 접속하여 상기 래치회로를 리셋하는 단계,
를 포함하는, 독출방법.
As a method of reading NAND-type flash memory,
precharging a bit line and a NAND string connected to the bit line through a sense node;
resetting the latch circuit by electrically connecting a node of the latch circuit to a reference potential through the sense node during the discharge period of the NAND string;
Including, a reading method.
제2항에 있어서,
상기 프리차지하는 단계는,
전압 공급노드에 프리차지 전압을 생성하는 것,
상기 전압 공급노드를 제1 선택 트랜지스터를 통해 상기 센스노드에 전기적으로 접속하는 것, 및
상기 센스노드를 제2 선택 트랜지스터를 통해 비트선에 전기적으로 접속하는 것
을 포함하고,
상기 리셋하는 단계는,
상기 전압 공급노드로 기준 전압을 생성하는 것,
상기 전압 공급노드를 상기 제1 선택 트랜지스터를 통해 상기 래치회로에 전기적으로 접속하는 것, 및
상기 센스노드를 상기 제2 선택 트랜지스터를 통해 전기적으로 격리하는 것
을 포함하는, 독출방법.
3. The method of claim 2,
The precharging step is
generating a precharge voltage at the voltage supply node;
electrically connecting the voltage supply node to the sense node through a first select transistor; and
electrically connecting the sense node to a bit line through a second select transistor
including,
The resetting step is
generating a reference voltage with the voltage supply node;
electrically connecting the voltage supply node to the latch circuit through the first select transistor; and
electrically isolating the sense node through the second select transistor
Including, a reading method.
제2항에 있어서,
상기 각 단계는 페이지의 연속독출에 있어서 실시되는, 독출방법.
3. The method of claim 2,
and each of the steps is performed in continuous reading of a page.
제4항에 있어서,
상기 페이지의 연속 독출은 메모리 셀 어레이의 선택 페이지로부터 독출된 데이터를 상기 래치회로에 유지하고, 상기 래치회로에 유지한 데이터를 다른 래치회로에 전송한 후, 다음 선택 페이지로부터 독출된 데이터를 상기 래치회로에 유지하는 것,
상기 다른 래치회로에 유지한 데이터를, 외부 클록신호로 동기하여 연속적으로 외부로 출력하는 것,
을 포함하는, 독출방법.
5. The method of claim 4,
In the sequential reading of the page, data read from the selected page of the memory cell array is held in the latch circuit, the data held in the latch circuit is transferred to another latch circuit, and then the data read from the next selected page is latched into the latch circuit. keeping in the circuit,
continuously outputting data held in the other latch circuit to the outside in synchronization with an external clock signal;
Including, a reading method.
제5항에 있어서,
상기 페이지의 연속 독출은 더욱이, 상기 다른 래치회로의 제1 부분의 데이터를 오류검출·정정(ECC 처리)하는 동안, 제2 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력하고, 상기 제1 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력하는 동안, 상기 제2 부분의 데이터를 ECC 처리하는 것을 포함하는, 독출방법.
6. The method of claim 5,
The continuous reading of the page further outputs the ECC-processed data of the second part to the outside while error detection/correction (ECC process) of the data of the first part of the other latch circuit is performed, and the ECC of the first part and performing ECC processing on the data of the second part while outputting the processed data to the outside.
제6항에 있어서,
상기 다른 래치회로의 제1 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력한 후, 상기 래치회로의 제1 부분의 다음 선택 페이지의 데이터를 상기 다른 래치회로의 제1 부분에 전송하는 것,
상기 다른 래치회로의 제2 부분의 ECC 처리된 데이터를 외부로 출력한 후, 상기 래치회로의 제2 부분의 다음 선택 페이지의 데이터를 상기 다른 래치회로의 제2 부분에 전송하는 것,
을 포함하는, 독출방법.
7. The method of claim 6,
after outputting the ECC-processed data of the first part of the other latch circuit to the outside, transferring the data of the next selected page of the first part of the latch circuit to the first part of the other latch circuit;
after outputting the ECC-processed data of the second part of the other latch circuit to the outside, transferring the data of the next selected page of the second part of the latch circuit to the second part of the other latch circuit;
Including, a reading method.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 연속 독출은 tARRAY+tECC < tDOUT로 나타내는 제약을 가지는 제1 연속 독출인(제1 부분 및 제2 부분의 데이터는 각각 1/2 페이지의 데이터, tARRAY는 선택 페이지를 독출하는데 필요한 시간, tECC는 1/2 페이지를 ECC 처리하는데 필요한 시간, tDOUT는 1 페이지의 모든 데이터를 출력하는데 필요한 시간), 독출방법.
8. The method of claim 6 or 7,
The continuous read is a first continuous read having a constraint expressed by tARRAY + tECC < tDOUT (each of the data of the first part and the second part is 1/2 page of data, tARRAY is the time required to read the selected page, tECC is 1/ Time required for ECC processing of page 2, tDOUT is time required to output all data of page 1), reading method.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 연속 독출은 tARRAY < tDOUT, tECC < tDOUT(1/2 페이지)로 나타내는 제약을 가지는 제2 연속 독출인(제1 부분 및 제2 부분의 데이터는 각각 1/2 페이지의 데이터, tARRAY는 선택 페이지를 독출하는데 필요한 시간, tECC는 1/2 페이지를 ECC 처리하는데 필요한 시간, tDOUT는 1 페이지의 모든 데이터를 출력하는데 필요한 시간, tDOUT(1/2 페이지)는 1/2 페이지의 데이터를 출력하는데 필요한 시간), 독출방법.
8. The method of claim 6 or 7,
The continuous read is a second continuous read with a constraint expressed by tARRAY < tDOUT, tECC < tDOUT (1/2 page) (the data of the first part and the second part are each 1/2 page of data, tARRAY is the selected page) time required to read , tECC is the time required to process 1/2 page ECC, tDOUT is the time required to output all data of 1 page, tDOUT (1/2 page) is the time required to output 1/2 page data time), reading method.
제9항에 있어서,
상기 제2 연속 독출은,
제1 연속 독출과 비교하여, 메모리 셀 어레이의 선택 페이지의 독출타이밍이 빠르고,
상기 제1 연속 독출은,
tARRAY+tECC < Tdout로 표시되는 제약을 가지는,
독출방법.
10. The method of claim 9,
The second continuous reading is
Compared with the first continuous read, the read timing of the selected page of the memory cell array is faster,
The first continuous reading is
With the constraint expressed as tARRAY + tECC < Tdout,
reading method.
NAND형 메모리 셀 어레이와,
상기 메모리 셀 어레이의 선택 페이지로부터 데이터를 독출하는 독출수단과,
상기 독출수단에 의해 독출된 데이터를 외부로 출력하는 출력수단
을 포함하고,
상기 독출수단은,
비트선을 통해 메모리 셀 어레이에 접속된 페이지 버퍼/센스회로
를 포함하고,
상기 독출수단은,
페이지의 연속 독출을 수행할 때, 페이지 버퍼/센스회로에 포함되는 래치회로의 리셋을, 비트선의 프리차지 기간과 NAND 스트링의 디스차지 기간 사이에서 실시하고,
상기 래치회로의 리셋은,
상기 래치회로의 노드를 센스노드를 통해 기준전위로 전기적으로 접속하는,
반도체장치.
NAND type memory cell array;
reading means for reading data from a selected page of the memory cell array;
Output means for outputting the data read by the reading means to the outside
including,
The reading means is
Page buffer/sense circuit connected to the memory cell array via bit lines
including,
The reading means is
When sequential reading of a page is performed, reset of the latch circuit included in the page buffer/sense circuit is performed between the precharge period of the bit line and the discharge period of the NAND string;
The reset of the latch circuit is
electrically connecting a node of the latch circuit to a reference potential through a sense node,
semiconductor device.
NAND형 메모리 셀 어레이와,
상기 메모리 셀 어레이의 선택 페이지로부터 데이터를 독출하는 독출수단과,
상기 독출수단에 의해 독출된 데이터를 외부로 출력하는 출력수단을 포함하고,
상기 독출수단은 비트선을 통해 메모리 셀 어레이에 접속된 페이지 버퍼/센스회로를 포함하고,
상기 독출수단은 페이지의 연속 독출을 수행할 때, 페이지 버퍼/센스회로에 포함되는 래치회로의 리셋을, 비트선을 프리차지한 후의 NAND 스트링의 디스차지 기간 중에 실시하는, 반도체장치.
NAND type memory cell array;
reading means for reading data from a selected page of the memory cell array;
an output means for outputting the data read by the reading means to the outside;
the reading means includes a page buffer/sense circuit connected to the memory cell array through a bit line;
wherein the reading means resets a latch circuit included in the page buffer/sense circuit during a discharge period of the NAND string after the bit line is precharged when consecutive reading of the page is performed.
제12항에 있어서,
상기 페이지 버퍼/센스회로는 전압 공급노드, 센스노드, 래치회로, 상기 전압 공급노드와 상기 센스노드 사이에 접속된 제1 선택 트랜지스터, 상기 센스노드와 비트선 사이에 접속된 제2 선택 트랜지스터, 상기 센스노드와 상기 래치회로 사이에 접속된 제3 선택 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 및 제3 선택 트랜지스터를 도통시키고, 상기 제2 선택 트랜지스터를 비도통으로 하며, 상기 래치회로를 상기 전압 공급노드의 기준전위로 전기적으로 접속하여 상기 래치회로를 리셋하는, 반도체장치.
13. The method of claim 12,
The page buffer/sense circuit includes a voltage supply node, a sense node, a latch circuit, a first selection transistor connected between the voltage supply node and the sense node, a second selection transistor connected between the sense node and a bit line, and a third selection transistor connected between the sense node and the latch circuit;
and resetting the latch circuit by making the first and third selection transistors conductive, making the second selection transistor non-conducting, and electrically connecting the latch circuit to a reference potential of the voltage supply node.
제13항에 있어서,
상기 독출수단은 상기 제1 및 제2 선택 트랜지스터를 도통시키고, 상기 제3 선택 트랜지스터를 비도통으로 하고, 상기 전압 공급노드의 전압을 비트선에 프리차지하는, 반도체장치.
14. The method of claim 13,
and the reading means conducts the first and second selection transistors, makes the third selection transistor non-conductive, and precharges the voltage of the voltage supply node to the bit line.
제12항에 있어서,
상기 독출수단이 페이지의 연속 독출을 수행할 때, 상기 출력수단은 외부 클록신호로 동기하여 독출한 데이터를 연속적으로 출력하는, 반도체장치.
13. The method of claim 12,
and the output means continuously outputs the read data in synchronization with an external clock signal when the reading means continuously reads a page.
제12항에 있어서,
상기 페이지 버퍼/센스회로는 더욱이, 상기 래치회로에 유지된 데이터를 수취하는 다른 래치회로를 포함하고,
상기 독출수단은 연속 독출을 수행할 때, 상기 다른 래치회로의 데이터가 출력되는 동안에 메모리 셀 어레이의 다음 선택 페이지로부터 독출된 데이터를 상기 래치회로에 유지시키는, 반도체장치.
13. The method of claim 12,
the page buffer/sense circuit further comprises another latch circuit for receiving data held in the latch circuit;
and the reading means holds, in the latch circuit, data read from a next selected page of the memory cell array while the data of the other latch circuit is output, when consecutive reading is performed.
제16항에 있어서,
반도체장치는 더욱이, 데이터의 오류검출·정정을 수행하는 ECC회로를 포함하고,
상기 독출수단은 연속 독출을 수행할 때, 상기 다른 래치회로의 제1 부분에 유지된 데이터가 상기 ECC회로에 의해 ECC 처리되는 동안, 상기 다른 래치회로의 제2 부분에 유지된 ECC 처리된 데이터를 출력시키는, 반도체장치.
17. The method of claim 16,
The semiconductor device further includes an ECC circuit that performs error detection and correction of data;
The read means, when performing continuous read, reads the ECC-processed data held in the second part of the other latch circuit while the data held in the first part of the other latch circuit is ECC-processed by the ECC circuit. A semiconductor device that outputs.
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