KR20030023349A - Flash memory apparatus for multilevel and singlelevel program/read - Google Patents

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KR20030023349A KR1020010056511A KR20010056511A KR20030023349A KR 20030023349 A KR20030023349 A KR 20030023349A KR 1020010056511 A KR1020010056511 A KR 1020010056511A KR 20010056511 A KR20010056511 A KR 20010056511A KR 20030023349 A KR20030023349 A KR 20030023349A
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    • G11C2211/5641Multilevel memory having cells with different number of storage levels

Abstract

PURPOSE: A flash memory compatible for programming and a reading multi level and a single level is provided to selectively utilize as a multi bit or a single bit flash memory in response to the specification of the system by utilizing the multi level when the capacity of the memory is large enough and by utilizing the single level when the memory program/read speed is relatively high. CONSTITUTION: A flash memory compatible for programming and a reading multi level and a single level includes a high voltage generation block(2) for generating a voltage required for programming/reading the flash memory, a first data buffer block(3), a second data buffer block(4), a sense amplifier block(5) controlled by a program/read control sequence block(1) for outputting the current values of the cell to the first and the second data buffer blocks(3,4) by converting the current values as a bit data, a column decoder and driver block(6) for selecting a column line of the flash memory array block(8) by the row address signal through receiving the voltage from the high voltage generation block(2), a row decoder and driver block(7) for selecting a row line of the flash memory array block(8) by a row address signal by receiving the voltage from the high voltage generation block(2) and the program/read control sequence block(1) for controlling the operations of the high voltage generation block(2), the first and the second data buffer blocks(3,4), the sense amplifier block(5), the column decoder and driver block(6) and the row decoder and driver block(7), respectively.

Description

멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치{FLASH MEMORY APPARATUS FOR MULTILEVEL AND SINGLELEVEL PROGRAM/READ}FLASH MEMORY APPARATUS FOR MULTILEVEL AND SINGLELEVEL PROGRAM / READ}

본 발명은 멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치에관한 것으로, 특히 플래쉬 메모리를 프로그램(Program)/리드(Read)할 때 하나의 플래쉬 메모리에서 멀티레벨(Multilevel) 혹은 싱글레벨(Singlelevel)을 선택하여 프로그램/리드 할 수 있는 멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-level and single-level program / lead flash memory device. In particular, when programming / reading a flash memory, a multilevel or singlelevel in one flash memory is provided. The present invention relates to a multi-level and single-level program / lead flash memory device that can be programmed and read by selecting.

종래의 싱글레벨(Singlelevel) 플래쉬 메모리의 경우 프로그램/리드 속도는 멀티레벨(Multilevel) 플래쉬 메모리보다 빠르지만, 플래쉬 메모리의 속도 보다는 용량이 커야 하는 경우 더 큰 용량의 플래쉬 메모리를 장착해야만 하는 문제점이 있었다.In the case of the conventional singlelevel flash memory, the program / lead speed is faster than the multilevel flash memory, but there is a problem in that a larger capacity flash memory must be installed when the capacity is larger than the speed of the flash memory. .

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 플래쉬메모리가 멀티레벨로 프로그램/리드를 해도 속도가 충분하고 메모리 용량이 커야할 경우에는 멀티레벨을 사용하고 메모리 프로그램/리드 속도가 상대적으로 빨라야 하는 경우에는 싱글레벨을 사용함으로써 시스템의 사양에 따라 선택적으로 멀티비트 혹은 싱글비트 플래쉬메모리로 사용할 수 있는 멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to use a multi-level memory program / lead when the speed is sufficient and the memory capacity is large even if the flash memory is programmed / readed at the multi-level. When the speed needs to be relatively high, the use of single level provides a multi-level and single-level program / lead flash memory device that can be selectively used as a multi-bit or single-bit flash memory according to the system specification.

도 1은 본 발명에 의한 멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치의 블록도1 is a block diagram of a multi-level and single-level program / lead flash memory device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 플래쉬 셀의 각 레벨별 문턱전압(Vt) 분포 및 프로그램/리드 전압을 나타낸 그래프 및 도표2 is a graph and chart showing threshold voltage (Vt) distribution and program / lead voltage of each level of a flash cell according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 멀티레벨 또는 싱글레벨 프로그램/리드 하기 위한 구성도3 is a configuration diagram for multi-level or single-level program / read in accordance with the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부2 : 고전압 발생부1: Program / Lead Control Sequencer 2: High Voltage Generator

3 : 제 1 데이타 버퍼부4 : 제 2 데이타 버퍼부3: first data buffer section 4: second data buffer section

5 : 센스 앰프 블록부6 : 컬럼 디코더 및 드라이버부5: Sense amplifier block part 6: Column decoder and driver part

7 : 로오 디코더 및 드라이버부8 : 플래쉬 메모리 어레이부7: LOO decoder and driver unit 8: Flash memory array unit

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치는 상기 플래쉬 메모리를 프로그램/리드하기 위해 필요한 전압을 발생하는 고전압 발생부와, 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부로 입력되는 멀티레벨 선택 비트가 멀티레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이고, 상기 멀티레벨 선택 비트가 싱글레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때는 동작하지 않는 제 1 데이타 버퍼부와, 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부로 입력되는 멀티레벨 선택 비트가 멀티레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이고, 상기 멀티레벨 선택 비트가 싱글레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이는 제 2 데이타 버퍼부와, 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부에 의해 제어되며 리드 동작시 셀의 전류값을 읽어 비트 데이타로 변환하여 상기 제 1 및 제 2 데이타 버퍼부로 출력하는 센스 앰프 블록부와, 상기 고전압 발생부로 부터의 전압을 수신하여 컬럼 어드레스 신호에 의해 플래쉬 메모리 어레이부의 컬럼 라인을 선택하는 컬럼 디코더 및 드라이버부와, 상기 고전압 발생부로 부터의 전압을 수신하여 로오 어드레스 신호에 의해 상기 플래쉬 메모리 어레이부의 로오 라인을 선택하는 로오 디코더 및 드라이버부와, 상기 멀티레벨 선택 비트가 포함된 프로그램/리드 명령어를 수신하여 상기 멀티레벨 선택 비트의 정보에 따라 멀티레벨 또는 싱글레벨 프로그램/리드를 수행하도록 상기 고전압 발생부, 상기 제 1 및 제 2 데이타 버퍼부, 상기 센스 앰프 블록부, 상기 컬럼 디코더 및 드라이버부, 상기 로오 디코더 및 드라이버부의 동작을 각각 제어하는 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부를 구비한 것을 특징으로 한다.Multi-level and single-level program / lead flash memory device of the present invention for achieving the above object is a high voltage generator for generating a voltage required to program / read the flash memory, and a multi-input to the program / read control sequencer unit A first data buffer section which accepts data to be programmed and read result data when the level select bit indicates a multilevel program / read operation, and which does not operate when the multilevel select bit indicates a single level program / read operation; It accepts data to be programmed and read result data when the multilevel select bit input to the program / read control sequencer indicates a multilevel program / lead operation, and is programmed when the multilevel select bit indicates a single level program / lead operation. Having data and results A second data buffer unit for receiving a second and the program / read control sequencer unit, and a sense amplifier block that reads a current value of a cell during read operation, converts it into bit data, and outputs the bit data to the first and second data buffer units. And a column decoder and driver for receiving a voltage from the high voltage generator and selecting a column line of a flash memory array unit by a column address signal, and receiving a voltage from the high voltage generator and receiving the voltage from the high voltage generator. A low decoder and driver unit selecting a row line of a flash memory array unit and a program / lead command including the multilevel selection bit are received to perform a multilevel or single level program / lead according to the information of the multilevel selection bit. The high voltage generator, the first and second data buffers , The sense amplifier is to block part, it characterized in that it includes a column decoder and driver unit, the Lawrence decoder and driver operation, each control program / read control sequencer section for the portion.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 플래쉬 메모리 장치의 블록도로서, 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1), 고전압 발생부(2), 제 1 데이타 버퍼부(3), 제 2 데이타버퍼부(4), 센스 앰프 블록부(5), 컬럼 디코더 및 드라이버부(6), 로오 디코더 및 드라이버부(7) 및 플래쉬 메모리 어레이부(8)를 구비한다.1 is a block diagram of a flash memory device according to the present invention, which includes a program / read control sequencer 1, a high voltage generator 2, a first data buffer 3, a second data buffer 4, The sense amplifier block section 5, the column decoder and driver section 6, the row decoder and driver section 7, and the flash memory array section 8 are provided.

먼저, 상기 고전압 발생부(2)는 플래쉬 메모리를 프로그램/리드하기 위해 필요한 전압을 발생하여 상기 컬럼 디코더 및 드라이버부(6)와 상기 로오 디코더 및 드라이버부(7)로 공급한다.First, the high voltage generator 2 generates a voltage necessary for programming / reading a flash memory and supplies the voltage to the column decoder and driver unit 6 and the row decoder and driver unit 7.

상기 제 1 데이타 버퍼부(3)는 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)로 입력되는 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 멀티레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때('1'일 때) 동작하여 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이고, 상기 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 싱글레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때('0'일 때)는 동작하지 않는다.The first data buffer section 3 operates when the multilevel select bit MSB input to the program / read control sequencer section 1 indicates a multilevel program / lead operation (when '1'). When the data to be read and the read result data are received and the multilevel select bit MSB indicates a single level program / lead operation (when '0'), it does not operate.

상기 제 2 데이타 버퍼부(4)는 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)로 입력되는 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 멀티레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때('1'일 때) 동작하여 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이고, 또한 상기 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 싱글레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때('0'일 때) 동작하여 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들인다.The second data buffer section 4 operates when the multilevel select bit MSB input to the program / read control sequencer section 1 indicates a multilevel program / read operation (when '1'). The data to be read and the result data to be read are received, and when the multilevel select bit MSB indicates a single-level program / read operation ('0'), the data to be programmed and the result data to be read are received.

상기 센스 앰프 블록부(5)는 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)에 의해 제어되며 리드(Read) 동작시 셀의 전류값을 읽어 비트 데이타로 변환하여 상기 제 1 및 제 2 데이타 버퍼부(4)로 출력한다.The sense amplifier block unit 5 is controlled by the program / read control sequencer unit 1 and reads a current value of a cell during read operation and converts the current value into bit data so that the first and second data buffer units ( Output to 4).

상기 컬럼 디코더 및 드라이버부(6)는 컬럼 어드레스 신호(Y-add)에 의해 상기 플래쉬 메모리 어레이부(8)의 컬럼 라인(비트 라인)을 선택하고, 상기 로오 디코더 및 드라이버부(7)는 로오 어드레스 신호(X-add)에 의해 상기 플래쉬 메모리 어레이부(8)의 로오 라인(워드 라인)를 선택한다.The column decoder and driver unit 6 selects a column line (bit line) of the flash memory array unit 8 by a column address signal (Y-add), and the row decoder and driver unit 7 The row line (word line) of the flash memory array unit 8 is selected by the address signal X-add.

상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)는 멀티레벨 혹은 싱글레벨을 선택하는 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 포함된 프로그램/리드 명령어(PRIS)를 수신하여 상기 멀티레벨 선택 비트(MSB)의 정보에 따라 멀티레벨 또는 싱글레벨 프로그램/리드를 수행하도록 상기 고전압 발생부(2), 상기 제 1 데이타 버퍼부(3), 상기 제 2 데이타 버퍼부(4), 상기 센스 앰프 블록부(5), 상기 컬럼 디코더 및 드라이버부(6), 상기 로오 디코더 및 드라이버부(7)의 동작을 각각 제어한다.The program / read control sequencer unit 1 receives a program / lead command PRIS including a multilevel select bit MSB for selecting a multilevel or a single level, and receives the information of the multilevel select bit MSB. The high voltage generator 2, the first data buffer unit 3, the second data buffer unit 4, the sense amplifier block unit 5, and the like to perform a multilevel or single level program / lead. The operations of the column decoder and driver section 6 and the row decoder and driver section 7 are respectively controlled.

상기 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '1'이면 멀티레벨 프로그램/리드에 맞는 워드라인, 비트라인 전압을 순차적으로 발생시켜서 멀티레벨 프로그램/리드 동작을 수행하고, 상기 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '0'이면 싱글레벨 프로그램/리드에 맞는 워드라인, 비트라인 전압을 순차적으로 발생시켜서 싱글레벨 프로그램/리드 동작을 수행한다.When the multilevel select bit MSB is '1', the word line and bit line voltages corresponding to the multilevel program / lead are sequentially generated to perform a multilevel program / lead operation, and the multilevel select bit MSB is If the value is '0', the word line and bit line voltages corresponding to the single level program / lead are sequentially generated to perform the single level program / lead operation.

도 2는 본 발명에 의한 플래쉬 셀의 각 레벨별 문턱전압(Vt) 분포 및 프로그램/리드 전압을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the threshold voltage (Vt) distribution and the program / lead voltage of each level of the flash cell according to the present invention.

그리고, 도 3은 멀티레벨 또는 싱글레벨 프로그램/리드 하기 위한 구성도로서, 고전압 발생부(2), 컬럼 디코더부(6), 로오디코더부(7), 기준전류 발생부(11), 비교부(12), 디코더부(13) 및 플래쉬셀(14)을 구비한다.3 is a configuration diagram for multi-level or single-level program / lead, which includes a high voltage generator 2, a column decoder 6, a low decoder 7, a reference current generator 11, and a comparison unit. (12), a decoder (13) and a flash cell (14).

도시된 바와 같이, 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 수신하여 기준전류(IRef)를 발생하는 기준전류 발생부(11)와, 상기 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 수신하여 고전압을 발생하는 고전압 발생부(2)와, 상기 기준전류(IRef)와 고전압을 수신하여 비교한 신호를 출력하는 비교부(12)와, 상기 비교부(12)의 출력 신호에 의해 상기 제 1 데이타 버퍼부(3)로 데이타(d1)를 발생하고 상기 제 2 데이타 버퍼부(4)로 데이타(d0)를 발생하는 디코더부(13)와, 입/출력 디스에이블 컨트롤 신호(IODISAC)에 의해 상기 고전압 발생부(2)에서 발생된 고전압을 플래쉬셀(14)의 일측단자로 전송하는 컬럼 디코더부(6)와, 상기 고전압 발생부(2)에서 발생된 고전압을 수신하여 상기 플래쉬셀(14)의 게이트로 전송하는 로오 디코더부(7)를 구비한다.As shown, the reference current generator 11 receives the word line bias control signal WLBC [1: 0] and generates a reference current IRef, and the word line bias control signal WLBC [1: 0]. A high voltage generator 2 for receiving a high voltage, a comparator 12 for outputting a signal obtained by comparing the reference current IRef with a high voltage, and an output signal of the comparator 12; And a decoder unit 13 for generating data d1 to the first data buffer unit 3 and generating data d0 to the second data buffer unit 4, and an input / output disable control signal. A column decoder 6 for transmitting the high voltage generated by the high voltage generator 2 to one terminal of the flash cell 14 by the IODISAC, and a high voltage generated by the high voltage generator 2 A row decoder unit 7 is transmitted to the gate of the flash cell 14.

먼저 모든 플래쉬셀은 소거(erase)후 워드라인전압(Vwl0)으로 프로그램된 상태에 있게 회복(Recovery)해서 레벨(Level0) 상태로 만든다.First, all the flash cells are recovered to be in the state programmed with the word line voltage Vwl0 after erasing, and are brought to the level 0 level.

플래쉬 메모리에 프로그램을 하기위해서는 프로그램 어드레스와 데이타를 입력으로 받아 들여야 하는데, 만일 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '1'이면 '0'일 때에 비해 한 개의 어드레스에 대해서 두배의 데이타를 받아들인다. 즉, 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '1'인 프로그램 명령에 대해서는 데이타 비트수가 '0'일 때의 2배이거나 혹은 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '1'이면 '0'일 때와 데이타 비트수는 같지만 2번의 프로그램 명령을 입력시켜 주도록 한다.In order to program in the flash memory, the program address and data must be accepted as inputs. If the multilevel select bit (MSB) is '1', twice as much data is received for one address as compared to '0'. In other words, for a program instruction having the multilevel select bit MSB of '1', the data bit number is twice as long as the number of data bits is '0', or if the multilevel select bit MSB is '1', it is '0' and data. The number of bits is the same, but two program commands should be input.

따라서 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '0'이면 도 1의 제 2 데이타 버퍼부(4)만 사용하므로 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)는 상기 제 2 데이타 버퍼부(4)에만 라이트 인에이블 컨트롤 신호를 인가하는 반면, 상기 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '1'이면 상기 제 1 및 제 2 데이타 버퍼부(3)(4)를 모두 사용하므로상기 제 1 및 제 2 데이타 버퍼부(3)(4)에 순차적으로 라이트 인에이블 컨트롤 신호를 인가한다.Therefore, when the multilevel select bit MSB is '0', only the second data buffer unit 4 of FIG. 1 is used, so that the program / read control sequencer unit 1 writes only to the second data buffer unit 4. While the enable control signal is applied, when the multilevel select bit MSB is '1', both the first and second data buffer units 3 and 4 are used, and thus the first and second data buffer units ( 3) Write enable control signal is sequentially applied to (4).

상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)는 각각의 워드라인전압을 생성하도록 도 3의 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 생성한다. 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)는 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '0'이면 상기 고전압 발생부(2)가 도 2의 워드라인전압(Vwl3)을 발생시키게 하여 상기 로오 디코더 및 드라이버부(7)에 인가하고 상기 고전압 발생부(2)에서 발생한 비트라인전압은 상기 컬럼 디코더 및 드라이버부(6)로 인가한다.The program / lead control sequencer section 1 generates the word line bias control signal WLBC [1: 0] of FIG. 3 to generate respective word line voltages. The program / read control sequencer 1 generates the word line voltage Vwl3 of FIG. 2 when the multilevel select bit MSB is '0', thereby causing the row decoder and driver to be generated. The bit line voltage generated by the high voltage generator 2 is applied to the column decoder and the driver 6.

이때, 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)는 싱클레벨 선택 비트(LSB)의 데이타가 '1'인 입/출력(IO)에 대해서는 비트라인전압이 인가되지 않게 상기 컬럼 디코더 및 드라이버부(6)로 도 3의 입/출력(IO) 디스에이블 컨트롤 신호(IODISAC)를 생성해서 상기 컬럼 디코더 및 드라이버부(6)에서 플래쉬셀의 비트라인으로 전압이 인가되지 않게 한다.In this case, the program / read control sequencer 1 may include the column decoder and driver 6 so that a bit line voltage is not applied to an input / output IO whose data of the single-level select bit LSB is '1'. The input / output (IO) disable control signal IODISAC of FIG. 3 is generated to prevent voltage from being applied to the bit line of the flash cell by the column decoder and the driver unit 6.

데이타가 '0'인 플래쉬셀은 레벨(Level0)에서 레벨(Level3) 상태로 올라가게 된다.The flash cell whose data is '0' goes up from level (Level0) to level (Level3).

멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '1'이면 순차적으로 레벨(Level) 1에서 3까지 세번 프로그램하는데, 먼저 상기 고전압 발생부(2)가 도 2의 워드라인전압(Vwl1)을 발생시키게 하고, 도 2에서와 같이 제 1 데이타 버퍼부(3)와 제 2 데이타 버퍼부(4)의 입력 비트 조합이 '00'인 입/출력(IO)에 대해서 입/출력 디스에이블 컨트롤신호(IODISAC)를 생성한다.When the multilevel select bit MSB is '1', the program is sequentially programmed from Level 1 to 3 three times. First, the high voltage generator 2 generates the word line voltage Vwl1 of FIG. As in 2, the input / output disable control signal IODISAC is generated for the input / output IO in which the input bit combination of the first data buffer unit 3 and the second data buffer unit 4 is '00'. do.

마지막으로, 워드라인전압(Vwl3)을 발생시키고 비트 조합이 '00','01','10'인 입/출력(IO)에 대해서 입/출력 디스에이블 컨트롤신호(IODISAC)를 생성한다.Finally, the word line voltage Vwl3 is generated and an input / output disable control signal IODISAC is generated for the input / output IO having a bit combination of '00', '01', and '10'.

리드 동작시에는 멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '0'이면 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부(1)에서는 워드라인전압(Vwl1)이 주어진 로오 어드레스에 인가되도록 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 발생시키고, 도 2에서와 같이 그때의 셀의 전류를 기준 전류(Iref)와 비교해서 플래쉬셀이 레벨(Level0) 상태인지 레벨(Level3) 상태인지를 판별해서 디코더부(13)를 통해 제 2 데이타 버퍼부(4)로 1 비트(도 2의 d0)를 입력한다.In the read operation, if the multilevel select bit MSB is '0', the word / line bias control signal WLBC [1: is applied in the program / read control sequencer 1 so that the word line voltage Vwl1 is applied to a given row address. 0]), and compare the current of the cell with the reference current Iref to determine whether the flash cell is in the level (Level0) or level (Level3) state as shown in FIG. One bit (d0 in FIG. 2) is input to the second data buffer unit 4 through the second data buffer unit 4.

멀티레벨 선택 비트(MSB)가 '1'이면 순차적으로 먼저 워드라인전압(Vwl0)이 주어진 로오 어드레스에 인가되도록 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 발생시켜 레벨(Level0) 상태인지 레벨(Level1) 상태인지를 판별하고 다음에 워드라인전압(Vwl1)이 인가되도록 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 발생시켜 레벨(Level1) 상태와 레벨(Level2) 상태인지를 판별한 후 마지막으로 워드라인전압(Vwl2)이 인가되도록 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 발생시켜 레벨(Level2) 상태와 레벨(Level3) 상태를 구분한다.When the multilevel select bit MSB is '1', the word line bias control signal WLBC [1: 0] is sequentially generated to apply the word line voltage Vwl0 to a given row address. Determine whether it is in the level (Level1) state and then generate the word line bias control signal WLBC [1: 0] so that the word line voltage Vwl1 is applied next to determine whether it is in the level (Level1) state or the level (Level2) state. Finally, a word line bias control signal WLBC [1: 0] is generated so that the word line voltage Vwl2 is applied to discriminate the level (Level2) state from the level (Level3) state.

도 3에서와 같이 3번의 리드 결과와 워드라인 바이어스 컨트롤신호(WLBC[1:0])를 이용하여 디코더에서 2 비트 데이타(d1,d0)를 생성해서 상기 제 1 데이타 버퍼부(3)와 상기 제 2 데이타 버퍼부(4)로 입력한다.As shown in FIG. 3, the 2-bit data d1 and d0 are generated by the decoder using the third read result and the word line bias control signal WLBC [1: 0], and the first data buffer unit 3 and the first data buffer unit 3 are generated. Input to the second data buffer section 4 is made.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드겸용 플래쉬 메모리 장치에 의하면, 멀티레벨 또는 싱금레벨 프로그램/리드시 같은 프로그램/리드 방법을 사용할 경우 멀티레벨이 싱글레벨 보다 프로그램/리드 시간이 오래 걸리겠지만, 플래쉬메모리가 멀티레벨로 프로그램/리드를 해도 속도가 충분하고 메모리 용량이 커야할 경우는 멀티레벨을 사용하고 메모리 프로그램/리드 속도가 상대적으로 빨라야 하는 경우는 싱글레벨을 사용함으로써 시스템의 사양에 따라 선택적으로 멀티비트 혹은 싱글비트 플래쉬메모리로 사용할 수 있다.As described above, according to the multi-level and single-level program / lead flash memory device of the present invention, when a multi-level or single-level program / lead program / lead method is used, the multi-level is more than the single-level program / lead. It may take a long time, but if the flash memory is programmed / read in multiple levels, the speed is sufficient and if the memory capacity should be large, use multilevel, and if the memory program / read speed should be relatively fast, use single level. Depending on the specifications of the system, it can optionally be used as multibit or singlebit flash memory.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, these modifications and changes should be seen as belonging to the following claims. something to do.

Claims (1)

멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치에 있어서,In the multi-level and single-level program / lead flash memory device, 상기 플래쉬 메모리를 프로그램/리드하기 위해 필요한 전압을 발생하는 고전압 발생부와,A high voltage generator for generating a voltage required to program / read the flash memory; 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부로 입력되는 멀티레벨 선택 비트가 멀티레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이고, 상기 멀티레벨 선택 비트가 싱글레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때는 동작하지 않는 제 1 데이타 버퍼부와,It accepts data to be programmed and read result data when the multilevel select bit input to the program / read control sequencer indicates a multilevel program / lead operation, and does not operate when the multilevel select bit indicates a single level program / lead operation. A first data buffer section, 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부로 입력되는 멀티레벨 선택 비트가 멀티레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이고, 상기 멀티레벨 선택 비트가 싱글레벨 프로그램/리드 동작을 가리킬 때 프로그램할 데이타와 리드한 결과 데이타를 받아들이는 제 2 데이타 버퍼부와,Receives data to be programmed and read result data when the multilevel select bit input to the program / read control sequencer indicates a multilevel program / lead operation, and programs when the multilevel select bit indicates a single level program / lead operation. A second data buffer section for receiving data to be read and result data to be read; 상기 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부에 의해 제어되며 리드 동작시 셀의 전류값을 읽어 비트 데이타로 변환하여 상기 제 1 및 제 2 데이타 버퍼부로 출력하는 센스 앰프 블록부와,A sense amplifier block unit controlled by the program / read control sequencer unit and configured to read a current value of a cell during read operation, convert it into bit data, and output the bit data to the first and second data buffer units; 상기 고전압 발생부로 부터의 전압을 수신하여 컬럼 어드레스 신호에 의해 플래쉬 메모리 어레이부의 컬럼 라인을 선택하는 컬럼 디코더 및 드라이버부와,A column decoder and driver unit for receiving a voltage from the high voltage generator and selecting a column line of a flash memory array unit by a column address signal; 상기 고전압 발생부로 부터의 전압을 수신하여 로오 어드레스 신호에 의해 상기 플래쉬 메모리 어레이부의 로오 라인을 선택하는 로오 디코더 및 드라이버부와,A row decoder and driver unit for receiving a voltage from the high voltage generator and selecting a row line of the flash memory array unit by a row address signal; 상기 멀티레벨 선택 비트가 포함된 프로그램/리드 명령어를 수신하여 상기 멀티레벨 선택 비트의 정보에 따라 멀티레벨 또는 싱글레벨 프로그램/리드를 수행하도록 상기 고전압 발생부, 상기 제 1 및 제 2 데이타 버퍼부, 상기 센스 앰프 블록부, 상기 컬럼 디코더 및 드라이버부, 상기 로오 디코더 및 드라이버부의 동작을 각각 제어하는 프로그램/리드 컨트롤 시퀀서부를 구비한 것을 특징으로 하는 멀티레벨 및 싱글레벨 프로그램/리드 겸용 플래쉬 메모리 장치.The high voltage generator, the first and second data buffers to receive a program / lead command including the multilevel select bit and perform a multilevel or single level program / read according to the information of the multilevel select bit; And a program / lead control sequencer unit for controlling the operations of the sense amplifier block unit, the column decoder and driver unit, the row decoder and driver unit, respectively.
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