KR20090123510A - Method of operating a non volatile memory device - Google Patents

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KR20090123510A
KR20090123510A KR1020080049632A KR20080049632A KR20090123510A KR 20090123510 A KR20090123510 A KR 20090123510A KR 1020080049632 A KR1020080049632 A KR 1020080049632A KR 20080049632 A KR20080049632 A KR 20080049632A KR 20090123510 A KR20090123510 A KR 20090123510A
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윤의상
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

PURPOSE: An operation method of a non-volatile memory device is provided to reduce a program time by integrating a voltage change process of selection bit lines and a pre-charge process of a non-selection bit line. CONSTITUTION: A program instruction is inputted to a non-volatile memory device(S301). A controller pre-charges non-selection bit lines. The controller changes voltage of operation and selection bit lines according to a data state of a second latch(303). The controller applies variable voltage at a power voltage level. The controller applies an odd bit line discharge control signal at a high level. The controller applies an even bit line selection signal, a sensing control signal, and a second data transmission signal at a high level. Flag information for controlling a progress of a program of a multi-level cell is stored in a node. The program is proceeded by applying program voltage to a word line(S305,S307).

Description

불휘발성 메모리 소자의 동작 방법{Method of operating a non volatile memory device}Method of operating a non volatile memory device

본 발명은 불휘발성 메모리 소자의 동작에 관한 것으로, 특히 프로그램 동작시에 비트라인 전압을 프리차지시키는 방법을 단순화시킨 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the operation of a nonvolatile memory device, and more particularly to a method of operating a nonvolatile memory device that simplifies the method of precharging a bit line voltage during a program operation.

불휘발성 메모리인 플래시 메모리는 일반적으로 NAND 플래시 메모리와, NOR 플래시 메모리로 구분된다. NOR 플래시 메모리는 메모리 셀들이 각각 독립적으로 비트 라인과 워드 라인에 연결되는 구조를 가지므로 랜덤 액세스 시간 특성이 우수한 반면에, NAND 플래시 메모리는 복수개의 메모리 셀들이 직렬로 연결되어 셀 스트링 당 한 개의 컨택만을 필요로 하므로 집적도면에서 우수한 특성을 갖는다. 따라서 고집적 플래시 메모리에는 주로 NAND 구조가 사용되고 있다.Flash memory, which is a nonvolatile memory, is generally classified into a NAND flash memory and a NOR flash memory. NOR flash memory has a good random access time characteristic because memory cells are independently connected to bit lines and word lines, whereas NAND flash memory has a plurality of memory cells connected in series so that one contact per cell string is provided. Since only requires, it has excellent characteristics in terms of integration degree. Therefore, a NAND structure is mainly used for highly integrated flash memory.

잘 알려진 NAND 플래시 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 행 디코더, 페이지 버퍼를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 행들을 따라 신장된 복수개의 워드 라인들과 열들을 따라 신장된 복수개의 비트라인들과 상기 비트라인들에 각각 대응되는 복수개의 셀 스트링들로 이루어진다.Well known NAND flash memory devices include memory cell arrays, row decoders, and page buffers. The memory cell array includes a plurality of word lines extending along rows and a plurality of bit lines extending along columns and a plurality of cell strings corresponding to the bit lines, respectively.

도 1은 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작의 순서도이다.1 is a flowchart of a program operation of a nonvolatile memory device.

도 1을 참조하면, 불휘발성 메모리 소자는 프로그램 명령(S101)에 따라서, 선택되지 않은 비트라인을 프리차지한다(S103).Referring to FIG. 1, the nonvolatile memory device precharges unselected bit lines according to the program command S101 (S103).

상기 프로그램 명령이 입력될 때 프로그램할 주소 정보와, 프로그램할 데이터가 함께 입력된다. 불휘발성 메모리 소자는 주소 정보를 이용해서 이븐 비트라인 또는 오드 비트라인을 선택하고, 워드라인을 선택하여 프로그램을 수행한다.When the program command is input, address information to be programmed and data to be programmed are input together. The nonvolatile memory device selects an even bit line or an odd bit line using address information, and selects a word line to execute a program.

이때, 선택되지 않은 비트라인들에 연결된 메모리 셀이 프로그램되는 것을 막지 위해서 비트라인을 프리차지한다. 이를 위해서 불휘발성 메모리 소자는 페이지 버퍼에 연결되는 비트라인 선택회로에서 비선택 비트라인들로 전압(VIRPWR)을 입력하여 프리차지한다.At this time, the bit lines are precharged to prevent the memory cells connected to the unselected bit lines from being programmed. To this end, the nonvolatile memory device precharges the voltage VIRPWR to unselected bit lines in the bit line selection circuit connected to the page buffer.

불휘발성 메모리 소자에서는 프로그램하기 위한 메모리 셀이 포함된 비트라인의 전압은 0V로 하고, 프로그램되지 않아야 하는 메모리 셀이 포함된 비트라인은 전원전압 레벨로 프리차지하여 프로그램 방지를 한다.In a nonvolatile memory device, a voltage of a bit line including a memory cell for programming is 0V, and a bit line including a memory cell that should not be programmed is precharged to a power supply voltage level to prevent program.

상기 비선택 비트라인들을 프리차지한 이후에는 선택된 비트라인에 연결된 메모리 셀에 프로그램될 데이터의 상태에 따라서 비트라인 전압을 변경시킨다(S105). 일반적으로 '1'데이터를 갖는 메모리 셀은 소거상태를 유지하고, '0'데이터를 갖는 메모리 셀은 프로그램을 진행한다.After precharging the unselected bit lines, the bit line voltage is changed according to the state of data to be programmed in the memory cell connected to the selected bit line (S105). In general, a memory cell having '1' data is in an erased state, and a memory cell having '0' data is programmed.

따라서 선택된 비트라인들에 연결된 메모리 셀들 중 '1'데이터가 입력되어야 하는 메모리 셀에 연결되는 비트라인은 전원전압 레벨로 프리차지하고, '0'데이터가 입력되어야 하는 메모리 셀에 연결되는 비트라인은 0V로 만든다.Therefore, among the memory cells connected to the selected bit lines, the bit line connected to the memory cell to which '1' data is to be input is precharged to the power supply voltage level, and the bit line connected to the memory cell to which the '0' data is to be input is 0V. Make it.

단계S103 및 S105의 비트라인 전압 변경이 완료되면, 워드라인에 프로그램 전압을 인가하여 프로그램을 진행한다(S107, S109).When the bit line voltage change of steps S103 and S105 is completed, a program voltage is applied to the word line to proceed the program (S107 and S109).

이와 같은 프로그램 동작에서는 비선택 비트라인들을 프리차지하는 과정과, 메모리 셀의 데이터 상태에 따라 선택된 비트라인들의 전압을 변경시키는 과정이 독립적으로 수행된다.In such a program operation, a process of precharging unselected bit lines and a process of changing a voltage of selected bit lines according to a data state of a memory cell are independently performed.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 프로그램을 수행할 때, 비선택 비트라인의 프리차지와, 선택 비트라인 전압 변경을 동시에 수행할 수 있는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a method of operating a nonvolatile memory device capable of simultaneously performing precharge of an unselected bit line and changing a selected bit line voltage when a program is executed.

본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법은,Method of operating a nonvolatile memory device according to a feature of the present invention,

프로그램 명령에 따라 프로그램할 데이터를 입력받는 단계; 상기 데이터를 프로그램하기 위해 선택된 제 1 비트라인의 전압을 프로그램할 데이터 상태에 따라 변경시키는 동시에 선택되지 않은 제 2 비트라인을 프리차지하는 단계; 및 데이터 프로그램을 진행하는 단계를 포함한다.Receiving data to be programmed according to a program command; Changing the voltage of the first bit line selected for programming the data according to the data state to be programmed and simultaneously precharging the unselected second bit line; And proceeding with the data program.

상기 제 1 비트라인의 전압은, 상기 프로그램할 데이터가 제 1 논리레벨인 경우, 전원전압으로 프리차지되고, 상기 프로그램할 데이터가 제 2 논리레벨인 경우 0V로 되는 것을 특징으로 한다.The voltage of the first bit line is precharged to a power supply voltage when the data to be programmed is the first logic level, and becomes 0 V when the data to be programmed is the second logic level.

상기 제 1 비트라인의 전압을 변경시킨 이후에, 상기 제 1 비트라인 전압을 미리 저장된 플래그 정보에 따라 변경하는 것을 특징으로 한다.After changing the voltage of the first bit line, the first bit line voltage is changed according to pre-stored flag information.

상기 제 2 비트라인은 페이지 버퍼의 가변전압에 의해 프리차지되는 것을 특징으로 한다.The second bit line is precharged by the variable voltage of the page buffer.

본 발명의 다른 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법은,Method of operating a nonvolatile memory device according to another aspect of the present invention,

프로그램 명령과, 주소 정보를 입력받고, 프로그램할 데이터를 페이지 버퍼 에 입력받는 단계; 상기 주소 정보에 따라 선택되는 제 1 비트라인 전압을 페이지 버퍼에 저장된 데이터에 따라 변경시키고, 동시에 선택되지 않은 제 2 비트라인 전압을 프리차지하는 단계; 상기 제 1 비트라인의 전압을 상기 페이지 버퍼에 저장된 플래그 정보에 따라 변경하는 단계; 및 선택된 워드라인에 프로그램 전압을 인가하여 프로그램을 수행하는 단계를 포함한다.Receiving a program command and address information, and receiving data to be programmed into a page buffer; Changing a first bit line voltage selected according to the address information according to data stored in a page buffer, and simultaneously precharging a second bit line voltage not selected; Changing the voltage of the first bit line according to flag information stored in the page buffer; And performing a program by applying a program voltage to the selected word line.

상기 제 1 비트라인의 전압은, 상기 페이지 버퍼에 저장된 프로그램할 데이터가 제 1 논리레벨인 경우, 전원전압으로 프리차지되고, 상기 프로그램할 데이터가 제 2 논리레벨인 경우 0V로 되는 것을 특징으로 한다.The voltage of the first bit line is precharged to a power supply voltage when the data to be programmed stored in the page buffer is the first logic level, and becomes 0 V when the data to be programmed is the second logic level. .

본 발명의 다른 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법은,Method of operating a nonvolatile memory device according to another aspect of the present invention,

소거를 수행하고, 검증을 수행하는 단계; 소프트 프로그램 명령에 따라, 선택되는 제 1 비트라인 전압을 페이지 버퍼에 저장된 데이터에 따라 변경시키고, 동시에 선택되지 않은 제 2 비트라인 전압을 프리차지하는 단계; 및 소프트 프로그램을 수행하는 단계를 포함한다.Performing an erase and performing a verification; According to a soft program command, changing the selected first bit line voltage according to the data stored in the page buffer, and simultaneously precharging the unselected second bit line voltage; And performing a soft program.

상기 제 1 비트라인은 모두 전원전압 레벨로 프리차지되는 것을 특징으로 한다.The first bit lines are all precharged to a power supply voltage level.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법은 프로그램 동작시에 비선택 비트라인을 프리차지하는 것과, 선택 비트라인들의 전압을 변경시키는 과정을 통합하여 프로그램 시간을 단축시킬 수 있다.As described above, the method of operating the nonvolatile memory device according to the present invention may shorten the program time by integrating the precharging of the unselected bit lines during the program operation and changing the voltage of the selected bit lines. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided to inform you.

도 2a는 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.2A is a block diagram of a nonvolatile memory device.

도 2a를 참조하면, 플래시 메모리 소자(200)는 메모리 셀 어레이(210)와, 페이지 버퍼부(220)와, Y 디코더(230)와, X 디코더(240)와 전압 제공부(250) 및 제어부(260)를 포함한다.2A, the flash memory device 200 may include a memory cell array 210, a page buffer unit 220, a Y decoder 230, an X decoder 240, a voltage providing unit 250, and a controller. 260.

메모리 셀 어레이(210)는 데이터 저장을 위한 메모리 셀들이 직렬로 연결된 셀 스트링들이 복수개 포함되고, 각각의 셀 스트링들은 비트라인(BL)에 연결된다. 또한 상기 비트라인과 직교하는 방향으로 메모리 셀들의 게이트가 워드라인(WL)으로 연결된다. The memory cell array 210 includes a plurality of cell strings in which memory cells for data storage are connected in series, and each cell string is connected to a bit line BL. In addition, the gates of the memory cells are connected to the word line WL in a direction orthogonal to the bit line.

페이지 버퍼부(220)는 상기 메모리 셀 어레이(210)의 비트라인에 연결되는 페이지 버퍼(PB)가 복수개 포함되는데, 각각의 페이지 버퍼(PB)는 선택된 메모리 셀에 프로그램할 데이터를 임시 저장하였다가 비트라인을 통해 메모리 셀에 전달하거나, 메모리 셀에 저장된 데이터를 독출 하여 저장한다.The page buffer unit 220 includes a plurality of page buffers PBs connected to bit lines of the memory cell array 210. Each page buffer PB temporarily stores data to be programmed in a selected memory cell. The data is transferred to a memory cell through a bit line, or data stored in the memory cell is read and stored.

상기 페이지 버퍼는 다수의 래치 회로를 포함하고 있으며, 하나의 래치 회로를 이용해서 프로그램을 수행하는 동안 다른 하나의 래치 회로에는 캐시 프로그램할 데이터를 입력받을 수 있다.The page buffer includes a plurality of latch circuits, and while the program is executed using one latch circuit, data to be cached may be input to the other latch circuit.

Y 디코더(230)는 입력 어드레스에 따라 페이지 버퍼부(220)의 페이지 버퍼(PB)에 입출력 경로를 제공하고, X 디코더(240)는 입력 어드레스에 따라 메모리 셀 어레이(210)의 워드라인을 선택한다.The Y decoder 230 provides an input / output path to the page buffer PB of the page buffer unit 220 according to the input address, and the X decoder 240 selects a word line of the memory cell array 210 according to the input address. do.

전압 제공부(250)는 제어부(260)의 제어에 따라 상기 X 디코더(240)가 연결하는 워드라인에 제공할 동작 전압을 생성하고, 제어부(260)는 동작 명령에 따른 제어신호를 출력하며, 메모리 셀 어레이(210)의 데이터 프로그램 정도에 따라 설정되어 있는 패스전압을 제공할 수 있도록 전압 제공부(250)를 제어한다.The voltage providing unit 250 generates an operation voltage to be provided to a word line connected by the X decoder 240 under the control of the controller 260, and the controller 260 outputs a control signal according to an operation command. The voltage providing unit 250 is controlled to provide a pass voltage set according to the data program degree of the memory cell array 210.

도 2b는 상기 페이지 버퍼의 상세 회로도이다.2B is a detailed circuit diagram of the page buffer.

도 2b를 참조하면, 페이지 버퍼는 비트라인 선택부(221)와, 센싱부(222)와, 프리차지부(223)와 래치부(224) 및 검증부(228)를 포함한다.Referring to FIG. 2B, the page buffer includes a bit line selection unit 221, a sensing unit 222, a precharge unit 223, a latch unit 224, and a verification unit 228.

비트라인 선택부(221)는 이븐 비트라인(BLe)과 오드 비트라인(BLo)을 선택하고, 센싱부(222)는 비트라인 선택부(221)에 의해 연결된 비트라인의 전압을 센싱 한다. 센싱부(222)가 센싱한 결과는 센싱노드(SO)로 반영된다.The bit line selector 221 selects the even bit line BLe and the odd bit line BLO, and the sensing unit 222 senses the voltage of the bit line connected by the bit line selector 221. The sensing result of the sensing unit 222 is reflected as the sensing node SO.

프리차지부(223)는 센싱노드(SO)를 프리차지시키고, 래치부(224)는 다수의 래치 회로들이 센싱노드(SO)와 연결되어 상기 센싱노드(SO)의 전압 레벨에 따라 메모리 셀에 저장된 데이터를 래치회로에 저장하거나, 프로그램할 데이터를 래치회로에 저장하고 있다가 센싱노드(SO)로 전달한다.The precharge unit 223 precharges the sensing node SO, and the latch unit 224 has a plurality of latch circuits connected to the sensing node SO to form a memory cell according to the voltage level of the sensing node SO. The stored data is stored in the latch circuit or the data to be programmed is stored in the latch circuit and then transferred to the sensing node SO.

래치부(224)는 제 1 내지 제 3 래치회로부(225 내지 227)를 포함한다. 제 1 래치 회로부(225)는 캐시 프로그램을 위한 데이터를 입력받거나, 독출 데이터를 임시저장한 후 출력한다. 그리고 제 2 래치회로부(226)와 제 3 래치회로부(227)는 데 이터 프로그램을 수행한다.The latch unit 224 includes first to third latch circuit units 225 to 227. The first latch circuit unit 225 receives data for a cache program or temporarily stores read data and outputs the read data. The second latch circuit unit 226 and the third latch circuit unit 227 perform data programs.

검증부(228)는 제 1 및 제 2 래치회로부(225, 226)의 사이에 연결되어 프로그램 검증을 위한 검증신호를 출력한다. The verification unit 228 is connected between the first and second latch circuit units 225 and 226 to output a verification signal for program verification.

상기 비트라인 선택부(221)는 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)를 포함하고, 센싱부(222)는 제 5 NMOS 트랜지스터를 포함하며, 프리차지부(223)는 PMOS 트랜지스터(P)를 포함한다.The bit line selector 221 may include first to fourth NMOS transistors N1 to N4, the sensing unit 222 may include a fifth NMOS transistor, and the precharge unit 223 may be a PMOS transistor (P). ).

그리고 제 1 래치회로부(225)는 제 6 내지 제 8 NMOS 트랜지스터(N6 내지 N8)를 포함하고, 제 1 내지 제 2 인버터(IN1, IN2)를 포함한다. 그리고 제 2 래치회로부(226)는 제 9 내지 제 11 NMOS 트랜지스터(N9 내지 N11)와 제 3 및 제 4 인버터(IN3, IN4)를 포함한다.The first latch circuit unit 225 includes sixth to eighth NMOS transistors N6 to N8, and includes first to second inverters IN1 and IN2. The second latch circuit unit 226 includes ninth to eleventh NMOS transistors N9 to N11 and third and fourth inverters IN3 and IN4.

제 3 래치회로부(227)는 제 12 내지 제 15 NMOS 트랜지스터(N12 내지 N15)와 제 5 및 제 6 인버터(IN5, IN6)를 포함하고, 검증부는 제 17 내지 제 19 NMOS 트랜지스터(N17 내지 N19)를 포함한다. The third latch circuit unit 227 includes twelfth to fifteenth NMOS transistors N12 to N15 and fifth and sixth inverters IN5 and IN6, and the verification unit includes seventeenth to nineteenth NMOS transistors N17 to N19. It includes.

제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(N1, N2)는 이븐 비트라인(BLe)과 오드 비트라인(BLo)의 사이에 직렬로 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(N1, N2)의 사이에는 가변전압(VIRPWR)이 연결된다. 상기 가변전압(VIRPWR)은 프로그램 동작시에 프로그램 금지를 위한 전원전압(Vcc)을 제공하거나, 디스차지 하기 위한 0V 전압을 제공한다. 그리고 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(N1, N2)의 게이트에는 각각 디스차지 제어신호(DISCHe, DISCHo)가 입력된다.The first and second NMOS transistors N1 and N2 are connected in series between the even bit line BLe and the odd bit line BLo, and between the first and second NMOS transistors N1 and N2. Variable voltage VIRPWR is connected. The variable voltage VIRPWR provides a power supply voltage Vcc for prohibiting a program or a 0V voltage for discharging during a program operation. The discharge control signals DISCHe and DISCHo are input to the gates of the first and second NMOS transistors N1 and N2, respectively.

제 3 NMOS 트랜지스터(N3)는 이븐 비트라인(BLe)과 노드(K1) 사이에 연결되 고, 제 3 NMOS 트랜지스터(N3)의 게이트에는 이븐 비트라인 선택 신호(BSLe)가 입력된다. The third NMOS transistor N3 is connected between the even bit line BLe and the node K1, and the even bit line select signal BSLe is input to the gate of the third NMOS transistor N3.

제 4 NMOS 트랜지스터(N4)는 오드 비트라인(BLo)과 노드(K1) 사이에 연결되고, 제 4 NMOS 트랜지스터(N4)의 게이트에는 오드 비트라인 선택 신호(BSLo)가 입력된다.The fourth NMOS transistor N4 is connected between the odd bit line BLo and the node K1, and the odd bit line selection signal BSLo is input to the gate of the fourth NMOS transistor N4.

제 5 NMOS 트랜지스터(N5)는 노드(K1)와 센싱노드(SO) 사이에 연결되고, 제 5 NMOS 트랜지스터(N5)의 게이트에는 센싱제어신호(PBSENSE)가 입력된다. 상기 제 5 NMOS 트랜지스터(N5)는 연결되는 비트라인의 전압과 센싱 제어신호(PBSENSE)의 전압 레벨에 따라 턴 온 또는 턴 오프 된다. 상기 제 5 NMOS 트랜지스터(N5)가 턴 온 또는 턴 오프 됨에 따라 센싱노드(SO)의 전압 레벨이 달라져 래치부(224)에 저장되는 데이터가 달라진다.The fifth NMOS transistor N5 is connected between the node K1 and the sensing node SO, and the sensing control signal PBSENSE is input to the gate of the fifth NMOS transistor N5. The fifth NMOS transistor N5 is turned on or off according to the voltage of the bit line to which it is connected and the voltage level of the sensing control signal PBSENSE. As the fifth NMOS transistor N5 is turned on or turned off, the voltage level of the sensing node SO is changed to change data stored in the latch unit 224.

PMOS 트랜지스터(P)는 전원전압과 센싱노드(SO)사이에 연결되고, PMOS 트랜지스터(P)의 게이트에는 프리차지 제어신호(PRECH_N)가 입력된다.The PMOS transistor P is connected between the power supply voltage and the sensing node SO, and the precharge control signal PRECH_N is input to the gate of the PMOS transistor P.

그리고 제 6 NMOS 트랜지스터(N6)는 센싱노드(SO)와 노드(QC_N)사이에 연결되고, 제 6 NMOS 트랜지스터(N6)의 게이트에는 제 1 데이터 전송신호(TRANC)가 입력된다.The sixth NMOS transistor N6 is connected between the sensing node SO and the node QC_N, and the first data transfer signal TRAN is input to the gate of the sixth NMOS transistor N6.

제 1 및 제 2 인버터(IN1, IN2)는 노드(QC)와 노드(QC_N) 사이에 래치회로 형태로 연결되어 제 1 래치(L1)를 구성한다.The first and second inverters IN1 and IN2 are connected in a latch circuit form between the node QC and the node QC_N to form the first latch L1.

제 7 NMOS 트랜지스터(N7)는 노드(QC)와 노드(K2) 사이에 연결되고, 제 8 NMOS 트랜지스터(N8)는 노드(QC_N)와 노드(K2) 사이에 연결된다. 그리고 제 7 및 제 8 NMOS 트랜지스터(N7, N8)의 게이트에는 각각 제 1 리셋 신호(CRST)와 제 1 세트신호(CSET)가 입력된다.The seventh NMOS transistor N7 is connected between the node QC and the node K2, and the eighth NMOS transistor N8 is connected between the node QC_N and the node K2. The first reset signal CRST and the first set signal CSET are input to gates of the seventh and eighth NMOS transistors N7 and N8, respectively.

제 9 NMOS 트랜지스터(N9)는 센싱오드(SO)와 노드(QM_N) 사이에 연결되고, 제 9 NMOS 트랜지스터(N9)의 게이트에는 제 2 데이터 전송신호(TRANM)가 입력된다. 그리고 제 3 및 제 4 인버터(IN3, IN4)는 노드(QM)와 노드(QM_N) 사이에 래치 회로 형태로 연결되어 제 2 래치(L2)를 구성한다.The ninth NMOS transistor N9 is connected between the sensing electrode SO and the node QM_N, and the second data transfer signal TRANM is input to the gate of the ninth NMOS transistor N9. The third and fourth inverters IN3 and IN4 are connected between the node QM and the node QM_N in the form of a latch circuit to form the second latch L2.

제 10 NMOS 트랜지스터(N10)는 노드(QM)와 노드(K2) 사이에 연결되고, 제 11 NMOS 트랜지스터(N11)는 노드(QM_N)와 노드(K2) 사이에 연결된다. 제 10 및 제 11 NMOS 트랜지스터(N10, N11)의 게이트에는 각각 제 2 리셋 신호(MRST)와 제 2 세트신호(MSET)가 입력된다.The tenth NMOS transistor N10 is connected between the node QM and the node K2, and the eleventh NMOS transistor N11 is connected between the node QM_N and the node K2. The second reset signal MRST and the second set signal MSET are input to the gates of the tenth and eleventh NMOS transistors N10 and N11, respectively.

제 12 NMOS 트랜지스터(N12)는 센싱노드(SO)와 노드(QT) 사이에 연결되고, 제 13 NMOS 트랜지스터(N13)는 센싱노드(SO)와 노드(QT_N)사이에 연결된다. 제 12 및 제 13 NMOS 트랜지스터(N12, N13)의 게이트에는 각각 제 3 데이터 전송반전 신호(TRANT_N)와 제 3 데이터 전송신호(TRANT)가 입력된다. The twelfth NMOS transistor N12 is connected between the sensing node SO and the node QT, and the thirteenth NMOS transistor N13 is connected between the sensing node SO and the node QT_N. The third data transfer inversion signal TRANT_N and the third data transfer signal TRANT are input to gates of the twelfth and thirteenth NMOS transistors N12 and N13, respectively.

제 5 및 제 6 인버터(IN5, IN6)는 노드(QT)와 노드(QT_N) 사이에 래치회로 형태로 연결되어 제 3 래치(L3)를 구성한다.The fifth and sixth inverters IN5 and IN6 are connected between the node QT and the node QT_N in a latch circuit form to form the third latch L3.

제 14 NMOS 트랜지스터(N14)는 노드(QT)와 노드(K2) 사이에 연결되고, 제 15 NMOS 트랜지스터(N15)는 노드(QT_N)와 노드(K2) 사이에 연결된다. 제 14 및 제 15 NMOS 트랜지스터(N14, N15)의 게이트에는 각각 제 3 리셋 신호(TRST)와 제 3 세트신호(TSET)가 입력된다.The fourteenth NMOS transistor N14 is connected between the node QT and the node K2, and the fifteenth NMOS transistor N15 is connected between the node QT_N and the node K2. The third reset signal TRST and the third set signal TSET are input to gates of the fourteenth and fifteenth NMOS transistors N14 and N15, respectively.

제 16 NMOS 트랜지스터(N16)는 노드(K2)와 접지노드 사이에 연결되고, 제 16 NMOS 트랜지스터(N16)의 게이트에는 센싱노드(SO)가 연결된다.The sixteenth NMOS transistor N16 is connected between the node K2 and the ground node, and the sensing node SO is connected to the gate of the sixteenth NMOS transistor N16.

제 17 및 제 18 NMOS 트랜지스터(N17, N18)는 노드(K3)와 검증신호 출력노드(nWDo) 사이에 연결되고, 제 17 NMOS 트랜지스터(N17)의 게이트는 노드(QC_N)에 연결되고, 제 18 NMOS 트랜지스터(N18)의 게이트에는 페이지 버퍼 체크신호(PBCHECK)가 연결된다.The seventeenth and eighteenth NMOS transistors N17 and N18 are connected between the node K3 and the verify signal output node nWDo, and the gate of the seventeenth NMOS transistor N17 is connected to the node QC_N. The page buffer check signal PBCHECK is connected to the gate of the NMOS transistor N18.

그리고 제 19 NMOS 트랜지스터(N19)는 접지노드와 노드(K3) 사이에 연결되고, 제 19 NMOS 트랜지스터(N19)의 게이트는 노드(QM)가 연결된다.The nineteenth NMOS transistor N19 is connected between the ground node and the node K3, and the gate of the nineteenth NMOS transistor N19 is connected to the node QM.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작의 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a program operation of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 3과 상기 도 2a 및 2b의 페이지 버퍼 회로를 참조하면, 먼저 불휘발성 메모리 소자에 프로그램 명령이 입력된다(S301).Referring to FIG. 3 and the page buffer circuit of FIGS. 2A and 2B, a program command is first input to a nonvolatile memory device (S301).

상기 프로그램 명령에는 프로그램을 수행할 주소 정보와, 프로그램할 데이터가 포함된다. 제어부(260)는 주소정보를 이용하여 워드라인과 비트라인을 선택한다. 그리고 프로그램할 데이터는 페이지 버퍼의 제 2 래치(L2)에 저장된다.The program command includes address information for executing a program and data to be programmed. The controller 260 selects a word line and a bit line by using the address information. The data to be programmed is stored in the second latch L2 of the page buffer.

프로그램할 데이터 입력이 완료되면, 제어부(260)는 비선택 비트라인들을 프리차지하는 동시에 선택 비트라인들의 전압을 제 2 래치(L2)의 데이터 상태에 따라 변경한다(303).When the data input to be programmed is completed, the controller 260 precharges the unselected bit lines and simultaneously changes the voltage of the selected bit lines according to the data state of the second latch L2 (303).

만약 선택된 비트라인이 이븐 비트라인이라고 가정하면, 제어부(260)는 가변전압(VIRPWR)을 전원전압(Vcc) 레벨로 인가하고, 제 2 NMOS 트랜지스터(N2)가 턴 온 되도록 오드 비트라인 디스차지 제어신호(DISCHo)를 하이 레벨로 인가한다.If it is assumed that the selected bit line is an even bit line, the controller 260 applies the variable voltage VIRPWR to the power supply voltage Vcc level and controls the odd bit line discharge so that the second NMOS transistor N2 is turned on. The signal DISCHo is applied at a high level.

그리고 동시에 이븐 비트라인 선택신호(BSLe)와, 센싱제어신호(PBSENSE) 및 제 2 데이터 전송신호(TRANM)를 하이 레벨로 인가한다.At the same time, the even bit line selection signal BSLe, the sensing control signal PBSENSE, and the second data transmission signal TRANM are applied at a high level.

상기와 같은 동작에 의해서 오드 비트라인(BLo)은 가변전압(VIRPWR)에 의한 프리차지가 되고, 이븐 비트라인(BLe)은 노드(QM_N)의 상태에 따라 프리차지가 되거나, 0V가 된다.By the above operation, the odd bit line BLo becomes precharged by the variable voltage VIRPWR, and the even bit line BLe becomes precharged or becomes 0V according to the state of the node QM_N.

상기와 같이 비트라인 전압 세팅이후에는, 이븐 비트라인의 전압이 미세 조정된다. 상기 미세 조정이라는 것은 센싱제어신호(PBSENSE)와, 이븐 비트라인 선택신호(BSLe) 및 제 3 데이터 전송신호(TRANT)를 하이 레벨로 인가하여, 비트라인 전압을 조정한다. 미세조정을 하는 이유는 멀티 레벨 셀의 프로그램을 수행할 때, 노드(QM_N)의 데이터가 '0'상태라 하여도, 노드(QT_N)의 상태에 따라 프로그램 여부가 결정되는 경우가 있기 때문이다. 상기 노드(QT_N)에는 멀티 레벨 셀의 프로그램 진행을 제어하기 위한 플래그 정보가 저장될 수 있다.After the bit line voltage setting as described above, the voltage of the even bit line is finely adjusted. The fine adjustment is applied to the sensing control signal PBSENSE, the even bit line selection signal BSLe, and the third data transmission signal TRANT to a high level to adjust the bit line voltage. The reason for the fine adjustment is that, even when the data of the node QM_N is in the '0' state, whether or not the program is determined depends on the state of the node QT_N when the multilevel cell is programmed. The node QT_N may store flag information for controlling program progress of a multi-level cell.

비트라인 전압 세팅이 완료되면, 워드라인에 프로그램 전압을 인가하여 프로그램을 진행한다(S305, S307).When the bit line voltage setting is completed, the program is applied by applying a program voltage to the word line (S305 and S307).

상기와 같은 동작에 의해서, 선택된 비트라인과 선택되지 않은 비트라인의 전압이 동시에 세팅되어 따로 동작할 때에 비해 프로그램 시간을 줄일 수 있다. 또한 프로그램 수행 이외에, 소거 동작에서 진행되는 소프트 프로그램에도 적용이 가능하다. 소프트 프로그램에 진행하는 경우에는 이븐과 오드 비트라인이 모두 프리차지되어 동작 할 수 있다.By the above operation, the voltages of the selected bit line and the non-selected bit line are set at the same time, thereby reducing the program time compared to when operating separately. In addition to program execution, the present invention can also be applied to a soft program that is performed in an erase operation. When proceeding to a soft program, both even and odd bit lines are precharged and can operate.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments of the present invention are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작의 순서도이다.1 is a flowchart of a program operation of a nonvolatile memory device.

도 2a는 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.2A is a block diagram of a nonvolatile memory device.

도 2b는 상기 페이지 버퍼의 상세 회로도이다.2B is a detailed circuit diagram of the page buffer.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작의 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a program operation of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분의 간단한 설명** Brief description of the main parts of the drawings *

200 : 불휘발성 메모리 소자 210 : 메모리 셀 어레이200: nonvolatile memory device 210: memory cell array

220 : 페이지 버퍼부 230 : Y 디코더220: page buffer unit 230: Y decoder

240 : X 디코더 250 : 전압 제공부240: X decoder 250: voltage providing unit

260 : 제어부260 control unit

Claims (8)

프로그램 명령에 따라 프로그램할 데이터를 입력받는 단계;Receiving data to be programmed according to a program command; 상기 데이터를 프로그램하기 위해 선택된 제 1 비트라인의 전압을 프로그램할 데이터 상태에 따라 변경시키는 동시에 선택되지 않은 제 2 비트라인을 프리차지하는 단계; 및Changing the voltage of the first bit line selected for programming the data according to the data state to be programmed and simultaneously precharging the unselected second bit line; And 데이터 프로그램을 진행하는 단계Steps to proceed with data program 를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.Method of operating a nonvolatile memory device comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 비트라인의 전압은,The voltage of the first bit line is, 상기 프로그램할 데이터가 제 1 논리레벨인 경우, 전원전압으로 프리차지되고,When the data to be programmed is at a first logic level, the data is precharged to a power supply voltage. 상기 프로그램할 데이터가 제 2 논리레벨인 경우 0V로 되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And 0 V when the data to be programmed is at the second logic level. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 비트라인의 전압을 변경시킨 이후에, 상기 제 1 비트라인 전압을 미리 저장된 플래그 정보에 따라 변경하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.After changing the voltage of the first bit line, changing the first bit line voltage according to prestored flag information. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 비트라인은 페이지 버퍼의 가변전압에 의해 프리차지되는 것을 특징을 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And the second bit line is precharged by a variable voltage of a page buffer. 프로그램 명령과, 주소 정보를 입력받고, 프로그램할 데이터를 페이지 버퍼에 입력받는 단계;Receiving a program command and address information, and receiving data to be programmed into a page buffer; 상기 주소 정보에 따라 선택되는 제 1 비트라인 전압을 페이지 버퍼에 저장된 데이터에 따라 변경시키고, 동시에 선택되지 않은 제 2 비트라인 전압을 프리차지하는 단계;Changing a first bit line voltage selected according to the address information according to data stored in a page buffer, and simultaneously precharging a second bit line voltage not selected; 상기 제 1 비트라인의 전압을 상기 페이지 버퍼에 저장된 플래그 정보에 따라 변경하는 단계; 및Changing the voltage of the first bit line according to flag information stored in the page buffer; And 선택된 워드라인에 프로그램 전압을 인가하여 프로그램을 수행하는 단계Performing a program by applying a program voltage to a selected word line 를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.Method of operating a nonvolatile memory device comprising a. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 비트라인의 전압은The voltage of the first bit line is 상기 페이지 버퍼에 저장된 프로그램할 데이터가 제 1 논리레벨인 경우, 전원전압으로 프리차지되고,If the data to be programmed stored in the page buffer is at a first logic level, it is precharged to a power supply voltage. 상기 프로그램할 데이터가 제 2 논리레벨인 경우 0V로 되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And 0 V when the data to be programmed is at the second logic level. 소거를 수행하고, 검증을 수행하는 단계;Performing an erase and performing a verification; 소프트 프로그램 명령에 따라, 선택되는 제 1 비트라인 전압을 페이지 버퍼에 저장된 데이터에 따라 변경시키고, 동시에 선택되지 않은 제 2 비트라인 전압을 프리차지하는 단계; 및According to a soft program command, changing the selected first bit line voltage according to the data stored in the page buffer, and simultaneously precharging the unselected second bit line voltage; And 소프트 프로그램을 수행하는 단계Steps to Run a Soft Program 를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.Method of operating a nonvolatile memory device comprising a. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 비트라인은 모두 전원전압 레벨로 프리차지되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And all of the first bit lines are precharged to a power supply voltage level.
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