KR20110120469A - Method of operating a semiconductor memory apparatus - Google Patents

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KR20110120469A KR1020100039896A KR20100039896A KR20110120469A KR 20110120469 A KR20110120469 A KR 20110120469A KR 1020100039896 A KR1020100039896 A KR 1020100039896A KR 20100039896 A KR20100039896 A KR 20100039896A KR 20110120469 A KR20110120469 A KR 20110120469A
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이가희
김형석
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

PURPOSE: A method of operating a semiconductor memory apparatus is provided to minimize the interference such as the threshold voltage rising of memory cells in a target page by the programming of a next page adjacent to a target page. CONSTITUTION: In a method of operating a semiconductor memory apparatus, an LSB program operation is performed(S301). An MSB program operation of a word line corresponding to a previous page is performed. The LSB program operation of a second word line corresponding to a next page is performed(S303). It is confirmed whether the LSB data of memory cells connected to the first word line is changed(S305). An MSB program operation is performed(S307). The threshold voltage of a part of memory cells is increased to a second threshold voltage level. The threshold voltage of rest memory cells is raised to the third threshold voltage level. A memory cell in which MSB data is changed is detected(S309). The MSB program operation is performed(S315).

Description

반도체 메모리 장치의 동작 방법{Method of operating a semiconductor memory apparatus}Method of operating a semiconductor memory apparatus

본 발명은 반도체 메모리 장치의 동작 방법에 관한 것으로, 데이터를 저장하기 위한 동작의 신뢰성을 향상시키기 위한 반도체 메모리 장치의 동작 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of operating a semiconductor memory device, and more particularly, to a method of operating a semiconductor memory device for improving reliability of an operation for storing data.

반도체 메모리 소자에 데이터를 저장하기 위해서 쓰기 동작(또는 프로그램 동작)이 실시되고, 데이터를 출력하기 위해서는 리드 동작이 실시되고, 데이터를 삭제하기 위해서는 소거 동작이 실시된다. A write operation (or a program operation) is performed to store data in the semiconductor memory device, a read operation is performed to output data, and an erase operation is performed to delete data.

플래시 메모리 소자의 경우 저장되는 데이터에 따라 메모리 셀의 문턱전압이 달라지며, 하나의 메모리 셀에 저장되는 데이터의 비트수에 따라 문턱전압은 여러 가지 레벨 중 하나의 레벨로 변하게 된다. In the case of a flash memory device, a threshold voltage of a memory cell is changed according to data stored therein, and the threshold voltage is changed to one of several levels according to the number of bits of data stored in one memory cell.

도 1a 및 도 1b는 메모리 셀에 저장되는 데이터에 따라 달라지는 문턱전압의 레벨을 설명하기 위한 그래프이다. 1A and 1B are graphs for explaining levels of threshold voltages depending on data stored in a memory cell.

도 1a를 참조하면, 메모리 셀에 데이터를 저장하기 위하여 메모리 셀은 '11' 데이터가 저장되는 소거 상태로 초기화된다. 하나의 메모리 셀에 LSB 데이터와 MSB 데이터를 포함하는 2비트의 데이터(11, 01, 10 또는 00)를 저장하기 위해서는 LSB 프로그램 동작과 MSB 프로그램 동작이 각각 실시되어야 한다. Referring to FIG. 1A, in order to store data in a memory cell, the memory cell is initialized to an erase state in which '11' data is stored. In order to store 2-bit data 11, 01, 10, or 00 including LSB data and MSB data in one memory cell, an LSB program operation and an MSB program operation should be performed, respectively.

먼저, 메모리 셀에 '10' 또는 '00' 데이터를 저장하기 위해서는 LSB 데이터를 '1'에서 '0'으로 바꿔야 한다. 이를 위해, LSB 프로그램 동작이 실시되며, LSB 프로그램 동작에 의해 '10' 또는 '00' 데이터가 저장되는 메모리 셀들의 문턱전압들이 0V보다 높아진다. First, in order to store '10' or '00' data in a memory cell, LSB data should be changed from '1' to '0'. To this end, the LSB program operation is performed, and the threshold voltages of the memory cells in which '10' or '00' data are stored are higher than 0V by the LSB program operation.

도 1b를 참조하면, 메모리 셀에 '01' 또는 '00' 데이터를 저장하기 위해서는 MSB 프로그램 동작을 실시하여 MSB 데이터를 '1'에서 '0'으로 바꿔야 한다. MSB 프로그램 동작에 의해, '11'데이터가 저장된 메모리 셀의 문턱전압이 제1 검증 전압(Vpv1)보다 높은 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 상승하고 메모리 셀에 저장된 MSB 데이터가 '1'에서 '0'으로 바뀌어 메모리 셀에 '01'데이터가 저장된다. 그리고, '10'데이터가 저장된 메모리 셀의 문턱전압이 제3 검증 전압(Vpv3)보다 높은 제3 문턱전압 레벨(PV3)까지 상승하고 메모리 셀에 저장된 MSB 데이터가 '1'에서 '0'으로 바뀌어 메모리 셀에 '00'데이터가 저장된다. '10'데이터가 저장되는 메모리 셀의 경우, 데이터는 변경하지 않고 문턱전압이 제2 검증 전압(Vpv2)보다 높은 제2 프로그램 레벨(PV2)까지 상승한다. Referring to FIG. 1B, in order to store '01' or '00' data in a memory cell, an MSB program operation should be performed to change the MSB data from '1' to '0'. By the MSB program operation, the threshold voltage of the memory cell in which the '11' data is stored increases to the first threshold voltage level PV1 higher than the first verification voltage Vpv1 and the MSB data stored in the memory cell is changed from '1' to ' The value '01' is stored in the memory cell. In addition, the threshold voltage of the memory cell storing the '10' data rises to the third threshold voltage level PV3 higher than the third verification voltage Vpv3 and the MSB data stored in the memory cell is changed from '1' to '0'. '00' data is stored in the memory cell. In the case of the memory cell in which '10' data is stored, the threshold voltage rises to the second program level PV2 higher than the second verification voltage Vpv2 without changing the data.

MSB 프로그램 동작을 실시하는 과정에서,'01'데이터가 저장되는 메모리 셀(이하, 제1 메모리 셀)의 문턱전압이 가장 먼저 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 높아지며, '00'데이터가 저장되는 메모리 셀(이하, 제3 메모리 셀)의 문턱전압이 가장 늦게 제3 문턱전압 레벨(PV3)까지 높아진다. 이 때문에, 제1 메모리 셀의 문턱전압이 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 높아지더라도, 제3 메모리 셀의 문턱전압을 제3 문턱전압 레벨(PV3)까지 상승시키기 위하여 MSB 프로그램 동작이 계속 진행된다. 이로 인해, 제1 메모리 셀들에는 간섭 한상이 발생하여 제1 메모리 셀들의 문턱전압들이 분포하는 제1 폭(W1)이 넓어진다. '10'데이터가 저장되는 메모리 셀들(이하, 제2 메모리 셀)의 문턱전압들이 분포하는 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 좁고, 제3 메모리 셀들의 문턱전압들이 분포하는 제3 폭(W2)은 제2 폭(W2)보다 좁다. In the process of performing the MSB program operation, a threshold voltage of a memory cell (hereinafter, referred to as a first memory cell) in which '01' data is stored is first raised to a first threshold voltage level PV1 and '00' data is stored. The threshold voltage of the memory cell (hereinafter, referred to as a third memory cell) is raised to the third threshold voltage level PV3 at the latest. For this reason, even if the threshold voltage of the first memory cell is increased to the first threshold voltage level PV1, the MSB program operation continues to raise the threshold voltage of the third memory cell to the third threshold voltage level PV3. . As a result, an interference limit is generated in the first memory cells so that the first width W1 in which the threshold voltages of the first memory cells are distributed is widened. The second width W2 in which the threshold voltages of the memory cells (hereinafter, referred to as the second memory cell) in which the '10' data is stored is smaller than the first width W1 and the threshold voltages of the third memory cells are distributed. 3 width W2 is narrower than 2nd width W2.

이러한 간섭 현상은 동일한 페이지에 포함된 메모리 셀들에 발생된다. 하지만, 다음 페이지에 포함된 메모리 셀들의 MSB 프로그램 동작을 실시할 때에도, 이미 MSB 프로그램 동작이 완료된 페이지의 메모리 셀들에 간섭 현상이 발생하여 문턱전압들이 분포하는 폭들이 보다 더 넓어지게 된다. Such interference occurs in memory cells included in the same page. However, even when performing the MSB program operation of the memory cells included in the next page, interference occurs in the memory cells of the page where the MSB program operation is already completed, and thus the widths of the threshold voltages become wider.

이러한 간섭 현상은 제1 메모리 셀들의 문턱전압들에 가장 큰 영향을 주기 때문에, 제1 메모리 셀들의 문턱전압들이 분포하는 제1 폭(W1)이 심하게 넓어진다. 이로 인해, 제1 메모리 셀에 저장된 데이터가 '01'이 아는 '10'으로 인식되는 오류가 발생될 수 있다.
Since the interference has the greatest influence on the threshold voltages of the first memory cells, the first width W1 in which the threshold voltages of the first memory cells are distributed is greatly widened. As a result, an error may be generated in which the data stored in the first memory cell is recognized as '10' which is not '01'.

본 발명은 데이터 저장을 위한 프로그램 동작 시 간섭 현상에 의해 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 제공한다.
The present invention provides a method of operating a semiconductor memory device that can prevent an error from occurring due to an interference phenomenon during a program operation for data storage.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법은 타겟 페이지의 LSB 프로그램 동작을 실시하는 단계와, 다음 페이지에 포함된 메모리 셀들의 MSB 데이터를 제1 문턱전압 레벨보다 높은 제2 또는 제3 문턱전압 레벨에 대응하는 MSB 데이터로 변경하기 위하여 다음 페이지의 MSB 프로그램 동작을 실시하는 단계, 및 타겟 페이지에 포함된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀들의 MSB 데이터를 제1 문턱전압 레벨에 대응하는 MSB 데이터로 변경하기 위하여 타겟 페이지의 MSB 프로그램 동작을 실시하는 단계를 포함한다. A method of operating a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention may include performing an LSB program operation on a target page, and performing a second or third threshold on which MSB data of memory cells included in a next page is higher than a first threshold voltage level. Performing the MSB program operation of the next page to change the MSB data corresponding to the voltage level, and changing the MSB data of the selected memory cells among the memory cells included in the target page to MSB data corresponding to the first threshold voltage level. Performing the MSB program operation of the target page.

다음 페이지의 MSB 프로그램 동작을 실시하기 전에, 다음 페이지의 LSB 프로그램 동작을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다. Before performing the MSB program operation of the next page, the method may further include performing the LSB program operation of the next page.

다음 페이지의 MSB 프로그램 동작은 타겟 페이지의 LSB 프로그램 동작을 실시한 후 LSB 데이터가 변경되지 않은 메모리 셀이 존재할 때 실시된다. 타겟 페이지의 LSB 프로그램 동작을 실시한 후 타겟 페이지에 포함된 메모리 셀들의 LSB 데이터가 모두 변한 경우, 타겟 페이지에 포함된 메모리 셀들의 MSB 데이터를 제1 문턱전압 레벨보다 높은 제2 또는 제3 문턱전압 레벨에 대응하는 MSB 데이터로 변경하기 위하여 타겟 페이지의 MSB 프로그램 동작을 실시하는 단계를 더 포함한다.
The MSB program operation of the next page is performed when there is a memory cell in which the LSB data is not changed after performing the LSB program operation of the target page. When all LSB data of the memory cells included in the target page is changed after the LSB program operation of the target page is changed, the second or third threshold voltage level higher than the first threshold voltage level of the MSB data of the memory cells included in the target page is changed. And performing an MSB program operation of the target page to change to MSB data corresponding to the.

반도체 메모리 장치의 동작 방법은 타겟 페이지와 인접한 다음 페이지의 프로그램 동작에 의해 타겟 페이지에서 메모리 셀들의 문턱전압이 상승하는 간섭 현상을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 데이터 저장 시 발생할 수 있는 오류를 방지하고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
The operation method of the semiconductor memory device may minimize the interference phenomenon in which the threshold voltages of the memory cells increase in the target page by the program operation of the next page adjacent to the target page. As a result, errors that may occur during data storage may be prevented and reliability may be improved.

도 1a 및 도 1b는 메모리 셀에 저장되는 데이터에 따라 달라지는 문턱전압의 레벨을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 메모리 블록의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1A and 1B are graphs for explaining levels of threshold voltages depending on data stored in a memory cell.
2 is a circuit diagram of a memory block for explaining a method of operating a semiconductor memory device of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device of the present invention.

도 2는 본 발명의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 메모리 블록의 회로도이다. 2 is a circuit diagram of a memory block for explaining a method of operating a semiconductor memory device of the present invention.

도 2를 참조하면, NAND 플래시 메모리 장치에서 메모리 어레이는 다수의 메모리 블록을 포함한다. 하나의 메모리 블록은 다수의 스트링들(ST)을 포함한다. 스트링들은 비트라인들(BL0 내지 BLk)과 각각 연결되고, 공통 소스(CS)와 공통으로 연결된다. 각각의 스트링(ST)은 비트라인(BL1)과 연결되는 드레인 셀렉트 트랜지스터, 공통 소스(CS)와 연결되는 소스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터와 소스 셀렉트 트랜지스터 사이에 직렬로 연결된 메모리 셀들을 포함한다. 여기서, 직렬 연결된 메모리 셀들은 메모리 셀 스트링이 되고, 드레인 셀렉트 트랜지스터는 메모리 셀 스트링을 비트라인에 연결시키는 스트링 연결 소자가 된다. 드레인 셀렉트 트랜지스터들의 게이트들은 드레인 셀렉트 라인(DSL)에 연결되고, 소스 셀렉트 트랜지스터들의 게이트들은 소스 셀렉트 라인(SSL)에 연결된다. 또한, 메모리 셀들의 게이트들은 워드라인들(WL0 내지 WLn)에 각각 연결된다. 한편, 하나의 워드라인(WL0)에 연결된 메모리 셀들은 페이지(PB)가 된다. 하나의 페이지(PG)는 짝수번째 비트라인들에 연결된 메모리 셀들을 포함하는 이븐 페이지와 홀수번째 비트라인들에 연결된 메모리 셀들을 포함하는 오드 페이지로 구분할 수 있다. 워드라인들(WL0 내지 WLn)에는 프로그램 동작을 위한 프로그램 전압과 프로그램 패스 전압이 인가되고, 비트라인들(BL0 내지 BLk)에는 메모리 셀들에 저장되는 데이터에 따라 프로그램 허용 전압 또는 프로그램 금지 전압이 선택적으로 인가된다. Referring to FIG. 2, in a NAND flash memory device, a memory array includes a plurality of memory blocks. One memory block includes a plurality of strings ST. The strings are connected to the bit lines BL0 to BLk, respectively, and are commonly connected to the common source CS. Each string ST includes a drain select transistor connected to the bit line BL1, a source select transistor connected to the common source CS, and memory cells connected in series between the drain select transistor and the source select transistor. Here, the memory cells connected in series become a memory cell string, and the drain select transistor becomes a string connection element connecting the memory cell string to a bit line. Gates of the drain select transistors are connected to the drain select line DSL, and gates of the source select transistors are connected to the source select line SSL. In addition, the gates of the memory cells are connected to the word lines WL0 to WLn, respectively. Meanwhile, memory cells connected to one word line WL0 become a page PB. One page PG may be divided into an even page including memory cells connected to even-numbered bit lines and an odd page including memory cells connected to odd-numbered bit lines. A program voltage and a program pass voltage for a program operation are applied to the word lines WL0 to WLn, and a program permission voltage or a program inhibit voltage is selectively applied to the bit lines BL0 to BLk according to data stored in memory cells. Is approved.

도 3은 본 발명의 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.  3 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device of the present invention.

도 3을 참조하면, 단계(S301)에서 타겟 페이지에 포함된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀들에 LSB 데이터를 저장하기 위하여 LSB 프로그램 동작을 실시한다. 구체적으로, 제1 워드라인(WL1)이 타겟 페이지로 설정되고, 제2 워드라인(WL2)이 타겟 페이지와 인접한 다음 페이지로 설정된 경우를 예로써 설명하기로 한다. LSB 프로그램 동작을 위해, 제1 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들 중 LSB 데이터가 변경되는 메모리 셀들과 연결된 비트라인들에는 프로그램 허용 전압(예, 접지 전압)이 인가되고, LSB 데이터가 변경되지 않는 메모리 셀들과 연결된 비트라인들에는 프로그램 금지 전압(예, 전원 전압)이 인가된다. 그리고, 제1 워드라인(WL1)에는 프로그램 전압이 인가되고 나머지 워드라인들(WL0, WL2~WLn)에는 프로그램 패스 전압이 인가된다. 프로그램 전압과 프로그램 허용 전압에 의해, 제1 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀들의 문턱전압들이 0V보다 높아지고, LSB 데이터가 '1'에서 '0'으로 변경된다. 상기의 동작에 의해 선택된 메모리 셀들에는 LSB 데이터가 '0'으로 저장된다. Referring to FIG. 3, in operation S301, an LSB program operation is performed to store LSB data in selected memory cells among memory cells included in a target page. Specifically, the case where the first word line WL1 is set as the target page and the second word line WL2 is set as the next page adjacent to the target page will be described as an example. For the LSB program operation, a program permission voltage (eg, a ground voltage) is applied to bit lines connected to memory cells of which LSB data is changed among memory cells connected to the first word line WL1, and the LSB data is not changed. A program inhibit voltage (eg, a power supply voltage) is applied to bit lines connected to the memory cells. The program voltage is applied to the first word line WL1 and the program pass voltage is applied to the remaining word lines WL0 and WL2 to WLn. Due to the program voltage and the program permission voltage, threshold voltages of selected memory cells among the memory cells connected to the first word line WL1 are higher than 0V, and the LSB data is changed from '1' to '0'. LSB data is stored as '0' in the memory cells selected by the above operation.

단계(S303)에서, 공지된 Re-program 방식으로 메모리 블록에 포함된 메모리 셀들을 데이터를 저장하는 경우, 이전 페이지에 해당하는 워드라인(WL0)의 MSB 프로그램 동작을 실시한 후 다음 페이지에 해당하는 제2 워드라인(WL2)의 LSB 프로그램 동작을 실시할 수 있다. In step S303, when data is stored in memory cells included in a memory block according to a known Re-program method, after performing an MSB program operation on a word line WL0 corresponding to a previous page, the second page corresponding to the next page may be used. The LSB program operation of the two word lines WL2 may be performed.

단계(S305)에서, 제1 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들의 LSB 데이터가 변경되었는지 확인한다. 구체적으로, 제1 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들이 모두 선택되어 LSB 프로그램 동작에 의해 모든 메모리 셀들의 문턱전압들이 모두 0V보다 높아졌는지를 확인한다. In operation S305, it is checked whether the LSB data of the memory cells connected to the first word line WL1 is changed. In detail, all of the memory cells connected to the first word line WL1 are selected to check whether the threshold voltages of all the memory cells are higher than 0V by the LSB program operation.

LSB 프로그램 동작에 의해 제1 워드라인(WL1)과 연결된 모든 메모리 셀들의 문턱전압들이 0V보다 높아졌다면, 제1 워드라인(WL1)과 연결된 메모리 셀들의 문턱전압은 제2 문턱전압 레벨(PV2)이나 제3 문턱전압 레벨(PV3)로 상승되어야 한다. When the threshold voltages of all the memory cells connected to the first word line WL1 are higher than 0 V by the LSB program operation, the threshold voltages of the memory cells connected to the first word line WL1 may be equal to or lower than the second threshold voltage level PV2. It must rise to the third threshold voltage level PV3.

따라서, 단계(S307)에서, 저장되는 데이터에 따라, 제1 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들 중 일부 메모리 셀들의 문턱전압을 제2 문턱전압 레벨(PV2)까지 상승시키고, 나머지 메모리 셀들의 문턱전압들을 제3 문턱전압 레벨(PV3)까지 상승시키기 위하여 MSB 프로그램 동작을 실시한다. 이 경우, 메모리 셀의 문턱전압을 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 상승시키기 위한 MSB 프로그램 동작이 불필요하므로, 이후 타겟 페이지인 제1 워드라인(WL1)의 프로그램 동작은 종료된다. Therefore, in operation S307, the threshold voltages of some of the memory cells connected to the first word line WL1 are raised to the second threshold voltage level PV2 according to the stored data, and the thresholds of the remaining memory cells are increased. The MSB program operation is performed to raise the voltages to the third threshold voltage level PV3. In this case, since the MSB program operation for raising the threshold voltage of the memory cell to the first threshold voltage level PV1 is unnecessary, the program operation of the first word line WL1 which is the target page is terminated.

제1 워드라인(WL1)과 연결된 메모리 셀들 중 일부 메모리 셀들의 문턱전압들만 LSB 프로그램 동작에 의해 0V보다 높아졌다면, 저장되는 데이터에 따라, 제1 워드라인(WL1)과 연결된 메모리 셀들 중 일부 메모리 셀들의 문턱전압은 제1 문턱전압 레벨(PV1)로 상승해야 한다. If only the threshold voltages of some of the memory cells connected to the first word line WL1 are higher than 0 V by the LSB program operation, some of the memory cells connected to the first word line WL1 may be stored according to the stored data. These threshold voltages must rise to the first threshold voltage level PV1.

단계(S309)에서, 저장되는 데이터에 따라 제1 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들 중 MSB 데이터가 변경되는 메모리 셀이 존재하는지 검출한다. 이는 MSB 데이터에 따라 문턱전압이 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 상승해야 하는 메모리 셀이 존재하는지를 검출하기 위해서이다. 만일, 문턱전압이 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 상승해야 하는 메모리 셀이 존재하지 않는다면, 프로그램 동작은 종료될 수 있다. In operation S309, it is detected whether there is a memory cell whose MSB data is changed among memory cells connected to the first word line WL1 according to the stored data. This is to detect whether there is a memory cell whose threshold voltage must rise to the first threshold voltage level PV1 according to the MSB data. If there is no memory cell whose threshold voltage must rise to the first threshold voltage level PV1, the program operation may be terminated.

문턱전압이 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 상승해야 하는 메모리 셀이 존재하는 경우, 단계(S311)에서 제2 워드라인(WL2)에 연결된 메모리 셀들로 저장되는 MSB 데이터에 따라 문턱전압이 제2 또는 제3 문턱전압 레벨(PV2, PV3)까지 상승해야 하는 메모리 셀이 존재하는지 검출한다. If there is a memory cell in which the threshold voltage must rise to the first threshold voltage level PV1, the threshold voltage is increased according to the MSB data stored in the memory cells connected to the second word line WL2 in step S311. Alternatively, it is detected whether there is a memory cell that needs to rise to the third threshold voltage levels PV2 and PV3.

문턱전압이 제2 또는 제3 문턱전압 레벨(PV2, PV3)까지 상승해야 하는 메모리 셀이 존재하다면, 제1 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 문턱전압을 제1 문턱전압 레벨(PV1)로 상승시키기 위한 프로그램 동작 전에, 단계(S313)에서 제2 워드라인(WL2)에 연결된 메모리 셀들 중 일부 메모리 셀들의 문턱전압을 제1 문턱전압 레벨(PV1)보다 높은 제2 문턱전압 레벨(PV2) 또는 제3 문턱전압 레벨(PV3)로 상승시키기 위한 MSB 프로그램 동작을 먼저 실시한다. 이에 따라, 제2 워드라인(WL2)과 연결된 메모리 셀들 중 일부 메모리 셀들의 MSB 데이터가 제1 문턱전압 레벨보다 높은 제2 또는 제3 문턱전압 레벨에 대응하는 MSB 데이터로 변경된다. If there are memory cells whose threshold voltages must rise to the second or third threshold voltage levels PV2 and PV3, the threshold voltages of the selected memory cells among the memory cells connected to the first word line WL1 may be set to the first threshold voltage level. Before the program operation for raising to PV1, in operation S313, the threshold voltages of some of the memory cells connected to the second word line WL2 are set to a second threshold voltage level higher than the first threshold voltage level PV1. The MSB program operation for raising to the PV2 or the third threshold voltage level PV3 is first performed. Accordingly, the MSB data of some of the memory cells connected to the second word line WL2 is changed to MSB data corresponding to the second or third threshold voltage level higher than the first threshold voltage level.

이후, 단계(S315)에서, 제1 워드라인(WL1)과 연결된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀들의 문턱전압들을 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 상승시키기 위하여 MSB 프로그램 동작을 실시한다. 이에 따라, 선택된 메모리 셀들의 MSB 데이터가 제1 문턱전압 레벨(PV1)에 대응하는 MSB 데이터로 변경된다. In operation S315, an MSB program operation is performed to increase threshold voltages of selected memory cells among the memory cells connected to the first word line WL1 to the first threshold voltage level PV1. Accordingly, MSB data of the selected memory cells are changed to MSB data corresponding to the first threshold voltage level PV1.

단계(S311)에서, 제2 워드라인(WL2)에 연결된 메모리 셀들 중 문턱전압이 제2 또는 제3 문턱전압 레벨(PV2, PV3)까지 상승해야 하는 메모리 셀이 존재하지 않는 것으로 검출된 경우, 제2 워드라인(WL2)의 MSB 프로그램 동작을 실시하지 않고, 제1 워드라인(WL1)의 선택된 메모리 셀들의 문턱전압을 제1 문턱전압 레벨(PV1)까지 상승시키기 위해 MSB 프로그램 동작을 실시하는 단계(S315)를 실시한다. In operation S311, when it is detected that there is no memory cell to which the threshold voltage of the memory cells connected to the second word line WL2 should rise to the second or third threshold voltage levels PV2 and PV3, Performing an MSB program operation to raise the threshold voltages of the selected memory cells of the first word line WL1 to the first threshold voltage level PV1 without performing the MSB program operation of the second word line WL2 ( S315) is performed.

이렇게, 타겟 페이지(WL1)와 인접한 다음 페이지(WL2)에 포함된 메모리 셀의 문턱전압을 프로그램 동작으로 높은 레벨까지 미리 상승시킨 후, 타겟 페이지(WL1)에 포함된 메모리 셀의 문턱전압을 프로그램 동작으로 낮은 레벨까지 상승시킴으로써, 다음 페이지(WL2)의 프로그램 동작에 의해 발생하는 간섭 현상으로 인하여 타겟 페이지(WL1)에서 메모리 셀의 문턱전압이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 변하는 것을 방지할 수 있다.
In this manner, the threshold voltage of the memory cell included in the next page WL2 adjacent to the target page WL1 is previously raised to a high level by a program operation, and then the threshold voltage of the memory cell included in the target page WL1 is programmed. By increasing the level to a low level, it is possible to prevent the threshold voltage of the memory cell from changing from the low level to the high level in the target page WL1 due to the interference caused by the program operation of the next page WL2.

PG : 페이지 ST : 스트링
CS : 공통 소스 BL0~BLk : 비트라인
WL0~WLn : 워드라인 DSL : 드레인 셀렉트 라인
SSL : 소스 셀렉트 라인
PG: Page ST: String
CS: Common Source BL0 ~ BLk: Bitline
WL0 ~ WLn: Word line DSL: Drain select line
SSL: source select line

Claims (4)

타겟 페이지의 LSB 프로그램 동작을 실시하는 단계;
다음 페이지에 포함된 메모리 셀들의 MSB 데이터를 제1 문턱전압 레벨보다 높은 제2 또는 제3 문턱전압 레벨에 대응하는 MSB 데이터로 변경하기 위하여 상기 다음 페이지의 MSB 프로그램 동작을 실시하는 단계; 및
상기 타겟 페이지에 포함된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀들의 MSB 데이터를 상기 제1 문턱전압 레벨에 대응하는 MSB 데이터로 변경하기 위하여 상기 타겟 페이지의 MSB 프로그램 동작을 실시하는 단계를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
Performing an LSB program operation on a target page;
Performing the MSB program operation of the next page to change the MSB data of the memory cells included in the next page to MSB data corresponding to the second or third threshold voltage level higher than the first threshold voltage level; And
Performing an MSB program operation on the target page to change the MSB data of the selected memory cells among the memory cells included in the target page to MSB data corresponding to the first threshold voltage level. Way.
제 1 항에 있어서,
상기 다음 페이지의 상기 MSB 프로그램 동작을 실시하기 전에, 상기 다음 페이지의 LSB 프로그램 동작을 실시하는 단계를 더 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 1,
And performing the LSB program operation of the next page before performing the MSB program operation of the next page.
제 1 항에 있어서,
상기 다음 페이지의 상기 MSB 프로그램 동작은 상기 타겟 페이지의 상기 LSB 프로그램 동작을 실시한 후 LSB 데이터가 변경되지 않은 메모리 셀이 존재할 때 실시되는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 1,
And the MSB program operation of the next page is performed when a memory cell in which LSB data is not changed after the LSB program operation of the target page exists.
제 3 항에 있어서,
상기 타겟 페이지의 상기 LSB 프로그램 동작을 실시한 후 상기 타겟 페이지에 포함된 메모리 셀들의 상기 LSB 데이터가 모두 변한 경우, 상기 타겟 페이지에 포함된 메모리 셀들의 MSB 데이터를 상기 제1 문턱전압 레벨보다 높은 상기 제2 또는 제3 문턱전압 레벨에 대응하는 MSB 데이터로 변경하기 위하여 상기 타겟 페이지의 MSB 프로그램 동작을 실시하는 단계를 더 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 3, wherein
When all the LSB data of the memory cells included in the target page is changed after performing the LSB program operation of the target page, the MSB data of the memory cells included in the target page is higher than the first threshold voltage level. And performing an MSB program operation of the target page to change to MSB data corresponding to a second or third threshold voltage level.
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