半导体存储器设备及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体存储器设备及其操作方法。所述半导体存储器设备包括：存储单元块，其被配置成具有存储单元组；外围电路，其被配置用于通过向所述存储单元组中的存储单元供给读取电压来读取数据；故障检测电路，其被配置用于根据所述外围电路读取的数据执行存储单元组的合格/故障检验操作；以及控制电路，其被配置用于在根据所述合格/故障检验操作判定出一个或多个存储单元组故障的情况下控制所述外围电路和所述故障检测电路使用不同于所述读取电压的补偿读取电压再次执行关于所述存储单元组的读取操作。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2012年8月29日提交的韩国专利申请10-2012-0095084的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种具有高读取速率的。
技术介绍
最近，一种可编程且电可擦但无需更新功能的非易失性存储器设备已被广泛使用。因此，使非易失性存储器设备具有改进的可靠性和/或改进的读取速率是有利的。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例可提供一种用于提高读取操作的可靠性和/或速率的。根据本专利技术的一个实施例的半导体存储器设备包括:存储单元块，其被配置成具有存储单元组；外围电路，其被配置用于通过向所述存储单元组中的存储单元供给读取电压来读取数据；故障检测电路，其被配置用于根据所述外围电路读取的数据执行存储单元组的合格/故障检验操作；以及控制电路，其被配置用于在根据所述合格/故障检验操作判定出一个或多个存储单元组故障的情况下控制所述外围电路和所述故障检测电路使用不同于所述读取电压的补偿读取电压再次执行关于所述存储单元组的读取操作。根据本专利技术的另一实施例的半导体存储器设备包括:存储单元块，其被配置成包括存储单元；电压供给电路，其被配置用于在读取操作中向所述存储单元块的字线供给读取电压；页缓冲器电路，其被配置用于包括用于在执行所述读取操作时读取所述存储单元中的数据和存储所述读取的数据的页缓冲器组；故障检测电路，其被配置用于根据存储在所述页缓冲器组中的所述读取的数据执行关于各个页缓冲器组的合格/故障检验操作；以及控制电路，其被配置用于在根据所述合格/故障检验操作判定出存储在一个或多个页缓冲器组中的所述读取的数据故障的情况下控制所述电压供给电路和所述页缓冲器电路使用低于所述读取电压的补偿读取电压再次执行关于所述存储单元块的读取操作。根据本专利技术的一个实施例的操作半导体存储器设备的方法包括:使用读取电压执行读取操作；执行关于各个存储单元组的合格/故障检验操作；以及，在根据所述合格/故障检验操作判定出一个或多个存储单元组被判定为故障的情况下，使用低于所述读取电压的补偿读取电压再次执行所述读取操作。此处，在先前的合格/故障检验操作中被判定为合格的存储单元组在所述合格/故障检验操作中被判定为合格。根据本专利技术的另一实施例的操作半导体存储器设备的方法包括:使用第一读取电压组读取包括存储单元组的存储单元块中的数据；执行关于各个存储单元组的合格/故障检验操作；以及，在根据所述合格/故障检验操作判定出一个或多个存储单元组故障的情况下，使用低于所述第一读取电压组的第二读取电压组再次读取包括被判定为故障的存储单元组的所述存储单元块中的数据，并再次执所述合格/故障检验操作。本专利技术的半导体存储器设备可通过使用低于先前读取操作中所用的读取电压的补偿读取电压对故障的存储单元组重复读取操作来提高读取操作的可靠性，并且可通过跳过对合格的存储单元组重复读取操作的步骤来提高读取操作的速率。【附图说明】结合附图参照下文的详细描述，本专利技术的上述和其它特征和优点将变得更为清楚，在附图中:图1为示出根据一些实施例的半导体存储器设备的框图；图2为示出根据一些实施例的半导体存储器设备的操作的流程图；图3示出根据一些实施例的半导体存储器设备的阈值电压分布；以及图4示出根据一些实施例的半导体存储器设备的操作。【具体实施方式】下文将参照附图更为详细地阐明本专利技术的一些实施例。尽管已参照本专利技术的大量说明性实施例对实施例进行了描述，但是应理解，本领域的技术人员可设计出大量的其它改型和实施例，这些改型和实施例也将属于本专利技术原理的精神和范围内。非易失性存储器设备可实现电编程和擦除操作，并可根据电子的运动通过向薄氧化层提供的电场改变存储单元的阈值电压来执行编程操作和擦除操作。此处，编程操作可包括将电子存储在存储单元的浮动栅中的操作，而擦除操作可包括排出浮动栅中的电子的操作。读取操作可通过感测相对于非易失性存储器设备中已编程存储单元的阈值电压的数据来执行。非易失性存储器设备可包括:具有用于存储数据的矩阵型存储单元的存储单元阵列；以及用于将数据编程到存储单元或从存储单元读取数据的页缓冲器。页缓冲器可包括:耦合到存储单元的一对位线；用于临时存储将要编程到存储单元阵列的数据或临时存储从存储单元读取的数据的寄存器；用于感测位线或寄存器的电压的感测节点；以及用于控制位线和感测节点之间的耦合的位线选择段。因为在将数据编程之后，随着时间的流逝，电子会从浮动栅排出，所以非易失性存储器设备中的存储单元的阈值电压会变低。因此，编程数据会不同于读取操作中的读取数据，从而读取操作会产生错误。图1为示出根据一些实施例的半导体存储器设备的框图。在图1中，半导体存储器设备可包括存储单元块110、页缓冲器电路120、电压供给电路130、X译码器140、故障检测电路150和控制电路160。存储单元块110可包括存储器串ST。可将存储器串ST并联耦合在位线BLl至BLk和公共源极线CSL之间。各个存储器串ST可包括漏极选择晶体管DST、存储单元MCO至MCn和源极选择晶体管SST。可将存储单元块110中的存储单元分组成对应于页缓冲器电路120中的页缓冲器组的存储单元组。页缓冲器电路120可包括页缓冲器PB。可将各个页缓冲器PB耦合到存储单元块110的位线BLl至BLk。尽管在图1中仅将一个位线耦合到一个页缓冲器，但是在一些实施例中，可将两个或更多的位线耦合到一个页缓冲器。可将页缓冲器PB分组成页缓冲器组PBGO至PBGj。也就是说，可将页缓冲器电路120中的一些页缓冲器定义为一个页缓冲器组。此外，可将对应于各个页缓冲器组PBGO至PBGj的存储单元分组成存储单元组。在执行读取操作时，响应于从控制电路160输出的页缓冲器控制信号PB_signal，页缓冲器电路120可通过存储单元块110的位线BLl-BLk感测所选存储单元的阈值电压，并将感测结果存储为读取的数据。在读取操作中将读取电压设定为补偿读取电压之后，当对其它页缓冲器组PBGO-PBGj执行再读取操作时，页缓冲器电路120可跳过对被判定为已通过先前读取操作的页缓冲器组PBGO-PBGj的再读取操作。通过仅对在先前读取操作中被判定为故障的页缓冲器组PBGO-PBGj执行再读取操作，页缓冲器电路120还可存储新的读取数据。在执行读取操作时，电压供给电路130可响应于从控制电路160输出的电压供给电路控制信号VC_signal生成读取电压Vread和合格电压Vpass。此外,在执行读取操作时，电压供给电路130可响应于电压供给电路控制信号VC_signal来调节和输出读取电压Vread的电压电平。X译码器140可根据从控制电路160接收的行地址RADD将读取电压Vread、合格电压Vpass和操作电压输送到存储单元块110中的字线WLO至WL31以及选择线SSL和DSL。在执行读取操作时，故障检测电路150可对各个页缓冲器组PBGO-PBGj执行故障位检测操作。在一些实施例中，故障检测电路150可对各个页缓冲器组PBGO-PBGj执行故障位检测操作、使用存储在各个页缓冲器组PBGO-PBGj中所包括的页缓冲器PB中的读取数据对读取数据中的故障位进行检测和计数、将所计数的故障位的数量与可校正位的数量进行比较、以及基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储器设备，包括：存储单元块，其被配置成具有存储单元组；外围电路，其被配置用于通过向所述存储单元组中的存储单元供给读取电压来读取数据；故障检测电路，其被配置用于根据所述外围电路读取的数据执行所述存储单元组的合格/故障检验操作；以及控制电路，其被配置用于：在根据所述合格/故障检验操作判定出一个或多个存储单元组故障的情况下，控制所述外围电路和所述故障检测电路使用不同于所述读取电压的补偿读取电压再次执行关于所述存储单元组的读取操作。

【技术特征摘要】
2012.08.29 KR 10-2012-00950841.一种半导体存储器设备，包括: 存储单元块，其被配置成具有存储单元组； 外围电路，其被配置用于通过向所述存储单元组中的存储单元供给读取电压来读取数据； 故障检测电路，其被配置用于根据所述外围电路读取的数据执行所述存储单元组的合格/故障检验操作；以及 控制电路，其被配置用于:在根据所述合格/故障检验操作判定出一个或多个存储单元组故障的情况下，控制所述外围电路和所述故障检测电路使用不同于所述读取电压的补偿读取电压再次执行关于所述存储单元组的读取操作。2.如权利要求1所述的半导体存储器设备，其中所述外围电路包括: 电压供给电路，其被配置用于响应于从所述控制电路输出的电压供给电路控制信号生成所述读取电压或所述补偿读取电压； X译码器，其被配置用于根据行地址将所述电压供给电路生成的所述读取电压或所述补偿读取电压供给所述存储单元块的所选字线；以及 页缓冲器电路，其被配置用于读取和存储所述存储单元组中所包括的存储单元的数据。3.如权利要求2所述的半导体存储器设备，其中所述页缓冲器电路包括对应于所述存储单元组的页缓冲器组。`4.如权利要求3所述的半导体存储器设备，其中所述故障检测电路使用存储在各个页缓冲器组内的页缓冲器中的数据检测数据的故障位并对所述检测到的故障位进行计数。5.如权利要求4所述的半导体存储器设备，其中所述故障检测电路将所述计数的故障位的数量与通过纠错电路可校正位的数量进行比较，并且根据比较结果输出合格/故障信号。6.如权利要求4所述的半导体存储器设备，其中所述控制电路根据所述合格/故障信号控制外围电路检测所述存储单元组的合格/故障，使用低于所述读取电压的补偿读取电压再次读取被判定为故障的存储单元组中的数据，以及存储所读取的数据。7.一种半导体存储器设备，包括: 存储单元块，其被配置成包括存储单元； 电压供给电路，其被配置用于在读取操作中向所述存储单元块的字线供给读取电压；页缓冲器电路，其被配置成包括用于在执行所述读取操作时读取所述存储单元中的数据和存储所读取的数据的页缓冲器组； 故障检测电路，其被配置用于根据存储在所述页缓冲器组中的所述读取的数据执行关于各个页缓冲器组的合格/故障检验操作；以及 控制电路，其被配置用于:在根据所述合格/故障检验操作判定出存储在一个或多个页缓冲器组中的所述读取的数据故障的情况下，控制所述电压供给电路和所述页缓冲器电路使用低于所述读取电压的补偿读取电压再次执行关于所述存储单元块的读取操作。8.如权利要求7所述的半导体存储器设备，其中所述存储单元块包括所述页缓冲器组中的存储单元组。9.如权利要求7所述的半导体存储器设备，其中所述故障检测电路使用存储在各个页缓冲器组内的页缓冲器中的所述读取的数据检测所述读取的数据的故障位，并对检测到的故障位进行计数。10.如权利要求9所述的半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炯珉，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR