[发明专利]半导体器件及其操作方法

说明书

一种半导体器件的操作方法包括：将读取电压施加至多个存储块之中的选定存储块的选定字线，所述多个存储块包括耦接在位线与源极线之间的单元串；通过在选定存储块的单元串中形成通道来检测源极线的电压；将源极线的电压与对应于选定存储块的参考电压进行比较；以及当作为比较的结果源极线的电压大于参考电压时，对耦接至选定字线的存储单元执行最低有效位(LSB)读取操作，并且当作为比较的结果源极线的电压小于参考电压时，对存储单元执行最高有效位(MSB)读取操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年11月4日提交的申请号为10-2014-0152398的韩国专利申请的优先权，其全部内部通过引用合并于此。

技术领域

各种示例性实施例总体涉及一种半导体器件及其操作方法，更具体地，涉及一种包括源极线电压检测电路的半导体器件的读取操作方法。

背景技术

半导体器件包括储存数据的多个存储单元。存储单元包括储存一般数据的正常存储单元以及储存半导体器件操作所必须的各种类型的数据的标记单元(flag cell)。

单级单元(SLC)是其中储存一位数据的存储单元。多级单元(MLC)是其中储存两位或更多位数据的存储单元。单级单元可以基于阈值电压分布而划分成擦除状态或编程状态。多级单元可以基于阈值电压分布而划分成擦除状态或多个编程状态中的一个。

当对多级单元编程时，可以执行最低有效位(LSB)编程操作和最高有效位(MSB)编程操作以减小阈值电压分布的宽度。指示LSB编程操作或MSB编程操作是否被执行的数据(在下方称为“LSB/MSB完成数据”)被储存在每个页的标记单元中。页可以指耦接至相同字线的一组存储单元。

当LSB/MSB完成数据被储存在标记单元中时，标记单元的LSB/MSB完成数据可以在包括标记单元的页的读取操作期间被首先读取，并且可以从读取数据判断是否对页完成执行LSB编程操作或MSB编程操作。

然而，由于每个页包括储存LSB/MSB完成数据的标记单元，因此存在对存储单元阵列的尺寸可以减小多少的限制。

发明内容

实施例针对一种能够通过使用源极线的电压或电流代替LSB/MSB完成数据(即，不使用储存LSB/MSB完成数据的标记单元)来执行读取操作的半导体器件及其操作方法。

根据本发明的实施例的半导体器件的操作方法可以包括：将读取电压施加至多个存储块之中的选定存储块的选定字线，所述多个存储块包括耦接在位线与源极线之间的单元串；通过在选定存储块的单元串中形成通道来检测源极线的电压；将源极线的电压与对应于选定存储块的参考电压进行比较；以及当作为比较的结果源极线的电压大于参考电压时对耦接至选定字线的存储单元执行最低有效位(LSB)读取操作，并且当作为比较的结果源极线的电压小于参考电压时对存储单元执行最高有效位(MSB)读取操作。

根据本发明的实施例的半导体器件的操作方法可以包括：将读取电压施加至多个存储块之中的选定存储块的选定字线，所述多个存储块包括耦接在位线与源极线之间的单元串；通过在选定存储块的单元串中形成通道来检测源极线的电流；将源极线的电流与对应于选定存储块的参考电流进行比较；以及当作为比较的结果源极线的电流大于参考电流时对耦接至选定字线的存储单元执行最低有效位(LSB)读取操作，并且当作为比较的结果源极线的电流小于参考电流时对存储单元执行最高有效位(MSB)读取操作。