半导体器件及其操作方法
【专利说明】半导体器件及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年3月6日提交的、申请号为10-2014-0026750的韩国专利申请的优先权，其全部公开通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明的各种示例性实施例总体上涉及一种半导体器件及其操作方法，并且更具体地涉及半导体器件的恢复操作。
【背景技术】
[0004]半导体器件可以包括用于储存数据的存储器单元阵列。存储器单元阵列由存储块组成，以及存储块由存储器单元组成。
[0005]非易失性存储器件可以基于其良好的数据保持特性来保持数据，而不随时间丢失。然而，数据保持特性会随时间恶化。结果，非易失性半导体器件可能随时间的推移而变得不可靠。
[0006]为了防止由数据保持特性的恶化而引起的可靠性降低，可以以预定时间间隔对存储块执行刷新操作。当在刷新操作期间存储块已恶化至预定水平之外时，可以将恶化的存储块的数据移动至另一个存储块，而对恶化的存储块可以不作处理。
【发明内容】
[0007]本发明的示例性实施例涉及一种能够防止存储块的电特性的恶化的半导体器件及其操作方法。
[0008]根据本发明的一个实施例的半导体器件可以包括:多个存储块，所述多个存储块中的每个包括多个存储器单元；电路组，适于对所述多个存储块之中的选中的存储块执行编程操作、读取操作和擦除操作；以及控制电路，适于在对选中的存储块执行编程操作之前控制电路组来将选中的存储块的存储器单元编程在修复模式下，其中具有修复模式的存储器单元包括交替布置的被擦除的存储器单元和被编程的存储器单元。
[0009]操作半导体器件的方法可以包括以下步骤:以预定时间间隔检查选中的存储块的刷新操作时间是否小于临界时间；当刷新操作时间大于临界时间时，基于错误校正码(ECC)的使用来检查选中的存储块中是否出现错误；iECC的使用小于临界量时，终止刷新操作；以及当ECC的使用大于临界量时，将数据从选中的存储块移动至另一个存储块；擦除选中的存储块并且将选中的存储块中的存储器单元编程在修复模式下，其中具有修复模式的存储器单元包括交替布置的擦除的存储器单元和编程的存储器单元；以及将选中的存储块的刷新操作时间复位。
[0010]根据本发明的一个实施例的操作半导体器件的方法可以包括以下步骤:响应于与选中的存储块的擦除操作相关的命令信号而判断是否将所述选中的存储块编程在修复模式下；当判断的结果确定为对修复模式进行编程时，擦除选中的存储块且将所述选中的存储块编程在修复模式下；以及当判断的结果确定为不对修复模式进行编程时，保持选中的存储块的前一操作状态；响应于与选中的存储块的编程操作相关的命令信号而擦除选中的存储块；以及对擦除的存储块执行编程操作。
【附图说明】
[0011]图1是说明根据本发明的一个实施例的半导体系统的示意图；
[0012]图2是说明图1中所示的半导体器件的视图；
[0013]图3是说明图2中所示的存储块的电路图；
[0014]图4是说明根据本发明的一个实施例的刷新操作的流程图；
[0015]图5是说明根据本发明的一个实施例的修复模式的视图；
[0016]图6是说明根据本发明的一个实施例的擦除和编程方法的流程图；以及
[0017]图7是说明根据本发明的另一个实施例的擦除和编程方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]在下文中，将参见附图详细描述本发明的各种示例性实施例。提供附图以使得本领域的普通技术人员能够根据本发明的示例性实施例来制造和使用本发明。整个本公开中，附图标记直接对应于本发明的各个附图和实施例中的相同标记的部件。还应注意的是，在本说明书中“连接/耦接”不仅表示一个部件与另一个部件直接耦接，而且还表示一个部件经由中间部件与另一个部件间接耦接。另外，只要未在句子中特意提及，单数形式可以包括复数形式，并且反之亦然。
[0019]图1是说明根据本发明的一个实施例的半导体系统的示意图。
[0020]参见图1，半导体系统1000可以包括储存数据DATA的半导体器件1100和控制半导体器件1100的控制器件1200。例如，控制器件1200可以响应于从外部设备施加的命令而将命令信号CMD和地址ADD输出至半导体器件1100。半导体器件1100可以响应于命令信号CMD和地址ADD而执行编程、读取和擦除操作。另外，半导体器件1100和控制器件1200可以互相交换数据DATA。
[0021]图2是说明图1中所示的半导体器件的视图。
[0022]参见图2，半导体器件1100可以包括储存数据的存储器单元阵列110、执行存储器单元阵列110的编程、读取和擦除操作的电路组120以及控制电路组120的控制电路130。
[0023]存储器单元阵列110可以包括多个存储块，所述多个存储块可以都具有相同的配置。将参见图3来详细描述存储块。
[0024]电路组120可以包括电压发生器21、行解码器22、页面缓冲器23、列解码器24和输入/输出电路25。
[0025]电压发生器21可以响应于操作命令信号0P_CMD而产生具有不同电平的操作电压。操作命令信号0P_CMD可以包括编程命令信号、读取命令信号和擦除命令信号。例如，电压发生器21可以产生擦除电压Vera、编程电压Vpgm、读取电压Vread、通过电压Vpass以及具有各种电平的其它电压。可以将擦除电压Vera传送至选中的存储块，以及可以将包括编程电压Vpgm、读取电压Vread和通过电压Vpass的其它电压施加至行解码器22。
[0026]行解码器22可以响应于行地址RADD而选择包括在存储器单元阵列110中的存储块中的一个存储块以及将操作电压传送至与选中的存储块耦接的字线WL、漏极选择线DSL和源极选择线SSL。
[0027]页面缓冲器23可以经由位线BL耦接至存储块。页面缓冲器23可以与选中的存储块交换数据以及暂时储存在编程、读取和擦除操作期间传送至此的数据。
[0028]列解码器24可以响应于列地址CADD而与页面缓冲器23交换数据。
[0029]输入/输出电路25可以将外部传送的命令信号CMD和地址ADD传送至控制电路130。输入/输出电路可以从外部(例如,外部设备)接收数据DATA以及将接收的数据传送至列解码器24。输入/输出电路可以从列解码器24接收数据，以及将接收的数据输出作为数据DATA或将接收的数据传送至控制电路130。
[0030]控制电路130可以响应于命令信号CMD和地址ADD而控制电路组120。当接收与擦除操作相关的命令信号CMD时，控制电路130可以控制电路组120来擦除选中的存储块并且使用包括修复模式的数据对选中的存储块临时编程。例如，在刷新操作期间，控制电路130可以控制电路组120以将数据从选中的存储块移动至另一个存储块、擦除选中的存储块、并且使用包括修复模式的数据来对擦除的存储块编程。
[0031]在另一个实例中，当接收针对使用具有修复模式的数据编程的存储块的主编程操作命令时，控制电路130可以控制电路组120来擦除对应的存储块且使用主编程操作的数据对擦除的存储块编程。修复模式可以指被编程在多个存储器单元中使得擦除的存储器单元和编程的存储器单元可以被交替布置的数据模式。
[0032]图3是说明图2中所示的存储块的电路图。
[0033]图3说明了多个存储块中的一个。由于存储块具有相同的结构，所以为了简洁，仅在图3中示出存储块中的