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KR20100027784A - Erasing method and soft program method of non volatile memory device - Google Patents

Erasing method and soft program method of non volatile memory device Download PDF

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KR20100027784A
KR20100027784A KR1020080086834A KR20080086834A KR20100027784A KR 20100027784 A KR20100027784 A KR 20100027784A KR 1020080086834 A KR1020080086834 A KR 1020080086834A KR 20080086834 A KR20080086834 A KR 20080086834A KR 20100027784 A KR20100027784 A KR 20100027784A
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South Korea
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cell
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dummy cell
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KR1020080086834A
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노금환
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

PURPOSE: An erase and a soft-programming method of a non-volatile memory device are provided to prevent the cell current of a dummy cell from reducing without performing a soft-program operation to the dummy cell. CONSTITUTION: An erase operation is performed to a dummy cell and memory cells(310). An erase verification operation is performed to the cells(320). A soft-program operation is performed to the memory cells(330). The soft-program verification operation is performed to the memory cells(340). The dummy cell includes a drain side dummy cell connected between the memory cell and a drain selection transistor and a source side dummy cell connected between the memory cell and a source selection transistor.

Description

불휘발성 메모리 장치의 소거 방법 및 소프트 프로그램 방법{Erasing method and soft program method of non volatile memory device}Erasing method and soft program method of non volatile memory device

본원 발명은 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법 및 소프트 프로그램 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an erase method and a soft program method of a nonvolatile memory device.

최근 들어 전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능하고, 일정 주기로 데이터를 재작성해야하는 리프레시(refresh) 기능이 필요 없는 불휘발성 메모리 소자에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, there is an increasing demand for a nonvolatile memory device that can be electrically programmed and erased and that does not require a refresh function to rewrite data at regular intervals.

상기 불휘발성 메모리 셀은 전기적인 프로그램/소거 동작이 가능한 소자로서 얇은 산화막에 인가되는 강한 전기장에 의해 전자가 이동하면서 셀의 문턱전압을 변화시켜 프로그램 및 소거 동작을 수행한다. 이때 플로팅 게이트에 전자를 채워넣는 동작이 프로그램 동작, 플로팅 게이트에 채워진 전자를 방전시키는 동작을 소거 동작이라 한다.The nonvolatile memory cell is an electric program / eraseable device that performs program and erase operations by changing a threshold voltage of a cell while electrons are moved by a strong electric field applied to a thin oxide film. In this case, an operation of filling electrons into the floating gate is a program operation, and an operation of discharging electrons filled in the floating gate is called an erase operation.

상기 불휘발성 메모리 장치는 통상적으로 데이터가 저장되는 셀들이 매트릭스 형태로 구성된 메모리 셀 어레이, 상기 메모리 셀 어레이의 특정 셀들에 대하여 메모리를 기입하거나 특정 셀에 저장되었던 메모리를 독출하는 페이지 버퍼를 포함 한다. 상기 페이지 버퍼는 특정 메모리 셀과 접속된 비트라인 쌍, 메모리 셀 어레이에 기록할 데이터를 임시저장하거나, 메모리 셀 어레이로부터 특정 셀의 데이터를 독출하여 임시 저장하는 레지스터, 특정 비트라인 또는 특정 레지스터의 전압 레벨을 감지하는 감지노드, 상기 특정 비트라인과 감지노드의 접속여부를 제어하는 비트라인 선택부를 포함한다.The nonvolatile memory device typically includes a memory cell array having cells in which data is stored in a matrix form, and a page buffer for writing a memory to a specific cell of the memory cell array or reading a memory stored in the specific cell. . The page buffer may include a pair of bit lines connected to a specific memory cell, a register for temporarily storing data to be written to the memory cell array, or a register for reading and temporarily storing data of a specific cell from the memory cell array, a voltage of a specific bit line or a specific register. It includes a sensing node for sensing a level, a bit line selection unit for controlling the connection of the specific bit line and the sensing node.

이러한 불휘발성 메모리 장치의 메모리 셀 어레이 구조에 있어서, 더미 셀을 추가한 형태의 셀 어레이 구조가 최근 사용되고 있다. 즉, 소스측 메모리 셀의 외곽 및 드레인측 메모리 셀의 외곽에 메모리 셀을 추가하여 더미 셀로 활용하는 것이다. 이는 최외곽 메모리 셀의 경우 프로그램 디스터브(disturb)가 잘 발생하고, 사이클링 특성, 리텐션 특성에 취약하여 이를 보완하기 위함이다. 이러한 셀 어레이 구조를 갖는 불휘발성 메모리 장치의 동작에 따르면 프로그램/소거 횟수가 증가할수록 더미 셀에 의하여 셀 전류가 감소하는 문제점이 있다. In the memory cell array structure of such a nonvolatile memory device, a cell array structure in which dummy cells are added is recently used. In other words, the memory cell is added to the outside of the source memory cell and the outside of the drain memory cell to be used as a dummy cell. This is to compensate for the occurrence of program disturb in the outermost memory cell and to be vulnerable to cycling characteristics and retention characteristics. According to the operation of the nonvolatile memory device having the cell array structure, the cell current decreases due to the dummy cell as the number of programs / erases increases.

전술한 문제점에 따라 본원 발명이 해결하고자 하는 과제는 더미 셀에 대해서는 소프트 프로그램 동작을 수행하지 않는 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법 및 소프트 프로그램 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an erase method and a soft program method of a nonvolatile memory device that do not perform a soft program operation on a dummy cell.

전술한 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법은 더미 셀 및 메모리 셀들에 대하여 소거 동작을 수행하는 단계와, 상기 셀들에 대하여 소거 검증 동작을 수행하는 단계와, 상기 메모리 셀들에 대하여 소프트 프로그램 동작을 수행하는 단계와, 상기 메모리 셀들에 대하여 소프트 프로그램 검증 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The erase method of the nonvolatile memory device of the present invention for solving the above-described problems, performing an erase operation on the dummy cell and the memory cells, performing an erase verification operation on the cells, Performing a soft program operation on the memory cells and performing a soft program verify operation on the memory cells.

전술한 본원 발명의 과제 해결 수단에 따라 더미 셀에 대해서는 소프트 프로그램이 수행되지 않도록 하여, 더미 셀에 의하여 셀 스트링에 흐르는 셀 전류가 감소되지 않도록 한다. 그에 따라 메모리 셀에 발생하는 오버 프로그램을 방지할 수 있다. 프로그램/소거 횟수가 증가할수록 상기 문제점은 더욱 심화되므로 본 발명을 통해 극복할 수 있다.According to the aforementioned problem solving means of the present invention, the soft program is not performed on the dummy cell, so that the cell current flowing through the cell string by the dummy cell is not reduced. As a result, the over program occurring in the memory cell can be prevented. As the number of programs / erases increases, the problem becomes more severe and can be overcome by the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본원 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살 펴보기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 1은 본 발명이 적용되는 불휘발성 메모리 장치의 전체 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a nonvolatile memory device to which the present invention is applied.

상기 불휘발성 메모리 장치(100)는 메모리 셀 어레이(102), 페이지 버퍼(108), X/Y-디코더(104, 106), 고전압 발생기(110), 명령어 인터페이스 로직부(112), 명령어 레지스터(114), 어드레스 레지스터/카운터(116), 데이터 레지스터(118), IO 버퍼부(120)를 포함한다.The nonvolatile memory device 100 includes a memory cell array 102, a page buffer 108, an X / Y-decoder 104 and 106, a high voltage generator 110, a command interface logic unit 112, and a command register ( 114, an address register / counter 116, a data register 118, and an IO buffer unit 120.

상기 불휘발성 메모리 장치의 동작을 살펴보기로 한다.An operation of the nonvolatile memory device will be described.

먼저, 상기 명령어 인터페이스 로직부(112)에 대하여 칩 인에이블 신호(/CE)가 디스에이블되고, 라이트 인에이블 신호(/WE)가 토글되면, 이에 응답하여, 상기 명령어 인터페이스 로직부(112)가 상기 IO 버퍼부(110)와 명령어 레지스터(114)를 통하여 수신되는 명령어 신호를 수신하고, 그 명령어에 따라 프로그램 명령, 소거 명령 또는 독출 명령등을 발생시킨다. 이때, 상기 명령어 신호는 상기 불휘발성 메모리 장치의 동작 모드를 결정하는 페이지 프로그램 셋업 코드(page program setup code)를 포함한다. 한편, 상기 명령어 인터페이스 로직부(112)에서 출력되는 동작상태 신호(/R/B)는 일정 시간 동안 디스에이블되는데, 외부의 메모리 컨트롤러(미 도시)는 상기 동작상태 신호(/R/B)를 수신하고 상기 불휘발성 메모리 장치가 프로그램/소거/독출 등의 동작 상태임을 인식한다. 즉, 상기 동작상태 신호(/R/B)가 디스에이블되는 시간 동안, 상기 메모리 셀 어레이 중 하나의 페이지에 대한 프로그램/소거/독출 등이 실행된다. First, when the chip enable signal / CE is disabled and the write enable signal / WE is toggled with respect to the command interface logic unit 112, the command interface logic unit 112 may respond in response thereto. The command signal received through the IO buffer unit 110 and the command register 114 is received, and a program command, an erase command, or a read command is generated according to the command. In this case, the command signal includes a page program setup code for determining an operation mode of the nonvolatile memory device. Meanwhile, the operation state signal / R / B output from the command interface logic unit 112 is disabled for a predetermined time, and an external memory controller (not shown) transmits the operation state signal / R / B. Receives and recognizes that the nonvolatile memory device is in an operating state such as program / erase / read. That is, during the time when the operation state signal / R / B is disabled, program / erase / read of one page of the memory cell array is executed.

또한, 어드레스 레지스터/카운터(116)는 상기 IO 버퍼부(120)를 통하여 수신되는 어드레스 신호를 수신하고, 로우 어드레스 신호 및 칼럼 어드레스 신호를 발생시킨다. 상기 어드레스 신호는 상기 메모리 셀 중 하나에 포함되는 페이지들 중 하나에 대응한다. In addition, the address register / counter 116 receives an address signal received through the IO buffer unit 120 and generates a row address signal and a column address signal. The address signal corresponds to one of pages included in one of the memory cells.

상기 데이터 레지스터(118)는 상기 IO 버퍼부(120)를 통하여 수신되는 각종 데이터들을 임시저장하고, Y-디코더(106)로 전달한다.The data register 118 temporarily stores various data received through the IO buffer unit 120 and transfers the data to the Y-decoder 106.

상기 고전압 발생기(110)는 상기 프로그램 명령, 소거 명령 또는 독출 명령에 응답하여 바이어스 전압들을 발생하고 이를 페이지 버퍼(108), X-디코더(104) 등에 공급한다. 본원 발명에서는 소거 동작 수행 후 소프트 프로그램 동작시 더미 셀에는 프로그램 전압이 인가되지 않도록 제어한다.The high voltage generator 110 generates bias voltages in response to the program command, erase command or read command and supplies them to the page buffer 108, the X-decoder 104, and the like. In the present invention, the control voltage is not applied to the dummy cell during the soft program operation after performing the erase operation.

상기 X-디코더(104)는 상기 로우 어드레스 신호에 응답하여, 상기 메모리 셀 어레이의 블록들 중 하나에 상기 고전압 발생기(110)로 부터 공급받은 바이어스 전압들을 메모리 셀 어레이(102)에 공급한다.The X-decoder 104 supplies the bias voltages supplied from the high voltage generator 110 to the memory cell array 102 in one of the blocks of the memory cell array in response to the row address signal.

상기 Y-디코더(106)는 상기 컬럼 어드레스 신호에 응답하여, 상기 페이지 버퍼를 통하여 상기 메모리 셀 어레이의 블록들에 의해 공유되는 비트 라인들(미도시)에 데이터 신호를 공급한다. The Y-decoder 106 supplies a data signal to bit lines (not shown) shared by the blocks of the memory cell array through the page buffer in response to the column address signal.

상기 페이지 버퍼(108)는 상기 IO 버퍼부(110) 및 상기 Y-디코더(106)를 통하여 수신되는 데이터 신호를 래치하여 상기 메모리 셀 어레이의 블록들에 의해 공유되는 비트 라인들(미도시)에 출력한다.The page buffer 108 latches a data signal received through the IO buffer unit 110 and the Y-decoder 106 to bit lines (not shown) shared by the blocks of the memory cell array. Output

본원 발명에 적용되는 메모리 셀 어레이(102)는 일반 메모리 셀과 더미 셀을 포함하는 구성을 갖는다. 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.The memory cell array 102 according to the present invention has a configuration including a general memory cell and a dummy cell. With reference to the drawings will be described in detail.

도 2는 본원 발명에 적용되는 불휘발성 메모리 장치의 메모리 셀 어레이를 도시한 상세 도면이다.2 is a detailed diagram illustrating a memory cell array of a nonvolatile memory device according to the present invention.

상기 불휘발성 메모리 장치(200)는 메모리 셀 어레이(210)와 페이지 버퍼(220)를 포함한다. The nonvolatile memory device 200 includes a memory cell array 210 and a page buffer 220.

상기 메모리 셀 어레이(210)는 데이타를 저장하는 메모리 셀들(MC0~MCn)을 포함하는 셀 스트링(215), 상기 메모리 셀들과 비트라인을 선택적으로 접속시키는 드레인 선택 트랜지스터(211, DST), 상기 메모리 셀들과 공통 소스 라인(CSL)을 선택적으로 접속시키는 소스 선택 트랜지스터(219, SST), 상기 메모리 셀(MCn)과 드레인 선택 트랜지스터(211) 사이에 접속된 드레인측 더미 셀(213, DDC), 상기 메모리 셀(MC0)과 소스 선택 트랜지스터(219) 사이에 접속된 소스측 더미 셀(217, SDC)을 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이(210)는 하나의 단위 메모리 셀 블록이 된다.상기 메모리 셀들(MC0~MCn)은 워드 라인들(WL<0:n>)을 통하여 인가되는 각종 고전압에 따라 프로그램, 독출, 소거 동작등이 수행된다. 상기 드레인 선택 트랜지스터(DST)들은 드레인 선택 라인(DSL)을 통해 인가되는 전압에 따라 비트라인과 드레 인측 더미 셀(213, DDC)을 선택적으로 접속시킨다. 또한 상기 소스 선택 트랜지스터(SST)들은 소스 선택 라인(SSL)을 통해 인가되는 전압에 따라 공통 소스라인(CSL)과 소스측 더미 셀(217, SDC)을 선택적으로 접속시킨다.The memory cell array 210 includes a cell string 215 including memory cells MC0 to MCn for storing data, drain select transistors 211 and DST for selectively connecting the memory cells to a bit line, and the memory. Source select transistors 219 and SST for selectively connecting cells and the common source line CSL, drain side dummy cells 213 and DDC connected between the memory cell MCn and the drain select transistor 211, and Source side dummy cells 217 and SDC connected between the memory cell MC0 and the source select transistor 219 are included. The memory cell array 210 becomes one unit memory cell block. The memory cells MC0 to MCn are programmed, read, and erased according to various high voltages applied through word lines WL <0: n>. Operation and so on. The drain select transistors DST selectively connect the bit line and the drain side dummy cell 213 (DDC) according to a voltage applied through the drain select line DSL. In addition, the source select transistors SST selectively connect the common source line CSL and the source side dummy cells 217 and SDC according to a voltage applied through the source select line SSL.

상기 드레인측 더미 셀(213, DDC)과 소스측 더미 셀(217, SDC)은 상기 메모리 셀들(MC0~MCn)과 동일한 특성을 갖는 불휘발성 메모리 셀이다. 즉, 메모리 셀과 동일한 특성을 가지면서, 프로그램 동작, 독출 동작, 소거 동작이 수행될 수 있다. 본원 발명에서는 메모리 셀들에 대한 프로그램 동작시 더미 셀들에 대해서도 프로그램 동작을 수행하여, 더미 셀들의 전하보존 상태를 근거로 메모리 셀들에 대한 독출전압을 변경하고자 한다. 따라서 상기 더미 셀(213, 217)들은 상기 메모리 셀들(MC0~MCn)과 동일한 특성을 갖도록 구성되어야 한다. 한편 상기 드레인측 더미 셀(213, DDC)은 드레인측 더미 워드라인(DSWL)에 의하여, 상기 소스측 더미 셀(219, SDC)은 소스측 더미 워드라인(SSWL)에 의하여 프로그램 동작, 독출 동작 또는 소거 동작등이 수행된다. The drain side dummy cells 213 and DDC and the source side dummy cells 217 and SDC are nonvolatile memory cells having the same characteristics as those of the memory cells MC0 to MCn. That is, a program operation, a read operation, and an erase operation may be performed while having the same characteristics as that of the memory cell. In the present invention, the program operation is performed on the dummy cells during the program operation of the memory cells, so that the read voltages of the memory cells are changed based on the charge retention state of the dummy cells. Therefore, the dummy cells 213 and 217 should be configured to have the same characteristics as the memory cells MC0 to MCn. The drain-side dummy cell 213 (DDC) is connected to the drain-side dummy word line DSWL by the drain-side dummy cell 219 and SDC by the source-side dummy word line SSWL. An erase operation or the like is performed.

또한 실시예에 따라, 도시된 바와는 달리 소스측 더미 셀만 포함되거나, 드레인측 더미 셀만 포함되도록 메모리 셀 어레이를 구성할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the memory cell array may be configured to include only the source-side dummy cell or only the drain-side dummy cell.

이러한 더미 셀에 대해서 프로그램 동작은 실시하지 않지만, 디스터브 발생 방지를 위하여 소거 동작은 수행하게 된다. 즉 일반 메모리 셀의 소거 동작시에 더미 셀에 대해서도 소거 동작을 수행하게 된다.The dummy cell is not programmed, but the erase operation is performed to prevent disturb. That is, the erase operation is performed on the dummy cell during the erase operation of the general memory cell.

한편, MLC(Multi level cell) 프로그램 방법의 적용에 따라 독출마진을 충분 히 확보시키기 위하여, 각 상태별 분포의 폭을 최소화시킬 필요가 있다. 이를 위해 소거 동작이 수행된 셀들에 대하여 소프트 프로그램 동작을 수행하여 소거 셀들의 분포를 좁히게 된다. 상기 소프트 프로그램 동작은 일반 프로그램 동작과 유사한 방법으로 수행되나, 소거 상태에 있는 셀들의 문턱 전압을 상승시키되 0V 보다는 낮도록 프로그램함으로써 문턱전압의 분포를 좁히게 된다.Meanwhile, in order to sufficiently secure read margins according to the application of the MLC program method, it is necessary to minimize the width of each state distribution. To this end, the soft program operation is performed on the cells on which the erase operation has been performed to narrow the distribution of the erase cells. The soft program operation is performed in a similar manner to the general program operation, but the threshold voltage distribution is narrowed by increasing the threshold voltage of the cells in the erased state but lowering it to less than 0V.

그러나 소스 선택 트랜지스터와 인접한 메모리 셀부터 드레인 선택 트랜지스터와 인접한 메모리 셀까지 순차적으로 소프트 프로그램 동작을 진행하는 경우 채널 저항에 따라 셀의 문턱전압이 증가하는 BPD(Back pattern dependency) 효과, FG 커플링, 프로그램 디스터브등이 나타나게 된다. 그 결과 소거 셀들의 독출마진이 감소하게 된다. 특히, 프로그램/소거 횟수가 증가한 경우에는 상기 BPD 및 프로그램 디스터브가 더욱 크게 발생하여 소거 셀의 문턱전압이 0V 이상으로 증가하는 페일 현상이 발생한다. 이러한 현상은 특히 소스 선택 트랜지스터와 인접한 메모리 셀 또는 드레인 선택 트랜지스터와 인접한 메모리 셀과 같이 최외곽의 메모리 셀에 발생하기 쉽다. 그리고 더미 셀 구조가 적용되는 메모리 셀 어레이 구조에서는 마찬가지 이유로 소거 상태의 더미 셀의 문턱전압이 0V 이상으로 증가하게 된다. 이러한 경우 해당 더미 셀이 포함된 셀 스트링의 셀 전류가 감소하게 되어, 해당 셀 스트링 내의 셀 들의 문턱전압이 전체적으로 증가하는 오버 프로그램 현상이 발생하게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 본원 발명에서는 소프트 프로그램 동작을 메모리 셀에 대해서만 수행하고 더미 셀에 대해서는 수행하지 않는 방법을 제시하고자 한다.However, when a soft program operation is sequentially performed from a memory cell adjacent to a source select transistor to a memory cell adjacent to a drain select transistor, a back pattern dependency (BPD) effect of increasing the threshold voltage of a cell according to channel resistance, FG coupling, and program Disturbing lights will appear. As a result, the read margins of the erase cells are reduced. In particular, when the number of times of program / erase is increased, the BPD and the program disturb are more generated, causing a fail phenomenon in which the threshold voltage of the erase cell is increased to 0 V or more. This phenomenon is particularly likely to occur in the outermost memory cells such as memory cells adjacent to the source select transistor or memory cells adjacent to the drain select transistor. In the memory cell array structure to which the dummy cell structure is applied, the threshold voltage of the dummy cell in the erase state is increased to 0V or more. In this case, the cell current of the cell string including the dummy cell is reduced, resulting in an over program phenomenon in which the threshold voltages of the cells in the cell string are increased as a whole. In order to prevent such a phenomenon, the present invention proposes a method of performing a soft program operation only for a memory cell and not for a dummy cell.

도 3은 본원 발명의 일 실시예에 따른 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법을 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of erasing a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 더미 셀 및 메모리 셀들에 대하여 소거 동작을 수행한다(단계 310).First, an erase operation is performed on the dummy cell and the memory cells (step 310).

상기 소거 동작은 도 2에 도시된 메모리 셀 블록 단위로 진행된다. 즉 메모리 셀 블록(210)내에 포함된 메모리 셀들(MC0~MCn) 및 더미 셀(DDC, SDC)에 대하여 동시에 소거 동작이 수행된다. 상기 각 셀들의 워드라인에 0V의 전압을 인가하고, 웰에 대략 20V의 고전압을 인가하여 수행될 수 있다. 또는 ISPE(Incremental step pulse erase) 소거 동작에 따라 수행될 수 있다.The erase operation is performed in units of a memory cell block shown in FIG. 2. That is, erase operations are simultaneously performed on the memory cells MC0 to MCn and the dummy cells DDC and SDC included in the memory cell block 210. A voltage of 0V may be applied to the word lines of the cells, and a high voltage of approximately 20V may be applied to the wells. Alternatively, the operation may be performed according to an incremental step pulse erase (ISPE) erase operation.

다음으로, 상기 소거 동작에 대하여 검증 동작을 수행한다(단계 320).Next, a verification operation is performed on the erase operation (step 320).

통상적인 소거 검증 동작에 따라 검증 동작을 수행하며, 검증 대상은 메모리 셀들(MC0~MCn) 및 더미 셀(DDC, SDC)이 된다. 검증 결과 모든 셀들이 소거된 것으로 판단되면 다음 단계인 소프트 프로그램 동작을 수행한다.The verification operation is performed according to a normal erase verification operation, and the verification targets are the memory cells MC0 to MCn and the dummy cells DDC and SDC. If it is determined that all cells have been erased, a soft program operation is performed.

다음으로, 메모리 셀들에 대하여 소프트 프로그램 동작을 수행한다(단계 330).Next, a soft program operation is performed on the memory cells (step 330).

상기 소프트 프로그램 동작은 메모리 셀들(MC0~MCn)의 워드라인에 프로그램 전압을 인가시켜 수행된다. 이때, 상기 더미 셀들의 워드라인에 대해서는 0V의 전압을 인가시켜 소프트 프로그램 동작이 수행되지 않도록 한다. 상기 소프트 프로그램 동작은 통상적인 ISPP(Incremental step pulse program) 동작에 따라 수행된다. 다만 일반 프로그램 동작이 아니므로, 각 워드라인에 인가되는 프로그램 전압 펄스 의 레벨은 일반 프로그램에 비하여 낮게 인가된다. 대략 10~12V의 시작 전압 및 0.1~0.3V의 스텝전압에 따라 소프트 프로그램 동작을 수행하게 된다. The soft program operation is performed by applying a program voltage to the word lines of the memory cells MC0 to MCn. At this time, a voltage of 0V is applied to the word lines of the dummy cells so that the soft program operation is not performed. The soft program operation is performed according to a typical incremental step pulse program (ISPP) operation. However, since it is not a normal program operation, the level of the program voltage pulse applied to each word line is lower than that of the general program. Soft program operation is performed according to a starting voltage of approximately 10-12V and a step voltage of 0.1-0.3V.

이와 같이 더미 셀들에 대해서는 소프트 프로그램 동작이 수행되지 않도록 차단하게 되므로, 더미 셀들의 문턱전압은 상승하지 않고 소거 상태의 값을 유지하게 된다.As such, since the soft program operation is blocked on the dummy cells, the threshold voltages of the dummy cells do not increase and maintain the erase state.

다음으로, 상기 소프트 프로그램 동작에 대하여 검증 동작을 수행한다(단계 340).Next, a verification operation is performed on the soft program operation (step 340).

통상적인 소프트 프로그램 검증 동작에 따라 검증 동작을 수행하며, 검증 대상은 메모리 셀들(MC0~MCn)이 된다. 전체 셀 스트링을 대상으로 검증 동작을 수행하는 경우, 메모리 셀들의 워드라인에는 대략 0V의 전압을 인가하여 검증 동작이 수행되도록 하고, 더미 셀들의 워드라인에는 하이레벨의 전압을 인가하여 검증 동작이 수행되지 않도록 한다. 0V 이상으로 프로그램된 셀이 최초로 발생된 시점에 검증 동작이 완료된 것으로 본다.The verification operation is performed according to a normal soft program verification operation, and the verification targets are the memory cells MC0 to MCn. When the verify operation is performed on the entire cell string, the verify operation is performed by applying a voltage of approximately 0 V to the word lines of the memory cells, and the verify operation is performed by applying a high level voltage to the word lines of the dummy cells. Do not It is assumed that the verify operation is completed at the time when the cell programmed above 0 V is generated first.

도 1은 본 발명이 적용되는 불휘발성 메모리 장치의 전체 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a nonvolatile memory device to which the present invention is applied.

도 2는 본원 발명에 적용되는 불휘발성 메모리 장치의 메모리 셀 어레이를 도시한 상세 도면이다.2 is a detailed diagram illustrating a memory cell array of a nonvolatile memory device according to the present invention.

도 3은 본원 발명의 일 실시예에 따른 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법을 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of erasing a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

Claims (4)

더미 셀 및 메모리 셀들에 대하여 소거 동작을 수행하는 단계와,Performing an erase operation on the dummy cell and the memory cells; 상기 셀들에 대하여 소거 검증 동작을 수행하는 단계와,Performing an erase verify operation on the cells; 상기 메모리 셀들에 대하여 소프트 프로그램 동작을 수행하는 단계와,Performing a soft program operation on the memory cells; 상기 메모리 셀들에 대하여 소프트 프로그램 검증 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법.And performing a soft program verify operation on the memory cells. 제1항에 있어서, 상기 더미 셀은 메모리 셀과 드레인 선택 트랜지스터 사이에 접속된 드레인측 더미 셀과, 2. The dummy cell of claim 1, wherein the dummy cell comprises: a drain side dummy cell connected between the memory cell and the drain select transistor; 메모리 셀과 소스 선택 트랜지스터 사이에 접속된 소스측 더미 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법.And a source side dummy cell connected between the memory cell and the source select transistor. 제1항에 있어서, 상기 소프트 프로그램 동작을 수행하는 단계는 10~12V의 시작 전압 및 0.1~1V의 스텝전압에 따른 ISPP(Incremental step pulse program) 프로그램 방법을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법.The method of claim 1, wherein the performing of the soft program operation comprises performing an incremental step pulse program (ISPP) programming method according to a start voltage of 10 to 12V and a step voltage of 0.1 to 1V. Method of erasing nonvolatile memory device. 제1항에 있어서, 상기 소프트 프로그램 검증 동작을 수행하는 단계는 메모리 셀들의 워드라인에는 로우 레벨의 전압을 인가하여 검증 동작이 수행되도록 하고, 더미 셀들의 워드라인에는 하이레벨의 전압을 인가하여 검증 동작이 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 장치의 소거 방법.The method of claim 1, wherein the performing of the soft program verify operation includes applying a low level voltage to a word line of memory cells to perform a verify operation, and applying a high level voltage to a word line of dummy cells. Method of erasing nonvolatile memory device, characterized in that the operation is blocked.
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KR20130142461A (en) * 2012-06-19 2013-12-30 에스케이하이닉스 주식회사 Erasing method and soft programming method of non volatile memory device

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