KR20110001102A - Program Operation Method of Nonvolatile Memory Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 복수의 메모리 셀들, 소스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터 및 소스 및 드레인 셀렉트 트랜지스터들과 인접한 더미 셀이 접속된 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작에 있어서, 제n-1 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행하는 단계, 제n-1 메모리 셀의 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 셀과 인접한 제n 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행하는 단계, 제n 메모리 셀의 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 셀에 프로그램 동작을 수행하여 제n 메모리 셀의 문턱전압을 목표 문턱전압으로 높이는 단계를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작방법으로 이루어진다. According to the present invention, in a program operation of a nonvolatile memory device in which a plurality of memory cells, a source select transistor, a drain select transistor, and a dummy cell adjacent to the source and drain select transistors are connected, a program operation is performed on an n-1 memory cell. Performing a program operation on the n-th memory cell adjacent to the dummy cell after performing a program operation on the n-th memory cell, performing a program operation on the n-th memory cell, and then performing a program operation on the dummy cell A method of operating a nonvolatile memory device includes performing an operation to increase a threshold voltage of an nth memory cell to a target threshold voltage.
Description
본 발명은 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작 방법에 관한 것으로, 특히 프로그램 동작의 신뢰도를 개선하기 위하여 더미 셀을 이용한 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a program operation method of a nonvolatile memory device, and more particularly, to a program operation method of a nonvolatile memory device using a dummy cell in order to improve the reliability of the program operation.
불휘발성 메모리 소자는 데어터가 저장되는 메모리 셀 어레이(memory cell arry)를 포함한다. 메모리 셀 어레이는 다수개의 스트링(string)들을 포함하며, 각각의 스트링은 다수개의 메모리 셀(memory cell)들을 포함한다. 서로 다른 스트링에 포함된 메모리 셀들은 각각 워드라인(wordline)과 연결된다. The nonvolatile memory device includes a memory cell array in which data is stored. The memory cell array includes a plurality of strings, each string including a plurality of memory cells. Memory cells included in different strings are each connected to a wordline.
최근에는, 불휘발성 메모리 소자의 소형화 및 대용량화를 위하여 다수의 비트를 사용하는 MLC(multilevel Cell) 방식으로 프로그램 동작을 수행하고 있다. Recently, a program operation is performed in a multilevel cell (MLC) method using a plurality of bits for miniaturization and large capacity of a nonvolatile memory device.
도 1은 종래의 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래의 프로그램 방법에 의한 문제점을 설명하기 위한 그래프이다. 1 is a diagram illustrating a conventional method of programming a nonvolatile memory device, and FIG. 2 is a graph illustrating a problem of the conventional program method.
도 1 및 도 2를 참조하면, 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작 시, 소자 의 집적도가 증가할수록 이웃하는 메모리 셀들의 프로그램 동작에 의한 간섭(interference)은 더욱 크게 작용한다. 예를 들어, 이븐 비트라인(even bit-line; BLe)에 연결된 메모리 셀들을 먼저 프로그램한 후, 오드 비트라인(odd lit-line; BLo)에 연결된 메모리 셀들을 프로그램하는 동작에 대하여 설명하도록 한다. 도 1의 각 메모리 셀의 위치에 도시된 숫자는 프로그램 동작 순서를 의미한다. 즉, 이븐 비트라인(BLe) 및 제0 워드라인(WL0)과 연결된 메모리 셀에 프로그램 동작(1)을 수행한다. 이어서, 오드 비트라인(BLo) 및 제0 워드라인(WL0)과 연결된 메모리 셀에 프로그램 동작(2)을 수행한다. 다음으로, 이븐 비트라인(BLe) 및 제1 워드라인(WL1)과 연결된 메모리 셀에 프로그램 동작(3)을 수행한다. 1 and 2, in a program operation of a nonvolatile memory device, an interference caused by program operation of neighboring memory cells increases as the degree of integration of the device increases. For example, an operation of first programming memory cells connected to an even bit line (BLe) and then programming memory cells connected to an odd bit line (BLo) will be described. The numbers shown at the locations of the respective memory cells in FIG. 1 indicate a program operation sequence. That is, the
상기와 같이 순차적으로 프로그램 동작을 수행하면, 먼저 프로그램된 메모리 셀의 경우, 이웃하는 메모리 셀들이 프로그램되는 동안에 간섭을 받게 된다. 이에 따라, 프로그램 동작을 목표 문턱전압보다 간섭에 의한 전압 변화량 만큼 낮은 전압으로 설정하여 수행한다. 예를 들면, 첫 번째로 프로그램 동작(1)이 수행되는 메모리 셀의 경우, X, Y 및 Z 방향으로부터 간섭을 받기 때문에 이들을 고려하여 문턱전압을 낮추어 프로그램 동작을 수행한다. 이에 따라, 첫 번째로 프로그램된(1) 메모리 셀의 문턱전압은 네 번째로 프로그램 동작(4)이 수행된 메모리 셀의 프로그램 동작이 완료되면 목표 문턱전압이 되거나, 목표문턱전압과 인접하게 된다. When the program operation is sequentially performed as described above, in the case of a memory cell programmed first, neighboring memory cells are interrupted while being programmed. Accordingly, the program operation is performed by setting a voltage lower than the target threshold voltage by an amount of change in voltage due to interference. For example, in the case of the memory cell in which the
하지만, 이는 제0 워드라인(WO) 부터 제n-1 워드라인(WLn-1)까지만 해당된다. 마지막 워드라인인 제n 워드라인(WLn)과 연결된 메모리 셀들의 경우에는 다른 워드라인들(WL0~WLn-1)과 연결된 메모리 셀들보다 간섭을 덜 받게 된다. 이에 따 라, 마지막 워드라인(WLn)과 연결된 메모리 셀들의 문턱전압(도 2의 B)은 나머지 워드라인들(WL0~WLn-1)과 연결된 메모리 셀들의 문턱전압(도 2의 A)보다 낮은 분포를 갖게 된다.However, this is only from the 0th word line (WO) to the n-th word line (WLn-1). Memory cells connected to the nth word line WLn, which is the last word line, are less interferenceed than memory cells connected to the other word lines WL0 to WLn-1. Accordingly, the threshold voltages (B of FIG. 2) of the memory cells connected to the last word line WLn are lower than the threshold voltages (A of FIG. 2) of the memory cells connected with the remaining word lines WL0 to WLn-1. It will have a distribution.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 드레인 셀렉트 라인 및 이와 인접한 워드라인 사이에 더미 워드라인을 형성하고, 더미 워드라인과 연결된 메모리 셀들에 더미 프로그램 동작을 수행하여 이웃하는 메모리 셀들에 간섭을 발생함으로써 메모리 셀들의 문턱전압을 목표 문턱전압과 인접하도록 한다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to form a dummy word line between a drain select line and a word line adjacent thereto and to perform a dummy program operation on memory cells connected to the dummy word line to cause interference in neighboring memory cells. The threshold voltages of the cells are adjacent to the target threshold voltages.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작방법은, 복수의 메모리 셀들, 소스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터 및 소스 및 드레인 셀렉트 트랜지스터들과 인접한 더미 셀이 접속된 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작에 있어서, 제n-1 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행한다. 제n-1 메모리 셀의 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 셀과 인접한 제n 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행한다. 제n 메모리 셀의 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 셀에 프로그램 동작을 수행하여 제n 메모리 셀의 문턱전압을 목표 문턱전압으로 높이는 단계를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작방법으로 이루어진다. A method of operating a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a program of a nonvolatile memory device in which a plurality of memory cells, a source select transistor, a drain select transistor, and a dummy cell adjacent to the source and drain select transistors are connected. In operation, a program operation is performed on the n−1 th memory cell. After the program operation of the n-th memory cell is performed, the program operation is performed on the n-th memory cell adjacent to the dummy cell. After performing the program operation of the n-th memory cell, performing a program operation to the dummy cell to increase the threshold voltage of the n-th memory cell to the target threshold voltage.
제n-1 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행하는 단계는, 제n-1 메모리 셀의 문턱전압이, 제n 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행하는 단계에서 발생하는 간섭으로 인한 문턱전압의 변화량만큼 목표 문턱전압보다 낮도록 수행한다. In the performing of the program operation on the n-th memory cell, the threshold voltage of the n--1 memory cell is equal to the target threshold by an amount of change in the threshold voltage due to interference generated in the program operation on the n-th memory cell. Perform lower than the voltage.
제n 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행하는 단계는, 제n 메모리 셀의 문턱전 압이, 더미 셀에 프로그램 동작을 수행하는 단계에서 발생하는 간섭으로 인한 문턱전압의 변화량만큼 목표 문턱전압보다 낮도록 수행한다. The performing of the program operation on the n-th memory cell may include performing the program operation such that the threshold voltage of the n-th memory cell is lower than the target threshold voltage by an amount of change in the threshold voltage due to interference generated in performing the program operation on the dummy cell. do.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작방법은, 복수의 메모리 셀들, 소스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터 및 소스 및 드레인 셀렉트 트랜지스터들과 인접한 더미 셀이 접속된 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작에 있어서, 제n-1 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행한다. 제n-1 메모리 셀의 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 셀에 프로그램 동작을 수행한다. 더미 셀의 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 셀과 인접한 제n 메모리 셀에 프로그램 동작을 수행하여 제n 메모리 셀의 문턱전압을 목표 문턱전압으로 높이는 단계를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작방법으로 이루어진다. A method of operating a nonvolatile memory device according to a second embodiment of the present invention may include a program of a nonvolatile memory device in which a plurality of memory cells, a source select transistor, a drain select transistor, and a dummy cell adjacent to the source and drain select transistors are connected. In operation, a program operation is performed on the n−1 th memory cell. After the program operation of the n-th memory cell is performed, the program operation is performed on the dummy cell. After performing the program operation of the dummy cell, and performing a program operation on the n-th memory cell adjacent to the dummy cell to increase the threshold voltage of the n-th memory cell to the target threshold voltage. .
더미 셀에 수행하는 프로그램 동작은, 제n-1 또는 제n 메모리 셀에 수행하는 프로그램 동작과 동일하게 수행한다. The program operation performed on the dummy cell is performed in the same manner as the program operation performed on the n-th or n-th memory cell.
더미 셀에 프로그램 동작을 수행하여 소거상태인 제n 메모리 셀의 문턱전압을 높인다. The threshold voltage of the nth memory cell in the erased state is increased by performing a program operation on the dummy cell.
본 발명의 제3실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작방법은, 복수의 워드라인들, 소스 셀렉트 라인, 드레인 셀렉트 라인 및 소스 및 드레인 셀렉트 라인들과 인접한 더미 워드라인이 접속된 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작에 있어서, 워드라인들 중 제0 워드라인부터 제n-2 워드라인까지 연결된 메모리 셀들을 순차적으로 프로그램한다. 제n-1 워드라인 및 제1 비트라인과 연결된 제1 메모리 셀에 제1 프로그램 동작을 수행하고, 제1 메모리 셀과 이웃하고 제2 비트라인과 연결된 제2 메모리 셀에 제2 프로그램 동작을 수행한다. 제2 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 워드라인과 인접한 제n 워드라인 및 제1 비트라인과 연결된 제3 메모리 셀에 제3 프로그램 동작을 수행하고, 제3 메모리 셀과 이웃하고 제2 비트라인과 연결된 제4 메모리 셀에 제4 프로그램 동작을 수행한다. 제4 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 워드라인 및 제1 비트라인과 연결된 제1 더미 셀에 제5 프로그램 동작을 수행하고, 제1 더미 셀과 이웃하고 제2 비트라인과 연결된 제2 더미 셀에 제6 프로그램 동작을 수행하는 단계를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작방법으로 이루어진다. A method of operating a nonvolatile memory device according to a third embodiment of the present invention may include a plurality of word lines, a source select line, a drain select line, and a dummy word line adjacent to the source and drain select lines. In the program operation of, the memory cells connected from the 0th word line to the n-2nd word line among the word lines are sequentially programmed. The first program operation is performed on the first memory cell connected to the n-1 word line and the first bit line, and the second program operation is performed on the second memory cell adjacent to the first memory cell and connected to the second bit line. do. After the second program operation is performed, a third program operation is performed on the third memory cell connected to the n-th word line and the first bit line adjacent to the dummy word line, and is adjacent to the third memory cell and is connected to the second bit line. A fourth program operation is performed on the connected fourth memory cell. After the fourth program operation, a fifth program operation is performed on the first dummy cell connected to the dummy word line and the first bit line, and the second dummy cell is adjacent to the first dummy cell and connected to the second bit line. A method of operating a nonvolatile memory device comprising performing a sixth program operation.
제1 프로그램 동작은, 제1 메모리 셀의 문턱전압이, 제2 내지 제4 프로그램 동작시 발생하는 간섭으로 인한 문턱전압 변동량만큼 목표 문턱전압보다 낮도록 수행한다. The first program operation is performed such that the threshold voltage of the first memory cell is lower than the target threshold voltage by an amount of change in the threshold voltage due to interference generated during the second to fourth program operations.
제5 및 제6 프로그램 동작을 수행할 때 발생하는 간섭을 이용하여, 제3 및 제4 메모리 셀의 문턱전압을 목표 문턱전압이 되도록 높인다. By using interference generated when the fifth and sixth program operations are performed, the threshold voltages of the third and fourth memory cells are increased to be the target threshold voltages.
본 발명의 제4실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작방법은, 복수의 워드라인들, 소스 셀렉트 라인, 드레인 셀렉트 라인 및 소스 및 드레인 셀렉트 라인들과 인접한 더미 워드라인이 접속된 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작에 있어서, 워드라인들 중 제0 워드라인부터 제n-2 워드라인까지 연결된 메모리 셀들을 순차적으로 프로그램한다. 제n-1 워드라인 및 제1 비트라인과 연결된 제1 메모리 셀에 제1 프로그램 동작을 수행하고, 제1 메모리 셀과 이웃하고 제2 비트라인과 연결된 제2 메모리 셀에 제2 프로그램 동작을 수행한다. 제2 프로그램 동작을 수행 한 후, 상기 더미 워드라인 및 상기 제1 비트라인과 연결된 제1 더미 셀에 제3 프로그램 동작을 수행하고, 제1 더미 셀과 이웃하고 제2 비트라인과 연결된 제2 더미 셀에 제4 프로그램 동작을 수행한다. 제4 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 워드라인과 인접한 제n 워드라인 및 제1 비트라인과 연결된 제3 메모리 셀에 제5 프로그램 동작을 수행하고, 제3 메모리 셀과 이웃하고 제2 비트라인과 연결된 제4 메모리 셀에 제6 프로그램 동작을 수행하는 단계를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작방법으로 이루어진다. A method of operating a nonvolatile memory device according to a fourth embodiment of the present invention is a nonvolatile memory device in which a plurality of word lines, a source select line, a drain select line, and a dummy word line adjacent to the source and drain select lines are connected. In the program operation of, the memory cells connected from the 0th word line to the n-2nd word line among the word lines are sequentially programmed. The first program operation is performed on the first memory cell connected to the n-1 word line and the first bit line, and the second program operation is performed on the second memory cell adjacent to the first memory cell and connected to the second bit line. do. After performing a second program operation, a second program operation is performed on a first dummy cell connected to the dummy word line and the first bit line, and a second dummy adjacent to a first dummy cell and connected to a second bit line. Perform a fourth program operation on the cell. After performing the fourth program operation, a fifth program operation is performed on the third memory cell connected to the n-th word line and the first bit line adjacent to the dummy word line, and is adjacent to the third memory cell and is connected to the second bit line. A method of operating a nonvolatile memory device comprising performing a sixth program operation on a connected fourth memory cell.
제1 및 제2 더미 셀에 제3 및 제4 프로그램 동작을 수행하여, 소거 상태인 제3 및 제4 메모리 셀의 문턱전압을 높인다. The third and fourth program operations are performed on the first and second dummy cells to increase the threshold voltages of the third and fourth memory cells in the erased state.
제3 및 제4 프로그램 동작으로, 제3 및 제4 메모리 셀의 문턱전압은 제3 및 제4 프로그램 동작시 발생하는 간섭으로 인한 문턱전압의 변화량만큼 높아진다. In the third and fourth program operations, the threshold voltages of the third and fourth memory cells are increased by an amount of change in the threshold voltage due to interference occurring during the third and fourth program operations.
본 발명은, 드레인 셀렉트 라인 및 이와 인접한 워드라인 사이에 더미 워드라인을 형성하고, 더미 워드라인과 연결된 메모리 셀들에 더미 프로그램 동작을 수행하여 이웃하는 메모리 셀들에 간섭을 발생함으로써, 더미 워드라인을 제외한 나머지 워드라인들과 연결된 메모리 셀들의 문턱전압을 프로그램 동작의 목표문턱전압과 인접하도록 한다. 이로써, 불휘발성 메모리 소자의 신뢰도를 개선할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a dummy word line is formed between a drain select line and a word line adjacent thereto, and a dummy program operation is performed on memory cells connected to the dummy word line to generate interference to neighboring memory cells, thereby excluding the dummy word line. The threshold voltages of the memory cells connected to the remaining word lines are adjacent to the target threshold voltage of the program operation. As a result, the reliability of the nonvolatile memory device can be improved.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided for complete information.
도 3은 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자를 설명하기 위한 회로도이다. 3 is a circuit diagram illustrating a nonvolatile memory device according to the present invention.
불휘발성 메모리 소자는 데이터가 저장되는 메모리 셀 어레이(memory cell arry)를 포함하며, 메모리 셀 어레이는 비트라인(bit-line) 단위로 구분되는 다수개의 스트링(string)들을 포함한다. 각각의 스트링은 서로 직렬로 연결된 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST), 메모리 셀들(110) 및 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)를 포함한다. 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)의 드레인(drain)은 비트라인(bit-line; BLe 또는 BLo)과 전기적으로 연결되고, 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)의 소스(source)는 공통 소스 라인(common source line)과 전기적으로 연결된다. The nonvolatile memory device includes a memory cell array in which data is stored, and the memory cell array includes a plurality of strings separated by bit lines. Each string includes a drain select transistor DST,
서로 다른 스트링의 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)들이 연결되어 드레인 셀렉트 라인(DSL)을 이루고, 서로 다른 스트링의 메모리 셀들(110)이 연결되어 워드라인들(WL0~WLn)을 이루며, 서로 다른 스트링의 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)들이 연결되어 소스 셀렉트 라인(SSL)을 이룬다. Drain select transistors DST of different strings are connected to form a drain select line DSL,
특히, 제n 워드라인(WLn)과 연결되 메모리 셀들(Fc 및 Fd)의 프로그램 동작 시, 문턱전압을 목표 문턱전압으로 높이기 위하여 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)와 제n 메모리 셀(Fc 및 Fd)의 사이에 더미 셀들(Da 및 Db)을 각각 형성한다. 구체 적으로, 이븐 비트라인(BLe)에서는 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)와 제n 메모리 셀(Fc) 사이에 더미 셀(Da)을 형성하고, 오드 비트라인(BLo)에서는 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)와 제n 메모리 셀(Fd) 사이에 더미 셀(Db)을 형성한다. 또한, 서로 다른 스트링의 더미 셀들(Da 및 Db)이 연결되어 더미 워드라인(Dummy WL)을 이룬다. In particular, during a program operation of the memory cells Fc and Fd connected to the n-th word line WLn, the drain select transistor DST and the n-th memory cells Fc and Fd may be increased to increase the threshold voltage to the target threshold voltage. Dummy cells Da and Db are formed in between. Specifically, the dummy bit Da is formed between the drain select transistor DST and the nth memory cell Fc in the even bit line BLe, and the drain select transistor DST is formed in the odd bit line BLo. The dummy cell Db is formed between the nth memory cell Fd. In addition, dummy cells Da and Db of different strings are connected to form a dummy word line Dummy WL.
불휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작을 설명하면 다음과 같다. The program operation of the nonvolatile memory device will be described below.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 문턱전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 4 is a view for explaining a program method according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a graph for explaining a change in the threshold voltage according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제n-1 워드라인(WLn-1)과 연결된 메모리 셀들(Fa 및 Fb)에 프로그램 동작을 수행하고, 제n 워드라인(WLn)과 연결된 메모리 셀들(Fc 및 Fd)에 프로그램 동작을 수행한다. 이어서, 더미 워드라인(Dummy WL)과 연결된 더미 셀들(Da 및 Db)에 프로그램 동작을 수행한다. Referring to FIG. 4, a program operation is performed on memory cells Fa and Fb connected to an n−1 th word line WLn−1 and memory cells Fc and Fd connected to an n th word line WLn. Perform the program operation. Subsequently, a program operation is performed on the dummy cells Da and Db connected to the dummy word line Dummy WL.
구체적으로 설명하면 제0 워드라인(WL0)과 연결된 메모리 셀 들부터 제n-1 워드라인(WLn-1)과 연결된 메모리 셀들까지 순차적으로 프로그램 동작을 수행한다. 바람직하게는, 선택된 워드라인에서도 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 메모리 셀들에 프로그램 동작을 먼저 수행한 후, 오드 비트라인(BLo)과 연결된 메모리 셀들에 프로그램 동작을 수행하여 이웃하는 비트라인(bit-line) 간의 간섭을 최소화한다. 또는, 이븐 및 오드 비트라인(BLe 및 BLo)의 프로그램 순서를 바꿀 수도 있다. Specifically, a program operation is sequentially performed from memory cells connected to the zeroth word line WL0 to memory cells connected to the n−1 th word line WLn-1. Preferably, the selected word line first performs a program operation on the memory cells connected to the even bit line BLe, and then performs a program operation on the memory cells connected to the odd bit line BLO to perform a neighboring bit line. Minimize interference between lines. Alternatively, the program order of the even and odd bit lines BLe and BLo may be changed.
이 중에서, 제n-1 워드라인(WLn-1), 제n 워드라인(WLn) 및 더미 워드라 인(Dummy WL)과 연결된 메모리 셀들의 프로그램 동작을 설명하면 다음과 같다. The program operation of the memory cells connected to the n-th word line WLn-1, the n-th word line WLn, and the dummy word line WLn will be described below.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제0 내지 제n-2 워드라인(WL0~WLn-2)과 연결된 메모리 셀들에 프로그램 동작을 순차적으로 수행한다. 이어서, 제n-1 워드라인(WLn-1) 및 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 메모리 셀(Fa)에 프로그램 동작을 수행(①)한다. 4 and 5, program operations are sequentially performed on memory cells connected to the 0th to nth-2th word lines WL0 to WLn-2. Subsequently, a program operation is performed on the memory cell Fa connected to the n-th word line WLn-1 and the even bit line BLe.
설명의 편의상, 제n-1 워드라인(WLn-1) 및 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 메모리 셀을 제1 메모리 셀(Fa)이라 하고, 제1 메모리 셀(Fa)에 프로그램하는 동작을 제1 프로그램 동작(①)이라 한다. 제n-1 워드라인(WLn-1) 및 오드 비트라인(BLo)과 연결된 메모리 셀을 제2 메모리 셀(Fb)이라 하고, 제2 메모리 셀(Fb)에 프로그램하는 동작을 제2 프로그램 동작(②)이라 한다. 제n 워드라인(WLn) 및 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 메모리 셀을 제3 메모리 셀(Fc)이라 하고, 제3 메모리 셀(Fc)에 프로그램하는 동작을 제3 프로그램 동작(③)이라 한다. 제n 워드라인(WLn) 및 오드 비트라인(BLo)과 연결된 메모리 셀을 제4 메모리 셀(Fd)이라 하고, 제4 메모리 셀(Fd)에 프로그램하는 동작을 제4 프로그램 동작(④)이라 한다. 더미 워드라인(Dummy WL) 및 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 더미 셀을 제1 더미 셀(Da)이라 하고, 제1 더미 셀(Da)에 프로그램하는 동작을 제5 프로그램 동작(⑤)이라 한다. 더미 워드라인(Dummy WL) 및 오드 비트라인(BLo)과 연결된 더미 셀을 제2 더미 셀(Db)이라 하고, 제2 더미 셀(Db)에 프로그램하는 동작을 제6 프로그램 동작(⑥)이라 한다.For convenience of description, a memory cell connected to the n-th word line WLn-1 and the even bit line BLe is referred to as a first memory cell Fa, and an operation of programming the first memory cell Fa into the first memory cell Fa is described. 1 Program operation (①). A memory cell connected to the n-1 word line WLn-1 and the odd bit line BLo is called a second memory cell Fb, and an operation of programming the second memory cell Fb into a second memory cell Fb ②). A memory cell connected to the nth word line WLn and the even bit line BLe is called a third memory cell Fc, and an operation of programming the third memory cell Fc is called a
프로그램 동작 방법은 다음과 같다.The program operation method is as follows.
제1 메모리 셀(Fa)에 제1 프로그램 동작(①)을 수행한 후, 제2 메모리 셀(Fb)에 제2 프로그램 동작을 수행(②)한다. 특히, 제1 및 제2 프로그램 동작(① 및 ②)은 제3 및 제4 메모리 셀들(Fc 및 Fd)의 프로그램 동작시 받게 될 간섭(interference)을 고려하여, 목표 문턱전압보다 간섭에 의한 변화량만큼 낮은 문턱전압이 되도록 프로그램 동작을 수행하는 것이 바람직하다. After the
제1 및 제2 프로그램 동작(① 및 ②)을 수행하는 동안 제3 및 제4 메모리 셀들(Fc 및 Fd)은 간섭을 받게 되어 소거상태인 문턱전압이 약간 높아진다(도 5의 ①, ②). 이어서, 제3 메모리 셀(Fc)에 제3 프로그램 동작(③)을 수행한다(도 5의 ③). 제3 프로그램 동작(③)은 후속 수행할 제4 내지 제6 프로그램 동작(④~⑥)의 간섭을 고려하여 목표 문턱전압(Vf)보다 낮은 레벨이 되도록 수행한다. 바람직하게는, 제3 프로그램 동작(③)은 목표 문턱전압(Vf)보다 제4 내지 제6 프로그램 동작(④~⑥)의 간섭에 의한 문턱전압의 변화량만큼 낮은 레벨이 되도록 수행한다. 제3 프로그램 동작(③)을 수행한 후에, 제4 메모리 셀(Fd)에 제4 프로그램 동작(④)을 수행한다.During the first and
이어서, 제3 및 제4 메모리 셀들(Fc 및 Fd)의 문턱전압을 목표 문턱전압(Vf)으로 도달시키기 위하여, 제1 및 제2 더미 셀들(Da 및 Db)에 제5 및 제6 프로그램 동작(⑤ 및 ⑥)을 각각 수행한다. 예를 들면, 제5 및 제6 프로그램 동작(⑤ 및 ⑥)은 제1 내지 제4 프로그램 동작(① 내지 ④) 중 어느 하나의 프로그램 동작으로 수행할 수 있다. 제5 및 제6 프로그램 동작(⑤ 및 ⑥)시 발생하는 간섭에 의해 제3 메모리 셀(Fc)의 문턱전압의 레벨을 증가시켜 목표 문턱전압(Vf)까지 도달시킬 수 있다(도 5의 ⑤, ⑥). Subsequently, in order to reach the threshold voltages of the third and fourth memory cells Fc and Fd to the target threshold voltage Vf, fifth and sixth program operations may be performed on the first and second dummy cells Da and Db. ⑤ and ⑥) respectively. For example, the fifth and
상술한 일 실시 예에 따라, 마지막 순번의 제n 워드라인(WLn)과 연결된 메모리 셀들(Fc 및 Fd)에 프로그램 동작을 수행한 후, 더미 워드라인(Dummy WL)과 연결된 더미 셀들(Da 및 Db)에 프로그램 동작을 더 실시하여 간섭을 발생한다. 이로 인해, 마지막 순번의 제n 워드라인(WLn)과 연결된 메모리 셀들(Fc 및 Fd)의 문턱전압을 목표 문턱전압(Vf)만큼 도달시킬 수 있다. According to the exemplary embodiment described above, after a program operation is performed on the memory cells Fc and Fd connected to the n th word line WLn of the last order, the dummy cells Da and Db connected to the dummy word line Dummy WL. ), The program operation is further performed to generate interference. Thus, the threshold voltages of the memory cells Fc and Fd connected to the n th word line WLn of the last order may be reached by the target threshold voltage Vf.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 7는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 문턱전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 6 is a view for explaining a program method according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a graph for explaining a change in the threshold voltage according to another embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 설명의 편의상, 제n-1 워드라인(WLn-1) 및 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 메모리 셀을 제1 메모리 셀(Fa)이라 하고, 제1 메모리 셀(Fa)에 프로그램하는 동작을 제1 프로그램 동작(①)이라 한다. 제n-1 워드라인(WLn-1) 및 오드 비트라인(BLo)과 연결된 메모리 셀을 제2 메모리 셀(Fb)이라 하고, 제2 메모리 셀(Fb)에 프로그램하는 동작을 제2 프로그램 동작(②)이라 한다. 더미 워드라인(Dummy WL) 및 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 더미 셀을 제1 더미 셀(Da)이라 하고, 제1 더미 셀(Da)에 프로그램하는 동작을 제3 프로그램 동작(③)이라 한다. 더미 워드라인(Dummy WL) 및 오드 비트라인(BLo)과 연결된 더미 셀을 제2 더미 셀(Db)이라 하고, 제2 더미 셀(Db)에 프로그램하는 동작을 제4 프로그램 동작(④)이라 한다. 제n 워드라인(WLn) 및 이븐 비트라인(BLe)과 연결된 메모리 셀을 제3 메모리 셀(Fc)이라 하고, 제3 메모리 셀(Fc)에 프로그램하는 동작을 제5 프 로그램 동작(⑤)이라 한다. 제n 워드라인(WLn) 및 오드 비트라인(BLo)과 연결된 메모리 셀을 제4 메모리 셀(Fd)이라 하고, 제4 메모리 셀(Fd)에 프로그램하는 동작을 제6 프로그램 동작(⑥)이라 한다. 6 and 7, for convenience of description, a memory cell connected to an n−1 th word line WLn−1 and an even bit line BLe is called a first memory cell Fa, and a first memory cell The operation to program Fa is called a
프로그램 동작 방법은 다음과 같다.The program operation method is as follows.
제0 내지 제n-2 워드라인(WL0~WLn-2)과 연결된 메모리 셀들에 프로그램 동작을 순차적으로 수행한다. 이어서, 제1 메모리 셀(Fa)에 제1 프로그램 동작(①)을 수행한 후, 제2 메모리 셀(Fb)에 제2 프로그램 동작을 수행(②)한다. 특히, 제1 및 제2 프로그램 동작(① 및 ②)은 제3 및 제4 메모리 셀들(Fc 및 Fd)의 프로그램 동작시 받게 될 간섭(interference)을 고려하여, 목표 문턱전압보다 간섭에 의한 변화량만큼 낮은 문턱전압이 되도록 프로그램 동작을 수행하는 것이 바람직하다. The program operation is sequentially performed on the memory cells connected to the zeroth to n-th word lines WL0 to WLn-2. Subsequently, after the
제1 및 제2 프로그램 동작(① 및 ②)을 수행하는 동안 제3 및 제4 메모리 셀들(Fc 및 Fd)은 간섭을 받게 되어 소거상태인 문턱전압이 높아진다(도 7의 ①, ②). 이어서, 제1 더미 셀(Da)에 제3 프로그램 동작(③)을 수행한 후, 제2 더미 셀(Db)에 제4 프로그램 동작(④)을 수행한다. 제3 및 제4 프로그램 동작(③ 및 ④)을 수행하는 동안, 제3 및 제4 메모리 셀들(Fc 및 Fd)은 간섭을 받게 되므로, 소거 상태의 문턱전압이 높아진다(도 7의 ③ 및 ④). 이때, 제3 및 제4 프로그램 동작(③ 및 ④)은 제1 또는 제2 프로그램 동작(① 또는 ②)과 동일하게 수행하거나, 후속 수행할 제5 또는 제6 프로그램 동작(⑤ 또는 ⑥)과 동일하게 수행할 수 있다. During the first and
이처럼, 제n 워드라인(WLn)과 연결되고 소거상태인 제3 및 제4 메모리 셀들(Fc 및 Fd)의 문턱전압은 제n-1 워드라인(WLn-1) 및 더미 워드라인(Dummy WL)과 연결된 메모리 셀들(Fa, Fb, Da 및 Db)의 프로그램 동작으로 인해 높아진다(도 7의 ① 내지 ④). 소거상태의 문턱전압 레벨을 높인 상태에서 프로그램 동작을 수행하므로 목표 문턱전압(Vf)까지 용이하게 도달시킬 수 있다(도 7의 ⑤).As such, the threshold voltages of the third and fourth memory cells Fc and Fd connected to the n-th word line WLn and in an erased state are the n-th word line WLn-1 and the dummy word line Dummy WL. This is increased due to the program operation of the memory cells Fa, Fb, Da, and Db connected to each other (1 to 4 in FIG. 7). Since the program operation is performed while the threshold voltage level of the erase state is increased, the target threshold voltage Vf can be easily reached (5 in FIG. 7).
상술한 바와 같이, 더미 셀들을 구비하고, 더미 셀들에 프로그램 동작을 수행함으로써 발생하는 간섭을 이용함으로써, 스트링의 마지막 순번의 메모리 셀의 프로그램 동작을 용이하게 수행할 수 있다. 특히, 동일한 스트링 내에 접속되고, 동일한 프로그램 동작이 수행되는 메모리 셀들의 문턱전압을 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 불휘발성 메모리 소자의 신뢰도를 개선할 수 있다. As described above, the program operation of the memory cell of the last order of the string can be easily performed by using the interference generated by the dummy cells and performing the program operation on the dummy cells. In particular, the threshold voltages of the memory cells connected in the same string and performing the same program operation can be made uniform. Accordingly, the reliability of the nonvolatile memory device can be improved.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, the present invention will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 종래의 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a conventional method of programming a nonvolatile memory device.
도 2는 종래의 프로그램 방법에 의한 문제점을 설명하기 위한 그래프이다. 2 is a graph illustrating a problem caused by a conventional program method.
도 3은 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자를 설명하기 위한 회로도이다. 3 is a circuit diagram illustrating a nonvolatile memory device according to the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for describing a program method according to an exemplary embodiment.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 문턱전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 5 is a graph illustrating a change in threshold voltage according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for describing a program method according to another exemplary embodiment.
도 7는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 문턱전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 7 is a graph illustrating a change in threshold voltage according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
WL0~WLn : 워드라인 BLe, BLo : 비트라인WL0 ~ WLn: Word line BLe, BLo: Bit line
100 : 더미 페이지 Dummy WL : 더미 워드라인100: Dummy Page Dummy WL: Dummy Word Line
Da, Db : 더미 셀 Fa~Fd : 메모리 셀Da, Db: dummy cells Fa to Fd: memory cells
DST : 드레인 셀렉트 트랜지스터 SST : 소스 셀렉트 트랜지스터DST: Drain Select Transistor SST: Source Select Transistor
DSL : 드레인 셀렉트 라인 SSL : 소스 셀렉트 라인DSL: Drain Select Line SSL: Source Select Line
CSL : 공통 소스 라인CSL: Common Source Line
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20090629 |
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| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |