JP2006351168A - フラッシュメモリ装置及びその消去方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フラッシュメモリ装置の消去方法は、互いに異なるワードラインバイアス電圧を生成する段階と、前記互いに異なるワードラインバイアス電圧を前記複数のワードラインに印加し、消去電圧Veraをメモリセルのバルク領域に印加する消去段階と、消去状態を検証する段階とを含む。このような消去方法によると、セルの消去カップリング比(Erase Coupling Ratio)の偏差に起因して発生する消去後の閾値電圧分布の拡散を抑制できる。
【選択図】図3
Description
上述した消去カップリング比によるフローティングゲートの電位は、(2)式のように定義される。
そして、トンネリング酸化膜に印加されるトンネリング電圧Vtumは、式(3)のように、バルクまたはPウェルに印加される消去電圧VeraからVFGを大きさであることが分かる。
以上からわかるように、一つのブロック内の全てのセルの消去カップリング比αeraが一定であれば、表1のバイアス条件において、同一の消去電圧による同一のトンネリング電圧Vtumの分配によって、フローティングゲート内の電子が放出される程度が均一になる。従って、消去動作の以後にセル群は、狭い範囲内に閾値電圧分布する特性となる。しかし、実際の製造工程においては、ワードラインのパターン変化、工程変化などによってワードラインの幅や間隔が一定しなくなり、このような理由でセル別に異なる消去カップリング比αera特性を有することになる。このような条件は、消去動作の以後、各セル別、或いは同一のワードラインを共有するページ単位別に異なる閾値電圧の特性を引き起こす。結果的に各セル別の消去カップリング比αeraの偏差は、メモリ装置の全体にわたって広範囲な閾値電圧分布を生じさせる。
20 フローティングゲート
100 消去前の閾値電圧分布
110 消去以後の遅い消去速度特性を有するセルの閾値電圧分布
120 望ましい消去速度の特性のセルの閾値電圧分布
Claims (25)
- 複数のワードラインを具備したメモリセルアレイを含むフラッシュメモリ装置において、
消去動作時に第1消去電圧と第2消去電圧とを生成する電圧発生器と、
前記消去動作時に前記第1消去電圧を前記メモリセルアレイの前記複数のワードラインに伝達する行デコーダとを含み、
前記メモリセルアレイは、前記第1消去電圧が前記複数のワードラインに印加され、前記第2消去電圧がバルク領域に印加されて消去され、
前記第1消去電圧は、互いに異なる電圧レベルを有する複数の電圧を含むことを特徴とするフラッシュメモリ装置。 - 前記メモリセルアレイにおいて、前記複数のワードラインに印加される前記第1消去電圧によって各々互いに異なる強さの電界がワードラインとバルク領域との間に印加されることを特徴とする請求項1に記載のフラッシュメモリ装置。
- ワードラインとバルク領域との間に印加される互いに異なる強さの電界が前記セルの相互間の消去速度の偏差を減少させることを特徴とする請求項2に記載のフラッシュメモリ装置。
- 少なくとも二つのワードラインを含むフラッシュメモリ装置の消去方法において、
前記二つのワードライン中の第1ワードラインとバルクとの間に第1電界を印加し、
前記二つのワードライン中の第2ワードラインと前記バルクとの間に第2電界を印加し、前記第1電界と前記第2電界は互いに異なる強さであることを特徴とする消去方法。 - 前記バルクには消去電圧が印加されることを特徴とする請求項4に記載の消去方法。
- 前記第1ワードラインには第1電圧が印加され、前記第2ワードラインには第2電圧が印加されることを特徴とする請求項5に記載の消去方法。
- 前記第1電界は前記第1電圧と前記バルクとの間の電位差に起因することを特徴とする請求項5に記載の消去方法。
- 前記第2電界は前記第2電圧と前記バルクとの間の電位差に起因することを特徴とする請求項5に記載の消去方法。
- 前記第1電界と前記第2電界の各強さは、前記第1ワードラインと前記第2ワードラインに連結された各メモリセルの消去速度の差異を減少させる強さであることを特徴とする請求項4に記載の消去方法。
- バルクに高電圧を印加し、ワードラインにワードライン電圧を各々印加してメモリセルを消去する段階と、
前記メモリセルが正常に消去されたか否かを判別する段階とを含み、
前記ワードライン電圧中の少なくとも一部は残りと異なることを特徴とするフラッシュメモリ装置の消去方法。 - 前記メモリセルは前記バルクの高電圧と各々印加される前記ワードライン電圧との電位差によって形成される電界によって消去されることを特徴とする請求項10に記載のフラッシュメモリ装置の消去方法。
- 前記ワードライン電圧は消去速度が速いセルに印加される電圧が消去速度が遅いセルに印加される電圧より高いことを特徴とする請求項10に記載のフラッシュメモリ装置の消去方法。
- 前記判別する段階は正常的な消去が行われない場合には、前記消去する段階を繰り返すように制御することを特徴とする請求項10に記載のフラッシュメモリ装置の消去方法。
- 複数のワードラインを含むフラッシュメモリ装置の消去方法において、
互いに異なるワードラインバイアス電圧を生成する段階と、
前記互いに異なるワードラインバイアス電圧を前記複数のワードラインに印加し、消去電圧をメモリセルのバルクに印加する消去段階と、
消去状態を検証する段階とを含むことを特徴とする消去方法。 - 前記互いに異なるワードラインバイアス電圧は、消去時に前記メモリセルのカップリング比の差異によって発生する消去速度の偏差を減少させるための電圧であることを特徴とする請求項14に記載の消去方法。
- 前記互いに異なるワードラインバイアス電圧は、速い消去速度特性のセルに印加される電圧が遅い消去速度特性のセルに印加される電圧より高いことを特徴とする請求項14に記載の消去方法。
- 前記互いに異なるワードラインバイアス電圧は、負(−)電圧を含むことを特徴とする請求項14に記載の消去方法。
- 前記消去電圧は、バルクに印加される高電圧であることを特徴とする請求項14に記載の消去方法。
- 前記検証する段階は、消去失敗時に前記消去段階を繰り返して実行するように制御されることを特徴とする請求項14に記載の消去方法。
- 少なくとも二つのグループに分類されるワードラインを含むフラッシュメモリ装置の消去方法において、
前記二つのグループのワードライン中の第1ワードライングループとバルクとの間に第1電界を印加し、
前記二つのグループのワードライン中の第2ワードライングループと前記バルクとの間に第2電界を印加し、前記第1電界と前記第2電界は互いに異なる強さであることを特徴とする消去方法。 - 前記バルクには消去電圧が印加されることを特徴とする請求項20に記載の消去方法。
- 前記第1ワードライングループには第1電圧が、前記第2ワードライングループには第2電圧が印加されることを特徴とする請求項21に記載の消去方法。
- 前記第1電界は前記第1電圧と前記バルク間の電位差に起因することを特徴とする請求項21に記載の消去方法。
- 前記第2電界は前記第2電圧と前記バルクと間の電位差に起因することを特徴とする請求項21に記載の消去方法。
- 前記第1電界と前記第2電界は、前記第1ワードラインと前記第2ワードラインに連結された各々のメモリセルの消去速度の差異を減少させる電界の強さであることを特徴とする請求項20に記載の消去方法。
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