KR100187671B1

KR100187671B1 - 플래쉬 메모리소자의 소거방법

Info

Publication number: KR100187671B1
Application number: KR1019950018560A
Authority: KR
Inventors: 심현수
Original assignee: 김주용; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR970003248A; GB2302971A; GB2302971B; US5663909A; GB9613583D0

Abstract

본 발명은 플래쉬 메모리 소자(Flash Memory device)의 소거방법에 관한 것으로서, 다수의 플레인(Plain)으로 구분된 침 소거(chip erase)시 플레인별로 소거(earse) 및 소거 확인(earse verify)이 동시에 실시되도록 하므로써 소거 시간이 단축되도록 한 플래쉬 메모리 소자의 소거방법에 관한 것이다.

Description

플래쉬 메모리 소자의 소거방법

제1도는 종래의 플래쉬 메모리 소자의 소거(earse)방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도.

제2도는 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 소자의 소거방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도.

제3도는 본 발명에 따른 소거(earse)상태시 각 플레인(plain)별로 바이어스 인가 조건을 나타낸 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

N : 칩의 내부 카운터 N1 : 칩의 내부 카운터에 사전에 설정된 소거 횟수

본 발명은 플래쉬 메모리 소자(Flash Memory device)의 소거방법에 관한 것으로, 특히 다수의 플레인(plain)으로 구분된 칩 소거(chip erase)시 플레인별로 소거(erase) 및 소거 확인(erase verify)이 동시에 실시되도록 한 플래쉬 메모리 소자의 소거방법에 관한 것이다.

반도체 소자가 소형화 및 고집적화됨에 따라 칩의 밀도 또한 증가하게 된다. 예를 들어, 플래쉬 메모리 소자가 고집적화됨에 따라 그 내부의 워드라인 및 비트라인의 수가 증가하게 되고, 이들을 하나의 단위로 묶는 섹터의 수 또한 증가하게 된다. 증가된 섹터이 수에 따라 섹터별로 소거를 실시하게 되면 굉장히 많은 시간소요 및 전력 소모가 뒤따르게 된다. 이를 방지하기 위해 발생된 개념이 플레인(plain)으로, 다수의 섹터를 묶어 소그룹화하는 것을 말한다. 예를 들어, 256개의 워드라인을 하나로 묶는 섹터가 16개 존재할 경우 4개의 섹터를 하나의 플레인으로 묶어 결과적으로 하나의 칩내에 4개의 플레인을 형성한다.

상기와 같이 다수의 플레인(plain)으로 구분된 플래쉬 메모리 소자의 플레인을 동시에 소거(Erase)할수 없는데, 그 이유는 소거 전류(Erase current) 및 스펙(spec)등을 만족 시킬수 없기 때문이다.

따라서 각 플레인별로 소거 및 소거 확인 동작을 실시하게 되는데, 이러한 종래의 플래쉬 메모리 소자의 소거방법을 제1도를 통해 동작을 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래의 플래쉬 메모리 소자의 소거방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도로서, 하나의 칩에 4개의 플레인으로 구성된 칩의 소거방법을 설명하면 다음과 같다.

칩의 내부 카운터(N=1)를 설정한 상태에서 최초로 셀의 소거 동작 명령에 따라 제1플레인(P1)에 대해 소거를 실시한 후 (12)제1플레인(P1)이 정상적으로 소거되었는지를 검증한다(14). 단계(14)의 검증 결과 제1플레인(P1)이 정상적으로 소거되지 않았으면 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 동일함 여부를 검증한다.(15). 단계(15)이 검증 결과 셀의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치할 경우 셀이 불량(Fail)임을 판정하고 소거동작을 종료한다(26). 그러나 단계(15)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치하지 않을 경우 소거동작 횟수를 증가시켜(13) 단계(12)로 복귀하여 상기 소거동작을 반복 시행하게 된다.

그러나 단계(14)의 검증 결과 제1플레인(P1)이 정상적으로 소거되었으면 제2플레인(P2)에 대해 소거를 실시한 후(16) 제2플레인(P2)이 정상적으로 소거되었는지를 검증한다(17). 단계(17)의 검증 결과제2플레인(P2)이 정상적으로 소거되지 않았으면 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 동일함여부를 검증한다(18). 단계(18)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치할 경우에는 셀이 불량(Fail)임을 판정하고 소거 동작을 종료한다(26). 그러나 단계 (18)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치하지 않을 경우 소거 동작 횟수를 증가시켜 상기 단계(16)으로 복귀하여 상기 소거동작을 반복시행하게 된다.

그러나 단계(17)의 검증 결과 제2플레인(P2)이 정상적으로 소거되었으면 제3플레인(P3)에 대해 소거를 실시한 후 (19) 제3플레인(P3)이 정상적으로 소거되었는지를 검증한다(20). 단계 (20)의 검증 결과 제3플레인(P3)이 정상적으로 소거되지 않았다면 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 동일함 여부를 검증하게 된다(21). 상기 단계(21)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 획수(N1)와 일치할 경우 셀이 불량(Fail)임을 판정하고 소거동작을 종료한다(26). 그러나 단계(21)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치하지 않을 경우에는 소거동작 횟수를 증가시켜(28) 상기 단계(19)로 복귀하여 상기 소거동작을 반복 시행하게 된다.

그러나 단계(20)의 검증 결과 제3플레인(P3)이 정상적으로 소거되었으면 제4플레인(P4)에 대해 소거를 실시한 후(22) 제4플레인(P4)이 정상적으로 소거되었는지를 검증한다(23). 단계 (23)의 검증 결과 제 4플레인(P4)이 정상적으로 소거되지 않았으면 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 동일함 여부를 검증한다(24). 단계(24)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치할 경우에는 셀이 불량(Fail)임을 판정하고 소거동작을 종료한다(26). 그러나 단계(24)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치하지 않을 경우 소거동작 횟수를 증가시켜(29) 상기 단계(22)로 복귀하여 상기 소거동작을 반복 시행하게 된다.

그러나 단계(23)의 검증 결과 제4플레인(P4)이 정상적으로 소거되었으면 모든 플레인(P1 내지 P4)이 정상임을 판정하고 소거동작을 종료한다(25).

상술한 바와같이 플레인별로 소거 및 소거 확인을 별도로 실시하는 종래의 소거 방법은 종속적으로 소거를 시행하므로써 소거 시간이 길어지게 되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 다수의 플레인(plain)으로 구분된 칩 소거시 플레인별로 소거 및 소거 확인이 동시에 실시되도록 하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 플래쉬 메모리 소자의 소거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 칩의 내부 카운터를 설정한 상태에서 셀의 소거 동작 명령에 따라 제1플레인을 소거하는 단계와, 제2플레인을 소거하는 동시에 상기 제1플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와, 제3플에인을 소거하는 동시에 상기 제2플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와, 제4플레인을 소거하는 동시에 상기 제3플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와 상기 제4플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와, 상기 제1 내지 제4플레인의 소거 확인 결과를 종합적으로 확인하는 단계와, 상기 제1 내지 제4플레인중 어느 하나가 정상적으로 소거되지 않았으면 칩의 내부 카운터에 사전에 설정된 소거 횟수와 동일함 여부를 검증하는 단계와, 상기 칩의 내부 카운터에 사전에 설정된 소거 횟수와 일치할 경우 셀이 불량임을 판정하고 소거동작을 종료하는 단계와, 상기 칩의 내부 카운터에 사전에 설정된 소거 횟수와 일치하지 않을 경우 소거동작 횟수를 증기시켜 상기 소거동작을 반복 시행하는 단계와, 상기 제1 내지 제4 플레인이 정상적으로 소거되었으면 모든 플레인이 정상임을 판정하고 소거동작을 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 소자의 소거방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도로서, 그 동작을 설명하면 다음과 같다.

칩의 내부 카운터(N=1)를 설정한 상태(101)에서 최초로 셀의 소거동작 명령에 따라 제1플레인(P1)에 대해 소거를 실시한다(102). 상기 단계(102)에서는 소거 확인 동작이 이루어지지 않는다. 단계(102)를 실시한 후 제2플레인(P2)에 대한 소거를 실시하는 동시에 제1플레인(P1)이 정상적으로 소거되었는지를 검증한다(103). 그리고, 제3플레인(P3)에 대한 소거를 실시하는 동시에 제2플레인(P2)이 정상적으로 소거되었는지를 검증한 후 (104) 제4플레인(P4)에 대한 소거를 실시하는 동시에 제3플레인(P3)이 정상적으로 소거되었는지를 검증한다(10). 이때, 단계(106)에서는 소거 동작이 이루어지지 않는다. 이미 소거 확인동작을 시행한 플레인(P1 내지 P4)의 결과와 마지막 소거 확인 동작을 시행한 플레인(P4)의 결과를 종합하여 검증한다(107). 단계(107)의 검증 결과 다수의 플레인(P1 내지 P4)이 정상적으로 소거되지 않았으면 셀의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 동일함 여부를 검증하게 된다(108). 단계(108)의 검증 결과 칩의 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치할 경우 셀이 불량(Fail)임을 판정하고 소거동작을 종료한다(110). 그러나 단계(108)의 검증 결과 셀이 내부 카운터(N)에 사전에 설정된 소거 횟수(N1)와 일치하지 않을 경우 소거동작 횟수를 증가시며(109) 상기 단계(102)로 복귀하여 상기 소거동작을 반복 시행하게 된다. 그러나 단계(107)의 검증 결과 다수의 플레인(P1 내지 P4)이 정상적으로 소거되었으면 모든 플레인(P1 내지 P4)이 정상임을 판정하고 소거동작을 종료한다.(111).

제3도는 본 발명에 따른 소거 상태시 각 플레인별로 바이어스 인가 조건을 나타낸 회로도로서, 각 플레인에 공급하는 주변 전압, 콘트롤 신호 및 멀티플렉서(MUX)로 구성된다. 주변 전압(Vc 및 Vr)은 소거 및 소거 확인시 각 플레인(P1 내지 P4)에 공급되는 전압이며, 콘트롤 신호(Sc)는 각 플레인의 데이터 입출력(Io)을 제어하게 되며, 각 플레인의 멀티플렉서를 제어하므로써 각 플레인의 모드(Mode)를 결정시켜주는 역활을 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 다수의 플레인(Plain)으로 구분된 칩 소거(chip erase)시 플레인별로 소거(erase) 및 소거 확인(erase verify)이 동시에 실시되도록 하므로써 소거 시간 및 소거 동작에 소비되는 전력을 줄일수 있다.

Claims

다수의 플레인으로 구분된 플래쉬 메모리 소자의 소거방법에 있어서, 칩의 내부 카운터를 설정한 상태에서 셀의 소거 동작 명령에 따라 제1플레인을 소거하는 단계와, 제2 플레인을 소거하는 동시에 상기 제1플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와, 제3플레인을 소거하는 동시에 상기제2플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와, 제4플레인을 소거하는 동시에 상기 제3플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와, 상기 제4플레인의 소거 상태를 확인하는 단계와, 상기 제1 내지 제4플레인의 소거 확인 결과를 종합적으로 확인하는 단계와, 상기 제1 내지 제4플레인중 어느 하나가 정상적으로 소거되지 않았으면 칩의 내부 카운터에 사전에 설정된 소거 횟수와 동일함 여부를 검증하는 단계와, 상기 칩의 내부 카운터에 사전에 설정된 소거 횟수와 일치할 경우 셀이 불량임을 판정하고 소거동작을 종료하는 단계와, 상기 칩의 내부 카운터에 사전에 설정된 소거 횟수와 일치하지 않을 경우 소거동작 횟수를 증가시켜 상기 소거동작을 반복 시행하는 단계와, 상기 제1 내지 제4플레인이 정상적으로 소거되었으면 모든 플레인이 정상임을 판정하고 소거동작을 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 소자의 소거방법.
제1항에 있어서, 상기 소거확인 동작은 이미 소거가 실시된 플레인에 대해서만 수행되도록 하는것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 소자의 소거방법.
제1항에 있어서, 상기 최초의 소거 동작시에는 다른 플레인에서 소거확인 동작이 실시되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 소자의 소거방법.
제1항에 있어서, 상기 최종 소거확인 동작시에는 다른 플레인에서 소거 동작이 실시되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 소자의 소거방법.
제1항에 있어서, 상기 제1플레인 내지 제4플레인의 소거확인 동작시에는 이미 확보된 최초의 플레인부터 최종의 바로전 플레인까지의 소거확인 결과를 그래도 이용하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 소자의 소거방법.