KR100342980B1 - 플래쉬메모리셀의확인방법 - Google Patents

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유성진
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Abstract

1.청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 플래쉬 메모리 셀의 확인 동작시 메모리 셀의 프로그램 데이터를 이용하여 센스 앰프의 확인 조건을 프로그램 확인 및 소거 확인에 해당하는 데이터로 설정하여 확인동작을 수행하도록 한 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법에 관한 것이다.
2.발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
신뢰성 테스트시 발생되는 불량 셀을 쉽게 검출하여 테스트시간을 줄이고자 함.
3.발명의 해결방법의 요지
본 발명은 소거된 셀은 소거 확인 조건으로, 프로그램 된 셀은 프로그램 확인 조건으로 각각 테스트 되도록 하며, 정확한 확인 동작을 수행하기 위해 프로그램 확인, 소거 확인 및 읽기 동작을 위해 각각의 3가지 기준 메모리 셀을 사용하여 원하는 확인 동작을 수행하도록 함.

Description

플래쉬 메모리 셀의 확인 방법{Method of verify in a flash memory cell}
본 발명은 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법에 관한 것으로, 특히 플래쉬 메모리 셀의 확인 동작시 메모리 셀의 프로그램 데이터를 이용하여 센스 앰프의 확인 조건을 프로그램 확인 및 소거 확인에 해당하는 데이터로 설정하여 확인동작을 수행하도록 한 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법은 프로그램 및 소거 확인 방법으로 구분된다. 즉, 프로그램시에는 프로그램 확인 동작만 적용되도록 되어있다. 그러나, 문제는 소거된 셀을 프로그램 할 때 데이터에 따라 프로그램이 되지 않아야 한다. 즉, 데이터 “10101010”을 프로그램 할 경우 “1”이 프로그램 된 자리는 프로그램 되지 않아야 한다. 그러나, 데이터가 “1”인 메모리 셀이 장해(disturb)를 받아 문턱전압(Vt)이 상승될 수 있다. 이 경우 프로그램 확인 동작으로 확인 동작을 수행하게 되어 소거된 셀의 문턱전압(Vt)이 상승되었음에도 불구하고, 프로그램 상태가 정상(pass)으로 확인되어 신뢰성 테스트시 문제가 발생하게 된다. 또한, 종래의 메모리 셀 확인 방법은 메인 메모리 셀의 데이터를 센싱하기 위해 하나의 기준 메모리 셀을 사용하게 된다. 그러므로, 프로그램 확인, 읽기 동작 및 소거 확인 동작을 수행할 때마다 각각의 확인 조건에 맞는 워드라인 바이어스(w/l bias)와 로드(load) 트랜지스터의 비를 적절하게 조정하여 확인 동작을 수행하게 된다. 그러나, 이러한 종래 기술은 소거된 셀이 프로그램 과정을 통해 장해(disturb)를 받아 문턱전압(Vt)이 상승되되더라도 프로그램 확인 동작을 통해서는 확인할 수 없게 된다. 또한, 읽기 동작시 계속 데이터 “1”을 유지하게 되지만 메모리 셀의 소거 확인 동작에서는 메모리 셀의 불량(fail)이 발생되게 된다. 그러나, 이미 소거 확인 동작은 패스(pass) 되고, 프로그램 동작시 받은 장해로 문턱전압(Vt)이 상승된 메모리 셀을 쉽게 검출할 수 없게 되어 신뢰성 테스트시 테스트시간이 지연되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 플래쉬 메모리 셀의 확인 동작시 데이터 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터를 이용하여 센스 앰프의 확인 조건을 프로그램 확인 및 소거 확인에 해당하는 데이터로 각각 설정하여 확인동작을 수행하도록 함으로써, 상기한 단점을 해소할 수 있는 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 플래쉬 메모리 셀들의 확인 동작시 데이터 래치 회로에 래치된 상기 메모리 셀들의 상태에 따라 기준 메모리 셀의 상태를 프로그램 상태, 독출 상태 또는 소거 상태로 설정한 후 센스 앰프를 이용하여 상기 메모리 셀의 문턱 전압과 상기 기준 메모리 셀의 문턱 전압을 비교하여 상기 메모리 셀의 문턱 전압 변화를 확인하는 동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 플래쉬 메모리 셀들의 확인 동작시 데이터 래치 회로에 래치된 상기 메모리 셀들의 상태에 따라 기준 메모리 셀 중에서 프로그램 상태, 독출 상태 또는 소거 상태로 설정되어 기준 메모리 셀을 선택한 후 센스 앰프를 이용하여 상기 메모리 셀의 문턱 전압과 상기 기준 메모리 셀의 문턱 전압을 비교하여 상기 메모리 셀의 문턱 전압 변화를 확인하는 동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 소거된 셀은 소거 확인 조건으로, 프로그램 된 셀은 프로그램 확인 조건으로 각각 테스트 되도록 한다. 또한, 정확한 확인 동작을 수행하기 위해 프로그램 확인 , 소거 확인 및 읽기 동작을 위해 각각의 3가지 기준 메모리 셀을 사용하게 된다. 상기 3가지 기준 메모리 셀을 이용해 센스 앰프의 로드 트랜지스터를 이용하거나 워드라인의 바이어스를 이용하지 않고도 원하는 확인 동작을 수행할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법을 설명하기 위해 도시한 센스 앰프의 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법을 설명하기 위해 도시한 센스 앰프 회로의 또 다른 실시 예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 메인 메모리 셀2: 기준 메모리 셀
3: 센스 앰프4: 데이터 래치 회로
5: 디코더 회로6: 워드라인 바이어스 회로
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법을 설명하기 위해 도시한 센스 앰프의 회로도로서, 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
디바이스(Device)의 파워-온(Power-on) 동작에 따라 제 1 및 제 2 노드(K1 및 K2)의 전위를 일정 전압으로 초기화시키게 된다. 즉, 전원단자(Vcc)로부터 각각의 로드 트랜지스터(P1 내지 P4)를 통해 제 1 및 제 2 노드(K1 및 K2)로 전원전압을 공급하여 상기 제 1 및 제 2 노드(K1 및 K2)의 전위를 일정 전압으로 초기화시키게 된다. 이후, 센스 앰프 인에이블 신호(SAENb)를 입력으로 하는 제 1 및 제 2 노아게이트(NOR1 및 NOR2)의 출력에 따라 메인 메모리 셀(1) 및 기준 메모리 셀(2)의 전류 구동 비율을 센스 앰프(3)를 통해 센싱하게 된다. 상기 센스 앰프(3)를 통해 센싱된 데이터를 출력단자(SAOUT)로 출력시키므로서 메모리 셀의 정보를 읽게 된다. 이때, 상기 기준 메모리 셀(2)의 프로그램 확인, 소거 확인 및 읽기 동작 바이어스 전압은 입출력 단자(DQPAD)를 통해 데이터 래치 회로(4)에 래치된 각각의 입출력 데이터를 공급하여 확인 동작을 수행하게 된다.
즉, 데이터 래치 회로(4)에 래치된 프로그램 확인, 소거 확인 및 읽기 동작 바이어스 전압을 디코더 회로(5)로 입력되는 각각의 프로그램 확인 신호(PGM), 소거 확인 신호(ERASE) 및 읽기 동작 신호(READ)에 따라 선택적으로 기준 메모리 셀(2)의 워드라인 바이어스 회로(6)로 공급하게 된다. 이때, 워드라인 바이어스 회로(6)는 해당하는 확인 전압을 기준 메모리 셀(2)의 워드라인으로 공급하여 확인 동작을 수행하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법을 설명하기 위해 도시한 센스 앰프 회로의 또 다른 실시 예로서 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1의 동작 설명과 마찬가지로 디바이스(Device)의 파워-온(Power-on) 동작에 따라 제 1 및 제 2 노드(K1 및 K2)의 전위를 일정 전압으로 초기화시키게 된다. 즉, 전원단자(Vcc)로부터 각각의 로드 트랜지스터(P1 내지 P4)를 통해 제 1 및 제 2 노드(K1 및 K2)로 전원전압이 공급되어 상기 제 1 및 제 2 노드(K1 및 K2)의 전위를 일정 전압으로 초기화시키게 된다. 이후, 센스 앰프 인에이블 신호(SAENb)를 각각 입력으로 하는 제 1 및 제 2 노아게이트(NOR1 및 NOR2)의 출력에 따라 메인 메모리 셀(1) 및 기준 메모리 셀(2)의 전류 구동 비율을 센스 앰프(3)를 통해 센싱 동작을 수행하게 된다.
그러나, 본 발명에서는 상기 기준 메모리 셀(2)을 각각의 프로그램 확인(21), 읽기 동작(22) 및 소거 확인(23)을 위한 3개의 기준 메모리 셀로 각각 구분하여 각 해당 확인 동작에 따라 확인 동작을 수행하게 된다. 즉, 프로그램 확인 동작시에는 프로그램 확인을 위한 기준 메모리 셀(21)을 사용하여 확인 동작을 수행하고, 소거 확인 동작시에는 소거 확인을 위한 기준 메모리 셀(23)을 사용하여 확인 동작을 수행하며, 읽기 동작시에는 읽기 동작을 위한 기준 메모리 셀(22)을 사용하여 읽기 동작을 각각 수행하게 된다.
즉, 입출력 단자(DQPAD)를 통해 데이터 래치 회로(4)에 래치된 프로그램 확인, 소거 확인 및 읽기 동작 바이어스 전압을 디코더 회로(5)로 입력되는 각각의 프로그램 확인 신호(PGM), 소거 확인 신호(ERASE) 및 읽기 동작 신호(READ)에 따라 선택적으로 기준 메모리 셀(2) 각각의 제 1 내지 제 3 기준 메모리 셀(21 내지 23)로 공급하여 확인 동작을 수행하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 플래쉬 메모리 셀의 확인 동작시 메모리 셀의 프로그램 데이터를 이용하여 센스 앰프의 확인 조건을 프로그램 확인 및 소거 확인에 해당하는 데이터로 설정하여 확인동작을 수행하도록 함으로써, 플래쉬 메모리 셀의 프로그램 확인, 소거 확인 및 읽기 동작시 메모리 셀의 신뢰성 마진(reliability margin)을 확보할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 프로그램 상태의 셀 및 소거 상태의 셀이 구분되도록 셀들의 상태에 대한 정보를 래치 회로에 저장한 후 상기 셀의 문턱 전압을 확인하는 과정에서, 상기 래치 회로에 저장된 정보에 따라 기준 셀의 콘트롤 게이트에 인가되는 전압을 조절하여 상기 기준 셀의 상태를 상기 셀에 해당하는 상태로 설정한 후 상기 기준 셀의 문턱 전압과 상기 셀의 문턱 전압을 비교 회로로 비교하여 주변 셀의 프로그램 또는 소거 동작에 의한 상기 셀의 문턱 전압 변화를 확인하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법.
  2. 프로그램 상태, 독출 상태 및 소거 상태의 기준 셀을 각각 구비하고, 프로그램 상태의 셀, 독출 상태의 셀 및 소거 상태의 셀이 구분되도록 셀들의 상태에 대한 정보를 래치 회로에 저장한 후 상기 셀의 문턱 전압을 확인하는 과정에서, 상기 래치 회로에 저장된 정보에 따라 상기 셀에 해당하는 상태의 기준 셀을 선택한 후 상기 기준 셀의 문턱 전압과 상기 셀의 문턱 전압을 비교 회로로 비교하여 주변 셀의 프로그램 또는 소거 동작에 의한 상기 셀의 문턱 전압 변화를 확인하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 셀의 확인 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08273378A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Sanyo Electric Co Ltd 不揮発性メモリの消去特性向上回路
JPH08273381A (ja) * 1995-03-27 1996-10-18 Sanyo Electric Co Ltd 不揮発性メモリの消去特性向上回路

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