KR100496797B1 - 반도체메모리장치의프로그램방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 반도체 메모리 장치의 프로그램 방법에 관한 것으로서, 스트링 선택 트랜지스터와 그라운드 선택 트랜지스터 사이에 직렬로 접속되는 셀들을 포함하고 전기적으로 프로그램 및 소거 동작이 가능한 반도체 메모리 장치에 있어서, 선택된 제 1 워드 라인에 인접한 비선택된 워드 라인에 상기 제 1 워드 라인과는 다른 전압을 인가하고, 상기 선택된 워드 라인에 인접하는 워드 라인들 중 스트링 선택 트랜지스터에 근접한 제 1 워드 라인에 제 1 전압을 인가하고, 상기 선택된 워드 라인에 인접하는 워드 라인들 상기 그라운드 선택 트랜지스터에 근접한 제 2 워드 라인에 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압을 인가한다.

Description

반도체 메모리 장치의 프로그램 방법{program method of semiconductor memory device}
본 발명은 반도체 메모리 장치의 프로그램 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 프로그램 순서의 제약을 극복한 프로그램 방법에 관한 것이다.
전기적으로 쓰기 동작이 가능한 불 휘발성 반도체 메모리 장치에서는 셀들에 데이터를 쓰기 이전에 메모리 셀들의 데이터를 소거(erase)하고 셀들에 데이터 기입(write)하는 프로그램 동작(program operation)을 수행한다.
도 1은 낸드형 불 휘발성 반도체 메모리 장치의 메모리 셀 어레이의 구성을 보여주는 회로도이고, 도 2는 프로그램 동작시 타이밍 도이다. 스트링 선택 트랜지스터(string selection transistor)와 소오스 선택 트랜지스터(source selection transistor)사이에 직렬로 접속되는 셀들이 구비되어 있다. 상기 스트링 선택 트랜지스터(Mss)의 게이트는 스트링 선택 라인(SSL)에 연결되고, 소오스 선택 트랜지스터(Mgs)의 게이트는 그라운드 라인(SSL)에 연결되어 있다. 프로그램 동작시 SSL에 전원 전압(VCC)을 인가하고, GSL에 접지 전압(VSS)을 인가하고, 비트 라인들(B/L1, B/L2)에 프로그램할 데이터에 따라 제 1 비트 라인(B/L1)에 데이터 ″1″의 VCC를, 제 2 비트 라인(B/L2)에 데이터 ″0″인 접지 전압(VSS)을 인가한다. 만일 W/L5를 선택한다면, 비선택된 워드 라인들(W/L1, W/L2,‥‥,W/Li)에 고전압(이하 VPass이라 칭함, 예를 들면 8V)을 인가하고 일정 시간이 지난 후에는 선택된 워드 라인(W/L5)에 인접하는 워드 라인들(W/L4, W/L6)에 상기 Vpass보다 낮은 전압(VSS)을 인가한다.
계속해서, 상기 선택된 워드 라인(W/L5)에 프로그램을 위한 전압(이하 Vpgm이라 칭함)을 인가함으로써 VCC가 인가된 비트 라인(B/L1)에 대응되는 스트링 내의 선택된 셀의 소오스, 드레인 채널의 전위가 커패시터 커플링(capacitor coupling)에 의해 상승함으로써 메모리 셀은 소거된 상태를 그대로 유지하게 된다. 그리고 Vss가 인가되는 비트 라인의 전위는 커패시터 커플링에 의해 상승하게 되지만 스트링 선택 트랜지스터(Mss)가 턴온되기 때문에 VSS레벨을 유지하게 된다.
그러나, 상술한 바와 같은 프로그램 방법은 한 스트링 쪽의 비선택된 메모리 셀이 소거 상태를 유지하고 있어야 한다. 따라서, 스트링 내의 프로그램 동작이 소오스 선택 트랜지스터(Mgs)쪽의 셀부터 스트링 선택 트랜지스터(Mss)쪽의 셀 순서로 수행되어야 하며 이로 인해 프로그램 동작에 제약이 뒤따르게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 일정한 순서에 의한 프로그램 동작의 제약을 극복하기 위함이다.
(구성)
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 일 특징에 의하면, 스트링 선택 트랜지스터와 그라운드 선택 트랜지스터 사이에 직렬로 접속되는 셀들을 포함하고 전기적으로 프로그램 및 소거 동작이 가능한 반도체 메모리 장치에 있어서, 선택된 제 1 워드 라인에 인접한 비선택된 워드 라인에 상기 제 1 워드 라인과는 다른 전압을 인가하고, 상기 선택된 워드 라인에 인접하는 워드 라인들 중 스트링 선택 트랜지스터에 근접한 제 1 워드 라인에 제 1 전압을 인가하고, 상기 선택된 워드 라인에 인접하는 워드 라인들 상기 그라운드 선택 트랜지스터에 근접한 제 2 워드 라인에 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압을 인가한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 프로그램 방법은 선택되는 워드 라인을 기준으로 인접한 비선택되는 워드 라인들에 각기 다른 전압을 인가한다.
(실시예)
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 참조 도면 도 1 및 도 3에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 낸드형 메모리 셀 어레이의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 복수개의 셀들이 스트링 선택 트랜지스터와(MSS) 그라운드 선택 트랜지스터(Mgs)사이에 직렬로 접속되는 셀들을 구비하는 스트링이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 프로그램 동작시 W/L5가 선택된다고 하면 먼저 스트링 선택 트랜지스터(MSS)의 게이트에 접속되는 스트링 선택 라인(SSL)에 VCC를 인가하고, 소오스 선택 트랜지스터(Mss)의 게이트에 접속되는 스트링 선택 라인(GSL)에 VSS를 인가한다. 그리고 비트 라인(B/L1, B/L2)에 프로그램 할 데이터에 따라 VCC(데이터 ″1″), VSS(데이터 0)을 인가한다. 이들중 B/L1에 대응되는 셀에는 데이터 ″1″을 프로그램하고, B/L2에 대응되는 셀에는 데이터 ″0″을 프로그램한다. 그리고 비선택된 워드 라인들에 Vpass를 인가하고, 일정 시간이 흐른 후에는 선택된 워드 라인에 인접하는 워드 라인들(W/L4, W/L6)중 소오스 선택 트랜지스터에 근접한 워드 라인에 Vpass보다 낮은 전압을(예를 들어 6V) 인가한다. 그런 다음에 선택된 워드 라인에 프로그램을 위한 고전압(Vpgm, 예를 들면 18V)을 인가하면, VCC가 인가된 B/L1에 연결되는 셀들의 게이트와 소오스, 드레인 및 채널 사이의 전위 차가 커패시터 커플링에 의해 상승하게 된다. 이는 B/L1에 대응되는 스트링 선택 트랜지스터(MSS)가 턴오프되기 때문이며, 상기 셀들의 전위 차는 F-N 터널링(F-N tunneling)이 일어날 수 있을 정도로 크지 않아 상기 셀들은 소거 상태(erase state)를 유지하게 된다.
계속해서, VSS가 인가되는 B/L2에 접속되는 스트링 선택 트랜지스터(Mss)가 턴온됨에 따라 선택된 셀의 드레인, 소오스, 채널의 전위는 커패시터 커플링에 의해 상승하게 된다. 그리고 상기 셀의 게이트와 드레인, 소오스, 그리고 채널간의 전위 차가 F-N 터널링을 일으킬 수 있을 정도로 상승함에 따라 프로그램 동작이 수행된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로그램 동작시 타이밍도이다.
도 3을 참조하면, 프로그램 동작시 선택되는 비트 라인(W/L5)에 인접하는 양 비트 라인들(W/L4, W/L6) 중 소오스 선택 트랜지스터(Mgs) 근접한 셀에 대응되는 워드 라인(W/L4)에 비선택된 워드 라인들(W/Li)에 인가되는 Vpass보다 낮은 전압을 인가하고, 스트링 선택 트랜지스터(Mss)에 근접한 워드 라인(W/L6)에 Vpass전압을 인가한다. 그러므로 스트링 선택 트랜지스터에 근접하는 비선택된 워드 라인에 접속되는 셀들과는 상관없이 소오스 선택 트랜지스터(Mss)근접한 셀들부터 프로그램 하지 않아도 된다.
이상에서 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명은 스트링 선택 트랜지스터에 근접한 비선택 워드 라인들에 상관없이 소오스 트랜지스터에 근접한 셀들부터 프로그램을 수행하지 않아도 되는 효과가 있다.
도 1은 낸드형 메모리 셀 어레이의 구성을 보여주는 회로도:
도 2는 종래 기술에 따른 프로그램 동작시 타이밍도:
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로그램 동작시 타이밍도:

Claims (2)

  1. 스트링 선택 트랜지스터와 그라운드 선택 트랜지스터 사이에 직렬로 접속되는 셀들을 포함하고 전기적으로 프로그램 및 소거 동작이 가능한 반도체 메모리 장치의 프로그램 방법에 있어서,
    비선택된 워드 라인들에 제 1 전압을 인가하는 단계와;
    소정 시간 후 상기 비선택된 워드 라인들 중 선택된 워드 라인과 인접하며 상기 그라운드 선택 트랜지스터에 근접한 워드 라인에 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압을 인가하는 단계와; 그리고
    상기 선택된 워드 라인에 상기 제 1 전압보다 높은 제 3 전압을 인가하는 단계를 포함하는 프로그램 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로그램 방법은 선택되는 워드 라인을 기준으로 인접한 비선택되는 워드 라인들에 각기 다른 전압을 인가하는 프로그램 방법.
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