KR100898684B1 - Flash memory device and program method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메모리 셀들에 소거 동작을 실시하는 단계, 메모리 셀들 중, 제1 메모리 셀들 및 제2 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 제1 상태의 레벨이 되도록 제1 프로그램 동작을 실시하는 단계, 메모리 셀들 중, 제2 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 제1 상태보다 높은 레벨의 제2 상태가 되도록 하고, 이와 동시에 제3 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 제2 상태보다 높은 레벨의 제3 상태가 되도록 제2 프로그램 동작을 실시하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법으로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, an erase operation is performed on memory cells, a first program operation is performed such that threshold voltage distributions of first and second memory cells are at a level of a first state, among memory cells. The second program may be configured such that the threshold voltage distributions of the second memory cells become a second state having a higher level than the first state, and at the same time, the threshold voltage distributions of the third memory cells become a third state having a higher level than the second state. And a method of programming a flash memory device comprising the step of performing an operation.

멀티 레벨 셀, 프로그램, 문턱전압, 비트라인, 페이지 버퍼, 전압차 Multi-Level Cells, Programs, Thresholds, Bitlines, Page Buffers, Voltage Differences

Description

플래시 메모리 소자 및 그의 프로그램 방법{Flash memory device and program method thereof}Flash memory device and program method thereof

도 1a 내지 도 1d는 종래의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이다.1A to 1D are diagrams for describing a program method of a conventional flash memory device.

도 2는 본 발명의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a program method of a flash memory device of the present invention.

도 3은 도 2의 페이지 버퍼의 동작을 설명하기 위한 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram for describing an operation of the page buffer of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위하여 도 2의 일부를 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a part of FIG. 2 to describe a method of programming a flash memory device of the present invention.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 순차적으로 설명하기 위한 도면이다.5A through 5F are diagrams for sequentially describing a program method of a flash memory device of the present invention.

도 6은 본 발명과 종래기술 간의 플래시 메모리 소자의 프로그램 회수를 비교하기 위한 그래프이다.6 is a graph for comparing the number of programs of a flash memory device between the present invention and the prior art.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 메모리 셀 어레이 110 : 선택된 페이지100: memory cell array 110: selected page

S0~Sk : 스트링 BL0~BLk, BL, BLe, BLo : 비트라인S0 ~ Sk: String BL0 ~ BLk, BL, BLe, BLo: Bit line

WL0~WLn : 워드라인 PB : 페이지 버퍼WL0 ~ WLn: Word line PB: Page buffer

본 발명은 플래시 메모리 소자 및 그의 프로그램 방법에 관한 것으로, 특히 프로그램 속도를 향상시킬 수 있는 플래시 메모리 소자 및 그의 프로그램 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flash memory device and a program method thereof, and more particularly, to a flash memory device and a program method thereof capable of improving a program speed.

일반적으로, 플래시 메모리 소자는 반도체 기판상에 적층된 게이트 절연막, 플로팅 게이트, 유전체막 및 콘트롤 게이트로 이루어진다. 이 중에서, 플로팅 게이트는 전하 저장층으로 사용되는데 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In general, a flash memory device includes a gate insulating film, a floating gate, a dielectric film, and a control gate stacked on a semiconductor substrate. Among these, the floating gate is used as a charge storage layer, which will be described in detail as follows.

선택된 워드라인을 통하여 콘트롤 게이트에 프로그램 전압이 인가되면 반도체 기판과 플로팅 게이트 간에 Fowler-Nordheim(F-N) 터널링 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 반도체 기판으로부터 전자가 플로팅 게이트로 유입되어 프로그램 동작이 이루어진다.When a program voltage is applied to the control gate through the selected word line, a Fowler-Nordheim (F-N) tunneling phenomenon occurs between the semiconductor substrate and the floating gate, and thus electrons flow from the semiconductor substrate into the floating gate to perform a program operation.

전자가 저장된 플로팅 게이트는 프로그램(program)된 셀이 되어 소거(erase) 셀의 문턱전압보다 높아지게 되는데, 이러한 문턱전압 분포의 차이를 독출(read)함으로써 소거 셀과 프로그램 셀을 구분할 수 있다.The floating gate, in which the electrons are stored, becomes a programmed cell, which is higher than the threshold voltage of the erase cell. The floating gate may be distinguished from the erase cell and the program cell by reading the difference in the threshold voltage distribution.

일반적으로, 플래시 메모리 소자는 두 가지 상태, 즉, 소거상태 또는 프로그램상태를 가지는데, 하나의 소거상태와 하나의 프로그램상태로 구동되는 소자를 싱 글 레벨 칩(single level chip; 이하 SLC)이라고 부른다. 한편, SLC보다 대용량의 데이터를 저장하기 위하여 각각의 메모리 셀을 멀티 레벨로 프로그램하는 방식이 개발되었는데, 이를 멀티 레벨 칩(multi level chip; 이하 MLC)이라고 부른다. MLC는 분포 구간이 다른 각각의 문턱전압 구간마다 다른 데이터 상태를 정의하는 방식으로 동작한다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In general, a flash memory device has two states, an erase state or a program state. An element driven in one erase state and one program state is called a single level chip (SLC). . On the other hand, in order to store a large amount of data than the SLC has been developed a method for programming each memory cell to a multi-level, which is called a multi-level chip (hereinafter referred to as MLC). The MLC operates by defining a different data state for each threshold voltage section having a different distribution section. Specifically, it is as follows.

예를 들어, MLC에 데이터를 저장하는 경우, 하나의 메모리 셀이 가질 수 있는 상태를 소거상태, PV1상태, PV2상태 및 PV3상태로 구분하도록 하자. 여기서, PV1상태를 프로그램된 문턱전압 구간 중 가장 낮은 구간으로 프로그램된 상태라고 하면, PV2상태는 PV1 상태보다 문턱전압 분포가 높은 상태이고, PV3상태는 PV2상태보다 문턱전압 분포가 높은 상태로 구분될 수 있다. 이렇게 각각의 문턱전압 구간에 대하여 멀티비트의 데이터(예를 들어 11, 01, 00 및 01)를 순차적으로 정의할 수 있다. 이에 대하여 도 1을 참조하도록 한다.For example, when storing data in the MLC, a state that a memory cell can have is divided into an erase state, a PV1 state, a PV2 state, and a PV3 state. Here, when the PV1 state is programmed as the lowest interval among the programmed threshold voltage sections, the PV2 state is divided into a state where the threshold voltage distribution is higher than that of the PV1 state, and the PV3 state is divided into a state where the threshold voltage distribution is higher than the PV2 state. Can be. As such, multi-bit data (eg, 11, 01, 00, and 01) may be sequentially defined for each threshold voltage section. Reference will be made to FIG. 1.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이다. 메모리 셀이 가질 수 있는 각각의 문턱전압 구간을 소거상태, PV1상태, PV2상태 및 PV3상태로 구분하고, 이들 각각에 2비트(멀티 비트)의 데이터 값을 정의한다. 2비트의 데이터 값 중 하위비트를 로우 페이지(low page)라고 하고, 상위비트를 하이 페이지(high page)라고 한다. 이 중에서, 로우 페이지의 프로그램 동작은 로우 페이지 프로그램(이하, LSB 프로그램)이라 하고, 하이 페이지의 프로그램 동작은 하이 페이지 프로그램(이하, MSB 프로그램)이라 한다.1A to 1D are diagrams for describing a program method of a conventional flash memory device. Each threshold voltage section that a memory cell may have is divided into an erased state, a PV1 state, a PV2 state, and a PV3 state, and data values of 2 bits (multi-bits) are defined in each of them. The lower bit of the 2-bit data value is called a low page and the upper bit is called a high page. Among these, the low page program operation is referred to as a low page program (hereinafter referred to as LSB program), and the high page program operation is referred to as high page program (hereinafter referred to as MSB program).

MLC의 프로그램 순서를 설명하면 다음과 같다.The program sequence of MLC is as follows.

먼저 블럭 단위로 구성된 메모리 셀 어레이에서, 선택된 블럭의 모든 메모리 셀 들을 소거(도 1a)한다. 다음으로, LSB 프로그램 동작을 수행한다. LSB 프로그램 동작에 있어서, 소거상태의 메모리 셀 들 중, 선택된 메모리 셀 들의 비트라인에는 접지전압을 인가하고 선택되지 않은 메모리 셀 들의 비트라인에는 전원전압을 인가한다. 그리고, 선택된 워드라인에 프로그램 전압을 인가하고 선택되지 않은 워드라인들에는 패스전압을 인가하여 LSB 프로그램 동작을 수행한다. 이렇게 LSB 프로그램 동작을 수행함에 따라 선택된 소거상태의 메모리 셀은 PV1상태(도 1b)가 된다. First, in a memory cell array configured in block units, all memory cells of a selected block are erased (FIG. 1A). Next, the LSB program operation is performed. In the LSB program operation, a ground voltage is applied to a bit line of selected memory cells among memory cells in an erased state, and a power supply voltage is applied to a bit line of unselected memory cells. The LSB program operation is performed by applying a program voltage to the selected word line and applying a pass voltage to the unselected word lines. As a result of the LSB program operation, the selected memory cell is in the PV1 state (Fig. 1B).

MSB 프로그램 동작은 제1 MSB 프로그램 및 제2 MSB 프로그램 동작으로 구분하여 실시할 수 있다.The MSB program operation may be divided into a first MSB program operation and a second MSB program operation.

제1 MSB 프로그램 동작은 선택된 메모리 셀을 PV2상태로 프로그램하는 동작이다. 소거상태의 메모리 셀을 PV2상태로 프로그램하기 위해서는 선택된 메모리 셀을 소거상태에서 PV1상태로 LSB 프로그램하고, 이어서 제1 MSB 프로그램을 실시하여 선택된 메모리 셀을 PV2상태(도 1c)로 만든다. The first MSB program operation is an operation of programming the selected memory cell to the PV2 state. In order to program the memory cell in the erased state to the PV2 state, the selected memory cell is LSB programmed from the erased state to the PV1 state, and then the first MSB program is executed to make the selected memory cell into the PV2 state (FIG. 1C).

제2 MSB 프로그램 동작은 선택된 메모리 셀을 PV3 상태(도 1d)로 프로그램하는 동작이다. 소거상태의 메모리 셀 들 중 선택된 메모리 셀 들의 비트라인에 접지전압을 인가하고, 선택된 메모리 셀과 연결된 워드라인에는 프로그램 전압을 인가하여 제2 MSB 프로그램을 수행한다.The second MSB program operation is an operation of programming the selected memory cell to the PV3 state (FIG. 1D). The second MSB program is performed by applying a ground voltage to the bit lines of selected memory cells among the erased memory cells and applying a program voltage to a word line connected to the selected memory cell.

이렇듯, MLC의 프로그램은 소거상태에서 각각의 프로그램 상태(PV1, PV2 또는 PV3상태)에 맞는 프로그램 동작을 각각 실시해야 하므로 프로그램 동작 속도가 늦어질 수 있다.As described above, the program operation speed of the MLC may be slowed down because the MLC program needs to perform program operation corresponding to each program state (PV1, PV2, or PV3 state) in the erase state.

본 발명은 다양한 프로그램 문턱전압 구간을 갖는 멀티 레벨 칩의 프로그램 동작에 있어서, 비트라인에 문턱전압 차이만큼의 서로 다른 전압을 인가함으로써, 서로 다른 문턱전압 구간을 갖는 프로그램 동작을 동시에 수행하도록 한다. 이로 인해, 프로그램 동작 횟수를 줄일 수 있으므로 프로그램 동작시간을 줄일 수 있다.According to the present invention, in a program operation of a multi-level chip having various program threshold voltage sections, a program operation having different threshold voltage sections is simultaneously performed by applying different voltages corresponding to threshold voltages to bit lines. As a result, the number of program operations can be reduced, thereby reducing the program operating time.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법은, 메모리 셀들에 소거 동작을 실시한다. 메모리 셀들 중, 제1 메모리 셀들 및 제2 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 제1 상태의 레벨이 되도록 제1 프로그램 동작을 실시한다. 비트라인과 전압 공급 라인 사이에 연결되며, 게이트에 제1 턴온 전압보다 낮은 레벨의 제2 턴온 전압이 인가되면 비트라인으로 양전압을 전달하는 프로그램 소자를 이용하여, 메모리 셀들 중, 제2 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 제1 상태보다 높은 레벨의 제2 상태가 되도록 하고, 이와 동시에 제3 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 제2 상태보다 높은 레벨의 제3 상태가 되도록 제2 프로그램 동작을 실시하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법으로 이루어진다.A program method of a flash memory device according to an embodiment of the present disclosure performs an erase operation on memory cells. Among the memory cells, a first program operation may be performed such that threshold voltage distributions of the first memory cells and the second memory cells become a level of the first state. The second memory cell of the memory cells is connected between the bit line and the voltage supply line by using a program element that transfers a positive voltage to the bit line when a second turn on voltage having a level lower than the first turn on voltage is applied to the gate. Performing a second program operation so that the threshold voltage distributions of the third memory cells are at a level higher than the first state and at the same time the threshold voltage distributions of the third memory cells are at a level higher than the second state. The program method of the flash memory device comprising a.

제1 프로그램 동작은 하위비트 프로그램 동작으로 실시한다.The first program operation is performed by a low bit program operation.

상기 소거 상태가 '11'일 때, 상기 제1 상태는 '10', 상기 제2 상태는 '00', 상기 제3 상태는 '01'이다.When the erase state is '11', the first state is '10', the second state is '00', and the third state is '01'.

제2 프로그램 동작은 상기 제3 메모리 셀들과 전기적으로 연결된 비트라인에는 접지전압을 인가하고, 상기 제2 메모리 셀들과 전기적으로 연결된 비트라인에는 양전압을 인가하여 실시한다.The second program operation may be performed by applying a ground voltage to the bit lines electrically connected to the third memory cells and applying a positive voltage to the bit lines electrically connected to the second memory cells.

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양전압은 제2 상태의 문턱전압과 제3 상태의 문턱전압의 차이만큼의 전압으로 인가된다.The positive voltage is applied at a voltage equal to the difference between the threshold voltage in the second state and the threshold voltage in the third state.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법은, 선택된 페이지(page)의 워드라인에 제1 전압을 인가하고, 페이지에 포함된 메모리 셀들과 각각 연결된 비트라인들에 전원전압, 접지전압 또는 양전압을 각각 인가하여, 비트라인에 인가되는 전압 레벨에 따라 페이지에 포함된 상기 메모리 셀들이 서로 다른 문턱전압 분포 구간을 갖도록 하되, 비트라인과 전압 공급 라인 사이에 연결되며, 게이트에 제1 턴온 전압보다 낮은 레벨의 제2 턴온 전압이 인가되면 비트라인으로 양전압을 전달하는 프로그램 소자를 이용하여 프로그램 동작을 실시하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법으로 이루어진다.According to another aspect of the present invention, a method of programming a flash memory device may include applying a first voltage to a word line of a selected page, and supplying a power voltage and a ground voltage to bit lines connected to memory cells included in the page, respectively. Alternatively, each of the positive voltages may be applied so that the memory cells included in the page have different threshold voltage distribution intervals according to the voltage level applied to the bit line, and are connected between the bit line and the voltage supply line, and are connected to the gate. When a second turn-on voltage of a level lower than the turn-on voltage is applied, the program method of the flash memory device may include performing a program operation by using a program element that transfers a positive voltage to a bit line.

메모리 셀들 중, 전원전압이 인가된 비트라인들과 연결된 제1 메모리 셀들은 이전 상태의 문턱전압 분포 구간을 유지하고, 메모리 셀들 중, 양전압이 인가된 비트라인들과 연결된 제2 메모리 셀들은 제2 상태의 문턱전압 분포 구간을 갖도록 프로그램되며, 메모리 셀들 중, 접지전압이 인가된 비트라인들과 연결된 제3 메모리 셀들은 제3 상태의 문턱전압 분포 구간을 갖도록 프로그램된다.Among the memory cells, the first memory cells connected to the bit lines to which the power supply voltage is applied maintain the threshold voltage distribution interval of the previous state, and the second memory cells connected to the bit lines to which the positive voltage is applied are selected among the memory cells. The third memory cells that are programmed to have a threshold voltage distribution section in two states and among the memory cells that are connected to bit lines to which a ground voltage is applied are programmed to have a threshold voltage distribution section in a third state.

양전압은 접지전압보다 높고, 전원전압보다 낮다.The positive voltage is higher than the ground voltage and lower than the supply voltage.

제1 메모리 셀들은 소거 상태 또는 제1 상태의 문턱전압 분포 구간을 유지한다. The first memory cells maintain an erase state or a threshold voltage distribution period of the first state.

제2 상태의 문턱전압 분포 구간은 제1 상태의 문턱전압 분포 구간보다 높고, 제3 상태의 문턱전압 분포 구간보다 낮다.The threshold voltage distribution section of the second state is higher than the threshold voltage distribution section of the first state and lower than the threshold voltage distribution section of the third state.

본 발명에 따른 플래시 메모리 소자는, 비트라인을 포함한다. 전압 공급 라인을 포함한다. 비트라인과 상기 전압 공급 라인 사이에 연결되며, 게이트에 제1 턴온 전압보다 낮은 레벨의 제2 턴온 전압이 인가되면 비트라인으로 양전압을 전달하는 프로그램 소자로 이루어진다.The flash memory device according to the present invention includes a bit line. A voltage supply line. A program element connected between the bit line and the voltage supply line and configured to transfer a positive voltage to the bit line when a second turn-on voltage having a level lower than the first turn-on voltage is applied to the gate.

제2 턴온 전압은 제1 턴온 전압보다는 낮되, 프로그램 소자가 턴 온(turn on) 될 수 있는 전압 레벨로 인가된다.The second turn-on voltage is lower than the first turn-on voltage, but is applied at a voltage level at which the program element can be turned on.

양전압은 전원전압과 접지전압 사이의 레벨이고, 프로그램 소자는 NMOS 트랜지스터로 구현된다.The positive voltage is a level between the supply voltage and the ground voltage, and the program element is implemented with an NMOS transistor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 2는 본 발명의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a program method of a flash memory device of the present invention.

도 2를 참조하면, 메모리 셀 어레이를 구성하는 어느 하나의 셀 블럭(100) 및 이와 연결된 페이지 버퍼(PB)를 도시한 회로도이다. 셀 블럭(100)은 다수의 스트링(S0 내지 Sk)을 포함한다. 각각의 스트링들은 드레인 셀렉트 트랜지스터(drain select transistor; DST), 메모리 셀(F0 내지 Fn) 및 소스 셀렉트 트랜지스터(source select transistor; SST)가 직렬로 연결되어 구성된다. 각각의 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)는 각각의 비트라인(BL0 내지 BLk)과 연결되어 스트링(S0 내지 Sk)에 페이지 버퍼(PB)의 전압을 전달하기도 하고, 전달받기도 한다. 각각의 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)는 공통 소스 라인(common source line; CSL)과 연결된다. 다수의 메모리 셀 들(F0 내지 Fn)은 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)와 소스 셀렉트 트랜지스터(SST) 사이에 직렬로 배열된다. 2 is a circuit diagram illustrating one cell block 100 constituting a memory cell array and a page buffer PB connected thereto. The cell block 100 includes a plurality of strings S0 to Sk. Each of the strings includes a drain select transistor (DST), memory cells F0 to Fn, and a source select transistor (SST) connected in series. Each drain select transistor DST is connected to each of the bit lines BL0 to BLk to transfer and receive the voltage of the page buffer PB to the strings S0 to Sk. Each source select transistor SST is connected to a common source line CSL. The plurality of memory cells F0 to Fn are arranged in series between the drain select transistor DST and the source select transistor SST.

드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)의 게이트 전극은 드레인 셀렉트 라인(DSL)을 공유한다. 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)의 각 게이트 전극은 소스 셀렉트 라인(SSL)을 공유하여 연결되어 있다.The gate electrode of the drain select transistor DST shares the drain select line DSL. Each gate electrode of the source select transistor SST is connected to share the source select line SSL.

페이지 버퍼(PB)는 프로그램(program), 소거(erase) 동작 시 비트라인(BL0 내지 BLk)으로 각각의 동작에 해당하는 전압을 비트라인으로 전달하고, 독출(read) 동작 시에는 비트라인(BL0 내지 BLk)으로부터 인가되는 전압을 전달받는다.The page buffer PB transfers the voltage corresponding to each operation to the bit lines during the program and erase operations, and transmits the voltages corresponding to the respective operations to the bit lines, and during the read operation, the bit lines BL0. To BLk).

본 발명에서는 페이지 버퍼(PB)가 일반적인 프로그램 동작시 발생하는 제1 전압(예를 들어, 0V) 및 제2 전압(예를 들어, Vcc) 이외에도 제1 전압과 제2 전압 사이의 전압인 제3 전압(Vd)을 더 발생한다. 제3 전압(Vd)은 제1 전압과 제2 전압 사이의 양(+)전압이며, 이에 대하여 도 3a 및 도 3b을 참조하여 설명하도록 한다. In the present invention, the page buffer PB is a third voltage that is a voltage between the first voltage and the second voltage in addition to the first voltage (for example, 0V) and the second voltage (for example, Vcc) generated during a general program operation. Further generates voltage Vd. The third voltage Vd is a positive voltage between the first voltage and the second voltage, which will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.

도 3은 도 2의 페이지 버퍼의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram for describing an operation of the page buffer of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 본 발명에 사용되는 페이지 버퍼(PB)는 상기 언급한 제3 전압을 더 발생하는 페이지 버퍼(PB)이지만, 그 구성은 일반적인 페이지 버퍼(PB)와 유사하다. 다만, 페이지 버퍼(PB)를 구성하는 소자들 중 일부 소자의 턴 온(turn on) 전압을 조절함으로써 페이지 버퍼(PB)에서 비트라인(BL)으로 제1 내지 제3 전압 중 어느 하나의 전압을 선택적으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 이해의 편의를 돕기 위하여 다음 도면을 참조하여 페이지 버퍼(PB)를 간단히 설명하고자 한다. Referring to FIG. 3, the page buffer PB used in the present invention is a page buffer PB which further generates the above-mentioned third voltage, but the configuration is similar to that of a general page buffer PB. However, the voltage of any one of the first to third voltages is changed from the page buffer PB to the bit line BL by adjusting the turn on voltage of some of the devices configuring the page buffer PB. Can optionally be delivered. Accordingly, the page buffer PB will be briefly described with reference to the following drawings for the convenience of understanding.

페이지 버퍼(PB)는 다수의 비트라인을 선택하기 위한 선택회로(32)를 포함하며, 듀얼 래치(dual latch) 구조로 이루어져 있다. The page buffer PB includes a selection circuit 32 for selecting a plurality of bit lines, and has a dual latch structure.

구체적으로 설명하면, 프리차지소자(P1)는 프리차지신호(PRECHb)에 응답하여 동작하는 PMOS 트랜지스터로 구현될 수 있으며, 전원전압(Vcc)과 센싱노드(SO) 사이에 연결된다. 프로그램소자(P2)는 프로그램신호(PGM)에 응답하여 동작하며 센싱 노드(SO)와 제1 노드(E1) 사이에 연결된다. 제1 제어소자(P3)와 제2 제어소자(P4)는 제2 노드(E2)와 접지(Vss) 사이에 직렬로 연결되며, 제1 제어소자(P3)는 센싱노드(SO)의 전위에 응답하여 동작하고, 제2 제어소자(P4)는 제1 래치신호(LAT1)에 응답하여 동작한다. 제1 리셋소자(P5)는 제1 리셋신호(RST1)에 응답하여 동작하며 제1 노드(E1)와 접지(Vss) 사이에 연결된다. 제1 래치(33)는 제1 노드(E1) 및 제2 노드(E2) 사이에 연결되며, 두 개의 인버터(I3 및 I4)로 구성된다. 전달소자(P6)는 전달신호(PDUMP)에 응답하여 동작하며 센싱노드(SO)와 제3 노드(E3) 사이에 연결된다. 제3 제어소자(P7)와 제4 제어소자(P8)는 제3 노드(E3)와 접지(Vss) 간에 직렬로 연결되며, 제3 제어소자(P7)는 센싱노드(SO)에 인가되는 전위에 응답하여 동작하고 제4 제어소자(P8)는 제2 래치신호(LAT2)에 응답하여 동작한다. 제2 리셋소자(P9)는 제2 리셋신호(RST2)에 응답하여 동작하고 제4 노드(E4)와 접지(Vss) 사이에 연결된다. 제2 래치(34)는 제3 노드(E3) 및 제4 노드(E4) 사이에 연결되며, 두 개의 인버터(I5 및 I6)로 구성된다. 제2 래치(34)에 입력되는 데이터는 제1 입력소자(P10)와 제2 입력소자(P11)의 동작에 따라 저장된다. 제1 입력소자(P10)는 제1 입력신호(DI)에 응답하여 동작하며, 제4 노드(E4)와 제5 노드(E5) 사이에 연결된다. 제2 입력소자(P11)는 제2 입력신호(nDI)에 응답하여 동작하며 제3 노드(E3)와 제5 노드(E5) 사이에 연결된다. 입출력소자(P12)는 입출력신호(PBDO)에 응답하여 동작하며 제1 노드(E1)와 제5 노드(E5) 사이에 연결되고, 제5 노드(E5)는 입출력라인(DIO)과 연결된다.Specifically, the precharge device P1 may be implemented as a PMOS transistor that operates in response to the precharge signal PRECHb, and is connected between the power supply voltage Vcc and the sensing node SO. The program element P2 operates in response to the program signal PGM and is connected between the sensing node SO and the first node E1. The first control element P3 and the second control element P4 are connected in series between the second node E2 and the ground Vss, and the first control element P3 is connected to the potential of the sensing node SO. In response, the second control element P4 operates in response to the first latch signal LAT1. The first reset device P5 operates in response to the first reset signal RST1 and is connected between the first node E1 and the ground Vss. The first latch 33 is connected between the first node E1 and the second node E2 and consists of two inverters I3 and I4. The transfer element P6 operates in response to the transfer signal PDUMP and is connected between the sensing node SO and the third node E3. The third control element P7 and the fourth control element P8 are connected in series between the third node E3 and the ground Vss, and the third control element P7 is a potential applied to the sensing node SO. The fourth control element P8 operates in response to the second latch signal LAT2. The second reset device P9 operates in response to the second reset signal RST2 and is connected between the fourth node E4 and the ground Vss. The second latch 34 is connected between the third node E3 and the fourth node E4 and consists of two inverters I5 and I6. Data input to the second latch 34 is stored according to the operations of the first input element P10 and the second input element P11. The first input element P10 operates in response to the first input signal DI and is connected between the fourth node E4 and the fifth node E5. The second input element P11 operates in response to the second input signal nDI and is connected between the third node E3 and the fifth node E5. The input / output device P12 operates in response to the input / output signal PBDO and is connected between the first node E1 and the fifth node E5, and the fifth node E5 is connected to the input / output line DIO.

선택회로(32)는 비트라인들(BLe 및 BLo)과 페이지 버퍼(PB)를 연결시키기 위 한 이븐차지소자(P13), 오드차지소자(P14), 이븐선택소자(P15) 및 오드선택소자(P16)로 구성된다. 이븐차지소자(P13)와 오드차지소자(P14)는 제6 노드(E6)를 통해 비트라인(BLe 및 BLo) 간에 직렬로 연결된다. 이븐차지소자(P13)는 이븐차지신호(DISCHe)에 응답하여 동작하며 이븐비트라인(BLe)과 제6 노드(E6) 사이에 연결되고, 오드차지소자(P14)는 오드차지신호(DISCHo)에 응답하여 동작하며 오드비트라인(BLo)과 제6 노드(E6) 사이에 연결된다. 제6 노드(E6)에는 차지전압(VIRPWR)이 인가된다. 이븐선택소자(P15)는 이븐선택신호(BSLe)에 응답하여 동작하며 센싱노드(SO)와 이븐비트라인(BLe)을 연결한다. 오드선택소자(P16)는 오드선택신호(BSLo)에 응답하여 동작하여 센싱노드(SO)와 오드비트라인(BLo)을 연결한다.The selection circuit 32 includes an even charging device P13, an odd charging device P14, an even selection device P15, and an odd selection device for connecting the bit lines BLe and BLo and the page buffer PB. P16). The even charging device P13 and the odd charging device P14 are connected in series between the bit lines BLe and BLo through the sixth node E6. The even charging device P13 operates in response to the even charging signal DISCHe and is connected between the even bit line BLe and the sixth node E6, and the odd charging device P14 is connected to the odd charge signal DISCHo. It operates in response and is connected between the odd bit line BLo and the sixth node E6. The charge voltage VIRPWR is applied to the sixth node E6. The even selection device P15 operates in response to the even selection signal BSLe and connects the sensing node SO and the even bit line BLe. The odd selection element P16 operates in response to the odd selection signal BSLo to connect the sensing node SO and the odd bit line BLo.

프로그램 동작 시, 프로그램신호(PGM)가 활성화되면 프로그램소자(P2)가 턴 온(turn on) 되어 제1 래치(33)의 전압이 센싱노드(SO)로 전달된다. 센싱노드(SO)로 전달된 전압은 선택회로(32)의 이븐선택소자(P15) 또는 오드선택소자(P16)를통해 이븐비트라인(BLe) 또는 오드비트라인(BLo)으로 전달된다.In the program operation, when the program signal PGM is activated, the program element P2 is turned on to transmit the voltage of the first latch 33 to the sensing node SO. The voltage transferred to the sensing node SO is transferred to the even bit line BLe or the odd bit line BLO through the even selection element P15 or the odd selection element P16 of the selection circuit 32.

한편, 이븐 또는 오드비트라인(BLe 또는 BLo)으로 제3 전압을 전달하는 경우에, 프로그램소자(P2)를 완전히 턴 온 시키는 것이 아니라 약하게 턴 온 시키고 선택된 선택신호(BSLe 또는 BSLo)를 활성화시키면 비트라인으로 제1 전압과 제2 전압 사이의 양전압인 제3 전압을 출력할 수 있다. 또는, 프로그램신호(PGM)를 활성화하고 선택된 선택신호(BSLe 또는 BSLo)를 약하게 턴 온 시켜도 비트라인(BLe 또는 BLo)으로 제3 전압을 출력할 수 있다. 이때, 비트라인(BLe 또는 BLo)의 전위가 0V인 상태에서 프로그램 동작을 실시하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the case where the third voltage is transmitted to the even or odd bit line BLe or BLo, the bit is turned on by weakly turning on the program element P2 and activating the selected selection signal BSLe or BSLo. A third voltage that is a positive voltage between the first voltage and the second voltage may be output to the line. Alternatively, even when the program signal PGM is activated and the selected selection signal BSLe or BSLo is weakly turned on, the third voltage may be output to the bit line BLe or BLo. In this case, it is preferable to perform the program operation in the state where the potential of the bit line BLe or BLo is 0V.

이어서, 본 발명의 프로그램 방법을 도 2의 어느 하나의 페이지(110)를 예로 들어 구체적으로 설명하도록 한다.Next, the program method of the present invention will be specifically described by taking any one page 110 of FIG. 2 as an example.

도 4는 본 발명의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위하여 도 2의 일부를 나타낸 회로도이다. 선택된 페이지(110)의 메모리 셀 들(0F0 내지 kF0) 중, 제0 셀(0F0)은 소거상태로 하고, 제1 셀(1F0)은 PV1상태, 제2 셀(2F0)은 PV2상태, 제3 셀(3F0)은 PV3상태 그리고 제k 셀(kF0)은 PV2상태가 되도록 프로그램하는 경우를 예로 들어보도록 한다. 이때, 소거상태, PV1상태, PV2상태 및 PV3상태를 일반적으로 11, 10, 00 및 01로 구분하기도 하지만, 이는 정의하기에 따라 바뀔 수 있으므로 본 발명에서는 문턱전압이 높아지는 순서에 따라 소거상태, PV1상태, PV2상태 및 PV3상태로 프로그램 상태를 정의하도록 한다. 이에 대한 예를 도5a 내지 도 5f를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 4 is a circuit diagram illustrating a part of FIG. 2 to describe a method of programming a flash memory device of the present invention. Among the memory cells 0F 0 to kF 0 of the selected page 110, the zeroth cell 0F 0 is in an erased state, the first cell 1F 0 is in a PV1 state, and the second cell 2F 0 is in an erased state. For example, the PV2 state, the third cell 3F 0 is in the PV3 state, and the kth cell kF 0 is programmed in the PV2 state. At this time, the erase state, PV1 state, PV2 state and PV3 state is generally divided into 11, 10, 00, and 01, but this can be changed according to the definition, so in the present invention erase state, PV1 in the order of increasing the threshold voltage The program status is defined by the status, PV2 status and PV3 status. An example thereof will be described below with reference to FIGS. 5A to 5F.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법을 순차적으로 설명하기 위한 도면이다.5A through 5F are diagrams for sequentially describing a program method of a flash memory device of the present invention.

도 5a를 참조하면, 프로그램 동작을 수행하기에 앞서 셀 블록 단위의 소거 동작을 실시하여 메모리 셀 들(0F0 내지 kF0을 포함한 셀 블록의 모든 메모리 셀 들)을 소거상태인 제1 메모리 셀이 되도록 한다. 소거 동작은 선택된 워드라인(WL0)에는 제1 전압(예를 들어 0V)을 인가하고 모든 비트라인들(BL0 내지 BLk)에는 제2 전압(예를 들어 Vcc)을 연결하여 실시할 수 있다. 소거 동작에 따라 문턱전압 분포를 소거상태(도 5b)가 되도록 한다.Referring to FIG. 5A, before performing a program operation, an erase operation may be performed in a cell block unit so that memory cells (all memory cells of a cell block including 0F 0 to kF 0 ) are erased. Be sure to The erase operation may be performed by applying a first voltage (for example, 0V) to the selected word line WL0 and connecting a second voltage (for example, Vcc) to all of the bit lines BL0 to BLk. According to the erase operation, the threshold voltage distribution is set to the erased state (Fig. 5B).

도 5c를 참조하면, LSB 프로그램 동작인 제1 프로그램 동작을 실시하여 제1 셀(1F0)을 PV1상태인 제2 메모리 셀이 되도록 프로그램한다. 이때, PV2상태로 프로그램될 제2 및 제k 셀(2F0 및 kF0)에도 동시에 LSB 프로그램 동작을 실시하여 PV1 상태로 만든다. Referring to FIG. 5C, a first program operation, which is an LSB program operation, is performed to program the first cell 1F 0 to be a second memory cell having a PV1 state. At this time, the LSB program operation is simultaneously performed on the second and k-th cells 2F 0 and kF 0 to be programmed to the PV2 state to make the PV1 state.

구체적으로, LSB 프로그램 시, 선택된 워드라인(WL0)에는 프로그램 전압을 인가하고 선택된 비트라인들(BL1, BL2 및 BLk)에는 제1 전압(예를 들어 0V)을 인가하되, 선택되지 않은 비트라인들(BL0 및 BL3)에는 제2 전압(예를 들어 Vcc)을 인가한다. 이로써, 제0 셀(0F0)은 소거상태를 유지하고 제1 셀(1F0), 제2 셀(2F0) 및 제k 셀(kF0)은 PV1상태가 된다(도 5d).Specifically, in the LSB program, a program voltage is applied to the selected word line WL0 and a first voltage (for example, 0V) is applied to the selected bit lines BL1, BL2, and BLk, but the bit lines are not selected. A second voltage (for example, Vcc) is applied to BL0 and BL3. As a result, the zeroth cell 0F 0 remains in the erased state, and the first cell 1F 0 , the second cell 2F 0 , and the kth cell kF 0 are in the PV1 state (FIG. 5D).

도 5e를 참조하면, MSB 프로그램인 제2 프로그램 동작을 실시하여 제3 셀(3F0)을 PV3상태가 되도록 하고, 이와 동시에 제2 셀(2F0) 및 제k 셀(kF0)을 PV2상태로 프로그램한다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Referring to FIG. 5E, the third cell 3F 0 is brought into the PV3 state by performing a second program operation, which is an MSB program, and simultaneously the second cell 2F 0 and the k th cell kF 0 are turned into the PV2 state. Program with Specifically, it is as follows.

선택된 워드라인(WL0)에 프로그램 전압을 인가하고, 제3 셀(3F0)과 연결된 비트라인(BL3)에는 제1 전압(예를 들어, 0V)을 인가하여 제3 셀(3F0)을 PV3상태로 프로그램한다. 이와 동시에, 제2 셀(2F0)과 연결된 비트라인(BL2)에는 제3 전압(Vd)을 인가하여 PV1상태보다 높고 PV3상태보다 낮은 문턱전압 분포를 갖는 PV2상태(도 5f)가 되도록 프로그램한다. Applying a program voltage to a selected word line (WL0), and the third cell (3F 0) and a bit line (BL3) connected to a first voltage (e.g., 0V) for application to a third cell (3F 0) PV3 Program to state. At the same time, a third voltage Vd is applied to the bit line BL2 connected to the second cell 2F 0 to program the PV2 state having a threshold voltage distribution higher than the PV1 state and lower than the PV3 state (FIG. 5F). .

이때, PV1상태의 베리파이 전압을 Va라고 하고 PV2상태의 베리파이 전압을 Vb라고 하며 PV3 상태의 베리파이 전압을 Vc라고 할 경우, 제3 전압(Vd)은 Vc와 Vb의 전압 차만큼의 전압으로 인가하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, PV2상태의 문턱전압 분포가 PV1상태와 PV3상태의 문턱전압 사이에 분포하여야 하기 때문이다. At this time, when the verifiable voltage of the PV1 state is called Va, the verifiable voltage of the PV2 state is called Vb, and the verifiable voltage of the PV3 state is called Vc, the third voltage Vd is equal to the voltage difference between Vc and Vb. It is preferable to apply. This is because the threshold voltage distribution of the PV2 state should be distributed between the threshold voltages of the PV1 state and the PV3 state.

문턱전압 분포를 결정짓는 요소로는 여러 요인일 있을 수 있지만, 주로 플로팅 게이트에 저장되는 전자의 량에 따라 달라지게 된다. 플로팅 게이트에 저장되는 전자의 량은 워드라인과 반도체 기판 간의 전압 차에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다. There are a number of factors that determine the threshold voltage distribution, but mainly depends on the amount of electrons stored in the floating gate. The amount of electrons stored in the floating gate may be determined by the voltage difference between the word line and the semiconductor substrate. Specifically, it is as follows.

워드라인으로 프로그램 전압이 인가되고 비트라인을 통하여 반도체 기판의 채널이 접지전압으로 인가된다면, 프로그램 전압에 의해 콘트롤 게이트와 플로팅 게이트 간에 커플링 현상이 발생하게 된다. 이러한 커플링 현상은 반도체 기판으로부터 플로팅 게이트로 전자가 유입될 수 있는 터널링(tunneling) 현상을 유도하고, 이렇게 터널링된 전자의 량에 따라 프로그램된 셀의 문턱전압은 달라진다. 따라서, 프로그램 셀의 문턱전압을 결정짓는 중요한 요소는 워드라인에 인가되는 프로그램 전압과 비트라인에 인가되는 전압 간의 전압차 라고 할 수 있다. 이에 대하여, 그래프를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. If the program voltage is applied to the word line and the channel of the semiconductor substrate is applied to the ground voltage through the bit line, a coupling phenomenon occurs between the control gate and the floating gate by the program voltage. This coupling phenomenon induces a tunneling phenomenon in which electrons can flow from the semiconductor substrate to the floating gate, and the threshold voltage of the programmed cell varies according to the amount of the tunneled electrons. Therefore, an important factor determining the threshold voltage of a program cell may be a voltage difference between a program voltage applied to a word line and a voltage applied to a bit line. This will be described in detail with reference to the graph as follows.

도 6은 본 발명과 종래기술 간의 플래시 메모리 소자의 프로그램 회수를 비교하기 위한 그래프이다. 6 is a graph for comparing the number of programs of a flash memory device between the present invention and the prior art.

도 6을 참조하면, 그래프의 x축은 프로그램 횟수를 나타내고, y축은 문턱전압을 나타낸다. 종래기술에서는 PV3상태가 되도록 프로그램하기 위해서는 PV2상태까지 도달하는 프로그램 동작(a)을 수행하고, 이어서 문턱전압을 더 높여 PV3상태 가 될 수 있는 프로그램 동작(b)을 더 수행해야 한다.Referring to FIG. 6, the x-axis of the graph represents the number of programs and the y-axis represents a threshold voltage. In the prior art, in order to program the PV3 state, the program operation (a) reaching the PV2 state must be performed, and then the program operation (b) which can be made into the PV3 state by increasing the threshold voltage must be further performed.

하지만, 본 발명에서는 PV3상태와 PV2상태의 문턱전압 차만큼의 전압(Vd)을 PV2상태로 프로그램될 셀과 연결된 비트라인에 동시에 인가함으로써 한 번의 프로그램 동작(A)으로 PV3상태와 PV2상태의 프로그램을 수행할 수 있으므로 프로그램 동작시간을 줄일 수 있다.However, in the present invention, by applying the voltage Vd equal to the threshold voltage difference between the PV3 state and the PV2 state simultaneously to the bit line connected to the cell to be programmed in the PV2 state, the program of the PV3 state and the PV2 state is performed in one program operation (A). This can reduce the program run time.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 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 실시예가 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 skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명은 다수의 문턱전압 구간을 갖는 멀티 레벨 칩의 프로그램 동작 시, 비트라인에 문턱전압 차이만큼의 서로 다른 전압을 인가함으로써, 서로 다른 문턱전압 구간을 갖는 프로그램 동작을 동시에 수행할 수 있다. 이로 인해, 다수의 프로그램 동작 횟수를 줄일 수 있으므로 프로그램 동작시간을 줄일 수 있다.According to the present invention, during a program operation of a multi-level chip having a plurality of threshold voltage sections, a program operation having different threshold voltage sections may be simultaneously performed by applying different voltages corresponding to threshold voltages to bit lines. As a result, the number of program operations can be reduced, thereby reducing the program operation time.

Claims (16)

메모리 셀들에 소거 동작을 실시하는 단계;Performing an erase operation on the memory cells; 상기 메모리 셀들 중, 제1 메모리 셀들 및 제2 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 제1 상태의 레벨이 되도록 제1 프로그램 동작을 실시하는 단계; 및Performing a first program operation such that threshold voltage distributions of first and second memory cells among the memory cells are at a level of a first state; And 비트라인과 전압 공급 라인 사이에 연결되며, 게이트에 제1 턴온 전압보다 낮은 레벨의 제2 턴온 전압이 인가되면 상기 비트라인으로 양전압을 전달하는 프로그램 소자를 이용하여,By using a program element connected between the bit line and the voltage supply line and transferring a positive voltage to the bit line when a second turn-on voltage having a level lower than the first turn-on voltage is applied to the gate, 상기 메모리 셀들 중, 상기 제2 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 상기 제1 상태보다 높은 레벨의 제2 상태가 되도록 하고, 이와 동시에 제3 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 상기 제2 상태보다 높은 레벨의 제3 상태가 되도록 제2 프로그램 동작을 실시하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.Among the memory cells, the threshold voltage distribution of the second memory cells is set to a second state of a higher level than the first state, and at the same time, the threshold voltage distribution of the third memory cells is of a higher level than the second state. And performing a second program operation so as to be in a tristate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 프로그램 동작은 하위비트 프로그램 동작으로 실시하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.And said first program operation is a low bit program operation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소거 상태가 '11'일 때, 상기 제1 상태는 '10', 상기 제2 상태는 '00', 상기 제3 상태는 '01'인 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.When the erase state is '11', the first state is '10', the second state is '00', and the third state is '01'. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 메모리 셀들, 상기 제2 메모리 셀들 및 상기 제3 메모리 셀들은 서로 다른 메모리 셀들인 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.And the first memory cells, the second memory cells and the third memory cells are different memory cells. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 프로그램 동작은 상기 제3 메모리 셀들과 전기적으로 연결된 비트라인에는 접지전압을 인가하고, 상기 제2 메모리 셀들과 전기적으로 연결된 비트라인에는 양전압을 인가하여 실시하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.The second program operation is performed by applying a ground voltage to a bit line electrically connected to the third memory cells, and applying a positive voltage to the bit line electrically connected to the second memory cells. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양전압은 상기 제2 상태의 문턱전압과 상기 제3 상태의 문턱전압 차이만큼의 전압으로 인가되는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.And the positive voltage is applied at a voltage equal to a difference between the threshold voltage of the second state and the threshold voltage of the third state. 선택된 페이지(page)의 워드라인에 제1 전압을 인가하고,Applying a first voltage to a word line of a selected page, 상기 페이지에 포함된 메모리 셀들과 각각 연결된 비트라인들에 전원전압, 접지전압 또는 양전압을 각각 인가하여, 상기 비트라인에 인가되는 전압 레벨에 따라 상기 페이지에 포함된 상기 메모리 셀들이 서로 다른 문턱전압 분포 구간을 갖도록 하되,By applying a power supply voltage, a ground voltage, or a positive voltage to bit lines respectively connected to the memory cells included in the page, the threshold voltages of the memory cells included in the page are different from each other according to a voltage level applied to the bit line. Have a distribution interval, 상기 비트라인과 전압 공급 라인 사이에 연결되며, 게이트에 제1 턴온 전압보다 낮은 레벨의 제2 턴온 전압이 인가되면 상기 비트라인으로 양전압을 전달하는 프로그램 소자를 이용하여 프로그램 동작을 실시하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.Performing a program operation by using a program element connected between the bit line and the voltage supply line and transferring a positive voltage to the bit line when a second turn on voltage having a level lower than a first turn on voltage is applied to a gate; Program method of a flash memory device comprising. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 메모리 셀들 중, 상기 전원전압이 인가된 비트라인들과 연결된 제1 메모리 셀들은 이전 상태의 문턱전압 분포 구간을 유지하고,Among the memory cells, first memory cells connected to bit lines to which the power supply voltage is applied maintain a threshold voltage distribution period in a previous state. 상기 메모리 셀들 중, 상기 양전압이 인가된 비트라인들과 연결된 제2 메모리 셀들은 제2 상태의 문턱전압 분포 구간을 갖도록 프로그램되며,Among the memory cells, second memory cells connected to the bit lines to which the positive voltage is applied are programmed to have a threshold voltage distribution period in a second state. 상기 메모리 셀들 중, 상기 접지전압이 인가된 비트라인들과 연결된 제3 메모리 셀들은 제3 상태의 문턱전압 분포 구간을 갖도록 프로그램되는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.And among the memory cells, third memory cells connected to bit lines to which the ground voltage is applied are programmed to have a threshold voltage distribution section in a third state. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 양전압은 상기 접지전압보다 높고, 상기 전원전압보다 낮은 전압인 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.And the positive voltage is higher than the ground voltage and lower than the power supply voltage. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제1 메모리 셀들은 소거 상태 또는 제1 상태의 문턱전압 분포 구간을 유지하는 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.And the first memory cells maintain an erase state or a threshold voltage distribution period of the first state. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제2 상태의 문턱전압 분포 구간은 상기 제1 상태의 문턱전압 분포 구간보다 높고, 상기 제3 상태의 문턱전압 분포 구간보다 낮은 플래시 메모리 소자의 프로그램 방법.The threshold voltage distribution section of the second state is higher than the threshold voltage distribution section of the first state and is lower than the threshold voltage distribution section of the third state. 비트라인;Bitline; 전압 공급 라인; 및Voltage supply line; And 상기 비트라인과 상기 전압 공급 라인 사이에 연결되며, 게이트에 제1 턴온 전압보다 낮은 레벨의 제2 턴온 전압이 인가되면 상기 비트라인으로 양전압을 전달하는 프로그램 소자를 포함하는 플래시 메모리 소자.And a program device connected between the bit line and the voltage supply line and transferring a positive voltage to the bit line when a second turn-on voltage having a level lower than a first turn-on voltage is applied to a gate. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제2 턴온 전압은 상기 제1 턴온 전압보다는 낮되, 상기 프로그램 소자가 턴 온(turn on) 될 수 있는 전압 레벨로 인가되는 플래시 메모리 소자.The second turn on voltage is lower than the first turn on voltage, but is applied to a voltage level at which the program device can be turned on. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 양전압은 전원전압과 접지전압 사이의 레벨인 플래시 메모리 소자.And the positive voltage is a level between a power supply voltage and a ground voltage. 제 1 항, 제 8 항 또는 제 13 항 중 어느 하나에 있어서,The method according to any one of claims 1, 8 or 13, 상기 프로그램 소자는 NMOS 트랜지스터로 구현되는 플래시 메모리 소자.The program device is a flash memory device implemented as an NMOS transistor.
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