KR101610176B1 - Semiconductor memory apparatus and method for erasing the same - Google Patents

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KR101610176B1 KR1020130129840A KR20130129840A KR101610176B1 KR 101610176 B1 KR101610176 B1 KR 101610176B1 KR 1020130129840 A KR1020130129840 A KR 1020130129840A KR 20130129840 A KR20130129840 A KR 20130129840A KR 101610176 B1 KR101610176 B1 KR 101610176B1
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마사루 야노
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윈본드 일렉트로닉스 코포레이션
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/10Programming or data input circuits
    • G11C16/14Circuits for erasing electrically, e.g. erase voltage switching circuits

Abstract

낮은 전력 소모 및 고속 동작들을 갖는 플래시 메모리가 개시되고, 플래시 메모리는 메모리 셀들의 메모리 어레이, 셀들의 행을 선택하기 위한 워드 라인 선택 회로, 선택된 비트 라인의 전류를 감지하기 위하여 각각의 비트 라인과 전기적으로 연결된 전류형 감지 회로, 및 어레이의 선택된 블록에서 셀들을 소거하는 소거부를 포함한다. 소거부는 소거된 블록에서 각 비트 라인의 전류가 제1 값보다 큰지 여부를 판단하고 만약 판단 결과가 합격인 경우 상기 소거를 종료하는 소거 시퀀스, 및 소거된 블록에서 모든 워드 라인들에 소프트-프로그램 전압을 인가하고 각 비트 라인의 전류가 제2 값보다 낮은지 여부를 판단하는 소프트 프로그램 검증을 수행하고 만약 판단 결과가 합격인 경우 소프트 프로그래밍을 종료하는 소프트-프로그램 시퀀스를 포함한다.A flash memory is disclosed that has low power consumption and high speed operations. The flash memory includes a memory array of memory cells, a word line selection circuit for selecting a row of cells, A current sensing circuit coupled to the array, and an erase circuit for erasing the cells in the selected block of the array. Wherein the erase sequence comprises erasing the erase sequence to determine whether the current of each bit line in the erased block is greater than a first value and to terminate the erase if the determination result is passable, Program sequence for applying a voltage and determining whether the current of each bit line is lower than a second value, and for terminating soft programming if the result of the determination is passable.

Description

반도체 메모리 장치 및 그것을 소거하는 방법{Semiconductor memory apparatus and method for erasing the same}Semiconductor memory device and method for erasing same [0002]

본 발명은 반도체 메모리 장치, 보다 자세하게는 전류 감지 방식으로 (NAND) 플래시 메모리의 데이터를 독출(read)하는 반도체 메모리 장치 및 상기 반도체 메모리 장치를 소거(erase)하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device that reads data from a flash memory in a current sensing manner and a method of erasing the semiconductor memory device.

도 1은 종래의 플래시 메모리의 비트 라인 선택 회로 및 페이지 버퍼/감지 회로의 예를 도해하고, 도 1에서 짝수 비트 라인(GBL_e) 및 홀수 비트 라인(GBL_o)를 포함하는 한 쌍의 비트 라인들이 예시적으로 도해된다. 비트 라인 선택 회로(10)는 짝수 비트 라인(GBL_e)과 전기적으로 연결된 짝수 선택 트랜지스터(SEL_e), 홀수 비트 라인(GBL_o)과 전기적으로 연결된 홀수 선택 트랜지스터(SEL_o), 짝수 비트 라인(GBL_e)과 가상 전위(VIR) 사이에 전기적으로 연결된 짝수 바이어스 선택 트랜지스터(YSEL_e), 홀수 비트 라인(GBL_o)과 가상 전위(VIR) 사이에 전기적으로 연결된 홀수 바이어스 선택 트랜지스터(YSEL_o), 및 짝수 선택 트랜지스터(SEL_e)와 홀수 선택 트랜지스터(SEL_o)에 전기적으로 연결된 공통 노드(N1)와 전기적으로 연결된 비트 라인 선택 트랜지스터(BLS)를 포함한다.1 illustrates an example of a bit line select circuit and page buffer / sense circuit of a conventional flash memory and illustrates a pair of bit lines including an even bit line GBL_e and an odd bit line GBL_o in FIG. It is plotted as enemy. The bit line selection circuit 10 includes an even selection transistor SEL_e electrically connected to the even bit line GBL_e, an odd selection transistor SEL_o electrically connected to the odd bit line GBL_o, an even bit line GBL_e, An even-numbered bias selection transistor YSEL_e electrically connected between a potential VIR and an odd-numbered selection transistor YSEL_o electrically connected between an odd-numbered bit line GBL_o and a virtual potential VIR; And a bit line select transistor (BLS) electrically connected to a common node (N1) electrically connected to the odd select transistor (SEL_o).

짝수 비트 라인(GBL_e) 및 홀수 비트 라인(GBL_o)의 각각은 NAND 스트링(NU)과 전기적으로 연결된다. 각각의 NAND 스트링(NU)은 열(column) 방향으로 직렬 연결된 복수개의 메모리 셀들 및 그 양단과 전기적으로 연결된 드레인 선택 트랜지스터와 소스 선택 트랜지스터를 포함한다. 드레인 선택 트랜지스터는 짝수 비트 라인(GBL_e) 또는 홀수 비트 라인(GBL_o)과 전기적으로 연결되고, 소스 선택 트랜지스터는 공통 소스 라인(SL)과 전기적으로 연결된다.Each of the even-numbered bit line GBL_e and the odd-numbered bit line GBL_o is electrically connected to the NAND string NU. Each NAND string NU includes a plurality of memory cells connected in series in a column direction and a drain select transistor and a source select transistor electrically connected to both ends thereof. The drain select transistor is electrically connected to the even bit line GBL_e or the odd bit line GBL_o and the source select transistor is electrically connected to the common source line SL.

감지 회로(20)는 각 비트 라인에 프리-차지(pre-charge) 전위를 제공하기 위한 프리-차지 트랜지스터(BLPRE), 프리-차지 트랜지스터(BLPRE)와 비트 라인 선택 트랜지스터(BLS) 사이에 형성된 감지 노드(SN)와 전기적으로 연결된 캐패시터(C) 및 감지 노드(SN)의 전위를 래치 회로(22)에 전달하는 전달 트랜지스터(BLCD)를 구비한다.The sensing circuit 20 includes a pre-charge transistor BLPRE for providing a pre-charge potential to each bit line, a sense amplifier circuit 14 formed between the pre-charge transistor BLPRE and the bit line select transistor BLS A capacitor C electrically connected to the node SN and a transfer transistor BLCD for transferring the potential of the sense node SN to the latch circuit 22. [

짝수 비트 라인(GBL_e)이 선택되고 홀수 비트 라인(GBL_o)이 선택되지 않는 경우, 짝수 선택 트랜지스터(SEL_e) 및 비트 라인 선택 트랜지스터(BLS)가 턴-온되고, 홀수 선택 트랜지스터(SEL_o)가 턴-오프된다. 홀수 비트 라인(GBL_o)이 선택되고 짝수 비트 라인(GBL_e)이 선택되지 않는 경우, 홀수 선택 트랜지스터(SEL_o) 및 비트 라인 선택 트랜지스터(BLS)가 턴-온되고, 짝수 선택 트랜지스터(SEL_e)가 턴-오프된다. 그렇게 함으로써, 하나의 감지 회로(20)는 2개의 비트 라인들, 즉 상기 비트라인들(GBL_e, GBL_o)에 의해 공유된다.When the even-numbered bit line GBL_e is selected and the odd-numbered bit line GBL_o is not selected, the even-numbered selection transistor SEL_e and the bit-line selection transistor BLS are turned on, Off. The odd selection transistor SEL_o and the bit line selection transistor BLS are turned on and the even selection transistor SEL_e is turned on when the odd bit line GBL_o is selected and the even bit line GBL_e is not selected, Off. By doing so, one sensing circuit 20 is shared by two bit lines, i.e., the bit lines GBL_e and GBL_o.

독출(read) 동작에서 짝수 비트 라인(GBL_e)이 선택되고 홀수 비트 라인(GBL_o)이 선택되지 않는 경우, 짝수 바이어스 선택 트랜지스터(YSEL_e)는 턴-오프되고, 홀수 바이어스 선택 트랜지스터(YSEL_o)는 턴-온되며, 홀수 비트 라인(GBL_o)은 가상 전위(VIR)로부터 접지 전위를 제공받는다. 이와 달리, 짝수 비트 라인(GBL_e)이 선택되지 않고 홀수 비트 라인(GBL_o)이 선택되는 경우, 짝수 바이어스 선택 트랜지스터(YSEL_e)가 턴-온되고, 홀수 바이어스 선택 트랜지스터(YSEL_o_)가 턴-오프되며, 짝수 비트 라인(GBL_e)이 가상 전위(VIR)로부터 접지 전위를 제공 받는다. 이러한 방식으로 짝수 비트 라인을 독출시 홀수 비트 라인에 접지 전위를 제공하고 홀수 비트 라인을 독출시 짝수 비트 라인에 접지 전위를 제공함으로써, 일본 특허 공보 평11-176177호에 기술된 바와 같이 비트 라인 차폐(shielding) 효과는 이웃한 비트 라인들 사이 용량성 커플링에 기인하여 일어나는 노이즈를 완화하는데 제공될 수 있다.When the even bit line GBL_e is selected and the odd bit line GBL_o is not selected in a read operation, the even bias select transistor YSEL_e is turned off and the odd bias select transistor YSEL_o is turned- And the odd bit line GBL_o is supplied with the ground potential from the virtual potential VIR. Alternatively, when the even bit line GBL_e is not selected and the odd bit line GBL_o is selected, the even bias select transistor YSEL_e is turned on, the odd bias select transistor YSEL_o_ is turned off, And the even bit line GBL_e is supplied with the ground potential from the virtual potential VIR. By providing the ground potential to the even-numbered bit lines and the ground potential to the even-numbered bit lines, which dock the odd-numbered bit lines in this manner, the bit line shielding as described in Japanese Patent Publication No. 11-176177 a shielding effect may be provided to mitigate noise caused by capacitive coupling between neighboring bit lines.

프리-차지 트랜지스터(BLPRE)에 의해 프리-차지 전위가 짝수 비트 라인(GBL_e) 또는 홀수 비트 라인(GBL_o)에 제공되는 점에서, 도 1에 도해된 감지 회로(20)는 이른바 전압형 감지 회로이다. 그 다음에, 감지 회로(20)는 선택된 메모리 셀의 저장 상태에 대응하는 비트 라인을 방전하고 감지 노드(SN)의 방전 상태를 검출한다. 그러나, 비트 라인 선폭(linewidth)의 감소는 비트 라인들 저항의 증가를 초래하고, NAND 스트링을 구성하는 메모리 셀들 개수의 증가는 비트 라인들 사이 캐패시턴스의 증가를 초래하기 때문에, 전압형 감지 회로의 시간 상수는 증가하고 비트 라인들을 충전/방전하는 시간은 더 길어져서, 데이터를 독출하는 시간이 길어진다. 따라서, 전압형 감지 회로는 고집적 플래시 메모리에 더 이상 적용되지 않는다.In that the pre-charge potential is provided to the even or the odd bit line GBL_e or GBL_o by the pre-charge transistor BLPRE, the sense circuit 20 illustrated in FIG. 1 is a so-called voltage-sensitive sense circuit . The sensing circuit 20 then discharges the bit line corresponding to the storage state of the selected memory cell and detects the discharge state of the sense node SN. However, since the reduction of the bit line linewidth results in an increase in the resistance of the bit lines, and the increase in the number of memory cells constituting the NAND string results in an increase in the capacitance between the bit lines, The constant increases and the charging / discharging time of the bit lines becomes longer, so that the time for reading the data becomes longer. Therefore, the voltage sensing circuit is no longer applied to a highly integrated flash memory.

전술한 바를 고려하여, 현재 사용된 감지 회로들은 전류 감지를 대신에 이용한다. 전류형 감지 회로는 비트 라인을 통해서 저장 상태에 대응하는 메모리 셀의 셀 전류를 검출한다. 전압형과 비교하면, 전류형 감지 회로는 고속 감지를 달성할 수 있다. 전류형 감지 회로는, 예컨대 전류-전압 변환을 수행하는 캐스코드(cascode) 회로 또는 그와 같은 것을 이용할 수 있다.In view of the foregoing, currently used sensing circuits use current sensing instead. The current sensing circuit detects the cell current of the memory cell corresponding to the storage state through the bit line. Compared to the voltage type, the current sensing circuit can achieve high-speed sensing. The current sensing circuit may utilize, for example, a cascode circuit that performs current-to-voltage conversion, or the like.

그러나, 종래 전류형 감지 회로는 다음과 같은 이슈들을 가진다. 플래시 메모리에서, 전자들은 메모리 셀의 문턱 전압을 양으로(positively) 이동시키기 위해 프로그래밍시 플로팅 게이트에 축적되고, 전자들은 메모리 셀의 문턱 전압을 음으로(negatively) 이동시키기 위해 소거(erase)시 플로팅 게이트로부터 방출된다. 그러나, 프로그래밍 또는 소거시에 메모리 셀의 문턱 전압은 “0” 또는 “1” 저장 상태의 분포 범위 내, 또는 메모리 셀이 멀티-비트를 저장하는 경우 “00”, “01”, “10” 또는 “11” 저장 상태의 분포 범위 내로서 제어되어야 한다. 메모리 셀의 문턱 전압을 정확하게 제어하기 위하여, 초기 소거 펄스(Vers0)가 선택된 블록에서의 메모리 셀들에 인가되고, 소거 검증(verification)에 의해 소거가 성공하지 못한 것으로 판단된 경우 증가에 의해 소거 펄스(Vers0)보다 높은 소거 펄스(Vers1)가 인가되며, 블록에서 모든 메모리 셀들에 대한 소거가 성공으로 판단될 때까지 소거 전압이 점진적으로 증가하는 ISPE(incremental step pulse erase) 모드가 채택된다.However, the conventional current sensing circuit has the following problems. In a flash memory, electrons are accumulated in the floating gate during programming to positively move the threshold voltage of the memory cell, and electrons are floated during erase to move the threshold voltage of the memory cell negatively. And is discharged from the gate. However, the threshold voltage of the memory cell at the time of programming or erasing may be within the range of the "0" or "1" storage state, or "00", "01", "10" Should be controlled within the distribution range of the " 11 " storage state. In order to precisely control the threshold voltage of the memory cell, an initial erase pulse Vers0 is applied to the memory cells in the selected block, and when it is determined by erase verification that the erase is not successful, Vers0) is applied and an incremental step pulse erase (ISPE) mode is adopted in which an erase voltage gradually increases until erasure of all the memory cells in the block is judged to be successful.

제조 공정 지표들의 변동 및 많은 횟수의 프로그램/소거 주기들로부터 초래된 터널 산화물층의 열화로 인해 변동하는 각 메모리 셀의 크기나 형태와 같은 그러한 요인들에 기인하여, 각 메모리 셀은 보다 쉽게 또는 어렵게 소거되는 점에서 서로 다르다. 보다 상세하게, 일부 메모리 셀들은 보다 쉽게 흐르는 전류들을 허용하는 높은 전도도(conductance)를 가지는 반면, 일부 메모리 셀들은 전류들이 흐를 가능성이 더 적은 낮은 전도도를 가진다. 소거 검증은 메모리 셀들의 소거 상태들을 하나하나씩 판단하지 않고 각 비트 라인을 단위로서 전체 블록의 소거가 성공한지 여부를 판단하기 때문에, 비트 라인이 높은 전도도(conductivity)를 가진 메모리 셀들 및 낮은 전도도를 가진 메모리 셀들에 동시에 연결된 경우, 낮은 전도도를 가진 메모리 셀들은 소거가 성공한지 여부를 판단하는데 기초가 되어, 높은 전도도를 가진 메모리 셀들이 과소거(over-erased)될 것이다. 그러므로, 데이터 독출시, 과-소거된 메모리 셀들은 상대적으로 많은 전류들을 가지고, 따라서 전력-소모가 증가한다. 그 동안에, 감지 회로도 많은 전류를 제공할 수 있어야 하고, 이는 감지 회로로의 소형화를 제약한다.Due to such factors as the size and shape of each memory cell varying due to variations in fabrication process indicators and deterioration of the tunnel oxide layer resulting from a large number of program / erase cycles, each memory cell is more easily or difficultly They are different in that they are erased. More specifically, some memory cells have a high conductance allowing more easily flowing currents, while some memory cells have a low conductivity with less likelihood of currents flowing. Since the erase verify determines whether the erase of the entire block is succeeded by each bit line unit without judging the erase states of the memory cells one by one, the bit line has high conductivity and the memory cells having high conductivity When concurrently connected to memory cells, memory cells with low conductivity will be the basis for determining if erase is successful, and memory cells with high conductivity will be over-erased. Therefore, data poisoned, over-erased memory cells have relatively large currents, thus increasing power-consumption. In the meantime, the sense circuit must also be able to provide a lot of current, which limits its miniaturization to the sense circuit.

따라서, 본 발명은 전력 소모를 감소시키고 고속에서 동작할 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공한다.Therefore, the present invention provides a semiconductor memory device capable of reducing power consumption and operating at high speed.

또한, 본 발명은 NAND 비휘발성 메모리 셀들을 구비하는 반도체 메모리 장치를 소거하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for erasing a semiconductor memory device having NAND nonvolatile memory cells.

본 발명의 반도체 메모리 장치는 복수개의 메모리 셀들을 구비하는 메모리 어레이, 메모리 셀들의 행을 선택하도록 구성된 워드 라인 선택 회로, 선택된 비트 라인의 전류를 감지하기 위하여 메모리 에러이의 각 비트 라인과 전기적으로 연결된 전류형 감지 회로, 및 메모리 어레이의 선택된 블록의 메모리 셀들에서 데이터를 소거하기 위한 소거부를 포함한다. 소거부는 소거 시퀀스 및 소프트-프로그램 시퀀스를 포함한다. 소거 시퀀스는 소거된 블록에서 각 비트 라인의 전류가 제1 값보다 큰지 여부를 판단하는 소거 검증을 포함하고, 그 결과가 합격인 경우 소거를 종료한다. 소프트-프로그램 시퀀스는 소거된 블록에서의 모든 워드 라인들에 소프트-프로그램 전압을 인가하고 각 비트 라인의 전류가 제1 값보다 낮은 제2 값보다 낮은지 여부를 판단하는 소프트-프로그램 검증을 포함하고, 그 결과가 합격인 경우 소프트 프로그래밍을 종료한다.The semiconductor memory device of the present invention includes a memory array having a plurality of memory cells, a word line select circuit configured to select a row of memory cells, Type sensing circuit, and a means for canceling data in the memory cells of the selected block of the memory array. The erasure rejection includes an erasure sequence and a soft-program sequence. The erase sequence includes erase verification to determine whether the current of each bit line in the erased block is greater than a first value, and terminates the erase if the result is pass. The soft-program sequence includes soft-program verification to apply a soft-program voltage to all word lines in the erased block and determine whether the current of each bit line is lower than a second value that is lower than the first value , And if the result is acceptable, the soft programming is terminated.

본 발명의 실시예에서, 소프트-프로그램 검증은 독출 동작에서 선택되지 않은 워드 라인들에 인가되는 바이어스 전압을 모든 워드 라인들에 인가하고, 각 비트 라인의 전류가 제2 값보다 낮은지 여부를 판단한다. 소프트-프로그램 시퀀스는 제2 값보다 낮은 전류인 비트 라인들에 기록(write) 보호 전압을 인가할 수 있고 제2 값보다 큰 전류인 비트 라인들과 전기적으로 연결된 메모리 셀들에 소프트 프로그래밍을 수행할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the soft-program verify is performed by applying a bias voltage applied to word lines that are not selected in a read operation to all word lines and determining whether the current of each bit line is lower than a second value do. The soft-program sequence can perform soft programming on memory cells electrically connected to bit lines that are capable of applying a write protection voltage to bit lines that are less current than a second value and that are currents that are greater than a second value have.

본 발명의 실시예에서, 반도체 메모리 장치는 복수개의 프리-차지 회로들을 더 포함한다. 프리-차지 회로들의 각각은 비트 라인들에 프리-차지 전압을 제공하고 블록들 사이에 구성된다. 프리-차지 회로들의 각각은 전류들이 감지 회로를 통해서 비트 라인들에 공급되기 전에 프리-차지 전압을 비트 라인들에 제공한다. 감지 회로는 짝수 비트 라인들과 전기적으로 연결된 제1 감지 회로 및 홀수 비트 라인들과 전기적으로 연결된 제2 감지 회로를 포함한다. 제1 감지 회로는 메모리 어레이의 하나의 단부 옆에 배치되고, 제2 감지 회로는 메모리 어레이의 다른 단부 옆에 배치되며, 복수개의 프리-차지 회로들이 제1 감지 회로 및 제2 감지 회로 사이에 배치된다. 프리-차지 회로들의 각각은 워드 라인 선택 회로로부터 메모리 어레이의 행(row) 방향을 따라서 연장되고 비트 라인들과 전기적으로 연결된 전도성 라인을 포함한다.In an embodiment of the present invention, the semiconductor memory device further includes a plurality of pre-charge circuits. Each of the pre-charge circuits provides a pre-charge voltage to the bit lines and is configured between the blocks. Each of the pre-charge circuits provides a pre-charge voltage to the bit lines before currents are supplied to the bit lines through the sense circuit. The sensing circuit includes a first sensing circuit electrically connected to the even bit lines and a second sensing circuit electrically connected to the odd bit lines. The first sensing circuit is disposed next to one end of the memory array, the second sensing circuit is disposed next to the other end of the memory array, and a plurality of pre-charging circuits are disposed between the first sensing circuit and the second sensing circuit do. Each of the pre-charge circuits includes a conductive line extending from the word line selection circuit along the row direction of the memory array and electrically connected to the bit lines.

본 발명의 NAND 비휘발성 메모리 셀들을 구비하는 반도체 메모리 장치를 소거하는 방법은 소거 시퀀스 및 소프트-프로그램 시퀀스를 포함한다. 소거 시퀀스는 소거된 블록에서 각 비트 라인의 전류가 제1 값보다 큰지 여부를 판단하는 소거 검증을 포함하고, 그 결과가 합격인 경우 소거를 종료한다. 소프트-프로그램 시퀀스는 소거된 블록에서의 모든 워드 라인들에 소프트-프로그램 전압을 인가하고 각 비트 라인의 전류가 제1 값보다 낮은 제2 값보다 낮은지 여부를 판단하는 소프트-프로그램 검증을 포함하고, 그 결과가 합격인 경우 소프트 프로그래밍을 종료한다.A method for erasing a semiconductor memory device comprising NAND nonvolatile memory cells of the present invention includes an erase sequence and a soft-program sequence. The erase sequence includes erase verification to determine whether the current of each bit line in the erased block is greater than a first value, and terminates the erase if the result is pass. The soft-program sequence includes soft-program verification to apply a soft-program voltage to all word lines in the erased block and determine whether the current of each bit line is lower than a second value that is lower than the first value , And if the result is acceptable, the soft programming is terminated.

본 발명으로서, 전력-소모 감소 및 고속 동작을 달성하기 위한 전류형 감지 회로를 이용하는 반도체 메모리 장치가 제공될 수 있다.As the present invention, a semiconductor memory device using a current sensing circuit for achieving power-consumption reduction and high-speed operation can be provided.

본 발명의 전술한 특징들과 이점들 및 다른 특징들과 이점들이 보다 이해될 수 있도록 하기 위하여, 도면들을 동반한 몇몇의 실시예들이 아래에서 기술된다.In order that the above-recited features, advantages, and other features and advantages of the present invention may be better understood, several embodiments together with the drawings are described below.

도 1은 종래 플래시 메모리의 비트 라인 선택 회로 및 페이지 버퍼/감지 회로의 예를 도해한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 플래시 메모리의 예시적 구조를 도해하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 프리-차지 회로들 및 NAND 스트링 구조들의 회로도를 도해한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 페이지 버퍼/감지 회로의 예시적 구조를 도해한다.
도 5는 각각의 동작 모드에서 본 발명의 실시예에 따라 플래시 메모리의 구성요소들 사이의 전압 관계를 나열한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 플래시 메모리를 소거하는 방법에 대한 순서도를 도해한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 소거 모드에서 인가된 신호들의 파형들에 대한 타임 차트를 도해한다.
도 8은 소거 검증, 소프트-프로그램 검증 및 페이지-프로그램 검증에서 문턱 전압의 분포 상태들을 도해한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 소프트 프로그램/검증 동작의 순서도를 도해한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 플래시 메모리의 다른 예시적 구조를 도해한다.
Figure 1 illustrates an example of a bit line select circuit and page buffer / sense circuit of a conventional flash memory.
2 is a block diagram illustrating an exemplary structure of a flash memory in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 3 illustrates a circuit diagram of pre-charge circuits and NAND string structures in accordance with an embodiment of the present invention.
4 illustrates an exemplary structure of a page buffer / sense circuit in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 5 lists the voltage relationship between the components of the flash memory in accordance with an embodiment of the present invention in each mode of operation.
6 illustrates a flow diagram of a method for erasing a flash memory in accordance with an embodiment of the present invention.
7 illustrates a time chart for waveforms of signals applied in an erase mode according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 illustrates the distribution states of threshold voltages in erase verify, soft-program verify, and page-program verify.
9 illustrates a flowchart of a soft program / verify operation in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 10 illustrates another exemplary structure of a flash memory in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 플래시 메모리는 전류가 메모리 셀을 통해서 흐르는지 여부를 판단하는 전류형 감지 회로를 이용한다. 독출시 파워 소모를 줄이기 위하여 특정 값보다 높거나 같은 메모리 셀들의 음의 문턱 전압들을 제어할 수 있는 운영전략이 메모리 셀들의 데이터를 소거하는데 채택된다. 그렇게 함으로써, 전류형 감지 회로에 의해 비트 라인들에 제공되는 전류들은 전력 소모를 줄이기 위하여 특정 값 아래로 억제될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 기술될 것이다. 일부 구성요소들은 보다 나은 이해를 위하여 강조되며, 실제와 다른 크기 축적들을 가지는 점이 특히 주의된다.The flash memory of the present invention uses a current sensing circuit for determining whether a current flows through a memory cell. An operating strategy that can control negative threshold voltages of memory cells higher than or equal to a certain value to reduce poWer power consumption is employed to erase the data of the memory cells. By doing so, the currents provided to the bit lines by the current sensing circuit can be suppressed below a certain value to reduce power consumption. Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Particular emphasis is placed on the fact that some components are emphasized for better understanding, and have actual size accumulations.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 플래시 메모리의 예시적 구조를 도해하는 블록도이다. 예시적 구조는 단순히 예시이며 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아니다.2 is a block diagram illustrating an exemplary structure of a flash memory in accordance with an embodiment of the present invention. The exemplary structure is merely exemplary and is not intended to limit the scope of the invention.

본 발명의 예시적 실시예의 플래시 메모리(100)는 행들 및 열들로 배열된 복수개의 메모리 셀들을 구비하는 메모리 어레이(110), 외부 I/O 단자와 전기적으로 연결된 입출력(I/O) 데이터를 위한 입출력(I/O) 버퍼, I/O 버퍼(120)로부터 어드레스 데이터를 획득하기 위한 어드레스 레지스터(130), I/O 데이터를 저장하기 위한 데이터 레지스터(140), I/O 버퍼(120)와 (미도시, 칩 인에이블 또는 어드레스 래치 인에이블인) 외부 제어 신호들로부터의 명령 데이터에 기초하여 각각의 구성요소를 제어하도록 구성된 제어 신호들(C1, C2, C3)을 제공하기 위한 컨트롤러(150), 어드레스 레지스터(130)로부터 로우(row) 어드레스 정보(Ax)의 디코딩 결과들에 기초하여 블록들 및 워드 라인들을 선택하기 위한 워드 라인 선택 회로(160), 워드 라인 선택 회로(160)에 의해 선택된 페이지로부터 독출된 데이터 및 선택된 페이지의 기록 데이터를 저장하도록 구성된 페이지 버퍼/감지 회로들(170), 비트 라인들에 프리-차지 전압을 제공하기 위한 프리-차지 회로들(180), 어드레스 레지스터(130)로부터 컬럼(column) 어드레스 정보(Ay)의 디코딩 결과들에 기초하여 페이지 버퍼/감지 회로(170)에 컬럼 데이터를 선택하기 위한 컬럼 선택 회로(190), 및 데이터 독출, 프로그래밍 및 소거에 요구되는 전압들(예컨대, 프로그램 전압(Vpgm), 통과 전압(Vpass), 독출 통과 전압(Vread), 소거 전압(Vers), 소프트-프로그램 전압(Vsoft) 및 비선택 독출 전압(VPASSR))을 생성하도록 구성된 내부 전압 생성 회로(200)를 포함한다.The flash memory 100 of an exemplary embodiment of the present invention includes a memory array 110 having a plurality of memory cells arranged in rows and columns, a memory array 110 for input / output (I / O) data electrically coupled to an external I / An address register 130 for obtaining address data from the I / O buffer 120; a data register 140 for storing I / O data; an I / O buffer 120; Controller 150 configured to provide control signals (C1, C2, C3) configured to control respective components based on command data from external control signals (not shown) (not shown, chip enable or address latch enable) A word line selection circuit 160 for selecting blocks and word lines based on the decoding results of row address information Ax from the address register 130, From selected page Page buffer / sense circuits 170 configured to store read data and write data of a selected page, pre-charge circuits 180 for providing pre-charge voltages to bit lines, A column selection circuit 190 for selecting column data to the page buffer / sense circuit 170 based on the decoding results of the column address information Ay, (E.g., program voltage Vpgm, pass voltage Vpass, read pass voltage Vread, erase voltage Vers, soft-program voltage Vsoft, and unselected read voltage VPASSR) And a generation circuit (200).

메모리 어레이(110)는 열 방향을 따라서 배치된 복수개의 블록들(BLK(0), BLK(1), … , BLK(m))을 구비하고, 페이지 버퍼/감지 회로(170)는 블록들의 양측에 배치되며, 복수개의 프리-차지 회로들(180)은 블록들의 열 방향을 따라 배치된다.The memory array 110 has a plurality of blocks BLK (0), BLK (1), ..., BLK (m) arranged along the column direction and the page buffer / And a plurality of pre-charge circuits 180 are arranged along the column direction of the blocks.

도 3은 메모리 블록들에 형성된 NAND 스트링 구조들 및 블록들 사이에 배치된 프리-차지 회로를 도해한다. 메모리 블록들의 각각은 그 안에 형성된 복수개의 NAND 스트링들(NU)을 구비하고, NAND 스트링들(NU)의 각각은 열 방향으로 직렬 연결된 복수개의 메모리 셀들을 포함한다. 도 3에 도해된 예시에서, 하나의 메모리 블록에 열 방향을 따라 배열된 n+1개의 NAND 스트링들(NU)가 있다.Figure 3 illustrates NAND string structures formed in memory blocks and a pre-charge circuit disposed between the blocks. Each of the memory blocks has a plurality of NAND strings NU formed therein, and each of the NAND strings NU includes a plurality of memory cells serially connected in a column direction. In the example illustrated in Fig. 3, there are n + 1 NAND strings NU arranged in the column direction in one memory block.

각각의 NAND 스트링(NU)은 열 방향으로 직렬 연결된 복수개의 메모리 셀들(MCi (i=0,1,..., 31), NAND 스트링(NU)의 일단에서 메모리 셀(MC31)의 드레인 측과 전기적으로 연결된 선택 트랜지스터(TR1) 및 NAND 스트링(NU)의 다른 일단에서 메모리 셀(MC0)의 소스 측과 전기적으로 연결된 선택 트랜지스터(TR2)를 포함한다. 선택 트랜지스터(TR1)의 드레인은 대응하는 비트 라인(GBL)과 전기적으로 연결되고, 선택 트랜지스터(TR2)의 소스는 공통 소스 라인(SL)과 전기적으로 연결된다.Each of the NAND strings NU includes a plurality of memory cells MCi (i = 0,1, ..., 31) connected in series in the column direction, a drain side of the memory cell MC31 at one end of the NAND string NU, And a selection transistor TR2 electrically connected to the source side of the memory cell MC0 at the other end of the NAND string NU The drain of the selection transistor TR1 is connected to the corresponding bit Line GBL, and the source of the selection transistor TR2 is electrically connected to the common source line SL.

메모리 셀(MCi)의 컨트롤 게이트는 워드 라인(WLi)과 전기적으로 연결되고, 선택 트랜지스터들(TR1, TR2)의 게이트들은 워드 라인들(WL)에 평행한 선택 게이트 라인들(SGD, SGS)과 각각 전기적으로 연결된다. 메모리 블록들이 로우 어드레스 정보(Ax)에 기초하여 선택되는 경우, 워드 라인 선택 회로(160)는 메모리 블록의 선택 게이트 라인들(SGD 또는 SGS)로부터의 신호로서 선택 트랜지스터(TR1 또는 TR2)를 선택적으로 구동한다.The control gate of the memory cell MCi is electrically connected to the word line WLi and the gates of the selection transistors TR1 and TR2 are connected to the selection gate lines SGD and SGS parallel to the word lines WL, Respectively. When the memory blocks are selected based on the row address information Ax, the word line selection circuit 160 selectively outputs the selection transistor TR1 or TR2 as a signal from the selection gate lines SGD or SGS of the memory block .

일반적으로, P-웰(well)들은 반도체 기판 및 반도체 층에서 형성되고, 블록은 각각의 P-웰에서 형성된다. 각각의 메모리 셀은 N-형 디퓨전(diffusion)들로서 소스 및 드레인, 소스와 드레인 사이 채널 영역 상의 터널 산화물층, 터널 산화물층 상에 전하들을 저장하기 위한 플로팅 게이트(또는 전하 저장층) 및 플로팅 게이트 위로 유전층을 사이에 두고 형성된 컨트롤 게이트를 포함하는 MOS 구조를 구비한다. 전하들을 저장하지 않거나 소거되어 있는 경우, 플로팅 게이트는 “1” 상태를 유지하고 음의 문턱 전압을 갖게 되어 메모리 셀은 정상 온(normally on) 상태에 있다. 전하들을 저장들을 저장하거나 프로그램되어 있는 경우, 플로팅 게이트는 “0” 상태를 유지하고 양의 문턱 전압을 갖게 되어 메모리 셀은 정상 오프(normally off) 상태에 있다.Generally, P-wells are formed in a semiconductor substrate and a semiconductor layer, and blocks are formed in respective P-wells. Each memory cell has a source and a drain, a tunnel oxide layer on the channel region between the source and drain as N-type diffusion, a floating gate (or charge storage layer) for storing charges on the tunnel oxide layer, And a control gate formed with a dielectric layer interposed therebetween. If the charges are not stored or erased, the floating gate remains in the " 1 " state and has a negative threshold voltage, so that the memory cell is in a normally on state. If the charges are stored or programmed, the floating gate remains in a " 0 " state and has a positive threshold voltage so that the memory cell is normally off.

더욱이, 도 3에 도시된 바와 같이, 프리-차지 회로(180)는 각각의 비트 라인(GBL)에 프리-차지 전압을 제공하기 위해 블록(BLK(i)) 및 블록(BLK(i+1)) 사이에 삽입된다. 프리-차지 회로들(180)은 임의의 위치에 그리고 임의의 개수로 삽입될 수 있으나, 양호하게는 프리-차지 회로(180) 및 페이지 버퍼/감지 회로(170) 사이에 포함된 블록들의 개수가 프리-차지 회로들(180) 사이의 블록들의 개수에 근사하도록 배치된다. 프리-차지 회로들(180)의 배치로서, 비트 라인들을 프리-차지하기 위해 요구되는 시간이 단축될 수 있다.3, the pre-charge circuit 180 includes a block BLK (i) and a block BLK (i + 1) to provide a pre-charge voltage to each bit line GBL. . The pre-charge circuits 180 may be inserted in any number and in any number, but preferably the number of blocks included between the pre-charge circuit 180 and the page buffer / sense circuit 170 is Charge-up circuits 180. The pre- With the arrangement of pre-charge circuits 180, the time required to pre-charge the bit lines can be shortened.

바람직한 실시예에서, 프리-차지 회로(180)는 짝수 비트 라인들(GBL_e)과 전기적으로 연결된 짝수 프리-차지 트랜지스터(PRE_e), 홀수 비트 라인들(GBL_o)과 전기적으로 연결된 홀수 프리-차지 트랜지스터(PRE_o)를 포함한다. 짝수 프리-차지 트랜지스터(PRE_e) 및 홀수 프리-차지 트랜지스터(PRE_o)는 워드 라인 선택 회로(160) 내에 형성되고, 컨트롤러(150)로부터의 제어 신호들에 기초하여 동작된다. 짝수 프리-차지 트랜지스터(PRE_e) 및 홀수 프리-차지 트랜지스터(PRE_o)와 각각 전기적으로 연결된 금속 도선들(WP_e, WP_o)은 메모리 어레이(110)의 행 방향을 따라서 연장된다. 금속 도선(WP_e)은 짝수 비트 라인들(GBL_e)과 전기적으로 연결되고, 금속 도선(WP_o)은 홀수 비트 라인들(GBL_o)과 전기적으로 연결된다. 양호하게는 금속 도선들(WP_e, WP_o)이 공통 소스 라인(SL) 위 공간으로 연장된다. 독출 동작이 수행되는 경우, 예컨대 짝수 프리-차지 트랜지스터(PRE_e) 또는 홀수 프리-차지 트랜지스터(PRE_o)는 짝수 비트 라인들(GBL_e) 또는 홀수 비트 라인들(GBL_o)에 프리-차지 전위(Vpre)를 제공하기 위해 턴-온된다. In a preferred embodiment, the pre-charge circuit 180 includes an even-numbered pre-charge transistor PRE_e electrically connected to even bit lines GBL_e, an odd pre-charge transistor electrically connected to odd bit lines GBL_o PRE_o). The even pre-charge transistor PRE_e and the odd pre-charge transistor PRE_o are formed in the word line selection circuit 160 and are operated based on the control signals from the controller 150. [ The metal leads WP_e and WP_o electrically connected to the even pre-charge transistor PRE_e and the odd pre-charge transistor PRE_o extend along the row direction of the memory array 110, respectively. The metal wire WP_e is electrically connected to the even bit lines GBL_e and the metal wire WP_o is electrically connected to the odd bit lines GBL_o. Preferably, the metal leads WP_e, WP_o extend into the space above the common source line SL. Charge read operation is performed, for example, the even-numbered pre-charge transistor PRE_e or the odd-numbered pre-charge transistor PRE_o supplies the pre-charge potential Vpre to the even bit lines GBL_e or the odd bit lines GBL_o To turn it on.

비트 라인들(GBL0, GBL1, ..., GBLn)은 NAND 스트링들(NU)과 전기적으로 연결되고, 비트 라인 선택 회로를 경유하여 페이지 버퍼/감지 회로(170)와 전기적으로 연결된다. 독출 및 또는 프로그램 동작 동안, 비트 라인 선택 회로는 페이지 버퍼/감지 회로(170)와 전기적으로 연결되도록 짝수 또는 홀수 비트 라인을 선택한다. 예를 들면, 짝수 비트 라인이 선택된 경우, 짝수 비트 라인은 도 2의 메모리 어레이(110)의 상부에서 페이지 버퍼/감지 회로(170)와 전기적으로 연결된다. 홀수 비트 라인이 선택된 경우, 홀수 비트 라인은 도 2의 메모리 어레이(110)의 하부에서 페이지 버퍼/감지 회로(170)와 전기적으로 연결된다.The bit lines GBL0, GBL1, ..., and GBLn are electrically coupled to the NAND strings NU and electrically coupled to the page buffer / sense circuit 170 via a bit line select circuit. During a read and / or program operation, the bit line select circuit selects an even or odd bit line to be electrically coupled to the page buffer / sense circuit 170. For example, if an even bit line is selected, the even bit line is electrically coupled to the page buffer / sense circuit 170 at the top of the memory array 110 of FIG. When an odd bit line is selected, the odd bit line is electrically coupled to the page buffer / sense circuit 170 at the bottom of the memory array 110 of FIG.

도 4는 예시로서 하나의 짝수 비트 라인(GBL_e)과 전기적으로 연결된 페이지 버퍼/감지 회로(170)로서, 본 발명의 실시예에 따라 페이지 버퍼/감지 회로의 예시적 구조에 대한 회로도를 도해한다. 페이지 버퍼/감지 회로(170)는 독출시 짝수 비트 라인(GBL_e)의 전류를 검출하는 감지 회로 및 독출 데이터나 프로그래밍시 획득된 데이터를 저장하는 래치 회로를 포함한다.FIG. 4 illustrates a circuit diagram for an exemplary structure of a page buffer / sense circuit in accordance with an embodiment of the present invention, as an example, a page buffer / sense circuit 170 electrically connected to one even bit line GBL_e. The page buffer / sense circuit 170 includes a sense circuit for detecting the current of the read even bit line GBL_e and a latch circuit for storing read data or data obtained during programming.

본 실시예의 감지 회로는 전류형이고, 공지된 회로들에 의해 형성될 수 있다. 도 4는 단지 단순화된 캐스코드 회로를 도해하지만, 기준 캐스코드 회로를 구비하고, 2개의 캐스코드 회로들에 기초한 차동 증폭 회로를 이용함으로써 전류-전압 변환을 통해 변환된 신호를 증폭하도록 구성된 회로가 이용될 수도 있다. 도 4에 도시된 감지 회로는 전원(Vdd)과 전기적으로 연결된 P-채널 금속 산화물 반도체(PMOS) 트랜지스터(M1), 열 방향으로 PMOS 트랜지스터(M1)과와 전기적으로 연결된 저항(R), 열 방향으로 저항(R)과 전기적으로 연결된 N-채널 금속 산화물 반도체(NMOS) 트랜지스터(M2) 및 NMOS 트랜지스터(M2)의 게이트와 연결된 CMOS 인버터(IN)을를 포함한다.The sensing circuit of this embodiment is of a current type and can be formed by known circuits. Figure 4 illustrates a simplified cascode circuit only, but a circuit comprising a reference cascode circuit and configured to amplify the converted signal through a current-to-voltage conversion by using a differential amplification circuit based on two cascode circuits May be used. 4 includes a P-channel metal oxide semiconductor (PMOS) transistor M1 electrically connected to a power supply Vdd, a resistor R electrically connected to the PMOS transistor M1 in the column direction, Channel metal oxide semiconductor (NMOS) transistor M2 electrically connected to the resistor R and a CMOS inverter IN connected to the gate of the NMOS transistor M2.

감지 회로를 턴-온하기 위한 신호 “Active”는 트랜지스터(M1)의 게이트에 입력되어, 트랜지스터(M1)가 전력 소스로 기능한다. 트랜지스터(M2)의 게이트는 인버터(IN)의 출력과 전기적으로 연결되어, 인버터(IN)는 비트 라인(GBL_e)의 역전위를 트랜지스터(M2)에 인가한다. 즉, 노드(N2)는 짝수 비트 라인(GBL_e)의 전류를 검출하기 위해 비트 라인 선택 회로를 경유하여 짝수 비트 라인(GBL_e)과 전기적으로 연결된다. 만약 비트 라인(GBL_e)에 전류가 있는 경우, 노드(N2)는 낮은 전위를 가지며 트랜지스터(M2)는 턴-온되어, 검출 전류는 트랜지스터(M1)을를 통과하여 흐르고 저항(R)에 의해 (저항(R)의 저항치와 저항(R)을 통과하여 흐르는 탐지검출 전류의 곱과 같은) 전압으로 변환되며 감지 노드(SN)는 탐지검출 전류에 대응하는 전압을 출력한다. 만약 비트 라인(GBL_e)에 전류가 없거나 상당히 작은 전류가 있는 경우, 트랜지스터(M2)는 턴-오프되어, 저항(R)을 통과하여 탐지검출 전류가 흐르지 않고 감지 노드(SN)의 출력(Out)은 영이 된다. 게다가, 짝수 비트 라인이 독출될 때 홀수 비트 라인이 기준 전위를 가지도록 하고 홀수 비트 라인이 독출될 때 짝수 비트 라인이 기준 전위를 가지도록 하는 차폐 독출 동작이 수행될 수도 있다. 본 실시예의 전류형 감지 회로는 아래 기술되는 바와 같이 독출 또는 검증시 전력 소모를 억제하기 위하여, 동작시 최대 전류를 미리 정해진 수준 아래로 제한할 수 있다.The signal " Active " for turning on the sensing circuit is input to the gate of the transistor M1, and the transistor M1 functions as a power source. The gate of the transistor M2 is electrically connected to the output of the inverter IN so that the inverter IN applies the reverse potential of the bit line GBL_e to the transistor M2. That is, the node N2 is electrically connected to the even-numbered bit line GBL_e via the bit line selection circuit to detect the current of the even-numbered bit line GBL_e. If there is a current in the bit line GBL_e, the node N2 has a low potential and the transistor M2 is turned on so that the detection current flows through the transistor M1, (Such as the product of the resistance of the resistor R and the detection detection current flowing through the resistor R) and the sensing node SN outputs the voltage corresponding to the detection detection current. The transistor M2 is turned off so that the detection detection current does not flow through the resistor R and the output (Out) of the sense node SN is turned off, Becomes a spirit. In addition, a shielded read operation may be performed such that when the even bit line is read, the odd bit line has the reference potential and the even bit line has the reference potential when the odd bit line is read. The current sensing circuit of this embodiment can limit the maximum current during operation below a predetermined level in order to suppress power consumption at the time of reading or verification as described below.

그 다음에, 본 실시예의 플래시 메모리 동작이 기술된다. 도 5는 소거, 기록 및 독출시 각각 인가되는 전압들의 예시적인 바이어스 구성들을 도시하고, F는 플로팅을 나타낸다. 독출, 프로그래밍 또는 소거와 관련된 명령을 수신한 이후, 컨트롤러(150)는 다양한 동작들을 수행하기 위하여 워드 라인 선택 회로(160), 라인 선택 회로(190) 및 내부 전압 생성 회로(200)를 제어한다.Next, the flash memory operation of the present embodiment is described. FIG. 5 shows exemplary bias configurations of the voltages to be erased, written and read, respectively, and F denotes floating. Controller 150 controls word line select circuitry 160, line select circuitry 190 and internal voltage generation circuitry 200 to perform various operations.

본 실시예의 플래시 메모리는 도 6에 도해된 과정을 포함하는 소거 동작을 구현한다. 소거 명령을 수신한 이후, 컨트롤러(150)는 도 6에 도시된 바와 같이 소거를 수행한다. 소거 동작은 메모리 셀들에서 데이터를 소거하기 위해 선택된 블록에 소거 펄스를 인가하는 ISPE 소거 동작(S100), 메모리 셀들의 문턱 전압들이 소거-검증 전압 아래에 있는지 여부를 판단하는 소거 검증(S110), 메모리 셀들의 문턱 전압들의 분포를 좁히는 소프트-프로그램 동작(S120) 및 소프트-프로그램 검증(S130)을 포함한다.The flash memory of this embodiment implements an erase operation including the process illustrated in Fig. After receiving the erase command, the controller 150 performs erasure as shown in FIG. The erase operation includes an ISPE erase operation S100 for applying an erase pulse to a selected block to erase data in the memory cells, an erase verify S110 for determining whether the threshold voltages of the memory cells are below the erase- Program operation (S120) and soft-program verify (S130) that narrows the distribution of the threshold voltages of the cells.

도 7은 소거 검증(ERV) 및 소프트 프로그래밍(SPGM)에서 인가된 신호들의 파형들에 대한 타이밍 차트를 도해한다. 전형적으로, 플래시 메모리는 선택된 블록에서 모든 메모리 셀들의 데이터가 한번에 소거되는 방식으로 소거된다. 소거 방법은, 예컨대 컨트롤러(150)의 제어 하에서 선택된 블록의 모든 비트 라인들에 0 V를 인가하는 단계, 선택 게이트 라인들(SGD, SGS)를을 플로팅시키는 단계 및 약 20 V의 소거 전압(Vers)을 P-웰에 인가하는 단계를 포함할 수 있다.Figure 7 illustrates a timing chart for waveforms of signals applied in erasure verification (ERV) and soft programming (SPGM). Typically, the flash memory is erased in such a way that the data of all the memory cells in the selected block is erased at one time. The erase method may include, for example, applying 0 V to all bit lines of the selected block under the control of the controller 150, floating the select gate lines SGD, SGS, and applying an erase voltage Vers Lt; RTI ID = 0.0 > P-well < / RTI >

그 다음에, 도 7에 도시된 바와 같이 선택 블록에서의 모든 워드 라인들(WL_SEL)이 0 V로 인가되고 선택 게이트 라인들(SGD, SGS)이 전원 전압(Vdd)으로 인가되며 모든 비트 라인들(BL)이 감지 회로에 의해 전압(예컨대, 0.8 V)으로 인가됨으로써, 소거 검증(ERV)은 컨트롤러(150)의 제어 하에서 수행된다. 소거 검증에서, 프리-차지 전압(Vpre)이 프리-차지 회로(180)로부터 비트 라인들에 제공되고 비트 라인들이 감지 회로(170)와 연결되는 경우, 비트 라인들의 전압은 변하지 않는다. 즉, 감지 회로(170)가 비트 라인들에 연결되는 시점 이전의 특정 시간 구간 동안, 도 3에 도시된 짝수 프리-차지 트랜지스터(PRE_e) 또는 홀수 프리-차지 트랜지스터(PRE_o)가 턴-온된다. 비트 라인이 감지 회로(170)에 연결되는 시점에서 전압 변동이 축소되기 때문에, 프리-차지 전압(Vpre)이 감지 회로(170)에 의해 제공된 전압과 일치하는 것이 예상될 수 있다.7, all the word lines WL_SEL in the selected block are applied with 0 V and the selection gate lines SGD and SGS are applied with the power source voltage Vdd, The erase verify (ERV) is performed under the control of the controller 150, by applying a voltage (e.g., 0.8 V) In erase verification, when the pre-charge voltage Vpre is provided to the bit lines from the pre-charge circuit 180 and the bit lines are coupled to the sense circuit 170, the voltage of the bit lines does not change. That is, the even-numbered pre-charge transistor PRE_e or the odd-numbered pre-charge transistor PRE_o shown in FIG. 3 is turned on for a specific time period before the sensing circuit 170 is connected to the bit lines. It can be expected that the pre-charge voltage Vpre coincides with the voltage provided by the sense circuit 170 since the voltage fluctuation is reduced at the time the bit line is connected to the sense circuit 170. [

선택된 블록에서 메모리 셀들의 전하들이 소거되는 경우 문턱 전압은 음으로 이동되어, 메모리 셀들이 “1” 상태로 변한다. 그러나, 메모리 셀들의 터널 산화물층의 열화 또는 그와 같은 것들에 기인하여 메모리 셀들의 문턱 전압들 사이에 차이가 존재한다. 소거 검증은 선택된 블록에서 메모리 셀의 문턱 전압이 검증 문턱 전압(Vth) 아래에 있는지 여부를 판단하도록 구성된다. 본 실시예에서, 감지 회로(160170)는 전류형이기 때문에, 비트 라인들 각각의 전류는, 예컨대 1μA인 문턱 전류보다 크거나 같은 경우, 소거는 성공한 것으로 판단된다. 도 4에 도시된 감지 회로가 트랜지스터(M1)의 전류가 문턱 전류보다 크거나 같은 것을 감지하는 경우, 감지 노드(SN)는 문턱 전류에 대응하는 상대적으로 높은 전압을 보여준다. 비트 라인들에 대응하는 메모리 셀들이 어떠한 전류도 가지지 않거나 문턱 전압보다 낮은 전류를 가지는 경우, 감지 노드(SN)는 문턱 전류에 대응하는 상대적으로 낮은 전압을 보여준다. 소거가 합격인지 여부는 감지 노드(SN)에 의해 출력된 전압에 기초하여 판단될 수 있다. 만약 소거가 성공적이지 못한 것으로 판단되는 경우, 특정 값으로 이전에 인가된 것보다 높은 소거 펄스가 P-웰에 인가되어, 메모리 셀들의 문턱 전압은 음으로 더 이동된다. 이에 따라, 소거 검증에 의해 모든 소거가 성공한 것으로 확정될 때까지 소거 및 소거 검증을 반복함으로써, 블록에서 메모리 셀들의 문턱 전압 분포의 최대 전압(Vmax)이 검증 문턱 전압(Vth) 아래에 있는 것이 보장된다. 도 8의 (a)는 소거 검증이 종료된 때, 메모리 셀들의 문턱 전압 분포를 도해한다. 문턱 전압 분포의 최대 전압(Vmax)은 소거-검증 문턱 전류에 대응하는 문턱 전압보다 낮다. 여기서 언급된 메모리 셀들의 전류는 메모리 셀들의 문턱 전압을 특정할 수 있는 드레인 전류(Id)이다.When the charges of the memory cells in the selected block are erased, the threshold voltage is shifted to negative, and the memory cells change to the " 1 " state. However, there is a difference between the threshold voltages of the memory cells due to the deterioration of the tunnel oxide layer of the memory cells or the like. The erase verify is configured to determine whether the threshold voltage of the memory cell in the selected block is below the verify threshold voltage Vth. In this embodiment, since sense circuit 160170 is current type, it is determined that the erase is successful if the current in each of the bit lines is greater than or equal to a threshold current of, for example, 1 μA. When the sensing circuit shown in Fig. 4 senses that the current of the transistor M1 is equal to or greater than the threshold current, the sense node SN shows a relatively high voltage corresponding to the threshold current. If the memory cells corresponding to the bit lines have no current or have a current lower than the threshold voltage, the sense node SN shows a relatively low voltage corresponding to the threshold current. Whether the erasure is acceptable may be judged based on the voltage output by the sense node SN. If erasing is determined to be unsuccessful, an erase pulse higher than previously applied to a particular value is applied to the P-well, and the threshold voltage of the memory cells is further shifted to negative. Thus, by repeating the erase and erase verify until all the erase is confirmed to be successful by the erase verify, it is ensured that the maximum voltage Vmax of the threshold voltage distribution of the memory cells in the block is below the verify threshold voltage Vth do. Figure 8 (a) illustrates the threshold voltage distribution of memory cells when the erase verify is complete. The maximum voltage Vmax of the threshold voltage distribution is lower than the threshold voltage corresponding to the erase-verify threshold current. The current of the memory cells referred to herein is the drain current (Id) which can specify the threshold voltage of the memory cells.

그 다음에, 메모리 셀들의 문턱 전압 분포를 좁히기 위한 소프트 프로그램/검증 동작이 수행된다. 비록 분포의 최대 전압(Vmax)이 이전에 수행된 데이터 소거/소거 검증에서의 문턱 전압(Vth)보다 낮도록 형성되지만, 분포의 최소 전압(Vmin)은 아직 고려되지 않는다. 전류가 통과하여 가장 흐르기 어려운 메모리 셀들을 위해 ISPE 소거/소거 검증이 전체 블록에 소거 펄스를 인가하기 때문에, 블록에서 과소거된 메모리 셀들, 즉 문턱 전압이 과도하게 음으로 이동된 메모리 셀들이 있다. 여기서 언급된 소프트 프로그래밍은 문턱 전압을 양으로 이동시키기 위해 전하들을 메모리 셀들에 주입하는 힘을 제공하도록, 정상 프로그램 동작에서 정상적으로 인가된 전압(Vpgm)보다 낮은 소프트-프로그램 전압(Vsoft1)을 인가하는 단계를 포함한다.A soft program / verify operation is then performed to narrow the threshold voltage distribution of the memory cells. Although the maximum voltage Vmax of the distribution is formed to be lower than the threshold voltage Vth in the previously performed data erase / erase verify, the minimum voltage Vmin of the distribution is not yet considered. Because the ISPE erase / erase verify applies the erase pulse to the entire block for currents that are most difficult to flow through, there are memory cells that are over-erased in the block, i.e., memory cells where the threshold voltage is excessively negative. The soft programming referred to here includes the step of applying a soft-program voltage Vsoftl that is lower than the normally applied voltage Vpgm in normal program operation to provide a force to inject charges into the memory cells to move the threshold voltage in the positive direction .

도 9는 본 실시예의 소프트 프로그램/검증 동작의 순서도이다. 소프트 프로그래밍 동안, 미리 정해진 초기 소프트-프로그램 전압(Vsoft1)이 메모리에 대하여 설정되고(S200), 도 7에 도시된 바와 같이 소프트 프로그램 전압(Vsoft1)이 선택된 블록에서 모든 워드 라인들에 인가되고 전원 전압(Vdd)이 선택 게이트 라인들(SGD, SGS)에 인가되며 기록을 가능하게 하는 0 V가 모든 비트 라인들에 인가된다(S202). 이 때, 프리-차지 회로(180) 역시 소거 검증에서 했던 것과 같이 프리-차지 전압(Vpre)을 비트 라인들에 제공한다. 소프트-프로그램 전압(Vsoft1)은, 예컨대 상대적으로 정상 프로그램 전압보다 낮고, 이에 따라 상대적으로 전하들은 최대 전압 부근의 문턱 전압들을 갖는 메모리 셀들 보다 과소거된 메모리 셀들에 더 쉽게 주입된다. 이에 따라, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 최소 전압 부근에 분포된 메모리 셀들의 문턱 전압들은 문턱 전압 분포를 좁히기 위하여 양으로 이동된다.9 is a flowchart of the soft program / verify operation of the present embodiment. During soft programming, a predetermined initial soft-program voltage V soft1 is set for the memory (S200) and a soft program voltage V soft1 is applied to all the word lines in the selected block, as shown in Figure 7, (Vdd) is applied to the selection gate lines SGD and SGS, and 0 V is applied to all the bit lines to enable writing (S202). At this time, the pre-charge circuit 180 also provides the pre-charge voltage Vpre to the bit lines as it did in the erase verify. The soft-program voltage Vsoft1 is, for example, lower than a relatively normal program voltage, so that the charges are injected more easily into the under-erased memory cells than the memory cells with threshold voltages near the maximum voltage. Thus, the threshold voltages of the memory cells distributed in the vicinity of the minimum voltage as shown in FIG. 8 (b) are shifted in the positive direction to narrow the threshold voltage distribution.

소프트-프로그램 검증에서, 독출시 선택되지 않은 워드 라인들에 인가되는 (예컨대, 도 5의 예시에서 4.5 V로서 열거된) 통과 전압(VPASSR)이 선택된 블록에서 모든 워드 라인들에 인가된다(S204). 소거 검증의 경우와 같이, 프리-차지 회로(180)는 충전에 이용되고, 동일한 바이어스 전압이 소프트-프로그램 검증에서 선택 게이트 라인들(SGD, SGS)에 인가된다. 그 다음에, 감지 회로(170)는 비트 라인들의 전류가 문턱 전류보다 아래에 있는지 여부(즉, Id < 1 μA?)를 검출하는데 이용되고, 그 결과가 합격인 경우 소프트 프로그래밍은 성공한 것으로 판단된다(S206). 다시 말해서, 도 4에 도시된 감지 노드(SN)가 보다 낮은 전압을 출력하는 경우, 프로그램 동작은 합격인 것으로 판단된다. 만약 소프트 프로그래밍이 성공하지 못한 것으로 판단되는 경우, 소프트 프로그래밍은 한번 더 수행된다(S208). 이 때, 이전 소프트-프로그램 전압(Vsoft1)보다 높은 소프트-프로그램 전압(Vsoft2)이 불합격 비트 라인들에 인가된다. 그 동안에, 소프트 프로그램이 성공한 것으로 판단된 비트 라인들은, 예컨대 부스트(boost) 회로를 이용하는 부스트 동작에 의해 획득된 기록 보호 전압이 제공된다. 그렇게 함으로써, 불합격 비트 라인들에 대응하는 메모리 셀들의 문턱 전압들은 양으로 이동한다. 소프트 프로그래밍 및 검증은 모든 비트 라인들이 합격일 때까지 반복된다(S210). 최종적으로, 소프트 프로그래밍이 종료된 블록의 각 비트 라인의 전류는 약 1 μA쪽으로 수렴된다. 게다가, 도 8의 (c)는 프로그램 검증에서 문턱 전압 분포를 도해한다. 예를 들면, 1.5V가 선택된 워드 라인에 인가되는 경우, 비트 라인의 전류(Id)는 0.15 μA보다 낮다.In soft-program verification, a pass voltage VPASSR (e.g., enumerated as 4.5 V in the example of FIG. 5) applied to the non-selected word lines is applied to all the word lines in the selected block (S 204) . As in the case of erase verify, the pre-charge circuit 180 is used for charging and the same bias voltage is applied to the select gate lines SGD, SGS in soft-program verify. The sense circuit 170 is then used to detect whether the current on the bit lines is below the threshold current (i.e., Id < 1 μA?), And if the result is pass, soft programming is determined to be successful (S206). In other words, when the sense node SN shown in Fig. 4 outputs a lower voltage, it is determined that the program operation is successful. If it is determined that the soft programming is not successful, the soft programming is performed again (S208). At this time, a soft-program voltage Vsoft2 higher than the previous soft-program voltage V soft1 is applied to the non-successful bit lines. In the meantime, the bit lines whose soft program is determined to be successful are provided with a write protection voltage obtained by a boost operation using, for example, a boost circuit. By doing so, the threshold voltages of the memory cells corresponding to the fail bit lines move in a positive direction. Soft programming and verification are repeated until all bit lines are accepted (S210). Finally, the current of each bit line of the soft-programmed block is converged to about 1 μA. In addition, Figure 8 (c) illustrates the threshold voltage distribution in program verification. For example, when 1.5V is applied to the selected word line, the current Id of the bit line is lower than 0.15A.

본 실시예로서, 문턱 전압 분포의 최소 전압은 메모리 셀들의 문턱 전압 분포를 좁히기 위해 양으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 독출시 비트 라인을 경유하여 감지 회로로부터 제공된 전류의 최대치는 전력 소모를 억제하기 위해 제한될 수 있다. 구체적으로, 소프트-프로그램 검증에서, 독출시 감지 회로로부터 제공된 최대 전류가 억제되도록, 독출시 선택되지 않은 워드 라인들에 인가되는 통과 전압(VPASSR)이 모든 워드 라인들에 인가되고, 문턱 전류보다 낮은 전류들을 갖는 비트 라인들이 검출되어 합격인 것으로 판단된다. 또한, 이는 감지 회로의 소형화와 관련된다. 한편, 프리-차지 전압이 NAND 스트링들(NU) 사이의 임의의 장소들에서 감지 회로로부터 시작하는 비트 라인들에 제공되기 때문에, 감지 회로가 비트 라인들을 충전하는데 요구되는 시간은 현저하게 감소할 수 있고, 독출 또는 프로그램 동작은 속도가 향상될 수 있다.In this embodiment, the minimum voltage of the threshold voltage distribution may be shifted in an amount to narrow the threshold voltage distribution of the memory cells. Accordingly, the maximum value of the current supplied from the sense circuit via the read bit line can be limited to suppress power consumption. Specifically, in soft-program verification, a pass voltage (VPASSR) applied to the word lines that are not selected for readout is applied to all word lines so that the maximum current provided from the readout sense circuit is suppressed, It is determined that the bit lines having currents are detected and passed. This also relates to miniaturization of the sensing circuit. On the other hand, since the pre-charge voltage is provided to the bit lines starting from the sense circuit at random places between the NAND strings NU, the time required for the sense circuit to charge the bit lines can be significantly reduced And the read or program operation can be speeded up.

비록 메모리 어레이의 상부 및 하부 양쪽에 배치된 한 쌍의 페이지 버퍼/감지 회로들이 도 2에 예시적으로 도해되고 페이지 버퍼/감지 회로들의 각각은 짝수 또는 홀수 비트 라인들과 전기적으로 연결되었지만, 다르게는 하나의 페이지 버퍼/감지 회로가 짝수 비트 라인들 및 홀수 비트 라인들에 의해 공통적으로 공유될 수 있다. 그러한 환경하에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 페이지 버퍼/감지 회로(170)는 비트 라인 선택 회로(10)를 선택적으로 경유하여 짝수 비트 라인(GBL_e) 및 홀수 비트 라인(GBL_o)과 전기적으로 연결된다. 더욱이, 페이지 버퍼/감지 회로들의 쌍은이 짝수 비트 라인들 및 홀수 비트 라인들과 각각 전기적으로 연결되는 환경에 있어서, 본 실시예에서 기술된 바와 같이 비트 라인 차폐 동작이 수행될 수 있고, 이는 짝수 비트 라인들이 독출되고 있을 때 홀수 비트 라인들이, 예컨대 GND와 같은 기준 전위를 가지도록 하고, 홀수 비트 라인들이 독출되고 있을 때 짝수 비트 라인들이, 예컨대 GND와 같은 기준 전위를 가지도록 한다.Although a pair of page buffer / sense circuits disposed on both the top and bottom of the memory array are illustratively illustrated in FIG. 2 and each of the page buffer / sense circuits is electrically connected to the even or odd bit lines, One page buffer / sense circuit may be shared in common by even bit lines and odd bit lines. 10, the page buffer / sense circuit 170 selectively connects the even-numbered bit line GBL_e and the odd-numbered bit line GBL_o via the bit line selection circuit 10, do. Furthermore, in an environment in which the pair of page buffer / sense circuits are electrically connected to these even and odd bit lines, a bit line shielding operation can be performed as described in this embodiment, When the bit lines are being read, the odd bit lines have a reference potential, for example, GND, and when the odd bit lines are being read, the even bit lines have a reference potential such as GND.

상기 실시예들에서 기술된 소거 모드가 도 6에 도시된 단계들을 포함함에도 불구하고, 본 발명의 소거 모드는 도 6에 도시된 것과 다른 단계들을 더 포함할 수 있다. 게다가, 각각의 메모리 셀은 상기 실시예들에서 하나의 비트 데이터를 저장하지만, 본 발명은 다중 비트 데이터를 저장하는 메모리 셀들에도 적용 가능하다. 더욱이 상기 실시예들에서 언급된 값들의 각각은 단지 예시로서 제공된 것이다.Although the erase mode described in the above embodiments includes the steps shown in Fig. 6, the erase mode of the present invention may further include steps different from those shown in Fig. In addition, although each memory cell stores one bit of data in the above embodiments, the present invention is also applicable to memory cells storing multi-bit data. Moreover, each of the values mentioned in the above embodiments is provided by way of example only.

비록 본 발명은 상기 실시예들을 참조하여 기술되었지만, 당업자에게 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 기술된 실시예에 대한 변형들이 만들어질 수 있는 점은 분명할 것이다.Although the invention has been described with reference to the above embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made to the embodiments described without departing from the spirit of the invention.

Claims (10)

복수개의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 어레이;
메모리 셀들의 행을 선택하도록 구성된 워드 라인 선택 회로;
선택된 비트 라인의 전류를 감지하기 위해 상기 메모리 어레이의 각 비트 라인들과 전기적으로 연결된 전류형 감지 회로; 및
상기 메모리 어레이의 선택된 블록에서 메모리 셀들의 데이터를 소거하도록 구성되고, 소거 시퀀스 및 소프트-프로그램 시퀀스를 포함하는 소거부를 포함하고,
상기 소거 시퀀스는 상기 소거된 블록의 각 비트 라인의 전류가 제1 값보다 큰지 여부를 판단하도록 구성된 소거 검증을 포함하고, 상기 판단 결과가 합격인 경우 상기 소거를 종료하고,
상기 소프트-프로그램 시퀀스는 상기 소거된 블록에서 모든 워드 라인들에 소프트-프로그램 전압을 인가하도록 구성된 소프트-프로그램 검증을 포함하고, 각 비트 라인의 상기 전류가 상기 제1 값보다 낮은 제2 값보다 낮은지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과가 합격인 경우 상기 소프트-프로그램 검증을 종료하고,
상기 소프트-프로그램 검증은 독출 동작시 선택되지 않은 워드 라인들에 인가되는 바이어스 전압을 모든 상기 워드 라인들에 인가하고, 각 비트 라인의 상기 전류가 상기 제2 값보다 낮은지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
A memory array including a plurality of memory cells;
A word line selection circuit configured to select a row of memory cells;
A current sensing circuit electrically connected to each bit line of the memory array to sense the current of the selected bit line; And
And erase the data of the memory cells in a selected block of the memory array, the erase sequence including a erase sequence and a soft-program sequence,
Wherein the erase sequence comprises an erase verify configured to determine whether a current of each bit line of the erased block is greater than a first value and to terminate the erase if the result of the determination is pass,
Wherein the soft-program sequence comprises soft-program verify configured to apply a soft-program voltage to all word lines in the erased block, wherein the current of each bit line is less than a second value lower than the first value And if the result of the determination is affirmative, ends the soft-program verification,
Wherein the soft-program verify is to apply a bias voltage applied to unselected word lines to all of the word lines during a read operation and to determine whether the current of each bit line is lower than the second value .
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 소프트-프로그램 시퀀스는 전류들이 상기 제2 값보다 낮은 비트 라인들에 기록 보호 전압을 인가하고, 전류들이 상기 제2 값보다 큰 비트 라인들과 연결된 상기 메모리 셀들에 대해 소프트 프로그래밍을 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the soft-program sequence applies a write protection voltage to bit lines whose currents are less than the second value, and performs soft programming for the memory cells whose currents are connected to bit lines larger than the second value .
제1항에 있어서,
상기 비트 라인들의 각각에 프리-차지 전압을 공급하고, 상기 메모리 어레이의 블록들 사이에 배치된 복수개의 프리-차지 회로들을 더 포함하는 반도체 메모리 장치.
The method according to claim 1,
Charge voltage to each of the bit lines and a plurality of pre-charge circuits disposed between the blocks of the memory array.
제4항에 있어서,
상기 프리-차지 회로들의 각각은 상기 감지 회로를 통해서 상기 비트 라인들에 전류들을 공급하기 전에 상기 비트 라인들에 상기 프리-차지 전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein each of the pre-charge circuits provides the pre-charge voltage to the bit lines prior to supplying currents to the bit lines through the sense circuit.
제4항에 있어서,
상기 감지 회로는 짝수 비트 라인들과 전기적으로 연결된 제1 감지 회로 및 홀수 비트 라인들과 전기적으로 연결된 제2 감지 회로를 포함하고,
상기 제1 감지 회로는 상기 메모리 어레이의 하나의 단부 옆에 배치되고,
상기 제2 감지 회로는 상기 메모리 어레이의 다른 단부 옆에 배치되고,
상기 복수개의 프리-차지 회로들은 상기 제1 감지 회로 및 상기 제2 감지 회로 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the sense circuit comprises a first sense circuit electrically connected to the even bit lines and a second sense circuit electrically connected to the odd bit lines,
Wherein the first sensing circuit is disposed next to one end of the memory array,
The second sense circuit is disposed next to the other end of the memory array,
Wherein the plurality of pre-charge circuits are disposed between the first sensing circuit and the second sensing circuit.
제4항에 있어서,
상기 프리-차지 회로들의 각각은 상기 워드 라인 선택 회로로부터 상기 메모리 어레이의 행 방향으로 연장되고 상기 비트 라인들과 전기적으로 연결된 전도성 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein each of the pre-charge circuits comprises a conductive line extending from the word line selection circuit in a row direction of the memory array and electrically connected to the bit lines.
NAND 비휘발성 메모리 셀들을 구비하는 반도체 메모리 장치를 소거하는 방법으로서,
소거된 블록의 각 비트 라인의 전류가 제1 값보다 큰지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과가 합격인 경우 상기 소거를 종료하는 소거 시퀀스; 및
상기 소거된 블록의 모든 워드 라인들에 소프트-프로그램 전압을 인가하는 단계를 포함하는 소프트-프로그래밍을 수행하고, 각 비트 라인의 상기 전류가 상기 제1 값보다 작은 제2 값보다 작은지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과가 합격인 경우 종료하는 소프트-프로그램 시퀀스를 포함하고,
상기 소프트-프로그램 시퀀스는 독출 동작시 선택되지 않은 워드 라인들에 인가되는 바이어스 전압을 모든 상기 워드 라인들에 인가하고, 각 비트 라인의 상기 전류가 상기 제2 값보다 낮은지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
CLAIMS 1. A method for erasing a semiconductor memory device comprising NAND nonvolatile memory cells,
An erase sequence for determining whether a current of each bit line of the erased block is greater than a first value and terminating the erase if the determination result is passable; And
Performing soft-programming comprising applying a soft-program voltage to all word lines of the erased block, and determining whether the current of each bit line is less than a second value less than the first value And a soft-program sequence to be terminated when the determination result is affirmative,
Wherein the soft-program sequence applies a bias voltage to all the word lines applied to unselected word lines during a read operation and determines whether the current of each bit line is lower than the second value Lt; / RTI &gt;
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 소프트-프로그램 시퀀스는 전류들이 상기 제2 값보다 작은 상기 비트 라인들에 기록 보호 전압을 인가하고, 전류들이 상기 제2 값보다 큰 상기 비트 라인들과 전기적으로 연결된 상기 메모리 셀들에 대한 추가적인 소프트 프로그래밍을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. The method of claim 8,
The soft-program sequence is characterized in that the soft-program sequence applies a write-protect voltage to the bit lines, where the currents are less than the second value, and further soft programming for the memory cells electrically connected to the bit lines, &Lt; / RTI &gt;
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