KR101642930B1 - Nonvolatile memory device having a dummy cell and program method thereof - Google Patents
Nonvolatile memory device having a dummy cell and program method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101642930B1 KR101642930B1 KR1020090097732A KR20090097732A KR101642930B1 KR 101642930 B1 KR101642930 B1 KR 101642930B1 KR 1020090097732 A KR1020090097732 A KR 1020090097732A KR 20090097732 A KR20090097732 A KR 20090097732A KR 101642930 B1 KR101642930 B1 KR 101642930B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dummy
- program
- page buffer
- bit line
- programmed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/10—Programming or data input circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/26—Sensing or reading circuits; Data output circuits
- G11C16/28—Sensing or reading circuits; Data output circuits using differential sensing or reference cells, e.g. dummy cells
Abstract
본 발명은 더미 셀들을 포함하는 불휘발성 메모리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치는 더미 비트 라인에 연결되는 더미 셀, 상기 더미 비트 라인에 연결되는 페이지 버퍼, 그리고 프로그램 동작시 상기 더미 셀이 최상위 프로그램 상태보다 낮고 소거 상태보다 높은 프로그램 상태로 프로그램 되도록 상기 더미 비트 라인에 연결되는 페이지 버퍼에 더미 데이터를 로드하는 제어 로직을 포함한다.
The present invention relates to a non-volatile memory device comprising dummy cells. A nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a dummy cell connected to a dummy bit line, a page buffer connected to the dummy bit line, and a program memory having a lower program state than the highest program state, And a control logic to load dummy data into a page buffer coupled to the dummy bit line to be programmed into the page buffer.
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a nonvolatile memory device and a method of programming the same.
일반적으로, 반도체 메모리 장치는 크게 휘발성 반도체 메모리 장치(Volatile semiconductor memory device)와 불휘발성 반도체 메모리 장치(Non-volatile semiconductor memory device)로 구분된다. 휘발성 반도체 메모리 장치는 읽고 쓰는 속도가 빠르지만 외부 전원 공급이 끊기면 저장된 내용이 사라져 버리는 단점이 있다. 반면에 불휘발성 반도체 메모리 장치는 외부 전원 공급이 중단되더라도 그 내용을 보존한다. 그러므로, 불휘발성 반도체 메모리 장치는 전원이 공급되었는지의 여부에 관계없이 보존되어야 할 내용을 기억시키는 데 쓰인다. 불휘발성 반도체 메모리 장치로는 마스크 롬(Mask read-only memory, MROM), 프로그램 가능한 롬(Programmable read-only memory, PROM), 소거 및 프로그램 가능한 롬(Erasable programmable read-only memory, EPROM), 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 롬(Electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM) 등 이 있다. In general, a semiconductor memory device is divided into a volatile semiconductor memory device and a non-volatile semiconductor memory device. The volatile semiconductor memory device has a drawback that the read and write speed is fast but the stored contents are lost when the external power supply is cut off. On the other hand, the nonvolatile semiconductor memory device preserves its contents even if the external power supply is interrupted. Therefore, the nonvolatile semiconductor memory device is used to store contents to be stored regardless of whether power is supplied or not. Nonvolatile semiconductor memory devices include, but are not limited to, a mask read-only memory (MROM), a programmable read-only memory (PROM), an erasable programmable read-only memory (EPROM) Erasable programmable read-only memory (EEPROM), and the like.
일반적으로, MROM, PROM 및 EPROM은 시스템 자체적으로 소거 및 쓰기가 자유롭지 못해 일반 사용자들이 기억 내용을 갱신하기가 용이하지 않다. 이에 반해 EEPROM은 전기적으로 소거 및 쓰기가 가능하기 때문에, 계속적인 갱신이 필요한 시스템 프로그래밍(System programming)이나 보조 기억 장치로의 응용이 확대되고 있다. 특히 플래시(Flash) EEPROM(이하, 플래시 메모리)은 기존의 EEPROM에 비해 집적도가 높아, 대용량 보조 기억 장치로의 응용에 매우 유리하다. 플래시 EEPROM 중에서도 낸드형(NAND-type) 플래시 EEPROM(이하, 낸드형 플래시 메모리)은 다른 플래시 EEPROM에 비해 집적도가 매우 높은 장점을 가진다.Generally, MROM, PROM, and EPROM are not easy to erase and write on the system itself, and therefore it is not easy for general users to update their memory contents. On the other hand, since EEPROM can be electrically erased and written, application to system programming and auxiliary memory devices that require continuous updating is expanding. In particular, flash EEPROM (hereinafter, referred to as flash memory) has a higher integration density than conventional EEPROMs, which is very advantageous for application as a large capacity auxiliary memory device. Among the flash EEPROMs, NAND-type flash EEPROMs (hereinafter referred to as NAND type flash memories) have a very high integration degree compared to other flash EEPROMs.
상술한 EEPROM 기술을 기반으로 하는 플래시 메모리 장치는 고용량의 정보를 저장할 수 있다. 그리고 플래시 메모리 장치는 언제든지 저장된 정보를 독출할 수 있다. 플래시 메모리 장치에 대한 고용량화의 요구에 따라, 메모리 셀들의 집적도는 높아지고 있다. 또는, 고용량화를 위하여 하나의 메모리 셀에 멀티-비트의 데이터를 저장하기 위한 노력들이 이루어지고 있다.A flash memory device based on the EEPROM technology described above can store a large amount of information. And flash memory devices can read stored information at any time. With the demand for higher capacity for flash memory devices, the degree of integration of memory cells is increasing. Or, efforts have been made to store multi-bit data in one memory cell for high capacity.
또한, 고용량화에 따라 메모리 셀들 간에 발생하는 간섭이 성능에 미치는 영향이 점점 커지고 있다. 메모리 셀들과 더미 셀들 간, 또는 비트 라인과 더미 비트 라인들 간의 간섭이 데이터의 신뢰성에 영향을 미치게 된다.Also, as the capacity of the memory cell increases, the influence of the interference generated between the memory cells on the performance increases. Interference between memory cells and dummy cells, or between bit lines and dummy bit lines, will affect the reliability of the data.
본 발명은 더미 스트링에 의해서 발생하는 간섭의 영향을 차단하는 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법을 제공하는 데 있다. The present invention provides a nonvolatile memory device that blocks the influence of interference caused by a dummy string and a method of programming the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치는, 더미 비트 라인에 연결되는 더미 셀, 상기 더미 비트 라인에 연결되는 페이지 버퍼; 그리고 프로그램 동작시 상기 더미 셀이 최상위 프로그램 상태보다 낮고 소거 상태보다 높은 프로그램 상태로 프로그램 되도록 상기 더미 비트 라인에 연결되는 페이지 버퍼에 더미 데이터를 로드하는 제어 로직을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile memory device including: a dummy cell connected to a dummy bit line; a page buffer connected to the dummy bit line; And control logic for loading the dummy data into a page buffer connected to the dummy bit line such that the dummy cell is programmed to a program state lower than the highest program state and higher than the erase state during program operation.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 불휘발성 메모리 장치의 프로그램 방법은, 더미 비트 라인에 연결되는 페이지 버퍼에 더미 데이터를 로드하는 단계; 및 상기 더미 비트 라인에 연결되는 더미 셀을 프로그램하는 단계를 포함하되, 상기 더미 데이터는 상기 더미 셀을 최상위 프로그램 상태보다 낮고 소거 상태보다 높은 프로그램 상태로 프로그램하기 위한 데이터이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of programming a nonvolatile memory device, comprising: loading dummy data into a page buffer connected to a dummy bit line; And programming a dummy cell connected to the dummy bit line, wherein the dummy data is data for programming the dummy cell to a program state lower than the highest program state and higher than the erase state.
본 발명의 실시 예에 따르면, 더미 비트 라인과 더미 셀들에 의한 간섭을 차단할 수 있어 고신뢰성을 갖는 불휘발성 메모리 장치를 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to prevent interference due to the dummy bit lines and the dummy cells, thereby providing a non-volatile memory device having high reliability.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두 예시적이라는 것이 이해되어야 하며, 청구된 발명의 부가적인 설명이 제공되는 것으로 여겨져야 한다. 참조 부호들이 본 발명의 바람직한 실시 예들에 상세히 표시되어 있으며, 그것의 예들이 참조 도면들에 표시되어 있다. 가능한 어떤 경우에도, 동일한 참조 번호들이 동일 한 또는 유사한 부분을 참조하기 위해서 설명 및 도면들에 사용된다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and should provide a further description of the claimed invention. Reference numerals are shown in detail in the preferred embodiments of the present invention, examples of which are shown in the drawings. Wherever possible, the same reference numbers are used in the description and drawings to refer to the same or like parts.
이하에서는, 낸드형(NAND type) 플래시 메모리 장치가 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 불휘발성 메모리 장치의 한 예로서 사용된다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 저장 매체로서 PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM, NOR 플래시 메모리 등이 사용될 수 있으며, 이종의 메모리 장치들이 혼용되는 메모리 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고 관점 및 사용에 따라 수정되거나 변경될 수 있다. Hereinafter, a NAND type flash memory device is used as an example of a nonvolatile memory device for explaining features and functions of the present invention. However, those skilled in the art will readily appreciate other advantages and capabilities of the present invention in accordance with the teachings herein. For example, PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM, NOR flash memory, or the like can be used as a storage medium, and the present invention can be applied to a memory system in which heterogeneous memory devices are mixed. Further, the present invention may be implemented or applied through other embodiments. Moreover, the detailed description can be modified or changed in accordance with the viewpoint and use without departing from the scope of the present invention, technical idea and other objects.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예에 따른 더미 셀들의 문턱 전압 분포를 보여주는 도면이다. 2-비트 MLC(2-bit Multi-level Cell)의 문턱 전압 분포가 본 발명의 특징을 설명하기 위해 예시적으로 도시되었다. FIG. 1 is a view showing a threshold voltage distribution of dummy cells according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. The threshold voltage distribution of a two-bit MLC (2-bit Multi-level Cell) is illustratively illustrated to illustrate features of the present invention.
2-비트 MLC의 경우, 데이터를 저장하는 메모리 셀들은 4개의 프로그램 상태들(E0, P1, P2, P3) 중 어느 하나로 프로그램된다. 즉, 프로그램에 의하여 메모리 셀들의 문턱 전압은 4개의 프로그램 상태들(E0, P1, P2, P3) 중 어느 하나에 포함된다. 소거 동작시, 프로그램된 메모리 셀들의 문턱 전압은 소거 상태(E0)로 이동한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 더미 셀들의 문턱 전압은 빗금 친 소거 상태(E0) 또는 프로그램 상태들(P1, P2) 중 어느 하나에 포함된다. 소거 동작시에는 더미 셀들의 문턱 전압이 빗금 친 소거 상태(E0)로 이동한다. 하지만, 동일 페이지 의 정상 메모리 셀(Normal Memory Cell)들이 프로그램될 때, 더미 셀들은 빗금 친 프로그램 상태들(P1, P2) 중 어느 하나의 상태로 프로그램될 수 있다. In the case of a 2-bit MLC, memory cells storing data are programmed into one of four program states (E0, P1, P2, P3). That is, the threshold voltage of the memory cells is included in one of the four program states (E0, P1, P2, P3) by the program. During the erase operation, the threshold voltage of the programmed memory cells shifts to the erase state E0. According to an embodiment of the present invention, the threshold voltage of the dummy cells is included in either the shaded erase state E0 or the program states P1 and P2. During the erase operation, the threshold voltage of the dummy cells shifts to the hatched erase state E0. However, when the normal memory cells of the same page are programmed, the dummy cells can be programmed into one of the shaded program states P1 and P2.
불휘발성 메모리 장치에서, 서로 다른 문턱 전압을 갖는 인접한 메모리 셀들은 상호 영향을 미친다. 즉, 서로 다른 문턱 전압을 갖는 인접한 메모리 셀들의 플로팅 게이트(Floating gate)는 서로 간섭을 주거나 받는다. 간섭의 예로 프로그램 디스터브(Program distrubance)나 측면 전하 확산(Lateral Charge Spreading)을 들 수 있다. 이러한 인접 셀들 간의 간섭에 따라 메모리 셀의 문턱 전압은 의도하지 않은 방향으로 증가하거나 낮아질 수 있다. 특히, 메모리 셀들 중 소거 상태(E0)로 프로그램된 메모리 셀과 가장 높은 문턱 전압을 갖는 프로그램 상태(P3)로 프로그램된 메모리 셀 사이에서 이러한 간섭 현상이 현저하다. In a non-volatile memory device, adjacent memory cells having different threshold voltages have mutual influences. That is, the floating gates of adjacent memory cells having different threshold voltages may interfere with each other or receive each other. Examples of interference include program disturbance and lateral charge spreading. The threshold voltage of the memory cell may increase or decrease in an unintended direction depending on the interference between the adjacent cells. Particularly, this interference phenomenon is conspicuous between the memory cell programmed in the erase state E0 and the memory cell programmed in the program state P3 having the highest threshold voltage among the memory cells.
더미 셀들을 포함하는 불휘발성 메모리 장치에서는 더미 셀에 의한 간섭 문제가 대두된다. 직렬로 연결되는 더미 셀들은 선택 트랜지스터들(SST, GST) 사이에 연결된다. 더미 셀들과 선택 트랜지스터들(SST, GST)은 하나의 더미 스트링을 구성한다. 그리고, 더미 스트링은 더미 비트 라인에 연결된다. 더미 스트링에는 정상 스트링(유효한 데이터가 저장되는 셀 스트링)이 인접하여 형성될 수 있다. 정상 스트링에 포함되는 메모리 셀과 더미 스트링에 포함되는 더미 셀은 상호 간섭을 줄 수 있다. In a nonvolatile memory device including dummy cells, a problem of interference due to dummy cells arises. The dummy cells connected in series are connected between the selection transistors SST and GST. The dummy cells and the selection transistors (SST, GST) constitute one dummy string. The dummy string is then connected to the dummy bit line. A normal string (a cell string in which valid data is stored) may be formed adjacent to the dummy string. The memory cells included in the normal string and the dummy cells included in the dummy string may interfere with each other.
더미 비트 라인은 포켓 P-웰(Pocket P-Well, 이하 PPW)에 연결되거나 플로팅 상태로 유지되도록 설정될 수 있다. 포켓 P-웰(PPW)에 더미 비트 라인이 연결되는 경우, 프로그램 동작시 더미 셀들은 프로그램될 것이다. 하지만, 더미 셀들에 대한 프로그램 검증 동작은 제공되지 않을 수 있다. 따라서, 적정 전압으로 프로그램된 이후에도 프로그램 금지(Program inhibit)로 설정되지 않는다. 이 경우, 더미 셀들은 최상위 상태(예를 들면, P3)나 또는 최상위 상태보다 높은 과프로그램 상태(P3′)로 프로그램될 수 있다. 또한, 더미 셀들이 전기적으로 플로팅되는 경우, 더미 셀들이 프로그램되지는 않지만 반복적인 소거에 노출된다. 반복적인 소거에 노출되면 더미 셀들의 문턱 전압은 과소거 상태(E0′)로 이동할 수 있다.The dummy bit line may be set to be connected to a Pocket P-Well (PPW), or to remain in a floating state. When the dummy bit line is connected to the pocket P-well PPW, the dummy cells will be programmed during program operation. However, the program verification operation for the dummy cells may not be provided. Therefore, program inhibit is not set even after programmed with the appropriate voltage. In this case, the dummy cells may be programmed to the highest state (e.g., P3) or higher and the program state (P3 ') higher than the highest state. Also, when the dummy cells are electrically floated, the dummy cells are not programmed but are subject to repeated erase. The threshold voltage of the dummy cells can be shifted to the under-ground state (E0 ') when exposed to iterative erase.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 더미 셀들의 문턱 전압은 소거 상태(E0)와 프로그램 상태들(P1, P2)에 분포한다. 따라서, 프로그램 디스터브나 측면 전하 누설을 위시한 제반 셀간 간섭 문제를 차단할 수 있다. 여기서, 설명의 편의를 위해서 2-비트 MLC를 예시적으로 도시하였으나, 3-비트 이상의 MLC에서도 본 발명과 동일한 기술적 특징이 적용될 수 있다.However, according to the embodiment of the present invention, the threshold voltage of the dummy cells is distributed in the erase state E0 and the program states P1 and P2. Therefore, it is possible to prevent interference between all cells, such as program disturb and side charge leakage. Here, for convenience of description, a 2-bit MLC is illustrated as an example, but the same technical features as the present invention can be applied to a 3-bit or more MLC.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치(100)를 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 불휘발성 메모리 장치(100)는 셀 어레이(110), 디코더(120), 페이지 버퍼(130), 제어 로직(140)을 포함한다. 특히, 페이지 버퍼(130)에는 더미 비트 라인에 연결되는 제 2 페이지 버퍼(132)가 포함된다.2 is a block diagram illustrating a
셀 어레이(110)는 복수의 메모리 블록(Memory Block)으로 구성될 수 있다. 도 2에서는 예로서 하나의 메모리 블록이 도시되었다. 각각의 메모리 블록은 복수의 페이지(Page)로 구성될 수 있다. 그리고 각각의 페이지(예를 들면, 115)는 복수의 메모리 셀들로 구성될 수 있다. 불휘발성 메모리 장치(100)에서, 메모리 블록 단위로 소거 동작이 수행되고, 페이지 단위로 쓰기 또는 읽기 동작이 수행될 수 있 다. 셀 어레이(110)에는 더미 셀들이 포함될 수 있다. 더미 셀들은 더미 비트 라인들(DBL0, DBL1, DBL2)에 연결된다. 더미 셀들에는 유효한 데이터가 저장되지 않는다.The
셀 어레이(110)는 셀 스트링 구조(Cell String Structure)로 되어 있다. 하나의 셀 스트링은 스트링 선택 라인(SSL: String Selection Line)에 연결되는 스트링 선택 트랜지스터(SST), 복수의 워드 라인(WL0~WL31)에 연결되는 복수의 메모리 셀들, 그리고 접지 선택 라인(GSL: Ground Selection Line)에 연결되는 접지 선택 트랜지스터(GST)를 포함한다. 스트링 선택 트랜지스터(SST)는 비트 라인(BL)에 연결되고, 접지 선택 트랜지스터(GST)는 공통 소스 라인(CSL: Common Source Line)에 연결된다.The
하나의 워드 라인(예를 들면, WL1)에는 복수의 메모리 셀들이 연결될 수 있다. 하나의 워드 라인에 연결되고, 동시에 프로그램되는 메모리 셀들의 집합은 일반적으로 페이지(Page)라 부른다. 예를 들어 하나의 페이지(115)를 프로그램할 때, 워드 라인(WL1)으로는 프로그램 전압(Vpgm)과 검증 전압(Verify voltage)이 교대로 제공될 수 있다. 그리고, 프로그램 동작시에는 선택된 페이지(115)에 연결되는 비트 라인들로는 프로그램 데이터가 공급된다. 검증 동작을 위해서, 선택된 페이지(115)의 메모리 셀들 각각에 연결되는 비트 라인들이 프리차지된다. 그리고, 프리차지된 비트 라인의 전압 변화가 감지된다. 감지된 비트 라인의 전압 변화에 의거하여 메모리 셀들의 프로그램 성공 여부가 판단된다. A plurality of memory cells may be connected to one word line (e.g., WL1). The set of memory cells connected to one word line and programmed at the same time is commonly referred to as a page. For example, when programming one
디코더(120)는 선택 라인(SSL, GSL) 또는 워드 라인(WL0~WL31)을 통해 셀 어 레이(110)와 연결된다. 프로그램 또는 읽기 동작 시에, 디코더(120)는 어드레스(Address)를 입력받고, 어느 하나의 워드 라인(예를 들면, WL1)을 선택한다. 한편, 디코더(120)는 선택 워드 라인(WL1) 또는 비선택 워드 라인(WL1을 제외한 나머지)으로 프로그램 또는 읽기 동작에 필요한 전압을 전달한다.
페이지 버퍼(130)는 비트 라인들(BL0~BLn-1) 및 더미 비트 라인(DBL0, DBL1, DBL2)을 통해 셀 어레이(110)와 연결된다. 페이지 버퍼(130)는 비트 라인들(BL0~BLn-1)과 연결되는 제 1 페이지 버퍼(131)를 포함한다. 제 1 페이지 버퍼(131)는 프로그램 동작시 데이터(Data)를 선택 페이지(115)에 전달한다. 프로그램 검증시, 제 1 페이지 버퍼(131)는 비트 라인들(BL0~BLn-1)을 통해서 센싱된 데이터를 제어 로직(140)에 전달한다. 제 1 페이지 버퍼(131)는 읽기 동작 시에 선택 페이지(115)로부터 데이터를 읽고, 외부로 데이터(Data)를 출력한다.The
제 2 페이지 버퍼(132)는 더미 비트 라인들(DBL0, DBL1, DBL2)에 연결된다. 제 2 페이지 버퍼(132)는 프로그램 동작시 더미 비트 라인들(DBL0, DBL1, DBL2)을 바이어스한다. 선택 페이지(115)에 포함되는 더미 셀들은 더미 비트 라인들(DBL0, DBL1, DBL2)의 바이어스에 의하여 프로그램 상태들(P1, P2) 중 어느 하나로 프로그램될 것이다. 프로그램 검증시, 제 2 페이지 버퍼(132)는 더미 비트 라인들(DBL0, DBL1, DBL2)을 통해서 센싱된 데이터(Dummy Data)를 제어 로직(140)에 전달한다. 읽기 동작시, 제 2 페이지 버퍼(132)의 독출 동작은 비활성화될 수 있다. The
제어 로직(140)은 불휘발성 메모리 장치(100)의 프로그램, 읽기, 소거 등의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로그램 동작시 제어 로직(140)은 디코 더(120)를 선택 워드 라인으로 프로그램 전압이 제공되도록 제어할 수 있다. 제어 로직(140)은 페이지 버퍼(130)를 제어함으로 선택 페이지(115)에 프로그램 데이터가 제공되도록 할 수 있다.The
특히, 제어 로직(140)은 프로그램 동작시 비트 라인들(BL0~BLn-1) 및 더미 비트 라인(DBL0, DBL1, DBL2)에 데이터를 전달하도록 제 1 페이지 버퍼(131) 및 제 2 페이지 버퍼(132)를 제어한다. 프로그램 검증 동작시, 제어 로직(140)은 선택 페이지(115)에 포함되는 정상 메모리 셀들과 더미 셀들을 센싱하도록 제 1 페이지 버퍼(131) 및 제 2 페이지 버퍼(132)를 제어한다. 제 1 페이지 버퍼(131) 및 제 2 페이지 버퍼(132)로부터 센싱된 검증 데이터는 다시 제어 로직(140)에 전달된다. 제어 로직(140)은 전달된 검증 데이터를 참조하여, 선택 페이지(115)에 대한 패스/페일(Pass/Fail)을 판단한다. In particular, the
본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치(100)는 프로그램 동작시, 더미 셀들을 프로그램 상태들(P1, P2)로 프로그램한다. 결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치(100)는 반복적인 소거에 노출되는 더미 셀들에 의한 간섭 현상을 줄일 수 있다. 즉, 더미 셀들이 프로그램되지 않고, 반복적인 소거에 노출되어 과소거 상태(E0′)로 이동하는 문제를 차단할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치(100)는 프로그램 동작시 과프로그램 상태 또는 최상위 상태(P3)로 프로그램되는 문제를 차단할 수 있다. 상술한 더미 비트 라인에 연결되는 제 2 페이지 버퍼(132)를 통해서, 더미 셀들이 인접한 정상 셀들에 미치는 간섭을 차단할 수 있다.The
도 3은 불휘발성 메모리 장치(100, 도 2 참조)의 셀 어레이(110)와 페이지 버퍼(130)를 간략히 보여주는 도면이다. 제 1 페이지 버퍼(131)는 정상 셀 스트링들의 비트 라인들(BL0, BL1)에 연결되는 페이지 버퍼 회로들(PB0, PB1)을 포함한다. 제 2 페이지 버퍼(132)는 더미 셀 스트링과 연결된 더미 비트 라인(DBL0)에 연결된다. 제 1 페이지 버퍼(131)에 포함되는 페이지 버퍼 회로들(PB1, PB1)과 제 2 페이지 버퍼(132)에 포함되는 페이지 버퍼 회로(DPB0)는 구조적으로 동일할 수 있다.3 is a simplified illustration of a
프로그램 동작시, 스트링 선택 라인(SSL)으로는 전원 전압(Vcc), 접지 선택 라인(GSL)으로는 접지 전압(또는, 0V), 공통 소스 라인(CSL)으로는 소스 라인 전압(VCSL, 약 2V)이 제공될 수 있다. 그리고, 페이지 버퍼 회로(PB0)는 프로그램 비트 라인(Program bit line, BL0)으로 접지 전압(또는, 0V)을 인가한다. 페이지 버퍼 회로(PB1)는 프로그램 금지 비트 라인(Program inhibited bit line, BL1)으로 전원 전압(Vcc)을 인가한다. 또한, 페이지 버퍼 회로(DPB0)는 더미 비트 라인(Dummy bit line, DBL0)으로 접지 전압(0V)을 인가한다. 이러한 상태에서, 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)이나 프로그램 전압(Vpgm)이 인가된다.In the program operation, the power supply voltage Vcc is used as the string selection line SSL, the ground voltage (or 0 V) is used as the ground selection line GSL, and the source line voltage V CSL is used as the common source line CSL 2V) may be provided. Then, the page buffer circuit PB0 applies the ground voltage (or 0V) to the program bit line (BL0). The page buffer circuit PB1 applies the power supply voltage Vcc to the program inhibited bit line BL1. Also, the page buffer circuit DPB0 applies a ground voltage (0V) to the dummy bit line DBL0. In this state, the pass voltage Vpass or the program voltage Vpgm is applied to the word lines.
그러면, 페이지 버퍼 회로(PB0)에 의해서 선택된 메모리 셀(MC0)은 프로그램상태들(P1, P2, P3) 중 어느 하나로 프로그램될 것이다. 반면, 선택된 메모리 셀(MC1)은 이전의 상태를 유지하게 될 것이다. 선택된 더미 셀(DMC0)은 페이지 버퍼 회로(DPB0)의 제어에 따라 프로그램 상태들(P1, P2) 중 어느 하나로 프로그램될 수 있다. Then, the memory cell MC0 selected by the page buffer circuit PB0 will be programmed to one of the program states P1, P2, and P3. On the other hand, the selected memory cell MC1 will remain in the previous state. The selected dummy cell DMC0 can be programmed to any one of the program states P1 and P2 under the control of the page buffer circuit DPB0.
상술한 페이지 버퍼 회로들(PB0, PB1)은 외부로부터 프로그램 데이터를 제공받을 수 있다. 프로그램 데이터는 입출력 버스(I/O bus)를 통해서 페이지 버퍼 회로들(PB0, PB1)에 제공될 수 있다. 또한, 페이지 버퍼 회로들(PB0, PB1)은 프로그램 검증시 비트 라인들(BL0, BL1)을 통해서 센싱된 데이터를 제어 로직(140, 도 2 참조)에 전달할 수 있다. The page buffer circuits PB0 and PB1 described above can receive program data from the outside. Program data may be provided to the page buffer circuits PB0 and PB1 through an input / output bus (I / O bus). In addition, the page buffer circuits PB0 and PB1 may transmit the sensed data through the bit lines BL0 and BL1 to the control logic 140 (see FIG. 2) during program verification.
반면, 페이지 버퍼 회로(DPB0)는 제어 로직(140) 또는 퓨즈 옵션(미도시됨)으로부터 제공되는 더미 데이터(Dummy data)를 내부의 래치들에 로드한다. 그리고 페이지 버퍼 회로(DPB0)는 로드된 더미 데이터에 따라 더미 비트 라인(DBL0)을 바이어스한다. 페이지 버퍼 회로(DPB0)는 프로그램 검증시 더미 비트 라인(DBL0)을 통해서 센싱된 데이터를 제어 로직(140)에 전달한다. On the other hand, the page buffer circuit DPB0 loads the dummy data provided from the
소거 동작시, 워드 라인들은 0V로, 선택 라인들(SSL, GSL)은 전기적으로 플로팅되도록 바이어스된다. 그리고, 비트 라인들(BL0, BL1, DBL0)과 공통 소스 라인(CSL)이 플로팅 상태로 바이어스된다. 이상의 바이어스 상태에서 포켓 P-웰(PPW)에 소거 전압(Verase)이 제공되면, 블록 내의 더미 셀들이나 정상 메모리 셀들이 소거된다. In the erase operation, the word lines are biased to 0V and the selection lines (SSL, GSL) are electrically floating. Then, the bit lines BL0, BL1, DBL0 and the common source line CSL are biased in a floating state. When the erase voltage Verase is provided to the pocket P-well PPW in the above-described bias state, the dummy cells in the block or the normal memory cells are erased.
읽기 동작시, 선택 워드 라인으로는 선택 읽기 전압(Vrd)이, 비선택 워드 라인들과 선택 라인들(SSL, GSL)로는 비선택 읽기 전압(Vread)이 제공된다. 그리고, 공통 소스 라인(CSL)과 더미 비트 라인은 0V로 바이어스될 수 있다. 이러한 바이어스 상태에서 비트 라인들이 센싱될 것이다. 하지만, 더미 비트 라인(DBL0)을 통해 서 센싱된 더미 셀의 데이터는 외부에서 쓰기 요청된 데이터와는 관련이 없다. 따라서, 더미 셀들로부터 센싱된 더미 데이터(Dummy data)는 불휘발성 메모리 장치(100)의 외부로 출력되지 않도록 설정될 수 있다.In the read operation, the selected read voltage Vrd is provided for the selected word line, and the unselected read voltage Vread is provided for the unselected word lines and the selected lines SSL and GSL. Then, the common source line CSL and the dummy bit line can be biased to 0V. The bit lines will be sensed in this bias state. However, the data of the dummy cell sensed through the dummy bit line DBL0 is not related to the data requested to be written externally. Therefore, the dummy data sensed from the dummy cells can be set not to be output to the outside of the
도 4는 도 2에 도시된 불휘발성 메모리 장치(100)의 프로그램 방법을 보여주는 순서도이다. 프로그램 동작시, 더미 셀들은 더미 비트 라인에 연결되는 페이지 버퍼에 의해서 프로그램될 수 있다.4 is a flowchart showing a programming method of the
프로그램 동작이 시작되면, 제어 로직(140, 도 1 참조)의 제어에 따라 제 1 페이지 버퍼(131)와 제 2 페이지 버퍼(132)에는 프로그램 데이터와 더미 데이터(Dummy data)가 로드될 것이다. 더미 데이터(Dummy data)는 더미 셀들을 과프로그램 상태(P3′)나 최상위 프로그램 상태(P3)보다 낮은 프로그램 상태들(예를 들면, P1, P2)로 프로그램하기 위한 논리값이다. 이러한 데이터 로드 동작은 S110 단계에 도시되어 있다.When the program operation is started, program data and dummy data will be loaded into the
S120 단계에서, 도 3에 도시된 바이어스 상태에서 정상 메모리 셀들과 더미 셀들은 프로그램된다. 정상 메모리 셀들은 프로그램 상태들(P1, P2, P3) 중 어느 하나로 프로그램될 수 있다. 하지만, 더미 메모리 셀들은 프로그램 상태들(P1, P2)중 어느 하나로 프로그램될 것이다. 만일, 3-비트 MLC라면, 더미 메모리 셀들은 7개의 프로그램 상태들(P1~P7)을 가질 것이다. 더미 메모리 셀들은 프로그램 상태들(P1~P6) 중 어느 하나로 프로그램되도록 설정될 수 있다. 여기서, 프로그램 상태(P7)는 프로그램 상태들(P1~P7) 중 가장 높은 문턱 전압 분포에 해당한다. In step S120, normal memory cells and dummy cells are programmed in the bias state shown in FIG. The normal memory cells may be programmed in one of the program states P1, P2, and P3. However, the dummy memory cells will be programmed to one of the program states P1 and P2. If it is a 3-bit MLC, the dummy memory cells will have seven program states P1 to P7. The dummy memory cells may be programmed to be programmed in any one of the program states P1 to P6. Here, the program state P7 corresponds to the highest threshold voltage distribution among the program states P1 to P7.
만일, 4-비트 MLC라면, 더미 메모리 셀들은 15개의 프로그램 상태들(P1~P15) 을 가질 수 있다. 더미 셀들은 프로그램 상태들(P1~P14) 중 어느 하나로 프로그램되도록 설정될 수 있다. 여기서, 프로그램 상태(P15)는 프로그램 상태들(P1~P15) 중 가장 높은 문턱 전압 분포에 해당한다. 더미 셀들이 프로그램되는 프로그램 상태(Pn, n은 자연수)는 인접하는 정상 메모리 셀들에 간섭을 최소화할 수 있는 상태로 설정될 수 있을 것이다.If it is a 4-bit MLC, the dummy memory cells may have fifteen program states P1 to P15. The dummy cells may be programmed to be programmed in any one of the program states P1 to P14. Here, the program state P15 corresponds to the highest threshold voltage distribution among the program states P1 to P15. The program state (Pn, n is a natural number) in which the dummy cells are programmed may be set to a state capable of minimizing interference to neighboring normal memory cells.
S130 단계에서, 프로그램된 정상 메모리 셀들과 더미 셀들에 대한 검증 읽기 절차가 수행된다. 선택된 페이지의 워드 라인에는 검증 전압이 제공된다. 그리고, 제 1 페이지 버퍼(131)와 제 2 페이지 버퍼(132)는 연결된 비트 라인들을 각각 센싱한다. 센싱된 데이터는 제 1 페이지 버퍼(131)와 제 2 페이지 버퍼(132)에 일시 저장되고 제어 로직(140)으로 전달된다. In step S130, a verify read procedure is performed on the programmed normal memory cells and the dummy cells. The word line of the selected page is provided with a verify voltage. The
S140 단계에서는 검증 읽기 동작에 의하여 센싱된 메모리 셀들의 프로그램 여부가 판정된다. 만일, 선택된 모든 메모리 셀들(정상 메모리 셀 및 더미 셀) 중 어느 하나라도 프로그램 페일로 판정되면, 절차는 선택 페이지를 다시 프로그램하기 위한 S120 단계로 이동한다. 그러나, 선택된 모든 메모리 셀들(정상 메모리 셀 및 더미 셀)이 프로그램 페일(Program Fail)로 판정되면, 제반 프로그램 동작은 종료된다. In step S140, it is determined whether or not the memory cells sensed by the verify read operation are programmed. If any of the selected memory cells (normal memory cell and dummy cell) is determined to be a program fail, the procedure moves to step S120 for reprogramming the selected page. However, if all of the selected memory cells (normal memory cell and dummy cell) are determined to be a program fail, the overall program operation is terminated.
도 5는 도 4의 프로그램 절차들에 의해서 더미 셀들이 프로그램되는 예를 간략히 보여주는 표이다. 여기서, 본 발명의 특징을 설명하기 위하여 2-비트 MLC를 예로 프로그램 단계들이 설명될 것이다. 5 is a table briefly showing an example in which dummy cells are programmed by the program procedures of FIG. Here, program steps will be described as an example of a 2-bit MLC in order to explain features of the present invention.
제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서, 정상 메모리 셀들은 소거 상태(E0)나 프로그램 상태(P2′)로 프로그램될 수 있다. 소거 상태(E0)는 정상 메모리 셀들 중 프로그램 금지(Program inhibit)된 메모리 셀들의 문턱 전압 분포를 나타낸다. 프로그램 동작시, 프로그램 금지(Program inhibit)된 메모리 셀들의 비트 라인으로는 전원 전압(Vcc)인 인가될 수 있다. 프로그램 상태(P2′)는 정상 메모리 셀들 중 프로그램되는 메모리 셀들의 타깃 분포를 나타낸다. 프로그램 동작시, 이들 프로그램 상태(P2′)로 프로그램된 메모리 셀들의 비트 라인으로는 접지 전압(0V)이 인가될 것이다. In the program phase of the first page (or LSB page), the normal memory cells can be programmed to the erase state E0 or the program state P2 '. The erase state E0 represents the threshold voltage distribution of the program inhibited memory cells of the normal memory cells. During a program operation, a power supply voltage (Vcc) may be applied to a bit line of program inhibited memory cells. The program state P2 'represents the target distribution of the memory cells to be programmed among the normal memory cells. During program operation, the ground voltage (0V) will be applied to the bit lines of the memory cells programmed in these program states (P2 ').
반면에, 제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서 더미 셀들은 모두 프로그램 금지로 바이어스된다. 즉, 제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서, 제 2 페이지 버퍼(132)는 더미 비트 라인으로 전원 전압(Vcc)을 인가하게 될 것이다. 이를 위하여, 제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서 제 2 페이지 버퍼(132)의 페이지 버퍼 회로들에는 논리 '1'이 로드될 수 있다. 제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 결과에 따라 더미 셀들은 소거 상태(E0)를 유지하게 될 것이다. On the other hand, in the program phase of the first page (or LSB page), all the dummy cells are biased by program inhibition. That is, in the program phase of the first page (or LSB page), the
제 2 페이지(또는, MSB 페이지)의 프로그램 단계에서, 정상 메모리 셀들은 소거 상태(E0)나 프로그램 상태들(P1, P2, P3) 중 어느 하나로 프로그램될 수 있다. 반면에, 제 2 페이지(또는, MSB 페이지)의 프로그램 단계에서 더미 셀들은 모두 프로그램 상태(P1)로 프로그램된다. 즉, 제 2 페이지(또는, MSB 페이지)의 프로그램 단계에서, 제 2 페이지 버퍼(132)는 더미 비트 라인들로 접지 전압(0V)을 인가하게 될 것이다. 이를 위하여, 제 2 페이지(또는, MSB 페이지)의 프로그램 단계 에서 제 2 페이지 버퍼(132)의 페이지 버퍼 회로들에는 논리 '0'이 로드될 수 있다. 제 2 페이지(또는, MSB 페이지)의 프로그램 결과에 따라 모든 더미 셀들은 프로그램 상태(P1)로 프로그램된다.In the program phase of the second page (or MSB page), normal memory cells can be programmed in either the erase state E0 or the program states P1, P2, P3. On the other hand, in the program stage of the second page (or MSB page), all of the dummy cells are programmed in the program state P1. That is, in the programming phase of the second page (or MSB page), the
모든 더미 셀들이 프로그램 상태(P1)로 프로그램되면, 더미 셀들과 인접하는 정상 메모리 셀들이 받는 간섭은 현저히 감소될 수 있다. If all the dummy cells are programmed in the program state P1, the interference received by the dummy cells and the adjacent normal memory cells can be significantly reduced.
도 6은 도 4의 프로그램 절차들에 의해서 더미 셀들이 프로그램되는 다른 실시 예를 간략히 보여주는 표이다. 6 is a table briefly showing another embodiment in which dummy cells are programmed by the program procedures of FIG.
제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서, 정상 메모리 셀들은 소거 상태(E0)나 프로그램 상태(P2′)로 프로그램될 수 있다. 소거 상태(E0)는 정상 메모리 셀들 중 프로그램 금지(Program inhibit)된 메모리 셀들의 문턱 전압 분포를 나타낸다. 프로그램 동작시, 프로그램 금지(Program inhibit)된 메모리 셀들의 비트 라인으로는 전원 전압(Vcc)인 인가될 수 있다. 프로그램 상태(P2′)는 정상 메모리 셀들 중 프로그램되는 메모리 셀들의 타깃 분포를 나타낸다. 프로그램 동작시, 이들 프로그램 상태(P2′)로 프로그램된 메모리 셀들의 비트 라인으로는 접지 전압(0V)이 인가될 것이다. In the program phase of the first page (or LSB page), the normal memory cells can be programmed to the erase state E0 or the program state P2 '. The erase state E0 represents the threshold voltage distribution of the program inhibited memory cells of the normal memory cells. During a program operation, a power supply voltage (Vcc) may be applied to a bit line of program inhibited memory cells. The program state P2 'represents the target distribution of the memory cells to be programmed among the normal memory cells. During program operation, the ground voltage (0V) will be applied to the bit lines of the memory cells programmed in these program states (P2 ').
반면에, 제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서 더미 셀들은 모두 프로그램 상태(P2′)로 프로그램된다. 즉, 제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서, 제 2 페이지 버퍼(132)는 더미 비트 라인으로 접지 전압(0V)을 인가하게 될 것이다. 이를 위하여, 제 1 페이지(또는, LSB 페이지)의 프로그램 단계에서 제 2 페이지 버퍼(132)의 페이지 버퍼 회로들에는 논리 '0'이 로드될 수 있 다. On the other hand, in the program phase of the first page (or LSB page), all the dummy cells are programmed to the program state P2 '. That is, in the programming phase of the first page (or LSB page), the
제 2 페이지(또는, MSB 페이지)의 프로그램 단계에서, 정상 메모리 셀들은 소거 상태(E0)나 프로그램 상태들(P1, P2, P3) 중 어느 하나로 프로그램될 수 있다. 반면에, 제 2 페이지(또는, MSB 페이지)의 프로그램 단계에서 더미 셀들은 모두 프로그램 상태(P2)로 프로그램된다.In the program phase of the second page (or MSB page), normal memory cells can be programmed in either the erase state E0 or the program states P1, P2, P3. On the other hand, in the program phase of the second page (or MSB page), all of the dummy cells are programmed in the program state P2.
도 5 및 도 6에서 설명된 실시 예는 MLC의 프로그램 동작시 더미 셀들의 프로그램 시기를 보여주기 위한 예시들이다. 즉, 도 5에서는 MSB 페이지의 프로그램 동작시에 더미 셀들이 타깃 상태로 프로그램되는 예가 설명되었다. 반면, 도 6에서는 LSB 페이지의 프로그램 동작시에 더미 셀들이 타깃 상태로 프로그램되는 예가 설명되었다. 이상의 도 5 및 도 6에서 설명된 더미 셀들의 프로그램 방법은 본 발명의 기술적 특징을 설명하기 위한 예시에 불과하다. 즉, 3-비트 이상의 MLC들에서도 본 발명의 기술적 특징은 동일하게 적용될 수 있을 것이다.The embodiments described in FIGS. 5 and 6 are examples for showing the program timing of the dummy cells in the program operation of the MLC. That is, in FIG. 5, an example in which the dummy cells are programmed in the target state during the program operation of the MSB page has been described. On the other hand, in Fig. 6, an example in which the dummy cells are programmed to the target state during the program operation of the LSB page has been described. The programming method of the dummy cells described in FIGS. 5 and 6 is merely an example for explaining the technical features of the present invention. That is, the technical features of the present invention can be equally applied to 3-bit or more MLCs.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 더미 셀들의 상태의 천이(Transition)의 특징을 보여주는 상태도이다. 도 7을 참조하면, 불휘발성 메모리 장치(100)의 더미 셀들은 반복적인 소거(Repetitive Erase)로부터 차단된다. 여기서, 반복적인 소거는 더미 셀들이 블록 소거 동작에만 지속적으로 노출되는 경우를 의미한다. 따라서, 더미 셀들이 과소거 상태(160)로 소거되는 현상이 원천적으로 차단될 수 있다. 즉, 전하 포획형 플래시 메모리의 예를 들면, 더미 셀들의 전하 트랩층에 과도한 홀이 주입되어 인접한 정상 메모리 셀들의 전하 트랩층에 영향을 미치는 현상을 차단할 수 있다. 게다가, 도시되지는 않았지만, 최상위 상태(예를 들면, P3) 또는 과 프로그램 상태(Over-programmed state)로 더미 셀들이 프로그램되는 현상도 차단될 수 있을 것이다. FIG. 7 is a state diagram illustrating a transition of a state of dummy cells according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. Referring to FIG. 7, the dummy cells of the
본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치(100)는 더미 셀들이 소거 상태(E0)와 프로그램 상태들(P1, P2) 사이에서만 상태 천이가 발생한다. 이러한 더미 셀의 폐쇠적인 프로그램-소거 간의 상태 천이는 식별 부호(150)에 나타내었다. In the
앞서 설명된 실시 예들은 더미 셀들을 포함하는 다양한 메모리 장치들에 적용되거나 변형될 수 있다. 예를 들면, 3차원으로 형성되는 반도체 메모리 장치에도 적용될 수 있다. 즉, 수직 구조로 셀 스트링이 형성되는 반도체 메모리 구조에서도 상술한 실시 예에 의거하여 더미 셀들이 제어될 수 있을 것이다.The embodiments described above can be applied or modified to various memory devices including dummy cells. For example, the present invention can be applied to a semiconductor memory device formed in three dimensions. That is, the dummy cells may be controlled based on the above-described embodiment even in a semiconductor memory structure in which a cell string is formed in a vertical structure.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 SSD(Solid State Disk)를 보여주는 블록도이다. 도 8을 참조하면, SSD 시스템(1000)은 호스트(1100)와 SSD(1200)를 포함한다. SSD(1200)는 SSD 컨트롤러(1210), 버퍼 메모리(1220), 그리고 불휘발성 메모리 장치(1230)를 포함한다. 8 is a block diagram illustrating a solid state disk (SSD) including a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the
SSD 컨트롤러(1210)는 호스트(1100)와 SSD(1200)와의 물리적 연결을 제공한다. 즉, SSD 컨트롤러(1210)는 호스트(1100)의 버스 포맷(Bus format)에 대응하여 SSD(1200)와의 인터페이싱을 제공한다. 특히, SSD 컨트롤러(1210)는 호스트(1100)로부터 제공되는 명령어를 디코딩한다. 디코딩된 결과에 따라, SSD 컨트롤러(1210)는 불휘발성 메모리 장치(1230)를 액세스한다. 호스트(1100)의 버스 포맷(Bus format)으로 USB(Universal Serial Bus), SCSI(Small Computer System Interface), PCI express, ATA, PATA(Parallel ATA), SATA(Serial ATA), SAS(Serial Attached SCSI) 등이 포함될 수 있다.The
버퍼 메모리(1220)에는 호스트(1100)로부터 제공되는 쓰기 데이터 또는 불휘발성 메모리 장치(1230)로부터 읽혀진 데이터가 일시 저장된다. 호스트(1100)의 읽기 요청시에 불휘발성 메모리 장치(1230)에 존재하는 데이터가 캐시되어 있는 경우에는, 버퍼 메모리(1220)는 캐시된 데이터를 직접 호스트(1100)로 제공하는 캐시 기능을 지원한다. 일반적으로, 호스트(1100)의 버스 포맷(예를 들면, SATA 또는 SAS)에 의한 데이터 전송 속도는 SSD(1200)의 메모리 채널의 전송 속도보다 월등히 빠르다. 즉, 호스트(1100)의 인터페이스 속도가 월등히 높은 경우, 대용량의 버퍼 메모리(1220)를 제공함으로써 속도 차이로 발생하는 퍼포먼스 저하를 최소화할 수 있다. In the
버퍼 메모리(1220)는 대용량의 보조 기억 장치로 사용되는 SSD(1200)에서 충분한 버퍼링을 제공하기 위해 동기식 DRAM(Synchronous DRAM)으로 제공될 수 있다. 하지만, 버퍼 메모리(1220)가 여기의 개시에 국한되지 않음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. The
불휘발성 메모리 장치(1230)는 SSD(1200)의 저장 매체로서 제공된다. 예를 들면, 불휘발성 메모리 장치(1230)는 대용량의 저장 능력을 가지는 낸드 플래시 메모리(NAND-type Flash memory)로 제공될 수 있다. 불휘발성 메모리 장치(1230)는 복수의 메모리 장치로 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 메모리 장치들은 채널 단위로 SSD 컨트롤러(1210)와 연결된다. 저장 매체로서 불휘발성 메모리 장치(1230)가 낸드 플래시 메모리를 예로 들어 설명되었으나, 또 다른 불휘발성 메모리 장치 들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 저장 매체로서 PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM, NOR 플래시 메모리 등이 사용될 수 있으며, 이종의 메모리 장치들이 혼용되는 메모리 시스템도 적용될 수 있다. 그리고 저장 매체로서 휘발성 메모리 장치(예를 들면, DRAM)이 포함될 수도 있다. The
도 8에서, 적어도 하나의 불휘발성 메모리 장치(1230)는 도 2에 도시된 불휘발성 메모리 장치(100)를 포함할 수 있다. In FIG. 8, at least one
도 9는 본 발명에 따른 메모리 시스템(2000)을 간략히 보여주는 블록도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 메모리 시스템(2000)은 불휘발성 메모리 장치(2200)와 메모리 컨트롤러(2100)를 포함한다.9 is a block diagram briefly showing a
불휘발성 메모리 장치(2200)는 앞서 설명된 도 2에 도시된 불휘발성 메모리 장치(200)들 어느 하나일 수 있다. 메모리 컨트롤러(2100)는 불휘발성 메모리 장치(2200)를 제어하도록 구성될 것이다. 불휘발성 메모리 장치(2200)와 메모리 컨트롤러(2100)의 결합에 의해 메모리 카드 또는 SSD로 제공될 수 있을 것이다. SRAM(2110)은 프로세싱 유닛(2120)의 동작 메모리로 사용된다. 호스트 인터페이스(2130)는 메모리 시스템(2000)과 접속되는 호스트의 데이터 교환 프로토콜을 구비한다. 에러 정정 블록(2140)은 불휘발성 메모리 장치(2200)로부터 독출된 데이터에 포함되는 에러를 검출 및 정정한다. 메모리 인터페이스(2150)는 본 발명의 불휘발성 메모리 장치(2200)와 인터페이싱 한다. 프로세싱 유닛(2120)은 메모리 컨트롤러(2100)의 데이터 교환을 위한 제반 제어 동작을 수행한다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 메모리 시스템(2000)은 호스트(Host)와의 인터페이싱 을 위한 코드 데이터를 저장하는 ROM(미도시됨) 등이 더 제공될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. 불휘발성 메모리 장치(2200)는 복수의 플래시 메모리 칩들로 구성되는 멀티-칩 패키지로 제공될 수도 있다. 이상의 본 발명의 메모리 시스템(2000)은 에러의 발생 확률이 낮은 고신뢰성의 저장 매체로 제공될 수 있다. 특히, 최근 활발히 연구되고 있는 SSD와 같은 메모리 시스템에서 본 발명의 플래시 메모리 장치가 구비될 수 있다. 이 경우, 메모리 컨트롤러(2100)는 USB, MMC, PCI-E, SAS, SATA, PATA, SCSI, ESDI, 그리고 IDE 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 하나를 통해 외부(예를 들면, 호스트)와 통신하도록 구성될 것이다. 또한, 메모리 컨트롤러(2100)에는 랜덤 연산을 수행하기 위한 구성이 더 포함될 수 있다. The
도 10에는 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 장치(3120)를 포함한 컴퓨팅 시스템(3000)이 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템(3000)은 시스템 버스(3600)에 전기적으로 연결된 마이크로프로세서(3200), 램(3300), 사용자 인터페이스(3400), 베이스밴드 칩셋(Baseband chipset)과 같은 모뎀(3500) 및 메모리 시스템(3100)을 포함한다. 메모리 시스템(3100)은 도 12에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 구성될 것이다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템(3000)이 모바일 장치인 경우, 컴퓨팅 시스템(3000)의 동작 전압을 공급하기 위한 배터리(미도시됨)가 추가적으로 제공될 것이다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템(3000)에는 응용 칩셋(Application chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor: CIS), 모바일 디램, 등이 더 제공될 수 있음은 이 분 야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. 메모리 시스템(3100)은, 예를 들면, 데이터를 저장하는 데 불휘발성 메모리를 사용하는 SSD(Solid State Drive)를 구성할 수 있다. 또는, 메모리 시스템(3100)은, 퓨전 플래시 메모리(예를 들면, 원낸드 플래시 메모리)로 제공될 수 있다. 10, a
또한, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치 또는 메모리 시스템은 다양한 형태들의 패키지로 실장 될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치 또는 메모리 시스템은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 방식으로 패키지화되어 실장될 수 있다.Further, the flash memory device or memory system according to the present invention can be mounted in various types of packages. For example, the flash memory device or the memory system according to the present invention may be implemented as a package on package (PoP), ball grid arrays (BGAs), chip scale packages (CSPs), plastic leaded chip carriers (PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board (COB), Ceramic Dual In-Line Package (CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack (MQFP), Thin Quad Flatpack (TQFP) SOIC), Shrink Small Outline Package (SSOP), Thin Small Outline (TSOP), Thin Quad Flatpack (TQFP), System In Package (SIP), Multi Chip Package (MCP), Wafer-level Fabricated Package Level Processed Stack Package (WSP) or the like.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 더미 셀들의 문턱 전압 산포를 보여주는 도면;FIG. 1 illustrates a threshold voltage distribution of dummy cells according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치를 보여주는 블록도;2 is a block diagram illustrating a non-volatile memory device according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 셀 어레이와 페이지 버퍼를 보여주는 회로도;Figure 3 is a circuit diagram showing the cell array and page buffer of Figure 2;
도 4는 본 발명의 프로그램 방법을 보여주는 순서도;4 is a flowchart showing a programming method of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프로그램 절차를 보여주는 테이블;5 is a table showing a program procedure according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로그램 절차를 보여주는 테이블;FIG. 6 is a table showing a program procedure according to another embodiment of the present invention; FIG.
도 7은 본 발명의 효과를 예시적으로 보여주는 도면;Figure 7 is a diagram illustrating an example of the effect of the present invention;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 솔 리드 국가 드라이브(SSD)를 보여주는 블록도;8 is a block diagram illustrating a solid state drive (SSD) including a non-volatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 보여주는 블록도; 및Figure 9 is a block diagram illustrating a memory system including a non-volatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention; And
도 10은 본 발명의 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도.10 is a block diagram illustrating a computing system including a non-volatile memory device of the present invention.
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090097732A KR101642930B1 (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Nonvolatile memory device having a dummy cell and program method thereof |
US12/901,605 US8379456B2 (en) | 2009-10-14 | 2010-10-11 | Nonvolatile memory devices having dummy cell and bias methods thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090097732A KR101642930B1 (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Nonvolatile memory device having a dummy cell and program method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110040457A KR20110040457A (en) | 2011-04-20 |
KR101642930B1 true KR101642930B1 (en) | 2016-07-27 |
Family
ID=44046827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090097732A KR101642930B1 (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Nonvolatile memory device having a dummy cell and program method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101642930B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10878909B2 (en) | 2018-12-21 | 2020-12-29 | SK Hynix Inc. | Semiconductor device, memory system, and operating method of semiconductor device |
US10923201B2 (en) | 2019-03-11 | 2021-02-16 | SK Hynix Inc. | Memory device and method of operating the memory device |
US11810623B2 (en) | 2021-02-18 | 2023-11-07 | SK Hynix Inc. | Semiconductor memory device, controller, and operating method thereof |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170011645A (en) | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Memory system including semiconductor memory device and operating method thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008140488A (en) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Toshiba Corp | Semiconductor storage device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3509364B2 (en) * | 1996-01-11 | 2004-03-22 | ヤマハ株式会社 | Semiconductor storage device |
KR100784862B1 (en) * | 2006-01-09 | 2007-12-14 | 삼성전자주식회사 | Flash memory device having dummy cell |
KR101434401B1 (en) * | 2007-12-17 | 2014-08-27 | 삼성전자주식회사 | Integrated circuit memory device |
-
2009
- 2009-10-14 KR KR1020090097732A patent/KR101642930B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008140488A (en) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Toshiba Corp | Semiconductor storage device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10878909B2 (en) | 2018-12-21 | 2020-12-29 | SK Hynix Inc. | Semiconductor device, memory system, and operating method of semiconductor device |
US10923201B2 (en) | 2019-03-11 | 2021-02-16 | SK Hynix Inc. | Memory device and method of operating the memory device |
US11810623B2 (en) | 2021-02-18 | 2023-11-07 | SK Hynix Inc. | Semiconductor memory device, controller, and operating method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110040457A (en) | 2011-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8379456B2 (en) | Nonvolatile memory devices having dummy cell and bias methods thereof | |
US10332607B2 (en) | Methods of operating a nonvolatile memory device and the nonvolatile memory device thereof | |
US8446766B2 (en) | Nonvolatile memory device and related programming method | |
US9087608B2 (en) | Method of programming non-volatile memory device and non-volatile memory device using the same | |
KR101406279B1 (en) | Semiconductor memory device and method analyzing read fail thereof | |
US8621266B2 (en) | Nonvolatile memory system and related method of performing erase refresh operation | |
US8539138B2 (en) | Flash memory device and method of programming flash memory device | |
JP5599145B2 (en) | Multi-bit flash memory device and program and read method thereof | |
KR101308014B1 (en) | Nand flash memory device and program recovery method thereof | |
KR102106866B1 (en) | Multi-level Nonvolatile memory and Method of Progmming threrof | |
KR101493873B1 (en) | Multi-level cell flash memory device and reading method thereof | |
KR20170097267A (en) | Data storage device including read voltage search unit | |
US9818477B2 (en) | Methods of programming memory cells in non-volatile memory devices | |
KR101636248B1 (en) | Flash memory device, flash memory system, and method of programming the flash memory device | |
KR101534274B1 (en) | Memory system and write method thereof | |
US8498160B2 (en) | Nonvolatile memory device and related programming method using selective bit line precharging | |
KR102128825B1 (en) | Non-volatile memory device and operation method thereof | |
KR20100107294A (en) | Memory system including nonvolatile memory device and programing method of nonvolatile memory device | |
US8218371B2 (en) | Multi-bit flash memory device and method of analyzing flag cells of the same | |
US8045382B2 (en) | Flash memory devices and erasing methods thereof | |
KR101642930B1 (en) | Nonvolatile memory device having a dummy cell and program method thereof | |
KR101642935B1 (en) | Nonvolatile memory device having a dummy cell and bias method thereof | |
KR20130027153A (en) | Control method of nonvolitile memory device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |