KR19990086841A - How to erase flash memory device - Google Patents

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KR19990086841A KR1019980020001A KR19980020001A KR19990086841A KR 19990086841 A KR19990086841 A KR 19990086841A KR 1019980020001 A KR1019980020001 A KR 1019980020001A KR 19980020001 A KR19980020001 A KR 19980020001A KR 19990086841 A KR19990086841 A KR 19990086841A
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최기환
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윤종용
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Abstract

본 발명에 따른 소거 방법은 소거 단계와 소거 검증 단계와 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 최대 페일 허용치를 초과하는 지를 판별하는 단계와 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과하지 않을 때, 소거 검증된 메모리 셀이 최종 검증 대상 메모리 셀인 지를 판별하는 단계와 상기 검증된 메모리 셀이 상기 최종 검증 대상 메모리 셀이 아닐 때, 상기 메모리 셀의 다음 대상 메모리 셀을 소거 검증하는 단계와 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과하고 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일할 때, 소거 페일을 판정하는 단계와 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과하지 않고 그리고 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일하지 않을 때, 상기 소거 동작을 계속 수행하는 단계의 순으로 수행된다.The erase method according to the present invention comprises the steps of determining whether the erase step, the erase verify step, and the number of erase fail memory cells exceed the maximum fail allowance, and when the number of erase fail memory cells does not exceed the maximum fail allowance, Determining whether the erase-verified memory cell is a final verification target memory cell; when the verified memory cell is not the last verification target memory cell, erasing verification of a next target memory cell of the memory cell; When the number of memory cells exceeds the maximum fail tolerance and the erase operation time is equal to the erase operation maximum time, determining an erase fail and the number of erase failed memory cells do not exceed the maximum fail tolerance and erase operation When the time is not equal to the erase operation maximum time, the erase Is small is performed in the order of steps to continue.

Description

플래시 메모리 장치의 소거 방법(METHOD FOR ERASING OF FLASH MEMORY DEVICE)METHOD FOR ERASING OF FLASH MEMORY DEVICE

본 발명은 플래시 메모리 장치(flash memory device)에 관한 것으로서, 구체적으로는 플래시 메모리 장치의 소거(erase) 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to flash memory devices, and more particularly to a method of erasing a flash memory device.

도 1은 일반적인 플래시 메모리 셀의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 플래시 메모리 셀은 반도체 기판(2)위에 소오스(3)-드레인(4) 사이에 형성되는 전류 경로(current pass) 및 상기 반도체 기판(2)위에 절연막들(7, 9)을 사이에 두고 연결되는 부유 게이트(floating gate)(9)와 제어 게이트(control gate)(8)로 구성된다. 상기 메모리 셀의 프로그램(program) 동작은 아래의 표와 같이 상기 소오스 영역(3)과 상기 반도체 기판 즉, 벌크 영역(2)을 접지시키고, 상기 제어 게이트(8)에 양의 고전압(10V)을 인가하고 그리고 상기 드레인(4)에 프로그램하기 위한 전압(5 ∼ 6V)을 인가하여 핫 캐리어(hot carrier)들을 발생시킴으로써 수행된다. 상기 핫 캐리어들은 상기 제어 게이트(8)에 인가되는 상기 고전압(10V)의 전계(electric field)에 의해 상기 벌크 영역(2)의 전자들이 상기 부유 게이트(6)에 축적되고, 상기 드레인 영역(4)에 공급되는 상기 전압들이 계속적으로 누적되어 발생된다.1 is a cross-sectional view of a typical flash memory cell. Referring to FIG. 1, a flash memory cell includes a current pass formed between a source 3 and a drain 4 on a semiconductor substrate 2, and insulating layers 7 and 9 on the semiconductor substrate 2. And a floating gate 9 and a control gate 8 connected therebetween. The program operation of the memory cell grounds the source region 3 and the semiconductor substrate, that is, the bulk region 2, and applies a positive high voltage (10V) to the control gate 8 as shown in the following table. And by applying a voltage (5 to 6V) for programming to the drain (4) to generate hot carriers. The hot carriers accumulate electrons in the bulk region 2 in the floating gate 6 by an electric field of the high voltage 10V applied to the control gate 8, and the drain region 4. The voltages supplied to () continue to accumulate.

상기 플래시 메모리 셀의 소거(erase) 동작은 아래의 표와 같이 상기 제어 게이트(8)에 음의 고전압(-10V)을 인가하고, 상기 벌크 영역(2)에 소정의 전압(5V)을 인가하여 F-N 터널링(Fowler-Nordheim tunneling)을 발생시킴으로써, 상기 벌크 영역(2)을 공유하는 섹터(sector) 단위로 동시에 수행된다. 상기 F-N 터널링은 상기 부유 게이트(6)에 축적된 전자들을 상기 소오스 영역(3)으로 방출시킴으로써, 상기 메모리 셀들이 약 '1V'에서 '3V'까지의 소거 드레솔드 전압(erase threshold voltage) 분포를 가지게 한다. 상기 프로그램 동작에 의해 상기 드레솔드 전압이 높아진 셀은 독출 동작시 상기 드레인 영역(4)으로부터 상기 소오스 영역(3)으로 전류가 주입되는 것이 방지되어 오프(off)된 것처럼 보인다. 그리고 상기 소거 동작에 의해 상기 드레솔드 전압이 낮아진 셀은 상기 드레인 영역(4)으로부터 상기 소오스 영역(3)으로 전류가 주입되어 온(on)된 것처럼 보인다.In the erase operation of the flash memory cell, a negative high voltage (-10V) is applied to the control gate 8 and a predetermined voltage (5V) is applied to the bulk region 2 as shown in the following table. By generating FN tunneling, FN tunneling is performed simultaneously in sectors sharing the bulk region 2. The FN tunneling releases the electrons accumulated in the floating gate 6 into the source region 3 so that the memory cells have an erase threshold voltage distribution from about '1V' to '3V'. To have. The cell in which the threshold voltage is increased by the program operation appears to be off because a current is prevented from being injected from the drain region 4 to the source region 3 during a read operation. The cell in which the threshold voltage is lowered by the erase operation appears to be turned on with current injected from the drain region 4 into the source region 3.

[ 표 ]Table

동 작 모 드Operation mode VgVg VdVd VsVs VbVb 프 로 그 램Program +10V+ 10V +5V∼+6V+ 5V to + 6V 0V0 V 0V0 V 소 거Cattle -10V-10V FloatingFloating FloatingFloating +6V+ 6V 소 거 정 정Sojeong Chung +3V+ 3V +5V∼+6V+ 5V to + 6V 0V0 V 0V0 V 독 출Reading +4.5V+ 4.5V +1V+ 1V 0V0 V 0V0 V

상기 메모리 셀들은 플래시 메모리 어레이의 구성에 있어서 고집적화를 위해 상기 벌크 영역(2)을 공유하도록 구성되므로, 하나의 상기 섹터(sector)에 포함되는 상기 메모리 셀들은 동시에 소거된다. 이때 상기 섹터의 상기 메모리 셀들을 동시에 소거시키면, 상기 메모리 셀들 각각은 상기 드레솔드 전압에 대한 균일성(uniformity)으로 인해 메모리 셀들 중 일부가 상기 소거 드레솔드 전압 범위(1 ∼ 3V)를 벗어나게 된다. 상기 소거 드레솔드 전압 범위를 벗어난 셀들 중에서 '0V'이하의 드레솔드 전압을 갖는 메모리 셀들을 과소거 메모리 셀(over erase memory cell)이라 하며, 이들을 위해 드레솔드 전압을 상기 소거 드레솔드 전압 범위내로 분포시키는 일련의 수정 동작(over erase repair : 과소거 복구)이 수행되어야 한다.Since the memory cells are configured to share the bulk area 2 for high integration in the configuration of a flash memory array, the memory cells included in one sector are erased simultaneously. In this case, when the memory cells of the sector are simultaneously erased, some of the memory cells may be out of the erase threshold voltage range (1 to 3V) due to uniformity with respect to the threshold voltage. Among the cells outside the erase threshold voltage range, memory cells having a threshold voltage less than or equal to '0 V' are called over erase memory cells, and a threshold voltage is distributed within the erase threshold voltage range for them. A series of over erase repairs must be performed.

상기 메모리 셀들의 독출 동작은 위의 표 1과 같이 상기 소오스 영역(3)과 상기 벌크 영역(2)을 접지시키고, 상기 제어 게이트(8)에 소정의 전압(4.5V)을 인가하고, 상기 드레인 단자(4)에 소정의 전압(1V)을 인가함으로써 수행된다. 상기 과소거된 메모리 셀들의 과소거 복구 동작은 위의 표와 같이 상기 소오스 영역(3)과 상기 벌크 영역(2)을 접지시키고, 상기 제어 게이트(8)에 소정의 전압(3V)을 인가하고, 상기 드레인 단자(4)에 소정의 전압(5V∼6V)을 인가함으로써 수행된다. 상기 과소거된 메모리 셀은 상기 독출 동작에 있어서, 정상적으로 소거된 상기 메모리 셀들의 페일(fail)을 유발시키는 문제점이 발생한다.The read operation of the memory cells may ground the source region 3 and the bulk region 2, apply a predetermined voltage (4.5V) to the control gate 8, and drain the drain region as shown in Table 1 above. This is performed by applying a predetermined voltage 1V to the terminal 4. The over erase recovery operation of the over erased memory cells grounds the source region 3 and the bulk region 2, applies a predetermined voltage (3V) to the control gate 8, as shown in the table above. This is performed by applying a predetermined voltage (5V to 6V) to the drain terminal 4. The erased memory cell may cause a failure of the memory cells normally erased in the read operation.

도 2는 프로그램 및 소거 동작에 따른 메모리 셀의 드레솔드 전압 분포를 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating a threshold voltage distribution of a memory cell according to program and erase operations.

도 2를 참조하면, 상기 소거 동작 및 프로그램 동작시 상기 메모리 셀들 각각의 상기 프로그램된 전압과 상기 소자들의 특성에 의해 상기 과소거가 발생된다. 상기 과소거는 일정 시간동안 상기 제어 게이트(8)에 음의 고전압(-10V)이 인가되어 상기 소거 동작이 수행됨으로써, 상기 메모리 셀들의 상기 부유 게이트(6)들에 상기 전자들이 각각 다르게 축적되어 발생한다. 그리고 상기 벌크 영역(2)과 상기 부유 게이트(6)의 사이에 있는 상기 절연막(7)의 두께가 균일하지 않게 형성됨으로써, 상기 소거 동작의 상기 F-N 터널링시 상기 메모리 셀들의 상기 부유 게이트(6)들에 상기 전자들이 각각 다르게 축적되어 발생한다. 이로인해, 상기 소거 동작시 소거된 상기 메모리 셀들의 상기 드레솔드 전압들이 '0V'이하로 낮아지는 과소거가 발생한다.Referring to FIG. 2, the erase operation is caused by the programmed voltage of each of the memory cells and characteristics of the devices during the erase operation and the program operation. The over-erasing occurs because a negative high voltage (-10V) is applied to the control gate 8 for a predetermined time and the erase operation is performed, whereby the electrons are accumulated in the floating gates 6 of the memory cells differently. do. The non-uniform thickness of the insulating layer 7 between the bulk region 2 and the floating gate 6 causes the floating gate 6 of the memory cells during the FN tunneling of the erase operation. These electrons are accumulated differently in the field. As a result, over erase occurs when the threshold voltages of the memory cells that are erased during the erase operation are lowered below '0 V'.

도 3은 노어형 플래시 메모리 셀의 일반적인 소거 동작을 위한 순서도이다.3 is a flow chart for a general erase operation of a NOR flash memory cell.

도 3을 참조하면, 노어형 플래시 메모리 셀의 일반적인 소거 방법은 메모리 셀들 각각을 지정하기 위한 어드레스(address)를 카운트하는 어드레스 카운터와 소거 동작의 소거 시간을 지정하는 펄스를 카운트하는 펄스 카운터를 초기화한다(S105). 상기 어드레스 카운터와 상기 펄스 카운터가 초기화되는 경우에(S105), 상기 메모리 셀들의 소거 동작이 수행된다(S110). 상기 소거 동작은 상기 메모리 셀들이 공유하는 상기 벌크(2)가 기준이 되는 섹터의 단위로 수행되며, 그 결과 상기 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압은 소거 드레솔드 전압 범위내로 분포된다.Referring to FIG. 3, a general erase method of a NOR flash memory cell initializes an address counter for counting an address for designating each of the memory cells and a pulse counter for counting a pulse for specifying an erase time of an erase operation ( S105). When the address counter and the pulse counter are initialized (S105), an erase operation of the memory cells is performed (S110). The erase operation is performed in units of sectors to which the bulk 2 shared by the memory cells is a reference. As a result, each of the threshold voltages of the memory cells is distributed within the erase threshold voltage range.

상기 소거 동작(S110) 후 상기 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압이 상기 소거 드레솔드 전압 범위의 최대 전압보다 낮은 지의 여부가 검증되어 검증 데이터가 출력된다(S115). 상기 소거 검증 단계(S115) 후 상기 검증 데이터들이 모두 '0'인지가 판별된다(S120). 상기 검증 데이터들이 모두 '0'인 경우는 상기 메모리 셀들의 드레솔드 전압들이 상기 최대 전압보다 낮게 분포된 것을 나타낸다. 상기 검증 데이터들 중 적어도 하나의 검증 데이터가 '1'인 경우는, 적어도 하나의 메모리 셀의 드레솔드 전압이 상기 최대 전압보다 높게 분포된 것을 나타낸다.After the erase operation S110, whether the respective threshold voltages of the memory cells is lower than the maximum voltage of the erase threshold voltage range is verified, and verification data is output (S115). After the erase verification step S115, it is determined whether all of the verification data are '0' (S120). When the verification data are all '0', the threshold voltages of the memory cells are distributed lower than the maximum voltage. When at least one of the verification data is '1', the threshold voltage of at least one memory cell is distributed higher than the maximum voltage.

상기 검증 데이터들이 모두 '0'인 경우에, 상기 소거 검증 동작시 상기 어드레스 카운터에서 카운트된 상기 어드레스 값이 최종 어드레스 값과 동일한 지가 판별된다(S125). 상기 어드레스 값이 상기 최종 어드레스 값과 동일한 경우에는, 상기 메모리 셀의 소거 동작과 소거 검증 동작이 완료되었음을 나타내어, 상기 소거 동작이 종료된다. 상기 어드레스 값이 상기 최종 어드레스 값보다 작은 경우에는, 상기 메모리 셀들 중 검증되지 않은 셀들이 존재함을 의미하므로, 상기 어드레스 값에 '1'을 계수하여(S130) 상기 계수된 어드레스에 해당하는 메모리 셀에 대한 소거 검증 동작(S115)이 수행된다. 상기 검증 데이터들 중 적어도 하나의 검증 데이터가 '1'인 경우에는, 소거 동작 시간을 알리는 펄스 카운트 값이 최대 펄스 카운트 값과 동일한 지의 여부가 검증된다(S135). 상기 펄스 카운트 값과 상기 최대 펄스 카운트 값이 동일한 경우에는, 상기 소거 동작 시간이 초과되었음을 의미하므로, 상기 소거 동작은 페일이 된다(S145). 상기 펄스 카운트 값이 상기 최대 펄스 카운트 값보다 작은 경우에는, 상기 소거 동작 시간이 부족함을 의미하며, 상기 펄스 값에 '1'을 계수하여(S140) 다시 상기 소거 동작(S110)을 수행한다.If all of the verification data are '0', it is determined whether the address value counted by the address counter in the erase verification operation is the same as the last address value (S125). When the address value is the same as the last address value, it indicates that the erase operation and the erase verify operation of the memory cell are completed, and the erase operation is terminated. If the address value is smaller than the final address value, it means that there are unvalidated cells among the memory cells. Therefore, by counting '1' to the address value (S130), the memory cell corresponding to the counted address is counted. An erase verification operation (S115) is performed. If at least one of the verification data is '1', it is verified whether the pulse count value indicating the erase operation time is the same as the maximum pulse count value (S135). When the pulse count value and the maximum pulse count value are the same, it means that the erase operation time has been exceeded, and thus the erase operation becomes a fail (S145). When the pulse count value is smaller than the maximum pulse count value, it means that the erase operation time is insufficient, and counts '1' to the pulse value (S140) to perform the erase operation (S110) again.

소거 동작이 수행될 때, 상기 섹터에는 결함(defect)에 의해 소거되지 않는 메모리 셀이 존재할 경우가 있다. 상기 메모리 셀의 결함은 상기 드레인 단자(4)가 절단되는 경우와 상기 메모리 셀의 드레인 단자(4)와 상기 제어 게이트(8)가 절연되지 못한 경우에 발생된다. 상기 결함 메모리 셀이 존재할 경우에, 종래의 소거 방법에서는 상기 펄스 값이 상기 펄스 최대 값과 동일할 때까지 즉, 소거 동작 시간이 초과될 때까지 상기 결함 메모리 셀들의 소거 동작이 완료되지 않는다. 상기 소거 동작시 상기 결함 셀에 의해 상기 소거 동작 시간이 초과됨으로써, 결함이 발생하지 않은 상기 메모리 셀들의 드레솔드 전압들이 '0V'이하로 분포되는 과소거가 발생된다. 상기 과소거에 의한 소거 시간의 증가와 상기 과소거된 메모리 셀들을 복구하는 시간이 증가하는 문제점이 발생한다.When an erase operation is performed, there may be a case in which a memory cell is not erased by a defect. The defect of the memory cell occurs when the drain terminal 4 is cut and when the drain terminal 4 and the control gate 8 of the memory cell are not insulated. In the case where the defective memory cell exists, in the conventional erase method, the erase operation of the defective memory cells is not completed until the pulse value is equal to the pulse maximum value, that is, the erase operation time is exceeded. Since the erase operation time is exceeded by the defective cell during the erase operation, an over erasure occurs in which the threshold voltages of the memory cells in which the defect does not occur are distributed below '0 V'. There is a problem in that the erase time due to the over erasure increases and the time for recovering the over erased memory cells increases.

따라서 본 발명의 목적은 소거 동작시 메모리 셀들의 과소거를 방지하는 플래시 메모리 장치의 소거 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an erase method of a flash memory device which prevents over erasing of memory cells during an erase operation.

도 1은 일반적인 플래시 메모리 셀의 단면도;1 is a cross-sectional view of a typical flash memory cell;

도 2는 프로그램 및 소거 동작에 따른 메모리 셀의 드레솔드 전압 분포를 보여주는 도면;2 is a diagram illustrating a threshold voltage distribution of a memory cell according to program and erase operations;

도 3은 일반적인 노어형 플래시 메모리 셀의 소거 동작을 위한 순서도; 그리고3 is a flow chart for an erase operation of a typical NOR flash memory cell; And

도 4는 본 발명의 노어형 플래시 메모리 셀의 소거 동작을 위한 순서도이다.4 is a flowchart for an erase operation of the NOR flash memory cell of the present invention.

(구성)(Configuration)

상술한 바와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 플래시 메모리 장치의 소거 방법은 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압이 소정의 소거 드레솔드 전압 분포를 갖도록 하는 단계와 상기 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압이 상기 소거 드레솔드 전압 분포내의 최대 전압보다 낮은 지의 여부를 검증하는 단계와; 상기 메모리 셀들 중 드레솔드 전압이 상기 최대 전압보다 높은 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 최대 페일 허용치를 초과하는 지를 판별하는 단계와; 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과하지 않을 때, 소거 검증된 메모리 셀이 최종 검증 대상 메모리 셀인지를 판별하는 단계와 상기 검증된 메모리 셀이 상기 최종 검증 대상 메모리 셀이 아닐 때, 상기 메모리 셀의 다음 대상 메모리 셀을 소거 검증하는 단계와; 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과할 때, 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일한 지를 판별하여 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일할 때, 소거 페일을 판정하는 단계 및 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과하지 않고 그리고 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일하지 않을 때, 상기 소거 동작을 계속 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소거 방법.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, an erase method of a flash memory device includes the step of making each discharge voltage of the memory cells have a predetermined erase threshold voltage distribution and each discharge of the memory cells; Verifying whether a solder voltage is lower than a maximum voltage in the erase threshold voltage distribution; Determining whether the number of erase fail memory cells of which the memory voltage of the memory cells is higher than the maximum voltage exceeds a maximum fail tolerance; When the number of erase-failed memory cells does not exceed the maximum fail tolerance, determining whether the erase-verified memory cell is the last verified memory cell and when the verified memory cell is not the last verified memory cell. Erasing and verifying a next target memory cell of the memory cell; Determining whether an erase operation time is equal to an erase operation maximum time by determining whether an erase operation time is equal to an erase operation maximum time when the number of erase fail memory cells exceeds the maximum fail tolerance, and determining an erase fail when the erase operation time is equal to an erase operation maximum time; and Continuing the erase operation when the number of erase failed memory cells does not exceed the maximum fail tolerance and the erase operation time is not equal to the erase operation maximum time.

(작용)(Action)

이와같은 방법에 의해서, 결함 메모리 셀들을 페일 처리함으로써, 결함이 발생되지 않은 메모리 셀들의 과소거를 방지할 수 있다.By this method, by failing defective memory cells, it is possible to prevent over erasure of memory cells in which defects have not occurred.

(실시예)(Example)

이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 4에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 노어형 플래시 메모리 장치의 소거 동작을 순차적으로 보여주고 있다.4 sequentially illustrates the erase operation of the NOR flash memory device of the present invention.

도 4를 참조하면, 플래시 메모리 장치의 소거 방법은 펄스 카운터를 초기화시키는 단계(S205), 어드레스 카운터와 페일 카운터를 초기화시키는 단계(S210), 소거 단계(S215), 소거 검증 단계(S220), 데이터 판별 단계(S225), 페일 카운트 값을 업 카운트하는 단계(S226), 페일 카운트 값이 페일 최대 카운트 값을 초과하는 지를 판별하는 단계(S227), 어드레스 카운트 값과 최종 어드레스 값이 동일한 지를 판별하는 단계(S230), 어드레스 카운터를 업 카운트하는 단계(S235), 펄스 카운트 값과 최대 펄스 카운트 값이 동일한 지를 판별하는 단계(S240) 그리고 펄스 카운터를 업 카운트하는 단계(S245)의 순으로 수행된다.Referring to FIG. 4, the erase method of the flash memory device may include initializing a pulse counter (S205), initializing an address counter and a fail counter (S210), an erase step (S215), an erase verification step (S220), and data. A determination step (S225), a step of counting up a fail count value (S226), a step of determining whether a fail count value exceeds a fail maximum count value (S227), and a step of determining whether an address count value and a final address value are the same. (S230), the step of up counting the address counter (S235), the step of determining whether the pulse count value and the maximum pulse count value is the same (S240) and the step of up counting the pulse counter (S245).

본 발명의 소거 방법에서는 소거 동작 시간을 알리는 펄스 카운터가 초기화된다(S205). 상기 펄스 카운터가 초기화된 후(S205), 상기 메모리 셀들 각각을 지정하기 위해 입력되는 어드레스들을 카운트하는 어드레스 카운터와 상기 소거 동작시 소거 페일된 메모리 셀을 카운트하는 페일 카운터가 초기화된다(S210). 그 다음에 상기 메모리 셀들의 소거 동작이 수행된다(S215). 상기 소거 동작은 상기 메모리 셀들이 공유하는 상기 벌크(2)가 기준이 되는 섹터의 단위로 수행되며, 상기 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압이 소거 드레솔드 전압 범위(1V ∼ 3V)내로 분포된다.In the erasing method of the present invention, a pulse counter informing the erasing operation time is initialized (S205). After the pulse counter is initialized (S205), an address counter that counts addresses input to designate each of the memory cells and a fail counter that counts erased fail memory cells during the erase operation are initialized (S210). Thereafter, an erase operation of the memory cells is performed (S215). The erase operation is performed in a unit of a sector in which the bulk 2 shared by the memory cells is a reference, and respective dress voltages of the memory cells are distributed within the erase dress voltage range (1V to 3V).

상기 소거 동작(S215) 후, 상기 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압이 상기 소거 드레솔드 전압 범위의 최대 전압(3V)보다 낮은 지의 여부가 검증되어 검증 데이터가 출력된다(S220). 그 다음에 상기 검증 데이터들이 모두 '0'인지가 판별된다(S225). 상기 검증 데이터들이 모두 '0'이라는 것은 상기 메모리 셀들의 드레솔드 전압들이 상기 최대 전압보다 낮게 분포된 것을 나타낸다. 상기 검증 데이터들 중 적어도 하나의 검증 데이터가 '1'이라는 것은 상기 메모리 셀들의 드레솔드 전압들 중 적어도 하나의 드레솔드 전압이 상기 최대 전압보다 높게 분포된 것을 나타낸다.After the erase operation (S215), it is verified whether each of the threshold voltages of the memory cells is lower than the maximum voltage (3V) of the erase threshold voltage range, and the verification data is output (S220). Then, it is determined whether all of the verification data are '0' (S225). When the verification data are all '0', the threshold voltages of the memory cells are distributed lower than the maximum voltage. At least one verification data of the verification data is '1' indicating that at least one threshold voltage of the threshold voltages of the memory cells is distributed higher than the maximum voltage.

상기 검증 데이터가 '1'이면, 상기 페일 카운터가 상기 페일 카운트 값에 '1'을 계수하는 업 카운트 동작이 수행된다(S226). 상기 업 카운트된 상기 페일 카운트 값이 최대 페일 허용값보다 큰지의 여부가 판별된다(S227). 상기 페일 카운트 값이 상기 최대 페일 허용값보다 작을 때, 상기 어드레스 카운트 값이 상기 최종 어드레스 값과 동일한 지의 여부가 판별된다(S230). 상기 어드레스 카운트 값이 상기 최종 어드레스 값보다 작을 때, 상기 어드레스 카운트 값에 '1'을 계수하는 업 카운트 동작이 수행된다(S235). 상기 업 카운트 동작이 수행되면, 상기 업 카운트된 어드레스에 해당되는 메모리 셀에 대해 검증이 수행된다(S220). 상기 어드레스 카운트 값과 상기 최종 어드레스 값이 동일할 때, 상기 소거 동작이 종료된다.If the verification data is '1', an up count operation in which the fail counter counts '1' to the fail count value is performed (S226). It is determined whether the up counted fail count value is greater than the maximum fail tolerance value (S227). When the fail count value is smaller than the maximum fail allowance value, it is determined whether the address count value is the same as the last address value (S230). When the address count value is smaller than the last address value, an up count operation of counting '1' to the address count value is performed (S235). When the up count operation is performed, verification is performed on a memory cell corresponding to the up counted address (S220). When the address count value and the last address value are the same, the erase operation is terminated.

상기 페일 카운트 값이 상기 최대 페일 허용값보다 클 때, 결함이 발생한 상기 메모리 셀들이 정해진 결함 메모리 셀의 개수를 초과하는 것을 의미한다. 상기 펄스 카운트 값과 상기 최대 페일 허용값이 동일할 때, 상기 메모리 셀들의 소거 동작은 페일임을 나타낸다(S240). 상기 페일 카운트 값이 상기 최대 페일 허용값보다 작을 경우에는, 상기 소거 동작 시간이 부족한 것이므로, 상기 페일 카운트 값에 '1'을 계수하여 다시 어드레스 카운터와 상기 페일 카운터가 초기화되고(S210) 그리고 다시 소거 동작(S215)이 수행된다. 상술한 바와 같은 따른 플래시 메모리의 소거 방법은 소거 동작시 결함 셀이 상기 최대 페일 허용값 이하로 존재할 경우, 상기 결함 셀들을 페일 처리한다. 그러므로 정해진 상기 소거 동작 시간의 초과를 방지하고, 상기 결함 셀들에 의해 발생되는 상기 메모리 셀들의 과소거를 방지할 수 있다. 이로써, 상기 소거 동작 시간은 종전보다 감소되고 그리고 상기 과소거된 상기 메모리 셀들의 복구(repair) 동작 시간 또한 감소된다.When the fail count value is larger than the maximum fail tolerance, it means that the defective memory cells exceed a predetermined number of defective memory cells. When the pulse count value and the maximum fail allowance value are the same, an erase operation of the memory cells indicates a fail (S240). If the fail count value is smaller than the maximum fail allowable value, the erase operation time is insufficient. Thus, the address counter and the fail counter are initialized again by counting '1' to the fail count value (S210) and again. Operation S215 is performed. According to the above-described method of erasing a flash memory, when a defective cell exists below the maximum fail tolerance in an erase operation, the defective cell is failed. Therefore, it is possible to prevent the predetermined erase operation time from exceeding, and to prevent the over erasing of the memory cells caused by the defective cells. As a result, the erase operation time is reduced than before, and the repair operation time of the over erased memory cells is also reduced.

상기한 바와같이, 결함이 발생된 메모리 셀들을 페일 처리하여 결함이 발생되지 않은 메모리 셀들의 과소거를 방지함으로써, 소거 동작 시간을 감소시킬 수 있다.As described above, the erase operation time can be reduced by failing the defective memory cells to prevent over erasing of the defective memory cells.

Claims (1)

플래시 메모리 장치의 소거 방법에 있어서:In a method of erasing a flash memory device: 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압이 소정의 소거 드레솔드 전압 분포를 갖도록 하는 단계와;Causing each threshold voltage of the memory cells to have a predetermined erase threshold voltage distribution; 상기 메모리 셀들의 각 드레솔드 전압이 상기 소거 드레솔드 전압 분포내의 최대 전압보다 낮은 지를 검증하는 단계와;Verifying that each threshold voltage of the memory cells is lower than a maximum voltage in the erase threshold voltage distribution; 상기 메모리 셀들 중 드레솔드 전압이 상기 최대 전압보다 높은 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 최대 페일 허용치를 초과하는 지를 판별하는 단계와;Determining whether the number of erase fail memory cells of which the memory voltage of the memory cells is higher than the maximum voltage exceeds a maximum fail tolerance; 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과하지 않을 때, 소거 검증된 메모리 셀이 최종 검증 대상 메모리 셀인 지를 판별하는 단계와;When the number of erase fail memory cells does not exceed the maximum fail tolerance, determining whether the erase verified memory cell is the last memory cell to be verified; 상기 검증된 메모리 셀이 상기 최종 검증 대상 메모리 셀이 아닐 때, 상기 메모리 셀의 다음 대상 메모리 셀을 검증하는 단계와;Verifying a next target memory cell of the memory cell when the verified memory cell is not the last verification target memory cell; 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과할 때, 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일한 지를 판별하여 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일할 때, 소거 페일을 판정하는 단계 및;Determining whether an erase operation time is equal to an erase operation maximum time by determining whether an erase operation time is equal to an erase operation maximum time when the number of erase fail memory cells exceeds the maximum fail tolerance, and determining an erase fail when the erase operation time is equal to an erase operation maximum time; and ; 상기 소거 페일된 메모리 셀들의 수가 상기 최대 페일 허용치를 초과하지 않고 그리고 소거 동작 시간이 소거 동작 최대 시간과 동일하지 않을 때, 상기 소거 동작을 계속 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소거 방법.Continuing the erase operation when the number of erase failed memory cells does not exceed the maximum fail tolerance and the erase operation time is not equal to the erase operation maximum time.
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