KR20060064149A - Method of programming a nand type flash memory device - Google Patents
Method of programming a nand type flash memory device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060064149A KR20060064149A KR1020040102850A KR20040102850A KR20060064149A KR 20060064149 A KR20060064149 A KR 20060064149A KR 1020040102850 A KR1020040102850 A KR 1020040102850A KR 20040102850 A KR20040102850 A KR 20040102850A KR 20060064149 A KR20060064149 A KR 20060064149A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cell
- flash memory
- program
- memory device
- type flash
- 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
- G11C16/12—Programming voltage switching circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
- G11C11/5621—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge storage in a floating gate
- G11C11/5628—Programming or writing circuits; 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
- G11C16/04—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
- G11C16/0483—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells having several storage transistors connected in series
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C2216/00—Indexing scheme relating to G11C16/00 and subgroups, for features not directly covered by these groups
- G11C2216/12—Reading and writing aspects of erasable programmable read-only memories
- G11C2216/14—Circuits or methods to write a page or sector of information simultaneously into a nonvolatile memory, typically a complete row or word line in flash memory
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
Abstract
본 발명은 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 관한 것으로, 특히 다수의 메모리 셀들이 직렬로 접속되고, 직렬로 접속된 메모리 셀들이 드레인 선택 트랜지스터 및 소오스 선택 트랜지스터를 통해 드레인 및 소오스를 서로 공유하여 하나의 스트링을 구성하며, 상기 드레인 선택 트랜지스터와 연결되어 상기 셀의 상태를 센싱하는 페이지 버퍼를 포함하는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 상기 페이지 버퍼로부터 전기적으로 멀게 위치한 셀일수록 셀의 워드라인을 통해 인가되는 프로그램 전압의 인가 시간을 길게하여 프로그램을 실시함으로써 정확한 셀의 상태를 센싱할 수 있고, 플래쉬 메모리 셀의 문턱 전압 마진을 확보하여 센싱 속도 개선이나 멀티레벨 셀 개발에 활용할 수 있는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법이 제시된다.The present invention relates to a method of programming a NAND type flash memory device, and in particular, a plurality of memory cells are connected in series, and the memory cells connected in series share a drain and a source through a drain select transistor and a source select transistor. A cell configured to be electrically connected to the drain select transistor and electrically located far from the page buffer of the NAND type flash memory device including a page buffer configured to sense the state of the cell; Program the NAND-type flash memory device that can sense the correct cell state by prolonging the voltage application time and secure the threshold voltage margin of the flash memory cell to improve sensing speed or develop multilevel cells. The method is presented.
NAND 플래쉬, 프로그램, 프로그램 전압 인가 시간NAND flash, program, program voltage application time
Description
도 1은 일반적인 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 셀 스트링 구성도.1 is a cell string configuration diagram of a typical NAND type flash memory device.
도 2는 일반적인 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 의한 셀 문턱 전압 변화도.FIG. 2 is a diagram illustrating cell threshold voltage variation by a program method of a general NAND type flash memory device.
도 3(a) 및 도 3(b)는 종래의 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 바이어스 타이밍도 및 이에 의한 문턱 전압 분포도.3 (a) and 3 (b) are program bias timing diagrams and threshold voltage distribution diagrams of the conventional NAND type flash memory device.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 바이어스 타이밍도 및 이에 의한 문턱 전압 분포도.4 (a) and 4 (b) are program bias timing diagrams and threshold voltage distribution diagrams of the NAND type flash memory device according to the present invention.
본 발명은 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 관한 것으로, 특히 센싱 노드에서 가까운 거리에 위치한 셀로부터 센싱 노드에서 먼 거리에 위치한 셀 의 프로그램 전압 인가 시간을 점차 늘려줌으로써 셀이 문턱 전압 마진을 확보할 수 있는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of programming a NAND type flash memory device, and in particular, by increasing the program voltage application time of a cell located far from the sensing node from a cell located close to the sensing node, the cell can secure a threshold voltage margin. The present invention relates to a method of programming a NAND type flash memory device.
전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능하며, 일정 주기로 데이터(data)를 재작성하는 리프레쉬(refresh) 기능이 필요 없는 반도체 메모리 소자의 수요가 증가하고 있다. 그리고, 많은 데이터를 저장할 수 있는 대용량 메모리 소자의 개발을 위해서 메모리 소자의 고집적화 기술에 대한 연구가 활발이 진행되고 있다. 여기서, 프로그램이란 데이터를 메모리 셀에 기입(write)하는 동작을 가리키며, 소거란 메모리 셀에 기입된 데이터를 제거하는 동작을 가리킨다.There is an increasing demand for semiconductor memory devices that can be electrically programmed and erased and that do not require a refresh function that rewrites data at regular intervals. In order to develop a large-capacity memory device capable of storing a large amount of data, research on high integration technology of memory devices has been actively conducted. Here, the program refers to an operation of writing data to a memory cell, and the erasing refers to an operation of removing data written to the memory cell.
메모리 소자의 고집적화를 위해 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 메모리 셀(memory cell)(M0 내지 Mx)(여기서, x=2n, n은 자연수)들이 직렬로 접속되어 인접한 셀끼리 드레인 선택 트랜지스터(N1) 및 소오스 선택 트랜지스터(N2)를 통해 드레인 및 소오스를 서로 공유하여 하나의 스트링(string)을 구성하는 NAND형 플래쉬 메모리 소자가 개발되었다. 여기서, 하나의 워드라인(WL0 내지 WLx)를 공유하는 서로 다른 스트링의 다수의 셀은 하나의 페이지를 구성하고, 드레인 선택 트랜지스터(N1)는 드레인 선택 라인(DSL)에 의해 구동되며, 소오스 선택 트랜지스터(N2)는 소오스 선택 라인(SSL)에 의해 구동된다. NAND형 플래쉬 메모리 소자는 NOR형 플래쉬 메모리 소자와 달리 순차적으로 정보를 독출(read)하는 메모리 소자이다. 이러한 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 및 소거는 F-N 터널링(tunneling) 방식을 이용하여 플로팅 게이트(floating gate)에 전자를 주입하거나 방출하면서 메모리 셀의 문턱 전압(threshold voltage)을 제어함으로써 이루어진다.As shown in FIG. 1, a plurality of memory cells M0 to Mx (where x = 2 n and n are natural numbers) are connected in series and have a drain select transistor between adjacent cells. NAND-type flash memory devices have been developed in which a drain and a source are shared with each other through N1) and a source select transistor N2 to form a string. Here, a plurality of cells of different strings sharing one word line WL0 to WLx constitute one page, the drain select transistor N1 is driven by the drain select line DSL, and the source select transistor. N2 is driven by the source select line SSL. Unlike NOR-type flash memory devices, NAND-type flash memory devices are memory devices that read information sequentially. The program and erase of the NAND type flash memory device is performed by controlling the threshold voltage of the memory cell while injecting or emitting electrons into the floating gate using an FN tunneling method.
NAND형 플래쉬 메모리 소자는 짧은 시간 내에 대용량의 정보를 저장하거나 저장된 정보를 독출하기 위하여 페이지 버퍼(page buffer)가 사용된다. 페이지 버퍼는 입출력 패드(Input/Output PAD)로부터 대용량의 데이터를 제공받아 메모리 셀들로 제공하거나 메모리 셀들의 데이터를 저장한 후 출력하는 기능을 한다. 페이지 버퍼는 드레인 선택 트랜지스터와 연결되어 셀의 상태를 센싱하는 센싱 노드(SEN)의 역할을 한다.A NAND type flash memory device uses a page buffer to store a large amount of information or to read stored information in a short time. The page buffer receives a large amount of data from an input / output pad and provides the memory cells or stores and outputs data of the memory cells. The page buffer is connected to the drain select transistor to serve as a sensing node SEN for sensing a state of a cell.
상기한 바와 같이 구성되는 NAND형 플래쉬 메모리 소자는 프로그램에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 문턱 전압이 이동하게 되는데, 종래의 프로그램 방법은 모든 워드라인(WL0 내지 WLx)에 도 3(a)에 도시된 바와 같이 동일한 전압을 동일한 시간동안 인가하는 동일 조건의 프로그램 전압을 인가하여 모든 셀(M0 내지 Mx)을 프로그램되도록 하여 도 3(b)의 문턱 전압 분포를 갖게 한다. 그러나, 센싱 노드(SEN)에서 센싱되는 문턱 전압 분포는 각 스트링에서의 셀의 위치에 따라 약간씩 차이가 나게 된다. 즉, 센싱 노드(SEN)에서 먼 셀의 문턱 전압이 센싱 노드(SEN)에서 가까운 셀의 문턱 전압보다 항상 낮게 검출된다. 따라서, 센싱 노드(SEN)로부터의 셀의 위치에 따라 정확한 셀의 상태를 센싱하기 어려운 문제가 발생된다.In the NAND type flash memory device configured as described above, the threshold voltage is shifted as shown in FIG. 2 by a program. In the conventional program method, all word lines WL0 to WLx are shown in FIG. As described above, all cells M0 to Mx are programmed by applying a program voltage under the same condition of applying the same voltage for the same time, thereby obtaining the threshold voltage distribution of FIG. However, the threshold voltage distribution sensed by the sensing node SEN is slightly different depending on the position of the cell in each string. That is, the threshold voltage of the cell far from the sensing node SEN is always detected lower than the threshold voltage of the cell close to the sensing node SEN. Therefore, it is difficult to sense the exact state of the cell according to the position of the cell from the sensing node SEN.
본 발명의 목적은 프로그램 셀의 문턱 전압을 분포를 센싱 노드로부터의 위치에 따라 다르게 함으로써 셀의 상태를 정확하게 센싱할 수 있도록 한 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a method of programming a NAND type flash memory device capable of accurately sensing the state of a cell by varying the threshold voltage of the program cell according to the position from the sensing node.
본 발명의 다른 목적은 센싱 노드로부터 가장 멀리 위치한 셀의 프로그램 전압 인가 시간을 기준으로 센싱 노드로부터 가까운 거리에 위치한 셀일수록 프로그램 전압 인가 시간을 줄여 프로그램 셀의 문턱 전압을 분포를 센싱 노드로부터의 위치에 따라 다르게 하는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법을 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to reduce the program voltage application time as the cell located closer to the sensing node based on the program voltage application time of the cell located farthest from the sensing node, thereby to distribute the threshold voltage of the program cell to a position from the sensing node. The present invention provides a method of programming a NAND type flash memory device.
본 발명의 일 실시 예에 따른 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법은 다수의 메모리 셀들이 직렬로 접속되고, 직렬로 접속된 메모리 셀들이 드레인 선택 트랜지스터 및 소오스 선택 트랜지스터를 통해 드레인 및 소오스를 서로 공유하여 하나의 스트링을 구성하며, 상기 드레인 선택 트랜지스터와 연결되어 상기 셀의 상태를 센싱하는 페이지 버퍼를 포함하는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 있어서, 상기 페이지 버퍼로부터 전기적으로 멀게 위치한 셀일수록 셀의 워드라인을 통해 인가되는 프로그램 전압의 인가 시간을 길게하여 프로그램을 실시한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a program method of a NAND type flash memory device includes a plurality of memory cells connected in series, and memory cells connected in series share a drain and a source through a drain select transistor and a source select transistor. A method of programming a NAND type flash memory device comprising a string configured to form one string and connected to the drain select transistor to sense a state of the cell, wherein a cell located farther from the page buffer is a word of a cell. The program is executed by lengthening the application time of the program voltage applied through the line.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 바이어스 타이밍도 및 이에 의한 문턱 전압 분포도이다.4 (a) and 4 (b) are program bias timing diagrams and threshold voltage distribution diagrams of the NAND type flash memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4(a)에 도시된 바와 같이 동일한 프로그램 전압을 서로 다른 시간동안 인가하여 셀을 프로그램하는데, 센싱 노드, 즉 페이지 버퍼로부터 가장 멀게 위치한 셀의 워드라인(WLx)에 t2-t1=ΔtR0동안 프로그램 전압을 인가했다고 하면, 셀의 워드라인(WLx)보다 센싱 노드에 가까운 셀의 워드라인(WLx-1)에는 t2'-t1=ΔtR1동안 프로그램 전압을 인가하고, 셀의 워드라인(WLx-1)보다 더 센싱 노드에 가까운 셀의 워드라인(WLx-2)에는 t2"-t1=ΔtR2동안 프로그램 전압을 인가하며, 센싱 노드로부터 가장 가까이 위치한 셀의 워드라인(WL0)에는 ΔtRx동안 프로그램 전압을 인가한다. 이때, ΔtR0>ΔtR1>ΔtR2>…>ΔtRx이다. 즉, 센싱 노드로부터 가장 멀게 위치한 셀의 프로그램 전압 인가 시간을 기준으로 센싱 노드로부터 가까이 위치할수록 셀의 프로그램 전압 인가 시간을 좀더 짧게 한다. 이렇게 하면 센싱 노드에서 검출되는 각 셀의 문턱 전압은 도 4(b)에 도시된 바와 같이 보다 근접한 분포를 보이게 된다.As shown in FIG. 4 (a), the same program voltage is applied for different times to program a cell. The program is executed for t2-t1 = ΔtR0 at the word line WLx of the sensing node, that is, the cell located farthest from the page buffer. If a voltage is applied, a program voltage is applied to the word line WLx-1 of the cell closer to the sensing node than the word line WLx of the cell for t2'-t1 = ΔtR1, and the word line WLx-1 of the cell. The program voltage is applied to the word line WLx-2 of the cell closer to the sensing node for t2 "-t1 = ΔtR2, and the program voltage is applied to the word line WL0 of the cell closest to the sensing node for ΔtRx. At this time, ΔtR0> ΔtR1> ΔtR2>…> ΔtRx, that is, the shorter the program voltage application time of the cell is, the closer it is located from the sensing node based on the program voltage application time of the cell located farthest from the sensing node. Doing so the threshold voltage of each cell detected by the sensing node is visible to a closer distribution as shown in Figure 4 (b).
한편, 상기와 같이 워드라인에 따라 서로 다른 시간의 프로그램 바이어스를 인가하기 위해서는 워드라인 넘버에 따라 가변 시간을 출력하는 타이밍 디코더를 이용하여 쉽게 구현할 수 있다.On the other hand, in order to apply the program bias of different times according to the word line as described above, it can be easily implemented using a timing decoder that outputs a variable time according to the word line number.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 센싱 노드로부터 가장 멀게 위치한 셀의 프로그램 전압 인가 시간을 기준으로 센싱 노드로부터 가까이 위치할수록 셀의 프로그램 전압 인가 시간을 좀더 짧게 함으로써 정확한 셀의 상태를 센싱할 수 있고, 플래쉬 메모리 셀의 문턱 전압 마진을 확보하여 센싱 속도 개선이나 멀티레벨 셀 개발에 활용할 수 있다. As described above, according to the present invention, the closer the distance from the sensing node to the program voltage application time of the cell located farthest from the sensing node, the shorter the program voltage application time of the cell can sense the correct state of the cell, and the flash By securing the threshold voltage margin of the memory cell, it can be used to improve sensing speed or develop multilevel cells.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040102850A KR100642439B1 (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Method of programming a NAND type flash memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040102850A KR100642439B1 (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Method of programming a NAND type flash memory device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060064149A true KR20060064149A (en) | 2006-06-13 |
KR100642439B1 KR100642439B1 (en) | 2006-11-02 |
Family
ID=37159763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040102850A KR100642439B1 (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Method of programming a NAND type flash memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100642439B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100914812B1 (en) * | 2006-06-29 | 2009-09-02 | 가부시끼가이샤 도시바 | Semiconductor memory device comprising memory cell having charge accumulation layer and control gate |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102271462B1 (en) | 2015-01-13 | 2021-07-05 | 삼성전자주식회사 | Nonvolatile memory device, operating method of the same, and programming method of the same |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS593965A (en) | 1982-06-29 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory device |
JP2004110871A (en) | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Fujitsu Ltd | Nonvolatile semiconductor storage device |
-
2004
- 2004-12-08 KR KR1020040102850A patent/KR100642439B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100914812B1 (en) * | 2006-06-29 | 2009-09-02 | 가부시끼가이샤 도시바 | Semiconductor memory device comprising memory cell having charge accumulation layer and control gate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100642439B1 (en) | 2006-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100680479B1 (en) | Method for verifying successful programming non-volatile memory device | |
KR102083506B1 (en) | 3d flash memory device having dummy wordlines and data storage device including the same | |
JP5112180B2 (en) | Three-dimensional structure flash memory device with improved driving method and driving method thereof | |
KR101487524B1 (en) | Program method of nonvolatile memory device | |
US20090323432A1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
JP5827536B2 (en) | Nonvolatile memory device and program method thereof | |
JP2012230753A (en) | Semiconductor device and operating method thereof | |
US7957191B2 (en) | Method of programming non-volatile memory device | |
JP4698605B2 (en) | Semiconductor device and method for controlling semiconductor device | |
JP4672673B2 (en) | Semiconductor device and method for controlling semiconductor device | |
US8767474B2 (en) | Nonvolatile memory device and method for controlling the same | |
JP2013161512A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
KR20130101858A (en) | Semiconductor memory device and operating method thereof | |
KR100642439B1 (en) | Method of programming a NAND type flash memory device | |
KR100602320B1 (en) | Non-volatile memory device having uniform programming speed | |
KR101139095B1 (en) | A non volatile memory device and program method thereof | |
KR102064514B1 (en) | Method for operating semiconductor memory device | |
KR100624301B1 (en) | Method for programming nand-type flash memory device | |
KR20100022228A (en) | Non volatile memory device and method of operating the same | |
JP5081755B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and reading method thereof | |
JP2011216169A (en) | Semiconductor memory | |
JP5731624B1 (en) | Semiconductor memory device | |
JP2014154191A (en) | Semiconductor memory device | |
KR20090070608A (en) | Method of operating a non volatile memory device | |
KR20090120683A (en) | Programming method and erasing method of non volatile memory device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100920 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |