KR20070092915A - 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법 - Google Patents

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Abstract

기판, 기판 상에 형성된 게이트 구조체를 포함하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법이 개시되어 있다.
개시된 프로그램 및 소거 방법이 적용되는 메모리 소자의 게이트 구조체는, 플랫 밴드 전압의 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 가지며, 개시된 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법은 메모리 소자에 대해 프로그램시에는 네거티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시에는 포지티브 전압 바이어스를 인가하여 프로그램이나 소거를 진행한다.

Description

메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법{Method of program and erasing of memory device}
도 1a 및 도 1b는 각각 소노스형 메모리 소자에 포지티브 및 네거티브 전압 바이어스를 인가할 때, 프로그램 시간(program time) 및 소거 시간(erase time)에 따른 플랫 밴드 전압(V_FB(V))의 시프트를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법이 적용될 수 있는 메모리 소자의 일 실시예를 보여준다.
도 3은 도 2의 메모리 소자에 포지티브 및 네거티브 전압 바이어스를 인가할 때, 전압 바이어스 인가 시간에 따른 플랫 밴드 전압(V_FB(V))의 시프트를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법이 적용될 수 있는 메모리 소자의 다른 실시예를 보여준다.
도 5는 도 4의 메모리 소자에 포지티브 및 네거티브 전압 바이어스를 인가할 때, 전압 바이어스 인가 시간에 따른 플랫 밴드 전압(V_FB(V))의 시프트를 보여주는 그래프이다.
도 6 및 도 7은 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자에서, 프로그래밍 전압에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트 특성을 보여준다.
도 8은 도 6 및 도 7의 특성을 가지는 샘플 C1, C2에 대해, 프로그래밍 시간에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트 특성을 보여준다.
도 9는 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자에 대해, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용하여, 20V의 포지티브 전압 바이어스로 1ms 동안 소거하고, 네거티브 전압 바이어스 -14V, -16V, -18V, -20V로 프로그램 할 때, 프로그래밍 시간에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트를 보여준다.
도 10은 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자에 대해, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용하여, 20V의 포지티브 전압 바이어스로 1ms 동안 소거하고, 1μs, 10μs, 20μs, 30μs, 40μs 동안 네거티브 전압 바이어스로 프로그램 할 때, 네거티브 프로그래밍 전압에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트를 보여준다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10,100...메모리 소자 11...기판
13,15...불순물 영역 20...터널 절연막
30,135...전하 트랩층 40,140...블록킹 절연막
50...게이트 전극
본 발명은 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플랫 밴드 전압(flat band voltage)의 시프트(shift)가 포지티브 전압 바이어스(positive voltage bias)에서보다 네거티브 전압 바이어스(negative voltage bias)에서 더 빠른 특성을 가지는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법에 관한 것이다.
메모리 소자 중 비휘발성 메모리소자는 전원 공급이 차단되더라도 저장된 데이터가 소멸되지 않고 보존되는 저장소자로서, 대표적으로 플래쉬 메모리 소자를 들 수 있다.
플래쉬 메모리 소자에는 플로팅 게이트가 유전막 사이에 형성되어 플로팅 게이트에 전하를 축적하는 부유게이트형 메모리 소자와, 전하 트랩층이 유전막 사이에 형성되며 전하 트랩층에 전하를 축적하여, 이 전하 트랩층을 스토리지 노드로 이용하는 전하 트랩형 메모리 소자가 있다.
전하 트랩형 메모리 소자의 일 예로는, 전하 트랩층으로 실리콘 질화막을 사용하는 소노스(SONOS: silicon-oxide-nitride-oxide-silicon) 형 메모리 소자가 있다.
소노스형 메모리 소자는, 소스 영역과 드레인 영역이 형성된 실리콘 기판 위에 터널 절연막, 전하 트랩층, 블록킹 절연막이 적층되고, 이 블록층 절연막 상에 게이트 전극을 형성한 구조를 가진다. 터널 절연막 및 블록킹 절연막은 SiO2로 형성되고, 전하 트랩층은 실리콘 질화막(Si3N4)으로 형성된다.
실리콘 질화막을 전하 트랩층으로 사용하면, 도 1a 및 도 1b에 보여진 바와 같이, 포지티브 전압 바이어스(positive voltage bias) 인가에 따른 프로그램 속도는 빠른 반면에, 네거티브 전압 바이어스(negative voltage bias) 인가에 따른 소거(erasing) 속도는 느린 특징을 가지고 있다. 도 1a 및 도 1b는 각각 소노스형 메모리 소자에 포지티브 및 네거티브 전압 바이어스를 인가할 때, 프로그램 시간(program time) 및 소거 시간(erase time)에 따른 플랫 밴드 전압(V_FB(V))의 시프트를 보여주는 그래프이다.
따라서, 소노스형 메모리 소자와 같은 F-N(Foweler-Nordheim) 터널링(tunneling)을 이용하는 낸드형(NAND-type) 플래쉬 메모리의 경우에는, 페이지(page) 단위의 프로그램에 포지티브 전압 바이어스를 가해주고, 블록(block) 단위의 소거에 네거티브 전압 바이어스를 사용하고 있다.
그런데, 전하 트랩층을 포지티브 전압에 의해서는 속도가 낮고, 네거티브 전압에 의해서는 속도가 빠른 특성을 가지는 물질로 형성한 경우에는, 상기와 같은 포지티브 전압에 의한 페이지 단위의 프로그램 및 네거티브 전압에 의해 블록 단위의 소거 안(scheme)을 적용하기가 곤란하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 포지티브 전압에 의해서는 속도가 낮고, 네거티브 전압에 의해서는 속도가 빠른 특성을 가지는 메모리 소자에 적합한 개선된 프로그램 및 소거 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 형성된 게이트 구조체를 포함하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법에 있어서, 상기 메모리 소자의 게이트 구조체는, 플랫 밴드 전압의 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 가지며, 상기 메모리 소자에 대해 프로그램시에는 네거티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시에는 포지티브 전압 바이어스를 인가하여 프로그램이나 소거를 진행하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 게이트 구조체는, 실리콘 리치 옥사이드(SRO:silicon rich oxide) 및 실리콘 나노 크리스탈 중 어느 하나로 이루어진 전하 트랩층;을 구비할 수 있다.
상기 게이트 구조체는 SiO2로 이루어진 블록킹 절연막;을 더 구비할 수 있다.
상기 게이트 구조체는, 실리콘 리치 옥사이드 및 실리콘 나노 크리스탈 중 어느 하나로 이루어진 전하 트랩층; 및 실리콘 옥사이드보다 높은 유전율을 가지는 유전체로 이루어진 블록킹 절연막;을 구비할 수도 있다.
여기서, 상기 블록킹 절연막은 하프늄 옥사이드(HfO2)로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 구조체는, 상기 기판과 전하 트랩층 사이에 터널 절연막; 및 상 기 전하 트랩층 상방에 게이트 전극;을 더 포함할 수 있다.
상기 터널 절연막 외측의 상기 반도체 기판에는 소정의 도전성 불순물이 도핑된 제1 및 제2불순물 영역이 더 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법은 플랫 밴드 전압의 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 가지는 메모리 소자에 대해 프로그램시에는 네거티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시에는 포지티브 전압 바이어스를 인가하여 프로그램이나 소거를 진행한다.
도 2는 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법이 적용될 수 있는 전하 트랩형 메모리 소자(10)의 일 실시예를 보여준다.
도 2를 참조하면, 상기 메모리 소자(10)는, 기판(11)과, 이 기판(11) 상에 형성된 게이트 구조체를 구비한다.
상기 게이트 구조체는 플랫 밴드 전압(flat band voltage)의 시프트(shift)가 포지티브 전압 바이어스(positive voltage bias)보다 네거티브 전압 바이어스(negative voltage bias)에서 더 빠른 특성을 갖도록 마련된 것으로, 기판(11) 상에 터널절연막(20), 전하 트랩층(30), 블록킹 절연막(40) 및 게이트 전극(50)이 순차적으로 적층된 구조를 가지고 있다.
상기 터널 절연막(20)은 SiO2 로 형성될 수 있다.
상기 전하 트랩층(30)은, SiOx(0<x<2)와 같은 실리콘 리치 옥사이드(SRO:silicon rich oxide)나 실리콘 나노 크리스탈(Si-nc)로 이루어질 수 있다. 이 실리콘 리치 옥사이드 또는 실리콘 나노 크리스탈로 이루어진 전하트랩층(30)은 정공(hole)을 잘 트랩하는 Si 간의 결합부가 많아서 정공의 트랩이 지배적으로 일어난다. 따라서, 플랫 밴드 전압이 마이너스로 시프트되는 경향을 유도하게 된다.
상기 블록킹 절연막(40)은 SiO2 로 형성될 수 있다. 또한, 게이트 전극(50)은 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 터널 절연막(20) 외측의 상기 기판(10)에는 소정의 도전성 불순물이 도핑된 제1 및 제2불순물 영역(13)(15)이 형성된 것이 바람직하다. 제1불순물 영역(13)은 드레인(D), 제2불순물 영역(15)은 소스(S)로서 사용될 수 있다.
도 3은 도 2의 메모리 소자(10)에 포지티브 및 네거티브 전압 바이어스를 인가할 때, 전압 바이어스 인가 시간(프로그램 또는 소거 시간)에 따른 플랫 밴드 전압(V_FB(V))의 시프트를 보여주는 그래프이다.
통상적으로, 프로그램 시에는 메모리 소자에 포지티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시에는 메모리 소자에 네거티브 전압 바이어스를 인가한다. 소노스형 메모리 소자의 경우를 예로 들면, 도 1a 및 도 1b에서와 같이, 포지티브 전압 바이어스 인가시 플랫 밴드 전압 시프트 속도가 빠르고, 네거티브 전압 바이어스 인가시 플랫 밴드 전압 시프트 속도가 느리므로, 프로그램시 포지티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시 네거티브 전압 바이어스를 인가하면 빠른 프로그램 속도 및 이에 비해 느린 소거 속도로 프로그램 및 소거 동작이 진행된다.
반면에, 도 2의 메모리 소자(10)의 경우에는, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 포지티브 전압 바이어스 인가시의 플랫 밴드 전압 시프트 속도가 네거티브 전압 바이어스 인가시의 플랫 밴드 전압 시프트 속도보다 느리다.
포지티브 전압 바이어스에 의해 프로그램, 네거티브 전압 바이어스에 의해 소거를 진행한다고 가정하면, 도 2의 메모리 소자(10)의 경우, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 10μs(1E-5 s) 정도에서 소거가 확실히 일어나며, 1ms(1E-3 s) 정도에서 프로그램이 진행되어, 프로그램 속도가 소거 속도에 비해 느리게 된다.
그러므로, 도 2의 메모리 소자(10)에 소노스형 메모리 소자의 경우와 동일한 프로그래밍 및 소거 방법을 적용하면, 프로그램 속도가 소거 속도에 비해 느리게 되어, 소거 속도에 비해 빠른 프로그램 속도 요구를 충족하지 못한다. 낸드 플래쉬 메모리 소자의 경우, 프로그램이 페이지 단위, 소거가 블록 단위로 이루어지는 점을 고려할 때, 프로그램 속도가 소거 속도에 비해 빠를 것이 요구된다.
하지만, 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법을 적용하여, 도 2의 메모리 소자(10)에, 프로그램시에는 네거티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시에는 포지티브 전압 바이어스를 인가하면, 프로그램을 소거보다 빠른 속도로 수행할 수 있다. 즉, 프로그램은 대략 10μs 정도의 빠른 속도, 소거는 대략 1ms 정도의 느린 속도로 진행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법에 따르면, 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 가지는 메모리 소자(10)에, 프로그램용 전압 바이어스와 소거용 전압 바이어스의 극성을 스위칭하여 인가함으로써, 프로그램을 소거에 비해 빠른 속도로 진행하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법이 적용될 수 있는 전하 트랩형 메모리 소자(100)의 다른 실시예를 보인 것으로, 도 2의 메모리 소자(10)와 비교할 때, 블록킹 절연막(140)이 실리콘 옥사이드 보다 높은 유전율을 가진 고유전체, 예컨대 하프늄 옥사이드(HfO2) 재질로 이루어진 점에 차이가 있다. 여기서, 도 2에서와 실질적으로 동일 기능을 하는 부재는 동일 참조번호로 표시하고 그 반복적인 설명은 생략한다.
블록킹 절연막(140)을 하프늄 옥사이드로 형성하는 경우, 이 블록킹 절연막(140)과 전하 트랩층(30) 사이의 경계면(135))에서 전자가 트랩될 수 있다. 따라서, 상기 경계면(135)은 전하 트랩층으로서 역할을 한다. HfO2 층과 실리콘 산화물층이나 실리콘 나노 크리스탈층 간의 계면에서 전자를 트랩하는 경향이 있다는 것은 여러 문헌에 개시되어 있으며, 실제로 SiO2 터널절연막(20) 위에 바로 HfO2 층을 블록킹 절연막(140)으로 적층해보면 그 사이 계면이 전자를 트랩하는 전하 트랩층의 역할을 하여 플랫 밴드 전압이 플러스(+)쪽으로 시프트하는 경향을 보이게 된다.
도 5는 도 4의 메모리 소자(100)에 포지티브 및 네거티브 전압 바이어스를 인가할 때, 전압 바이어스 인가 시간(프로그램 또는 소거 시간)에 따른 플랫 밴드 전압(V_FB(V))의 시프트를 보여주는 그래프이다.
도 4의 메모리 소자(100)의 경우에도, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 포지티브 전압 바이어스 인가시의 플랫 밴드 전압 시프트 속도가 네거티브 전압 바이어스 인가시의 플랫 밴드 전압 시프트 속도보다 느리다. 즉, 도 4의 메모리 소자(100)도 도 2의 메모리 소자(10)와 마찬가지로, 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 가진다.
여기서, 2V씩 차이를 두고 전압 바이어스를 인가할 때, 인가 전압에 따른 플랫 밴드 전압들 간의 간격이 대략 1.5 V 정도 생기면, 레벨간 정보의 식별이 가능하기 때문에, 포지티브 전압 바이어스에 의해 프로그램을 진행한다고 가정하면, 도 5에서 프로그램 시간은 대략 1ms로 볼 수 있다.
따라서, 도 4의 메모리 소자(100)에 본 발명에 따른 프로그래밍 및 소거 방법 기술을 적용하여, 프로그램시에는 네거티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시에는 포지티브 전압 바이어스를 인가하면, 프로그래밍을 소거보다 빠른 속도로 진행할 수 있다.
이하에서는, 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자의 프로그램 및 소거에 본 발명의 프로그램 및 소거 방법을 적용하는 것이 적합한 근거 및 효과에 대해 설명한다.
도 6 및 도 7은 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자에서, 프로그래밍 전압에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트 특성을 보여준다. 도 6은 샘플 C1, 도 7은 샘플 C2에 대한 것이다. 도 8은 도 6 및 도 7의 특성을 가지는 샘플 C1, C2에 대해, 프로그래밍 시간에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트 특성을 보여준다.
도 6 및 도 7에서, 좌 상방의 플랫 밴드 전압 시프트는 20V의 포지티브 전압 바이어스로 10ms 동안 소거(포지티브 소거(positive erase):pe), 가로축의 프로그래밍 전압(네거티브 전압 바이어스)으로 100μs 동안 프로그램(네거티브 프로그램(negative program):np)을 진행한 경우이다.
도 6 및 도 7에서, 우 하방의 플랫 밴드 전압 시프트는 -20V의 네거티브 전압 바이어스로 10ms 동안 소거(네거티브 소거(negative erase):ne), 가로축의 프로그래밍 전압(포지티브 전압 바이어스)으로 100μs 동안 프로그램(포지티브 프로그램(positive program):pp)을 진행한 경우이다.
도 8은, 샘플 C1에 대해서는, 20V의 포지티브 전압 바이어스로 1ms 동안 소거(포지티브 소거(positive erase):pe), -20V의 네거티브 전압 바이어스로 가로축의 프로그래밍 시간에 대해 프로그램(네거티브 프로그램(negative program):np)을 진행하고, 샘플 C2에 대해서는, 20V의 포지티브 전압 바이어스로 가로축의 프로그래밍 시간에 대해 프로그램(포지티브 프로그램:pp), -20V의 네거티브 전압 바이어스로 1ms 동안 소거(네거티브 소거:ne)를 진행한 경우에 대한 것이다.
도 6 및 도 7을 살펴보면, 프로그래밍 시간이 100μs인 경우에는, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용할 경우와, 포지티브 프로그램(pp)/네거티 브 소거(ne)를 사용할 경우, 프로그램 속도가 서로 유사하거나 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용할 경우가 더 빠르다.
도 8을 살펴보면, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용할 경우, 프로그램 시간 40μs(4×1E-5 s) 이하에서는 프로그램 속도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 9는 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자에 대해, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용하여, 20V의 포지티브 전압 바이어스로 1ms 동안 소거하고, 네거티브 전압 바이어스 -14V, -16V, -18V, -20V로 프로그램 할 때, 기록 시간에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트를 보여준다.
도 9를 살펴보면, 예를 들어, 프로그램 시간 20μs에서 진행 할 때, 2V씩 차이를 두고 네거티브 전압 바이어스를 인가할 때, 인가 전압에 따른 플랫 밴드 전압들 간의 간격이 대략 1 내지 1.5 V 정도 생겨 레벨간 정보의 식별이 가능하기 때문에, 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법을 적용하면, 4 비트 정보를 정보를 저장할 수 있게 된다.
도 10은 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자에 대해, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용하여, 20V의 포지티브 전압 바이어스로 1ms 동안 소거하고, 1μs, 10μs, 20μs, 30μs, 40μs 동안 네거티브 전압 바이어스로 프로그램 할 때, 네거티브 프로그래밍 전압에 대한 플랫 밴드 전압의 시프트를 보여준 다.
도 10을 살펴보면, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 사용할 경우, 20μs 내지 40μs에서 4레벨 분기(split)의 가능성이 보인다.
따라서, 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 메모리 소자에 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법을 적용하여, 네거티브 프로그램(np)/포지티브 소거(pe)를 진행하면, 프로그램 시간 20μs 내지 40μs 범위에서 정보 레벨이 멀티 레벨 예컨대, 4레벨로 분기될 수 있기 때문에, 멀티 비트 예컨대, 4비트 정보를 저장할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법이 도 2 및 도 4에 도시된 전하 트랩형 메모리 소자에 적용되는 것으로 설명 및 도시하였는데, 본 발명에 따른 방법이 적용되는 메모리 소자가 도 2, 도 4 및 전하 트랩형에 한정되는 것은 아니며, 플랫 밴드 전압 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 나타내는 범위 내에서 다양한 구성을 가질 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법에 따르면, 포지티브 전압에 의해서는 속도가 낮고, 네거티브 전압에 의해서는 속도가 빠른 특성을 가지는 메모리 소자에 프로그램시에는 네거티브 전압을 인가하고, 소거시에는 포지티브 전압을 인가하여 프로그램 및 소거를 진행하므로, 프로그램 속도를 소거 속도에 비해 빠르게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로그램 및 소거 방법을 적용하면, 포지티브 전압에 의해서는 속도가 낮고, 네거티브 전압에 의해서는 속도가 빠른 특성을 가지는 메모리 소자에 대해, 소정 프로그램 시간 범위에서 네거티브 전압 바이어스에 따른 플랫 밴드 전압간의 차이를 정보 레벨의 식별이 가능할 정도로 크게 할 수 있기 때문에, 멀티 레벨 정보를 저장 할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 기판; 상기 기판 상에 형성된 게이트 구조체를 포함하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법에 있어서,
    상기 메모리 소자의 게이트 구조체는, 플랫 밴드 전압의 시프트가 포지티브 전압 바이어스에서보다 네거티브 전압 바이어스에서 더 빠른 특성을 가지며,
    상기 메모리 소자에 대해 프로그램시에는 네거티브 전압 바이어스를 인가하고, 소거시에는 포지티브 전압 바이어스를 인가하여 프로그램이나 소거를 진행하는 것을 특징으로 하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 게이트 구조체는,
    실리콘 리치 옥사이드(SRO:silicon rich oxide) 및 실리콘 나노 크리스탈 중 어느 하나로 이루어진 전하 트랩층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 게이트 구조체는 SiO2로 이루어진 블록킹 절연막;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 게이트 구조체는,
    실리콘 리치 옥사이드 및 실리콘 나노 크리스탈 중 어느 하나로 이루어진 전하 트랩층; 및
    실리콘 옥사이드보다 높은 유전율을 가지는 유전체로 이루어진 블록킹 절연막;을 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 블록킹 절연막은 하프늄 옥사이드(HfO2)로 이루어진 것을 특징으로 하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이트 구조체는,
    상기 기판과 전하 트랩층 사이에 터널 절연막; 및
    상기 전하 트랩층 상방에 게이트 전극;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터널 절연막 외측의 상기 반도체 기판에는 소정의 도전성 불순물이 도핑된 제1 및 제2불순물 영역이 더 형성된 것을 특징으로 하는 메모리 소자의 프로그램 및 소거 방법.
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