KR20090070607A - Method of erasing a non volatile memory device - Google Patents

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김남경
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Abstract

An erasing method of a nonvolatile memory device is provided to improve an erasing speed by applying an erasing voltage to a memory block with an abnormal rising hunting pulse shape. A voltage pulse(310) of an abnormal rising hunting pulse shape is applied to a memory block. An abnormal rising hunting pulse includes a rising hunting section and a no down rising section. A voltage level of the abnormal rising hunting pulse drops after instantaneously rising in the rising hunting section. The voltage level of the abnormal rising hunting pulse gradually rises in the no down rising section. An erasing verification is performed after applying the abnormal rising hunting pulse.

Description

불휘발성 메모리 소자의 소거 방법{Method of erasing a non volatile memory device}Method of erasing a non volatile memory device

본 발명은 불휘발성 메모리 소자의 동작에 관한 것으로, 특히 소거 동작을 수행할 때 보다 효과적이고 빠른 속도의 소거를 할 수 있는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an operation of a nonvolatile memory device, and more particularly, to a method of erasing a nonvolatile memory device that can perform a more efficient and faster speed when performing an erase operation.

불휘발성 메모리 소자에 하나인 플래시 메모리 소자는 일반적으로 복수개의 메모리 셀들이 직렬로 접속되어 한 개의 스트링을 다수개 포함하여 구성된다. 이러한 플래시 메모리 장치는 노트북, PDA(Personal Digital Assistant), 휴대폰과 같은 휴대 전자장치, 컴퓨터 바이오스, 프린터, USB(Universal Serial Bus) 드라이버 등과 같은 다양한 반도체 장치에 널리 사용되고 있다.A flash memory device, which is one in a nonvolatile memory device, is generally configured to include a plurality of strings in which a plurality of memory cells are connected in series. Such flash memory devices are widely used in various semiconductor devices such as notebooks, personal digital assistants (PDAs), mobile electronic devices such as mobile phones, computer bios, printers, and universal serial bus (USB) drivers.

일반적인 플래시 메모리 장치의 메모리 셀 어레이는 비트라인(Bit Line; BL) 및 셀 소오스 라인(Cell Source Line; CSL)사이에서 메모리 셀이 직렬 접속된 구조로 이루어진다. 또한, 낸드 플래시 메모리 장치는 메모리 셀을 비트라인(BL) 및 셀 소오스 라인(CSL)과 전기적으로 접속시키기 위하여 드레인 선택 라인(Drain Selective Line; DSL) 및 소오스 선택 라인(Source Selective Line; SSL) 이라는 두 개의 트랜지스터가 접속된다.A memory cell array of a typical flash memory device has a structure in which memory cells are serially connected between a bit line (BL) and a cell source line (CSL). In addition, the NAND flash memory device may be referred to as a drain select line (DSL) and a source selective line (SSL) to electrically connect the memory cell to the bit line BL and the cell source line CSL. Two transistors are connected.

상기한 낸드 플래시 메모리 장치의 메모리 셀은 컨트롤 게이트 또는 기판(또는 bulk, PWELL)에 인가되는 전압에 따라 플로팅 게이트 사이에서 터널 산화막을 통한 F-N(Fowler-Nordheim tunneling)이 발생되어 데이터 프로그램(program)과 소거(erase) 동작이 이루어진다. The memory cell of the NAND flash memory device generates Fowler-Nordheim tunneling (FN) through a tunnel oxide layer between floating gates according to a voltage applied to a control gate or a substrate (or bulk, PWELL). An erase operation is performed.

플래시 장치의 프로그램과 소거 동작은 일정한 전압 조건하에서 반복적으로 수행된다. 이러한 반복적인 프로그램 및 소거 동작에 의해 터널 산화막이 열화되어 프로그램과 소거 문턱전압이 변동(shift)하는 현상이 발생된다. 또한 소거 동작은 메모리 블록 단위로 수행되기 때문에 같은 메모리 셀 어레이에 속해 있는 메모리 블록이라도 각각 소거되는 속도의 차이로 인해서 특정 메모리 블록의 에러가 발생될 수 있다. 이를 피하기 위해서 소거시에 속도가 가장 느린 메모리 블록을 기준으로 소거 전압과 시간을 결정하게 된다.Program and erase operations of the flash device are repeatedly performed under constant voltage conditions. The repetitive program and erase operations deteriorate the tunnel oxide layer, causing a shift in the program and erase threshold voltages. In addition, since the erase operation is performed in units of memory blocks, an error of a specific memory block may occur due to a difference in the speed of erasing the memory blocks belonging to the same memory cell array. To avoid this, the erase voltage and time are determined based on the memory block having the slowest speed during erasing.

이와 같이 소거 시간과, 소거전압을 결정하고, 메모리 셀 어레이에 프로그램소거와 프로그램을 진행하는 동안 메모리 셀의 기판(bulk)을 구성하는 실리콘 표면이 열화되어 소자의 분포 및 프로그램 페일(fail)이 급격하게 발생된다.As such, the erase time, the erase voltage are determined, and the surface of the silicon constituting the bulk of the memory cell deteriorates during program erasing and programming to the memory cell array, resulting in rapid device distribution and program fail. Is generated.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 불휘발성 메모리 소자의 소거동작을 수행할 때, 소거 전압을 일정하지 않게 인가하여 소거 효과를 높이고 속도를 높일 수 있도록 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a method of erasing a nonvolatile memory device in which an erase voltage is not applied constantly to increase the erase effect and speed when performing an erase operation of the nonvolatile memory device. .

본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법은,According to an aspect of the present invention, a method of erasing a nonvolatile memory device includes:

선택된 메모리 블록에 소거를 위하여 전압 레벨이 순간적으로 높아졌다가 낮아진 후, 천천히 상승되는 불규칙 전압 펄스를 한번 이상 인가하는 것을 특징으로한다.After the voltage level is instantaneously raised and lowered for erasing the selected memory block, a randomly rising irregular voltage pulse is applied one or more times.

상기 불규칙 전압 펄스 형태의 소거전압을 이용하여 소거를 수행한 후에, 소거 검증을 수행하고, 상기 검증결과 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 불규칙 전압 펄스를 설정된 스텝 전압만큼 높여서 인가하여 소거를 수행하는 것을 특징으로 한다.After the erase operation is performed using the erase voltage in the form of the irregular voltage pulse, an erase verification is performed. When the erase pass does not occur, the erase voltage is increased by a predetermined step voltage to perform the erase verification. It features.

상기 불규칙 전압 펄스는 인가될 때마다 앞서 인가된 불규칙 전압 펄스보다 설정된 스텝 전압만큼 높은 전압으로 인가되는 것을 특징으로 한다.The irregular voltage pulse is applied at a voltage higher by the set step voltage than the irregular voltage pulse applied before.

상기 불규칙 전압 펄스는, 순간적으로 제1 전압 레벨까지 높아졌다가, 제 2 전압 레벨로 낮아지는 헌팅 라이징 구간과; 상기 제 2 전압 레벨에서 서서히 상승되는 언다운 라이징 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.The random voltage pulse is a hunting rising period that is instantaneously increased to the first voltage level, and lowered to the second voltage level; And an undown rising section gradually rising at the second voltage level.

상기 언다운 라이징 구간에서 계단식으로 전압이 상승되는 것을 특징으로 한 다.The voltage is increased stepwise in the undown rising section.

상기 언다운 라이징 구간은 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압레벨까지 전압이 상승되는 것을 특징으로 한다.In the undown rising period, the voltage is increased from the second voltage level to the first voltage level.

본 발명의 다른 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법은,Erasing method of a nonvolatile memory device according to another aspect of the present invention,

선택된 메모리 블록에 시작 전압으로 소거전압을 인가하여 소거동작을 수행하는 제 1 소거 단계; 및 상기 제1 소거 수행결과를 검증하여, 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 시작전압보다는 높은 전압 레벨로 순간적으로 높아졌다가 낮아진 후, 천천히 상승되는 불규칙 전압 펄스를 인가하여 소거 동작을 수행하는 제2 소거 단계를 포함한다.A first erase step of applying an erase voltage as a start voltage to the selected memory block to perform an erase operation; And a second erase that performs an erase operation by applying an irregular voltage pulse that is gradually raised and lowered to a voltage level higher than the start voltage and then lowered when the erase pass is not performed by verifying the first erase performance result. Steps.

상기 불규칙 전압 펄스는, 상기 시작전압보다 스텝 전압의 크기만큼 높은 제1 전압 레벨까지 순간적으로 높아졌다가, 제 2 전압 레벨로 낮아지는 헌팅 라이징 구간과; 상기 제 2 전압 레벨에서 서서히 상승되는 언다운 라이징 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.The random voltage pulse may include a hunting rising period that is instantaneously increased to a first voltage level higher by a step voltage than the start voltage and then lowered to a second voltage level; And an undown rising section gradually rising at the second voltage level.

상기 언다운 라이징 구간에서 계단식으로 전압이 상승되는 것을 특징으로 한다.The voltage is increased stepwise in the undown rising period.

상기 언다운 라이징 구간은 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압레벨까지 전압이 상승되는 것을 특징으로 한다.In the undown rising period, the voltage is increased from the second voltage level to the first voltage level.

상기 제2 소거 수행결과를 검증하여, 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 제2 소거전압의 최고전압 레벨보다 설정된 스텝 전압만큼 높은 전압을 인가하여 소거를 수행하는 제 3 소거 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a third erasing step of verifying the result of performing the second erasing and performing an erasing by applying a voltage higher than the maximum voltage level of the second erasing voltage by a set step voltage. do.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법은,Erasing method of a nonvolatile memory device according to another aspect of the present invention,

선택된 메모리 블록에 제1 전압 레벨로 순간적으로 인가되었다가 제 2 전압 레벨로 떨어지고, 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압 레벨로 천천히 상승하는 불규칙 전압 펄스를 인가하여 소거 동작을 수행하는 제 1 소거 단계; 및 상기 제 1 소거 수행 결과를 검증하여 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 제 1 전압 레벨보다 높은 제 3 전압으로 소거전압을 인가하여 소거를 수행하는 제 2 소거 단계를 포함한다.First erase is performed by applying an irregular voltage pulse that is instantaneously applied to the selected memory block to the first voltage level and then falls to the second voltage level, and slowly rises from the second voltage level to the first voltage level. step; And a second erase step of performing an erase by applying an erase voltage to a third voltage higher than the first voltage level when the erase pass is not verified by verifying the first erase result.

상기 불규칙 전압 펄스는, 상기 시작전압보다 스텝 전압의 크기만큼 높은 제1 전압 레벨까지 순간적으로 높아졌다가, 제 2 전압 레벨로 낮아지는 헌팅 라이징 구간과; 상기 제 2 전압 레벨에서 서서히 상승되는 언다운 라이징 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.The random voltage pulse may include a hunting rising period that is instantaneously increased to a first voltage level higher by a step voltage than the start voltage and then lowered to a second voltage level; And an undown rising section gradually rising at the second voltage level.

상기 언다운 라이징 구간에서 계단식으로 전압이 상승되는 것을 특징으로 한다.The voltage is increased stepwise in the undown rising period.

상기 언다운 라이징 구간은 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압레벨까지 전압이 상승되는 것을 특징으로 한다.In the undown rising period, the voltage is increased from the second voltage level to the first voltage level.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법은 불휘발성 메모리 소자의 소거 동작을 할 때 소거 전압을 일시적으로 인가한 후 상승시킴으로써 소거 속도를 높일 수 있다.As described above, the erase method of the nonvolatile memory device according to the present invention can increase the erase speed by temporarily applying and then raising the erase voltage during the erase operation of the nonvolatile memory device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided to inform you.

도 1은 메모리 셀의 소거동작시의 에너지 밴드 밴딩을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating energy band banding during an erase operation of a memory cell.

도 1을 참조하면, 불휘발성 메모리 소자의 메모리 셀은 기판(bulk)과, 플로팅 게이트(Floating Gate; FG) 그리고 컨트롤 게이트(Control Gate; CG)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 1, a memory cell of a nonvolatile memory device includes a substrate, a floating gate (FG), and a control gate (CG).

좀 더 상세히 설명하면, 실리콘(Silicon) 성분의 기판(Bulk) 위에 터널 옥사이드(Tunnel Oxide; TO)를 생성한다. 상기 터널 옥사이드(TO)는 터널 절연막이다. 그리고 터널 옥사이드(TO)의 위에 플로팅 게이트(FG)를 형성한 후, 그 위에 유전체인 ONO(Oxide-Nitride-Oxide)를 형성한다. 이후에 메탈(Metal) 성분의 컨트롤 게이트(CG)를 형성하여 메모리 셀을 구성한다. 상술한 설명에서 메모리 셀의 구성중 에너지 밴드 구조를 형성하기 위한 도 1의 구조만을 설명하였다.In more detail, a tunnel oxide (TO) is formed on a silicon-based substrate. The tunnel oxide TO is a tunnel insulating film. After the floating gate FG is formed on the tunnel oxide TO, an oxide-nitride-oxide (ONO) is formed thereon. Thereafter, a control gate CG of a metal component is formed to form a memory cell. In the above description, only the structure of FIG. 1 for forming an energy band structure of the memory cell is described.

상기한 구조에서 메모리 셀이 프로그램된 상태는, 컨트롤 게이트(CG)에 고전압이 인가되어 기판(Bulk)의 전자가 터널 옥사이드를 넘어서 플로팅 게이트(FG)로 넘어와서 갇혀 있는 상태이다.In the above-described structure, the memory cell is programmed to have a high voltage applied to the control gate CG such that electrons of the substrate Bulk pass through the tunnel oxide to the floating gate FG and are trapped.

그리고 소거는 기판(Bulk)에 고전압을 인가하여 플로팅 게이트(FG)에 갇혀있는 전자들을 다시 기판(Bulk)쪽으로 빼내는 것이다. 이때의 에너지 밴드를 도시한 것이 도 1이다. 그리고 일반적으로 소거 동작은 메모리 블록 단위로 수행된다.In the erase operation, a high voltage is applied to the substrate bulk to draw out the electrons trapped in the floating gate FG back to the bulk. 1 shows an energy band at this time. In general, the erase operation is performed in units of memory blocks.

상기와 같이 메모리 셀의 플로팅 게이트(FG)에 갇혀 있는 전자들을 기판(Bulk)쪽으로 빼내기 위한 소거 동작에서 기판에 인가되는 소거전압은 다음과 같이 제공될 수 있다. As described above, the erase voltage applied to the substrate in the erase operation for extracting the electrons trapped in the floating gate FG of the memory cell toward the substrate Bulk may be provided as follows.

도 2a는 일반적인 불휘발성 메모리 소자의 소거동작시의 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.2A is a diagram illustrating an erase voltage level during an erase operation of a general nonvolatile memory device.

도 2a를 참조하면, 메모리 셀에 저장된 데이터를 소거하기 위해 메모리 블록의 기판에 제공되는 소거전압은 고전압이 일정시간동안 인가되는 하나의 펄스 형태로 제공될 수 있다.Referring to FIG. 2A, an erase voltage provided to a substrate of a memory block to erase data stored in a memory cell may be provided in the form of one pulse in which a high voltage is applied for a predetermined time.

또한 다음과 같이 소거전압을 제공하는 방법도 있다.There is also a method of providing an erase voltage as follows.

도 2b는 도 2a와 다른 방식의 소거 동작시의 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.FIG. 2B is a diagram illustrating an erase voltage level during an erase operation different from that of FIG. 2A.

도 2b를 참조하면, 소거전압을 일정한 전압 레벨로 하나의 펄스 형태로 제공하는 방식이 아니라 스텝 펄스의 형태로 차례로 전압 레벨을 높여서 여러 차례 인가하는 방법을 사용할 수 있다. 그리고 소거 상태를 확인하기 위해 각각의 소거전압 펄스 사이에 검증 펄스를 추가한다.Referring to FIG. 2B, instead of providing an erase voltage in a single pulse form at a constant voltage level, a method of applying a plurality of times by increasing the voltage level in the form of a step pulse may be used. A verify pulse is added between each erase voltage pulse to confirm the erase state.

상기 도 2a 및 도 2b의 소거 전압 방식은 현재 일반적으로 사용되고 있는 소거 전압 레벨의 형태라 할 수 있다. 그러나 상기와 같이 소거전압을 이용하여 메모리 블록을 소거하는 방법도 메모리 블록 마다 소거 속도가 다르기 때문에 가장 느린 속도의 메모리 블록에 맞추어 소거 동작을 수행해야 한다. 이에 따른 문제도 계 속하여 발생된다.The erase voltage scheme of FIGS. 2A and 2B may be in the form of an erase voltage level that is currently generally used. However, the method of erasing a memory block using the erase voltage as described above also requires an erase operation to be performed according to the memory block having the slowest speed since the erase speed is different for each memory block. As a result, problems continue to arise.

따라서 다음과 같이 메모리 블록의 소거 속도를 높일 수 있는 방법을 제시한다.Therefore, a method of increasing the erase speed of a memory block is presented as follows.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 동작에 인가되는 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.3A illustrates an erase voltage level applied to an erase operation of a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에서는 소거 전압(Verase)을 최초에 업노멀 라이징 헌팅(Abnormal Rising Hunting ) 펄스를 인가하고, 이후에는 설정된 스텝 전압만큼 높인 전압 펄스(310)를 인가한다.Referring to FIG. 3A, in the first embodiment of the present invention, an erase voltage Verase is first applied with an upnormal rising hunting pulse, and thereafter, a voltage pulse 310 that is increased by a set step voltage is applied. do.

상기의 업노멀 라이징 헌팅 펄스는 순간적으로 전압을 높였다가 낮춘 후, 서서히 다시 전압 레벨을 높이는 형태의 불규칙한 전압 레벨을 갖는 펄스를 가르킨다. The upnormalizing hunting pulse refers to a pulse having an irregular voltage level in the form of increasing and decreasing the voltage momentarily and then gradually increasing the voltage level again.

도 3b는 도 3a의 업노멀 라이징 헌팅 펄스를 확대한 모습니다.FIG. 3B is an enlarged view of the upnormalizing hunting pulse of FIG. 3A.

도 3b를 참조하면, 업노멀 라이징 헌팅 펄스의 형태는 순간적으로 전압레벨을 높였다가 낮추는 라이징 헌팅(rising hunting) 구간(A)과, 서서히 전압 레벨을 높이는 노다운 라이징(no down rising) 구간(B)으로 나눌 수 있다.Referring to FIG. 3B, the shape of the upnormal rising hunting pulse is a rising hunting section A that increases and decreases the voltage level momentarily, and a no down rising section B that gradually increases the voltage level. Can be divided into

구간(A)에서는 원하는 전압 레벨까지 순간적으로 전압을 인가한 후 다시 일정 레벨로 전압 레벨을 낮춘다. 구간(A)과 같이 순간적으로 소거전압을 기판(Bulk)에 인가하면 플로팅 게이트(FG)에 갇혀있던 전자가 순간적으로 급격하게 기판(Bulk)쪽으로 빠져나온다.In the section A, a voltage is instantaneously applied to a desired voltage level, and then the voltage level is lowered to a predetermined level again. When the erase voltage is instantaneously applied to the substrate Bulk as in the section A, electrons trapped in the floating gate FG are suddenly expelled toward the substrate Bulk.

이후에 구간(B)에서는 서서히 전압 레벨을 올리는데 도 3b에 나타난 것과 같 이 계단식으로 서서히 올리는 방법을 사용할 수 있다. 물론 기울기가 완만하게 서서히 전압을 올리는 것도 가능하다.Thereafter, in the section (B), to gradually increase the voltage level, as shown in FIG. 3B, a method of gradually raising may be used. Of course, it is also possible to gradually increase the voltage with a gentle slope.

상기 플로팅 게이트(FG)에 갇힌 전자들 중, 구간(A)에서 빠져나오지 못한 전자들은 구간(B)에서 서서히 기판(Bulk)쪽으로 빠져나온다.Among the electrons trapped in the floating gate FG, electrons which do not escape from the section A gradually exit toward the substrate Bulk in the section B.

상기 업노멀 라이징 헌팅 펄스를 인가한 후에는 검증을 수행하고, 검증에 대하여 패스되지 않았다면 다시 일반적인 전압 펄스를 인가하여 소거를 진행한다. 이때의 펄스전압은 상기 업노멀 라이징 헌팅 펄스의 전압 레벨보다 설정된 스텝 전압만큼 높은 전압으로 인가한다.After applying the upnormalizing hunting pulse, verification is performed, and if it is not passed for verification, general voltage pulse is applied again to proceed with the erasing. At this time, the pulse voltage is applied as a voltage higher by the set step voltage than the voltage level of the upnormalizing hunting pulse.

또한, 다음과 같은 방식으로 소거전압을 제공할 수 있다.In addition, the erase voltage can be provided in the following manner.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 동작에 인가되는 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an erase voltage level applied to an erase operation of a nonvolatile memory device according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따르면 메모리 셀들에 저장되어 있는 데이터를 소거하기 위해서 기판(Bulk)에 인가하는 소거전압(Verase)을 초기 시작 전압 펄스를 인가한 후, 소거 검증을 수행하고, 이후에 업노멀 라이징 헌팅 펄스를 인가한다. 이때 업노멀 라이징 헌팅 펄스의 가장 높은 전압 레벨은 초기에 인가한 펄스전압보다 설정된 스텝 전압만큼 높게 인가한다. Referring to FIG. 4, according to the second exemplary embodiment of the present disclosure, after erasing the initial voltage of the erase voltage Verase applied to the bulk to erase data stored in the memory cells, the erase verification is performed. And then apply an upnormalizing hunting pulse. At this time, the highest voltage level of the upnormalizing hunting pulse is applied by the set step voltage higher than the initially applied pulse voltage.

또한 상기 업노멀 라이징 헌팅 펄스를 연속하여 소거 전압으로 인가할 수도 있다.In addition, the upnormalizing hunting pulse may be continuously applied to the erase voltage.

도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 동작에 인가되는 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an erase voltage level applied to an erase operation of a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에서 소거전압(Verase)의 모든 펄스 형태를 업노멀 라이징 헌팅 펄스 형태로 인가하고, 각각의 업노멀 라이징 펄스 형태의 소거전압이 제공된 후, 검증을 수행하는 방식으로 소거전압(Verase)을 인가하는 방법을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 5, in the third embodiment of the present invention, all pulse shapes of the erase voltage Verase are applied in the form of upnormalizing hunting pulses, and after the erase voltages of the respective upnormalizing pulse types are provided, verification is performed. A method of applying an erase voltage Verase may be used.

상기 제 1 내지 제 3 실시 예와 같이 소거전압을 인가할 때, 하나 이상의 소거 전압 펄스의 형태를 순간적으로 전압을 인가했다가, 서서히 전압 레벨을 올리는 업노멀 라이징 헌팅 펄스 형태로 인가함으로써 순간적으로 플로팅 게이트의 전자가 기판으로 빠져나오도록 함으로써 소거 속도를 높일 수 있다.When the erase voltage is applied as in the first to third embodiments, the voltage is instantaneously applied in the form of one or more erase voltage pulses, and then floats instantly by applying an upnormalizing hunting pulse that gradually raises the voltage level. The erase speed can be increased by causing electrons in the gate to escape to the substrate.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, the present invention will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 불휘발성 메모리 소자의 소거동작시의 에너지 밴드 밴딩을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating energy band bending during an erase operation of a nonvolatile memory device.

도 2a는 일반적인 불휘발성 메모리 소자의 소거동작시의 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.2A is a diagram illustrating an erase voltage level during an erase operation of a general nonvolatile memory device.

도 2b는 도 2a와 다른 방식의 소거 동작시의 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.FIG. 2B is a diagram illustrating an erase voltage level during an erase operation different from that of FIG. 2A.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 동작에 인가되는 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.3A illustrates an erase voltage level applied to an erase operation of a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3b는 도 3a의 업노멀 라이징 헌팅 펄스를 확대한 모습니다.FIG. 3B is an enlarged view of the upnormalizing hunting pulse of FIG. 3A.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 동작에 인가되는 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an erase voltage level applied to an erase operation of a nonvolatile memory device according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 동작에 인가되는 소거전압 레벨을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an erase voltage level applied to an erase operation of a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (15)

선택된 메모리 블록에 소거를 위하여 전압 레벨이 순간적으로 높아졌다가 낮아진 후, 천천히 상승되는 불규칙 전압 펄스를 한번 이상 인가하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.A method of erasing a nonvolatile memory device, comprising applying a randomly rising irregular voltage pulse to the selected memory block after the voltage level is temporarily raised and lowered for erase. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 불규칙 전압 펄스 형태의 소거전압을 이용하여 소거를 수행한 후에, 소거 검증을 수행하고,After the erase is performed using the erase voltage in the form of the irregular voltage pulse, erase verification is performed. 상기 검증결과 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 불규칙 전압 펄스를 설정된 스텝 전압만큼 높여서 인가하여 소거를 수행하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.If the erase pass is not verified, erase the nonvolatile memory device by applying the irregular voltage pulse by increasing the set step voltage. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 불규칙 전압 펄스는 인가될 때마다 앞서 인가된 불규칙 전압 펄스보다 설정된 스텝 전압만큼 높은 전압으로 인가되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And wherein the irregular voltage pulse is applied at a voltage higher than the previously applied irregular voltage pulse by a set step voltage. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 불규칙 전압 펄스는,The irregular voltage pulse, 순간적으로 제1 전압 레벨까지 높아졌다가, 제 2 전압 레벨로 낮아지는 헌팅 라이징 구간과;A hunting rising period that is instantaneously increased to a first voltage level and then lowered to a second voltage level; 상기 제 2 전압 레벨에서 서서히 상승되는 언다운 라이징 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And an undown rising period gradually rising at the second voltage level. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 언다운 라이징 구간에서 계단식으로 전압이 상승되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And a voltage is increased stepwise in the undown rising period. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 언다운 라이징 구간은 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압레벨까지 전압이 상승되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.In the undown rising period, a voltage is increased from the second voltage level to the first voltage level. 선택된 메모리 블록에 시작 전압으로 소거전압을 인가하여 소거동작을 수행하는 제 1 소거 단계; 및A first erase step of applying an erase voltage as a start voltage to the selected memory block to perform an erase operation; And 상기 제1 소거 수행결과를 검증하여, 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 시작전압보다는 높은 전압 레벨로 순간적으로 높아졌다가 낮아진 후, 천천히 상승되는 불규칙 전압 펄스를 인가하여 소거 동작을 수행하는 제2 소거 단계A second erasing step of verifying the first erasing result and performing an erase operation by applying an irregular voltage pulse that is gradually raised and lowered to a voltage level higher than the start voltage and then lowered when the erase pass is not performed. 를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.Erasing method of a nonvolatile memory device comprising a. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 불규칙 전압 펄스는,The irregular voltage pulse, 상기 시작전압보다 스텝 전압의 크기만큼 높은 제1 전압 레벨까지 순간적으로 높아졌다가, 제 2 전압 레벨로 낮아지는 헌팅 라이징 구간과;A hunting rising period which is temporarily increased to a first voltage level higher by a step voltage than the start voltage and then lowered to a second voltage level; 상기 제 2 전압 레벨에서 서서히 상승되는 언다운 라이징 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And an undown rising period gradually rising at the second voltage level. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 언다운 라이징 구간에서 계단식으로 전압이 상승되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And a voltage is increased stepwise in the undown rising period. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 언다운 라이징 구간은 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압레벨까지 전압이 상승되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.In the undown rising period, a voltage is increased from the second voltage level to the first voltage level. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제2 소거 수행결과를 검증하여, 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 제2 소거전압의 최고전압 레벨보다 설정된 스텝 전압만큼 높은 전압을 인가하여 소거를 수행하는 제 3 소거 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And a third erasing step of verifying the result of performing the second erasing and performing an erasing by applying a voltage higher than the maximum voltage level of the second erasing voltage by a set step voltage. An erase method for a nonvolatile memory device. 선택된 메모리 블록에 제1 전압 레벨로 순간적으로 인가되었다가 제 2 전압 레벨로 떨어지고, 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압 레벨로 천천히 상승하는 불규칙 전압 펄스를 인가하여 소거 동작을 수행하는 제 1 소거 단계; 및First erase is performed by applying an irregular voltage pulse that is instantaneously applied to the selected memory block to the first voltage level and then falls to the second voltage level, and slowly rises from the second voltage level to the first voltage level. step; And 상기 제 1 소거 수행 결과를 검증하여 소거 패스가 되지 않은 경우, 상기 제 1 전압 레벨보다 높은 제 3 전압으로 소거전압을 인가하여 소거를 수행하는 제 2 소거 단계A second erase step of performing an erase by applying an erase voltage to a third voltage higher than the first voltage level when the erase pass is not verified by verifying the first erase result; 를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.Erasing method of a nonvolatile memory device comprising a. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 불규칙 전압 펄스는,The irregular voltage pulse, 상기 시작전압보다 스텝 전압의 크기만큼 높은 제1 전압 레벨까지 순간적으로 높아졌다가, 제 2 전압 레벨로 낮아지는 헌팅 라이징 구간과;A hunting rising period which is temporarily increased to a first voltage level higher by a step voltage than the start voltage and then lowered to a second voltage level; 상기 제 2 전압 레벨에서 서서히 상승되는 언다운 라이징 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And an undown rising period gradually rising at the second voltage level. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 언다운 라이징 구간에서 계단식으로 전압이 상승되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.And a voltage is increased stepwise in the undown rising period. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 언다운 라이징 구간은 상기 제 2 전압 레벨에서 상기 제 1 전압레벨까지 전압이 상승되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법.In the undown rising period, a voltage is increased from the second voltage level to the first voltage level.
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