KR20090110605A - Non-volatile memory device having dummy cell and program method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A non-volatile memory device having dummy cell and program method thereof are provided to increase the boosting efficiency of the string for which a program is disabled. CONSTITUTION: The non-volatile memory device including the dummy cell includes the selecting transistor, and the memory cell and dummy cell. The selecting transistor is connected to the bit line. The memory cell is serially connected to the selecting transistor. The dummy cell is positioned between a plurality of memory cells. The dummy cell has the threshold voltage corresponding to the highest state.

Description

더미 셀을 포함하는 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법{NON-VOLATILE MEMORY DEVICE HAVING DUMMY CELL AND PROGRAM METHOD THEREOF}A nonvolatile memory device including a dummy cell and a program method thereof The present invention relates to a nonvolatile memory device including a dummy cell.

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 더미 셀을 가지는 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device having a dummy cell.

일반적으로 낸드 플래시 메모리는 터널링 현상을 이용하여 전하를 플로팅 게이트(Floating Gate)에 저장하거나 플로팅 게이트에 저장된 전하를 채널로 이탈시키는 방식으로 프로그래밍(Programming) 및 소거(Erase)한다. 상술한 프로그램 및 소거 방식은 저장 데이터에 대한 우수한 보존성을 충족하고 있어 비휘발성 메모리로 적합하다. 또한, 플래시 메모리는 고집적화, 저소비전력 및 외부 충격에 대해 강한 내구성을 구비하고 있어 모바일 기기의 보조기억장치 및 기타 응용분야에서 점점 그 용도가 증가하고 있는 추세이다. 특히, 최근에는 대용량의 하드 디스크와 같은 보조 기억장치의 대체 메모리로 낸드 플래시 메모리가 급격히 부상하고 있다. 이러한 변화는 컴퓨터 시스템이나 휴대용 기기의 대용량 저장 장치로서 하드 디스크(HDD)와 같은 자기 디스크 장치에 비하여 반도체 디스크 장치는 기억 용량이나 비용면에서는 불리하지만 액세스 속도와 소형화 및 충격으로부터의 안정성 등에 우 위를 점하고 있기 때문이다. 또한 공정 기술과 설계 기술의 진보에 따라 점차 반도체 디스크의 기억 용량 증가와 비용의 감소가 예상되며, 머지않아 반도체 디스크가 자기 디스크를 대체할 것으로 전망된다. In general, NAND flash memories use a tunneling phenomenon to program and erase charges in a manner of storing charges in a floating gate or releasing charges stored in a floating gate into a channel. The above-described program and erase method satisfies the excellent preservation of stored data, and thus is suitable as a nonvolatile memory. In addition, flash memory has high integration, low power consumption, and strong durability against external shock, and thus its use is increasing in auxiliary storage devices and other applications of mobile devices. In particular, in recent years, NAND flash memory has rapidly emerged as an alternative memory of an auxiliary storage device such as a large capacity hard disk. This change is a high-capacity storage device for computer systems and portable devices, compared to magnetic disk devices such as hard disks (HDDs). Semiconductor disk devices are disadvantageous in terms of storage capacity and cost, but have advantages such as access speed, miniaturization, and stability from impact. Because it is occupied. In addition, with advances in process technology and design technology, the storage capacity and cost of semiconductor disks are expected to increase gradually. In the near future, semiconductor disks will replace magnetic disks.

그러나 공정상의 집적도의 증가와 관련하여 피할 수 없는 물리적인 장벽들도 파생된다. 특히 프로그램(Program) 동작에서 고전압을 워드 라인에 인가하는 낸드 플래시 메모리의 경우, 집적도의 증가에 따라 워드 라인들 간의 물리적 간격이 조밀해짐에 따라 커플링의 영향이 커지게 된다. 또한, 대용량화를 위해 하나의 비트 라인을 공유하도록 직렬로 연결되는 메모리 셀들의 단위인 스트링에 보다 많은 셀들이 포함되도록 제작하게 되는 경우, 부스팅된 채널 전하가 이웃한 셀들의 채널로 누설되는 차지 셰어링(Charge Sharing) 현상이 발생한다. 채널 전하의 차지 셰어링에 의한 채널 전압의 강하로, 비선택 셀이 프로그램되는 현상이 나타날 수 있다.However, inevitable physical barriers are associated with increasing process density. In particular, in the case of a NAND flash memory in which a high voltage is applied to a word line in a program operation, the coupling effect increases as the physical spacing between word lines becomes denser as the density increases. In addition, when the cell is fabricated to include more cells in a string, which is a unit of memory cells connected in series to share one bit line, the boosted channel charge is leaked to the channels of neighboring cells. (Charge Sharing) phenomenon occurs. Due to the drop in the channel voltage due to charge sharing of the channel charges, the phenomenon in which the unselected cells are programmed may occur.

도 1은 일반적인 플래시 메모리의 셀 스트링 구조를 보여주는 회로도이다. 도 1을 참조하면, 하나의 셀 스트링에는 스트링 선택 트랜지스터(String Selection Transistor: 이하 SST)와 접지 선택 트랜지스터(Ground Selection Transistor: 이하 GST) 사이에 32개의 메모리 셀들(MC<0>~MC<31>)이 직렬로 연결된다. 각각의 메모리 셀들의 게이트에는 워드 라인들(WL<0>~WL<31>)이 연결되어 있다. 셀 스트링을 선택하기 위한 선택 트랜지스터들(SST, GST) 각각은 비트 라인(BL)과 공통 소스 라인(Common Source Line: CSL)에 연결된다. SST의 게이트에는 스트링 선택라인(String Selection Line: 이하 SSL)이 연결되고, GST의 게이트에는 접지 선택라인(Ground Selection Line: 이하 GSL)이 연결된다.1 is a circuit diagram illustrating a cell string structure of a general flash memory. Referring to FIG. 1, one cell string includes 32 memory cells MC <0> to MC <31> between a string selection transistor (SST) and a ground selection transistor (GST). ) Are connected in series. Word lines WL <0> to WL <31> are connected to gates of the memory cells. Each of the selection transistors SST and GST for selecting a cell string is connected to a bit line BL and a common source line CSL. A string selection line (SSL) is connected to the gate of the SST, and a ground selection line (GSL) is connected to the gate of the GST.

도면에 도시된 메모리 셀(10)을 프로그램하고 동일 워드 라인과 연결된 인접한 스트링의 메모리 셀(MC<30>)을 프로그램 금지(Inhibit) 하기 위한 기술중의 하나가 셀프-부스팅 스킴(Self-boosting Scheme)을 이용하는 방법이다. 셀프-부스팅 스킴을 이용한 프로그램 금지 방법에 따르면, 도시된 바와 같이, GST의 게이트에는 0V가 인가됨으로써 접지 경로를 차단한다. 비트 라인(BL<m>)으로는 접지전압(0V)이, 비트 라인(BL<m+1>)으로는 전원전압(Vcc)이 인가된다. 동시에 SST의 게이트에는 전원전압(Vcc)을 인가하여 SST의 소스가 (Vcc-Vth)(Vth는 SST의 문턱전압)까지 충전된 후, 사실상 SST는 차단된다. 이러한 조건하에 선택 워드 라인 WL<30>에는 프로그램 전압(Vpgm)을, 비선택 워드 라인으로는 패스 전압(Vpass)을 인가함으로써 프로그램 금지된 셀 트랜지스터의 채널이 부스팅(Boosting) 된다. 이러한 조건은 메모리 셀(MC<30>)의 플로팅 게이트와 채널 사이의 전위차가 F-N 터널링이 발생할 정도의 전계를 형성하지 못하게 만든다. 그 결과 프로그램 금지된 메모리 셀(MC<30>)은 이전의 상태를 유지하게 된다. 그러나 이러한 셀프-부스팅 스킴은 하나의 스트링에 포함되는 메모리 셀의 수가 증가하게 되는 경우, 프로그램 금지된 메모리 셀(MC<30>)의 채널에 유도되는 전하가 메모리 셀들(MC<0>~MC<29>)의 채널로 누설되는 차지 셰어링(Charge Sharing)의 정도를 증가시킨다. 프로그램 금지된 셀(MC<30>)의 채널에 유도된 전하들이 상술한 차지 셰어링에 의해 누설됨에 따라 셀(MC<30>)의 채널 전위가 낮아지게 된다. 채널 전위가 낮아진다는 것은 제어 게이트에 프로그램 전압(Vpgm)이 인가된 프로그램 금지된 셀(MC<30>)의 플로팅 게이트와 채널간의 전계의 세기가 증가한다는 것을 의미한다. 이러한 조건은 프로그램 금 지된 셀(MC<30>)이 프로그램되게 한다. 도 1의 우측에 도시한 화살표는 프로그램 진행 방향과 차지 셰어링이 발생하는 방향을 나타낸다. 이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 방식이 로컬 셀프-부스팅 스킴 (Local Self-boosting Scheme)에 의한 프로그램 금지 방법이다. 로컬 셀프-부스팅에 따르면, 선택 워드 라인에 인접한 2개의 비선택 워드 라인들에는 0V의 전압이 인가된다. 나머지 비선택 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass : 예를 들면 10V)이 인가된 후, 선택 워드 라인으로 프로그램 전압(Vpgm)이 인가된다. 이러한 바이어스 조건하에서, 제어 게이트에 프로그램 전압이 인가된 프로그램 금지된 셀 트랜지스터의 채널은 부스팅되고, 패스 전압(Vpass)이 제어 게이트에 인가되는 인접한 2개의 셀 트랜지스터의 채널은 부스팅된 전하의 누설(혹은 차지 셰어링)을 최소화하게 된다. 결과적으로 프로그램 전압이 인가되고 프로그램 금지된 셀 트랜지스터의 채널 전압은 유지되고, 이는 F-N 터널링은 발생하지 않게 되어 프로그램 금지된다. 그러나 상술한 로컬 셀프-부스팅(Local Self-boosting)에 의한 프로그램 금지 방법은 집적도가 높아짐에 따라 워드 라인에 고전압이 인가되는 플래시 메모리에 있어서는 커플링에 의한 문제가 발생한다. 높은 집적도에 의해 워드 라인간의 간격이 좁아지고, 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 선택 워드 라인과 0V가 인가되는 인접한 워드 라인들 간에 커플링비(Coupling Ratio)가 증가하게 된다. 0V가 인가되는 비선택 워드 라인이 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 선택 워드 라인으로부터 커플링 효과로 인하여 워드 라인 전압이 상승하게 된다. 이러한 현상은 비선택 워드 라인 상의 메모리 셀들을 턴-온(Turn-on)시켜 채널을 형성하도록 유도하고, 선택 워드 라인 상의 프로그램 금지된 셀의 부스 팅된 전하가 나머지 셀들로 누설되기 쉬운 조건을 형성한다. 따라서 워드 라인 간의 간격이 좁아짐에 따라 로컬 셀프-부스팅(Local Self Boosting)에 의한 차지 셰어링의 차단 효과도 워드 라인간의 커플링에 의해 기대하기 어렵게 된다.One of the techniques for programming the memory cell 10 shown in the drawings and program inhibiting the memory cells MC <30> of adjacent strings connected to the same word line is a self-boosting scheme. ). According to the program prohibition method using the self-boosting scheme, as shown, 0V is applied to the gate of the GST to block the ground path. The ground voltage 0V is applied to the bit line BL <m>, and the power supply voltage Vcc is applied to the bit line BL <m + 1>. At the same time, after the power source voltage Vcc is applied to the gate of the SST, the source of the SST is charged up to (Vcc-Vth) (Vth is the threshold voltage of the SST), and in effect, the SST is cut off. Under these conditions, the channel of the program inhibited cell transistor is boosted by applying the program voltage Vpgm to the select word line WL <30> and the pass voltage Vpass to the unselected word line. This condition prevents the potential difference between the floating gate and the channel of the memory cell MC <30> from forming an electric field such that F-N tunneling occurs. As a result, the program inhibited memory cell MC <30> maintains its previous state. However, in such a self-boosting scheme, when the number of memory cells included in one string increases, charges induced in a channel of the program inhibited memory cell MC <30> may be reduced. Increase the amount of charge sharing leaking into the channel. As the charges induced in the channel of the program inhibited cell MC <30> are leaked by the above-described charge sharing, the channel potential of the cell MC <30> is lowered. The lowering of the channel potential means that the strength of the electric field between the floating gate and the channel of the program forbidden cell MC <30> to which the program voltage Vpgm is applied to the control gate is increased. This condition causes the program inhibited cell MC <30> to be programmed. Arrows on the right side of FIG. 1 indicate the direction of program progress and the direction in which charge sharing occurs. The method which appeared to solve this problem is a program banning method by Local Self-boosting Scheme. According to local self-boosting, a voltage of 0V is applied to the two unselected word lines adjacent to the select word line. The pass voltage Vpass is applied to the remaining unselected word lines, and then the program voltage Vpgm is applied to the selected word lines. Under these bias conditions, the channel of the program inhibited cell transistor with the program voltage applied to the control gate is boosted, and the channel of two adjacent cell transistors with the pass voltage Vpass applied to the control gate leaking (or leaking) the boosted charge. Charge sharing). As a result, the program voltage is applied and the channel voltage of the cell transistor which is program inhibited is maintained, which is F-N tunneling does not occur and is program inhibited. However, the above-described program prohibition method by local self-boosting causes a problem due to coupling in a flash memory in which a high voltage is applied to a word line as the degree of integration increases. Due to the high degree of integration, the spacing between word lines is narrowed, and the coupling ratio is increased between the selected word line to which the program voltage Vpgm is applied and the adjacent word lines to which 0V is applied. The unselected word line to which 0 V is applied is increased from the select word line to which the program voltage Vpgm is applied due to the coupling effect. This phenomenon causes the memory cells on the unselected word line to turn on to form a channel and creates a condition in which the boosted charge of the program inhibited cell on the selected word line is likely to leak to the remaining cells. . Therefore, as the spacing between word lines is narrowed, the blocking effect of charge sharing by local self-boosting is difficult to expect due to the coupling between word lines.

도 2는 상술한 차지 셰어링(Charge Sharing)을 설명하기 위한 셀 스트링 구조의 단면도이다. 도 2를 참조하면, SST와 비트 라인(BL<m+1>)에는 전원전압(Vcc)이 인가되고 GST에는 0V, 선택 워드 라인에 연결된 프로그램 금지된 메모리 셀(MC<30>)의 게이트에는 프로그램 전압(Vpgm)이, 나머지 비선택 워드 라인이 연결된 메모리 셀들의 게이트에는 패스 전압(Vpass)이 인가된다. 상술한 바이어스 조건하에서, 메모리 셀(MC<30>)의 채널에는 셀프-부스팅에 의해서 전하들이 충전되고, 선택되지 않은 나머지 메모리 셀들의 채널보다 높은 전하 밀도로 부스팅된다. 그러나 셀들(MC<0~29>)은 게이트에 패스 전압(Vpass)이 인가되어 있기 때문에 턴-온 (Turn-On)되며, 채널이 형성될 것이다. 특히 셀들(MC<0~29>) 중 낮은 스테이트(State)로 프로그램되거나 소거 상태를 유지하고 있는 셀들의 경우, 패스 전압(Vpass)의 인가에 따라 형성되는 채널의 폭도 상대적으로 커지게 될 것이다. 이러한 조건에 따라 형성된 셀들(MC<0~29>)의 채널 용량들은 부스팅에 의해 프로그램 금지된 선택 트랜지스터(MC<30>)의 채널 전하를 셰어링(Sharing)하게 된다. 물론 상술한 메모리 셀들이 멀티 레벨 셀(Multi-level Cell:이하 MLC)인 경우 각 메모리 셀의 프로그램 상태(State)에 따라서 채널의 형성 정도는 달라질 것이다. 이러한 차지 셰어링(Charge Sharing)의 문제는 워드 라인(WL<0>)로부터 시작하여 SST 방향으로 프로그램이 진행되는 낸드 플래시 메모리에서 특히 문제가 된다. 즉, 스 트링 내에서 SST에 인접한 셀들일수록 프로그램 금지(Program Inhibit)되는 경우 이전의 다양한 스테이트로 프로그램된 셀들로 차지 셰어링(Charge Sharing)될 가능성이 커지기 때문이다. SST에 인접한 셀일수록 프로그램 금지되도록 바이어스(Bias) 되더라도 차지 셰어링을 유발할 수 있는 상태로 프로그램된 셀들의 수가 증가하기 때문이다.2 is a cross-sectional view of a cell string structure for explaining the charge sharing described above. Referring to FIG. 2, the power supply voltage Vcc is applied to the SST and the bit line BL <m + 1>, 0V to the GST, and to the gate of the program inhibited memory cell MC <30> connected to the selected word line. The pass voltage Vpass is applied to the gates of the memory cells to which the program voltage Vpgm is connected to the remaining unselected word lines. Under the above bias condition, charges are charged to the channel of the memory cell MC <30> by self-boosting and boosted to a higher charge density than the channel of the remaining unselected memory cells. However, the cells MC <0 to 29> are turned on since the pass voltage Vpass is applied to the gate, and a channel will be formed. In particular, in the cells MC <0 to 29> that are programmed to a low state or maintain an erase state, the width of the channel formed by the application of the pass voltage Vpass will also be relatively large. The channel capacities of the cells MC <0 to 29> formed according to these conditions share the channel charges of the select transistor MC <30>, which is program inhibited by boosting. Of course, when the above-described memory cells are multi-level cells (hereinafter referred to as MLC), the degree of formation of the channel may vary according to the program state of each memory cell. Such a problem of charge sharing becomes particularly a problem in NAND flash memory in which a program proceeds in the SST direction starting from the word line WL <0>. That is, the more cells adjacent to the SST in the string, the greater the likelihood of charge sharing with cells programmed to various previous states when the program is inhibited. This is because the number of cells programmed in a state that can cause charge sharing increases even if the cell adjacent to the SST is biased to be program inhibited.

도 3은 상술한 도 2에서 설명한 프로그램 금지된 메모리 셀(MC<30>)의 채널 전위의 강하를 설명하는 도면이다. 초기에 SST와 GST의 셀프-부스팅을 위한 바이어스 시, 채널 전위는 (Vcc-Vth)로 부스팅된다. 워드 라인으로 프로그램 전압이 인가되면(t1 시점에서), 프로그램 금지된 메모리 셀(MC<30>)의 채널 전위는 F-N 터널링이 발생할 수 없도록 상대적으로 높은 Vch1으로 부스팅되는 것이 바람직하다. 그러나 상술한 차지 셰어링(Charge Sharing)에 의해서 채널의 전하가 프로그램된 나머지 셀들의 채널로 누설되고, 그 결과 채널 전위는 Vch2로 낮아지게 될 것이다. 만일 Vch2전위가 F-N 터널링을 방지하기에 충분히 높지 않은 채널 전위라면, 프로그램 금지된 메모리 셀(MC<30>)이 프로그램되는 최악의 문제가 발생하게 될 것이다. FIG. 3 is a diagram for explaining a drop in channel potential of the program inhibited memory cell MC <30> described with reference to FIG. Initially, upon biasing for self-boosting of SST and GST, the channel potential is boosted to (Vcc-Vth). When a program voltage is applied to the word line (at time t1), the channel potential of the program inhibited memory cell MC <30> is preferably boosted to a relatively high Vch1 so that F-N tunneling cannot occur. However, due to the above-described charge sharing, the charge of the channel will leak into the channel of the programmed cells, and as a result, the channel potential will be lowered to Vch2. If the Vch2 potential is a channel potential that is not high enough to prevent F-N tunneling, then the worst problem will arise where the program inhibited memory cell MC <30> is programmed.

상술한 차지 셰어링(Charge Sharing)으로부터 야기되는 프로그램 금지된 셀이 프로그램되는 문제를 감안하여 종래에는 셀프-부스팅 스킴(Self Boosting Scheme)에서는 패스 전압(Vpass)이 설정되었다. 또한 로컬 셀프-부스팅(Local Self Boosting Scheme)에서는 선택 워드 라인과 인접한 두 워드 라인으로 0V의 전압이 인가되어 차지 셰어링(Charge Sharing)을 최소화할 수 있었다. 그러나 집적도의 증가에 따라 워드 라인간의 간격이 감소하여 로컬 셀프-부스팅(Local Self Boosting)의 적용이 곤란해지게 되었다. 또한 셀프-부스팅 스킴(Self Boosting Scheme)을 적용하는 경우, 비선택 워드 라인들에 인가되는 패스 전압(Vpass)의 설정은 하나의 스트링 내에 포함되는 메모리 셀의 수가 증가함에 따라 차지 셰어링을 차단하기에는 적절치 못하다는 문제가 발생하였다. 비선택 워드 라인에 패스 전압(Vpass)을 인가하는 방식과 같이 워드 라인의 전압 조정만으로는 스트링 내의 메모리 셀 수의 증가에 따른 차지 셰어링 문제를 해결하기에는 곤란하였다. In view of the problem that the program inhibited cell caused by the above-mentioned charge sharing is programmed, a pass voltage Vpass has been set in the self-boosting scheme. In addition, in the local self-boosting scheme, a voltage of 0V is applied to two word lines adjacent to the selected word line, thereby minimizing charge sharing. However, as the density increases, the spacing between word lines decreases, making it difficult to apply local self-boosting. In addition, when the self-boosting scheme is applied, the setting of the pass voltage Vpass applied to the unselected word lines does not prevent charge sharing as the number of memory cells included in one string increases. There was a problem that was not appropriate. Like the method of applying the pass voltage Vpass to the unselected word line, it is difficult to solve the charge sharing problem caused by the increase in the number of memory cells in the string by only adjusting the voltage of the word line.

본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 고집적의 낸드 플래시 메모리의 프로그램 신뢰성을 높이는 장치와 방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for increasing program reliability of a highly integrated NAND flash memory.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 장치는, 비트 라인에 연결되는 선택 트랜지스터; 상기 선택 트랜지스터와 직렬로 연결된 복수의 메모리 셀들; 및 상기 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 포함하되, 상기 더미 셀은 상기 더미 셀과 상기 선택 트랜지스터 사이에 위치하는 메모리 셀의 프로그램 동작시에 차단(Turn-off)된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile memory device including: a selection transistor connected to a bit line; A plurality of memory cells connected in series with the selection transistor; And at least one dummy cell positioned between the plurality of memory cells, wherein the dummy cell is turned off during a program operation of a memory cell positioned between the dummy cell and the selection transistor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 불휘발성 메모리 장치는, 비트 라인에 연결되는 선택 트랜지스터; 상기 선택 트랜지스터와 직렬로 연결된 복수의 메모리 셀들; 및 상기 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 포함 하되, 프로그램 동작시, 상기 더미 셀은 상기 복수의 메모리 셀들 중 프로그램되는 메모리 셀의 위치에 따라 선택적으로 차단(Turn-off)된다.A nonvolatile memory device of the present invention for achieving the above object, the selection transistor is connected to the bit line; A plurality of memory cells connected in series with the selection transistor; And at least one dummy cell positioned between the plurality of memory cells, wherein during the program operation, the dummy cell is selectively turned off according to a position of a programmed memory cell among the plurality of memory cells. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치의 프로그램 방법은, (a) 프로그램 금지된 셀 스트링의 채널을 플로팅(Floating)하는 단계; 및 (b) 상기 플로팅된 채널을 복수의 채널 영역들로 부스팅하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 채널 영역들 각각은 상기 셀 스트링에 포함되는 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 차단하여 분리한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of programming a flash memory device, the method including: (a) floating a channel of a program prohibited cell string; And (b) boosting the floated channel into a plurality of channel regions, each of the plurality of channel regions including at least one dummy cell positioned between a plurality of memory cells included in the cell string. To isolate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메모리 시스템은, 비트 라인에 연결되는 스트링 선택 트랜지스터; 상기 스트링 선택 트랜지스터와 연결되며, 각각 직렬로 연결된 복수의 메모리 셀들; 및 상기 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 포함하되, 상기 더미 셀은 상기 더미 셀보다 상기 스트링 선택 트랜지스터에 가까운 메모리 셀의 프로그램 동작시에 차단(Turn-off)되는 불휘발성 메모리 장치; 및 상기 불휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 메모리 컨트롤러를 포함한다. In accordance with another aspect of the present invention, a memory system includes: a string select transistor connected to a bit line; A plurality of memory cells connected to the string select transistor and each connected in series; And at least one dummy cell positioned between the plurality of memory cells, wherein the dummy cell is turned off during a program operation of a memory cell closer to the string select transistor than the dummy cell. Device; And a memory controller for controlling the nonvolatile memory device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징의 불휘발성 메모리 장치는, 비트 라인에 연결되는 선택 트랜지스터; 상기 선택 트랜지스터와 직렬로 연결된 복수의 메모리 셀들; 및 상기 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 포함하되, 프로그램 동작시, 상기 더미 셀은 상기 복수의 메모리 셀들 중 프로그램되는 메모리 셀의 위치에 따라 선택적으로 차단(Turn-off)되는 불휘발성 메모리 장치; 및 상기 불휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 메모리 컨트롤 러를 포함한다.A nonvolatile memory device of another aspect of the present invention for achieving the above object comprises a selection transistor connected to a bit line; A plurality of memory cells connected in series with the selection transistor; And at least one dummy cell positioned between the plurality of memory cells, wherein during the program operation, the dummy cell is selectively turned off according to a position of a programmed memory cell among the plurality of memory cells. Nonvolatile memory devices; And a memory controller for controlling the nonvolatile memory device.

이상과 같은 본 발명에 따른 장치 및 방법에 따르면, 본 발명에 따른 더미 워드 라인을 포함하는 플래시 메모리 장치는 프로그램 금지된 스트링의 부스팅 효율을 높여 프로그램 디스터브 문제를 차단할 수 있다.According to the apparatus and method according to the present invention as described above, the flash memory device including the dummy word line according to the present invention can block the program disturb problem by increasing the boosting efficiency of the program inhibited string.

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 동일한 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 that additional explanations of the claimed invention are provided. Reference numerals are shown in detail in preferred embodiments of the invention, examples of which are shown in the reference figures. In any case, like reference numerals are used in the description and the drawings to refer to the same or like parts.

이하에서는, 낸드형(NAND type) 플래시 메모리 장치가 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 한 예로서 사용된다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 또한, 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고 관점 및 응용에 따라 수정되거나 변경될 수 있다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In the following, a NAND type flash memory device is used as an example for explaining the features and functions of the present invention. However, one of ordinary skill in the art will readily appreciate the other advantages and performances of the present invention in accordance with the teachings herein. The present invention may be implemented or applied through other embodiments as well. In addition, the detailed description may be modified or changed according to aspects and applications without departing from the scope, technical spirit and other objects of the present invention. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 차지 셰어링(Charge Sharing)을 최소화하기 위한 구성이 포함된 셀 스트링에 대한 회로도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 셀 스트링 구조(30)는 메모리 셀들 중 더미 셀(DMC)이 지정된다. 더미 셀(DMC)은 프로그램 금지된 메모리 셀의 채널에 부스팅에 의해 유도된 전하의 셰어링을 최소화한다.4 is a circuit diagram of a cell string including a configuration for minimizing charge sharing according to the present invention. Referring to FIG. 4, in the cell string structure 30 of the present invention, a dummy cell DMC is designated among memory cells. The dummy cell DMC minimizes the sharing of charge induced by boosting the channel of the program inhibited memory cell.

본 발명의 더미 셀(DMC)은 그 동작 특성이 나머지 메모리 셀들과 동일한 셀 트랜지스터이다. 일반적으로 블록당 32개의 워드 라인이 지정되는 규격에서는 32개의 워드 라인들이 메모리 셀의 제어 게이트들과 연결된다. 그러나 본 발명에 따른 셀 스트링(30)은 적어도 하나의 메모리 셀이 더 추가되며, 따라서 증가된 메모리 셀(예를 들면 총 33개의 메모리 셀) 들 중에 적절한 메모리 셀이 더미 셀(DMC)로 선택될 수 있다. 더미 셀(DMC)의 선택은 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되고 프로그램 금지되는 셀이 차지 셰어링의 문제로 프로그램 금지 특성이 급격히 나빠지기 시작하는 셀의 바로 이전의 셀로 선택하는 것이 바람직하다. The dummy cell DMC of the present invention is a cell transistor whose operation characteristic is the same as that of the remaining memory cells. In general, in a standard in which 32 word lines are designated per block, 32 word lines are connected to control gates of a memory cell. However, in the cell string 30 according to the present invention, at least one memory cell is further added, so that an appropriate memory cell may be selected as the dummy cell DMC among the increased memory cells (for example, 33 memory cells in total). Can be. The selection of the dummy cell DMC is preferably selected as the cell immediately before the cell in which the program voltage Vpgm is applied and the program inhibited program starts to deteriorate rapidly due to the problem of charge sharing.

다시 도 4를 참조하면, 본 발명의 메모리 블록은 워드 라인 (WL<N>)과 워드 라인 (WL<N-1>) 사이의 메모리 셀이 더미 셀(DMC)로 지정되고, 더미 셀(DMC)에 연결되는 워드 라인이 더미 워드 라인(DWL)으로 지정되었다. 이러한 더미 워드 라인(DWL)의 선택은 워드 라인 (WL<N>)부터 차지 셰어링에 의해서 프로그램 금지 특성이 바람직하지 못한 수준이 되기 때문이다. 이러한 특성은 일반적으로 제조 공정에 크게 의존하기 때문에 테스트 공정에서 더미 셀의 최적 위치를 평가(Estimation)하여 퓨즈 프로그램이나 기타 불휘발성 저장 장치에 저장할 수 있다. 더미 셀은 이후 실장 환경에서 소거 동작 후 항상 가장 높은 스테이트(State)로 프로그램된다. 또한 프로그램 동작시, 더미 워드 라인(DWL)에는 비선택 워드 라인과 동일 또는 이보다 낮은 전압이 인가될 것이다. 상술한 더미 워드 라인(DWL)의 인가 전압 구성을 통하여 집적도가 큰 낸드 플래시 메모리의 셀 스트링 구조에서도 차지 셰어링을 최소화할 수 있다. 따라서 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되고 프로그램 금지된 셀이 프로그램되는 현상을 최소화할 수 있다.Referring back to FIG. 4, in the memory block of the present invention, the memory cell between the word line WL <N> and the word line WL <N-1> is designated as the dummy cell DMC, and the dummy cell DMC ) Is designated as a dummy word line (DWL). The selection of the dummy word line DWL is because the program prohibition characteristic becomes undesirably due to charge sharing from the word line WL <N>. Since these characteristics are generally highly dependent on the manufacturing process, the optimal location of the dummy cell during the test process can be evaluated and stored in a fuse program or other nonvolatile storage device. The dummy cell is always programmed to the highest state after the erase operation in the mounting environment. In addition, during a program operation, a voltage equal to or lower than an unselected word line may be applied to the dummy word line DWL. Charge sharing may be minimized even in the cell string structure of the NAND flash memory having a high degree of integration through the above-described application voltage configuration of the dummy word line DWL. Therefore, a phenomenon in which the program voltage Vpgm is applied and the program inhibited cell is programmed can be minimized.

도 5는 본 발명의 선택적 더미 워드 라인(DWL)을 포함하는 플래시 메모리 장치를 간략히 보여주는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치는 퓨즈 박스(110)에 저장된 더미 워드 라인 정보(DWL_DATA)를 참조하여 프로그램/독출 시에는 비선택 워드 라인과 동일한 전압이 더미 워드 라인으로 인가되도록 설정된다. 소거 시에는 블록소거가 완료된 이후에 더미 셀들(171)은 최상위 상태(State)로 프로그램된다.5 is a block diagram schematically illustrating a flash memory device including an optional dummy word line (DWL) of the present invention. Referring to FIG. 5, the flash memory device according to the present invention refers to the dummy word line information DWL_DATA stored in the fuse box 110 such that the same voltage as the unselected word line is applied to the dummy word line during program / read. Is set. In erasing, after block erasing is completed, the dummy cells 171 are programmed to the highest state.

퓨즈 박스(110)는 각 블록 내의 워드 라인들 중에서 더미 워드 라인으로 지정되는 워드 라인의 위치 정보를 저장한다. 하나의 블록 내에서 더미 워드 라인으로 지정되는 워드 라인은 반도체 제조 공정에 따라 바뀔 수 있다. 따라서, 차지 셰어링(Charge Sharing)에 의한 프로그램 금지 특성이 바람직하지 못한 수준으로 악화되기 시작하는 워드 라인의 위치를 더미 워드 라인의 위치로 지정할 수 있다. 그러한 더미 워드 라인의 위치는 테스트 공정에서 평가되고, 더미 워드 라인의 위치를 지정하기 위한 평가된 정보는 퓨즈 프로그램에 의해서 퓨즈 박스(110)에 저장된다. 그러나 본 실시예에서 더미 워드 라인의 위치 정보를 저장하는 수단으로 퓨즈 박스(110)를 예시적으로 개시하였으나, 이는 여기에 국한되지 않음은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자들에게 잘 알려져 있다. 즉, 퓨즈 박스(110)는 기타의 불휘발성 메모리나 레지스터 등으로 대체 가능함은 물론이다. The fuse box 110 stores position information of a word line designated as a dummy word line among the word lines in each block. Word lines designated as dummy word lines in one block may be changed according to a semiconductor manufacturing process. Therefore, the position of the word line where the program prohibition characteristic due to charge sharing starts to deteriorate to an undesirable level can be designated as the position of the dummy word line. The position of such dummy word lines is evaluated in the test process, and the evaluated information for specifying the position of the dummy word lines is stored in the fuse box 110 by the fuse program. However, although the fuse box 110 is exemplarily disclosed as a means for storing the position information of the dummy word line in the present embodiment, it is well known to those who have acquired the general knowledge in this field. In other words, the fuse box 110 may be replaced with other nonvolatile memories or registers.

어드레스 버퍼(120)는 외부로부터의 어드레스를 일시적으로 저장하여 프리 디코더(130)로 전달한다.The address buffer 120 temporarily stores an address from the outside and transmits the address to the free decoder 130.

프리 디코더(130)는 후술하게 되는 제어부(140)로부터의 더미 워드 라인 정보(DWL_DATA)를 참조하여 외부로부터 입력되는 행 어드레스(R_ADD)를 더미 워드 라인이 포함되는 행 어드레스(DR_ADD)로 변환하여 X-디코더(150)로 전달한다. 프리 디코더(130)는 더미 워드 라인 정보(DWL_DATA)를 참조하여 외부로부터의 행 어드레스(R_ADD)에서 규정된 워드 라인의 수보다 하나가 증가된 워드 라인을 갖는 내부 어드레스(DR_ADD)로 변환한다. 만일 외부에서 규정된 워드 라인의 수가 블록당 32개라면, 프리 디코더(130)는 32개의 워드 라인에 더미 워드 라인(DWL)이 포함되는 내부 어드레스(DR_ADD)를 생성하게 될 것이다. 만일 블록당 16개의 워드 라인을 포함하는 경우라면, 프리 디코더(130)는 블록당 17개의 워드 라인이 존재하도록 내부 어드레스(DR_ADD)를 생성하여 X-디코더(150)로 전달할 것이다. 블록당 지정되는 워드 라인의 개수는 상술한 기재에만 국한되지 않으며, 다양한 변형이 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자들에게는 자명하다. The predecoder 130 converts the row address R_ADD input from the outside into the row address DR_ADD including the dummy word line by referring to the dummy word line information DWL_DATA from the controller 140 which will be described later. -To the decoder 150. The predecoder 130 refers to the dummy word line information DWL_DATA and converts it into an internal address DR_ADD having a word line increased by one more than the number of word lines defined in the row address R_ADD from the outside. If the number of externally defined word lines is 32 per block, the predecoder 130 will generate an internal address DR_ADD including the dummy word line DWL in the 32 word lines. If there are 16 word lines per block, the predecoder 130 will generate an internal address DR_ADD to the X-decoder 150 so that there are 17 word lines per block. The number of word lines specified per block is not limited to the above description, and various modifications are possible for those skilled in the art.

제어부(140)는 퓨즈 박스(110)로부터의 더미 워드 라인 정보(DWL_DATA)를 입력받아, 더미 워드 라인을 포함하는 메모리 블록의 프로그램, 소거, 독출 등의 제반 메모리 동작들을 제어한다. 제어부(140)는 프로그램 시에는 워드 라인 (WL<0>)로부터 시작하여 순차적으로 프로그램되도록 제어한다. 또한, 제어부(140)는 더미 워드 라인(DWL)의 프로그램 순서에 이르게 되면 프로그램 동작이 생략되고 상위의 워드 라인으로 프로그램 순서가 도약 되도록 프리 디코더(130)를 제어한다. 독출 시, 제어부(140)는 상술한 프로그램 동작에서와 같이 더미 워드 라인(DWL)으로는 항상 비선택 워드 라인과 동일한 전압이 인가되도록 드라이버(160)를 제어한다. 소거(Erase) 동작시, 제어부(140)는 더미 워드 라인(DWL)으로 나머지 워드 라인들과 동일하게 0V를 인가하고 P-웰(P-Well)로는 소거 전압(예를 들면 18V)을 인가하여 블록을 소거한다. 소거동작 이후, 제어부(140)의 제어에 따라 더미 워드 라인(DWL)이 선택되고, 선택된 더미 워드 라인(DWL)의 더미 셀(DMC)들이 최상위 스테이트를 갖도록 프로그램된다. 이 경우, 페이지 버퍼단(180)은 더미 워드 라인(DWL)의 모든 더미 셀(DMC)들이 프로그램되도록 비트 라인을 접지 레벨(Vss)로 바이어스 하도록 제어될 것이다. 제어부(140)는 더미 워드 라인 정보(DWL_DATA)를 참조하여 프리 디코더(130)와 드라이버(160)를 제어하여 외부에서 인가되는 행 어드레스(R_ADD:32개 워드 라인에 대한 어드레스)에 대해 프로그램, 독출, 소거 등의 동작들이 구성되도록 한다.The controller 140 receives dummy word line information DWL_DATA from the fuse box 110 and controls all memory operations such as programming, erasing, and reading of the memory block including the dummy word line. The controller 140 controls the program to be sequentially programmed starting from the word line WL <0> during programming. In addition, when the program sequence of the dummy word line DWL is reached, the controller 140 controls the predecoder 130 so that the program operation is omitted and the program sequence jumps to the upper word line. When reading, the controller 140 controls the driver 160 to always apply the same voltage to the dummy word line DWL as the unselected word line as in the above-described program operation. In the erase operation, the controller 140 applies 0V to the dummy word line DWL like the other word lines and applies an erase voltage (for example, 18V) to the P-well. Clear the block. After the erase operation, the dummy word line DWL is selected under the control of the controller 140, and the dummy cells DMC of the selected dummy word line DWL are programmed to have the highest state. In this case, the page buffer stage 180 may be controlled to bias the bit line to the ground level Vss so that all the dummy cells DMC of the dummy word line DWL are programmed. The controller 140 controls the predecoder 130 and the driver 160 with reference to the dummy word line information DWL_DATA to program and read a row address (R_ADD: address for 32 word lines) applied from the outside. Operations such as, erase, etc. are configured.

X-디코더(150)는 프리 디코더(130)로부터 내부 행 어드레스(DR_ADD)를 전달받아 내부 행 어드레스(DR_ADD)에 대응하는 블록과 블록 내에 포함된 각 워드 라인들을 선택한다. 내부 행 어드레스(DR_ADD)에 해당하는 블록은 블록 선택라인(BSL)을 통해서 고전압 스위치들(PS0~PS34)을 제어하여 선택된다. X-디코더(150)는 내부 행 어드레스를 드라이버(160)로 전달하여 총 33개의 워드 라인(WL<0>~WL<31>, DWL)과 2개의 선택 라인(SSL, GSL)을 선택한다.The X-decoder 150 receives the internal row address DR_ADD from the predecoder 130 and selects a block corresponding to the internal row address DR_ADD and each word line included in the block. The block corresponding to the internal row address DR_ADD is selected by controlling the high voltage switches PS0 to PS34 through the block select line BSL. The X-decoder 150 transmits an internal row address to the driver 160 to select a total of 33 word lines WL <0> to WL <31> and DWL and two selection lines SSL and GSL.

드라이버(160)는 제어부(140)로부터의 제어신호(CNT)에 응답하여, 프로그램 시 더미 워드 라인으로는 비선택 워드 라인과 동일한 전압을 공급한다. 예를 들면, 드라이버(160)는 선택 워드 라인으로 프로그램 전압(Vpgm)을 인가하는 동안 더미 워드 라인(DWL)으로는 패스 전압(Vpass)이 인가한다. 검증(Verify) 동작 시, 드라이버(160)는 선택 워드 라인으로는 검증 전압(Vvfy)을, 더미 워드 라인(DWL)으로는 리드 전압(Vread)을 인가한다. 독출 동작에서도 드라이버(160)는 비선택 워드 라인과 동일한 전압을 더미 워드 라인(DWL)으로 인가한다.The driver 160 supplies the same voltage as the unselected word line to the dummy word line during programming in response to the control signal CNT from the controller 140. For example, the driver 160 applies the pass voltage Vpass to the dummy word line DWL while the driver 160 applies the program voltage Vpgm to the selected word line. In the verify operation, the driver 160 applies the verify voltage Vvfy to the selected word line and the read voltage Vread to the dummy word line DWL. In the read operation, the driver 160 applies the same voltage as the unselected word line to the dummy word line DWL.

반면에, 소거 동작시 드라이버(160)는 모든 워드 라인과 동일한 0V 레벨의 전압이 더미 워드 라인(DWL)에 인가되도록 제어된다. 이러한 바이어스 조건하에서 더미 셀(DMC)들을 포함하는 블록 내의 모든 셀들은 소거(Erase)된다. 소거 이후, 본 발명의 더미 워드 라인(DWL)으로 동작하기 위해 퓨즈 박스(110)에 의해 지정된 워드 라인에 대해서 드라이버(160)는 제어부(140)의 제어 신호(CNT)에 응답하여 프로그램한다. 더미 워드 라인(DWL)에 포함되는 더미 셀들을 프로그램하는 동작을 이하에서는 더미 셀 프로그램이라 칭하기로 한다. 더미 셀 프로그램은 메모리 장치의 동작중 소거(Erase) 동작에 포함될 수 있다. 제어부(140)의 제어하에서, 더미 셀들이 메모리 셀의 스테이트(State) 중 최상위 상태로 프로그램 되도록 더미 셀 프로그램이 실시된다. 예를 들면, 셀당 2비트가 저장되는 멀티 레벨 셀(MLC)의 경우에는 [11], [10], [00] 및 [01] 상태 중, [01] 상태로 더미 워드 라인 프로그램을 진행하여 가장 높은 문턱 전압을 갖는 상태로 더미 셀을 초기화한다.On the other hand, during the erase operation, the driver 160 is controlled such that a voltage of 0V level identical to that of all word lines is applied to the dummy word line DWL. Under this bias condition, all cells in a block including dummy cells (DMCs) are erased. After erasing, the driver 160 programs the word line designated by the fuse box 110 to operate as the dummy word line DWL of the present invention in response to the control signal CNT of the controller 140. An operation of programming the dummy cells included in the dummy word line DWL will be referred to as a dummy cell program hereinafter. The dummy cell program may be included in an erase operation during the operation of the memory device. Under the control of the controller 140, the dummy cell program is implemented such that the dummy cells are programmed to the highest state among states of the memory cell. For example, in the case of a multi-level cell (MLC) in which two bits are stored per cell, a dummy word line program is performed in a state of [01] among the states of [11], [10], [00], and [01]. The dummy cell is initialized with a high threshold voltage.

셀 어레이(170)는 본 발명의 더미 워드 라인(171)이 추가된 셀 스트링 구조의 블록들을 포함한다. 도면에서는 하나의 블록에 포함되는 스트링들의 경우에 한하여 도시하였으나, 셀 어레이(170)에 포함되는 모든 블록들은 도시된 블록과 동일 한 셀 스트링 구조를 갖게 될 것이다. The cell array 170 includes blocks of a cell string structure in which the dummy word line 171 of the present invention is added. In the drawing, only the strings included in one block are illustrated, but all the blocks included in the cell array 170 will have the same cell string structure as the illustrated block.

페이지 버퍼단(180)은 프로그램 동작시에 비트 라인으로 프로그램 데이터를 로드한다. 페이지 버퍼단(180)은 셀 어레이(170)의 비트 라인들 각각에 대응하는 래치(미도시됨)를 포함한다. 독출(Read) 동작 동안, 페이지 버퍼단(180)은 선택된 셀들의 비트 라인으로부터 셀에 저장된 데이터를 감지한다. 감지된 데이터는 열 패스 게이트(미도시됨)를 경유하여 외부로 전달된다. 반면에 프로그램 동작 동안에는 프로그램될 데이터를 일시 저장한다. 즉 페이지 버퍼단 (180)는 셀 어레이의 데이터를 감지하고 래치한다. 본 발명의 페이지 버퍼단(180)은 특히 상술한 더미 워드 라인 프로그램 동작에서 더미 워드 라인에 포함된 모든 메모리 셀들이 최상위 스테이트(State)로 프로그램 되도록 비트 라인들을 설정한다. 즉, 더미 셀 프로그램 동작시, 드라이버(160)의 프로그램 전압(Vpgm) 인가에 동기하여 모든 비트 라인으로 0V를 인가한다. 페이지 버퍼단(180)은 상술한 비트 라인 바이어스 설정을 통하여 더미 워드 라인(DWL)에 포함되는 더미 셀들이 최상위 스테이트(State)로 프로그램 되도록 한다.The page buffer stage 180 loads program data into bit lines during a program operation. The page buffer stage 180 includes a latch (not shown) corresponding to each of the bit lines of the cell array 170. During a read operation, the page buffer stage 180 senses data stored in a cell from a bit line of selected cells. The sensed data is transferred externally via a heat pass gate (not shown). On the other hand, the data to be programmed is temporarily stored during the program operation. That is, the page buffer stage 180 senses and latches data of the cell array. The page buffer stage 180 of the present invention sets the bit lines such that all memory cells included in the dummy word line are programmed to the highest state in the above-described dummy word line program operation. That is, during the dummy cell program operation, 0 V is applied to all bit lines in synchronization with the application of the program voltage Vpgm of the driver 160. The page buffer stage 180 allows the dummy cells included in the dummy word line DWL to be programmed to the highest state through the above-described bit line bias setting.

이상의 동작과 기능을 갖는 본 발명의 메모리 장치는 외부로부터 종래와 동일한 행 어드레스(R_ADD)를 전달받는다. 그러나 내부적으로는 프리 디코더(130)에 의한 내부 행 어드레스(DR_ADD)의 생성을 통해서 더미 워드 라인(DWL)의 제반 설정이 제어된다. 프로그램과 독출 동작시, 더미 워드 라인(DWL)은 드라이버(160)로부터 비선택 워드 라인들과 동일한 전압을 인가받는다. 소거 동작에서, 더미 셀들은 블록 소거 동작에 뒤따르는 더미 셀 프로그램 동작에 의해서 최상위 스테이 트(State)로 프로그램되어 초기화된다. The memory device of the present invention having the above operation and function receives the same row address R_ADD as the conventional one from the outside. However, internally, all settings of the dummy word line DWL are controlled by generating the internal row address DR_ADD by the predecoder 130. In the program and read operation, the dummy word line DWL receives the same voltage from the driver 160 as the unselected word lines. In the erase operation, dummy cells are programmed and initialized to the highest state by a dummy cell program operation following a block erase operation.

도 6은 본 발명의 블록 소거 동작 이후에 이루어지는 더미 셀 프로그램 스킴을 설명하는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 더미 셀 프로그램은 더미 셀들의 문턱전압(Threshold Voltage)을 소거 상태 [11]로부터 최상위 상태 [01]로 이동시킨다. 도면에 나타난 메모리 셀은 셀당 2비트의 데이터가 저장되는 멀티 레벨 셀(Multi Level Cell)에 대해서 나타내었으나, 본 발명은 이에 국한되지 않음은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자에게는 자명하다. 즉, 소거 동작시, 셀당 3비트 이상의 데이터가 저장되는 경우에도 최상위 스테이트(State)로 더미 워드 라인에 포함된 셀들이 프로그램될 것이다. 최상위 스테이트로 프로그램된 더미 셀은 인접한 선택 워드 라인으로는 프로그램 전압(Vpgm)이, 더미 워드 라인으로는 패스 전압(Vpass)이 인가되더라도 선택 워드 라인의 메모리 셀의 채널에 충전된 전하들이 나머지 셀들의 채널로 누설(또는 차지 셰어링)되는 양을 최소화시킬 수 있다. 최상위 스테이트로 프로그램된 셀의 채널 형성은 패스 전압(Vpass) 인가시 기타 상태(11, 10, 00)로 프로그램된 셀들의 채널보다 협소하기 때문에 충분한 시간이 보장되지 않는 경우, 차지 셰어링을 차단 혹은 최소화할 수 있다. 따라서 비트 라인으로는 프로그램 금지 전압이 인가되는 스트링 내에서, 더미 셀은 프로그램 전압이 인가되는 셀의 채널에 부스팅되는 전하의 차지 셰어링을 최소화하여 프로그램 금지 동작을 보장한다. 6 is a diagram illustrating a dummy cell program scheme performed after the block erase operation of the present invention. Referring to FIG. 6, the dummy cell program of the present invention moves the threshold voltages of the dummy cells from the erase state [11] to the highest state [01]. Although the memory cell shown in the figure shows a multi-level cell in which two bits of data are stored per cell, the present invention is not limited thereto, and it is obvious to those skilled in the art. That is, in an erase operation, even if more than 3 bits of data are stored per cell, the cells included in the dummy word line will be programmed to the highest state. Although the dummy cell programmed to the highest state has the program voltage Vpgm applied to the adjacent word line and the pass voltage Vpass applied to the dummy word line, the charges charged in the channel of the memory cell of the selected word line are stored in the remaining cells. The amount of leakage (or charge sharing) into the channel can be minimized. If channel time of the cell programmed to the highest state is narrower than the channel of the cells programmed to the other states (11, 10, 00) upon application of the pass voltage (Vpass), charge sharing is blocked or It can be minimized. Therefore, in the string to which the program inhibit voltage is applied to the bit line, the dummy cell minimizes the charge sharing of the charge boosted to the channel of the cell to which the program voltage is applied to ensure the program inhibit operation.

도 7은 본 발명의 드라이버(160)가 각 동작 별로 공급하게 되는 워드 라인들 과 선택 라인들의 인가전압 조건들을 설명하는 표이다.FIG. 7 is a table for explaining application voltage conditions of word lines and select lines that the driver 160 of the present invention supplies for each operation.

프로그램 동작시, 바이어스 조건은 다음과 같다. 프로그램을 위해 선택되는 워드 라인으로는 프로그램 전압(Vpgm)이 인가될 것이다. 또한 비선택 워드 라인으로는 패스 전압(Vpass)이 인가된다. 그리고 스트링 선택 라인(SSL)로는 전원전압(Vcc)이, 접지 선택 라인(GSL)과 공통 소스 라인(CSL)으로는 0V가 인가될 것이다. 특히, 더미 워드 라인(DWL)으로는 상술한 비선택 워드 라인과 동일한 패스 전압(Vpass) 또는 그보다 낮은 전압이 인가될 수 있다. 또한, 프로그램되는 셀이 포함되는 비트 라인으로는 0V, 소거상태를 유지해야 하는 비트 라인으로는 전원전압(Vcc)이 인가된다. In the program operation, the bias conditions are as follows. The program voltage Vpgm may be applied to the word line selected for the program. In addition, a pass voltage Vpass is applied to the unselected word line. The power supply voltage Vcc may be applied to the string select line SSL, and 0V may be applied to the ground select line GSL and the common source line CSL. In particular, the same pass voltage Vpass or lower than the above-described unselected word line may be applied to the dummy word line DWL. In addition, 0 V is applied to the bit line including the cell to be programmed, and a power supply voltage Vcc is applied to the bit line to maintain the erased state.

독출 동작시, 바이어스 조건은 다음과 같다. 스트링 선택 라인(SSL) 및 접지 선택 라인(GSL)에는 전원전압(Vcc)이 인가된다. 공통 소스 라인(CSL)에는 0V가 인가된다. 선택된 워드 라인(Selected WL)에는 읽기 전압(Vrd)이 인가되고, 비선택된 워드 라인(Non-Selected WL) 및 더미 워드 라인(DWL)에는 메모리 셀들을 턴-온(turn-on) 하기에 충분한 전압(Vread)이 인가된다. In the read operation, the bias conditions are as follows. A power supply voltage Vcc is applied to the string select line SSL and the ground select line GSL. 0V is applied to the common source line CSL. A read voltage Vrd is applied to the selected word line and a voltage sufficient to turn on memory cells in the non-selected word line and the dummy word line DWL. (Vread) is applied.

소거 동작시, 바이어스 조건은 다음과 같다. 비트 라인(BL), 스트링 선택 라인(SSL), 접지 선택 라인(GSL), 그리고 공통 소스 라인(CSL)은 플로팅 상태(Floating State)로 유지된다. 모든 워드 라인(더미 워드 라인을 포함)으로는 0V가 인가된다. 그리고 P-웰(P-Well)로는 18V의 소거 전압(Vera)이 인가되어 워드 라인들 및 더미 워드 라인의 플로팅 게이트 내의 주입 전자가 채널로 F-N 터널링에 의해 유출되도록 바이어스된다. In the erase operation, the bias conditions are as follows. The bit line BL, the string select line SSL, the ground select line GSL, and the common source line CSL are maintained in a floating state. 0 V is applied to all word lines (including dummy word lines). An erase voltage Vera of 18V is applied to the P-well to bias the injection electrons in the floating gates of the word lines and the dummy word line to flow out of the channel by F-N tunneling.

소거 동작 이후에 이루어지는 더미 워드 라인의 초기화를 위한 더미 셀 프로 그램이 본 발명에는 더 포함된다. 본 발명의 제어부(140)는 블록 내의 모든 셀들이 소거(Erase)된 이후에 더미 워드 라인(DWL)에 포함되는 더미 셀(DMC)들에 대해서만 최상위 스테이트로 프로그램하는 더미 셀 프로그램을 수행한다. 더미 셀(DMC)들을 최상위 스테이트로 프로그램하기 위하여 페이지 버퍼단(180)은 블록 내의 모든 비트 라인으로 0V를 인가한다. 그리고 더미 워드 라인(DWL)을 제외한 모든 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)이 인가되고, 더미 워드 라인으로는 프로그램 전압이, 스트링 선택 라인(SSL)으로는 전원 전압(Vcc), 접지 선택 라인(GSL) 및 공통 소스 라인(CSL)로는 0V가 인가된다. 이 경우 블록 내의 더미 워드 라인(DWL)에 포함되는 더미 셀(DMC)들은 최상위 스테이트(State)로 프로그램되고, 더미 워드 라인(DWL)의 초기화 설정이 완료된다.The dummy cell program for initializing the dummy word line after the erase operation is further included in the present invention. The controller 140 of the present invention performs a dummy cell program for programming to the highest state only for the dummy cells DMC included in the dummy word line DWL after all the cells in the block are erased. In order to program the dummy cells DMC to the highest state, the page buffer stage 180 applies 0V to all bit lines in the block. The pass voltage Vpass is applied to all word lines except the dummy word line DWL, the program voltage is applied to the dummy word line, the power supply voltage Vcc is applied to the string select line SSL, and the ground select line GSL. And 0V are applied to the common source line CSL. In this case, the dummy cells DMC included in the dummy word line DWL in the block are programmed to the highest state, and the initialization setting of the dummy word line DWL is completed.

상술한 기능을 구비하는 더미 워드 라인(DWL)을 포함하는 메모리 장치의 제어는 퓨즈박스(110)에 프로그램되는 더미 워드 라인 정보(DWL_DATA)를 참조하여 제어부(140)가 드라이버(160)를 제어함으로 구현된다. 이러한 내부적인 제어를 통하여 외부에서는 더미 워드 라인(DWL)을 포함하지 않는 일반적인 메모리로 인터페이싱할 수 있다.The control of the memory device including the dummy word line DWL having the above function is performed by the controller 140 controlling the driver 160 with reference to the dummy word line information DWL_DATA programmed in the fuse box 110. Is implemented. Through such internal control, the external device can interface to a general memory that does not include the dummy word line (DWL).

도 8은 상술한 소거 동작 및 더미 셀 프로그램 동작을 설명하는 흐름도이다. 더미 셀 프로그램 동작은 블록 전체의 상태를 초기화한다는 의미에서 소거 동작에 포함될 수 있다. 이하, 도 8의 각 단계별 동작이 상술한 도 5에 의거하여 상세히 설명될 것이다. 8 is a flowchart for explaining the above-described erase operation and dummy cell program operation. The dummy cell program operation may be included in the erase operation in the sense of initializing the state of the entire block. Hereinafter, each step operation of FIG. 8 will be described in detail with reference to FIG. 5 described above.

소거가 시작되면, 각 워드 라인과 비트 라인이 상술한 도 8에 나타난 바이어 스 조건 하에서 워드 라인과 더미 워드 라인(DWL)에 포함되는 블록(Block) 내의 모든 메모리 셀들이 소거된다. 소거된 메모리 셀들의 스테이트(State)는 최하위 스테이트(State)로 설정될 것이다(S10). 제어부(140)는 더미 워드 라인 정보(DWL_DATA)를 입력받아 더미 셀 프로그램을 위한 내부 행 어드레스(DR_ADD)와 더미 워드 라인(DWL)으로 프로그램 전압을 인가하기 위한 제어신호(CNT)를 생성한다(S20). 이후에는 더미 워드 라인(DWL)으로는 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되어 더미 워드 라인에 포함되는 모든 더미 셀들이 프로그램된다. 더미 셀들의 프로그램도 일반적인 증가형 스텝 펄스 프로그램(Incremental Step Pulse Programming : 이하 ISPP) 스킴에 의해서 이루어질 수 있다. 본 흐름도는 더미 셀 프로그램이 ISPP에 의거하여 이루어지는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이에 국한되지 않는다(S30). 프로그램 전압(Vpgm)에 의해서 프로그램 상태를 검증하는 동작이 이후에 이루어진다. 특히 더미 셀들에 대해서는 항상 최상위 스테이트(State)로 프로그램되었는지를 검증(Verify)한다(S40). 검증 결과 모든 셀들이 최상위 상태로 프로그램 완료되었으면, 더미 셀의 프로그램 동작을 포함하는 제반 소거 동작이 종료된다. 만일 최상위 스테이트(State)로의 프로그램이 완료되지 못한 것으로 판정된 경우에는 더미 셀들에 대해서 증가된 프로그램 전압(Vpgm)으로 프로그램 동작을 반복한다(S50).When the erasing starts, all memory cells in the block included in the word line and the dummy word line DWL are erased under the bias condition shown in FIG. 8. The state of the erased memory cells will be set to the lowest state (S10). The controller 140 receives the dummy word line information DWL_DATA and generates a control signal CNT for applying a program voltage to the internal row address DR_ADD for the dummy cell program and the dummy word line DWL (S20). ). Thereafter, a program voltage Vpgm is applied to the dummy word line DWL to program all dummy cells included in the dummy word line. Programming of the dummy cells may also be performed by a general incremental step pulse programming (ISPP) scheme. Although the flowchart illustrates that the dummy cell program is made based on the ISPP, the scope of the present invention is not limited thereto (S30). The operation of verifying the program state by the program voltage Vpgm is then performed. In particular, the dummy cells are verified whether they are always programmed to the highest state (S40). If all cells have been programmed to the highest state as a result of the verification, all erase operations including the program operation of the dummy cell are terminated. If it is determined that the program to the highest state is not completed, the program operation is repeated with the increased program voltage Vpgm for the dummy cells (S50).

상술한 더미 셀 프로그램 단계를 포함하는 본 발명의 소거 방법에 따르면, 더미 셀들을 포함하는 블록 내의 모든 셀들을 소거하고, 이후에는 더미 워드 라인(DWL)에 포함되는 모든 더미 셀들을 최상위 스테이트(State)로 프로그램하는 것으로 소거 동작이 완료된다.According to the erase method of the present invention including the above-described dummy cell program step, all the cells in the block including the dummy cells are erased, and then all the dummy cells included in the dummy word line DWL are the highest state. The erase operation is completed by programming with.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 메모리 셀 어레이는 행 어드레스(R_ADD)에서 지정되는 워드 라인에 동일한 기능과 동작의 추가되는 워드 라인을 포함한다. 그리고 블록 내의 모든 워드 라인들 중에 차지 셰어링을 최소화할 수 있는 위치에 배열된 워드 라인을 더미 워드 라인(DWL)으로 지정할 수 있다. 더미 워드 라인(DWL)으로 지정된 워드 라인의 위치 정보는 퓨즈 박스(110)나 기타 불휘발성 메모리에 저장되고, 이후 플래시 메모리의 프로그램/독출 동작과 소거 동작에서 제어부(140)가 참조하여 더미 워드 라인(DWL)의 인가 전압을 제어한다. 더미 워드 라인(DWL)은 프로그램/독출 동작시에는 비선택 워드 라인과 동일한 전압이 인가되고, 소거시에는 소거 전압의 인가에 뒤따라, 최상위 스테이트(State)로 프로그램되는 것으로 더미 워드 라인(DWL)으로 설정이 완료된다. 최상위 스테이트로 프로그램된 더미 셀들이 포함되는 더미 워드 라인(DWL)은 이후 프로그램 동작에서 차지 셰어링을 최소화하여 프로그램 금지 특성을 보장한다.As described above, the memory cell array according to the present invention includes a word line added with the same function and operation to a word line designated by the row address R_ADD. Among the word lines in the block, a word line arranged at a position capable of minimizing charge sharing may be designated as a dummy word line DWL. The position information of the word line designated as the dummy word line DWL is stored in the fuse box 110 or other nonvolatile memory, and the dummy word line is referred to by the controller 140 in the program / read operation and the erase operation of the flash memory. The voltage applied to the DWL is controlled. In the dummy word line DWL, the same voltage as that of the unselected word line is applied during the program / read operation, and when the erase word is applied to the dummy word line DWL in accordance with the application of the erase voltage. The setting is completed. The dummy word line DWL including the dummy cells programmed to the highest state ensures program prohibition characteristics by minimizing charge sharing in a subsequent program operation.

도 9는 본 발명에 따른 부스팅 효율의 저하를 차단하기 위한 다른 실시예를 보여주는 회로도이다. 도 9를 참조하면, 하나의 셀 스트링(210)에 64개의 메모리 셀이 형성되는 경우를 보여준다. 메모리 셀들 사이에 위치하는 더미 셀(DMC)에 의해서 프로그램 금지되는 셀 스트링의 부스팅 효율을 높일 수 있다.9 is a circuit diagram showing another embodiment for blocking a decrease in boosting efficiency according to the present invention. Referring to FIG. 9, 64 memory cells are formed in one cell string 210. Boosting efficiency of a cell string that is program inhibited by a dummy cell DMC positioned between memory cells may be increased.

더미 셀(DMC)은 그 동작 특성이 나머지 메모리 셀들과 동일한 셀 트랜지스터이다. 하나의 셀 스트링에 64개의 메모리 셀을 형성하기 위해 SADP(Self Aligned Double Patterning) 기술에 따라 낸드 플래시 메모리 셀들을 형성하게 되면 셀 간격이 좁은 67개의 셀 트랜지스터들이 형성된다. 따라서, 67개의 메모리 셀들 중 3 개의 셀 트랜지스터들은 더미 셀로 사용될 것이다. 32개의 메모리 셀들을 형성하기 위해 SADP 기술을 사용하면, 35개의 셀 트랜지스터들이 형성된다. 3개의 더미 셀들 중 2개의 더미 셀들은 메모리 셀에 미치는 선택 트랜지스터들의 영향을 차단하기 위해 선택 트랜지스터들(SST, GST)에 각각 인접하여 형성한다. 도면에서 도시되지는 않았지만, 선택 트랜지스터(SST, GST)에 인접한 더미 셀들은 선택 트랜지스터와 동일하게 동작하도록, 또는 메모리 셀로써 동작하도록 구성될 수 있다. 나머지 1개의 더미 셀은 부스팅 효율을 높이기 위한 본 발명의 더미 셀(DMC)로 사용된다. The dummy cell DMC is a cell transistor whose operation characteristic is the same as that of the remaining memory cells. When NAND flash memory cells are formed according to the Self Aligned Double Patterning (SADP) technology to form 64 memory cells in one cell string, 67 cell transistors having a narrow cell gap are formed. Thus, three cell transistors of the 67 memory cells will be used as dummy cells. Using SADP technology to form 32 memory cells, 35 cell transistors are formed. Two dummy cells of the three dummy cells are formed adjacent to the select transistors SST and GST to block the influence of the select transistors on the memory cell. Although not shown in the drawings, dummy cells adjacent to the selection transistors SST and GST may be configured to operate in the same manner as the selection transistor or to operate as a memory cell. The other one dummy cell is used as a dummy cell (DMC) of the present invention for increasing the boosting efficiency.

더미 셀(DMC)의 위치는 프로그램 전압이 인가되는 시점에 차지 셰어링 효과에 의해서 부스팅 효율이 급격히 나빠지는 워드 라인의 위치에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들면, 더미 셀(DMC)은 셀 스트링의 중간에 위치될 수 있다. 또는, 셀 스트링의 중간에서 스트링 선택 트랜지스터(SST) 방향으로 이동된 지점에 위치할 수 있다. 더미 셀(DMC)의 위치는 셀 스트링의 중간에서 접지 선택 트랜지스터(GST) 측으로 이동된 지점에 위치할 수도 있음은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자들에게는 자명하다. The position of the dummy cell DMC may be determined by the position of the word line where the boosting efficiency is sharply deteriorated by the charge sharing effect when the program voltage is applied. For example, the dummy cell DMC may be located in the middle of the cell string. Alternatively, it may be located at a point moved in the middle of the cell string in the direction of the string select transistor SST. It will be apparent to those skilled in the art that the position of the dummy cell DMC may be located at a point moved from the middle of the cell string toward the ground select transistor GST.

다시 도 9를 참조하면, 프로그램 동작시, 프로그램 금지된 셀 스트링의 부스팅 효율을 높이기 위해 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 제공된다. 셀 스트링의 플로팅(Floating) 및 부스팅(Boosting)에 의해서 형성되는 채널은, 차단 전압에 의해서 더미 셀(DMC)을 기준으로 복수의 채널 영역들로 분할된다. 따라서, 더미 셀(DMC)을 기준으로 상측에 위치하는 채널 영역의 전하들은 하측의 채널 영역으로 누설되지 않는다. 상측 채널 영역의 부스팅 전위는 차지 셰어링 효과의 차단 에 의해서 강하되지 않고 최초 부스팅 전위를 유지할 수 있다. Referring back to FIG. 9, in the program operation, a blocking voltage Vco is provided to the dummy word line DWL to increase the boosting efficiency of the program inhibited cell string. A channel formed by floating and boosting a cell string is divided into a plurality of channel regions based on the dummy cell DMC by a blocking voltage. Therefore, the charges in the channel region located above the dummy cell DMC do not leak to the lower channel region. The boosting potential of the upper channel region can maintain the initial boosting potential without dropping by blocking the charge sharing effect.

본 발명의 메모리 블록은 워드 라인 (WL<N>)과 워드 라인 (WL<N-1>) 사이의 메모리 셀이 더미 셀(DMC)로 지정되고, 더미 셀(DMC)에 연결되는 워드 라인이 더미 워드 라인(DWL)으로 지정되었다. 더미 셀(DMC)의 최적 위치는 테스트 공정에서 평가(Estimation)하여 퓨즈 프로그램이나 기타 불휘발성 저장 장치에 저장할 수 있다. 더미 셀(DMC)은 이후 실장 환경에서 가장 높은 문턱 전압에 대응하는 스테이트(State)로 프로그램된다. 또한 프로그램 동작시, 더미 워드 라인(DWL)에는 비선택 워드 라인과 동일 또는 이보다 낮은 전압이 인가될 것이다. 상술한 더미 워드 라인(DWL)의 인가 전압을 통하여 집적도가 큰 낸드 플래시 메모리의 셀 스트링 구조에서도 차지 셰어링을 최소화할 수 있다.In the memory block of the present invention, a memory cell between a word line WL <N> and a word line WL <N-1> is designated as a dummy cell DMC, and a word line connected to the dummy cell DMC is provided. Designated as a dummy word line (DWL). The optimal location of the dummy cell (DMC) can be evaluated during the test process and stored in a fuse program or other nonvolatile storage device. The dummy cell DMC is then programmed to a state corresponding to the highest threshold voltage in the mounting environment. In addition, during a program operation, a voltage equal to or lower than an unselected word line may be applied to the dummy word line DWL. Charge sharing may be minimized even in the cell string structure of the NAND flash memory having a high degree of integration through the above-described application voltage of the dummy word line DWL.

도 10은 도 9의 프로그램 금지된 셀 스트링(210)의 단면도이다. 도 10의 셀 스트링은 선택 라인들(GSL1, SSL1)에 인접한 더미 라인들(212, 221)이 선택 라인들과 동일하게 동작하는 예를 보여준다. 도 10을 참조하면, 비트 라인(BL)에 인가되는 전원 전압(Vcc)에 의해서 플로팅된 채널은 더미 워드 라인(216)에 인가되는 차단 전압(Vco)에 의해서 제 1 채널(Ch1)과 제 2 채널(Ch2)로 분리된다. 패스 전압(Vpass)과 워드 라인(WL<61>)에 인가되는 프로그램 전압(Vpgm)에 의하여 제 2 채널(Ch2)의 전위가 충분한 부스팅되지 못하면, 비선택 메모리 셀들이 프로그램되는 프로그램 디스터브 현상을 초래할 수 있다. 따라서, 제 2 채널(Ch2) 전위의 강하를 차단하기 위해서 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 인가된다. 차단 전압(Vco)에 의해서 플로팅된 채널은 분리된다. 따라서 제 2 채널의 차지 셰어링이 차단된다. 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다. 10 is a cross-sectional view of the program inhibited cell string 210 of FIG. 9. The cell string of FIG. 10 shows an example in which the dummy lines 212 and 221 adjacent to the selection lines GSL1 and SSL1 operate the same as the selection lines. Referring to FIG. 10, the channel floated by the power supply voltage Vcc applied to the bit line BL may be connected to the first channel Ch1 and the second channel by the cutoff voltage Vco applied to the dummy word line 216. The channel Ch2 is separated. If the potential of the second channel Ch2 is not sufficiently boosted by the pass voltage Vpass and the program voltage Vpgm applied to the word line WL <61>, a program disturb phenomenon in which unselected memory cells are programmed may be caused. Can be. Accordingly, the blocking voltage Vco is applied to the dummy word line DWL to block the drop of the potential of the second channel Ch2. The channel floated by the cutoff voltage Vco is separated. Therefore, charge sharing of the second channel is blocked. In more detail,

프로그램 동작시, 프로그램 금지된 셀 스트링의 비트 라인(BL)과 스트링 선택 라인들(SSL1, SSL2)로는 전원 전압(Vcc)이, 접지 선택 라인들(GSL1, GSL2)로는 접지 전압(Vss)이, 그리고 공통 소스 라인(CSL)에는 소스 라인 전압(VCSL)이 인가된다. 프로그램 금지된 셀 스트링의 채널은 비트 라인을 통해서 제공되는 전원 전압(Vcc)에 의해서 스트링 선택 트랜지스터의 소스(Source)는 충전(Precharge)되고 셧-오프(Shut-off)됨으로써 플로팅 된다. 이후 패스 전압(Vpass)이 전체 워드 라인들(WL<0>~WL<63>) 및 더미 워드 라인(DWL)에 제공되면, 플로팅된 채널은 부스팅된다. 패스 전압(Vpass)의 제공에 뒤따라, 선택 워드 라인(WL<61>)에 프로그램 전압이, 그리고 더미 워드 라인(DWL, 216)에는 차단 전압(Vco)이 인가됨으로써, 채널은 더미 워드 라인(DWL)을 기준으로 제 1 채널(Ch1) 및 제 2 채널(Ch2)로 분리된다. 그리고 프로그램 전압(Vpgm)에 의해서 상승된 제 2 채널(Ch2)의 부스팅 전위는 차지 셰어링의 차단에 따라 일정 수준으로 유지될 수 있다. 여기서, 차단 전압(Vco)의 크기는 패스 전압(Vpass)보다 낮고, 0V 이상(0≤Vco<Vpass)으로 설정될 수 있다. 또한, 차단 전압(Vco)의 인가 시점은 패스 전압(Vpass)이 인가되는 시점과 동일할 수 있음은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자들에게는 자명하다. In the program operation, the power supply voltage Vcc is the bit line BL and the string select lines SSL1 and SSL2 of the program prohibited cell string, and the ground voltage Vss is the ground selection lines GSL1 and GSL2. The source line voltage V CSL is applied to the common source line CSL. The channel of the program inhibited cell string is floated by the source of the string select transistor being charged and shut-off by the power supply voltage Vcc provided through the bit line. After the pass voltage Vpass is provided to all the word lines WL <0> to WL <63> and the dummy word line DWL, the floated channel is boosted. Following the provision of the pass voltage Vpass, a program voltage is applied to the select word line WL <61> and a cutoff voltage Vco is applied to the dummy word lines DWL and 216, whereby the channel is a dummy word line DWL. ) Is separated into a first channel Ch1 and a second channel Ch2. The boosting potential of the second channel Ch2 raised by the program voltage Vpgm may be maintained at a predetermined level according to the blocking of charge sharing. Here, the magnitude of the blocking voltage Vco may be lower than the pass voltage Vpass and may be set to 0 V or more (0 ≦ Vco <Vpass). In addition, it is apparent to those skilled in the art that the timing of applying the blocking voltage Vco may be the same as the timing of applying the pass voltage Vpass.

상술한 차단 전압(Vco)에 의한 채널의 분리를 통해서 차지 셰어링 현상이 차단될 수 있다. 그리고 차지 셰어링 현상의 차단을 통해서 비선택된 메모리 셀들의 프로그램 디스터브를 억제할 수 있다. 본 발명의 프로그램 금지 방법에 따르면, 제 2 채널의 채널 전위(Vch2)는 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다.The charge sharing phenomenon may be blocked by the separation of the channel by the above-described blocking voltage Vco. By blocking the charge sharing phenomenon, program disturb of unselected memory cells can be suppressed. According to the program prohibition method of the present invention, the channel potential Vch2 of the second channel may be expressed by Equation 1 below.

Figure 112008027800986-PAT00001
Figure 112008027800986-PAT00001

(단, n은 제 2 채널을 부스팅하기 위해 패스 전압(Vpass)이 인가되는 메모리 셀의 수, N은 제 2 채널을 부스팅하는 메모리 셀의 수)(N is the number of memory cells to which the pass voltage Vpass is applied to boost the second channel, and N is the number of memory cells boosting the second channel.)

수학식 1에서 나타난 바와 같이, 부스팅된 제 2 채널 전위(Vch2)는 패스 전압(Vpass)과 프로그램 전압(Vpgm)의 크기에 의존한다. 그러나, 차지 셰어링이 발생하면, 제 2 채널의 전위는 낮아지며, 낮아진 제 2 채널 전위와 워드 라인 전위에 의해서 형성되는 전계의 크기가 소프트 프로그램을 유발할 수 있다. 그러나, 더미 워드 라인(DWL)의 차단 전압(Vco)에 의해 채널은 분리되고, 차지 셰어링이 차단됨으로써, 부스팅된 제 2 채널의 전위는 유지될 수 있다. As shown in Equation 1, the boosted second channel potential Vch2 depends on the magnitude of the pass voltage Vpass and the program voltage Vpgm. However, when charge sharing occurs, the potential of the second channel is lowered, and the magnitude of the electric field formed by the lowered second channel potential and the word line potential can cause a soft program. However, the channel is separated by the blocking voltage Vco of the dummy word line DWL, and the charge sharing is cut off, so that the potential of the boosted second channel can be maintained.

여기서, 셀 스트링의 외곽에 위치한 2개의 더미 셀들(212, 221)이 각각 스트링 선택 라인(SSL2) 및 접지 선택 라인(GSL2)으로 활용되는 예를 이용하여 본 발명의 사상이 설명되었으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 즉, 셀 스트링의 외곽에 위치한 2개의 더미 셀들(212, 221)은 메모리 셀과 동일한 형태로 형성되어, 스트링 선택 라인(SSL) 및 접지 선택 라인(GSL)과는 별개로 제어될 수 있다. 이러한 예가 도 11에 도시되어 있다. Here, although the idea of the present invention has been described using an example in which two dummy cells 212 and 221 positioned outside the cell string are used as the string select line SSL2 and the ground select line GSL2, respectively, It is not limited to this. That is, the two dummy cells 212 and 221 positioned outside the cell string may be formed in the same shape as the memory cell and may be controlled separately from the string select line SSL and the ground select line GSL. This example is shown in FIG.

도 11은 도 10과는 다른 형태의 셀 스트링(210)에 대한 단면도이다. 도 11을 참조하면, 셀 스트링의 외곽에 위치하는 더미 라인들(DWL_G, DWL_S)은 메모리 도 10의 더미 라인들과는 달리 메모리 셀들을 형성한다. 이 경우, 동작 모드에 따라 더미 라인들(DWL_G, DWL_S) 비선택 워드 라인들과 동일하게 제어될 수 있다. FIG. 11 is a cross-sectional view of a cell string 210 having a different shape from that of FIG. 10. Referring to FIG. 11, the dummy lines DWL_G and DWL_S positioned outside the cell string form memory cells unlike the dummy lines of the memory FIG. 10. In this case, the dummy lines DWL_G and DWL_S may be controlled in the same manner as the unselected word lines.

프로그램 동작시, 비트 라인(BL)에 인가되는 전원 전압(Vcc)에 의해서 플로팅된 채널은 더미 워드 라인(236)에 인가되는 차단 전압(Vco)에 의해서 제 1 채널(Ch1)과 제 2 채널(Ch2)로 분리된다. 패스 전압(Vpass)과 워드 라인(WL<61>)에 인가되는 프로그램 전압(Vpgm)에 의하여 제 2 채널(Ch2)의 전위가 충분한 부스팅되지 못하면, 비선택 메모리 셀들이 프로그램되는 프로그램 디스터브 현상을 초래할 수 있다. 따라서, 제 2 채널(Ch2) 전위의 강하를 차단하기 위해서 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 인가된다. 차단 전압(Vco)에 의해서 플로팅된 채널은 분리된다. 따라서 제 2 채널의 차지 셰어링이 차단된다. In the program operation, the channel floated by the power supply voltage Vcc applied to the bit line BL is connected to the first channel Ch1 and the second channel by the cutoff voltage Vco applied to the dummy word line 236. Ch2). If the potential of the second channel Ch2 is not sufficiently boosted by the pass voltage Vpass and the program voltage Vpgm applied to the word line WL <61>, a program disturb phenomenon in which unselected memory cells are programmed may be caused. Can be. Accordingly, the blocking voltage Vco is applied to the dummy word line DWL to block the drop of the potential of the second channel Ch2. The channel floated by the cutoff voltage Vco is separated. Therefore, charge sharing of the second channel is blocked.

프로그램 동작시, 프로그램 금지된 셀 스트링의 비트 라인(BL)과 스트링 선택 라인(SSL)으로는 전원 전압(Vcc)이, 접지 선택 라인(GSL)으로는 접지 전압(Vss)이, 그리고 공통 소스 라인(CSL)에는 소스 라인 전압(VCSL)이 인가된다. 프로그램 금지된 셀 스트링의 채널은 비트 라인을 통해서 제공되는 전원 전압(Vcc)에 의해서 스트링 선택 트랜지스터의 소스(Source)는 충전(Precharge)되고 셧-오프(Shut-off)됨으로써 플로팅 된다. 이후 패스 전압(Vpass)이 전체 워드 라인들(WL<0>~WL<63>) 및 더미 워드 라인들(DWL, DWL_G, DWL_S)에 제공되면, 플로팅된 채널은 부스팅된다. 패스 전압(Vpass)의 제공에 뒤따라, 선택 워드 라인(WL<61>)에 프로그램 전압이, 그리고 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 인가됨으로써, 채널은 더미 워드 라인(DWL, 236)을 기준으로 제 1 채널(Ch1) 및 제 2 채널(Ch2)로 분리된다. 그리고 프로그램 전압(Vpgm)에 의해서 상승된 제 2 채널(Ch2)의 부스팅 전위는 차지 셰어링의 차단에 따라 일정 수준으로 유지될 수 있다. 여기서, 차단 전압(Vco)의 크기는 패스 전압(Vpass)보다 낮고, 0V 이상(0≤Vco<Vpass)으로 설정될 수 있다. 또한, 차단 전압(Vco)의 인가 시점은 패스 전압(Vpass)이 인가되는 시점과 동일할 수 있음은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자들에게는 자명하다. In the program operation, the power supply voltage Vcc is the bit line BL and the string select line SSL of the program inhibited cell string, the ground voltage Vss is the ground select line GSL, and the common source line. The source line voltage V CSL is applied to the CSL . The channel of the program inhibited cell string is floated by the source of the string select transistor being charged and shut-off by the power supply voltage Vcc provided through the bit line. After the pass voltage Vpass is provided to all the word lines WL <0> to WL <63> and the dummy word lines DWL, DWL_G, and DWL_S, the floated channel is boosted. Following the provision of the pass voltage Vpass, a program voltage is applied to the select word line WL <61> and a cutoff voltage Vco is applied to the dummy word line DWL, whereby the channel is a dummy word line DWL, 236. ) Is separated into a first channel Ch1 and a second channel Ch2. The boosting potential of the second channel Ch2 raised by the program voltage Vpgm may be maintained at a predetermined level according to the blocking of charge sharing. Here, the magnitude of the blocking voltage Vco may be lower than the pass voltage Vpass and may be set to 0 V or more (0 ≦ Vco <Vpass). In addition, it is apparent to those skilled in the art that the timing of applying the blocking voltage Vco may be the same as the timing of applying the pass voltage Vpass.

앞서 설명된 도 10 및 도 11에서는 일반적인 셀프-부스팅 방식(Self boosting scheme)에서의 본 발명의 적용이 간략히 기술되었다. 그러나, 프로그램 전압(Vpgm)이 제공되는 제 2 채널(Ch2) 내에서 로컬 셀프-부스팅 방식(Local self boosting scheme)에 따라 또 다른 복수의 채널들로 분리될 수 있음은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자들에게는 자명하다. 즉, 본 발명의 더미 워드 라인(DWL)의 제어 및 작용은 프로그램 금지를 위해 적용되는 채널의 부스팅 방식에 구애되지 않는다.10 and 11, the application of the present invention to a general self-boosting scheme has been briefly described. However, in the second channel Ch2 provided with the program voltage Vpgm, it can be separated into another plurality of channels according to a local self boosting scheme. It is self-evident to those who have learned. That is, the control and operation of the dummy word line DWL of the present invention are not limited to the boosting method of the channel applied for program prohibition.

도 12는 상술한 더미 워드 라인(DWL)을 포함하는 플래시 메모리 장치(300)의 구조를 보여주는 블록도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 플래시 메모리 장치(300)는 더미 워드 라인(DWL)으로 제공되는 차단 전압(Vco)을 생성하여 프로그램 동작시에 셀 어레이(310)로 전달한다. 그리고, 제어부(340)의 제어에 따라 더미 셀들은 최상위 문턱 전압에 대응하는 프로그램 스테이트로 유지된다. FIG. 12 is a block diagram illustrating a structure of a flash memory device 300 including the above-described dummy word line DWL. Referring to FIG. 11, the flash memory device 300 generates a cutoff voltage Vco provided to the dummy word line DWL and transfers the cutoff voltage Vco to the cell array 310 during a program operation. Under the control of the controller 340, the dummy cells are maintained at a program state corresponding to the highest threshold voltage.

셀 어레이(310)는 본 발명의 더미 워드 라인(DWL)이 추가된 셀 스트링 구조의 블록들을 포함한다. 셀 스트링의 외곽에 위치한 더미 워드 라인들의 용도는 다 양하게 변경 가능하다. 그러나, 메모리 셀들 사이에 형성되는 더미 워드 라인(DWL)의 위치는 디자인 룰(Design Rule)이나 공정에 따라 결정될 것이다. 예를 들면, 32 셀 스트링 구조에서는 차지 셰어링의 영향이 프로그램 디스터브를 야기할 수 있는 위치에 더미 워드 라인을 지정할 수 있을 것이다. 64 셀 스트링 구조에서는 스트링의 중간 위치에 더미 워드 라인이 위치하게 할 수 있다. 그러나, 더미 워드 라인(DWL)의 위치는 다양한 테스트들을 통해서 임의로 변경될 수 있음은 이 분야에서 통상의 지식을 습득한 자들에게는 자명하다. The cell array 310 includes blocks of a cell string structure to which the dummy word line DWL of the present invention is added. The use of dummy word lines located outside the cell string can be variously changed. However, the position of the dummy word line DWL formed between the memory cells may be determined according to a design rule or a process. For example, in a 32 cell string structure, a dummy word line may be specified at a location where the effects of charge sharing may cause program disturb. In the 64 cell string structure, the dummy word line may be positioned at an intermediate position of the string. However, the position of the dummy word line DWL may be arbitrarily changed through various tests, and it is obvious to those who have acquired a general knowledge in the art.

행 디코더(320)는 행 어드레스(Row address)에 응답하여 고전압 발생기(350)로부터의 고전압을 셀 어레이(310)의 워드 라인들 및 선택 라인(SSL, GSL)들로 전달한다. 행 디코더(320)는, 프로그램될 메모리 셀의 행 어드레스(Row address)를 디코딩하는 디코딩 기능과, 디코딩된 어드레스에 대응하는 워드 라인을 선택하는 워드 라인 선택 기능을 수행한다. 그리고 선택된 워드 라인과, 선택된 워드 라인에 인접해 있는 워드 라인들에게 대응되는 전압을 인가하는 기능을 수행한다. 행 디코더(320)는, 프로그램 동작시, 선택 워드 라인으로는 프로그램 전압(Vpgm)을 비선택 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)을 인가한다. 행 디코더(320)는 메모리 셀들 사이에 위치하는 더미 워드 라인(DWL)으로 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 시점에 차단 전압(Vco) 또는 패스 전압(Vpass)을 인가한다. 즉, 더미 워드 라인(DWL)의 하측(접지 선택 라인 측)에 위치하는 메모리 셀들의 프로그램 동작시, 행 디코더(320)는 더미 워드 라인(DWL)에 패스 전압(Vpass)을 제공한다. 그러나, 더미 워드 라인(DWL)의 상측에 위치하는 메모리 셀들의 프로그램시, 행 디코더(320)는 더 미 워드 라인(DWL)에 차단 전압(Vco)을 제공한다. 또는, 행 디코더(320)는 더미 워드 라인(DWL)과 인접한 워드 라인(WL<N>, 도 10 참조)에 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 경우에만, 커플링의 영향을 최소화하기 위하여 차단 전압(Vco) 대신에 패스 전압(Vpass)을 제공할 수 있다. 행 디코더(320)는 소거 동작시, 더미 워드 라인(DWL)을 플로팅(Floating) 시켜 더미 셀들의 소거를 차단할 수 있다. The row decoder 320 transfers the high voltage from the high voltage generator 350 to the word lines and the selection lines SSL and GSL of the cell array 310 in response to the row address. The row decoder 320 performs a decoding function for decoding a row address of a memory cell to be programmed, and a word line selection function for selecting a word line corresponding to the decoded address. A voltage corresponding to the selected word line and word lines adjacent to the selected word line is applied. In the program operation, the row decoder 320 applies a program voltage Vpgm to a selected word line and a pass voltage Vpass to unselected word lines. The row decoder 320 applies the cutoff voltage Vco or the pass voltage Vpass to the dummy word line DWL positioned between the memory cells when the program voltage Vpgm is applied. That is, in the program operation of memory cells positioned below the dummy word line DWL (the ground select line side), the row decoder 320 provides a pass voltage Vpass to the dummy word line DWL. However, when programming the memory cells positioned above the dummy word line DWL, the row decoder 320 provides the blocking voltage Vco to the dummy word line DWL. Alternatively, the row decoder 320 may cut off the voltage to minimize the coupling effect only when the program voltage Vpgm is applied to the dummy word line DWL and the adjacent word line WL <N> (see FIG. 10). Instead of Vco, a pass voltage Vpass may be provided. The row decoder 320 may block erasing of the dummy cells by floating the dummy word line DWL during the erase operation.

페이지 버퍼(330)는, 메모리 셀 어레이(310)에 데이터를 저장하거나, 그것으로부터 데이터를 읽어들이는 기능을 수행한다. 페이지 버퍼(330)는 복수의 비트 라인들을 통해 메모리 셀 어레이(310)와 연결된다. 페이지 버퍼(330) 내에는 각각의 비트 라인과 대응되는 복수의 래치(미도시됨)가 구비된다. 각각의 래치에는 프로그램될 데이터 또는 읽혀진 데이터가 저장된다. 페이지 버퍼(330)는, 프로그램 시, 각각의 래치에 저장되어 있는 데이터 값에 따라서, 비트 라인으로 접지 전압(0V) 또는 전원 전압(Vcc)을 인가한다. 예를 들어, 프로그램 동작시 논리 '0'의 데이터가 저장되어 있는 래치는 연결된 비트 라인으로 접지 전압(0V)을 인가한다. 그리고, 논리 '1'의 데이터가 저장되어 있는 래치는 연결된 비트 라인으로 전원 전압(Vcc)을 인가한다.The page buffer 330 stores data in or reads data from the memory cell array 310. The page buffer 330 is connected to the memory cell array 310 through a plurality of bit lines. The page buffer 330 includes a plurality of latches (not shown) corresponding to each bit line. Each latch stores data to be programmed or data read. The page buffer 330 applies a ground voltage (0V) or a power supply voltage (Vcc) to a bit line in accordance with a data value stored in each latch during programming. For example, in a program operation, a latch in which data of logic '0' is stored applies a ground voltage (0V) to a connected bit line. The latch, in which data of logic '1' is stored, applies a power supply voltage Vcc to the connected bit line.

제어부(340)는 더미 워드 라인의 위치 정보(DWL Location Info.)를 참조하여 워드 라인들 및 선택 라인들(SSL, GSL)로의 인가 전압을 선택한다. 프로그램 동작시, 제어부(340)는 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco), 선택 워드 라인으로는 프로그램 전압(Vpgm), 비선택 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)이 인가되도록 고전압 발생기(350)를 제어한다. 또는, 제어부(340)는 더미 워드 라인(DWL)에 인접 한 워드 라인(예를 들면, WL<N>)에 연결된 메모리 셀들의 프로그램 동작시에는 패스 전압(Vpass)이 더미 워드 라인(DWL)으로 제공되도록 제어할 수 있다. 독출 동작 시, 제어부(340)는 상술한 프로그램 동작에서와 같이 더미 워드 라인(DWL)으로는 항상 비선택 워드 라인과 동일한 읽기 전압(Vread)이 인가되도록 고전압 발생기(350)를 제어할 것이다. 소거(Erase) 동작시, 제어부(340)는 더미 워드 라인(DWL)에 연결되는 더미 셀들을 나머지 셀들과 동시에 소거하고, 그 이후에 더미 셀들만을 선택적으로 최상위 문턱 전압에 대응하는 스테이트로 프로그램할 수 있다. 제어부(340)는 더미 셀들은 최상위 문턱 전압에 대응하는 스테이트로 1회 프로그램된 이후, 블록 소거 동작시마다 더미 워드 라인(DWL)을 플로팅시켜 더미 셀들의 소거를 차단하도록 제어할 수 있다. 여기서, 더미 워드 라인 위치 정보(DWL Location Info.)는 퓨즈 박스나, 셀 어레이(310)의 특정 영역에 저장된 코드 데이터로부터 읽혀져 플래시 메모리 장치(300)의 파워-온 또는 초기화 동작시에 제공될 수 있다.The controller 340 selects the voltage applied to the word lines and the selection lines SSL and GSL with reference to the location information DWL Location Info. Of the dummy word line. In the program operation, the controller 340 may apply the cutoff voltage Vco to the dummy word line DWL, the program voltage Vpgm to the selected word line, and the pass voltage Vpass to the unselected word lines. ). Alternatively, the controller 340 may transfer the pass voltage Vpass to the dummy word line DWL during a program operation of memory cells connected to a word line (eg, WL <N>) adjacent to the dummy word line DWL. Can be controlled to be provided. In the read operation, the controller 340 controls the high voltage generator 350 such that the same read voltage Vread as the unselected word line is always applied to the dummy word line DWL as in the above-described program operation. During an erase operation, the controller 340 erases the dummy cells connected to the dummy word line DWL simultaneously with the remaining cells, and thereafter, only the dummy cells are selectively programmed to a state corresponding to the highest threshold voltage. Can be. The controller 340 may control the dummy cells to be erased by plotting the dummy word line DWL every time the block erase operation is performed after the dummy cells are programmed once to a state corresponding to the highest threshold voltage. Here, the dummy word line location information (DWL Location Info.) May be read from the fuse box or code data stored in a specific area of the cell array 310 and provided during the power-on or initialization operation of the flash memory device 300. have.

고전압 발생기(350)는 제어부(340)의 제어에 따라 프로그램 동작, 독출 동작에 소요되는 제반 워드 라인 전압들을 생성한다. 더불어, 고전압 발생기(350)는 더미 워드 라인(DWL)에 제공되는 차단 전압(Vco)을 생성한다. 차단 전압(Vco)은 프로그램 동작시, 프로그램 금지되는 셀 스트링의 부스팅되는 채널을 분할하기 위한 전압으로 제공된다. 따라서, 차단 전압(Vco)의 레벨은 0V로 제공될 수 있다. 또는, 차단 전압(Vco)은 최상위 문턱 전압에 대응하는 스테이트로 프로그램된 더미 셀이 턴-오프(Turn-off)되도록 전압 레벨이 결정될 수 있다. 부스팅되는 채널은 더미 셀 의 게이트에 인가되는 차단 전압(Vco)에 의해서 더미 셀을 기준으로 제 1 채널(Ch1)과 제 2 채널(Ch2)로 분리된다. 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 메모리 셀의 채널을 포함하는 제 2 채널(Ch2)의 전하는 제 1 채널(Ch1)과 분리에 의해, 제 1 채널(Ch1)과 독립적인 부스팅 전위를 갖게 된다. 따라서, 제 2 채널(Ch2)의 차지 셰어링에 의한 전위 하강이 차단되고, 프로그램 디스터브 현상은 발생하지 않는다.The high voltage generator 350 generates various word line voltages required for a program operation and a read operation under the control of the controller 340. In addition, the high voltage generator 350 generates a blocking voltage Vco provided to the dummy word line DWL. The cutoff voltage Vco is provided as a voltage for dividing a boosted channel of a cell string which is program inhibited during a program operation. Therefore, the level of the cutoff voltage Vco may be provided at 0V. Alternatively, the blocking voltage Vco may be determined to have a voltage level such that the dummy cell programmed to the state corresponding to the highest threshold voltage is turned off. The boosted channel is separated into the first channel Ch1 and the second channel Ch2 based on the dummy cell by the blocking voltage Vco applied to the gate of the dummy cell. The charge of the second channel Ch2 including the channel of the memory cell to which the program voltage Vpgm is applied has a boosting potential independent of the first channel Ch1 by separation from the first channel Ch1. Therefore, the potential drop due to the charge sharing of the second channel Ch2 is blocked, and the program disturb phenomenon does not occur.

이상의 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치(300)에 따르면, 차단 전압(Vco)의 제공을 통해서 더미 워드 라인(DWL)이 차지 셰어링을 차단하는 수단으로 사용될 수 있다. 따라서, 64셀 스트링과 같이, 하나의 스트링에 포함되는 셀들의 수가 증가하는 경우, 차지 셰어링으로 야기되는 프로그램 디스터브 문제를 해결할 수 있다.According to the flash memory device 300 according to the present invention, the dummy word line DWL may be used as a means for blocking charge sharing by providing a blocking voltage Vco. Therefore, when the number of cells included in one string increases, such as a 64-cell string, it is possible to solve a program disturb problem caused by charge sharing.

도 13은 프로그램 동작시, 본 발명의 더미 워드 라인(DWL)을 갖는 셀 스트링의 게이트 전압들을 간략히 보여주는 표이다. 본 발명의 설명에서 더미 워드 라인(DWL)보다 상측(SSL에 가까운 측)에 위치하는 메모리 셀들의 프로그램 동작에 대해서만 기술하기로 한다. 즉, 더미 워드 라인(DWL)보다 하측에 위치하는 메모리 셀들의 프로그램 동작시, 더미 워드 라인(DWL)에는 패스 전압(Vpass)이 인가될 것이다. 도 13을 참조하면, 더미 워드 라인(DWL)으로 항상 차단 전압(Vco)이 제공되는 제 1 프로그램 케이스(case1)와, 더미 워드 라인(DWL)으로 패스 전압(Vpass) 또는 차단 전압(Vco)이 제공되는 제 2 프로그램 케이스(case2)로 구분될 수 있다. FIG. 13 is a table briefly showing gate voltages of a cell string having a dummy word line DWL in the program operation. In the description of the present invention, only the program operation of the memory cells located above the dummy word line DWL (the side closer to SSL) will be described. That is, in the program operation of memory cells positioned below the dummy word line DWL, a pass voltage Vpass may be applied to the dummy word line DWL. Referring to FIG. 13, a first program case 1 in which the blocking voltage Vco is always provided to the dummy word line DWL, and a pass voltage Vpass or the blocking voltage Vco are supplied to the dummy word line DWL. It may be divided into a provided second program case case2.

더미 워드 라인(DWL)보다 상측에 위치하는 메모리 셀의 프로그램 동작시 항상 차단 전압(Vco)이 더미 워드 라인(DWL)에 제공되는 제 1 프로그램 케이 스(case1)에 대해서 우선 설명하기로 한다. 제 1 프로그램 케이스(case1)에서도 셀프-부스팅(Self boosting) 방식에 따라, 또는 로컬 셀프-부스팅(Local self boosting) 방식에 따라 셀 스트링은 프로그램 금지될 수 있다. 셀프-부스팅(Self boosting) 방식에 따라 프로그램 금지되는 경우, 선택 워드 라인(WL<N>)에 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 시점에, 비트 라인(BL)과 스트링 선택 라인(SSL)으로는 전원 전압(Vcc)이 제공된다. 그리고 비선택 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)이, 접지 선택 라인(GSL)에는 접지 전압(Vss), 공통 소스 라인(CSL)에는 소스 라인 전압(VCSL)이 제공된다. 그리고 더미 워드 라인(DWL)으로는 차단 전압(Vco)이 제공된다. 여기서, 더미 워드 라인(DWL)과 인접한 워드 라인(WL<N>)에 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 경우에도, 더미 워드 라인(DWL)으로는 차단 전압(Vco)이 인가된다. 그리고, 더미 워드 라인(DWL)에 인접하지 않는 워드 라인이 프로그램 전압을 인가하기 위해 선택되는 경우에도 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 인가된다. 제 1 프로그램 케이스(case1)에서는, 더미 워드 라인(DWL)보다 상측에 위치하는 어떠한 워드 라인이 선택되더라도 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 제공된다. A first program case case1 in which a cutoff voltage Vco is always provided to the dummy word line DWL during a program operation of a memory cell located above the dummy word line DWL will be described first. In the first program case 1, the cell string may be program-prohibited according to a self-boosting method or a local self-boosting method. When the program is inhibited according to the self-boosting method, when the program voltage Vpgm is applied to the select word line WL <N>, the bit line BL and the string select line SSL may be used. A power supply voltage Vcc is provided. The pass voltage Vpass is provided to the unselected word lines, the ground voltage Vss is provided to the ground select line GSL, and the source line voltage V CSL is provided to the common source line CSL. A cutoff voltage Vco is provided to the dummy word line DWL. Here, even when the program voltage Vpgm is applied to the word line WL <N> adjacent to the dummy word line DWL, the cutoff voltage Vco is applied to the dummy word line DWL. Also, even when a word line not adjacent to the dummy word line DWL is selected to apply a program voltage, the cutoff voltage Vco is applied to the dummy word line DWL. In the first program case 1, the cutoff voltage Vco is provided to the dummy word line DWL even if any word line located above the dummy word line DWL is selected.

이어서, 본 발명의 제 1 프로그램 케이스(case1)는 로컬 셀프-부스팅(Local self boosting) 방식에 따라 프로그램 금지되는 경우에도 적용될 수 있다. 즉, 선택 워드 라인(WL<N+2>)에 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 시점에, 비트 라인(BL)과 스트링 선택 라인(SSL)으로는 전원 전압(Vcc)이 제공된다. 그리고 더미 워드 라 인과 인접한 워드 라인(WL<N>)을 포함한 비선택 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)이, 그리고 로컬 채널의 생성을 위해, 선택된 워드 라인(WL<N+2>)에 인접한 워드 라인(WL<N+1>)에는 접지 전압(Vss)이 제공된다. 접지 선택 라인(GSL)에는 접지 전압(Vss), 공통 소스 라인(CSL)에는 소스 라인 전압(VCSL)이 제공된다. 그리고 더미 워드 라인(DWL)으로는 차단 전압(Vco)이 제공된다. 여기서, 로컬 셀프-부스팅(Local self boosting) 방식은 설명의 편의를 위해 다양한 방식들 중 하나를 예시적으로 도시한 것이다. 프로그램 동작시, 어떠한 방식의 로컬 셀프-부스팅(Local self boosting) 방식이 사용되더라도 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 인가된다.Subsequently, the first program case 1 of the present invention may be applied even when the program is prohibited according to a local self boosting scheme. That is, when the program voltage Vpgm is applied to the select word line WL <N + 2>, the power supply voltage Vcc is provided to the bit line BL and the string select line SSL. Unselected word lines, including dummy word lines and adjacent word lines WL <N>, have a pass voltage Vpass and a word adjacent to the selected word line WL <N + 2> for generation of a local channel. The line WL <N + 1> is provided with a ground voltage Vss. A ground voltage Vss is provided to the ground select line GSL, and a source line voltage V CSL is provided to the common source line CSL. A cutoff voltage Vco is provided to the dummy word line DWL. Here, the local self boosting scheme is one example of various schemes for convenience of description. In the program operation, the cutoff voltage Vco is applied to the dummy word line DWL, regardless of any local self boosting scheme.

제 2 프로그램 케이스(case2)에서는, 프로그램을 위해서 선택되는 워드 라인이 더미 워드 라인(DWL)과 인접한 경우와 인접하지 않은 경우의 더미 워드 라인(DWL) 바이어스가 달라진다. 즉, 프로그램 전압(Vpgm)에 미치는 커플링 영향을 차단하기 위해 더미 워드 라인(DWL)에 인접한 워드 라인(DWL<N>)이 선택되는 경우에는 더미 워드 라인(DWL)에는 패스 전압(Vpass)이 제공된다. 부스팅되는 채널을 분리하기 위해 제공되는 차단 전압(Vco)은 프로그램 전압(Vpgm)에 비하여 상대적으로 낮기 때문에 선택 워드 라인(WL<N>)의 전위 상승에 영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 더미 워드 라인(DWL)에는 패스 전압(Vpass)이 인가된다. 그러나, 프로그램을 위해 선택되는 워드 라인이 더미 워드 라인(DWL)과 인접하지 않는 경우, 제 1 프로그램 케이스(case1)와 동일하게 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 제공된 다. 동시에, 비트 라인(BL)과 스트링 선택 라인(SSL)으로는 전원 전압(Vcc)이 제공된다. 그리고 비선택 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)이, 접지 선택 라인(GSL)에는 접지 전압(Vss), 공통 소스 라인(CSL)에는 소스 라인 전압(VCSL)이 제공된다. 제 2 프로그램 케이스(case2)에서도 셀프-부스팅(Self boosting) 방식에 따라, 또는 로컬 셀프-부스팅(Local self boosting) 방식에 따라 실시될 수 있다. 셀프-부스팅(Self boosting) 방식에 따라 프로그램 동작이 수행되는 경우, 더미 워드 라인(DWL)과 인접한 워드 라인(WL<N>)이 프로그램을 위해 선택되는 경우를 제외하고 더미 워드 라인(DWL)에는 차단 전압(Vco)이 제공된다. 이러한 더미 워드 라인(DWL)의 바이어스 조건은 로컬-셀프-부스팅(Local self boosting) 방식에서도 마찬가지이다. 즉, 선택 워드 라인(WL<N+2>)에 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 시점에, 비트 라인(BL)과 스트링 선택 라인(SSL)으로는 전원 전압(Vcc)이 제공된다. 그리고 더미 워드 라인(DWL)과 인접한 워드 라인(WL<N>)을 포함한 비선택 워드 라인들로는 패스 전압(Vpass)이, 로컬 채널의 생성을 위해, 선택된 워드 라인(WL<N+2>)에 인접한 워드 라인(WL<N+1>)에는 접지 전압(Vss)이 제공된다. 접지 선택 라인(GSL)에는 접지 전압(Vss), 공통 소스 라인(CSL)에는 소스 라인 전압(VCSL)이 제공된다. 그리고 더미 워드 라인(DWL)으로는 차단 전압(Vco)이 제공된다.In the second program case2, the bias of the dummy word line DWL when the word line selected for the program is adjacent to and not adjacent to the dummy word line DWL is different. That is, when the word line DWL <N> adjacent to the dummy word line DWL is selected to block the coupling effect on the program voltage Vpgm, the pass voltage Vpass is applied to the dummy word line DWL. Is provided. Since the blocking voltage Vco provided to separate the boosted channel is relatively low compared to the program voltage Vpgm, the potential increase of the select word line WL <N> may be affected. Therefore, a pass voltage Vpass is applied to the dummy word line DWL. However, when the word line selected for the program is not adjacent to the dummy word line DWL, the cutoff voltage Vco is provided to the dummy word line DWL similarly to the first program case1. At the same time, the power supply voltage Vcc is provided to the bit line BL and the string select line SSL. The pass voltage Vpass is provided to the unselected word lines, the ground voltage Vss is provided to the ground select line GSL, and the source line voltage V CSL is provided to the common source line CSL. The second program case 2 may also be implemented according to a self-boosting scheme or a local self-boosting scheme. When the program operation is performed according to a self-boosting method, the dummy word line DWL may be included in the dummy word line DWL except when the dummy word line DWL and the adjacent word line WL <N> are selected for the program. A cutoff voltage Vco is provided. The bias condition of the dummy word line DWL is the same in a local self-boosting method. That is, when the program voltage Vpgm is applied to the select word line WL <N + 2>, the power supply voltage Vcc is provided to the bit line BL and the string select line SSL. For the unselected word lines including the dummy word line DWL and the adjacent word line WL <N>, the pass voltage Vpass is applied to the selected word line WL <N + 2> to generate a local channel. The adjacent word line WL <N + 1> is provided with a ground voltage Vss. A ground voltage Vss is provided to the ground select line GSL, and a source line voltage V CSL is provided to the common source line CSL. A cutoff voltage Vco is provided to the dummy word line DWL.

도 14는 상술한 제 1 프로그램 케이스(case1)에 따른 프로그램 방법을 보여주는 순서도이다. 도 14을 참조하면, 프로그램이 시작되면, 프로그램 동작시 워드 라인들 및 더미 워드 라인(DWL)에 제공될 전압을 생성한다. 즉, 고전압 발생 기(350)는 차단 전압(Vco), 프로그램 전압(Vpgm), 패스 전압(Vpass)을 생성할 것이다(S110). 생성된 전압들이 선택 및 비선택 워드 라인들과 더미 워드 라인(DWL)에 제공된다. 프로그램 전압(Vpgm)은 선택 워드 라인으로, 패스 전압(Vpass)은 비선택 워드 라인들로, 그리고 차단 전압(Vco)은 더미 워드 라인으로 제공된다(S120). 이어서, 정상적인 프로그램 여부를 판단하기 위한 검증 동작이 이어진다. 선택된 메모리 셀들이 타깃 문턱 전압 이상으로 프로그램된 경우에는 선택 워드 라인에 대한 프로그램 동작은 종료된다. 그러나, 타깃 문턱 전압에 도달하지 못한 메모리 셀들이 존재하면, 재프로그램을 위한 단계(S110)로 복귀한다.14 is a flowchart illustrating a program method according to the first program case 1 described above. Referring to FIG. 14, when a program is started, voltages to be provided to word lines and a dummy word line DWL are generated during a program operation. That is, the high voltage generator 350 generates the cutoff voltage Vco, the program voltage Vpgm, and the pass voltage Vpass (S110). The generated voltages are provided to the selected and unselected word lines and the dummy word line DWL. The program voltage Vpgm is provided as a select word line, the pass voltage Vpass is provided as unselected word lines, and the cutoff voltage Vco is provided as a dummy word line (S120). Subsequently, a verification operation for determining whether the program is normal is followed. When the selected memory cells are programmed above the target threshold voltage, the program operation for the selected word line is terminated. However, if there are memory cells that do not reach the target threshold voltage, the process returns to step S110 for reprogramming.

도 15는 상술한 제 2 프로그램 케이스(case2)를 간략히 보여주는 순서도이다. 도 15를 참조하면, 더미 워드 라인(DWL)에 인접한 워드 라인으로 프로그램 전압이 인가되는 프로그램 동작의 경우, 더미 워드 라인(DWL)으로는 예외적으로 패스 전압(Vpass)이 제공된다. 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.15 is a flowchart briefly illustrating the above-described second program case case2. Referring to FIG. 15, in the case of a program operation in which a program voltage is applied to a word line adjacent to the dummy word line DWL, an exceptionally pass voltage Vpass is provided to the dummy word line DWL. In more detail,

프로그램 동작이 시작되면, 선택 워드 라인(WL<i>)의 위치(i)를 검출한다. 이러한 검출 동작은 선택 워드 라인(WL<i>)의 위치가 더미 워드 라인(DWL)과 인접한 워드 라인인지를 판단하기 위한 동작이다(S210). 만일, 선택 워드 라인(WL<i>)의 위치가 더미 워드 라인(DWL)에 인접한 워드 라인(WL<N>)과 동일 또는 더미 워드 라인(DWL)보다 하측에 위치하는 경우, 절차는 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되는 시점에 더미 워드 라인(DWL)으로는 패스 전압(Vpass)이 인가되는 단계로 이동한다. 그러나, 선택 워드 라인(WL<i>)의 위치가 더미 워드 라인(DWL)에 인접한 워드 라인(WL<N>)보다 상측(스트링 선택 라인 측)에 위치하는 경우, 절차는 프로그램 전 압(Vpgm)이 인가되는 시점에 더미 워드 라인(DWL)으로는 차단 전압(Vco)이 인가되는 단계로 이동한다(S220). When the program operation starts, the position i of the selection word line WL <i> is detected. The detection operation is an operation for determining whether the position of the selection word line WL <i> is a word line adjacent to the dummy word line DWL (S210). If the position of the select word line WL <i> is the same as the word line WL <N> adjacent to the dummy word line DWL or is located below the dummy word line DWL, the procedure is a program voltage. When (Vpgm) is applied to the dummy word line (DWL), the pass voltage (Vpass) is applied to the step. However, when the position of the selection word line WL <i> is located above (the string selection line side) than the word line WL <N> adjacent to the dummy word line DWL, the procedure is performed with the program voltage Vpgm. In operation S220, the blocking voltage Vco is applied to the dummy word line DWL.

선택 워드 라인(WL<i>)의 위치가 더미 워드 라인(DWL)에 인접한 워드 라인(WL<N>)과 동일 또는 하측에 위치하는 경우, 고전압 발생기(350)는 워드 라인 및 더미 워드 라인(DWL)으로 제공될 프로그램 전압(Vpgm) 및 패스 전압(Vpass)을 생성한다(S230). 생성된 프로그램 전압(Vpgm) 및 패스 전압(Vpass)이 선택 및 비선택 워드 라인들과 더미 워드 라인(DWL)에 제공된다. 프로그램 전압(Vpgm)은 선택 워드 라인으로, 패스 전압(Vpass)은 비선택 워드 라인들과 더미 워드 라인(DWL)으로 제공될 것이다(S240). 이어서, 정상적인 프로그램 여부를 판단하기 위한 검증 동작이 이어진다(S250). 선택된 메모리 셀들이 타깃 문턱 전압 이상으로 프로그램된 경우에는 선택 워드 라인에 대한 프로그램 동작은 종료된다. 그러나, 타깃 문턱 전압에 도달하지 못한 메모리 셀들이 존재하면, 재프로그램을 위한 단계(S230)로 복귀한다.When the position of the selection word line WL <i> is located at the same or lower side than the word line WL <N> adjacent to the dummy word line DWL, the high voltage generator 350 may include a word line and a dummy word line ( The program voltage Vpgm and the pass voltage Vpass to be provided to the DWL are generated (S230). The generated program voltage Vpgm and the pass voltage Vpass are provided to the selected and unselected word lines and the dummy word line DWL. The program voltage Vpgm may be provided to the selected word line, and the pass voltage Vpass may be provided to the unselected word lines and the dummy word line DWL (S240). Subsequently, a verification operation for determining whether the program is normal is followed (S250). When the selected memory cells are programmed above the target threshold voltage, the program operation for the selected word line is terminated. However, if there are memory cells that do not reach the target threshold voltage, the process returns to step S230 for reprogramming.

선택 워드 라인(WL<i>)의 위치가 더미 워드 라인(DWL)에 인접한 워드 라인(WL<N>)보다 상측에 위치하는 경우, 고전압 발생기(350)는 차단 전압(Vco), 프로그램 전압(Vpgm) 및 패스 전압(Vpass)을 생성한다(S260). 생성된 프로그램 전압(Vpgm) 및 패스 전압(Vpass)은 각각 선택 워드 라인과 비선택 워드 라인들에 제공된다. 그리고 차단 전압(Vco)은 더미 워드 라인(DWL)에 제공된다(S270). 이어서, 정상적인 프로그램 여부를 판단하기 위한 검증 동작이 이어진다(S280). 선택된 메모리 셀들이 타깃 문턱 전압 이상으로 프로그램된 경우에는 선택 워드 라인에 대한 프로그램 동작은 종료된다. 그러나, 타깃 문턱 전압에 도달하지 못한 메모리 셀들이 존재하면, 재프로그램을 위한 단계(S260)로 복귀한다.When the position of the selection word line WL <i> is located above the word line WL <N> adjacent to the dummy word line DWL, the high voltage generator 350 may include a cutoff voltage Vco and a program voltage ( Vpgm) and the pass voltage Vpass are generated (S260). The generated program voltage Vpgm and the pass voltage Vpass are provided to the selected word line and the unselected word lines, respectively. The cutoff voltage Vco is provided to the dummy word line DWL (S270). Subsequently, a verification operation for determining whether the program is normal is followed (S280). When the selected memory cells are programmed above the target threshold voltage, the program operation for the selected word line is terminated. However, if there are memory cells that do not reach the target threshold voltage, the process returns to step S260 for reprogramming.

이상에서 설명된 제 2 프로그램 케이스(case2)에 따르면, 더미 워드 라인(DWL)에 인접한 워드 라인(WL<N>)이 프로그램되는 경우, 더미 워드 라인(DWL)에는 패스 전압(Vpass)이 제공된다. 따라서, 더미 워드 라인(DWL)에 인가되는 상대적으로 낮은 차단 전압(Vco)에 의해 선택 워드 라인이 받는 커플링 효과를 차단할 수 있다.According to the second program case2 described above, when the word line WL <N> adjacent to the dummy word line DWL is programmed, a pass voltage Vpass is provided to the dummy word line DWL. . Therefore, the coupling effect of the selected word line may be blocked by the relatively low blocking voltage Vco applied to the dummy word line DWL.

도 16은 본 발명의 플래시 메모리 장치의 소거 동작시 바이어스 조건들을 예시적으로 보여주기 위한 표이다. 도 16을 참조하면 더미 워드 라인에 연결되는 더미 셀들은 제 1 소거 케이스(case1) 또는 제 2 소거 케이스(case2)에 따라 관리될 수 있다. 16 is a table for exemplarily illustrating bias conditions in an erase operation of a flash memory device of the present invention. Referring to FIG. 16, dummy cells connected to a dummy word line may be managed according to a first erase case case1 or a second erase case case2.

제 1 소거 케이스(case1)는 최상위 문턱 전압에 대응하는 스테이트로 프로그램된 상태를 유지하도록 더미 셀들의 소거 동작이 차단된다. 더미 셀들은 이미 최상위 문턱 전압에 대응하는 스테이트로 프로그램되어 있으며, 블록 소거 동작시, 더미 워드 라인(DWL)이 플로팅(Floating) 됨으로써 F-N 터널링에 의한 소거 동작이 차단될 수 있다.The erase operation of the dummy cells is blocked in the first erase case case1 to maintain a programmed state in a state corresponding to the highest threshold voltage. The dummy cells are already programmed to a state corresponding to the highest threshold voltage. During the block erase operation, the dummy word line DWL may be floated to block the erase operation by F-N tunneling.

제 2 소거 케이스(case2)는 블록 소거 동작시 더미 셀들이 메모리 셀들과 동시에 소거된 이후에 최상위 문턱 전압에 대응하는 스테이트로 프로그램되도록 관리하는 방법이다. 결국, 제 2 소거 케이스(case2)에 따르면, 더미 셀들은 소거 동작에 뒤따라 최상위 문턱 전압에 대응하는 스테이트로 프로그램된다. 즉, 제 2 소거 케이스(case2)에 따르면, 더미 셀의 소거 동작은 소거 동작에 그에 뒤따르는 프로그램 동작이 반드시 병행되어야 한다. The second erase case case2 is a method of managing the dummy cells to be programmed to a state corresponding to the highest threshold voltage after the dummy cells are erased simultaneously with the memory cells during the block erase operation. As a result, according to the second erase case case2, the dummy cells are programmed to a state corresponding to the highest threshold voltage following the erase operation. That is, according to the second erase case case2, the erase operation of the dummy cell must have a program operation following the erase operation.

도 17은 상술한 제 2 소거 케이스(case2)를 간략히 보여주는 순서도이다. 도 17을 참조하면, 블록 소거가 일차적으로 진행된다(S310). 블록 소거 동작에 뒤따라 반드시 더미 셀을 초기화하기 위한 더미 셀 프로그램 동작이 실시된다(S320). 더미 셀의 프로그램 동작에서도 더미 셀의 문턱 전압이 최상위 스테이트에 도달되었는지 판단하기 위한 검증 동작이 실시될 것이다(S330). 더미 셀 프로그램 동작이 정상적으로 수행된 것으로 검증 결과가 나오면, 더미 셀 초기화는 종료된다. 그러나, 더미 셀의 문턱 전압이 타깃 문턱 전압에 도달하지 못한 경우, 절차는 더미 셀을 재프로그램하기 위한 단계(S320)로 이동한다.  17 is a flowchart briefly illustrating the above-described second erase case case2. Referring to FIG. 17, block erase is first performed (S310). Following the block erase operation, a dummy cell program operation for initializing the dummy cell is necessarily performed (S320). In the program operation of the dummy cell, a verification operation for determining whether the threshold voltage of the dummy cell reaches the highest state will be performed (S330). When the verification result is that the dummy cell program operation is normally performed, the dummy cell initialization is terminated. However, if the threshold voltage of the dummy cell does not reach the target threshold voltage, the procedure moves to step S320 for reprogramming the dummy cell.

도 18은 본 발명의 더미 워드 라인(DWL)에 의한 채널 부스팅 효율을 높일 수 있는 차지 트랩형 플래시 메모리 장치의 스트링 단면(400)을 간략히 보여주는 도면이다. 도 18을 참조하면, 차지 트랩형 플래시 메모리 장치의 차지 트랩층(430)은 비도전성 물질로 형성된다. 차지 트랩층(430)은 산화막들(420, 440) 사이에 형성되며, 프로그램 동작시 F-N 터널링에 의해서 유입되는 전하가 차지 트랩층(430)에 포획됨으로써 데이터의 저장이 이루어진다. 프로그램 동작시, 프로그램 금지로 설정되는 스트링에서, 차단 전압(Vco)이 인가되는 더미 워드 라인(DWL)을 기준으로 채널들(Ch1, Ch2)이 분할된다. 분할된 채널들(Ch1, Ch2) 간의 차지 셰어링은 차단되며, 따라서, 부스팅된 제 2 채널(Ch2)의 전위는 유지될 수 있으며, 프로그램 디스터브 현상을 차단할 수 있다. 차지 트랩형 플래시 메모리 장치에서도 집적도가 증 가함에 따라 프로그램 디스터브 문제는 점점 심화될 수밖에 없다. 따라서, 워드 라인들 사이에 위치하는 더미 워드 라인(DWL)을 형성하여, 차지 셰어링 현상을 차단하기 위한 수단으로 사용할 수 있다. 여기서, 차지 트랩층(430)과 산화막들(420, 440)이 각각의 메모리 셀들에 대해서 연속적으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적일 뿐이다. 따라서, 어떠한 형태의 차지 트랩형 낸드 플래시 메모리 장치에서도 본 발명의 프로그램 방법 또는 프로그램 금지 방법의 적용이 가능하다. FIG. 18 is a diagram schematically illustrating a string cross section 400 of a charge trap type flash memory device capable of increasing channel boosting efficiency by a dummy word line DWL of the present invention. Referring to FIG. 18, the charge trap layer 430 of the charge trap type flash memory device is formed of a non-conductive material. The charge trap layer 430 is formed between the oxide layers 420 and 440, and data stored in the charge trap layer 430 is captured by charges introduced by F-N tunneling during the program operation. In the program operation, the channels Ch1 and Ch2 are divided based on the dummy word line DWL to which the cutoff voltage Vco is applied. Charge sharing between the divided channels Ch1 and Ch2 is blocked, and thus, the potential of the boosted second channel Ch2 can be maintained, and the program disturb can be blocked. In the case of charge trapping flash memory devices, as the degree of integration increases, the problem of program disturb is intensified. Therefore, the dummy word line DWL disposed between the word lines may be formed and used as a means for blocking the charge sharing phenomenon. Here, although the charge trap layer 430 and the oxide films 420 and 440 are shown to be continuously formed for the respective memory cells, this is merely exemplary. Therefore, the program method or the program prohibition method of the present invention can be applied to any type of charge trap type NAND flash memory device.

도 19는 본 발명에 따른 프로그램 동작을 수행하는 플래시 메모리 장치(520)를 포함하는 메모리 시스템(500)을 보여주는 블록도이다. 도 19를 참조하면, 본 발명에 따른 메모리 시스템(500)은 플래시 메모리 장치(520)와 메모리 컨트롤러(510)를 포함할 것이다. 플래시 메모리 장치(520)는 앞서 설명된 도 5 또는 도 11에 도시된 것들 중 어느 하나와 실질적으로 동일하며, 따라서 그것에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 메모리 컨트롤러(510)는 플래시 메모리 장치(520)를 제어하도록 구성될 것이다. 플래시 메모리 장치(520)와 메모리 컨트롤러(510)의 결합에 의해 메모리 카드 또는 반도체 디스크 장치(Solid State Disk: SSD)로 제공될 수 있을 것이다. 19 is a block diagram illustrating a memory system 500 including a flash memory device 520 for performing a program operation according to the present invention. Referring to FIG. 19, a memory system 500 according to the present invention may include a flash memory device 520 and a memory controller 510. The flash memory device 520 is substantially the same as any of those shown in FIG. 5 or 11 described above, and thus a detailed description thereof will be omitted. The memory controller 510 may be configured to control the flash memory device 520. The combination of the flash memory device 520 and the memory controller 510 may be provided as a memory card or a solid state disk (SSD).

SRAM(511)은 프로세싱 유닛(512)의 동작 메모리로써 사용된다. 호스트 인터페이스(513)는 메모리 시스템(500)과 접속되는 호스트의 데이터 교환 프로토콜을 구비한다. 에러 정정 블록(514)은 플래시 메모리 장치(520)로부터 독출된 데이터에 포함되는 에러를 검출 및 정정한다. 메모리 인터페이스(514)는 본 발명의 플래시 메모리 장치(520)와 인터페이싱 한다. 프로세싱 유닛(512)은 메모리 컨트롤러(510) 의 데이터 교환을 위한 제반 제어 동작을 수행한다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 메모리 시스템(500)은 호스트(Host)와의 인터페이싱을 위한 코드 데이터를 저장하는 ROM(미도시됨) 등이 더 제공될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. 플래시 메모리 장치(520)는 복수의 플래시 메모리 칩들로 구성되는 멀티-칩 패키지로 제공될 수도 있다. The SRAM 511 is used as the operating memory of the processing unit 512. The host interface 513 includes a data exchange protocol of a host that is connected to the memory system 500. The error correction block 514 detects and corrects an error included in data read from the flash memory device 520. The memory interface 514 interfaces with the flash memory device 520 of the present invention. The processing unit 512 performs various control operations for exchanging data of the memory controller 510. Although not shown in the drawings, the memory system 500 according to the present invention may further be provided with a ROM (not shown) for storing code data for interfacing with a host, and the like. Self-explanatory to those who have learned. The flash memory device 520 may be provided in a multi-chip package composed of a plurality of flash memory chips.

이상의 본 발명의 메모리 시스템(500)에 따르면, 고집적화에 따라서 발생하는 프로그램 디스터브 특성을 획기적으로 개선하여 고용량, 고신뢰성을 갖는 저장 매체로 제공될 수 있다. 특히, 최근 활발히 연구되고 있는 반도체 디스크 장치(Solid State Disk: 이하 SSD)와 같은 메모리 시스템에서 본 발명의 플래시 메모리 장치가 구비될 수 있다. 이 경우, 메모리 컨트롤러(510)는 USB, MMC, PCI-E, SATA, PATA, SCSI, ESDI, 그리고 IDE 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 하나를 통해 외부(예를 들면, 호스트)와 통신하도록 구성될 것이다.According to the memory system 500 of the present invention, it is possible to provide a storage medium having high capacity and high reliability by drastically improving the program disturb characteristic generated due to high integration. In particular, the flash memory device of the present invention may be provided in a memory system such as a solid state disk (SSD), which is being actively studied recently. In this case, the memory controller 510 may be configured to communicate with an external (eg, host) via one of a variety of interface protocols such as USB, MMC, PCI-E, SATA, PATA, SCSI, ESDI, IDE, and the like. will be.

플래시 메모리 장치는 전력이 차단되어도 저장된 데이터를 유지할 수 있는 불휘발성 메모리 장치이다. 셀룰러 폰, PDA 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔, 그리고 MP3P와 같은 모바일 장치들의 사용 증가에 따라, 플래시 메모리 장치는 데이터 스토리지로서 뿐만 아니라 코드 스토리지로서 널리 사용된다. 플래시 메모리 장치는, 또한, HDTV, DVD, 라우터, 그리고 GPS와 같은 홈 애플리케이션에 사용될 수 있다. The flash memory device is a nonvolatile memory device that can retain stored data even when power is cut off. With the increasing use of mobile devices such as cellular phones, PDA digital cameras, portable game consoles, and MP3Ps, flash memory devices are widely used not only as data storage but also as code storage. Flash memory devices may also be used in home applications such as HDTVs, DVDs, routers, and GPS.

도 20에는 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치(612)를 포함한 컴퓨팅 시스템(600)이 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템(600)은 시스 템 버스(660)에 전기적으로 연결된 마이크로프로세서(620), 램(630), 사용자 인터페이스(640), 베이스밴드 칩셋(Baseband chipset)과 같은 모뎀(650) 및 메모리 시스템(610)을 포함한다. 메모리 시스템(610)은 메모리 컨트롤러(611), 그리고 플래시 메모리 장치(612)를 포함한다. 플래시 메모리 장치(612)는 도 5 또는 도 11에 도시된 것들 중 어느 하나와 실질적으로 동일하게 구성될 것이다. 플래시 메모리 장치(612)에는 마이크로프로세서(620)에 의해서 처리된/처리될 N-비트 데이터(N은 1 또는 그보다 큰 정수)가 메모리 컨트롤러(611)를 통해 저장될 것이다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템이 모바일 장치인 경우, 컴퓨팅 시스템의 동작 전압을 공급하기 위한 배터리(미도시됨)가 추가적으로 제공될 것이다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템에는 응용 칩셋(Application chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor: CIS), 모바일 디램, 등이 더 제공될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. 메모리 컨트롤러(611)와 플래시 메모리 장치(612)는, 예를 들면, 데이터를 저장하는 데 불휘발성 메모리를 사용하는 SSD(Solid State Drive/Disk)를 구성할 수 있다.20 schematically shows a computing system 600 including a flash memory device 612 in accordance with the present invention. Computing system 600 according to the present invention includes a modem 650 such as a microprocessor 620, a RAM 630, a user interface 640, a baseband chipset electrically connected to the system bus 660. And a memory system 610. The memory system 610 includes a memory controller 611 and a flash memory device 612. The flash memory device 612 may be configured substantially the same as any of those shown in FIG. 5 or 11. The flash memory device 612 may store, via the memory controller 611, N-bit data (N is an integer of 1 or larger) to be processed / processed by the microprocessor 620. If the computing system according to the present invention is a mobile device, a battery (not shown) for supplying an operating voltage of the computing system will be further provided. Although not shown in the drawings, the computing system according to the present invention may further be provided with an application chipset, a camera image processor (CIS), a mobile DRAM, and the like. Self-explanatory to those who have learned. The memory controller 611 and the flash memory device 612 may configure, for example, a solid state drive / disk (SSD) that uses a nonvolatile memory to store data.

본 발명에 따른 플래시 메모리 장치 그리고/또는 메모리 컨트롤러는 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치 그리고/또는 메모리 컨트롤러는 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 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.The flash memory device and / or the memory controller according to the present invention may be mounted using various types of packages. For example, the flash memory device and / or the memory controller according to the present invention may be a package on package (PoP), 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), It can be implemented using packages such as Wafer-Level Processed Stack Package (WSP), or the like.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 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 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 종래기술에 따른 블록별 스트링과 워드 라인 배열을 보여주는 회로도;1 is a circuit diagram showing a block-by-block string and word line arrangement according to the prior art;

도 2는 도 1의 비선택 스트링에서의 차지 셰어링을 설명하는 단면도;FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating charge sharing in the unselected string of FIG. 1; FIG.

도 3은 차지 셰어링에 따르는 프로그램 금지된 셀의 채널 전압 강하를 설명하기 위한 파형도;3 is a waveform diagram illustrating channel voltage drop of a program inhibited cell according to charge sharing;

도 4는 본 발명의 더미 워드 라인을 보여주는 회로도;4 is a circuit diagram showing a dummy word line of the present invention;

도 5는 본 발명의 더미 워드 라인의 추가에 따르는 제어 스킴을 설명하는 블록도;5 is a block diagram illustrating a control scheme in accordance with the addition of a dummy word line of the present invention;

도 6은 본 발명의 더미 셀 프로그램을 설명하는 도면;6 illustrates a dummy cell program of the present invention;

도 7은 본 발명의 더미 워드 라인을 포함하는 메모리 블록의 바이어스 조건을 설명하는 표;7 is a table for explaining bias conditions of a memory block including a dummy word line of the present invention;

도 8은 본 발명의 소거 동작을 설명하는 흐름도.8 is a flowchart illustrating an erase operation of the present invention.

도 9는 본 발명의 더미 워드 라인을 보여주는 회로도;9 is a circuit diagram showing a dummy word line of the present invention;

도 10은 본 발명의 더미 워드 라인에 의한 채널 영역의 분리 효과를 보여주는 도면;10 is a view showing a separation effect of a channel region by a dummy word line of the present invention;

도 11은 본 발명의 더미 워드 라인에 의한 채널 영역의 분리 효과를 보여주는 또 다른 도면;FIG. 11 is another view showing the effect of separating channel regions by dummy word lines of the present invention; FIG.

도 12는 본 발명의 프로그램 동작을 수행하기 위한 플래시 메모리 장치를 보여주는 블록도;12 is a block diagram showing a flash memory device for performing the program operation of the present invention;

도 13은 본 발명의 프로그램 방법의 실시예들을 보여주는 표;13 is a table showing embodiments of the program method of the present invention;

도 14는 본 발명의 프로그램 방법의 제 1 실시예를 보여주는 순서도;14 is a flowchart showing a first embodiment of the program method of the present invention;

도 15는 본 발명의 프로그램 방법의 제 2 실시예를 보여주는 순서도;15 is a flowchart showing a second embodiment of the program method of the present invention;

도 16은 더미 셀의 문턱 전압 유지를 위한 소거 동작들을 보여주는 표;16 is a table showing erase operations for maintaining a threshold voltage of a dummy cell;

도 17은 더미 셀의 프로그램을 보여주는 순서도;17 is a flow chart showing a program of a dummy cell;

도 18은 본 발명의 더미 셀을 포함하는 차지 트랩형 플래시 메모리 장치의 셀 스트링 단면을 보여주는 도면;18 is a cross sectional view showing a cell string of a charge trap type flash memory device including a dummy cell of the present invention;

도 19는 본 발명의 플래시 메모리 장치를 구비하는 메모리 시스템을 보여주는 블록도;19 is a block diagram showing a memory system including a flash memory device of the present invention;

도 20은 본 발명의 메모리 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도.20 is a block diagram illustrating a computing system including the memory system of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 프로그램 선택 메모리 셀 20, 30 : 프로그램 금지 스트링10: program selection memory cell 20, 30: program inhibit string

110 : 퓨즈 박스 120 : 어드레스 버퍼110: fuse box 120: address buffer

130 : 프리 디코더 140 : 제어부130: pre decoder 140: control unit

150 : X-디코더 160 : 드라이버150: X-decoder 160: driver

170 : 메모리 블록 180 : 페이지 버퍼단 170: memory block 180: page buffer stage

310 : 셀 어레이 320 : 행-디코더310: cell array 320: row-decoder

330 : 페이지 버퍼330: page buffer

340 : 더미 워드 라인 위치 정보 스토리지340: Dummy Word Line Location Information Storage

350 : 제어부 360 : 고전압 발생기350 control unit 360 high voltage generator

410, 412, 413, 414 : 워드 라인 411 : 더미 워드 라인410, 412, 413, 414: word line 411: dummy word line

420, 440 : 산화막 430 : 전하 트랩층420 and 440 oxide film 430 charge trap layer

510 : 메모리 컨트롤러 511 : 에스램510: memory controller 511: SRAM

512 : 프로세싱 유닛 513 : 호스트 인터페이스512: processing unit 513: host interface

514 : 에러 정정 블록 515 : 메모리 인터페이스514: error correction block 515: memory interface

520 : 플래시 메모리 장치 610 : 메모리 시스템520: flash memory device 610: memory system

611 : 메모리 컨트롤러 612 : 플래시 메모리 장치611: memory controller 612: flash memory device

620 : 마이크로프로세서 630 : 램620: microprocessor 630: RAM

640 : 사용자 인터페이스 650 : 모뎀640: user interface 650: modem

660 : 시스템 버스660: system bus

Claims (24)

비트 라인에 연결되는 선택 트랜지스터;A select transistor coupled to the bit line; 상기 선택 트랜지스터와 직렬로 연결된 복수의 메모리 셀들; 및A plurality of memory cells connected in series with the selection transistor; And 상기 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 포함하되,At least one dummy cell positioned between the plurality of memory cells, 상기 더미 셀은 상기 더미 셀과 상기 선택 트랜지스터 사이에 위치하는 메모리 셀의 프로그램 동작시에 차단(Turn-off)되는 불휘발성 메모리 장치.And the dummy cell is turned off during a program operation of a memory cell positioned between the dummy cell and the selection transistor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 더미 셀은 최상위 상태에 대응하는 문턱 전압을 갖는 불휘발성 메모리 장치.The dummy cell has a threshold voltage corresponding to a highest state. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프로그램 동작시, 상기 비트 라인으로는 전원 전압(Vcc)이 제공되는 불휘발성 메모리 장치.And a power supply voltage Vcc is provided to the bit line during the program operation. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 프로그램 동작시, 상기 더미 셀의 게이트로는 패스 전압(Vpass)보다 낮은 차단 전압이 제공되는 불휘발성 메모리 장치.And a blocking voltage lower than a pass voltage Vpass is provided to the gate of the dummy cell during the program operation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 소거 동작시, 상기 더미 셀의 게이트는 플로팅(Floating)되는 불휘발성 메모리 장치.The gate of the dummy cell is floating during an erase operation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 더미 셀은 소거 동작 이후에 최상위 상태에 대응하는 문턱 전압으로 프로그램되는 불휘발성 메모리 장치.And the dummy cell is programmed to a threshold voltage corresponding to a highest state after an erase operation. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 복수의 메모리 셀들은 낸드형 플래시 메모리 셀들로 형성되는 불휘발성 메모리 장치.And the plurality of memory cells are formed of NAND flash memory cells. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 더미 셀은 상기 더미 셀과 상기 선택 트랜지스터 사이에 위치하지 않는 메모리 셀의 프로그램 동작시에 턴-온(Turn-on)되는 불휘발성 메모리 장치.And the dummy cell is turned on during a program operation of a memory cell not located between the dummy cell and the selection transistor. 비트 라인에 연결되는 선택 트랜지스터; A select transistor coupled to the bit line; 상기 선택 트랜지스터와 직렬로 연결된 복수의 메모리 셀들; 및A plurality of memory cells connected in series with the selection transistor; And 상기 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 포함하 되,At least one dummy cell positioned between the plurality of memory cells, 프로그램 동작시, 상기 더미 셀은 상기 복수의 메모리 셀들 중 프로그램되는 메모리 셀의 위치에 따라 선택적으로 차단(Turn-off)되는 불휘발성 메모리 장치. The dummy cell is selectively turned off according to a position of a memory cell to be programmed among the plurality of memory cells during a program operation. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 프로그램되는 메모리 셀이 상기 더미 셀과 상기 선택 트랜지스터 사이에 위치하는 경우, 상기 더미 셀은 차단(Turn-off)되는 불휘발성 메모리 장치.And when the memory cell being programmed is located between the dummy cell and the selection transistor, the dummy cell is turned off. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 프로그램되는 메모리 셀이 상기 더미 셀과 상기 선택 트랜지스터 사이에 위치하며 상기 더미 셀에 인접한 경우, 상기 더미 셀은 턴-온(Trun-on)되는 불휘발성 메모리 장치. And the dummy cell is turned on when the memory cell being programmed is located between the dummy cell and the selection transistor and adjacent to the dummy cell. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 프로그램되는 메모리 셀이 상기 더미 셀과 상기 선택 트랜지스터 사이에 위치하지 않는 경우, 상기 더미 셀은 턴-온(Turn-on)되는 불휘발성 메모리 장치. And when the programmed memory cell is not located between the dummy cell and the selection transistor, the dummy cell is turned on. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 더미 셀은 최상위 상태에 대응하는 문턱 전압을 갖는 불휘발성 메모리 장치.The dummy cell has a threshold voltage corresponding to a highest state. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 더미 셀이 턴-온(Turn-on)되기 위하여 상기 더미 셀의 게이트로는 패스 전압(Vpass)이 제공되는 불휘발성 메모리 장치.And a pass voltage (Vpass) is provided to a gate of the dummy cell so that the dummy cell is turned on. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 더미 셀이 차단(Turn-off)되기 위하여 상기 더미 셀의 게이트로는 상기 패스 전압(Vpass)보다 낮은 차단 전압이 제공되는 불휘발성 메모리 장치.And a blocking voltage lower than the pass voltage Vpass is provided to a gate of the dummy cell so that the dummy cell is turned off. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 더미 셀은 2개 이상의 메모리 셀로 구성되는 불휘발성 메모리 장치.The dummy cell is composed of two or more memory cells. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 소거 동작시, 상기 더미 셀의 게이트는 플로팅(Floating)되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 장치.And a gate of the dummy cell is floating during an erase operation. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 더미 셀은 소거 동작 이후에 최상위 상태에 대응하는 문턱 전압으로 프로그램되는 불휘발성 메모리 장치.And the dummy cell is programmed to a threshold voltage corresponding to a highest state after an erase operation. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 복수의 메모리 셀들은 낸드형 플래시 메모리 셀들로 형성되는 불휘발성 메모리 장치.And the plurality of memory cells are formed of NAND flash memory cells. 불휘발성 메모리 장치의 프로그램 방법에 있어서:In the method of programming a nonvolatile memory device: (a) 프로그램 금지된 셀 스트링의 채널을 플로팅(Floating)하는 단계; 및(a) floating a channel of a program inhibited cell string; And (b) 상기 플로팅된 채널을 복수의 채널 영역들로 부스팅하는 단계를 포함하되,(b) boosting the floated channel into a plurality of channel regions, wherein 상기 복수의 채널 영역들은 상기 셀 스트링에 포함되는 복수의 메모리 셀들 사이에 위치하는 적어도 하나의 더미 셀을 차단함으로써 분리되는 것을 특징으로 하는 프로그램 방법. And the plurality of channel regions are separated by blocking at least one dummy cell positioned between a plurality of memory cells included in the cell string. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 더미 셀은 최상위 상태에 대응하는 문턱 전압을 갖는 것을 특징으로 하는 프로그램 방법.And the dummy cell has a threshold voltage corresponding to a highest state. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 (b) 단계에서, 상기 더미 셀의 게이트로는 패스 전압(Vpass)보다 낮은 차단 전압이 제공되는 프로그램 방법.In the step (b), a blocking voltage lower than a pass voltage (Vpass) is provided to the gate of the dummy cell. 불휘발성 메모리 장치; 및Nonvolatile memory devices; And 상기 불휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 메모리 컨트롤러를 포함하되, 상기 불휘발성 메모리 장치는 청구항 1에 기재된 불휘발성 메모리 장치인 것을 특징으로 하는 메모리 시스템.And a memory controller for controlling the nonvolatile memory device, wherein the nonvolatile memory device is a nonvolatile memory device according to claim 1. 불휘발성 메모리 장치; 및Nonvolatile memory devices; And 상기 불휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 메모리 컨트롤러를 포함하되, 상기 불휘발성 메모리 장치는 청구항 9에 기재된 불휘발성 메모리 장치인 것을 특징으로 하는 메모리 시스템.And a memory controller for controlling the nonvolatile memory device, wherein the nonvolatile memory device is a nonvolatile memory device according to claim 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110135693A (en) * 2010-06-11 2011-12-19 삼성전자주식회사 Nonvolatile memory device comprising dummy memory cell and program method thereof
CN110021329A (en) * 2018-01-08 2019-07-16 三星电子株式会社 Memory device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10157680B2 (en) * 2015-12-22 2018-12-18 Sandisk Technologies Llp Sub-block mode for non-volatile memory

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2624818B2 (en) * 1989-02-23 1997-06-25 株式会社東芝 Nonvolatile semiconductor memory device
JPH06150661A (en) * 1992-11-09 1994-05-31 Kawasaki Steel Corp Semiconductor memory device
KR100784862B1 (en) * 2006-01-09 2007-12-14 삼성전자주식회사 Flash memory device having dummy cell
KR101297283B1 (en) * 2006-07-10 2013-08-19 삼성전자주식회사 Non-volatile memory device with nand cell strings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110135693A (en) * 2010-06-11 2011-12-19 삼성전자주식회사 Nonvolatile memory device comprising dummy memory cell and program method thereof
US8804417B2 (en) 2010-06-11 2014-08-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory device including dummy memory cell and program method thereof
CN110021329A (en) * 2018-01-08 2019-07-16 三星电子株式会社 Memory device

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