KR20090124291A - Non-volatile memory device and program method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile memory device and a program method thereof.
반도체 메모리 장치는 크게 휘발성 메모리 장치(Volatile memory device)와 불휘발성 메모리 장치(Nonvolatile mmory device)로 구분된다.Semiconductor memory devices are largely classified into volatile memory devices and nonvolatile memory devices.
휘발성 메모리 장치는 읽고 쓰는 속도가 빠르지만 전원 공급이 차단되면 저장하고 있던 데이터가 소멸되는 단점이 있다. 휘발성 메모리 장치로는 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic Random Access Memory), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) 등이 있다. Volatile memory devices read and write quickly, but they lose their stored data when their power supplies are interrupted. Volatile memory devices include static random access memory (SRAM), dynamic random access memory (DRAM), and synchronous dynamic random access memory (SDRAM).
불휘발성 메모리 장치는 전원 공급이 차단되어도 저장하고 있던 데이터가 소멸되지 않는다. 불휘발성 메모리 장치로는 ROM(Read-only Memory), PROM(Programmable Read-only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-only Memory), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), RRAM(Resistive Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등이 있다. In the nonvolatile memory device, stored data is not lost even when the power supply is cut off. Nonvolatile memory devices include read-only memory (ROM), programmable read-only memory (PROM), erasable programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable programmable read-only memory (EPROM), flash memory devices, and PRAM ( Phase-change Random Access Memory (MRAM), Magnetic Random Access Memory (MRAM), Resistive Random Access Memory (RRAM), Ferroelectric Random Access Memory (FRAM), and the like.
불휘발성 메모리들 중에서도 플래시 메모리는 전기적으로 셀의 데이터를 일괄적으로 소거하는 기능을 가지고 있기 때문에 컴퓨터 및 메모리 카드 등에 널리 사용되고 있다. Among nonvolatile memories, flash memory is widely used in computers and memory cards because it has a function of electrically erasing data of cells.
플래시 메모리는 메모리 셀과 비트 라인의 연결 상태에 따라 노어(NOR)형과 낸드(NAND)형으로 구분된다. 노어형 플래시 메모리는 1개의 비트 라인에 2개 이상의 셀 트랜지스터가 병렬로 연결된 형태로서, 채널 핫 일렉트론(Channel Hot Electron) 방식을 사용하여 데이터를 저장하고, F-N 터널링(Fowler-Nordheim tunneling) 방식을 사용하여 데이터를 소거한다. 반면에, 낸드형 플래시 메모리는 1개의 비트 라인에 2개 이상의 셀 트랜지스터가 직렬로 연결된 형태로서, F-N 터널링 방식을 사용하여 데이터를 저장 및 소거한다. 노어형 플래시 메모리는 전류 소모가 크기 때문에 고집적화에는 불리하지만, 고속화에 용이하게 대처할 수 있는 장점이 있다. 반면, 낸드형 플래시 메모리는 노어형 플래시 메모리에 비해 적은 셀 전류를 사용하기 때문에 고집적화에 유리한 장점이 있다.Flash memories are classified into NOR and NAND types according to connection states of memory cells and bit lines. NOR flash memory is a form in which two or more cell transistors are connected in parallel to one bit line. The NOR flash memory stores data using a Channel Hot Electron method and uses a Fowler-Nordheim tunneling method. Clear the data. On the other hand, a NAND flash memory has two or more cell transistors connected in series to one bit line, and stores and erases data using F-N tunneling. NOR flash memory is disadvantageous for high integration because of the large current consumption, but has the advantage of easily coping with high speed. On the other hand, the NAND flash memory uses less cell current than the NOR flash memory, which is advantageous for high integration.
낸드형 플래시 메모리의 메모리 셀에 데이터를 프로그램하기 위해서는, 선택된 메모리 셀의 워드 라인으로 고전압(예를 들면, 20V)을 인가한다. 낸드형 플래시 메모리 장치에 있어서, 프로그램되는 동안 선택된 메모리 셀의 문턱 전압은 더 높은 레벨로 변화되는 반면, 비선택된 메모리 셀들의 문턱 전압들은 변화되지 않는다. 프로그램되는 메모리 셀과 동일 워드 라인에 연결되는 비선택된 메모리 셀들이 프로그램되지 않도록 바이어스 조건을 제공하는 동작을 프로그램 금지(program inhibition)라 한다. 비선택된 메모리 셀들의 채널 전위(channel potential)를 상승시켜 전하 저장층에 인가되는 전계의 세기를 감소시킴으로써 F-N 터널링 현상을 차단한다. 선택된 워드 라인에 연결된 비선택 메모리 셀에 대한 의도하지 않은 프로그램을 '프로그램 디스터브(program disturb)'라 한다. 프로그램 디스터브를 방지하기 위한 기술로, 셀프 부스팅(self-boosting) 방식을 이용한 프로그램 금지 방법과, 로컬 셀프 부스팅(local self-boosting) 방식을 이용한 프로그램 금지 방법이 있다. In order to program data into a memory cell of a NAND flash memory, a high voltage (for example, 20V) is applied to a word line of a selected memory cell. In a NAND flash memory device, the threshold voltage of a selected memory cell is changed to a higher level while being programmed, while the threshold voltages of unselected memory cells are not changed. An operation of providing a bias condition so that unselected memory cells connected to the same word line as the memory cell to be programmed is not programmed is referred to as program inhibition. The channel potential of the unselected memory cells is raised to reduce the strength of the electric field applied to the charge storage layer, thereby blocking the F-N tunneling phenomenon. An unintended program for an unselected memory cell connected to a selected word line is called program disturb. As a technique for preventing program disturb, there are a program banning method using a self-boosting method and a program banning method using a local self-boosting method.
셀프-부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법은 U.S. Patent No. 5,677,873에 "METHOD OF PROGRAMMING FLASH EEPROM INTEGRATED CIRCUIT MEMORY DEVICES TO PREVENT INADVERTENT PROGRAMMING OF NONDESIGNATED NAND MEMORY CELLS THEREIN"라는 제목으로, 그리고 U.S. Patent No. 5,991,202에 "METHOD FOR REDUCING PROGRAM DISTURB DURING SELF - BOOSTING IN A NAND FLASH MEMORY"라는 제목으로 기술되어 있고, 본 출원의 레퍼런스에 포함된다.A program method using a self-boosting method is described in US Patent No. " METHOD OF at 5,677,873 PROGRAMMING FLASH EEPROM INTEGRATED CIRCUIT MEMORY DEVICES TO PREVENT INADVERTENT PROGRAMMING OF NONDESIGNATED NAND MEMORY CELLS THEREIN "in the title, and in US Patent No. 5,991,202" METHOD FOR REDUCING PROGRAM DISTURB DURING SELF - BOOSTING IN A NAND FLASH MEMORY ", which is incorporated herein by reference.
셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 회로도가 도 1에 도시되어 있고, 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 파형도가 도 2에 도시되어 있다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기로 한다.A circuit diagram for describing a program method using a self-boosting method is shown in FIG. 1, and a waveform diagram for explaining a program method using a self-boosting method is shown in FIG. 2. Hereinafter, a program method using a self-boosting method will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
접지 선택 트랜지스터(GST)의 게이트 즉, 접지 선택 라인(GSL)에 0V의 전압을 인가함으로써 그라운드 경로가 차단된다. 선택 비트 라인(예를 들면, BL0)에는 프로그램 전압으로서 0V의 전압이 인가되고, 비선택 비트 라인(예를 들면, BL1)에는 프로그램 금지 전압으로서 전원 전압(Vcc)이 인가된다. 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 게이트 즉, 스트링 선택 라인(SSL)에는 전원 전압(Vcc)이 인가된다. 이는 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 소스가 (Vcc-Vth)(Vth는 스트링 선택 트랜지스터의 문턱 전압)까지 충전된 후 스트링 선택 트랜지스터(SST)가 셧-오프되게 한다.The ground path is blocked by applying a voltage of 0 V to the gate of the ground select transistor GST, that is, the ground select line GSL. A voltage of 0 V is applied to the selection bit line (e.g., BL0), and a power supply voltage Vcc is applied as a program prohibition voltage to the unselected bit line (e.g., BL1). A power supply voltage Vcc is applied to the gate of the string select transistor SST, that is, the string select line SSL. This causes the string select transistor SST to shut off after the source of the string select transistor SST is charged to (Vcc-Vth) (Vth is the threshold voltage of the string select transistor).
그 후, 도 2의 t1 시간 동안 모든 워드 라인들(WL0~WLm-1)에는 패스 전압(Vpass)이 공급된다. t2 시간 동안, 선택 워드 라인(예를 들면, WL0)에는 프로그램 전압(Vpgm)이 인가되고 비선택 워드 라인들(예를 들면, WL1~WLm-1)에는 패스 전압(Vpass)이 계속해서 공급될 것이다. 이러한 바이어스 조건에 의하면, 프로그램 금지된 메모리 셀, 예를 들면, 워드 라인(WL0)과 비트 라인(BL1)의 교차 영역에 위치한 메모리 셀(M0)의 채널 전압이 부스팅된다. 이는 프로그램 금지된 메모리 셀의 플로팅 게이트와 채널 사이에 F-N 터널링이 생기지 않게 하며, 그 결과 프로그램 금지된 메모리 셀이 초기의 소거 상태로 유지된다. t3 구간 동안에는, 워드 라인들(WL0~WLm-1)에 인가된 전압들이 방전된다. Thereafter, the pass voltage Vpass is supplied to all the word lines WL0 to WLm-1 during the time t1 of FIG. 2. During the t2 time, the program voltage Vpgm is applied to the selected word line (eg, WL0) and the pass voltage Vpass is continuously supplied to the unselected word lines (eg, WL1 to WLm-1). will be. According to this bias condition, the channel voltage of the program inhibited memory cell, for example, the memory cell M0 located at the intersection of the word line WL0 and the bit line BL1, is boosted. This prevents F-N tunneling between the floating gate and the channel of the program inhibited memory cell, resulting in the program inhibited memory cell being kept in an initial erase state. During the t3 period, voltages applied to the word lines WL0 to WLm-1 are discharged.
그러나, 이러한 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법에 따르면, 프로그램 금지된 메모리 셀의 채널 전압이 낮아짐에 따라 프로그램 금지된 메모리 셀이 프로그램되는 프로그램 디스터브(program disturb)가 유발될 수 있다. However, according to the program method using the self-boosting scheme, as the channel voltage of the program inhibited memory cell is lowered, program disturb in which the program inhibited memory cell is programmed may be caused.
프로그램 디스터브를 방지하기 위한 다른 기술은 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법이다. 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법은 U.S. Patent No. 5,715,194에 "BIAS SCHEME OF PROGRAM INHIBIT FOR RANDOM PROGRAMMING IN A NAND FLASH MEMORY"라는 제목으로, U.S.Patent No. 6,061,270에 "METHOD FOR PROGRAMMING A NON - VOLATILE MEMORY DEVICE WITH PROGRAM DISTURB CONTROL"라는 제목으로, 그리고 U.S.Patent No. 6,930,921에 "NAND TYPE FLASH EEPROM IN WHICH SEQUENTIAL PROGRAMMING PROCESS IS PERFORMED BY USING DIFFERENT INTERMEDIATE VOLTAGES"라는 제목으로 게재되어 있으며, 본 발명의 레퍼런스에 포함된다. Another technique for preventing program disturb is a program method using a local self-boosting method. The program method using the local self-boosting method is described in US Patent No. 5,715,194 " BIAS SCHEME OF PROGRAM INHIBIT FOR RANDOM PROGRAMMING IN A NAND FLASH MEMORY ", USPatent No. 6,061,270" METHOD FOR PROGRAMMING A NON - VOLATILE MEMORY DEVICE WITH PROGRAM DISTURB CONTROL "and US Pat. No. 6,930,921" NAND TYPE FLASH EEPROM IN WHICH SEQUENTIAL PROGRAMMING PROCESS IS PERFORMED BY USING DIFFERENT INTERMEDIATE VOLTAGES ", which are incorporated herein by reference.
로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 회로도가 도 3에 도시되어 있고, 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 파형도가 도 4에 도시되어 있다. 이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 개략적으로 설명하기로 한다. A circuit diagram for describing a program method using a local self boosting method is shown in FIG. 3, and a waveform diagram for explaining a program method using a local self boosting method is shown in FIG. 4. Hereinafter, a program method using a local self-boosting method will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
접지 선택 트랜지스터(GST)의 게이트 즉, 접지 선택 라인(GSL)에 0V의 전압을 인가함으로써 그라운드 경로가 차단된다. 선택 비트 라인(예를 들면, BL0)에는 프로그램 전압으로서 0V의 전압이 인가되고, 비선택 비트 라인(예를 들면, BL1)에는 프로그램 금지 전압으로서 전원 전압(Vcc)이 인가된다. 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 게이트 즉, 스트링 선택 라인(SSL)에는 전원 전압(Vcc)이 인가된다. 이는 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 소스가 (Vcc-Vth)(Vth는 스트링 선택 트랜지스터의 문턱 전압)까지 충전된 후 스트링 선택 트랜지스터(SST)가 셧-오프되게 한다. The ground path is blocked by applying a voltage of 0 V to the gate of the ground select transistor GST, that is, the ground select line GSL. A voltage of 0 V is applied to the selection bit line (e.g., BL0), and a power supply voltage Vcc is applied as a program prohibition voltage to the unselected bit line (e.g., BL1). A power supply voltage Vcc is applied to the gate of the string select transistor SST, that is, the string select line SSL. This causes the string select transistor SST to shut off after the source of the string select transistor SST is charged to (Vcc-Vth) (Vth is the threshold voltage of the string select transistor).
그 후, 도 4의 t10 시간 동안, 모든 워드 라인들(WL0~WLm-1)에는 패스 전압(Vpass)이 공급된다. t11 시간 동안, 선택된 워드 라인(예를 들면, WLm-2)의 아래에 위치한 비선택된 워드 라인(예를 들면, WLm-3)에 인가된 패스 전압(Vpass)이 접지 전압으로 방전된다. 일단 비선택된 워드 라인(예를 들면, WLm-3)에 인가된 패 스 전압(Vpass)이 방전된 후 t12 시간 동안 로컬 전압(Vlocal)으로 충전되면, t13 시간 동안 선택된 워드 라인(예를 들면, WLm-2)으로 프로그램 전압(Vpgm)이 인가된다. 이때, 비선택된 워드 라인(예를 들면, WLm-3)에는 로컬 전압(예를 들면, 0V 또는 패스 전압(Vpass)보다 낮은 전압)이 인가되고, 비선택된 워드 라인들(예를 들면, WL0~WLm-4, WLm-1)에는 패스 전압(Vpass)이 계속해서 인가된다. t14 시간 동안, 워드 라인들(WL0~WLm-1)에 인가된 전압들이 방전될 것이다. t13 시간에 대응하는 바이어스 조건에 따르면, 로컬 전압(Vlocal)이 인가되는 메모리 셀은 게이트-소스(채널) 사이의 전압차가 문턱 전압보다 낮기 때문에 턴 오프된다. 이에, 프로그램 금지된 메모리 셀의 채널 부스팅 전압은 인접한 채널과 전기적으로 차단되기 때문에 증가될 것이다. 이러한 조건에 의하면, 프로그램 금지된 메모리 셀의 플로팅 게이트와 채널 사이에 F-N 터널링이 생기지 않으며, 그 결과 프로그램 금지된 메모리 셀이 초기의 소거 상태로 유지된다. Thereafter, the pass voltage Vpass is supplied to all of the word lines WL0 to WLm-1 during the time t10 of FIG. 4. During t11 time, the pass voltage Vpass applied to the unselected word line (eg, WLm-3) located below the selected word line (eg, WLm-2) is discharged to the ground voltage. Once the pass voltage Vpass applied to the unselected word line (eg, WLm-3) is discharged and charged to the local voltage (Vlocal) for t12 hours, the selected word line (eg, for t13 hours) The program voltage Vpgm is applied to WLm-2. In this case, a local voltage (for example, 0 V or a voltage lower than the pass voltage Vpass) is applied to the unselected word line (for example, WLm-3), and the unselected word lines (for example, WL0 to WLm-3). The pass voltage Vpass is continuously applied to WLm-4 and WLm-1. During the time t14, the voltages applied to the word lines WL0 to WLm−1 may be discharged. According to the bias condition corresponding to the time t13, the memory cell to which the local voltage Vlocal is applied is turned off because the voltage difference between the gate and the source (channel) is lower than the threshold voltage. Thus, the channel boosting voltage of the program inhibited memory cell will increase because it is electrically isolated from adjacent channels. According to this condition, F-N tunneling does not occur between the floating gate and the channel of the program inhibited memory cell, and as a result, the program inhibited memory cell is maintained in an initial erase state.
이러한 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법은, 프로그램 금지된 셀 트랜지스터의 채널 부스팅 전압을 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법보다 높게 향상시켜 준다. 따라서, 멀티-레벨 셀 프로그램(multi-level cell program) 등에 널리 사용된다. The programming method using the local self-boosting method improves the channel boosting voltage of the program inhibited cell transistor higher than the programming method using the self-boosting method. Therefore, it is widely used in a multi-level cell program and the like.
그러나, 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법은 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법에 비해 (t11+t12) 시간만큼 프로그램 시간이 증가된다는 단점을 갖는다. However, the program method using the local self-boosting method has a disadvantage that the program time is increased by (t11 + t12) time compared to the program method using the self-boosting method.
따라서, 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용하는 멀티-레벨 셀 프로그램에서 프로 그램 속도를 향상시킬 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is a demand for a method for improving program speed in a multi-level cell program using a local self-boosting method.
본 발명의 목적은 프로그램 속도를 향상시킬 수 있는 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a nonvolatile memory device and a program method thereof that can improve the program speed.
본 발명의 일 특징에 따르면, 적어도 2-비트 데이터를 각각 저장하는 복수의 메모리 셀들로 구성된 메모리 셀 어레이를 포함하는 불휘발성 메모리 장치의 프로그램 방법은, 선택된 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB(Least Significant Bit) 데이터인지를 판단하는 단계; 및 상기 선택된 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터인 것으로 판단될 때, 상기 선택된 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는지에 따라 셀프 부스팅 방식과 로컬 셀프 부스팅 방식 중 어느 하나로 프로그램 동작을 수행하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a program method of a nonvolatile memory device including a memory cell array including a plurality of memory cells each storing at least 2-bit data may include: least significant data to be stored in a selected memory cell Bit) determining whether the data; And when the data to be stored in the selected memory cell is LSB data, perform a program operation according to one of a self-boosting method and a local self-boosting method according to whether a word line of the selected memory cell is located below a reference word line. It includes a step.
실시 예로서, 상기 선택된 메모리 셀의 워드 라인이 상기 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는 경우, 상기 선택된 메모리 셀이 상기 셀프 부스팅 방식으로 프로그램된다. In example embodiments, when the word line of the selected memory cell is located below the reference word line, the selected memory cell is programmed in the self-boosting manner.
실시 예로서, 상기 선택된 메모리 셀의 워드 라인이 상기 기준 워드 라인 이하에 위치해 있지 않은 경우, 상기 선택된 메모리 셀이 상기 로컬 셀프 부스팅 방식으로 프로그램된다. In an embodiment, when the word line of the selected memory cell is not located below the reference word line, the selected memory cell is programmed in the local self-boosting method.
실시 예로서, 상기 기준 워드 라인의 위치는 상기 셀프 부스팅 방식의 부스 팅 효율에 따라 결정된다. In an embodiment, the position of the reference word line is determined according to the boosting efficiency of the self-boosting method.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 불휘발성 메모리 장치는, 적어도 2-비트 데이터를 각각 저장하는 메모리 셀들로 구성된 메모리 셀 어레이; 및 상기 메모리 셀 어레이의 선택된 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터인지를 판단하는 제어부를 포함하고, 상기 선택된 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터인 것으로 판단되면, 상기 제어부는 상기 선택된 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는지에 따라 상기 선택된 메모리 셀의 프로그램 동작이 셀프 부스팅 방식과 로컬 셀프 부스팅 방식 중 어느 하나로 수행되도록 제어한다. According to another feature of the invention, a nonvolatile memory device comprises a memory cell array consisting of memory cells each storing at least 2-bit data; And a controller for determining whether data to be stored in the selected memory cell of the memory cell array is LSB data, and if it is determined that the data to be stored in the selected memory cell is LSB data, the controller is a word of the selected memory cell. Depending on whether the line is located below the reference word line, the program operation of the selected memory cell is controlled to be performed by one of a self-boosting method and a local self-boosting method.
실시 예로서, 상기 선택된 메모리 셀의 워드 라인이 상기 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는 경우, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 선택된 메모리 셀이 상기 셀프 부스팅 방식으로 프로그램된다. In an embodiment, when the word line of the selected memory cell is located below the reference word line, the selected memory cell is programmed in the self-boosting manner under the control of the controller.
실시 예로서, 상기 선택된 메모리 셀의 워드 라인이 상기 기준 워드 라인 이하에 위치해 있지 않은 경우, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 선택된 메모리 셀이 상기 로컬 셀프 부스팅 방식으로 프로그램된다. In example embodiments, when the word line of the selected memory cell is not located below the reference word line, the selected memory cell is programmed by the local self-boosting method under the control of the controller.
실시 예로서, 상기 메모리 셀들은 복수의 NAND 스트링들을 형성하도록 배열된다. In an embodiment, the memory cells are arranged to form a plurality of NAND strings.
실시 예로서, 상기 각 메모리 셀들에 3-비트 데이터가 저장될 때, 상기 제어부는 상기 메모리 셀 어레이의 상기 선택된 메모리 셀에 저장될 데이터가 MSB(Most Significant Bit) 데이터인지를 더 판단한다.In example embodiments, when 3-bit data is stored in each of the memory cells, the controller may further determine whether data to be stored in the selected memory cell of the memory cell array is Most Significant Bit (MSB) data.
실시 예로서, 상기 메모리 셀 어레이의 상기 선택된 메모리 셀에 저장될 데 이터가 MSB 데이터가 아닌 경우, 상기 제어부는 상기 선택된 메모리 셀의 워드 라인이 상기 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는지에 따라 상기 선택된 메모리 셀의 프로그램 동작이 상기 셀프 부스팅 방식과 상기 로컬 셀프 부스팅 방식 중 어느 하나로 수행되도록 제어한다. In example embodiments, when data to be stored in the selected memory cell of the memory cell array is not MSB data, the controller may determine whether the selected memory cell is located below or equal to the reference word line. The program operation is controlled to be performed by any one of the self-boosting method and the local self-boosting method.
본 발명에 따르면, 프로그램 속도가 향상된 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법이 제공된다. According to the present invention, a nonvolatile memory device having improved program speed and a program method thereof are provided.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 불휘발성 메모리 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 불휘발성 메모리 장치는 NAND형 플래시 메모리 장치이다. 하지만, 본 발명이 다른 메모리 장치들 (예를 들면, MROM(Mask ROM), PROM, FRAM, NOR형 플래시 메모리 장치, 등)에 적용될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다.5 is a block diagram schematically illustrating a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention. A nonvolatile memory device according to a preferred embodiment of the present invention is a NAND type flash memory device. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be applied to other memory devices (e.g., MROM (Mask ROM), PROM, FRAM, NOR type flash memory device, etc.). .
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 장치는 메모리 셀 어레이(110), 페이지 버퍼 회로(120), 고전압 발생 회로(130), 행 선택 회로(140), 열 선택 회로(150), 데이터 입출력 회로(160), 패스/페일 점검 회로(170), 및 제어 회로(180)를 포함한다. Referring to FIG. 5, a nonvolatile memory device according to the present invention may include a
메모리 셀 어레이(110)는 복수 개의 메모리 블록들로 구성되며, 복수 개의 메모리 블록들에는 복수 개의 비트 라인들(BL0~BLm-1)이 병렬로 배열된다. 각 메모리 블록에는, 비트 라인들(BL0~BLm-1)에 각각 대응되는 복수의 스트링들(또는, "낸드 스트링"이라 불림)이 구비된다. The
각 스트링은 스트링 선택 트랜지스터(SST), 그라운드 선택 트랜지스터(GST), 그리고 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 소스와 그라운드 선택 트랜지스터(GST)의 드레인 사이에 직렬로 연결된 복수의 플로팅 게이트 트랜지스터들(M0~Mn-1)로 구성된다. 각각의 플로팅 게이트 트랜지스터(M0~Mn-1)는 데이터를 저장하는 메모리 셀로서 사용되는데, 본 발명에 따르면 각 메모리 셀에는 적어도 2-비트 데이터가 저장된다. Each string includes a string select transistor SST, a ground select transistor GST, and a plurality of floating gate transistors M0 to Mn connected in series between a source of the string select transistor SST and a drain of the ground select transistor GST. It consists of -1). Each floating gate transistor M0-Mn-1 is used as a memory cell for storing data. According to the present invention, at least 2-bit data is stored in each memory cell.
각 스트링에 포함된 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 드레인은 대응하는 비트 라인에 연결되고, 그라운드 선택 트랜지스터(GST)의 소스는 공통 소스 라인(Common Source Line; CSL)에 연결된다. 각 스트링에 포함된 스트링 선택 트랜지스터들(SST)의 게이트들은 스트링 선택 라인(SSL)에 공통으로 연결되고, 그라운드 선택 트랜지스터들(GST)의 게이트들은 그라운드 선택 라인(GSL)에 공통으로 연결된다. 각각의 스트링에 포함된 플로팅 게이트 트랜지스터(M0~Mn-1)의 제어 게이트들은, 대응하는 워드 라인(WL0~WLn-1)에 공통으로 연결된다. A drain of the string select transistor SST included in each string is connected to a corresponding bit line, and a source of the ground select transistor GST is connected to a common source line CSL. Gates of the string select transistors SST included in each string are commonly connected to the string select line SSL, and gates of the ground select transistors GST are commonly connected to the ground select line GSL. Control gates of the floating gate transistors M0 to Mn-1 included in each string are commonly connected to the corresponding word lines WL0 to WLn-1.
물론, 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 장치는 상기의 구성에 한정되지 않고, 회로를 구성하는 방식에 따라, 또는 프로그램에 사용될 전압들을 인가하는 방식에 따라, 하나의 스트링 내에 2개 또는 그 이상의 그라운드 선택 트랜지스터들이 구비될 수도 있고, 하나의 스트링 내에 2개 또는 그 이상의 스트링 선택 트랜지스터들이 구비될 수도 있다.Of course, the nonvolatile memory device according to the present invention is not limited to the above configuration, and depending on the circuit configuration or the method of applying the voltages to be used in the program, two or more ground selections in one string are selected. Transistors may be provided, or two or more string select transistors may be provided in one string.
페이지 버퍼 회로(120)는, 제어 회로(180)의 제어에 의해 메모리 셀들에 데이터를 저장하거나, 메모리 셀들로부터 데이터를 읽어들이는 기능을 수행한다. 페이지 버퍼 회로(120)는 복수 개의 비트 라인들(BL0~BLm-1)을 통해 메모리 셀 어레이(110)와 연결된다. 페이지 버퍼 회로(120) 내에는 각각의 비트 라인과 대응되는 복수 개의 페이지 버퍼들(미도시됨)이 구비된다. 각각의 페이지 버퍼에는 메모리 셀에 프로그램될 데이터, 또는 메모리 셀로부터 읽혀진 데이터가 저장된다. 페이지 버퍼 회로(120)는, 프로그램시 각각의 페이지 버퍼에 저장되어 있는 데이터 값에 따라서, 비트 라인으로 접지 전압(0V) 또는 전원 전압(Vcc)을 인가한다. 예를 들어, '0'의 데이터가 저장되어 있는 페이지 버퍼와 연결된 비트 라인(즉, 프로그램될 메모리 셀과 연결된 비트 라인)에는 접지 전압(0V)이 인가된다. 그리고, '1'의 데이터가 저장되어 있는 페이지 버퍼와 연결된 비트 라인(즉, 프로그램 금지된 메모리 셀과 연결된 비트 라인)에는 전원 전압(Vcc)이 인가된다.The
고전압 발생 회로(130)는 제어 회로(180)의 제어에 의해 메모리 장치에 데이터를 기입 및 독출하는데 필요한 고전압, 예컨대 프로그램 전압(Vpgm), 패스 전압(Vpass), 로컬 전압(Vlocal), 독출 전압(Vread) 등을 발생한다. The high
프로그램 전압(Vpgm)은 프로그램시 선택된 워드 라인으로 인가되는 전압으로, 20V에 가까운 고전압 레벨을 가진다. The program voltage Vpgm is a voltage applied to a selected word line during programming and has a high voltage level close to 20V.
패스 전압(Vpass)은 프로그램 전압(Vpgm)보다는 낮고, 로컬 전압(Vlocal)보 다는 높은 전압 레벨을 갖는다. 패스 전압(Vpass)의 레벨은 단일 전압 레벨로 발생될 수도 있고, 복수 개의 서로 다른 전압 레벨로 발생될 수도 있다.The pass voltage Vpass is lower than the program voltage Vpgm and has a higher voltage level than the local voltage Vlocal. The level of the pass voltage Vpass may be generated at a single voltage level or may be generated at a plurality of different voltage levels.
로컬 전압(Vlocal)은, 프로그램을 금지하는 부스팅 영역을 로컬화하는 데 사용되는 전압이다. 로컬 전압(Vlocal)은 선택된 워드 라인과 인접해 있는 적어도 하나 이상의 워드 라인으로 인가된다. 로컬 전압(Vlocal)은 패스 전압(Vpass)보다는 낮고, 접지 전압(0V)과 같거나 높은 전압 레벨을 갖는다. 로컬 전압(Vlocal)으로는, 전원 전압(Vcc)이 사용될 수도 있고, 독출 전압(Vread)이 사용될 수도 있다. 그리고, 전원 전압(Vcc), 또는 독출 전압(Vread)과 같이 고정된 레벨로 정의된 전압이 아니더라도, 앞에서 설명한 로컬 전압(Vlocal)의 범위를 만족하는 다양한 레벨의 전압이 로컬 전압(Vlocal)으로 사용될 수 있다. 로컬 전압(Vlocal)의 레벨은 단일 전압 레벨로 발생될 수도 있고, 복수 개의 서로 다른 전압 레벨로 발생될 수도 있다. The local voltage Vlocal is a voltage used to localize the boosting area that prohibits the program. The local voltage Vlocal is applied to at least one word line adjacent to the selected word line. The local voltage Vlocal is lower than the pass voltage Vpass and has a voltage level equal to or higher than the ground voltage 0V. As the local voltage Vlocal, a power supply voltage Vcc may be used, and a read voltage Vread may be used. In addition, even though the voltage is not defined as a fixed level such as the power supply voltage Vcc or the read voltage Vread, voltages having various levels satisfying the range of the local voltage Vlocal described above may be used as the local voltage Vlocal. Can be. The level of the local voltage Vlocal may be generated at a single voltage level or may be generated at a plurality of different voltage levels.
행 선택 회로(140)는, 프로그램될 메모리 셀의 행 어드레스를 디코딩하는 디코딩 기능과, 디코딩된 행 어드레스에 해당하는 워드 라인을 선택하는 워드 라인 선택 기능, 그리고 선택된 워드 라인과, 선택된 워드 라인에 인접해 있는 워드라인들에게 대응되는 전압을 인가하는 기능을 수행한다. 대응되는 전압을 인가할 때, 행 선택 회로(140)는 셀프 부스팅 방식과 로컬 셀프 부스팅 방식 중 어느 하나에 따른 바이어스 전압들을 대응하는 워드 라인들로 인가한다. 셀프 부스팅 방식과 로컬 셀프 부스팅 방식의 바이어스 전압 조건에 대해서는 상술하였으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다. 이와 같은 행 선택 회로(140)의 기능은 제어 회 로(180)의 제어에 의해 수행된다. The
열 선택 회로(150)는, 프로그램될 메모리 셀의 열 어드레스를 디코딩하는 디코딩 기능과, 디코딩된 열 어드레스에 해당하는 비트 라인을 선택하는 비트 라인 선택 기능, 그리고 선택된 비트 라인과, 선택된 비트 라인에 인접해 있는 비트 라인들에게 대응되는 전압을 출력하는 기능을 수행한다.The column
데이터 입출력 회로(160)는 데이터 입력시 프로그램 데이터를 입력받도록 그리고 데이터 출력시 읽혀진 데이터를 출력하도록 제어 회로(180)에 의해서 제어된다. The data input /
패스/페일 점검 회로(170)는, 프로그램 검증 동작시 열 선택 회로(150)를 통해 전달된 데이터 값들이 모두 패스 데이터 값을 가지면 프로그램 패스를 나타내는 패스/페일 신호를 제어 회로(180)로 출력한다. 한편, 패스/페일 점검 회로(170)는, 만약 데이터 값들 중 적어도 하나가 페일 데이터 값을 가지면 프로그램 페일을 나타내는 패스/페일 신호를 제어 회로(180)로 출력한다.The pass /
제어 회로(180)는 불휘발성 메모리 장치의 전반적인 동작을 제어하도록 구성된다. 특히, 제어 회로(180)는 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB(Least Significant Bit) 데이터인지를 판단한다. 여기서, 제어 회로(180)가 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터인지를 판단하는 이유는 다음과 같다. LSB 데이터가 프로그램되어 형성되는 문턱 전압의 산포 허용 범위는 MSB(Most Significant Bit) 데이터가 프로그램되어 형성되는 문턱 전압의 산포 허용 범위보다 넓다. 이에 따라, LSB 데이터가 프로그램될 것인지를 판단하여 LSB 데이터가 프 로그램될 때, 비록 부스팅 효율이 낮지만 프로그램 속도가 빠른 셀프 부스팅 방식을 로컬 셀프 부스팅 방식과 혼용하기 위함이다. The
제어 회로(180)는 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터인 것으로 판단되면, 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는지에 따라 프로그램될 메모리 셀의 프로그램 동작이 셀프 부스팅 방식과 로컬 셀프 부스팅 방식 중 어느 하나로 수행되도록 제어한다. When the
구체적으로, 제어 회로(180)는, 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는 경우, 프로그램될 메모리 셀이 셀프 부스팅 방식으로 프로그램되도록 제어한다. 한편, 제어 회로(180)는, 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있지 않은 경우, 프로그램될 메모리 셀이 로컬 셀프 부스팅 방식으로 프로그램되도록 제어한다. 즉, 본 발명은 LSB 데이터를 프로그램할 때 셀프 부스팅 방식과 로컬 셀프 부스팅 방식을 혼용하여 프로그램함으로써, 멀티-레벨 셀 프로그램시 프로그램 속도를 향상시킨다. Specifically, the
여기서, 기준 워드 라인의 위치는 셀프 부스팅 방식의 부스팅 효율에 따라 결정되는데, 이에 대한 설명은 도 6을 참조하기로 한다. Here, the position of the reference word line is determined according to the boosting efficiency of the self-boosting method, which will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 셀프 부스팅 방식으로 프로그램을 수행할 때의 채널의 부스팅 전압 변화 및 로컬 셀프 부스팅 방식으로 프로그램을 수행할 때의 채널의 부스팅 전압 변화를 비교한 도면이다.6 is a diagram comparing a boosting voltage change of a channel when a program is executed by a self-boosting method and a boosting voltage change of the channel when a program is performed by a local self-boosting method.
선택 워드 라인의 위치가 스트링 선택 라인에 근접(또는, 워드 라인의 번호가 증가)하며 로컬 셀프 부스팅 방식으로 프로그램이 수행될 때, 채널 전위는 워드 라인(WLi) 이후의 프로그램 동작시에 급격하게 상승한다. 그러나, 선택 워드 라인의 위치가 스트링 선택 라인에 근접(또는, 워드 라인의 번호가 증가)하며 셀프 부스팅 방식으로 프로그램이 수행될 때, 채널 전위는 워드 라인(WLi) 이후의 프로그램 동작시에 급격하게 하강한다. 따라서, 워드 라인(WLi) 이후의 프로그램 동작시에 셀프 부스팅 방식에 의한 부스팅 효율이 저하되어 프로그램 디스터브 현상이 유발될 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 기준 워드 라인은 셀프 부스팅 방식에 의한 채널 전위가 소정 전압 이하로 하강되는(즉, 부스팅 효율이 저하되는) 위치의 워드 라인(예를 들면, WLi)인 것이 바람직하다.When the position of the select word line is close to the string select line (or the number of word lines is increased) and the program is executed in a local self-boosting manner, the channel potential rises rapidly during the program operation after the word line WLi. do. However, when the position of the select word line is close to the string select line (or the number of the word lines is increased) and the program is performed in a self-boosting manner, the channel potential suddenly increases during the program operation after the word line WLi. Descend. Therefore, the boosting efficiency caused by the self-boosting method may be degraded during the program operation after the word line WLi, causing a program disturb phenomenon. Accordingly, the reference word line according to the present invention is preferably a word line (for example, WLi) at a position where the channel potential of the self-boosting method drops below a predetermined voltage (ie, the boosting efficiency is lowered).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 셀당 2 비트 데이터를 저장하는 경우의 프로그램 처리 방식을 도시한 도면이며, 여기서 WLi는 기준 워드 라인을 나타낸다. 7 is a diagram illustrating a program processing method in the case of storing 2-bit data per memory cell according to an embodiment of the present invention, where WLi represents a reference word line.
도 7을 참조하면, 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터일 때(lower page 프로그램으로 도시됨), 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인(WLi) 이하에 위치해 있는 경우(WL0~WLi) 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램 동작이 수행된다. 기준 워드 라인(WLi) 이하에 위치해 있지 않은 경우(WLi+1~WLn-1) 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램 동작이 수행된다. 한편, 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터가 아닐 때(upper page 프로그램으로 도시됨)에는 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인의 위치에 관계없이 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램 동작이 수행될 것이다. Referring to FIG. 7, when the data to be stored in the memory cell to be programmed is LSB data (shown as a lower page program), the word line of the memory cell to be programmed is located below the reference word line WLi (WL0 to WLi) The program operation is performed using the self-boosting method. If not located below the reference word line WLi (WLi + 1 to WLn-1), the program operation is performed using a local self-boosting method. On the other hand, when the data to be stored in the memory cell to be programmed is not LSB data (shown as an upper page program), the program operation will be performed using a local self-boosting scheme regardless of the position of the word line of the memory cell to be programmed. .
각 메모리 셀에 2 비트 데이터를 프로그램하는 경우의 프로그램 흐름을 도 8 을 참조하여 설명하면 다음과 같다. A program flow in the case of programming 2-bit data in each memory cell is described with reference to FIG. 8 as follows.
먼저, 프로그램이 시작되면, 제어 회로(180)는 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터인지를 판단한다(S100). 판단 결과, 데이터가 LSB 데이터인 경우, 제어 회로(180)는 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는지를 판단한다(S110). 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있는 경우, 제어 회로(180)는 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램 동작이 수행되도록 제어한다(S120). 반면, 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인 이하에 위치해 있지 않은 경우, 제어 회로(180)는 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램 동작이 수행되도록 제어한다(S130). First, when the program is started, the
한편, S100 단계에서 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터가 아닌 경우, MSB 데이터가 프로그램된다(S140). 이때는 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인의 위치에 관계없이 로컬 셀프 부스팅 방식으로 프로그램 동작이 수행된다. On the other hand, if the data to be stored in the memory cell to be programmed in step S100 is not LSB data, the MSB data is programmed (S140). In this case, the program operation is performed in a local self-boosting manner regardless of the position of the word line of the memory cell to be programmed.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 셀당 3 비트 데이터를 저장하는 경우의 프로그램 처리 방식을 도시한 도면이며, 여기서 WLi는 기준 워드 라인을 나타낸다. 9 is a diagram illustrating a program processing method in the case of storing 3-bit data per memory cell according to another exemplary embodiment of the present invention, where WLi represents a reference word line.
도 9를 참조하면, 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터일 때(1st 페이지 프로그램으로 도시됨), 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인(WLi) 이하에 위치해 있는 경우(WL0~WLi) 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램되고, 기준 워드 라인(WLi) 이하에 위치해 있지 않은 경우(WLi+1~WLn-1) 로 컬 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램된다. 한편, 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터가 아닐 때(2nd 및 3rd 페이지 프로그램으로 도시됨)에는 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인의 위치에 관계없이 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램될 수 있다(2nd 페이지 프로그램에 대해서는 '옵션 1'로 표기됨).Referring to FIG. 9, when the data to be stored in the memory cell to be programmed is LSB data (shown as a 1 st page program), the word line of the memory cell to be programmed is located below the reference word line WLi (WL0). WLi) is programmed using the self-boosting method, and is programmed using the local self-boosting method when it is not located below the reference word line WLi (WLi + 1 to WLn-1). On the other hand, when the data to be stored in the memory cell to be programmed is not LSB data (shown as 2 nd and 3 rd page programs), it can be programmed using the local self-boosting scheme regardless of the position of the word line of the memory cell to be programmed. ( Marked as 'option 1' for a 2nd page program).
다른 실시예로서, 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 LSB 데이터일 때(1st 페이지 프로그램으로 도시됨), 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인(WLi) 이하에 위치해 있는 경우(WL0~WLi) 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램되고, 기준 워드 라인(WLi) 이하에 위치해 있지 않은 경우(WLi+1~WLn-1) 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용하여 프로그램된다. 그리고, 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 MSB 데이터가 아닐 때(2nd 페이지 프로그램으로 도시됨), 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인이 기준 워드 라인(WLi) 이하에 위치해 있는지에 따라 셀프 부스팅 방식과 로컬 셀프 부스팅 방식 중 어느 하나로 프로그램 동작이 수행된다(2nd 페이지 프로그램에 대해서는 '옵션 2'로 표기됨). 이를 위해, 제어 회로(180)는 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 MSB 데이터인지를 더 판단하게 된다. 그리고, 프로그램될 메모리 셀에 저장될 데이터가 MSB 데이터인 경우(3rd 페이지 프로그램으로 도시됨), 프로그램될 메모리 셀의 워드 라인의 위치에 관계없이 로컬 셀프 부스팅 방식이 이용된다. In another embodiment, when the data to be stored in the memory cell to be programmed is LSB data (shown as a 1 st page program), the word line of the memory cell to be programmed is located below the reference word line WLi (WL0 to WLi) is programmed using the self-boosting method, and is programmed using the local self-boosting method when it is not located below the reference word line WLi (WLi + 1 to WLn-1). And, when the data to be stored in the memory cell to be programmed is not the MSB data (as shown by the 2 nd page program), the self-boosting scheme, depending on whether the word lines of the memory cell based located below a word line (WLi) to be programmed and which one program operation of local self-boosting scheme is carried out (for the 2 nd page program labeled as "
물론, 본 실시예에서는 셀당 2비트 데이터 혹은 3비트 데이터가 저장되는 경우를 일례로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Of course, the present embodiment has been described as an example of storing 2-bit data or 3-bit data per cell, but the present invention is not limited thereto.
이에 의해, 본 발명은 멀티-레벨 셀 프로그램 동작에서 LSB 데이터를 프로그램할 때, 선택된 워드 라인의 위치에 따라 셀프 부스팅 방식을 선택적으로 이용함으로써, 프로그램 속도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the program speed by selectively using the self-boosting method according to the position of the selected word line when programming LSB data in a multi-level cell program operation.
플래시 메모리 장치는 전력이 차단되어도 저장된 데이터를 유지할 수 있는 불 휘발성 메모리 장치이다. 셀룰러 폰, PDA 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔, 그리고 MP3P와 같은 모바일 장치들의 사용 증가에 따라, 플래시 메모리 장치는 데이터 스토리지 뿐만 아니라 코드 스토리지로서 보다 널리 사용된다. 플래시 메모리 장치는, 또한, HDTV, DVD, 라우터, 그리고 GPS와 같은 홈 어플리케이션에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 메모리 장치를 포함한 컴퓨팅 시스템이 도 10에 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템은 버스(2001)에 전기적으로 연결된 마이크로프로세서(2100), 사용자 인터페이스(2200), 베이스밴드 칩셋(baseband chipset)과 같은 모뎀(2300), 메모리 제어기(2400), 그리고 플래시 메모리 장치(2500)를 포함한다. 플래시 메모리 장치(2500)는 도 5에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 구성될 것이다. 플래시 메모리 장치(2500)에는 마이크로프로세서(2100)에 의해서 처리된/처리될 N-비트 데이터(N은 1 또는 그 보다 큰 정수)가 메모리 제어기(2400)를 통해 저장될 것이다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템이 모바일 장치인 경우, 컴퓨팅 시스템의 동작 전압을 공급하기 위한 배터리(2600)가 추가적으로 제공될 것이다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 컴퓨팅 시스템에 는 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 제어기(2400)와 플래시 메모리 장치(2500)는, 예를 들면, 데이터를 저장하는 데 불휘발성 메모리를 사용하는 SSD(Solid State Drive/Disk)를 구성할 수 있다.Flash memory devices are nonvolatile memory devices capable of retaining stored data even when power is cut off. With the growing use of mobile devices such as cellular phones, PDA digital cameras, portable game consoles, and MP3Ps, flash memory devices are becoming more widely used as code storage as well as data storage. Flash memory devices can also be used for home applications such as HDTV, DVD, routers, and GPS. A computing system including the memory device according to the present invention is schematically illustrated in FIG. The computing system according to the present invention includes a
본 발명에 따른 플래시 메모리 장치 그리고/또는 메모리 제어기는 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치 그리고/또는 메모리 제어기는 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.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들 에 의해 정해져야 한다. In the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but it is obvious that various modifications can be made without departing from the scope and spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the following claims.
도 1은 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a program method using a self-boosting method.
도 2는 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 파형도이다.2 is a waveform diagram illustrating a program method using a self-boosting method.
도 3은 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a program method using a local self-boosting method.
도 4는 로컬 셀프 부스팅 방식을 이용한 프로그램 방법을 설명하기 위한 파형도이다.4 is a waveform diagram illustrating a program method using a local self-boosting method.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 불휘발성 메모리 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 5 is a block diagram schematically illustrating a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 기준 워드 라인을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a reference word line of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 셀당 2 비트 데이터를 저장하는 경우의 프로그램 처리 방식을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a program processing method in the case of storing 2-bit data per memory cell according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 셀당 2 비트 데이터를 프로그램하는 경우의 흐름도이다. 8 is a flowchart of a case of programming 2-bit data per memory cell according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 셀당 3 비트 데이터를 저장하는 경우의 프로그램 처리 방식을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a program processing method when storing 3-bit data per memory cell according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 개략적으로 보여주는 블록도이다.10 is a block diagram schematically illustrating a computing system including a nonvolatile memory device according to the present invention.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080050413A KR20090124291A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Non-volatile memory device and program method thereof |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160006865A (en) * | 2014-07-09 | 2016-01-20 | 삼성전자주식회사 | Nonvolatle memory device, storage device having the same and operation method thereof |
US11043273B2 (en) | 2019-02-27 | 2021-06-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Vertical memory device and an operating method thereof |
-
2008
- 2008-05-29 KR KR1020080050413A patent/KR20090124291A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20160006865A (en) * | 2014-07-09 | 2016-01-20 | 삼성전자주식회사 | Nonvolatle memory device, storage device having the same and operation method thereof |
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