KR20100087806A - Method of reading data in flash memory device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method of reading data in a flash memory device is provided to improve junction overlap by increasing a pass voltage supplied to non-selected word line in a reading operation. CONSTITUTION: A bit line is pre-charged. A read voltage is applied to selected first word lines of word lines. A first pass voltage is applied to the second word line adjacent to the first word line. A first pass voltage is supplied to a second word line adjacent to the first word line. The second pass voltage lower than the first pass voltage is applied to the word lines. The voltage variation of the bit line is detected. The first pass voltage is applied to the second word line adjacent to the first word line.

Description

플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법{Method of reading data in flash memory device} Method of reading data in flash memory device

본 발명은 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법에 관한 것으로 특히, 독출 동작 시 메모리 셀의 문턱 전압 분포를 개선할 수 있는 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data reading method of a flash memory device, and more particularly, to a data reading method of a flash memory device capable of improving the threshold voltage distribution of a memory cell during a read operation.

플래시 메모리 소자는 터널 절연막, 플로팅 게이트, 유전체막, 및 컨트롤 게이트가 순차적으로 적층된 적층형 게이트를 포함하는 메모리 셀들을 포함한다. 이러한 플래시 메모리 소자는 F-N 터널링(tunneling) 방식을 이용하여 플로팅 게이트(floating gate)에 전자를 주입하거나 방출하면서 메모리 셀의 문턱 전압(Vt)을 제어함으로써 프로그램 및 소거를 실시한다. The flash memory device includes memory cells including a tunnel insulating layer, a floating gate, a dielectric layer, and a stacked gate in which a control gate is sequentially stacked. The flash memory device performs program and erase by controlling the threshold voltage Vt of a memory cell while injecting or emitting electrons to a floating gate using an F-N tunneling method.

일반적으로 플래시 메모리 소자의 소거/프로그램 동작이 실시된 후, 즉 사이클링(cycling) 후에는 터널 절연막의 가장자리(edge)에 트랩 전하(trap charge)가 발생하게 된다. 트랩 전하의 증가는 메모리 셀의 정션 오버랩(junction overlap) 이 감소하는 것과 동일한 현상을 유발한다. 즉, 트랩 전하의 증가는 메모리 셀 전류의 감소 및 문턱 전압의 증가를 야기한다.In general, after the erase / program operation of the flash memory device is performed, that is, cycling, a trap charge is generated at the edge of the tunnel insulation layer. The increase in trap charge causes the same phenomenon as the junction overlap of the memory cell to decrease. That is, an increase in trap charge causes a decrease in memory cell current and an increase in threshold voltage.

도 1은 사이클링 후 메모리 셀의 문턱 전압 분포 특성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a threshold voltage distribution characteristic of a memory cell after cycling.

도 1을 참조하면, 사이클링(EW) 후 메모리 셀의 문턱 전압이 상승하여 문턱 전압 분포가 확대되는 것을 알 수 있다. 또한 문턱 전압 분포의 확대는 사이클링(EW)의 횟수가 5000(5k)회에서 10000(10k)회로 증가할수록 심해지는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the threshold voltage of the memory cell is increased after cycling (EW), thereby expanding the threshold voltage distribution. In addition, it can be seen that the expansion of the threshold voltage distribution increases as the number of cycling EW increases from 5000 (5k) times to 10000 (10k) times.

한편, 독출 동작시 독출 대상이 되는 메모리 셀에 접속된 워드 라인에는 리드 전압을 인가하고, 나머지 워드 라인에는 메모리 셀들을 온(ON)시키기 위한 패스 전압을 인가한다. 이 때, 임의의 메모리 셀의 문턱 전압이 그에 인접한 메모리 셀의 문턱 전압보다 낮은 경우, 상대적으로 낮은 문턱 전압을 가진 메모리 셀의 터널 절연막에 인가되는 전계는 상대적으로 높은 문턱 전압을 가지는 메모리 셀들에 의해 감소된다. 그 결과, 상대적으로 낮은 문턱 전압을 가지는 임의의 메모리 셀에서는 정션 오버랩이 감소되는 효과가 더욱 심화되므로 문턱 전압 분포가 더욱 열화된다.Meanwhile, during a read operation, a read voltage is applied to a word line connected to a memory cell to be read, and a pass voltage for turning on the memory cells is applied to the remaining word lines. At this time, when the threshold voltage of an arbitrary memory cell is lower than the threshold voltage of the memory cell adjacent thereto, the electric field applied to the tunnel insulating film of the memory cell having the relatively low threshold voltage is caused by the memory cells having the relatively high threshold voltage. Is reduced. As a result, in any memory cell having a relatively low threshold voltage, the effect of reducing junction overlap is further exacerbated, which further degrades the threshold voltage distribution.

본 발명은 독출 동작 시 메모리 셀의 문턱 전압 분포를 개선할 수 있는 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법을 제공한다.The present invention provides a data reading method of a flash memory device capable of improving a threshold voltage distribution of a memory cell during a read operation.

본 발명에 따른 플래시 메모리 소자의 데이터 독출 방법은 비트 라인을 프리차지시키는 단계, 워드 라인들 중 선택된 제1 워드 라인들에 리드 전압을 인가하고, 제1 워드 라인에 인접한 제2 워드 라인에 제1 패스 전압을 인가하고, 나머지 워드 라인들에 제1 패스 전압보다 낮은 제2 패스 전압을 인가하는 단계, 및 비트 라인의 전압 변화를 검출하는 단계를 포함한다.A data read method of a flash memory device according to the present invention includes precharging a bit line, applying a read voltage to selected first word lines among word lines, and applying a first voltage to a second word line adjacent to the first word line. Applying a pass voltage, applying a second pass voltage lower than the first pass voltage to the remaining word lines, and detecting a voltage change of the bit line.

제1 패스 전압은 워드 라인들을 사이에 두고 마주하는 드레인 선택 라인과 소스 선택 라인 중 드레인 선택 라인 방향에서 제1 워드 라인에 인접한 상기 제2 워드 라인에 인가된다.The first pass voltage is applied to the second word line adjacent to the first word line in the drain select line direction among the drain select line and the source select line facing each other with the word lines therebetween.

또는 제1 패스 전압은 워드 라인들을 사이에 두고 마주하는 드레인 선택 라인과 소스 선택 라인 중 소스 선택 라인 방향에서 제1 워드 라인에 인접한 제2 워드 라인에 인가된다.Alternatively, the first pass voltage is applied to a second word line adjacent to the first word line in the direction of the source select line among the drain select line and the source select line facing each other with the word lines therebetween.

또는 제1 패스 전압은 워드 라인들을 사이에 두고 마주하는 드레인 선택 라인과 소스 선택 라인 중 드레인 선택 라인 방향 및 소스 선택 라인 방향에서 제1 워드 라인에 인접한 제2 워드 라인에 인가된다.Alternatively, the first pass voltage is applied to the second word line adjacent to the first word line in the drain select line direction and the source select line direction among the drain select line and the source select line facing each other with the word lines therebetween.

제1 패스 전압은 6V 내지 9V이다.The first pass voltage is 6V to 9V.

제2 패스 전압은 5V 내지 8V이다.The second pass voltage is 5V to 8V.

본 발명은 독출 동작시 비선택된 워드 라인에 인가되는 패스 전압을 높힘으로써 정션 오버랩(junction overlap)이 향상되는 것과 동일한 효과를 얻을할 수 있다. 즉, 본 발명은 독출 동작시 비선택된 워드 라인에 인가되는 패스 전압을 높힘으로써 셀에 흐르는 전류를 증가시켜 해당 셀의 문턱 전압을 낮게 독출한다. 따라서, 본 발명은 사이클링 후 셀의 문턱 전압이 높아지더라도 독출 동작시 인가되는 패스 전압을 제어함으로써 문턱 전압 분포가 확대되는 현상을 개선할 수 있다.According to the present invention, the same effect as that of junction overlap is improved by increasing a pass voltage applied to an unselected word line during a read operation. That is, the present invention increases the current flowing through the cell by increasing the pass voltage applied to the unselected word line during the read operation, thereby lowering the threshold voltage of the corresponding cell. Accordingly, the present invention can improve the phenomenon that the threshold voltage distribution is expanded by controlling the pass voltage applied during the read operation even when the threshold voltage of the cell increases after cycling.

본 발명은 독출 동작시 비선택된 워드 라인 전체에 인가되는 패스 전압을 높히는 것이 아니라 선택된 워드 라인에 인접한 비선택된 워드 라인에 제한하여 패스 전압을 높힘으로써 리드-디스터브(read-disturb)의 위험을 줄일 수 있다.The present invention reduces the risk of read-disturb by increasing the pass voltage by limiting the non-selected word lines adjacent to the selected word line rather than increasing the pass voltage applied to the entire unselected word lines during a read operation. Can be.

본 발명은 독출 동작시 문턱 전압 분포를 개선할 수 있으므로 플래시 메모리 소자의 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the threshold voltage distribution can be improved during the read operation, so that the yield of the flash memory device can be improved.

본 발명은 독출 동작시 사이클링 특성을 개선함으로써 플래시 메모리 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the reliability of the flash memory device by improving the cycling characteristics during the read operation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 독출 방법을 설명하기 도면들이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 독출 방법을 설명하기 위한 회로도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 독출 방법을 설명하기 위해 셀 스트링과 나란하게 플래시 메모리 소자를 절취하여 나타낸 단면도이다.2 and 3 illustrate a method of reading a flash memory device according to an exemplary embodiment of the present invention. 2 is a circuit diagram illustrating a method of reading a flash memory device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flash memory parallel to a cell string to explain a method of reading a flash memory device according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing which cut | disconnected the element.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자는 다수의 메모리 셀들(MC0,... MCn-1, MCn, MCn+1..., MCm ; m,n은 자연수)이 드레인 선택 트랜지스터(DST) 및 소스 선택 트랜지스터(SST) 사이에 직렬로 연결된 셀 스트링(210)을 포함한다. 여기서, 드레인 선택 트랜지스터(DST)는 셀 스트링 (210)과 비트 라인(BLo, BLe)을 선택적으로 접속시킨다. 또한 소스 선택 트랜지스터(SST)는 셀 스트링(210)과 접지 단자에 연결된 공통 소스 라인(CSL)을 선택적으로 접속시킨다. 2 and 3, a flash memory device according to an embodiment of the present invention may include a plurality of memory cells MC0,... MCn-1, MCn, MCn + 1. Includes a cell string 210 connected in series between the drain select transistor DST and the source select transistor SST. Here, the drain select transistor DST selectively connects the cell string 210 and the bit lines BLO and BLe. In addition, the source select transistor SST selectively connects the cell string 210 and the common source line CSL connected to the ground terminal.

다수의 비트 라인(BLo, BLe)에 연결된 복수개의 셀 스트링(210)은 공통 소스 라인(CSL)에 병렬로 연결되어 메모리 셀 블록(block)을 구성한다. 셀 스트링(210)을 구성하는 메모리 셀들(MC0,... MCn-1, MCn, MCn+1..., MCm ; m,n은 자연수), 소스 선택 트랜지스터(DST) 및 드레인 선택 트랜지스터(SST)의 게이트들은 터널 절연 막(303), 플로팅 게이트용 제1 도전막(305), 유전체막(307), 및 컨트롤 게이트용 제2 도전막(309)이 순차적으로 적층된 적층형 게이트로 형성된다. 소스 선택 트랜지스터(DST)와 드레인 선택 트랜지스터(SST)의 제2 도전막(309)은 유전체막(307)에 형성된 콘택홀을 통해 제1 도전막(305)에 전기적으로 연결된다. 또한, 셀 스트링(210) 내에서 게이트들은 접합 영역(301a)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.The plurality of cell strings 210 connected to the plurality of bit lines BLO and BLe are connected to the common source line CSL in parallel to form a memory cell block. Memory cells constituting the cell string 210 (MC0, ... MCn-1, MCn, MCn + 1 ..., MCm; m, n is a natural number), a source select transistor (DST) and a drain select transistor (SST) Gates are formed of stacked gates in which a tunnel insulating film 303, a floating gate first conductive film 305, a dielectric film 307, and a control gate second conductive film 309 are sequentially stacked. The second conductive layer 309 of the source select transistor DST and the drain select transistor SST is electrically connected to the first conductive layer 305 through a contact hole formed in the dielectric layer 307. In addition, the gates in the cell string 210 may be electrically connected through the junction region 301a.

나란하게 배열된 셀 스트링(210)의 제2 도전막(309)이 연결되어 셀 스트링(210)과 교차되게 형성된 워드 라인(WLa, WLb, WLc), 드레인 선택 라인(DSL) 또는 소스 선택 라인(SSL)이 된다. 보다 상세히 하면, 셀 스트링(210)과 교차되며 나란하게 배열된 메모리 셀들의 제2 도전막(309)이 연결되어 워드라인(WLa, WLb, WLc)이 되고, 드레인 선택 트랜지스터(DST)의 제2 도전막(309)이 연결되어 드레인 선택라인(DSL)이 되고, 소스 선택 트랜지스터(SST)의 제2 도전막(309)이 연결되어 소스 선택 라인(SSL)이 된다. 이러한 드레인 선택라인(DSL), 워드 라인(WLa, WLb, WLc), 소스 선택 라인(SSL)을 통해 나란하게 배열된 셀 스트링(210)이 연결된다.The word lines WLa, WLb, and WLc, the drain select line DSL, or the source select line formed with the second conductive layer 309 of the cell string 210 arranged in parallel to intersect the cell string 210. SSL). In more detail, the second conductive layers 309 of the memory cells arranged in parallel with and intersecting with the cell string 210 are connected to form word lines WLa, WLb, and WLc, and the second of the drain select transistor DST. The conductive layer 309 is connected to form a drain select line DSL, and the second conductive layer 309 of the source select transistor SST is connected to form a source select line SSL. Cell strings 210 arranged side by side are connected through the drain select line DSL, the word lines WLa, WLb, and WLc, and the source select line SSL.

표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 독출 동작시 셀 스트링(210)에 인가되는 전압을 나타낸다.Table 1 shows voltages applied to the cell string 210 during a read operation of a flash memory device according to an embodiment of the present invention.

노드 명칭Node name 인가 전압Applied voltage WLaWLa VreadVread WLb(WLa±1 중 적어도 어느 하나)WLb (at least one of WLa ± 1) Vpass1Vpass1 WLcWLc Vpass2Vpass2 DSLDSL VccVcc SSLSSL VccVcc CSLCSL 00 선택된 BL(BLe)BL (BLe) selected ~1To 1 비선택된 BL(BLo)Unselected BL (BLo) 00 BulkBulk 00

도 2, 도 3 및 표 1을 참조하면, 독출 동작을 위하여 드레인 선택 라인(DSL)에 전원 전압(Vcc)을 인가하여 선택된 비트 라인(BLe) 및 채널을 프리차지시킨다. Referring to FIGS. 2, 3 and Table 1, the power supply voltage Vcc is applied to the drain select line DSL for the read operation to precharge the selected bit line BLe and the channel.

이 후, 워드 라인들 중 선택된 제1 워드 라인(WLa)에 리드 전압(Vread)을 인가하고, 제1 워드 라인(WLa)에 인접한 제2 워드 라인(WLb)에 제1 패스 전압(Vpass1)을 인가하고, 나머지 워드 라인들(WLc)에 제2 패스 전압(Vpass2)을 인가한다.Thereafter, the read voltage Vread is applied to the selected first word line WLa among the word lines, and the first pass voltage Vpass1 is applied to the second word line WLb adjacent to the first word line WLa. The second pass voltage Vpass2 is applied to the remaining word lines WLc.

리드 전압(Vread)은 독출하고자 하는 셀(A)의 상태에 따라 다양한 레벨로 설정될 수 있다. 예를 들어, MLC(Multi Level Cell)의 경우 메모리 셀은 네 가지 상태를 가지므로 리드 전압은 독출하고자 하는 셀(A)의 각 상태에 따라 0V, 1.5V, 3V 중 어느 하나일 수 있다. 이 때, 독출하고자 하는 셀(A)의 문턱 전압이 리드 전압(Vread)보다 높은 레벨일 경우, 리드 전압을 인가하더라도 독출하고자 하는 셀(A)이 오프 상태일 것이다. 반면, 독출하고자 하는 셀(A)의 문턱 전압이 리드 전압(Vread)보다 낮은 레벨에서 리드 전압을 인가할 경우 독출하고자 하는 셀(A)이 온 상태일 것이다.The read voltage Vread may be set at various levels according to the state of the cell A to be read. For example, since a memory cell has four states in a multi-level cell (MLC), the read voltage may be any one of 0 V, 1.5 V, and 3 V according to each state of the cell A to be read. In this case, when the threshold voltage of the cell A to be read is at a level higher than the read voltage Vread, the cell A to be read may be in an off state even if the read voltage is applied. On the other hand, when the threshold voltage of the cell A to be read is applied at a level lower than the read voltage Vread, the cell A to be read may be in an on state.

제1 및 제2 패스 전압(Vpass1, Vpass2)은 비선택된 워드 라인들(WLb, WLc)에 접속된 메모리 셀들을 온 시키기 위한 전압이다. 여기서 제2 패스 전압(Vpass2)은 통상적으로 메모리 셀들을 온 시키기 위한 전압으로서 제1 패스 전압(Vpass1)에 비해 낮다. 제1 패스 전압(Vpass1)은 통상적으로 메모리 셀들을 온 시키기 위한 전압보다 높은 전압으로서 메모리 셀들을 온 시킬 뿐 아니라 터널 절연막(303)에 전하가 트랩됨에 따라 감소되는 셀 전류를 개선하기 위해 인가되는 전압이다. 예를 들어, 제2 패스 전압(Vpass2)은 5V 내지 8V이고, 보다 바람직하게는 6.5V이다. 그리고, 제1 패스 전압(Vpass1)은 6V 내지 9V이고, 보다 바람직하게는 7.5V이다.The first and second pass voltages Vpass1 and Vpass2 are voltages for turning on memory cells connected to the unselected word lines WLb and WLc. The second pass voltage Vpass2 is typically a voltage for turning on the memory cells, which is lower than the first pass voltage Vpass1. The first pass voltage Vpass1 is typically a voltage higher than a voltage for turning on the memory cells, and a voltage applied to not only turn on the memory cells but also to improve a cell current that decreases as charge is trapped in the tunnel insulating layer 303. to be. For example, the second pass voltage Vpass2 is 5V to 8V, more preferably 6.5V. The first pass voltage Vpass1 is 6V to 9V, more preferably 7.5V.

제1 패스 전압(Vpass1)은 제2 패스 전압(Vpass2)보다 높으므로 제2 패스 전압(Vpass2)만을 인가한 경우보다 제1 및 제2 패스 전압(Vpass1, Vpass2)을 인가한 경우 셀 전류를 높힐 수 있다. 즉, 제2 패스 전압(Vpass2)보다 높은 제1 패스 전압(Vpass1)을 인가함으로써 해당 셀의 문턱 전압이 낮아진 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 리드 동작시 인가되는 패스 전압을 상향 조정할수록 사이클링 후 확대된 문턱 전압 분포가 개선된다.Since the first pass voltage Vpass1 is higher than the second pass voltage Vpass2, the cell current is increased when the first and second pass voltages Vpass1 and Vpass2 are applied than when only the second pass voltage Vpass2 is applied. Can be. That is, by applying the first pass voltage Vpass1 higher than the second pass voltage Vpass2, the same effect as that of the threshold voltage of the corresponding cell is lowered. Accordingly, as shown in FIG. 4, as the pass voltage applied during the read operation is adjusted upward, the enlarged threshold voltage distribution after cycling is improved.

한편, 제1 패스 전압(Vpass1)을 비선택된 워드 라인들(WLb, WLc) 전체에 인가하게 되면, 비선택된 워드 라인들(WLb, WLc)에 접속된 전체 셀의 사이클링 특성을 개선할 수 있다. 그러나, 선택된 비트 라인(BLe)에 접속된 셀 스트링(210)에 흐르는 전류가 크게 증가하여 독출하고자 하는 셀(A)의 문턱 전압이 리드 전압(Vread)보다 높더라도, 그 문턱 전압이 리드 전압(Vread) 이하인 셀로 인식하는 리드 디스터브(read disturb)가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 제1 워드 라인(WLa)에 인접한 제2 워드 라인(WLb)에 제한하여 제1 패스 전압(Vpass1)을 인가하고, 나머지 비선택된 워드 라인(WLc)에는 제2 패스 전압(Vpass2)을 인가한다. 보다 구체적으로 제1 패스 전압(Vpass1)은 제1 워드 라인(WLa)과 드레인 선택 트랜지스터(DST)사이에서 제1 워드 라인(WLa)에 인접한 제2 워드 라인(WLb=WLa+1)에 인가될 수 있다. 또는 제1 패스 전압(Vpass1)은 제1 워드 라인(WLa)과 소스 선택 트랜지스터(SST)사이에서 제1 워드 라인(WLa)에 인접한 제2 워드 라인(WLb=WLa-1)에 인가될 수 있다. 또는 제1 패스 전압(Vpass1)은 제1 워드 라인(WLa)과 드레인 선택 트랜지스터(DST)사이와 제1 워드 라인(WLa)과 소스 선택 트랜지스터(SST)사이에서 제1 워드 라인(WLa)에 인접한 제2 워드 라인들(WLb=WLa±1)에 인가될 수 있다.Meanwhile, when the first pass voltage Vpass1 is applied to all of the unselected word lines WLb and WLc, cycling characteristics of all cells connected to the unselected word lines WLb and WLc may be improved. However, even though the current flowing through the cell string 210 connected to the selected bit line BLe is greatly increased and the threshold voltage of the cell A to be read is higher than the read voltage Vread, the threshold voltage is equal to the read voltage (Vread). Read disturb, which is recognized as a cell below Vread, may occur. Therefore, in the present invention, the first pass voltage Vpass1 is applied to the second word line WLb adjacent to the first word line WLa, and the second pass voltage Vpass2 is applied to the remaining unselected word lines WLc. Is applied. More specifically, the first pass voltage Vpass1 may be applied to the second word line WLb = WLa + 1 adjacent to the first word line WLa between the first word line WLa and the drain select transistor DST. Can be. Alternatively, the first pass voltage Vpass1 may be applied to the second word line WLb = WLa−1 adjacent to the first word line WLa between the first word line WLa and the source select transistor SST. . Alternatively, the first pass voltage Vpass1 may be adjacent to the first word line WLa between the first word line WLa and the drain select transistor DST, and between the first word line WLa and the source select transistor SST. The second word lines WLb = WLa ± 1 may be applied.

제1 패스 전압(Vpass1)이 제1 워드 라인(WLa)에 인접한 제2 워드 라인들(WLb=WLa±1) 중 적어도 어느 하나에 인가되면, 독출하고자 하는 셀(A)의 터널 절연막(303) 가장자리에 인가되는 전계가 개선되어 독출하고자 하는 셀(A)의 정션 오버랩이 향상된 것과 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 즉, 독출 동작시 독출하고자 하는 셀(A)에 인접한 셀들에 상대적으로 높은 제1 패스 전압(Vpass1)을 가함으로써 독출하고자 하는 셀(A)의 문턱 전압을 낮게 독출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 사이클링 후 문턱 전압이 높아진 상태이더라도 독출 동작시 문턱 전압이 낮게 독출되어 문턱 전압 분포가 확대되는 현상을 억제할 수 있다.When the first pass voltage Vpass1 is applied to at least one of the second word lines WLb = WLa ± 1 adjacent to the first word line WLa, the tunnel insulating layer 303 of the cell A to be read. The electric field applied to the edge can be improved to have the same effect as the junction overlap of the cell A to be read out is improved. That is, during the read operation, the threshold voltage of the cell A to be read may be lowered by applying a relatively high first pass voltage Vpass1 to the cells adjacent to the cell A to be read. Therefore, the present invention can suppress the phenomenon that the threshold voltage is expanded due to the low reading of the threshold voltage during the read operation even when the threshold voltage is high after cycling.

한편, 사이클링 후 문턱 전압의 분포가 확대되는 현상은 메모리 셀들의 상태는 두 가지 상태(예를 들어, PV1, PV2)가 교번된 체커 보드(CHECKER-Board; CKBD) 패턴으로 분포하는 경우 심화된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 독출 동작은 CKBD 메모리 셀들에 적용되었을 때 효과적이다. On the other hand, the expansion of the threshold voltage after cycling is intensified when the states of the memory cells are distributed in a checker-board (CKBD) pattern in which two states (for example, PV1 and PV2) are alternated. Therefore, the read operation according to the embodiment of the present invention is effective when applied to CKBD memory cells.

상술한 바와 같이 본 발명은 독출 동작시 문턱 전압이 낮게 독출되도록 독출 대상이 되는 셀에 인접한 워드 라인의 패스 전압을 상향하여 인가함으로써 리드 디스터브의 위험을 줄임과 동시에 사이클링 후 문턱 전압의 분포가 확대되는 현상을 개선할 수 있다.As described above, the present invention reduces the risk of read disturb and increases the distribution of the threshold voltage after cycling by applying upward the pass voltage of the word line adjacent to the cell to be read so that the threshold voltage is read low during the read operation. The phenomenon can be improved.

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

도 1은 사이클링 후 메모리 셀의 문턱 전압 분포 특성을 설명하기 위한 도면.1 is a diagram for explaining threshold voltage distribution characteristics of a memory cell after cycling;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 독출 방법을 설명하기 위한 회로도.2 is a circuit diagram illustrating a method of reading a flash memory device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플래시 메모리 소자의 독출 방법을 설명하기 위해 셀 스트링과 나란하게 플래시 메모리 소자를 절취하여 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view of the flash memory device taken along line with a cell string to explain a method of reading a flash memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 패스 전압을 상향 조정한 경우 문턱 전압 분포가 개선되는 것을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining that the threshold voltage distribution is improved when the pass voltage is adjusted upward.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

210 : 셀 스트링 301 : 반도체 기판210: cell string 301: semiconductor substrate

301a : 접합 영역 303 : 터널 절연막301a: junction region 303: tunnel insulating film

305 : 제1 도전막 307 : 유전체막305: First conductive film 307: Dielectric film

309 : 제2 도전막309: second conductive film

Claims (6)

비트 라인을 프리차지시키는 단계;Precharging the bit line; 워드 라인들 중 선택된 제1 워드 라인들에 리드 전압을 인가하고, 상기 제1 워드 라인에 인접한 제2 워드 라인에 제1 패스 전압을 인가하고, 나머지 워드 라인들에 상기 제1 패스 전압보다 낮은 제2 패스 전압을 인가하는 단계; 및A read voltage is applied to selected first word lines among the word lines, a first pass voltage is applied to a second word line adjacent to the first word line, and a lower than the first pass voltage is applied to the remaining word lines. Applying a two pass voltage; And 상기 비트 라인의 전압 변화를 검출하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 데이터 독출 방법.Detecting a change in voltage of the bit line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 패스 전압은 상기 워드 라인들을 사이에 두고 마주하는 드레인 선택 라인과 소스 선택 라인 중 상기 드레인 선택 라인 방향에서 상기 제1 워드 라인에 인접한 상기 제2 워드 라인에 인가되는 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법.The first pass voltage is a data read of a flash memory device applied to the second word line adjacent to the first word line in a direction of the drain select line among a drain select line and a source select line facing each other with the word lines therebetween. Way. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 패스 전압은 상기 워드 라인들을 사이에 두고 마주하는 드레인 선택 라인과 소스 선택 라인 중 상기 소스 선택 라인 방향에서 상기 제1 워드 라인에 인접한 상기 제2 워드 라인에 인가되는 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법.The first pass voltage is a data read of a flash memory device applied to the second word line adjacent to the first word line in a direction of the source select line among the drain select line and the source select line facing each other with the word lines interposed therebetween. Way. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 패스 전압은 상기 워드 라인들을 사이에 두고 마주하는 드레인 선택 라인과 소스 선택 라인 중 상기 드레인 선택 라인 방향 및 상기 소스 선택 라인 방향에서 상기 제1 워드 라인에 인접한 상기 제2 워드 라인에 인가되는 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법.The first pass voltage is applied to the second word line adjacent to the first word line in the drain select line direction and the source select line direction among the drain select line and the source select line facing each other with the word lines interposed therebetween. A method of reading data from a flash memory device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 패스 전압은 6V 내지 9V인 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법.The first pass voltage is a data read method of a flash memory device of 6V to 9V. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 패스 전압은 5V 내지 8V인 플래시 메모리 소자의 데이터 독출방법.And a second pass voltage of about 5V to about 8V.
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