KR20100119164A - Erasing method of a non-volatile memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법에 관한 것으로, 특히 접합 영역에 챠지(charge)된 전하들을 효과적으로 방출할 수 있는 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of erasing a nonvolatile memory device, and more particularly, to a method of erasing a nonvolatile memory device capable of effectively releasing charges charged in a junction region.
전기적으로 소거 및 프로그램이 가능한 불휘발성 메모리 장치는 전원이 공급되지 않는 상태에서도 데이터를 보존할 수 있는 특징이 있다. 특히 낸드(NAND)형 플래시 메모리 장치는 여러 개의 메모리 셀들이 직렬로 연결되는 스트링 구조로 되어 있기 때문에, 집적이 용이할 뿐 아니라 낮은 가격으로 공급될 수 있다. 이러한 이유로 낸드형 플래시 메모리 장치는 각종 휴대용 제품들의 데이터 메모리로서 사용되고 있다.Electrically erasable and programmable nonvolatile memory devices are capable of preserving data even when power is not supplied. In particular, since a NAND flash memory device has a string structure in which several memory cells are connected in series, not only is it easy to integrate, but it can also be supplied at a low price. For this reason, NAND flash memory devices are being used as data memories of various portable products.
낸드형 플래시 메모리 장치를 구성하는 메모리 셀은 F-N 터널링 메커니즘에 의해서 프로그램되거나 소거된다. 메모리 셀의 소거 동작은 셀 트랜지스터의 콘트롤 게이트에 접지전압(예를 들어, 0V)을 인가하고, 반도체 기판(또는 웰)에 전원전압보다 높은 고전압(예를 들어, 20V)을 인가함으로써 이루어진다. 이러한 소거 바 이어스 조건에 따르면, 플로팅 게이트와 웰 사이의 큰 전압 차에 의해 이들 사이에 강한 전계가 형성되며, 그 결과 플로팅 게이트에 존재하는 전자들은 F-N 터널링 효과에 의해서 벌크로 방출된다. 이때, 소거된 메모리 셀의 임계전압은 음의 방향(예를 들어 -3V 이하)으로 이동된다.The memory cells constituting the NAND flash memory device are programmed or erased by the F-N tunneling mechanism. The erase operation of the memory cell is performed by applying a ground voltage (for example, 0 V) to the control gate of the cell transistor and applying a high voltage (for example, 20 V) higher than the power supply voltage to the semiconductor substrate (or well). According to this erase bias condition, a strong electric field is formed between them due to the large voltage difference between the floating gate and the well, and as a result, electrons present in the floating gate are emitted in bulk by the F-N tunneling effect. At this time, the threshold voltage of the erased memory cell is moved in a negative direction (for example, -3V or less).
도 6은 종래 기술에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 설명하기 위하여 도시한 타이밍도이다.6 is a timing diagram illustrating a method of erasing a nonvolatile memory device according to the related art.
도 6을 참조하면, 반도체 기판에 소거 전압을 인가하고 메모리 셀은 접지 전압을 인가하면, 소거 동작중에 접합 영역은 전하가 챠지될 수 있다. 챠지된 전하들은 소거 동작이 종료되는 시점에서 웰 전압이 0V로 강하하더라도 채널 전압이 0V로 강하하는 시간을 지연시킬 뿐더러, 이 과정에서 핫 캐리어로 인하여 터널 산화막과 접합 영역의 에지(edge) 부근이 손상을 주기 때문에 플래시 메모리 소자의 성능을 열화시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, when an erase voltage is applied to the semiconductor substrate and a ground voltage is applied to the memory cell, the junction region may be charged during the erase operation. Charged charges only delay the time that the channel voltage drops to 0V even when the well voltage drops to 0V at the end of the erase operation. In this process, the charges are generated near the edges of the tunnel oxide layer and the junction region due to hot carriers. It can damage the performance of the flash memory device.
본 발명은 메모리 셀들의 소거 동작을 실시하기 위하여 소거 바이어스를 인가한 뒤 메모리 셀들의 접합 영역에 챠지된 전하들을 디스챠지시키기 위하여 접합 영역들을 전기적으로 접지 단자와 연결시킨다.The present invention electrically connects the junction regions with the ground terminal to discharge the charges charged in the junction regions of the memory cells after applying an erase bias to perform the erase operation of the memory cells.
본 발명의 일측면에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법은, 공통 소스 라인과 연결된 소스 선택 트랜지스터, 비트 라인과 연결되는 드레인 선택 트랜지스터 및, 상기 소스 선택 트랜지스터 및 상기 드레인 선택 트랜지스터 사이에서 접합 영역들을 통해 직렬로 연결된 메모리 셀들을 포함하는 메모리 소자가 제공되는 단계와, 상기 메모리 셀들의 소거 동작을 실시하기 위하여 벌크로 소거 바이어스를 인가하는 단계 및 상기 소거 바이어스에 의해 상기 접합 영역에 챠지된 전하들을 방출하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a method of erasing a nonvolatile memory device includes a source select transistor connected to a common source line, a drain select transistor connected to a bit line, and a junction region between the source select transistor and the drain select transistor. A memory device comprising a series of memory cells connected in series is provided, applying an erase bias in bulk to perform an erase operation of the memory cells, and emitting charges charged in the junction region by the erase bias. Steps.
상기 드레인 선택 트랜지스터에 인가되는 상기 게이트 바이어스는 상기 드레인 선택 트랜지스터를 턴온 시킬 수 있다. 상기 소스 선택 트랜지스터에 인가되는 상기 게이트 바이어스는 상기 소스 선택 트랜지스터를 턴온시킬 수 있다. 상기 메모리 셀에 인가되는 상기 게이트 바이어스는 상기 메모리 셀을 턴온시킬 수 있다. 상기 전하들을 방출하는 단계는, 상기 소거 바이어스를 중단할 때 상기 비트 라인을 접지 단자와 연결시키고 상기 드레인 선택 트랜지스터 및 상기 메모리 셀들에 각각 게이트 바이어스들을 인가하는 단계 및 상기 소거 바이어스의 인가를 중단하 는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 또 다른 상기 전하들을 방출하는 단계는, 상기 소거 바이어스를 중단할 때 상기 공통 소스 라인을 접지 단자와 연결시키고 상기 소스 선택 트랜지스터 및 상기 메모리 셀들에 각각 게이트 바이어스를 인가하는 단계 및 상기 소거 바이어스의 인가를 중단하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.The gate bias applied to the drain select transistor may turn on the drain select transistor. The gate bias applied to the source select transistor may turn on the source select transistor. The gate bias applied to the memory cell may turn on the memory cell. Emitting the charges may include connecting the bit line with a ground terminal and applying gate biases to the drain select transistor and the memory cells, respectively, when stopping the erase bias and stopping the application of the erase bias. It may further comprise a step. The discharging of the other charges may include connecting the common source line with a ground terminal and applying a gate bias to the source select transistor and the memory cells, respectively, when stopping the erase bias, and applying the erase bias. It may further comprise the step of stopping.
본 발명의 다른 측면에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법은, 메모리 셀들의 소거 동작을 실시하는 단계와, 상기 소거 동작이 종료될 때, 상기 메모리 셀들의 접합 영역들에 챠지된 전하들을 디스챠지하기 위하여 상기 접합 영역들을 전기적으로 접지 단자와 연결시키는 단계 및 상기 접합 영역들과 상기 접지 단자의 전기적인 연결을 차단하는 단계를 포함한다.According to another aspect of an exemplary embodiment, an erase method of a nonvolatile memory device may include performing an erase operation of memory cells and discharging charges charged in junction regions of the memory cells when the erase operation is terminated. Electrically connecting the junction regions with a ground terminal and disconnecting the electrical connection between the junction regions and the ground terminal.
본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법은, 소거 동작시 접합 영역에 챠지된 전하들을 효과적으로 디스챠지시킬 수 있기 때문에, 접합 영역에 챠지된 전하들로 인하여 메모리 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 더욱 신뢰성있는 고성능의 메모리 소자의 동작이 가능하다.The erase method of the nonvolatile memory device according to the present invention can effectively discharge the charges charged in the junction region during the erase operation, thereby preventing damage to the memory device due to the charges charged in the junction region. . Thus, the operation of a more reliable and high performance memory device is possible.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
그러나, 본 발명은 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발 명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Only this embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art, the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위하여 도시한 불휘발성 메모리 장치의 도면이다. 이하에서는, 불휘발성 메모리 장치 중 플래시 메모리 장치를 일실시예로 설명한다.FIG. 1 is a diagram of a nonvolatile memory device for explaining a method of programming a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, a flash memory device among nonvolatile memory devices will be described as an example.
도 1을 참조하면, 플래시 메모리 장치는 메모리 셀 어레이(memory cell array; 100)을 포함한다. 메모리 셀 어레이(100)에는 데이터를 저장하고 소거할 수 있는 다수의 메모리 셀들이 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 메모리 셀 어레이(100)은 다수의 비트 라인(BL)과 다수의 워드 라인(WL)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a flash memory device includes a memory cell array 100. In the memory cell array 100, a plurality of memory cells capable of storing and erasing data are arranged in a matrix. The memory cell array 100 includes a plurality of bit lines BL and a plurality of word lines WL.
워드 라인(WL)들은 X디코더(400)에 의하여 디코딩되는 로우 어드레스(row address)에 의하여 선택되며, 선택된 워드 라인(WL)들은 독출, 프로그램 또는 소거에 필요한 전압을 전압 제공부(500)로부터 공급받는다. 비트 라인(BL)들은 메모리 셀 어레이(100)의 메모리 셀에 프로그램되는 데이터 또는 메모리 셀로부터 독출되는 데이터를 전송한다.The word lines WL are selected by a row address decoded by the
비트 라인(BL)들과 연결되는 페이지 버퍼부(200)는 Y디코더(300)에 의하여 디코딩되는 칼럼 어드레스(column address)에 대응하는 비트 라인(BL)들의 데이터를 송수신한다. 그리고 제어부(600)는 외부 명령에 따른 제어 신호들을 적절한 전압으로 발생시켜, 페이지 버퍼부(200), Y디코더(300), X디코더(400) 및 전압 제공 부(500) 들에 제공한다. 또한, 제어부(600)는 외부에서 입력된 어드레스를 로우 어드레스 또는 칼럼 어드레스로 버퍼링하여 X디코더(400) 또는 Y디코더(300)로 제공한다.The
도 2는 플래시 메모리 장치의 메모리 셀 어레이(100)에 포함된 단위 셀 어레이를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a unit cell array included in a memory cell array 100 of a flash memory device.
도 2를 참조하면, 반도체 기판(102)의 표면 부근에 웰(104)이 배치되고, 웰(104)에는 소스 선택 트랜지스터(SST), 드레인 선택 트랜지스터(DST) 및, 소스 선택 트랜지스터(SST) 및 드레인 선택 트랜지스터(DST) 사이에서 접합 영역(106)들을 통해 직렬로 연결된 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들이 배치된다. 소스 선택 트랜지스터(SST)는 공통 소스 라인(CSL)과 연결되며 소스 선택 라인(SSL)을 공유한다. 드레인 선택 트랜지스터(DST)는 비트 라인(BL)과 연결되여 드레인 선택 라인(DSL)을 공유한다. 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들은 워드 라인(WL)을 공유한다.Referring to FIG. 2, a
한편, 플래시 메모리 소자의 경우, 반도체 기판(102)이 p형 기판이면, 반도체 기판(102)의 표면 부근에는 n웰(도시하지 않음)이 형성되고, n웰(도시하지 않음) 내부에 포함되도록 p웰로써 웰(104)을 배치한다. 이때, 접합 영역(106)은 n형 불순물로 형성될 수 있다.On the other hand, in the case of a flash memory device, if the
본 발명의 일실시예에 따른 소거 동작시, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)에는 각각에 대응하는 워드 라인들을 통해 제1 게이트 전압(V1)이 인가된다. 또한, 소스 선택 트랜지스터(SST)에는 소스 선택 라인(SSL)을 통해 제2 게이트 전압(V2)이 인가된다. 그리고, 드레인 선택 트랜지스터(DST)에는 드레인 선택 라인(DSL)을 통해 제3 게이트 전압(V3)가 인가된다. 공통 소스 라인(CSL) 및 비트 라인(BL)에는 각각 제4 및 제5 전압(V4, V5)이 인가되며, 웰(106)에는 웰 픽업 콘택 플러그를 통해 소거 전압(V6)이 인가될 수 있다.In an erase operation according to an exemplary embodiment, the first gate voltage V1 is applied to the memory cells MC0 to MC31 through corresponding word lines. In addition, the second gate voltage V2 is applied to the source select transistor SST through the source select line SSL. The third gate voltage V3 is applied to the drain select transistor DST through the drain select line DSL. Fourth and fifth voltages V4 and V5 may be applied to the common source line CSL and the bit line BL, respectively, and an erase voltage V6 may be applied to the
이하에서는, 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 제1 내지 제3 실시예로 설명한다.Hereinafter, a method of erasing a nonvolatile memory device according to the present invention will be described in the first to third embodiments.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 설명하기 위하여 도시한 타이밍도이다.3 is a timing diagram illustrating an erase method of a nonvolatile memory device according to a first embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들의 소거 동작을 실시하는 제1 구간(T1) 동안, 벌크에는 웰(104)과 연결된 웰 픽업 콘택 플러그를 통해 소거 전압(V6)을 인가하고, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들에는 워드 라인(WL)들을 통해 제1 게이트 전압(V1)을 인가한다. 소거 전압(V6)은 20V, 제1 게이트 전압(V1)은 0V 일 수 있다. 2 and 3, first, during a first period T1 during which an erase operation of the memory cells MC0 to MC31 is performed, an erase voltage V6 may be formed in a bulk through a well pickup contact plug connected to the
이때, 웰(104)은 p형 불순물을 포함하고 접합 영역(106)은 n형 불순물을 포함하기 때문에 웰(104)과 접합 영역(106) 사이에는 PN 접합이 형성된다. 따라서, 접합 영역(106)에는 소거 전압(V6)과 PN접합의 문턱전압(Vdth)의 차이만큼의 전압이 인가되면서 채널 전압이 상승할 수 있다. 이에 따라 접합 영역(106)에는 전하들이 챠지(charge)될 수 있다.At this time, since the
이와 동시에, 소스 선택 트랜지스터(SST)와 드레인 선택 트랜지스터(DST)는 플로팅 상태를 유지한다. 이때, 공통 소스 라인(CSL)의 제4 전압(V4) 및 비트 라인(BL)의 제5 전압(V5)은 웰(104)에 인가된 소거 전압(V6)을 따라 상승할 수 있다.At the same time, the source select transistor SST and the drain select transistor DST remain in a floating state. In this case, the fourth voltage V4 of the common source line CSL and the fifth voltage V5 of the bit line BL may increase along the erase voltage V6 applied to the
그리고, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)의 소거 동작이 종료되기 전인 제2 구간(T2) 동안, 워드 라인(WL)과 소스 선택 라인(SSL)에 각각 제1 게이트 전압(V1) 및 제2 게이트 전압(V2)을 인가한다. 제1 게이트 전압(V1) 및 제2 게이트 전압(V2)은 각각 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 소스 선택 트랜지스터(SST)을 턴온시킬 수 있는 전압이다. 예를 들어, 제1 게이트 전압(V1)은 소거 전압(V6)과 메모리 셀의 문턱 전압(Vcth)의 합일 수 있으며, 제2 게이트 전압(V2)은 소거 전압(V6)과 소스 선택 트랜지스터(SST)의 문턱 전압(Vsth)의 합일 수 있다.During the second period T2 before the erase operation of the memory cells MC0 to MC31 is terminated, the first gate voltage V1 and the second gate voltage are respectively applied to the word line WL and the source select line SSL. (V2) is applied. The first gate voltage V1 and the second gate voltage V2 are voltages that can turn on the memory cells MC0 to MC31 and the source select transistor SST, respectively. For example, the first gate voltage V1 may be the sum of the erase voltage V6 and the threshold voltage Vcth of the memory cell, and the second gate voltage V2 may be the erase voltage V6 and the source select transistor SST. May be the sum of the threshold voltages Vsth.
이어서, 접합 영역(106)에 챠지되었던 전하들을 디스챠지하는 제3 구간(T3) 동안, 웰(104)과 공통 소스 라인(CSL)은 접지 단자와 연결하여 접지 전압(0V)이 인가된다. 이때, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들은 모두 턴 온 되어 채널이 형성되기 때문에 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 인접한 접합 영역(106)들은 모두 전기적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 소스 선택 트랜지스터(SST)도 턴온되어 채널이 형성됨으로써 소스 선택 트랜지스터(SST) 양측의 접합 영역(106)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 인접한 접합 영역(106)들은 접지 전압(0V)이 인가되는 공통 소스 라인(CSL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 접합 영역(106)들에 챠지된 전하들은 공통 소스 라인(CSL)을 따라 효과적으로 디스챠지될 수 있으며, 웰(104) 전압이 강하되는 것과 동일한 추세로 채널 전압이 강하될 수 있다.Subsequently, during the third period T3 for discharging the charges charged in the
이후에, 메모리 셀의 소거 동작이 종료되는 제4 구간(T4) 동안, 워드 라인(WL) 및 소스 선택 라인(SSL)에 각각 제1 게이트 전압(V1) 및 제2 게이트 전 압(V2)의 인가를 중단하여 접지 단자의 전기적인 연결을 차단한다.Subsequently, during the fourth period T4 in which the erase operation of the memory cell is terminated, the first gate voltage V1 and the second gate voltage V2 are respectively applied to the word line WL and the source select line SSL. The application is interrupted to break the electrical connection to the ground terminal.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 설명하기 위하여 도시한 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating an erase method of a nonvolatile memory device according to a second embodiment of the present invention.
도 2 및 도 4를 참조하면, 먼저 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들의 소거 동작을 실시하는 제1 구간(T1) 동안, 벌크에는 웰(104)과 연결된 웰 픽업 콘택 플러그를 통해 소거 전압(V6)을 인가하고, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들에는 워드 라인(WL)들을 통해 제1 게이트 전압(V1)을 인가한다. 소거 전압(V6)은 20V, 제1 게이트 전압(V1)은 0V 일 수 있다. 2 and 4, first, during a first period T1 during which an erase operation of the memory cells MC0 to MC31 is performed, an erase voltage V6 is formed in a bulk through a well pickup contact plug connected to the
이때, 웰(104)은 p형 불순물을 포함하고 접합 영역(106)은 n형 불순물을 포함하기 때문에 웰(104)과 접합 영역(106) 사이에는 PN 접합이 형성된다. 따라서, 접합 영역(106)에는 소거 전압(V6)과 PN접합의 문턱전압(Vdth)의 차이만큼의 전압이 인가되면서 채널 전압이 상승할 수 있다. 이에 따라 접합 영역(106)에는 전하들이 챠지(charge)될 수 있다.At this time, since the well 104 includes p-type impurities and the
이와 동시에, 소스 선택 트랜지스터(SST)와 드레인 선택 트랜지스터(DST)는 플로팅 상태를 유지한다. 이때, 공통 소스 라인(CSL)의 제4 전압(V4) 및 비트 라인(BL)의 제5 전압(V5)은 웰(104)에 인가된 소거 전압(V6)을 따라 상승할 수 있다.At the same time, the source select transistor SST and the drain select transistor DST remain in a floating state. In this case, the fourth voltage V4 of the common source line CSL and the fifth voltage V5 of the bit line BL may increase along the erase voltage V6 applied to the
그리고, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)의 소거 동작이 종료되기 전인 제2 구간(T2) 동안, 워드 라인(WL)과 드레인 선택 라인(DSL)에 각각 제1 게이트 전압(V1) 및 제3 게이트 전압(V3)을 인가한다. 제1 게이트 전압(V1) 및 제3 게이트 전압(V3)은 각각 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 드레인 선택 트랜지스터(DST)을 턴온시킬 수 있는 전압이다. 예를 들어, 제1 게이트 전압(V1)은 소거 전압(V6)과 메모리 셀의 문턱 전압(Vcth)의 합일 수 있으며, 제3 게이트 전압(V3)은 소거 전압(V6)과 드레인 선택 트랜지스터(DST)의 문턱 전압(Vsth)의 합일 수 있다.During the second period T2 before the erase operation of the memory cells MC0 to MC31 is terminated, the first gate voltage V1 and the third gate voltage are respectively applied to the word line WL and the drain select line DSL. (V3) is applied. The first gate voltage V1 and the third gate voltage V3 are voltages that can turn on the memory cells MC0 to MC31 and the drain select transistor DST, respectively. For example, the first gate voltage V1 may be the sum of the erase voltage V6 and the threshold voltage Vcth of the memory cell, and the third gate voltage V3 may be the erase voltage V6 and the drain select transistor DST. May be the sum of the threshold voltages Vsth.
이어서, 접합 영역(106)에 챠지되었던 전하들을 디스챠지하는 제3 구간(T3) 동안, 웰(104)과 비트 라인(BL)은 접지 단자와 연결되어 접지 전압(0V)이 인가된다. 이때, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들은 모두 턴 온 되어 채널이 형성되기 때문에 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 인접한 접합 영역(106)들은 모두 전기적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 드레인 선택 트랜지스터(DST)도 턴온되어 채널이 형성됨으로써 드레인 선택 트랜지스터(DST) 양측의 접합 영역(106)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 인접한 접합 영역(106)들은 접지 전압(0V)이 인가되는 비트 라인(BL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 접합 영역(106)들에 챠지된 전하들은 비트 라인(BL)을 따라 효과적으로 디스챠지될 수 있으며, 웰(104) 전압이 강하되는 것과 동일한 추세로 채널 전압이 강하될 수 있다.Subsequently, during the third period T3 for discharging the charges charged in the
이후에, 메모리 셀의 소거 동작이 종료되는 제4 구간(T4) 동안, 워드 라인(WL)과 드레인 선택 라인(DSL)에 각각 제1 게이트 전압(V1) 및 제3 게이트 전압(V3)의 인가를 중단하여 접지 단자의 전기적인 연결을 차단한다.Subsequently, the first gate voltage V1 and the third gate voltage V3 are applied to the word line WL and the drain select line DSL, respectively, during the fourth period T4 when the erase operation of the memory cell is terminated. Break the electrical connection to the ground terminal.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 설명하기 위하여 도시한 타이밍도이다.5 is a timing diagram illustrating a method of erasing a nonvolatile memory device according to a third embodiment of the present invention.
도 2 및 도 5를 참조하면, 먼저 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들의 소거 동작을 실시하는 제1 구간(T1) 동안, 벌크에는 웰(104)과 연결된 웰 픽업 콘택 플러그를 통해 소거 전압(V6)을 인가하고, 워드 라인(WL)들에는 제1 게이트 전압(V1)을 인가한다. 소거 전압(V6)은 20V, 제1 게이트 전압(V1)은 0V 일 수 있다. 2 and 5, first, during a first period T1 during which an erase operation of the memory cells MC0 to MC31 is performed, an erase voltage V6 may be formed in a bulk through a well pickup contact plug connected to the
이때, 웰(104)은 p형 불순물을 포함하고 접합 영역(106)은 n형 불순물을 포함하기 때문에 웰(104)과 접합 영역(106) 사이에는 PN 접합이 형성된다. 따라서, 접합 영역(106)에는 소거 전압(V6)과 PN접합의 문턱전압(Vdth)의 차이만큼의 전압이 인가되면서 채널 전압이 상승할 수 있다. 이에 따라 접합 영역(106)에는 전하들이 챠지(charge)될 수 있다.At this time, since the well 104 includes p-type impurities and the
이와 동시에, 소스 선택 트랜지스터(SST)와 드레인 선택 트랜지스터(DST)는 플로팅 상태를 유지한다. 이때, 공통 소스 라인(CSL)의 제4 전압(V4) 및 비트 라인(BL)의 제5 전압(V5)은 웰(104)에 인가된 소거 전압(V6)을 따라 상승할 수 있다.At the same time, the source select transistor SST and the drain select transistor DST remain in a floating state. In this case, the fourth voltage V4 of the common source line CSL and the fifth voltage V5 of the bit line BL may increase along the erase voltage V6 applied to the
그리고, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)의 소거 동작이 종료되기 전인 제2 구간(T2) 동안, 워드 라인(WL), 소스 선택 라인(SSL) 및 드레인 선택 라인(DSL)에 각각 제1 게이트 전압(V1), 제2 게이트 전압(V2) 및 제3 게이트 전압(V3)을 인가한다. 제1 게이트 전압(V1), 제2 게이트 전압(V2) 및 제3 게이트 전압(V3)은 각각 메모리 셀(MC0 내지 MC31), 소스 선택 트랜지스터(SST) 및 드레인 선택 트랜지스터(DST)를 턴온시킬 수 있는 전압이다. 예를 들어, 제1 게이트 전압(V1)은 소거 전압(V6)과 메모리 셀의 문턱 전압(Vcth)의 합일 수 있으며, 제2 게이트 전압(V2)은 소거 전압(V6)과 소스 선택 트랜지스터(SST)의 문턱 전압(Vsth)의 합일 수 있으며, 제3 게이트 전압(V3)은 소거 전압(V6)과 드레인 선택 트랜지스터(DST)의 문턱 전 압(Vsth)의 합일 수 있다.In addition, during the second period T2 before the erase operation of the memory cells MC0 to MC31 is terminated, the first gate voltages may be applied to the word line WL, the source select line SSL, and the drain select line DSL, respectively. V1), a second gate voltage V2, and a third gate voltage V3 are applied. The first gate voltage V1, the second gate voltage V2, and the third gate voltage V3 may turn on the memory cells MC0 to MC31, the source select transistor SST, and the drain select transistor DST, respectively. That is the voltage. For example, the first gate voltage V1 may be the sum of the erase voltage V6 and the threshold voltage Vcth of the memory cell, and the second gate voltage V2 may be the erase voltage V6 and the source select transistor SST. ) May be the sum of the threshold voltage Vsth, and the third gate voltage V3 may be the sum of the erase voltage V6 and the threshold voltage Vsth of the drain select transistor DST.
이어서, 접합 영역(106)에 챠지되었던 전하들을 디스챠지하는 제3 구간(T3) 동안, 웰(104), 공통 소스 라인(CSL) 및 비트 라인(BL)은 접지 단자와 연결하여 접지 전압(0V)이 인가된다. 이때, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)들은 모두 턴 온 되어 채널이 형성되기 때문에 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 인접한 접합 영역(106)들은 모두 전기적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 소스 선택 트랜지스터(SST) 및 드레인 선택 트랜지스터(DST)도 턴온되어 채널이 형성됨으로써 소스 선택 트랜지스터(SST) 양측의 접합 영역(106) 및 드레인 선택 트랜지스터(DST) 양측의 접합 영역(106)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 메모리 셀(MC0 내지 MC31)과 인접한 접합 영역(106)들은 접지 전압(0V)이 인가되는 공통 소스 라인(CSL) 및 비트 라인(BL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 접합 영역(106)들에 챠지된 전하들은 공통 소스 라인(CSL) 또는 비트 라인(BL)을 따라 효과적으로 디스챠지될 수 있으며, 웰(104) 전압이 강하되는 것과 동일한 추세로 채널 전압이 강하될 수 있다.Subsequently, during the third period T3 for discharging the charges charged in the
이후에, 메모리 셀의 소거 동작이 종료되는 제4 구간(T4) 동안, 워드 라인(WL), 소스 선택 라인(SSL) 및 드레인 선택 라인(DSL)에 각각 제1 게이트 전압(V1), 제2 게이트 전압(V2) 및 제3 게이트 전압(V3)의 인가를 중단하여 접지 단자의 전기적인 연결을 차단한다.Subsequently, during the fourth period T4 when the erase operation of the memory cell is terminated, the first gate voltage V1 and the second are respectively applied to the word line WL, the source select line SSL, and the drain select line DSL. Application of the gate voltage V2 and the third gate voltage V3 is stopped to cut off the electrical connection of the ground terminal.
이와 같이 본 발명의 일실시예들에 따르면, 소거 동작시 접합 영역에 챠지된 전하들을 효과적으로 디스챠지시킬 수 있기 때문에, 접합 영역에 챠지된 전하들로 인하여 메모리 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있다.As described above, since the charges charged in the junction region may be effectively discharged during the erase operation, the memory device may be prevented from being damaged by the charges charged in the junction region.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위하여 도시한 불휘발성 메모리 장치의 도면이다.FIG. 1 is a diagram of a nonvolatile memory device for explaining a method of programming a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 플래시 메모리 장치의 메모리 셀 어레이에 포함된 단위 셀 어레이를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a unit cell array included in a memory cell array of a flash memory device.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 설명하기 위하여 도시한 타이밍도이다.3 is a timing diagram illustrating an erase method of a nonvolatile memory device according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 설명하기 위하여 도시한 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating an erase method of a nonvolatile memory device according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 소거 방법을 설명하기 위하여 도시한 타이밍도이다.5 is a timing diagram illustrating a method of erasing a nonvolatile memory device according to a third embodiment of the present invention.
Claims (7)
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KR1020090038127A KR20100119164A (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Erasing method of a non-volatile memory device |
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KR1020090038127A KR20100119164A (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Erasing method of a non-volatile memory device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014094130A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | The Governors Of The University Of Alberta | Graphene oxide for use in removing heavy metal from water |
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2009
- 2009-04-30 KR KR1020090038127A patent/KR20100119164A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014094130A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | The Governors Of The University Of Alberta | Graphene oxide for use in removing heavy metal from water |
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