KR20120079501A - Non-volitile memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비휘발성 메모리 장치에 관한 것으로, 구체적으로 설명하면 비트라인간 간섭을 감소시키는 비휘발성 메모리 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a nonvolatile memory device, and more particularly, to a nonvolatile memory device that reduces interference between bit lines.
플래시 메모리 장치는 정보입력중에 전원을 꺼도 입력된 정보가 지워지지 않는 비활성 메모리 장치로서, 데이터를 자유롭게 입력할 수 있는 장점이 있다. 즉 플래시 메모리 장치는 전원이 끊겨도 저장된 데이터를 보존하는 롬(ROM)의 장점과 정보의 입출력이 자유로운 램(RAM)의 장점을 모두 지니고 있다. The flash memory device is an inactive memory device in which the input information is not erased even when the power is turned off during the information input. The flash memory device can freely input data. In other words, the flash memory device has both the advantages of ROM, which preserves stored data even when the power supply is cut off, and the RAM, which can freely input and output information.
플래시 메모리 장치는 디지털 녹음기(보이스 레코더)에 적용되면서 초기시장을 형성했으며, 이후 MP3플레이어, 디지털 카메라 등의 등장으로 본격적인 소비시장이 형성되었다.The flash memory device was applied to the digital recorder (voice recorder) to form an initial market, and then, with the advent of MP3 players and digital cameras, a full-fledged consumption market was formed.
플래시 메모리 장치는 크게 노어(NOR)형과 낸드(NAND)형으로 구분되며, 낸드(NAND)형은 저장할 수 있는 용량에서, 노어(NOR)형은 정보의 처리속도에서 앞서 있다. 노어(NOR)형은 주로 휴대전화의 저장매체로 사용되며 낸드(NAND)형은 MP3플레이어, 스마트폰, 디지털 카메라와 디지털 캠코더, 휴대용 저장장치인 USB카드 등의 저장매체로 사용된다.Flash memory devices are largely divided into NOR and NAND types, and NAND type leads in storage capacity, and NOR type leads in processing speed of information. The NOR type is mainly used as a storage medium for mobile phones, and the NAND type is used as a storage medium for MP3 players, smartphones, digital cameras and digital camcorders, and USB cards as portable storage devices.
현재, 플래시 메모리 장치의 최대 쟁점 중 하나는 전력 소모량을 감소시키는 것이다. 특히, 프로그램동작에서 비선택된 비트라인을 부스팅(boosting)시킬 때, 선택된 비트라인과 비선택된 비트라인간의 기생 캐패시턴스가 커지면서 전력 소모량이 증가한다. 여기서, 비선택된 비트라인과 연결된 스트링은 금지프로그램(inhibit program)동작을 수행한다.
Currently, one of the biggest issues with flash memory devices is reducing power consumption. In particular, when boosting an unselected bit line in a program operation, power consumption increases as the parasitic capacitance between the selected bit line and the unselected bit line increases. Here, the string connected to the unselected bit line performs an inhibit program operation.
본 발명은 프로그램동작에서 비트라인간의 기생 캐패시턴스를 감소시키는 비휘발성 메모리 장치를 제공한다.
The present invention provides a nonvolatile memory device that reduces parasitic capacitance between bit lines in a program operation.
본 발명은 금지프로그램 동작시 공통소스라인에 부스팅전압을 공급하는 부스팅전압 공급부, 제1 소스선택신호에 응답하여, 상기 공통소스라인에 인가된 상기 부스팅전압을 제1 셀어레이에 전달하는 제1 소스선택부 및 제1 드레인선택신호에 응답하여, 상기 제1 셀어레이와 비트라인을 단절하는 제1 드레인선택부를 포함하는 비휘발성 메모리 장치를 포함한다.
The present invention provides a boosting voltage supply unit for supplying a boosting voltage to a common source line during an inhibit program operation, and a first source for transmitting the boosting voltage applied to the common source line to a first cell array in response to a first source selection signal. And a first drain selector which disconnects the first cell array and the bit line in response to a selector and a first drain select signal.
본 발명은 비트라인간의 기생 캐패시턴스를 감소시키기 위해, 프로그램되는 셀어레이에는 비트라인을 통해 프로그램기초전압을 전달하고, 금지프로그램되는 셀어레이에는 비트라인을 플로팅시킨다. 이후, 금지프로그램되는 셀어레이에는 공통소스라인을 통해 부스팅전압을 전달한다. 결과적으로, 프로그램기초전압이 인가된 비트라인의 주변에는 플로팅된 비트라인들이 배치되기 때문에 기생 캐패시턴스는 감소한다.
In order to reduce the parasitic capacitance between the bit lines, the present invention transmits a program basis voltage through the bit lines to the programmed cell arrays, and plots the bit lines to the prohibited cell arrays. Subsequently, the boosted voltage is transmitted to the cell array to be prohibited through the common source line. As a result, parasitic capacitance is reduced because the floating bit lines are arranged around the bit line to which the program basis voltage is applied.
도 1은 비휘발성 메모리 장치를 나타낸 회로도이다.
도 2는 도 1과 같은 비휘발성 메모리 장치의 동작을 나타낸 타이밍도이다.
도 3은 도 1과 같은 비휘발성 메모리 장치에서 제1 내지 제4 비트라인을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4와 같은 비휘발성 메모리 장치를 더욱 구체적으로 도시한 회로도이다.
도 6은 도 5와 같은 비휘발성 메모리 장치의 동작을 나타낸 타이밍도이다.
도 7은 도 5와 같은 비휘발성 메모리 장치에서 제1 내지 제4 비트라인을 나타낸 도면이다.1 is a circuit diagram illustrating a nonvolatile memory device.
FIG. 2 is a timing diagram illustrating an operation of the nonvolatile memory device of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram illustrating first to fourth bit lines in the nonvolatile memory device of FIG. 1.
4 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating the nonvolatile memory device of FIG. 4 in more detail.
FIG. 6 is a timing diagram illustrating an operation of the nonvolatile memory device of FIG. 5.
FIG. 7 is a diagram illustrating first to fourth bit lines in the nonvolatile memory device of FIG. 5.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These embodiments are only for illustrating the present invention, and the scope of rights of the present invention is not limited by these embodiments.
도 1은 비휘발성 메모리 장치를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a nonvolatile memory device.
도 1에 도시된 바와 같이, 비휘발성 메모리 장치는 제1 스트링(1), 제2 스트링(2), 제3 스트링(3), 제4 스트링(4), 제1 제어부(5) 및 제2 제어부(6)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a nonvolatile memory device includes a first string 1, a second string 2, a third string 3, a fourth string 4, a
제1 스트링(1)은 직렬로 연결된 제1 드레인선택부(11), 복수의 제1 메모리셀(MCA1~MCA32)을 포함하는 제1 셀어레이부(12) 및 제1 소스선택부(13)를 포함한다. 제1 드레인선택부(11)는 제1 비트라인(BLO1)과 연결되고, 제1 소스선택부(13)는 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The first string 1 includes a
제2 스트링(2)은 직렬로 연결된 제2 드레인선택부(21), 복수의 제2 메모리셀(MCB1~MCB32)을 포함하는 제2 셀어레이부(22) 및 제2 소스선택부(23)를 포함한다. 제2 드레인선택부(21)는 제2 비트라인(BLE1)과 연결되고, 제2 소스선택부(23)는 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The second string 2 includes a
제3 스트링(3)은 직렬로 연결된 제3 드레인선택부(31), 복수의 제3 메모리셀(MCC1~MCC32)을 포함하는 제3 셀어레이부(32) 및 제3 소스선택부(33)를 포함한다. 제3 드레인선택부(31)는 제3 비트라인(BLO2)과 연결되고, 제3 소스선택부(33)는 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The third string 3 includes a third drain
제4 스트링(4)은 직렬로 연결된 제4 드레인선택부(41), 복수의 제4 메모리셀(MCD1~MCD32)을 포함하는 제4 셀어레이부(42) 및 제4 소스선택부(43)를 포함한다. 제4 드레인선택부(41)는 제4 비트라인(BLE2)과 연결되고, 제4 소스선택부(43)는 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The fourth string 4 includes a
제1 제어부(5)는 제1 및 제2 셀어레이(12, 22)의 프로그램, 소거 및 리드 동작을 제어하고, 데이터를 저장한다. 이를 위해 제1 제어부(5)는 제1 프리차지부(51), 제1 선택부(52) 및 제1 페이지버퍼(53)를 포함한다. 제1 프리차지부(51)는 제1 및 제2 프리차지신호(DICO1, DICE1)에 응답하여 제1 및 제2 비트라인(BLO1, BLE1) 중 선택된 비트라인에 부스팅전압(VBST)을 전달한다. 이를 위해, 제1 프리차지부(51)는 제1 프리차지신호(DICO1)에 응답하여 인에이블하는 제1 프리차지부(51A)와 제2 프리차지신호(DICE1)에 응답하여 인에이블하는 제2 프리차지부(51B)를 포함한다. 부스팅전압(VBST)은 전원전압(VEXT)의 레벨일 수 있다. 제1 선택부(52)는 제1 페이지버퍼(53)와 제1 및 제2 비트라인(BLO1, BLE1)을 선택적으로 연결한다. 이를 위해, 제1 선택부(52)는 제1 선택신호(SELO1)에 응답하여 인에이블하는 제1 선택부(52A)와 제2 선택신호(SELE1)에 응답하여 인에이블하는 제2 선택부(52B)를 포함한다. 제1 페이지버퍼(53)는 제1 및 제2 비트라인(BLO1, BLE1) 중 선택된 비트라인에 프로그램기초전압(VSS)을 전달하고, 리드동작시 데이터를 저장한다. 프로그램기초전압(VSS)은 접지전압일 수 있다.The
제2 제어부(6)는 제3 및 제4 셀어레이(32, 42)의 프로그램, 소거 및 리드 동작을 제어하고, 데이터를 저장한다. 이를 위해 제2 제어부(6)는 제2 프리차지부(61), 제2 선택부(62) 및 제2 페이지버퍼(63)를 포함한다. 제2 프리차지부(61)는 제3 및 제4 프리차지신호(DICO2, DICE2)에 응답하여 제3 및 제4 비트라인(BLO2, BLE2) 중 선택된 비트라인에 부스팅전압(VBST)을 전달한다. 이를 위해, 제2 프리차지부(61)는 제3 프리차지신호(DICO2)에 응답하여 인에이블하는 제3 프리차지부(61A)와 제4 프리차지신호(DICE2)에 응답하여 인에이블하는 제4 프리차지부(61B)를 포함한다. 부스팅전압(VBST)은 전원전압(VEXT)의 레벨일 수 있다. 제2 선택부(62)는 제2 페이지버퍼(63)와 제3 및 제4 비트라인(BLO2, BLE2)을 선택적으로 연결한다. 이를 위해, 제2 선택부(62)는 제3 선택신호(SELO2)에 응답하여 인에이블하는 제3 선택부(62A)와 제4 선택신호(SELE2)에 응답하여 인에이블하는 제4 선택부(62B)를 포함한다. 제2 페이지버퍼(63)는 제3 및 제4 비트라인(BLO2, BLE2) 중 선택된 비트라인에 프로그램기초전압(VSS)을 전달하고, 리드동작시 데이터를 저장한다. 프로그램기초전압(VSS)은 접지전압일 수 있다.The
이와 같은 비휘발성 메모리 장치의 프로그램동작을 설명하면 다음과 같다. The program operation of such a nonvolatile memory device will be described below.
도 2는 도 1과 같은 비휘발성 메모리 장치의 동작을 나타낸 타이밍도이다. 제1 메모리셀(MCA1)과 제2 메모리셀(MCC1)을 프로그램하는 것으로 가정한다. 따라서, 제1 비트라인(BLO1)과 제3 비트라인(BLO2)이 선택되고, 제2 비트라인(BLE1)과 제4 비트라인(BLE2)이 비선택된다.FIG. 2 is a timing diagram illustrating an operation of the nonvolatile memory device of FIG. 1. It is assumed that the first memory cell MCA1 and the second memory cell MCC1 are programmed. Accordingly, the first bit line BLO1 and the third bit line BLO2 are selected, and the second bit line BLE1 and the fourth bit line BLE2 are unselected.
도 2에 도시된 바와 같이, T1 시점에 제1 및 제3 프리차지신호(DICO1, DICO2)가 로우레벨을 유지하고, 제2 및 제4 프리차지신호(DICE1, DICE2))가 하이레벨로 활성화된다. 또한, T1 시점에 제1 및 제3 선택신호(SELO1, SELO2)가 하이레벨로 활성화되고, 제2 및 제4 선택신호(SELE1, SELE2)가 로우레벨을 유지한다. 따라서, 제2 및 제4 비트라인(BLE1, BLE2)은 부스팅전압(VBST)으로 차지되고, 제1 및 제3 비트라인(BLO1, BLO2)은 접지전압(VSS)으로 차지된다.As shown in FIG. 2, the first and third precharge signals DICO1 and DICO2 maintain a low level at the time T1, and the second and fourth precharge signals DICE1 and DICE2 are activated to a high level. do. In addition, the first and third selection signals SELO1 and SELO2 are activated to a high level at the time T1, and the second and fourth selection signals SELE1 and SELE2 maintain a low level. Accordingly, the second and fourth bit lines BLE1 and BLE2 are charged with the boosting voltage VBST, and the first and third bit lines BLO1 and BLO2 are charged with the ground voltage VSS.
동일 시점에, 드레인선택신호(DSL)가 하이레벨로 활성화되고, 소스선택신호(SSL)가 로우레벨을 유지한다. 따라서, 제1 내지 제4 드레인선택부(11~41)가 인에이블되어 제1 내지 제4 셀어레이(12~42)와 제1 내지 제4 비트라인(BLO1, BLE1, BLO2, BLE2) 각각을 전기적으로 연결시키고, 제1 내지 제4 소스선택부(13~43)가 디스에이블되어 제1 내지 제4 셀어레이(12~42) 각각과 공통소스라인(CSL)을 전기적으로 단절시킨다. 따라서, 제1 및 제3 셀어레이(12, 32)에는 접지전압(VSS)이 공급되고, 제2 및 제4 셀어레이(22, 42)에는 부스팅전압(VBST)이 공급된다.At the same time, the drain select signal DSL is activated at a high level, and the source select signal SSL is maintained at a low level. Accordingly, the first to fourth
T2 시점에, 제1 워드라인(WL1)에 프로그램전압(VPGM)을 인가하고, 나머지 워드라인(WL2~WL32)에는 패스전압(VPAS)을 인가한다. 이때, 선택된 제1 비트라인(BLO1) 및 제1 워드라인(WL1)과 연결된 제1 메모리셀(MCA1)과, 제3 비트라인(BLO2) 및 제1 워드라인(WL1)과 연결된 제2 메모리셀(MCC1)은 프로그램된다. 비선택된 제2 및 제4 비트라인(BLE1, BLE2) 및 제1 워드라인(WL1)과 연결된 제3 메모리셀(MCB1) 및 제4 메모리셀(MCD1)의 채널은 부스팅되기 때문에, 제2 및 제4 메모리셀(MCB1, MCD1)의 플로팅게이트와 채널 사이에 FN터널링이 발생하지 않게 된다. 즉, 제2 및 제4 메모리셀(MCB1, MCD1)은 프로그램되지 않는다.At the time T2, the program voltage VPGM is applied to the first word line WL1, and the pass voltage VPAS is applied to the remaining word lines WL2 to WL32. In this case, the first memory cell MCA1 connected to the selected first bit line BLO1 and the first word line WL1 and the second memory cell connected to the third bit line BLO2 and the first word line WL1. (MCC1) is programmed. Since the channels of the third memory cell MCB1 and the fourth memory cell MCD1 connected to the unselected second and fourth bit lines BLE1 and BLE2 and the first word line WL1 are boosted, the second and fourth bit lines BLE1 and BLE2 are respectively boosted. 4 FN tunneling does not occur between the floating gate of the memory cells MCB1 and MCD1 and the channel. That is, the second and fourth memory cells MCB1 and MCD1 are not programmed.
T3 시점에, 제1 워드라인(WL1)과 제2 내지 제32 워드라인(WL2~WL32) 각각에 프로그램전압(VPGM)과 패스전압(VPAS)의 공급을 중단한다. 이후, T4 시점에, 제1 및 제3 선택신호(SELO1, SELO2)과 제2 및 제4 프리차지신호(DICE1, DICE2) 드레인선택신호(DSL)를 로우레벨로 비활성화시킨다. 이로써, 제1 및 제2 메모리셀(MCA1, MCC1)에 대한 프로그램동작과 제3 및 제4 메모리셀(MCB1, MCD1)에 대한 금지프로그램동작이 완료된다. 이후, ISPP 방식에 따른 검증과 프로그램동작을 교차 수행한다.At the time T3, the supply of the program voltage VPGM and the pass voltage VPAS to the first word line WL1 and the second to 32nd word lines WL2 to WL32 are stopped. Thereafter, at time T4, the first and third select signals SELO1 and SELO2 and the second and fourth precharge signals DICE1 and DICE2 drain selection signals DSL are deactivated to a low level. As a result, the program operation for the first and second memory cells MCA1 and MCC1 and the forbidden program operation for the third and fourth memory cells MBC1 and MCD1 are completed. After that, the verification and program operation according to the ISPP method are performed crosswise.
도 3은 도 1과 같은 비휘발성 메모리 장치에서 제1 내지 제4 비트라인(BLO1, BLO2, BLE1, BLE2)을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating first through fourth bit lines BLO1, BLO2, BLE1, and BLE2 in the nonvolatile memory device of FIG. 1.
도 3에 도시된 바와 같이, 프로그램동작에서 제1 및 제3 비트라인(BLO1, BLO2)에는 접지전압(VSS)이 인가되고, 금지프로그램동작하는 제2 및 제4 비트라인(BLE1, BLE2)에는 부스팅전압(VBST)이 인가된다. As shown in FIG. 3, the ground voltage VSS is applied to the first and third bit lines BLO1 and BLO2 in the program operation, and is applied to the second and fourth bit lines BLE1 and BLE2 in the inhibit program operation. Boosting voltage VBST is applied.
이때, 각 비트라인(BLO1, BLO2, BLE1, BLE2)간의 간격이 좁기 때문에, 접지전압(VSS)과 부스팅전압(VBST)이 인가된 각 비트라인(BLO1, BLO2, BLE1, BLE2) 사이에는 기생 캐패시턴스(C1)가 생성된다. 이와 같은 기생 캐패시턴스(C1)은 프로그램동작에서 전력을 낭비시키는 원인이 된다.
At this time, since the interval between the bit lines BLO1, BLO2, BLE1, and BLE2 is narrow, parasitic capacitance is applied between the bit lines BLO1, BLO2, BLE1, and BLE2 to which the ground voltage VSS and the boosting voltage VBST are applied. (C1) is generated. Such parasitic capacitance C1 causes a waste of power in the program operation.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 비휘발성 메모리 장치는 공통소스라인(CSL)과 제1 셀어레이(102) 사이에 배치되고, 금지프로그램동작시, 공통소스라인(CSL)을 통해 제1 셀어레이(102)에 부스팅전압(VBST)을 전달하는 제1 소스선택부(103), 제1 셀어레이(102)와 제1 비트라인(BL) 사이에 배치되고, 금지프로그램동작시 제1 셀어레이(102)와 제1 비트라인(BL)을 단절하는 제1 드레인선택부(101)을 포함한다. 또한, 비휘발성 메모리 장치는 비트라인(BL)과 연결된 제어부(104)과 부스팅전압(VBST)을 공통소스라인(CSL)에 공급하는 부스팅전압 공급부(105)를 더 포함한다.As shown in FIG. 4, the nonvolatile memory device is disposed between the common source line CSL and the
도 5는 도 4와 같은 비휘발성 메모리 장치를 더욱 구체적으로 도시한 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating the nonvolatile memory device of FIG. 4 in more detail.
도 5에 도시된 바와 같이, 비휘발성 메모리 장치는 제1 스트링(1001), 제2 스트링(1002), 제3 스트링(1003), 제4 스트링(1004), 제1 제어부(104A), 제2 제어부(104B) 및 부스팅전압 공급부(105)를 포함한다.As illustrated in FIG. 5, the nonvolatile memory device may include a
제1 스트링(1001)은 직렬로 연결된 제1 드레인선택부(101A), 복수의 제1 메모리셀(MCA1~MCA32)을 포함하는 제1 셀어레이부(102A) 및 제1 소스선택부(103A)를 포함한다. 제1 드레인선택부(101A)는 제1 드레인선택신호(DSLO)에 응답하여 인에이블하고 제1 비트라인(BLO1)과 연결된다. 제1 소스선택부(103A)는 제1 소스선택신호(SSLO)에 응답하여 인에이블하고 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The
제2 스트링(1002)은 직렬로 연결된 제2 드레인선택부(101B), 복수의 제2 메모리셀(MCB1~MCB32)을 포함하는 제2 셀어레이부(102B) 및 제2 소스선택부(103B)를 포함한다. 제2 드레인선택부(101B)는 제2 드레인선택신호(DSLE)에 응답하여 인에이블하고 제2 비트라인(BLE1)과 연결된다. 제2 소스선택부(103B)는 제2 소스선택신호(SSLE)에 응답하여 인에이블하고 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The
제3 스트링(1003)은 직렬로 연결된 제3 드레인선택부(101C), 복수의 제3 메모리셀(MCC1~MCC32)을 포함하는 제3 셀어레이부(102C) 및 제3 소스선택부(103C)를 포함한다. 제3 드레인선택부(101C)는 제1 드레인선택신호(DSLO)에 응답하여 인에이블하고 제3 비트라인(BLO2)과 연결된다. 제3 소스선택부(103C)는 제1 소스선택신호(SSLO)에 응답하여 인에이블하고 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The
제4 스트링(1004)은 직렬로 연결된 제4 드레인선택부(101D), 복수의 제4 메모리셀(MCD1~MCD32)을 포함하는 제4 셀어레이부(102D) 및 제4 소스선택부(103D)를 포함한다. 제4 드레인선택부(101D)는 제2 드레인선택신호(DSLE)에 응답하여 인에이블하고 제4 비트라인(BLE2)과 연결된다. 제4 소스선택부(103D)는 제2 소스선택신호(SSLE)에 응답하여 인에이블하고 공통소스라인(CSL)과 연결된다.The
제1 제어부(104A)는 제1 및 제2 셀어레이(102A, 102B)의 프로그램, 소거 및 리드 동작을 제어하고, 데이터를 저장한다. 이를 위해 제1 제어부(104A)는 제1 프리차지부(1041), 제1 선택부(1042) 및 제1 페이지버퍼(1043)를 포함한다. 제1 프리차지부(1041)는 제1 및 제2 프리차지신호(DICO1, DICE1)에 응답하여 제1 및 제2 비트라인(BLO1, BLE1)에 프리차지전압(VPREC)을 전달한다. 이를 위해, 제1 프리차지부(1041)는 제1 프리차지신호(DICO1)에 응답하여 인에이블하는 제1 프리차지부(1041A)와 제2 프리차지신호(DICE1)에 응답하여 인에이블하는 제2 프리차지부(1041B)를 포함한다. 제1 선택부(1042)는 제1 페이지버퍼(1043)와 제1 및 제2 비트라인(BLO1, BLE1)을 선택적으로 연결한다. 이를 위해, 제1 선택부(1042)는 제1 선택신호(SELO1)에 응답하여 인에이블하는 제1 선택부(1042A)와 제2 선택신호(SELE1)에 응답하여 인에이블하는 제2 선택부(1042B)를 포함한다. 제1 페이지버퍼(1043)는 제1 및 제2 비트라인(BLO1, BLE1) 중 선택된 비트라인에 프로그램기초전압(VSS)을 전달하고, 리드동작시 데이터를 저장한다. 프로그램기초전압(VSS)은 접지전압일 수 있다.The
제2 제어부(104B)는 제3 및 제4 셀어레이(102C, 102D)의 프로그램, 소거 및 리드 동작을 제어하고, 데이터를 저장한다. 이를 위해 제2 제어부(104B)는 제2 프리차지부(1044), 제2 선택부(1045) 및 제2 페이지버퍼(1046)를 포함한다. 제2 프리차지부(1044)는 제3 및 제4 프리차지신호(DICO2, DICE2)에 응답하여 제3 및 제4 비트라인(BLO2, BLE2)에 프리차지전압(VPREC)을 전달한다. 이를 위해, 제2 프리차지부(1044)는 제3 프리차지신호(DICO2)에 응답하여 인에이블하는 제3 프리차지부(1044A)와 제4 프리차지신호(DICE2)에 응답하여 인에이블하는 제4 프리차지부(1044B)를 포함한다. 부스팅전압(VBST)은 전원전압(VEXT)의 레벨일 수 있다. 제2 선택부(1045)는 제2 페이지버퍼(1046)와 제3 및 제4 비트라인(BLO2, BLE2)을 선택적으로 연결한다. 이를 위해, 제2 선택부(1045)는 제3 선택신호(SELO2)에 응답하여 인에이블하는 제3 선택부(1045A)와 제4 선택신호(SELE2)에 응답하여 인에이블하는 제4 선택부(1045B)를 포함한다. 제2 페이지버퍼(1046)는 제3 및 제4 비트라인(BLO2, BLE2) 중 선택된 비트라인에 프로그램기초전압(VSS)을 전달하고, 리드동작시 데이터를 저장한다. 프로그램기초전압(VSS)은 접지전압일 수 있다.The
부스팅전압 공급부(105)는 공급제어신호(CONT)에 응답하여 공통소스라인(CSL)에 부스팅전압(VBST)을 공급하거나 공통소스라인(CSL)을 디스차지한다. 이를 위해, 부스팅전압 생성부(1051), 디스차지부(1052) 및 동작선택부(1053)를 포함한다. 동작선택부(1053)는 공급제어신호(CONT)에 응답하여 공통소스라인(CSL)과 부스팅전압 생성부(1051)를 연결하기 위한 제1 전송부로 동작하는 제1 전송게이트(T1)와 공급제어신호(CONT)에 응답하여 공통소스라인(CSL)과 디스차지부(1052)를 연결하기 위한 제2 전송부로 동작하는 제2 전송게이트(T2)를 포함한다. 여기서, 공급제어신호(CONT)는 비휘발성 메모리 장치가 금지프로그램동작을 수행할 때 하이레벨로 활성화된 후, 검증동작을 수행할 때 로우레벨로 비활성화되는 신호이다.The boosting
도 6은 도 5와 같은 비휘발성 메모리 장치의 동작을 나타낸 타이밍도이다. 제1 메모리셀(MCA1)과 제2 메모리셀(MCC1)을 프로그램하는 것으로 가정한다. 따라서, 제1 비트라인(BLO1)과 제3 비트라인(BLO2)이 선택되고, 제2 비트라인(BLE1)과 제4 비트라인(BLE2)이 비선택된다.FIG. 6 is a timing diagram illustrating an operation of the nonvolatile memory device of FIG. 5. It is assumed that the first memory cell MCA1 and the second memory cell MCC1 are programmed. Accordingly, the first bit line BLO1 and the third bit line BLO2 are selected, and the second bit line BLE1 and the fourth bit line BLE2 are unselected.
도 6에 도시된 바와 같이, T1 시점에 제1 및 제3 프리차지신호(DICO1, DICO2)가 로우레벨을 유지하고, 제2 및 제4 프리차지신호(DICE1, DICE2)도 로우레벨을 유지한다. 또한, T1 시점에 제1 및 제3 선택신호(SELO1, SELO2)가 하이레벨로 활성화되고, 제2 및 제4 선택신호(SELE1, SELE2)가 로우레벨을 유지한다. 따라서, 제2 및 제4 비트라인(BLE1, BLE2)에는 어떠한 전압도 공급되지 않은 상태, 즉 플로팅(floating)상태가 되고, 제1 및 제3 비트라인(BLO1, BLO2)은 프로그램기초전압(VSS)으로 차지된다. 동일 시점에, 공급제어신호(CONT)가 하이레벨로 활성화되어 부스팅전압(VBTS)이 공통소스라인(CSL)에 공급된다. As shown in FIG. 6, the first and third precharge signals DICO1 and DICO2 maintain low levels at the time T1, and the second and fourth precharge signals DICE1 and DICE2 also maintain low levels. . In addition, the first and third selection signals SELO1 and SELO2 are activated to a high level at the time T1, and the second and fourth selection signals SELE1 and SELE2 maintain a low level. Accordingly, no voltage is supplied to the second and fourth bit lines BLE1 and BLE2, that is, a floating state, and the first and third bit lines BLO1 and BLO2 have a program basis voltage VSS. ) At the same time, the supply control signal CONT is activated to a high level so that the boosting voltage VBTS is supplied to the common source line CSL.
T1 시점에, 제1 드레인선택신호(DSLO)가 로우레벨을 유지하고, 제1 소스선택신호(SSLO)가 하이레벨로 활성화된다. 또한, 제2 드레인선택신호(DSLE)가 하이레벨로 활성화되고, 제1 소스선택신호(SSLE)가 로우레벨을 유지한다. 따라서, 제1 및 제3 드레인선택부(11, 31)가 인에이블되어 제1 및 제3 셀어레이(12, 32)와 제1 및 제3 비트라인(BLO1, BLO2) 각각을 전기적으로 연결시키고, 제1 및 제3 소스선택부(13, 33)가 디스에이블되어 제1 및 제3 셀어레이(12, 32) 각각과 공통소스라인(CSL)을 전기적으로 단절시킨다. 또한, 제2 및 제4 드레인선택부(21, 41)가 디스에이블되어 제2 및 제4 셀어레이(22, 42)와 제2 및 제4 비트라인(BLE1, BLE2) 각각을 전기적으로 단절시키고, 제2 및 제4 소스선택부(23, 43)가 디스에이블되어 제2 및 제4 셀어레이(22, 42) 각각과 공통소스라인(CSL)을 전기적으로 연결시킨다. 결과적으로, 제1 및 제3 셀어레이(12, 32)에는 프로그램기초전압(VSS)이 공급되고, 제2 및 제4 셀어레이(22, 42)에는 부스팅전압(VBST)이 공급된다.At the time T1, the first drain select signal DSLO maintains a low level, and the first source select signal SSLO is activated to a high level. In addition, the second drain select signal DSLE is activated to a high level, and the first source select signal SSLE maintains a low level. Accordingly, the first and
T2 시점에, 제1 워드라인(WL1)에 프로그램전압(VPGM)을 인가하고, 나머지 워드라인(WL2~WL32)에는 패스전압(VPAS)을 인가한다. 이때, 선택된 제1 비트라인(BLO1) 및 제1 워드라인(WL1)과 연결된 제1 메모리셀(MCA1)과, 제3 비트라인(BLO2) 및 제1 워드라인(WL1)과 연결된 제2 메모리셀(MCC1)은 프로그램된다. 비선택된 제2 및 제4 비트라인(BLE1, BLE2) 및 제1 워드라인(WL1)과 연결된 제3 메모리셀(MCB1) 및 제4 메모리셀(MCD1)의 채널은 공통소스라인(CSL)을 통해 전달된 부스팅전압(VBST)에 의해 부스팅되기 때문에, 제2 및 제4 메모리셀(MCB1, MCD1)의 플로팅게이트와 채널 사이에 FN터널링이 발생하지 않게 된다. 즉, 제2 및 제4 메모리셀(MCB1, MCD1)은 프로그램되지 않는다.At the time T2, the program voltage VPGM is applied to the first word line WL1, and the pass voltage VPAS is applied to the remaining word lines WL2 to WL32. In this case, the first memory cell MCA1 connected to the selected first bit line BLO1 and the first word line WL1 and the second memory cell connected to the third bit line BLO2 and the first word line WL1. (MCC1) is programmed. Channels of the third and fourth memory cells MCB1 and MCD1 connected to the unselected second and fourth bit lines BLE1 and BLE2 and the first word line WL1 are connected through the common source line CSL. Since boosted by the transferred boosting voltage VBST, FN tunneling does not occur between the floating gates of the second and fourth memory cells MCB1 and MCD1 and the channel. That is, the second and fourth memory cells MCB1 and MCD1 are not programmed.
T3 시점에, 제1 워드라인(WL1)과 제2 내지 제32 워드라인(WL2~WL32) 각각에 프로그램전압(VPGM)과 패스전압(VPAS)의 공급을 중단한다. 이후, T4 시점에, 제1 및 제3 선택신호(SELO1, SELO2)와 제2 및 제4 프리차지신호(DICE1, DICE2), 제2 드레인선택신호(DSLE) 및 제1 소스선택신호(SSLO)를 로우레벨로 비활성화시킨다. 이로써, 제1 및 제2 메모리셀(MCA1, MCC1)에 대한 프로그램동작과 제3 및 제4 메모리셀(MCB1, MCD1)에 대한 금지프로그램동작이 완료된다. 이후, ISPP 방식에 따른 검증과 프로그램동작을 교차 수행한다. 검증동작시 공급제어신호(CONT)는 로우레벨로 비활성화되어, 공통소스라인(CSL)과 디스차지부(1052)를 연결시킨다. 따라서, 검증동작시 제1 내지 제4 스트링(1001~1004)과 공통소스라인(CSL)간 전류패스가 생성된다.At the time T3, the supply of the program voltage VPGM and the pass voltage VPAS to the first word line WL1 and the second to 32nd word lines WL2 to WL32 are stopped. Thereafter, at the time T4, the first and third select signals SELO1 and SELO2, the second and fourth precharge signals DICE1 and DICE2, the second drain select signal DSLE, and the first source select signal SSLO are provided. To low level. As a result, the program operation for the first and second memory cells MCA1 and MCC1 and the forbidden program operation for the third and fourth memory cells MBC1 and MCD1 are completed. After that, the verification and program operation according to the ISPP method are performed crosswise. During the verification operation, the supply control signal CONT is inactivated to a low level to connect the common source line CSL and the
도 7은 도 5와 같은 비휘발성 메모리 장치에서 제1 내지 제4 비트라인(BLO1, BLO2, BLE1, BLE2)을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating first to fourth bit lines BLO1, BLO2, BLE1, and BLE2 in the nonvolatile memory device of FIG. 5.
도 7에 도시된 바와 같이, 프로그램동작에서 제1 및 제3 비트라인(BLO1, BLO2)에는 접지전압(VSS)이 인가되고, 제2 및 제4 비트라인(BLE1, BLE2)은 플로팅한다. 따라서, 제1 비트라인(BLO1)과 제3 비트라인(BLO2)간에 기생 캐패시턴스(C2)가 생성되며, 두 비트라인(BLO1, BLO2)간의 거리가 멀기 때문에 기생 캐패시턴스(C2)의 크기는 작다.As shown in FIG. 7, in the program operation, the ground voltage VSS is applied to the first and third bit lines BLO1 and BLO2, and the second and fourth bit lines BLE1 and BLE2 are floated. Accordingly, the parasitic capacitance C2 is generated between the first bit line BLO1 and the third bit line BLO2, and the parasitic capacitance C2 is small because the distance between the two bit lines BLO1 and BLO2 is far.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는 비트라인간의 기생 캐패시턴스를 감소시키기 위해, 금지프로그램동작하는 비트라인을 플로팅시킨다. 그리고, 금지프로그램동작하는 비트라인과 연결된 스트링에는 공통소스라인(CSL)을 통해 부스팅전압(VBST)을 공급한다. 결과적으로, 스트링에 대한 금지플로그램동작은 정상적으로 수행하면서도, 비트라인간의 기생 캐패시턴스는 감소되기 때문에, 비휘발성 메모리 장치의 전력 낭비를 감소시킬 수 있다.As described above, the nonvolatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention plots a bit line for inhibiting program operation in order to reduce parasitic capacitance between bit lines. In addition, the boosting voltage VBST is supplied to the string connected to the bit line operating the prohibited program through the common source line CSL. As a result, while the prohibition program operation on the string is normally performed, the parasitic capacitance between the bit lines is reduced, thereby reducing power waste of the nonvolatile memory device.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다. 예컨대, 전술한 실시예에서 예시한 논리 게이트 및 트랜지스터는 입력되는 신호의 극성에 따라 그 위치 및 종류가 다르게 구현될 수 있다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art. For example, the logic gate and the transistor illustrated in the above embodiment may be implemented in different positions and types depending on the polarity of the input signal.
1001: 제1 스트링 1002: 제2 스트링
1003: 제3 스트링 1004: 제4 스트링
104A: 제1 제어부 104B: 제2 제어부
105: 부스팅전압 공급부 1001: first string 1002: second string
1003: third string 1004: fourth string
104A:
105: boosting voltage supply unit
Claims (7)
제1 소스선택신호에 응답하여, 상기 공통소스라인에 인가된 상기 부스팅전압을 제1 셀어레이에 전달하는 제1 소스선택부; 및
제1 드레인선택신호에 응답하여, 상기 제1 셀어레이와 비트라인을 단절하는 제1 드레인선택부
를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
A boosting voltage supply unit supplying a boosting voltage to a common source line during an inhibit program operation;
A first source selector configured to transfer the boosting voltage applied to the common source line to a first cell array in response to a first source select signal; And
A first drain selector which disconnects the first cell array and the bit line in response to a first drain select signal
Nonvolatile memory device comprising a.
제2 소스선택신호에 응답하여, 제2 셀어레이와 상기 공통소스라인을 단절하는 제2 소스선택부; 및
제2 드레인선택신호에 응답하여, 제2 비트라인을 통해 상기 제2 셀어레이에 프로그램초기전압을 전달하는 제2 드레인선택부를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 1,
A second source selector which disconnects a second cell array and the common source line in response to a second source select signal; And
And a second drain select unit configured to transfer a program initial voltage to the second cell array through a second bit line in response to a second drain select signal.
상기 제2 비트라인에 상기 프로그램기초전압을 전달하고, 상기 제1 및 제2 비트라인과 연결되어 리드된 데이터를 저장하는 제어부를 더 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 2,
And a controller configured to transfer the program base voltage to the second bit line and store data read in connection with the first and second bit lines.
상기 금지프로그램 동작시, 상기 제1 비트라인은 상기 제어부와 연결이 단절되어 플로팅되는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 3, wherein
And the first bit line is disconnected from the controller and is floated during the inhibit program operation.
상기 부스팅전압 공급부는 검증동작시 상기 공통소스라인을 디스차지하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 1,
And the boosting voltage supply unit discharges the common source line during a verify operation.
상기 부스팅전압 공급부는
공급제어신호에 응답하여 상기 공통소스라인에 상기 부스팅전압을 전달하는 제1 전송부; 및
상기 공급제어신호에 응답하여 상기 공통소스라인과 디스차지부를 연결하는 제2 전송부를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 5, wherein
The boosting voltage supply unit
A first transmitter transferring the boosting voltage to the common source line in response to a supply control signal; And
And a second transfer unit connecting the common source line and the discharge unit in response to the supply control signal.
상기 공급제어신호는 상기 금지프로그램 동작을 수행할 때 활성화된 후, 상기 검증동작을 수행할 때 비활성화되는 신호인 비휘발성 메모리 장치.
The method according to claim 6,
And the supply control signal is a signal that is activated when the inhibit program operation is performed and then deactivated when the verification operation is performed.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9424931B2 (en) | 2014-02-03 | 2016-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device and method of programming the same |
-
2011
- 2011-01-05 KR KR1020110000705A patent/KR20120079501A/en not_active Application Discontinuation
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |