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KR100657148B1 - Flash memory and its reference cell control method - Google Patents

Flash memory and its reference cell control method Download PDF

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KR100657148B1
KR100657148B1 KR1020050022721A KR20050022721A KR100657148B1 KR 100657148 B1 KR100657148 B1 KR 100657148B1 KR 1020050022721 A KR1020050022721 A KR 1020050022721A KR 20050022721 A KR20050022721 A KR 20050022721A KR 100657148 B1 KR100657148 B1 KR 100657148B1
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South Korea
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cell array
flash
flash cell
bit line
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이용섭
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

본 발명의 플래시 메모리는, 비트 데이터를 기록하기 위한 플래시 셀들이 2차원적 집합을 이룬 메인 플래시 셀 어레이 및 상기 메인 플래시 셀에 기록된 값을 판단하기 위한 기준 문턱전압이 기록된 레퍼런스 셀 어레이를 포함하는 플래시 셀 어레이부; 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제1 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이의 워드라인을 선택하기 위한 워드라인 디코더부; 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제2 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이의 비트라인을 선택하기 위한 비트라인 디코더부; 및 상기 비트라인 디코더부에 따라 선택된 메인 플래시 셀 어레이의 비트라인 및 상기 레퍼런스 셀 어레이의 비트라인의 전위차를 증폭하기 위한 센스앰프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The flash memory of the present invention includes a main flash cell array having two-dimensional sets of flash cells for writing bit data, and a reference cell array having a reference threshold voltage recorded therein for determining a value written in the main flash cell. A flash cell array unit; A word line decoder for selecting a word line of the main flash cell array according to a first address among addresses for indicating each flash cell; A bit line decoder for selecting a bit line of the main flash cell array according to a second address among addresses for indicating each flash cell; And a sense amplifier unit for amplifying a potential difference between the bit line of the main flash cell array selected according to the bit line decoder unit and the bit line of the reference cell array.

본 발명의 사상에 따라 플래시 메모리를 실시하면, 공정상 편차에 따른 불량 발생 가능성을 줄일 수 있는 효과와, 칩 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다. Implementing a flash memory according to the spirit of the present invention has the effect of reducing the possibility of failure due to the process variation and the chip size can be reduced.

플래시 메모리, 레퍼런스셀, EEPROM, 워드라인 디코더 Flash Memory, Reference Cells, EEPROM, Wordline Decoder

Description

플래시 메모리 및 그 레퍼런스 셀 제어 방법{FLASH MEMORY AND REFERENCE CELL CONTROL MERTHOD OF IT}Flash memory and its reference cell control method {FLASH MEMORY AND REFERENCE CELL CONTROL MERTHOD OF IT}

도 1은 종래기술에 의한 플래시 메모리의 구조를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing the structure of a flash memory according to the prior art;

도 2는 본 발명 일실시예에 의한 플래시 메모리의 구조를 나타낸 블록도,2 is a block diagram showing the structure of a flash memory according to an embodiment of the present invention;

도 3은 기판 소거 방식의 플래시 메모리에 본 발명을 적용한 경우 데이터 소거시 플래시셀 전압인가도,3 is a diagram illustrating a flash cell voltage when data is erased when the present invention is applied to a flash memory of a substrate erase method;

도 4는 소스-게이트 소거 방식의 플래시 메모리에 본 발명을 적용한 경우 데이터 소거시 플래시셀 전압인가도,4 is a diagram illustrating a flash cell voltage when data is erased when the present invention is applied to a flash memory of a source-gate erase method;

도 5는 본 발명의 레퍼런스 워드라인 디코더부에 대한 일실시예를 도시한 회로도,5 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a reference word line decoder of the present invention;

도 6은 도 5의 워드라인 스위치에 대한 일실시예를 도시한 회로도.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating one embodiment of the wordline switch of FIG. 5. FIG.

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

110 : 워드라인 디코더부 120 : 플래시 셀 어레이부110: word line decoder unit 120: flash cell array unit

122 : 메인 플래시 셀 어레이 124 : 레퍼런스 셀 어레이122: main flash cell array 124: reference cell array

140 : 레퍼런스 워드라인 디코더부 150 : 비트라인 디코더부140: reference word line decoder unit 150: bit line decoder unit

160 : 센스앰프부160: sense amplifier unit

본 발명은 플래시 메모리의 레퍼런스 셀의 배치 구조 및 레퍼런스 셀의 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a layout structure of a reference cell of a flash memory and a control method of the reference cell.

플래시 메모리의 경우 플래시 셀 모스트랜지스터의 게이트 문턱전압의 차이로 데이터를 기록하게 되는데, 메인 메모리 플래시 셀의 모스트랜지스터의 게이트 문턱전압의 최소값 및 최대값에 각각 논리 상태를 할당하여 기록하며, 리드시에는 한 메인 메모리 플래시 셀의 문턱전압과 레퍼런스 셀의 문턱전압을 비교하여, 기록된 논리값을 판정하게 된다. In the case of flash memory, data is recorded by the difference of the gate threshold voltage of the flash cell MOS transistor. The logic state is assigned to the minimum and maximum values of the gate threshold voltage of the MOS transistor of the main memory flash cell. The threshold voltage of one main memory flash cell is compared with the threshold voltage of a reference cell to determine a written logic value.

도 1은 종래의 플래시 메모리의 구성도이다. 도시한 플래시 메모리는 1비트 데이터를 기록하기 위한 플래시 셀들이 2차원적 집합을 이룬 메인 플래시 셀 어레이(20), 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제1 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이(20)의 워드라인을 선택하기 위한 워드라인 디코더부(10), 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제2 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이(20)의 비트라인을 선택하기 위한 비트라인 디코더부(50), 상기 플래시 셀에 기록된 값을 판단하기 위한 기준 문턱전압이 기록된 레퍼런스 셀을 포함하는 레퍼런스 셀 어레이부(30), 상기 제1 어드레스에 따라 상기 레퍼런스 셀 어레이부(30)의 워드라인을 선택하기 위한 레퍼런스 워드라인 디코더부(40), 상기 레퍼런스 셀 어레이부(30)의 비트라인을 선택하기 위한 레퍼런스 비트라인 디코더부(70), 및 상기 비트라인 디코더부(50)에 따라 선택된 메인 플래시 셀 어레이의 비트라인 및 상기 레퍼런스 비트라인 디코더부(70)에 따라 선택된 레퍼런스 셀 어레이의 비트라인의 전위차를 증폭하기 위한 센스앰프부(60)를 포함한다.1 is a block diagram of a conventional flash memory. The illustrated flash memory includes the main flash cell array 20 according to a first flash cell array 20 in which flash cells for writing 1-bit data are formed two-dimensionally and an address for indicating each flash cell. A word line decoder unit 10 for selecting a word line of the memory cell and a bit line decoder unit for selecting a bit line of the main flash cell array 20 according to a second address among addresses for indicating each flash cell. 50) a reference cell array unit 30 including a reference cell having a reference threshold voltage written therein for determining a value written in the flash cell, and a word line of the reference cell array unit 30 according to the first address A reference word line decoder unit 40 for selecting a reference, a reference bit line decoder unit 70 for selecting a bit line of the reference cell array unit 30, And a sense amplifier unit 60 for amplifying the potential difference between the bit line of the main flash cell array selected by the bit line decoder unit 50 and the bit line of the reference cell array selected by the reference bit line decoder 70. It includes.

리드 또는 베리파이(varify) 동작에 따라, 메인 메모리 셀 쪽에서는 워드라인 디코더부(10) 및 비트라인 디코더부(50)에 의해 선택된 플래시 셀의 비트라인 전류가 센스앰프(60)로 입력되고, 리퍼런스 셀 워드라인 디코더부(40)가 해당 레퍼런스 셀을 선택하고, 레퍼런스 셀 비트라인 디코더부(70)가 열리면서 레퍼런스 셀의 비트라인 전류가 센스앰프부(60)로 입력된다. 센스앰프부(60)를 구성하는 각 센스앰프는 담당 플래시 셀에 의한 비트라인 전류와 레퍼런스 셀에 의한 비트라인 전류를 비교하여 그 우열로써 기록된 데이터의 논리값을 판정한다.According to a read or varify operation, the bit line current of the flash cell selected by the word line decoder unit 10 and the bit line decoder unit 50 is input to the sense amplifier 60 on the main memory cell side. The reference cell word line decoder 40 selects the reference cell, and the reference cell bit line decoder 70 opens to input the bit line current of the reference cell to the sense amplifier 60. Each sense amplifier constituting the sense amplifier unit 60 compares the bit line current by the responsible flash cell with the bit line current by the reference cell, and determines the logical value of the data written as the right rank.

도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 플래시 메모리의 경우, 메인 메모리 플래시 셀 어레이(20)와 레퍼런스 셀 어레이(30)가 서로 다른 위치에 배치되어 있는데, 이는 공정상 편차등에 의해 불량을 발생시킬 가능성이 높으며, 칩 사이즈도 증가되는 문제점이 있었다.As illustrated, in the conventional flash memory, the main memory flash cell array 20 and the reference cell array 30 are disposed at different positions, which is highly likely to cause a defect due to process variation. There is a problem that the chip size is also increased.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공정상 편차에 따른 불량 발생 가능성을 줄일 수 있는 플래시 메모리 구조를 제안하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to propose a flash memory structure that can reduce the possibility of failure due to process variation.

또한, 본 발명은 칩 사이즈를 줄일 수 있는 플래시 메모리 구조를 제안하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to propose a flash memory structure capable of reducing a chip size.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플래시 메모리는, 비트 데이터를 기록하기 위한 플래시 셀들이 2차원적 집합을 이룬 메인 플래시 셀 어레이 및 상기 메인 플래시 셀에 기록된 값을 판단하기 위한 기준 문턱전압이 기록된 레퍼런스 셀 어레이를 포함하는 플래시 셀 어레이부; 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제1 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이의 워드라인을 선택하기 위한 워드라인 디코더부; 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제2 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이의 비트라인을 선택하기 위한 비트라인 디코더부; 및 상기 비트라인 디코더부에 따라 선택된 메인 플래시 셀 어레이의 비트라인 및 상기 레퍼런스 셀 어레이의 비트라인의 전위차를 증폭하기 위한 센스앰프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the flash memory of the present invention for achieving the above object, a main flash cell array having a two-dimensional set of flash cells for writing bit data and a reference threshold voltage for determining a value written in the main flash cell are recorded. A flash cell array unit including a reference cell array; A word line decoder for selecting a word line of the main flash cell array according to a first address among addresses for indicating each flash cell; A bit line decoder for selecting a bit line of the main flash cell array according to a second address among addresses for indicating each flash cell; And a sense amplifier unit for amplifying a potential difference between the bit line of the main flash cell array selected according to the bit line decoder unit and the bit line of the reference cell array.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

(실시예)(Example)

도 2에 도시한 바와 같은 본 실시예의 플래시 메모리는, 1비트 데이터를 기록하기 위한 플래시 셀들이 2차원적 집합을 이룬 메인 플래시 셀 어레이(122) 및 상기 메인 플래시 셀(122)에 기록된 값을 판단하기 위한 기준 문턱전압이 기록된 레퍼런스 셀 어레이(124)를 포함하는 플래시 셀 어레이부(120); 각 플래시 셀을 가리키기 위한 워드라인 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이(122)의 워드라인을 선택하기 위한 워드라인 디코더부(110); 각 플래시 셀을 가리키기 위한 비트라인 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이(122)의 비트라인을 선택하기 위한 비트라인 디코더부(150); 및 상기 비트라인 디코더부(150)에 따라 선택된 메인 플래시 셀 어레이(122)의 비트라인 및 상기 레퍼런스 셀 어레이(124)의 비트라인의 전위차를 증폭하기 위한 센스앰프부(160)를 포함한다.The flash memory of the present embodiment as shown in FIG. 2 uses a main flash cell array 122 and a value written in the main flash cell 122, in which two flash cells for writing 1-bit data are formed in a two-dimensional set. A flash cell array unit 120 including a reference cell array 124 in which a reference threshold voltage is recorded for determining; A word line decoder (110) for selecting a word line of the main flash cell array (122) according to a word line address for indicating each flash cell; A bit line decoder 150 for selecting a bit line of the main flash cell array 122 according to a bit line address for indicating each flash cell; And a sense amplifier unit 160 for amplifying a potential difference between the bit line of the main flash cell array 122 selected according to the bit line decoder unit 150 and the bit line of the reference cell array 124.

도시한 플래시 셀 어레이(120)는 물리적으로 하나의 영역에 메인 플래시 셀 어레이(122) 및 레퍼런스 셀 어레이(124)를 구현한 것이다. 물리적으로 하나의 영역에 구현하였으므로, 메인 플래시 셀과 데이터의 독출시 사용하는 레퍼런스 셀의 공정상 편차가 작아지는 장점이 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이 동일한 웰 상에 형성될 수 있어 섭스트레트(substrate)단으로 인가되는 전압에 동시에 영향받는다. 본 실시예의 플래시 메모리 구조에서는 메인 플래시 셀과 레퍼런스 셀은 모두 2중 게이트(콘트롤 게이트 및 플로팅 게이트) 층을 가지는 모스트랜지스터로 이루어질 수 있다. 이때, 데이터의 독출을 위해 레퍼런스 셀은 소정 전하량(메인 플래시 셀의 풀-축전량의 중간 정도의 전하량, 또는 풀-축전량 등 다양하게 구현할 수 있다)을 축전시킨 상태를 유지해야 한다. 또한, 동일한 워드라인 어드레스를 가지는 메인 플래시 셀과 레퍼런스 셀의 소스단은 공통노드에 접속되며, 드레인단은 도 2에 도시한 각 비트라인에 연결되며, 워드라인 디코더부(110)에 의해 활성화되는 메인 워드라인은 메인 플래시 셀의 콘트롤 게이트단에 연결되며, 레퍼런스 워드라인 디코더부(140)에 의해 활성화되는 레퍼런스 워드라인은 레퍼런스 셀의 콘트롤 게이트단에 연결된다.The illustrated flash cell array 120 physically implements the main flash cell array 122 and the reference cell array 124 in one region. Since it is physically implemented in one region, there is an advantage in that process deviation between the main flash cell and the reference cell used when reading data is small, but it can be formed on the same well as shown in FIG. It is simultaneously affected by the voltage applied to the (substrate) stage. In the flash memory structure of the present embodiment, both the main flash cell and the reference cell may be formed of a MOS transistor having a double gate (control gate and floating gate) layer. At this time, in order to read the data, the reference cell should maintain a state in which a predetermined charge amount (which can be variously implemented, such as a charge amount in the middle of the full-charge amount of the main flash cell, or a full-charge amount) can be stored. In addition, the source terminal of the main flash cell and the reference cell having the same word line address are connected to the common node, and the drain terminal is connected to each bit line shown in FIG. 2, and is activated by the word line decoder 110. The main word line is connected to the control gate terminal of the main flash cell, and the reference word line activated by the reference word line decoder unit 140 is connected to the control gate terminal of the reference cell.

상기 워드라인 디코더부(110)는 종래 기술과 같이 메인 메모리 셀 어레이(122)의 워드라인 중 입력받은 워드라인 어드레스에 해당하는 것을 선택하는 역할을 수행한다.The word line decoder 110 selects a word line address among the word lines of the main memory cell array 122 as in the prior art.

상기 비트라인 디코더부(150)는 종래 기술과 같이 메인 메모리 셀 어레이(122)의 비트라인 중 입력받은 비트라인 어드레스에 해당하는 것을 선택하는 역할을 수행한다. 하나만이 존재하는 레퍼런스 비트라인에 대해서는 선택하는 동작을 수행하지 않고, 센스 앰프부(160)가 비교 증폭 동작을 수행하는 시점에 맞추어 센스 앰프부(160)의 각 입력단에 레퍼런스 비트라인을 연결시키는 역할을 수행하도록 구현할 수 있다.The bit line decoder 150 selects a corresponding bit line address among the bit lines of the main memory cell array 122 as in the related art. Rather than performing a selection operation on a reference bit line in which only one exists, the reference bit line is connected to each input terminal of the sense amplifier unit 160 at a time when the sense amplifier unit 160 performs a comparative amplification operation. Can be implemented to perform

상기 센스앰프부(160)는 다수개의 센스 앰프를 포함하는데, 각 센스 앰프는 비트라인 디코더부(150)에 의해 선택된 비트라인으로부터 유입되는 전류와, 레퍼런스 비트라인으로부터 유입되는 전류를 비교하여 그 우열 관계로써 선택된 플래시 셀에 기록되었던 논리값을 판정하는 역할을 수행한다.The sense amplifier unit 160 includes a plurality of sense amplifiers. Each sense amplifier compares a current flowing from a bit line selected by the bit line decoder 150 with a current flowing from a reference bit line. Serves to determine a logic value that has been written to the selected flash cell as a relationship.

상기 센스앰프부(160)에 포함되는 센스앰프의 개수는 최소 1개부터 최대 비트라인의 개수만큼 구비하도록 구현할 수 있으며, 외부에 입/출력을 위한 데이터의 폭을 위한 비트 개수 만큼 구비시킬 수도 있다.The number of sense amplifiers included in the sense amplifier unit 160 may be implemented so that the number of the sense amplifiers is at least one to the maximum number of bit lines, and the number of bits for the width of data for input / output may be provided externally. .

플래시 메모리는 소정의 섹터 단위로 일괄 소거되는데, 본 실시예의 플래시 메모리는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 플래시 셀과 레퍼런스 셀이 동일 기판의 동일 웰(well) 영역에 형성되므로, 일괄 소거시 레퍼런스 셀이 소거되는 것을 방지해야 한다.The flash memory is collectively erased in predetermined sector units. In the flash memory of the present embodiment, since the flash cell and the reference cell are formed in the same well region of the same substrate as shown in FIGS. The reference cell must be prevented from being erased.

도 3은 기판 소거 방식으로 일괄 소거가 진행되는 플래시 메모리의 경우 레퍼런스 셀이 소거되는 것을 방지하는 방법을 나타내고 있다. 기판 소거 방식에서는 셀 모스트랜지스터의 소스 및 드레인을 플로팅시킨 상태에서 기판에 양(+)의 고전위를 인가하고 게이트에 음(-)의 고전위를 인가하여 소거를 진행한다. 이 경우 레퍼런스 셀의 소거를 방지하기 위해서는 소거 명령시 메인 메모리 플래시 셀의 콘트롤 게이트에는 음의 고전위를 인가하고 레퍼런스 셀의 콘트롤 게이트에는 양의 고전위를 인가하면 된다. 3 illustrates a method of preventing the reference cell from being erased in the case of a flash memory in which batch erase is performed by a substrate erase method. In the substrate erasing method, a positive high potential is applied to a substrate and a negative high potential is applied to a gate while the source and the drain of the cell morph transistor are floated to perform the erase. In this case, in order to prevent erasing of the reference cell, a negative high potential may be applied to the control gate of the main memory flash cell and a positive high potential may be applied to the control gate of the reference cell.

도 4는 소스-게이트 소거 방식으로 일괄 소거가 진행되는 플래시 메모리의 경우 레퍼런스 셀이 소거되는 방법을 나타내고 있다. 소스-게이트 소거 방식에서는 셀 모스트랜지스터의 드레인을 플로팅 시킨 상태에서 소스에 양(+)의 고전위를 인 가하고 콘트롤 게이트에 음(-)의 고전위를 인가하여 소거를 진행한다. 이 경우에도 레퍼런스 셀의 소거를 방지하기 위해서는 소거 명령시 메인 메모리 플래시 셀의 콘트롤 게이트에는 음의 고전위를 인가하고 레퍼런스 셀의 게이트에는 양의 고전위를 인가하면 된다. 4 illustrates a method of erasing a reference cell in the case of a flash memory in which batch erase is performed by a source-gate erase method. In the source-gate erase method, a positive high potential is applied to a source while a drain of a cell MOS transistor is floated, and a negative high potential is applied to a control gate to perform erasure. Even in this case, in order to prevent the erasing of the reference cell, a negative high potential may be applied to the control gate of the main memory flash cell and a positive high potential may be applied to the gate of the reference cell during the erase command.

본 실시예의 레퍼런스 워드라인 디코더부는 메모리의 리드 동작시 해당하는 플레시 셀을 인에이블 시키는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 데이터의 소거시 레퍼런스 셀이 소거되지 않도록 상기 설명과 같이 레퍼런스 셀의 콘트롤 게이트에 인가되는 전압을 조절하는 역할도 수행한다.The reference word line decoder of the present embodiment not only serves to enable the corresponding flash cell during the read operation of the memory, but is also applied to the control gate of the reference cell as described above so that the reference cell is not erased when data is erased. It also regulates the voltage.

즉, 본 실시예의 레퍼런스 워드라인 디코더부(140)는, 해당 섹터에 기록된 데이터의 삭제를 명령하는 이레이즈 신호를 입력받으면, 소자내 일반적인 회로 모듈의 전원전압 보다 높은 하이-파지티브 전압 또는 소자내 일반적인 회로 모듈의 접지전압 보다 낮은(절대값이 더 큰) 하이-네거티브 전압을, 해당 섹터의 레퍼런스 워드라인을 통해 해당 레퍼런스 셀의 콘트롤 게이트에 인가하도록 구성한다. That is, when the reference word line decoder 140 of the present embodiment receives an erase signal for instructing deletion of data recorded in the corresponding sector, the high-positive voltage or device higher than the power supply voltage of the general circuit module in the device. A high-negative voltage that is lower than the ground voltage of a typical circuit module (greater absolute value) is configured to be applied to the control gate of the reference cell through the reference word line of the sector.

도 5 및 도 6의 구성은 설명을 위해 상기 레퍼런스 워드라인 디코더가 출력하는 전압을, VPPX 전압과 VEEI 전압 2종류만을 도시하였는데, 실제 구현에서는 VPPX 전압으로 일반 전원전압(VDD)과 하이-파지티브 전압(VPP) 중 하나가 선택되고, VEEI 전압으로 하이-네거티브 전압(VEP)과 일반 접지전압(VSS) 중 하나가 선택된다. 따라서, 소자내의 리드 신호(VDD 및 VSS 선택) 및 라이트 신호(VPP 및 VEP 선택)에 따라 VPPX 전압 및 VEEI 전압을 결정하기 위한 구성이 더 포함되야 하는데, 이는 상기 리드/라이트 신호에 따라 2 입력 라인 중 하나를 선택하여 출력 라 인으로 연결하는 스위치로 구현가능한 공지기술 사항이므로 설명을 생략한다. 한편, 상기 일반 전원전압(VDD)은 데이터의 리드시에 상기 워드라인 디코더에 의해 선택된 메인 플레시 셀의 컨트롤 게이트에 가해지는 전압을 뜻하며, 일반 접지전압(VSS)은 데이터의 리드시에 선택되지 않은 메인 플레시 셀의 컨트롤 게이트에 가해지는 전압을 뜻한다. 그런데, 상기 일반 전원전압(VDD) 및 일반 접지전압(VSS)은 본 플래시 메모리 소자 내 다른 일반적인 회로 구성요소에서 전원전압 및 접지전압으로도 사용되는 것이 일반적이다.5 and 6 illustrate only two types of voltages output by the reference word line decoder, VPPX voltage and VEEI voltage. In a practical implementation, the general power supply voltage (VDD) and the high-positive voltage are represented by the VPPX voltage. One of the voltages VPP is selected, and one of the high-negative voltage VEP and the general ground voltage VSS is selected as the VEEI voltage. Therefore, a configuration for determining the VPPX voltage and the VEEI voltage according to the read signal (VDD and VSS selection) and the write signal (VPP and VEP selection) in the device must be further included, which is according to the read / write signal. The description is omitted since it is a publicly known technology that can be implemented by selecting one of the switches to be connected to the output line. Meanwhile, the general power supply voltage VDD refers to a voltage applied to the control gate of the main flash cell selected by the word line decoder when data is read, and the general ground voltage VSS is not selected when data is read. The voltage applied to the control gate of the main flash cell. However, the general power supply voltage VDD and the general ground voltage VSS are generally used as the power supply voltage and the ground voltage in other general circuit components of the flash memory device.

한편, 플래시 메모리 소자의 출시 전에 제조 및 튜닝하는 과정에서, 레퍼런스 셀을 삭제해야 할 경우도 발생할 수 있다. 이를 위해 본 실시예의 레퍼런스 워드라인 디코더부(140)는, 선택된 레퍼런스 셀의 삭제를 명령하는 레퍼런스 이레이즈 신호도 입력받도록 구현할 수 있다. 이 때에는 레퍼런스 셀이 삭제되도록 레퍼런스 이레이즈 신호가 입력된 레퍼런스 셀의 워드라인에 상기 하이-네거티브 전압을 인가하도록 구현한다. 따라서, 도 5의 레퍼런스 워드라인 디코더부(140)는 레퍼런스 이레이즈 신호(REF_ER)를 처리하기 위한 논리회로를 구비한다. 경우에 따라서는 레퍼런스 셀만 삭제되는 것이 가능하도록 구현할 수도 있지만, 메인 플래시 셀과 레퍼런스 셀의 섭스트레트(substrate)단이 공유되어 있는 것을 감안하면, 레퍼런스 셀의 삭제시 동일 섹터의 메인 플래시 셀도 삭제되도록 구현하는 것이 경제적이다.Meanwhile, in the manufacturing and tuning process before the release of the flash memory device, it may be necessary to delete the reference cell. To this end, the reference word line decoder 140 of the present exemplary embodiment may be implemented to receive a reference erase signal that commands the deletion of the selected reference cell. In this case, the high-negative voltage is applied to the word line of the reference cell to which the reference erase signal is input so that the reference cell is deleted. Accordingly, the reference word line decoder 140 of FIG. 5 includes a logic circuit for processing the reference erase signal REF_ER. In some cases, only the reference cell may be deleted, but considering that the sub-strate of the main flash cell and the reference cell are shared, the main flash cell of the same sector is also deleted when the reference cell is deleted. It is economical to implement.

본 실시예의 플래시 메모리에서 수행되는 데이터의 리드 과정을 살펴보기로 한다. 소자 외부로부터 메인 메모리 플래시 셀 어레이에서 리드하거나 베리파이를 하기 위한 어드레스를 입력받는다. 입력받은 어드레스의 일부인 워드라인 어드레스에 따라 워드라인 디코더(110)가 메인 플래시 셀 어레이(122)의 해당 워드라인을 활성화시키고, 레퍼런스 워드라인 디코더(140)가 해당 레퍼런스 워드라인을 활성화 시켜 레퍼런스 셀을 선택한다. 입력받은 어드레스의 일부인 비트라인 어드레스에 따라 비트라인 디코더(150)가 메인 플래시 셀 어레이(122)의 해당 비트라인을 센스앰프부(160)에 연결시킨다. 해당 비트라인의 전류가 각 센스앰프의 제1 입력단에 유입될 때, 레퍼런스 비트라인의 전류도 각 센스앰프의 제2 입력단에 유입된다. 각 센스앰프는 입력받은 플래시 셀 비트라인의 전류와 레퍼런스 비트라인의 전류를 비교하여 그 우열 관계를 논리값으로 변환하여 출력한다.A process of reading data performed in the flash memory of the present embodiment will be described. The external device receives an address for reading or verifying the main memory flash cell array. The word line decoder 110 activates the corresponding word line of the main flash cell array 122 and the reference word line decoder 140 activates the reference word line according to the word line address which is a part of the received address. Choose. The bit line decoder 150 connects the corresponding bit line of the main flash cell array 122 to the sense amplifier 160 according to the bit line address which is a part of the input address. When the current of the corresponding bit line flows into the first input terminal of each sense amplifier, the current of the reference bit line also flows into the second input terminal of each sense amplifier. Each sense amplifier compares the current of the input flash cell bit line with the current of the reference bit line, converts the superiority relation into a logic value, and outputs the result.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the claims to be described below by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents.

본 발명의 사상에 따라 플래시 메모리를 실시하면, 공정상 편차에 따른 불량 발생 가능성을 줄일 수 있는 효과가 있다.If the flash memory is implemented according to the spirit of the present invention, there is an effect of reducing the possibility of failure due to the deviation in the process.

또한, 본 발명의 플래시 메모리는 칩 사이즈를 줄일 수 있는 효과도 있다.In addition, the flash memory of the present invention can also reduce the chip size.

Claims (7)

삭제delete 비트 데이터를 기록하기 위한 플래시 셀들이 2차원적 집합을 이룬 메인 플래시 셀 어레이 및 상기 메인 플래시 셀에 기록된 값을 판단하기 위한 기준 문턱전압을 나타내는 레퍼런스 셀 어레이를 포함하는 플래시 셀 어레이부; A flash cell array unit including a main flash cell array having two-dimensional sets of flash cells for writing bit data and a reference cell array indicating a reference threshold voltage for determining a value recorded in the main flash cell; 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제1 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이의 워드라인을 선택하기 위한 워드라인 디코더부; A word line decoder for selecting a word line of the main flash cell array according to a first address among addresses for indicating each flash cell; 상기 제1 어드레스에 따라 상기 레퍼런스 셀 어레이의 워드라인을 선택하기 위한 레퍼런스 워드라인 디코더부;A reference word line decoder for selecting a word line of the reference cell array according to the first address; 각 플래시 셀을 가리키기 위한 어드레스 중 제2 어드레스에 따라 상기 메인 플래시 셀 어레이의 비트라인을 선택하기 위한 비트라인 디코더부; 및 A bit line decoder for selecting a bit line of the main flash cell array according to a second address among addresses for indicating each flash cell; And 상기 비트라인 디코더부에 따라 선택된 메인 플래시 셀 어레이의 비트라인 및 상기 레퍼런스 셀 어레이의 비트라인의 전위차를 증폭하기 위한 센스앰프부를 포함하되, A sense amplifier unit for amplifying a potential difference between the bit line of the main flash cell array selected according to the bit line decoder unit and the bit line of the reference cell array, 워드라인 어드레스가 일치하는 상기 메인 플래시 셀과 상기 레퍼런스 셀은, The main flash cell and the reference cell having the same word line address correspond to each other. 동일한 웰상에 형성되어 서브스트레트단으로 인가되는 전위를 공유하는 것을 특징으로 하는 플래시 메모리.A flash memory formed on the same well and sharing a potential applied to the substrate stage. 제2항에 있어서, 워드라인 어드레스가 일치하는 상기 메인 플래시 셀과 상기 레퍼런스 셀은, The method of claim 2, wherein the main flash cell and the reference cell having the same word line address correspond to each other. 소스단이 동일한 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 플래시 메모리.Flash memory, characterized in that the source terminal is connected to the same line. 제2항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레퍼런스 워드라인 디코더부는,The method of claim 2 or 3, wherein the reference word line decoder unit, 해당 섹터에 기록된 데이터의 삭제를 명령하는 이레이즈 신호를 입력받으면, 리드시 선택된 워드라인에 가해지는 전원전압 보다 높은 하이-파지티브 전압을 해당 섹터의 레퍼런스 워드라인에 인가하는 것을 특징으로 하는 플래시 메모리.The flash characterized by applying a high-positive voltage higher than the power supply voltage applied to the selected word line to the reference word line of the sector when the erase signal for deleting data written in the sector is input. Memory. 제4항에 있어서, 상기 레퍼런스 워드라인은,The method of claim 4, wherein the reference word line, 해당 레퍼런스 셀의 컨트롤 게이트단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플래시 메모리.Flash memory, characterized in that connected to the control gate terminal of the reference cell. 제5항에 있어서, 상기 레퍼런스 워드라인 디코더부는,The method of claim 5, wherein the reference word line decoder unit, 이레이즈 신호에 따른 동작을 수행할 때에는, 선택된 레퍼런스 워드라인에 상기 하이-파지티브 전압을 인가하며,When performing the operation according to the erase signal, the high-positive voltage is applied to the selected reference word line, 데이터의 리드 동작을 수행할 때에는, 각 레퍼런스 워드라인에, 대응하는 상기 메인 플래시 셀의 워드라인과 동일한 전압을 인가하는 것을 논리회로로 구성된 플래시 메모리.And a logic circuit configured to apply a voltage equal to the word line of the corresponding main flash cell to each reference word line when performing a data read operation. 제6항에 있어서, 상기 레퍼런스 워드라인 디코더부는,The method of claim 6, wherein the reference word line decoder unit, 선택된 레퍼런스 셀의 삭제를 명령하는 레퍼런스 이레이즈 신호도 입력받으며, Also receives a reference erase signal to delete the selected reference cell. 상기 레퍼런스 이레이즈 신호가 입력된 레퍼런스 셀의 워드라인에 상기 하이-네거티브 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플래시 메모리.And applying the high-negative voltage to a word line of a reference cell to which the reference erase signal is input.
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