KR100854903B1 - Programming method of flash memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 관한 것으로, 선택된 페이지에 대해 프로그램을 실시한 후 프로그램 검증을 페이지의 위치에 따라 다른 검증 전압을 이용하여 실시함으로써 전체 셀의 문턱 전압 분포 차이를 줄일 수 있고, 이에 따라 리드 선과의 마진을 확보할 수 있다. 리드 선과의 마진을 확보함에 따라 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법이 제시된다.The present invention relates to a method of programming a flash memory device, and after performing a program on a selected page, the program verification is performed using different verification voltages according to the position of the page, thereby reducing the difference in threshold voltage distribution of all cells. As a result, margins with lead wires can be secured. A method of programming a flash memory device capable of improving the reliability of a NAND type flash memory device by securing a margin with a lead wire is provided.
프로그램 검증, 페이지, 검증 전압, 문턱 전압 분포 Program Verification, Page, Verification Voltage, Threshold Voltage Distribution
Description
도 1은 일반적인 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 구성을 설명하기 위한 셀 스트링의 구성도.1 is a configuration diagram of a cell string for explaining the configuration of a general NAND flash memory device.
도 2는 일반적인 사이클링 및 베이킹 후 NAND형 플래쉬 메모리 셀의 문턱 전압 변화 특성을 설명하기 위한 그래프.FIG. 2 is a graph illustrating threshold voltage variation of a NAND type flash memory cell after typical cycling and baking; FIG.
도 3(a) 및 도 3(b)는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 올 "0" 패턴과 체크 보트 패턴의 개념을 설명하기 위한 도면.3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the concept of an all "0" pattern and a check boat pattern of a NAND type flash memory device;
도 4는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 하나의 블럭과 이븐 셀들 및 오드 셀들의 문턱 전압 분포를 나타낸 그래프.4 is a graph illustrating threshold voltage distributions of one block, even cells, and odd cells of a NAND type flash memory device.
도 5는 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 62번 셀 및 63번 셀과 62번을 제외한 이븐 셀들 및 63번을 제외한 오드 셀들의 문턱 전압 분포를 나타낸 그래프.FIG. 5 is a graph illustrating threshold voltage distributions of
도 6은 NAND형 플래쉬 메모리 소자에 존재하는 기생 캐패시턴스를 설명하기 위한 도면.FIG. 6 is a diagram for explaining parasitic capacitance present in a NAND type flash memory device. FIG.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 셀 스트링의 구성도.7 is a block diagram illustrating a cell string for explaining a method of programming a NAND-type flash memory device according to an exemplary embodiment.
본 발명은 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 관한 것으로, 특히 프로그램 셀의 위치에 따라 검증 전압을 달리하여 프로그램 검증을 실시함으로써 전체 셀의 문턱 전압 분포 차이를 줄일 수 있고, 이에 따라 리드 선과의 마진을 확보할 수 있는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of programming a flash memory device, and in particular, by performing a program verification by varying a verification voltage according to a position of a program cell, a difference in threshold voltage distribution of all cells can be reduced, thereby securing a margin with a lead wire. The present invention relates to a flash memory device program method.
NAND형 플래쉬 메모리 소자는 노트북(Notebook), PDA, 휴대용 전화기(Cellular Phone) 등의 포터블 전자 시스템(Portable elecronics)과 컴퓨터 바이오스(Computer BIOS), 프린터(Printer), USB 드라이버(USB Driver)와 같이 그 사용 범위가 점점더 확대되고 있다.NAND-type flash memory devices are used in portable electronic systems such as notebooks, PDAs, and cellular phones, as well as in computer BIOS, printers, and USB drivers. The range of use is expanding.
NAND형 플래쉬 메모리 소자는 다수의 셀 블럭을 포함하여 구성되는데, 하나의 셀 블럭은 도 1에 도시된 바와 같이 데이터를 저장하기 위한 다수의 셀이 직렬 연결된 셀 스트링(101 및 102), 셀 스트링(101 및 102)과 이븐 비트라인 및 오드 비트라인(even BL 및 odd BL) 사이에 드레인 선택 트랜지스터(110)가 구성되고, 셀 스트링(101 및 102)과 공통 소오스 라인(CSL) 사이에 소오스 선택 트랜지스터(120)가 구성된다. 드레인 선택 트랜지스터(110)는 드레인 선택 라인(DSL)에 공통 연결되고, 소오스 선택 트랜지스터(120)는 소오스 선택 라인(SSL)에 공통 연결된다. 또한, 이븐 비트라인(even BL)에 연결된 셀들은 소오스 선택 라인(SSL)에 인접한 셀 로부터 0, 2, 6, ..., 60, 62의 짝수 번호가 부여되고, 오드 비트라인(odd BL)에 연결된 셀들은 소오스 선택 라인(SSL)에 인접한 셀로부터 1, 3, 5, ..., 61, 63의 홀수 번호가 부여된다. 한편, 셀의 소정 동작을 위해서 워드라인(WL)을 통해 셀 게이트로 소정의 바이어스가 인가되며, 이븐 비트라인(even BL)또는 오드 비트라인( odd BL)을 통해 드레인에 소정의 바이어스가 인가되고, 공통 소오스 라인(CSL)을 통해 소오스에 소정의 바이어스가 인가된다. 또한, 하나의 워드라인에 연결된 동일 번호가 부여된 셀들, 예컨데 마지막 워드라인(WL31)에 게이트가 연결되고, 서로 다른 이븐 비트라인(even BL)에 연결된 62번 셀들이 프로그램 또는 읽기 동작시 한꺼번에 동작될 수 있는데, 이러한 단위를 페이지(page)라 한다. 즉, 페이지는 한꺼번에 동작시킬 수 있는 셀들의 수를 말한다. 한편, NAND형 플래쉬 메모리 소자의 셀은 반도체 기판 상부의 소정 영역에 터널 산화막, 플로팅 게이트, 유전체막 및 콘트롤 게이트가 적층된 게이트가 형성되고, 게이트 양측에 접합부가 형성되어 구성된다.The NAND-type flash memory device includes a plurality of cell blocks. One cell block includes a cell string 101 and 102 and a cell string connected in series with a plurality of cells for storing data, as shown in FIG. A drain select transistor 110 is formed between the 101 and 102 and even bit lines and the odd bit lines even BL and odd BL, and a source select transistor between the cell strings 101 and 102 and the common source line CSL. 120 is configured. The drain select transistor 110 is commonly connected to the drain select line DSL, and the source select transistor 120 is commonly connected to the source select line SSL. In addition, cells connected to the even bit line even BL are assigned even
상기와 같이 구성된 NAND형 플래쉬 메모리 소자는 플로팅 게이트에 전자를 주입하거나 빼냄으로써 프로그램 및 소거를 실시한다. 이러한 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 전기적인 프로그램 및 소거는 모두 FN 터널링에 의해 가능해진다. 즉, 얇은 터널 산화막을 통해 강한 전기장에 의해 전자가 이동하면서 문턱 전압을 변화시켜 프로그램 및 소거 기능을 수행하는데, 이로 인한 터널 산화막의 열화는 피할 수 없다.The NAND type flash memory device configured as described above is programmed and erased by injecting or withdrawing electrons into the floating gate. Both electrical programming and erasing of such NAND-type flash memory devices is made possible by FN tunneling. That is, the electrons are moved by the strong electric field through the thin tunnel oxide film, and the threshold voltage is changed to perform the program and erase functions, thereby deteriorating the tunnel oxide film.
프로그램 또는 소거 동작에 따른 터널 산화막을 통한 전자의 흐름은 터널 산화막 벌크내에 전자 트랩(electron trap)을 생성하고, 터널 산화막과 반도체 기판간의 계면(interface)에 전자와 홀 무엇이든지 트랩될 수 있으며 전자와 홀이 트랩되기 전에는 뉴트럴(neutral) 상태인 뉴트럴 트랩 센터(neutral trap center)를 생성하게 된다. 터널 산화막 벌크에 트랩되어 있는 전자로 인해 FN 전류가 줄어들고, 플랫 밴드(flat band) 전압이 올라가기 때문에 문턱 전압이 변화된다. 플랫밴드 전압이 올라가는 이유는 전자가 터널 산화막에 트랩되어 있으면 플로팅 게이트에 전자가 차지되어 있는 경우와 거의 비슷하므로 프로그램된 셀의 경우로 생각하면 되고, FN 전류가 감소하는 이유는 전자가 없을 경우보다 전자가 있을 경우 전자가 넘어야 할 에너지 벽이 두꺼워지기 때문이다.The flow of electrons through the tunnel oxide film during the program or erase operation creates an electron trap in the tunnel oxide bulk, and traps any electrons or holes at the interface between the tunnel oxide film and the semiconductor substrate. Before the hole is trapped, it creates a neutral trap center that is in a neutral state. The electrons trapped in the tunnel oxide bulk reduce the FN current and change the threshold voltage because the flat band voltage rises. The reason why the flat band voltage rises is almost similar to the case where electrons are trapped in the tunnel oxide film, and the electrons are occupied in the floating gate, so it can be thought of as a programmed cell. If there is an electron, the energy wall that the electron has to cross is thickened.
한편, 반도체 기판과 터널 산화막 계면의 뉴트럴 트랩 센터는 셀의 채널에 전류가 흘러갈 때 전자의 속도를 떨어뜨리기 때문에 셀의 GM을 저하시킨다. 그런데, 실제로 셀의 상태를 읽어서 판단할 때 셀에 전류가 얼마나 흘러가느냐에 따라 셀의 상태를 판단하므로 셀의 GM이 낮아지면 셀의 문턱 전압이 올라간 것과 같은 효과를 준다.On the other hand, the neutral trap center at the interface between the semiconductor substrate and the tunnel oxide film lowers the speed of electrons when current flows through the channel of the cell, thereby lowering the GM of the cell. However, when the cell state is actually determined by reading the state of the cell, the cell state is determined according to how much current flows in the cell. Thus, when the GM of the cell is lowered, the threshold voltage of the cell is increased.
이상은 사이클링에 의한 터널 산화막의 열화 현상에 대한 설명이었으며, 사이클링 후의 베이킹 테스트에서는 이와 반대의 현상이 발생된다. 사이클링 후의 베이킹 동작에서는 터널 산화막 벌크에 트랩된 전자가 다시 디트랩(detrap)되며, 이에 따라 뉴트럴 트랩 센터는 힐링(healing)되어 사라지게 된다. 결국 이 두가지 현상으로 인해 사이클링 후 베이킹 과정을 거치게 되면 문턱 전압 강하가 발생되는 데, 이 특성이 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 신뢰성을 결정짓는 가장 중요한 특성이 된다.The above has described the deterioration phenomenon of the tunnel oxide film due to cycling, and the opposite phenomenon occurs in the baking test after cycling. In the baking operation after cycling, electrons trapped in the tunnel oxide bulk are detrapted again, so that the neutral trap center is healed and disappears. As a result, when these two phenomena undergo cycling and baking, a threshold voltage drop occurs, which is the most important characteristic that determines the reliability of NAND-type flash memory devices.
이러한 사이클링 및 베이킹 특성은 프로그램 패턴에 따라 조금씩 차이를 보이는데 그 대표적인 특성은 도 2에 나타나 있다. 도 2는 일반적인 사이클링 및 베이킹 후 NAND형 플래쉬 메모리 셀의 문턱 전압 변화 특성을 나타낸 것으로, 10000번의 사이클링과 250℃에서 24시간동안 베이킹을 실시한 후의 문턱 전압 변화를 나타낸 것이다. 도 2에서 "A"는 베이킹 이전의 올(all) "0" 패턴을 나타낸 것이고, "B"는 베이킹 이전의 체크보드 패턴을 나타낸 것이며, "C"는 베이킹 이후의 올 "0" 패턴을 나타낸 것이며, "D"는 베이킹 이후의 체크보드 패턴을 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이 베이킹 특성에 있어서 가장 나쁜 패턴은 올 "0" 패턴이다. 그 이유는 한 스트링내에 모든 셀들이 다 프로그램되어 있는 상태가 저항이 가장 큰 상태이므로 GM의 영향을 가장 크게 받기 때문이다. 여기서, 올 "0" 패턴이란 도 3(a)에 도시된 바와 같이 모든 셀이 프로그램된 상태의 패턴이고, 체크보드 패턴이란 도 3(b)에 도시된 바와 같이 프로그램 셀과 소거 셀이 반복되어 프로그램 셀과 소거 셀이 서로 인접한 상태의 패턴이다.These cycling and baking characteristics are slightly different depending on the program pattern, and representative characteristics thereof are shown in FIG. 2. Figure 2 shows the characteristics of the threshold voltage change of the NAND-type flash memory cell after cycling and baking in general, and shows the threshold voltage change after baking for 10,000 hours and baking for 24 hours at 250 ℃. In FIG. 2, "A" represents an all "0" pattern before baking, "B" represents a checkerboard pattern before baking, and "C" represents an all "0" pattern after baking. "D" represents the checkerboard pattern after baking. As shown in Fig. 2, the worst pattern in the baking characteristics is an all "0" pattern. The reason for this is that the state in which all the cells are programmed in one string is the most affected by GM because the state has the largest resistance. Here, the all "0" pattern is a pattern in which all cells are programmed as shown in FIG. 3 (a), and the check board pattern is a program cell and an erase cell are repeated as shown in FIG. 3 (b). This is a pattern in which a program cell and an erase cell are adjacent to each other.
한편, 도 4는 하나의 블럭(A)과 이븐 페이지들(B) 및 오드 페이지들(C)의 문턱 전압 분포를 나타낸 것이고, 도 5는 62번 페이지(C)및 63번 페이지(D)와 62번을 제외한 이븐 페이지들(A) 및 63번을 제외한 오드 페이지들(B)의 문턱 전압 분포를 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5에서 알 수 있듯이 올 "0" 패턴에서의 페이지별 분포 를 살펴보면 이븐 페이지들이 오드 페이지들보다 문턱 전압이 약 0.1∼0.2V 정도 높으며, 드레인 선택 라인(DSL)과 인접한 페이지, 즉 62번 페이지 및 63번 페이지가 다른 페이지들보다 문턱 전압이 0.2∼0.3V 정도 낮다. 이러한 결과가 나타나는 이유를 설명하면 다음과 같다.4 shows threshold voltage distributions of one block A, even pages B, and odd pages C, and FIG. 5 shows pages 62C and 63D. Threshold voltage distributions of the even pages A except 62 and the odd pages B except 63 are shown. As can be seen from FIG. 4 and FIG. 5, the page-specific distribution of all zero patterns has a threshold voltage of about 0.1 to 0.2 V higher than the odd pages, and is adjacent to the drain select line DSL.
NAND형 플래쉬 메모리 소자의 경우 여러가지 기생 캐패시턴스들이 존재하게 된다. 그중 가장 대표적인 2가지가 도 6에 도시되어 있는데, 워드라인 방향의 인접 플로팅 게이트 사이의 인터퍼런스(interference)로 인한 캐패시턴스(CFGY)와 비트라인 방향의 인접 플로팅 게이트 사이의 인터퍼런스(interference)로 인한 캐패시턴스(CFGX)가 그것이다. 이런 기생 캐패시턴스로 인해 플래쉬 메모리 셀은 인접 셀의 프로그램 또는 소거 상태에 따라 문턱 전압이 달라지게 된다. 그런데 올 "0" 프로그램 동작을 살펴보면 프로그램 동작은 페이지 번호 순으로 실시된다. 제일 먼저 0번 페이지의 프로그램 동작이 수행되면 0번 페이지의 분포는 1V에서 시작되게 된다. 그런데, 이후 1번 페이지가 프로그램되면 0번 페이지의 경우 CFGX의 캐패시턴스에 의해 0.1∼0.2V 정도 문턱 전압이 올라가게 된다. 이후 다시 2번 페이지가 프로그램될 경우 이번에는 CFGY에 의해 다시 문턱 전압이 올라가게 된다. 이상에서 살펴본 바와 같이 이븐 페이지들의 경우 CFGX, CFGY 둘 모두에 의한 문턱 전압 상승이 발생하고, 오드 페이지들의 경우는 CFGY에 의한 문턱 전압 상승만 발생하므로 이븐 페이지들의 문턱 전압 분포가 더 높게 된다. 그리고, 62번 페이지의 경우는 63번 페이지의 프로그램 동작에 의한 문턱 전압 상승만 존재하므로 다른 이븐 페이지들보다 문턱 전압이 낮아지게 되며, 63번 페이지의 경우 가장 마지막에 프로그램 동작이 수행되므로 문턱 전압 상승 효과가 존재하지 않는다.In the case of a NAND type flash memory device, various parasitic capacitances exist. Two of the most representative ones are illustrated in FIG. 6, which is an interference between capacitance CFGY due to an interference between adjacent floating gates in a word line direction and an adjacent floating gate in a bit line direction. This is due to the capacitance (CFGX). This parasitic capacitance causes a flash memory cell to have a threshold voltage that varies depending on a program or erase state of an adjacent cell. However, when looking at all "0" program operation, the program operation is performed in the order of page numbers. If
이상과 같은 이유로 인해 62번 및 63번 페이지가 가장 낮은 문턱 전압을 가지며, 가장 낮은 리드선과의 마진을 가진다. 그러므로 대부분의 사이클링 및 베이킹 테스트에서의 페일은 62번 및 63번 페이지에서 발생한다.For the above reasons,
본 발명의 목적은 비트라인 방향의 인터퍼런스로 인한 문턱 전압 차이만큼 오드 페이지의 프로그램 검증 전압을 올려 주고 마지막 페이지인 62번 및 63번 페이지의 프로그램 검증도 워드라인 방향의 인터퍼런스 효과에 의한 문턱 전압 상승만큼 올려주어 리드선과의 마진을 확보할 수 있는 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to raise the program verify voltage of an odd page by the difference of the threshold voltage due to the bit line direction interference, and to verify the last page, the program verify
본 발명의 일 실시 예에 따른 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법은 메모리 블록 내의 다수의 페이지들을 둘 이상의 페이지 그룹들로 나누는 단계; 상기 각각의 페이지 그룹들에 대해 서로 다른 검증 전압을 설정하는 단계; 및 선택된 페이지에 대해 프로그램을 실시한 후 상기 프로그램을 실시한 페이지가 속하는 페이지 그룹에 따라 설정된 검증 전압을 이용하여 프로그램 검증을 실시하는 단계를 포함한다.
상기 페이지 그룹들은, 상기 메모리 블록에서 가장 마지막으로 프로그램되는 마지막 이븐 페이지를 포함하는 제 1 페이지 그룹과, 상기 메모리 블록에서 가장 마지막으로 프로그램되는 마지막 오드 페이지를 포함하는 제 2 페이지 그룹과, 상기 마지막 이븐 페이지를 제외한 다른 이븐 페이지들을 포함하는 제 3 페이지 그룹; 및 상기 마지막 오드 페이지를 제외한 다른 오드 페이지들을 포함하는 제 4 페이지 그룹으로 나누는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 내지 제 4 페이지 그룹에 대해 각각 설정되는 제 1 내지 제 4 검증전압은, 상기 제 3 검증전압보다 상기 제 4 검증전압이 높고, 상기 제 4 검증전압보다 상기 제 1 검증전압이 높고, 상기 제 1 검증전압보다 상기 제 2 검증전압이 높은 것을 특징으로 한다.A program method of a flash memory device according to an exemplary embodiment may include dividing a plurality of pages in a memory block into two or more page groups; Setting different verify voltages for the respective page groups; And after performing a program on the selected page, performing program verification by using a verification voltage set according to a page group to which the page on which the program is executed belongs.
The page groups include a first page group including the last even page programmed last in the memory block, a second page group including the last odd page programmed last in the memory block, and the last even A third page group including other even pages other than the page; And dividing into fourth page groups including other odd pages except for the last odd page.
The first to fourth verification voltages set for the first to fourth page groups are respectively higher than the third verification voltage, the fourth verification voltage is higher than the fourth verification voltage, and the first verification voltage is higher than the fourth verification voltage. The second verification voltage is higher than the first verification voltage.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 프로그램 방법을 설명하기 위한 셀 스트링의 구성도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating a cell string for explaining a method of programming a NAND type flash memory device according to an exemplary embodiment.
도 7을 참조하면, 62번 페이지를 제외한 모든 이븐 페이지들(0, 2, 4,…,60)(100), 63번 페이지를 제외한 모든 오드 페이지들(1, 3, 5,…,61)(200), 그리고 62번 페이지(300)와 63번 페이지(400)의 4개의 그룹으로 나눈다. Referring to FIG. 7, all even pages excluding page 62 (0, 2, 4, ..., 60) 100, all odd pages except page 63 (1, 3, 5, ..., 61) (200), and divided into four groups of page 62 (300) and page 63 (400).
그리고, 선택된 페이지에 대해 프로그램 동작을 실시한다. 선택된 페이지를 프로그램하기 위해서는 선택된 워드라인에 약 16∼19V 정도의 프로그램 전압을 ISPP(Icremental Step Pulse Program) 방식으로 인가하고, 선택되지 않은 워드라인에 약 10V 정도의 패스 전압을 인가하며, 선택된 비트라인에는 접지 전압(Vss)을 인가하고, 선택되지 않은 비트라인에는 전원 전압(Vcc)을 인가한다. 이때 드레인 선택 라인(DSL)에는 전원 전압(Vcc)을 인가하고, 소오스 선택 라인(SSL)에는 접지 전압(Vss)을 인가하고, 공통 소오스 라인(CSL)에는 전원 전압(Vcc)을 인가하며, 웰(Bulk)에는 접지 전압(Vss)을 인가한다.Then, a program operation is performed on the selected page. To program the selected page, apply a program voltage of about 16V to 19V to the selected word line using the ISPP (Incremental Step Pulse Program) method, apply a pass voltage of about 10V to the unselected word line, and select the selected bit line. The ground voltage Vss is applied to the power supply voltage, and the power supply voltage Vcc is applied to the unselected bit lines. At this time, the power supply voltage Vcc is applied to the drain select line DSL, the ground voltage Vss is applied to the source select line SSL, and the power supply voltage Vcc is applied to the common source line CSL. The ground voltage Vss is applied to the bulk.
그리고, 프로그램 검증을 실시하는데, 프로그램 검증은 프로그램을 실시한 페이지가 속한 그룹별로 프로그램 검증 전압을 달리하여 실시한다. 먼저, 62번 페이지를 제외한 모든 이븐 페이지들(0, 2, 4,…,60)(100)에 속한 페이지의 프로그램 검증을 위해서는 선택된 워드라인에 약 1V의 검증 전압을 인가하고, 선택되지 않은 워드라인에 전원 전압(Vcc)을 인가하며, 선택된 비트라인에는 약 1V의 전압을 인가하고, 선택되지 않은 비트라인에는 접지 전압(Vss)을 인가한다. 이때 드레인 선택 라인(DSL) 및 소오스 선택 라인(SSL)에는 전원 전압(Vcc)을 인가하고, 공통 소오스 라인(CSL) 및 P웰에는 접지 전압(Vss)을 인가한다. 그리고, 63번 페이지를 제외한 모든 오드 페이지들(1, 3, 5,…,61)(200)에 속한 페이지의 프로그램 검증을 위해서 는 비트라인 방향 인터퍼런스 효과로 인한 문턱 전압 천이 양(0.1∼0.2V)만큼 높은 1.1∼1.2V의 검증 전압을 선택된 워드라인에 인가하고, 선택되지 않은 워드라인에 전원 전압(Vcc)을 인가하며, 선택된 비트라인에는 약 1V의 전압을 인가하고, 선택되지 않은 비트라인에는 접지 전압(Vss)을 인가한다. 이때 드레인 선택 라인(DSL) 및 소오스 선택 라인(SSL)에는 전원 전압(Vcc)을 인가하고, 공통 소오스 라인(CSL) 및 P웰에는 접지 전압(Vss)을 인가한다. 또한, 62번 페이지(300)의 프로그램 검증을 위해서는 워드라인 방향 인터퍼런스 효과로 인한 문턱 전압 천이 양(0.2∼0.3V)만큼 높은 1.2∼1.3V의 검증 전압을 선택된 워드라인에 인가하고, 선택되지 않은 워드라인에 전원 전압(Vcc)을 인가하며, 선택된 비트라인에는 약 1V의 전압을 인가하고, 선택되지 않은 비트라인에는 접지 전압(Vss)을 인가한다. 이때 드레인 선택 라인(DSL) 및 소오스 선택 라인(SSL)에는 전원 전압(Vcc)을 인가하고, 공통 소오스 라인(CSL) 및 P웰에는 접지 전압(Vss)을 인가한다. 그리고, 63번 페이지(400)의 프로그램 검증을 위해서는 비트라인 방향 인터퍼런스 효과로 인한 문턱 전압 천이 양(0.1∼0.2V)과 워드라인 방향 인터퍼런스 효과로 인한 문턱 전압 천이 양(0.2∼0.3V)을 합한 약 1.3∼1.5V의 검증 전압을 선택된 워드라인에 인가하고, 선택되지 않은 워드라인에 전원 전압(Vcc)을 인가하며, 선택된 비트라인에는 약 1V의 전압을 인가하고, 선택되지 않은 비트라인에는 접지 전압(Vss)을 인가한다. 이때 드레인 선택 라인(DSL) 및 소오스 선택 라인(SSL)에는 전원 전압(Vcc)을 인가하고, 공통 소오스 라인(CSL) 및 P웰에는 접지 전압(Vss)을 인가한다.The program verification is performed. The program verification is performed by varying the program verification voltage for each group to which the page on which the program is executed belongs. First, for program verification of a page belonging to all even pages (0, 2, 4, ..., 60) 100 except for
프로그램 검증 후 프로그램되지 않은 페이지에 대해서는 프로그램 전압을 높 여가면서 프로그램을 다시 실시한다.After program verification, the program is executed again while increasing the program voltage for the unprogrammed pages.
상기와 같이 프로그램 검증 전압을 페이지의 위치에 따라 다르게 인가함으로써 올 "0" 패턴에서 모든 셀의 프로그램 후 문턱 전압을 일치시켜 리드 선간의 마진 차이를 제거하여 셀의 신뢰성을 향상시킨다.As described above, by applying the program verify voltage differently according to the position of the page, the threshold voltages of all cells are matched in the all-zero pattern to eliminate margin differences between lead lines, thereby improving cell reliability.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 선택된 페이지에 대해 프로그램을 실시한 후 프로그램 검증을 페이지의 위치에 따라 다른 검증 전압을 이용하여 실시함으로써 전체 셀의 문턱 전압 분포 차이를 줄일 수 있고, 이에 따라 리드 선과의 마진을 확보할 수 있다. 리드 선과의 마진을 확보함에 따라 NAND형 플래쉬 메모리 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, after the program is executed for the selected page, the program verification is performed using different verification voltages according to the position of the page, thereby reducing the difference in threshold voltage distribution of all cells, and thus margining with lead wires. Can be secured. By securing margins with lead wires, the reliability of NAND-type flash memory devices can be improved.
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