KR101508836B1 - 3d stacked semiconductor device and method for operating thereof - Google Patents

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KR101508836B1 KR20130093297A KR20130093297A KR101508836B1 KR 101508836 B1 KR101508836 B1 KR 101508836B1 KR 20130093297 A KR20130093297 A KR 20130093297A KR 20130093297 A KR20130093297 A KR 20130093297A KR 101508836 B1 KR101508836 B1 KR 101508836B1
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Abstract

반도체 장치는 반도체 기판 및 상기 반도체 기판 상에 수직으로 적층된 복수의 층들을 포함한다. 반도체 장치는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 복수의 층들 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장하고, 데이터가 분할되어 저장된 제1 층의 제1 위치 및 제2 층의 제2 위치는 수직으로 인접하지 않는다. 데이터가 저장되는 반도체 장치의 복수의 층들의 위치들을 서로 간에 수직으로 인접하지 않게 함으로써, 데이터에 대한 반복된 접근에 의해 반도체 장치에서 발생하는 열을 분산시킬 수 있다. 수직 방향으로 열 확산이 집중되는 것이 방지됨으로써, 반도체 장치에 핫-스팟이 생성되는 것을 방지할 수 있고 반도체 장치에 물리적인 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.A semiconductor device includes a semiconductor substrate and a plurality of layers vertically stacked on the semiconductor substrate. The semiconductor device divides and stores the data having the continuous address space in the first layer and the second layer adjacent to each other among the plurality of layers and divides the data into a first position of the stored first layer and a second position of the stored second layer Are not vertically adjacent. By making the positions of the plurality of layers of the semiconductor device in which data is stored not to be vertically adjacent to each other, the heat generated in the semiconductor device can be dispersed by repeated access to the data. It is possible to prevent hot spots from being generated in the semiconductor device and to prevent the occurrence of a physical failure in the semiconductor device.

Description

3 차원 적층 구조의 반도체 장치 및 그 동작 방법{3D STACKED SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR OPERATING THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a semiconductor device having a three-dimensional stacked structure and a method of operating the same.

아래의 설명은 3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 관한 것으로, 특히 데이터의 접근에 의해 발생하는 열을 분산시키는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 관한 것이다.The following description relates to a semiconductor device having a three-dimensional laminated structure, and more particularly to a semiconductor device having a three-dimensional laminated structure for dispersing heat generated by data access.

실리콘 관통 전극(Through Silicon Vias; TSV)을 이용하는 3 차원 칩 적층 기술은 복수의 칩 층(layer)들을 와이어 본딩 등을 사용하지 않고 수직으로 직접 연결하는 기술이다. 실리콘 관통전극을 통해 복수의 칩 층들이 적층됨으로써, 적층된 칩들 간에서 최적화된 신호의 전송경로가 제공될 수 있다. 또한, 적층되는 칩들 간에서의 와이어 본딩 영역이 요구되지 않으므로 3 차원 칩 적층 기술은 반도체 장치 패키지의 경박 단소화에 있어서 장점을 가질 수 있다. A three-dimensional chip stacking technique using a silicon via electrode (TSV) is a technique of vertically connecting a plurality of chip layers without using wire bonding or the like. By stacking a plurality of chip layers through the silicon penetrating electrode, an optimized signal transmission path can be provided between the stacked chips. In addition, since the wire bonding area between the chips to be stacked is not required, the three-dimensional chip stacking technique can have advantages in light weight shortening of the semiconductor device package.

3 차원 칩 적층 기술은 메모리 반도체 장치의 구조에도 적용될 수 있다. 말하자면, 메모리 칩 층들은 프로세서 위에 적층될 수 있다.The three-dimensional chip stacking technique can also be applied to the structure of a memory semiconductor device. That is to say, the memory chip layers can be stacked on top of the processor.

3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 전력밀도(power density)는 적층된 층들의 개수가 많아질수록 더 높아진다. 따라서, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 발열 문제는 2 차원 구조의 반도체 장치의 발열 문제보다 더 심각하다. 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 발열은 누설전력(leakage power) 및 캐패시터 누설전류를 증가시킬 수 있다. 3 차원 구조의 디램(Dynamic Random Access Memory; DRAM) 장치의 경우, 누설전류의 증가에 따라 주기 리프레쉬 레이트(periodic refresh rate)가 증가할 수 있다. 주기 리프레쉬 레이트의 증가에 의해, 3 차원 구조의 디램 장치의 전력 소모가 증가될 수 있다. 또한, 반도체 장치의 발열은 데이터 오류를 발생시킬 수 있으며, 반도체 장치에 물리적인 고장을 발생시킬 수 있다.The power density of a three-dimensional stacked semiconductor device becomes higher as the number of stacked layers increases. Therefore, the heat generation problem of the semiconductor device of the three-dimensional laminated structure is more serious than the heat generation problem of the two-dimensional structure semiconductor device. The heat generation of the semiconductor device of the three-dimensional stacked structure can increase the leakage power and the capacitor leakage current. In a DRAM having a three-dimensional structure, the periodic refresh rate may increase with an increase in leakage current. By increasing the period refresh rate, the power consumption of the three-dimensional structure of the DRAM apparatus can be increased. In addition, the heat generation of the semiconductor device may cause a data error, and may cause a physical failure in the semiconductor device.

3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 스트라이핑(striping) 되는 경우, 데이터는 반도체 장치의 복수의 층들의 동일한 컬럼들에 저장된다. 여기서, 같은 컬럼이란 번호가 같은 컬럼(column)들을 의미할 수 있다. 복수의 층들의 번호가 같은 컬럼(column)들에 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할되어 저장되고, 반도체 장치가 연속적인 주소공간을 갖는 데이터에 반복적으로 접근하는 경우, 데이터의 접근에 의해 생성되는 발열점들은 수직 방향으로 집중된다. 발열점들이 수직 방향으로 집중되면 열이 수직 방향으로 집중적으로 확산됨으로써 반도체 장치에 핫-스팟이 생성될 수 있고, 반도체 장치에 물리적인 고장이 발생할 수 있다.When data having a continuous address space is striped in a three-dimensionally stacked semiconductor device, the data is stored in the same columns of the plurality of layers of the semiconductor device. Here, the same column can mean the same number of columns. When data having a continuous address space in columns having the same number of layers is divided and stored and the semiconductor device repeatedly accesses data having a continuous address space, The heating points are concentrated in the vertical direction. When the heat generating points are concentrated in the vertical direction, the heat is intensively diffused in the vertical direction, so that hot spots can be generated in the semiconductor device and a physical failure can occur in the semiconductor device.

한국등록특허 제1144159호(공고일 2012년 5월 14일)에는 온도관리 플로어 플랜이 적용된 3차원 멀티코어 프로세서가 개시되어있다. 선행기술은 적층되는 프로세서 코어의 유닛들 중 상대적으로 발열량이 큰 유닛들을 서로 동일한 수직선상에 위치하지 않도록 배치함으로써 핫-스팟(hot-spot)의 생성을 방지할 수 있는 온도관리 플로어 플랜이 적용된 3차원 멀티코어 프로세서를 개시한다.Korean Patent No. 1144159 (Published on May 14, 2012) discloses a 3-dimensional multicore processor to which a temperature management floor plan is applied. The prior art has proposed a temperature management floor plan that can prevent the generation of hot-spots by arranging the units of the processor cores to be stacked such that the units having a relatively large heating value are not located on the same vertical line Dimensional multi-core processor.

상기에서 설명된 정보는 단지 이해를 돕기 위한 것이며, 종래 기술의 일부를 형성하지 않는 내용을 포함할 수 있으며, 종래 기술이 통상의 기술자에게 제시할 수 있는 것을 포함하지 않을 수 있다.The information described above is for illustrative purposes only and may include content that does not form part of the prior art and may not include what the prior art has to offer to the ordinary artisan.

일 실시예는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할하여 저장되는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention can provide a three-dimensional stacked structure semiconductor device in which data having a continuous address space is divided and stored, and an operation method thereof.

일 실시예는 복수의 청크들을 포함하는 데이터가 분할하여 저장되는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.One embodiment can provide a three-dimensional stacked structure semiconductor device in which data including a plurality of chunks are divided and stored, and an operation method thereof.

일 측면에 있어서, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 있어서, 반도체 기판 및 상기 반도체 기판 상에 수직으로 적층된 복수의 층들을 포함하고, 상기 반도체 장치는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 상기 복수의 층들 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장하고, 상기 데이터가 분할되어 저장된 상기 제1 층의 제1 위치 및 상기 제2 층의 제2 위치는 수직으로 인접하지 않는, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치가 제공된다.There is provided a semiconductor device of a three-dimensional stacked structure, comprising: a semiconductor substrate; and a plurality of layers vertically stacked on the semiconductor substrate, the semiconductor device comprising: Wherein the first location of the first layer and the second location of the second layer are not vertically adjacent, wherein the first location of the first layer and the second location of the second layer are not vertically adjacent. Is provided.

상기 제1 위치는 상기 제1 층의 복수의 컬럼들 중 제1 컬럼일 수 있다.The first location may be the first of the plurality of columns of the first layer.

상기 제2 위치는 상기 제2 층의 복수의 컬럼들 중 제2 컬럼일 수 있다.The second location may be a second one of the plurality of columns of the second layer.

상기 제1 컬럼의 번호 및 상기 제2 컬럼의 번호는 서로 상이할 수 있다.The number of the first column and the number of the second column may be different from each other.

상기 제1 위치는 상기 제1 층의 복수의 로우들 중 제1 로우일 수 있다.The first location may be the first of the plurality of rows of the first layer.

상기 제2 위치는 상기 제2 층의 복수의 로우들 중 제2 로우일 수 있다.The second location may be a second row of the plurality of rows of the second layer.

상기 제1 컬럼의 번호 및 상기 제2 컬럼의 번호는 서로 상이할 수 있다.The number of the first column and the number of the second column may be different from each other.

상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치는 상기 데이터를 수직으로 인접하지 않는 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 분할하여 저장함으로써, 상기 데이터에 대한 연속적인 접근에 의해 발생하는 열을 상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 내의 서로 이격된 위치들로 분산시킬 수 있다.Wherein the semiconductor device of the three-dimensionally stacked structure divides and stores the data at the first position and the second position that are not vertically adjacent to each other, thereby storing heat generated by consecutive approach to the data into the three- To the spaced apart locations in the semiconductor device.

상기 데이터는 ECC 워드들일 수 있다.The data may be ECC words.

상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치는 상기 데이터를 스트라이핑함에 있어서, 상기 데이터가 저장되는 상기 복수의 층들의 영역들이 서로 간에 수직으로 인접하지 않게 할 수 있다.The semiconductor device of the three-dimensionally stacked structure may strip the data so that regions of the plurality of layers in which the data is stored are not vertically adjacent to each other.

상기 영역들은 상기 복수의 층들이 적층된 순서에 따라 쉬프트될 수 있다.The regions may be shifted in the order in which the plurality of layers are stacked.

상기 영역들은 상기 복수의 층들의 컬럼들일 수 있다.The regions may be columns of the plurality of layers.

상기 영역들은 상기 복수의 층들의 로우들일 수 있다.The regions may be rows of the plurality of layers.

상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치는 메모리 제어기를 더 포함할 수 있다.The semiconductor device of the three-dimensional laminated structure may further include a memory controller.

상기 복수의 층들은 n 개일 수 있다.The plurality of layers may be n.

n은 2 이상의 정수일 수 있다.n may be an integer of 2 or more.

상기 메모리 제어기는 제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크의 n 개의 청크들을 포함하는 상기 데이터를 한번에 기입할 수 있다.The memory controller may write the data including n chunks of the first to n-th chunks at a time.

상기 n 개의 청크들은 상기 n 개의 층들에 각각 저장될 수 있다.The n chunks may be stored in the n layers, respectively.

상기 n 개의 층들 내의 상기 n 개의 청크들 중 하나가 저장되는 영역들은 서로 간에 수직으로 인접하지 않을 수 있다.The areas in which one of the n chunks in the n layers are stored may not be vertically adjacent to each other.

상기 데이터는 제n+1 번째 청크를 더 포함할 수 있다.The data may further include an (n + 1) th chunk.

상기 제1 번째 청크 및 상기 제n+1 번째 청크는 상기 n 개의 층들 중 상기 제1 층의 서로 인접하지 않은 영역들에 저장될 수 있다.The first chunk and the (n + 1) th chunk may be stored in non-adjacent regions of the first layer among the n layers.

상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치는 상기 n 개의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용할 함으로써 상기 영역들을 서로 간에 수직으로 인접하지 않게 하는 오프셋 분산기를 더 포함할 수 있다.The semiconductor device of the three-dimensional laminated structure may further include an offset disperser that does not vertically adjoin the regions by applying different offsets to each of the n chunks.

상기 오프셋의 적용은 상기 n 개의 청크들 중 각 청크에 대해 수행될 수 있다. The application of the offset may be performed for each chunk of the n chunks.

상기 오프셋의 적용은 상기 각 청크가 층 내에서 저장될 컬럼의 번호를 변경하는 것일 수 있다.The application of the offset may be such that each chunk changes the number of columns to be stored in the layer.

다른 일 측면에 있어서, 반도체 기판 및 상기 반도체 기판 상에 수직으로 적층된 복수의 층들을 포함하는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치가 수행하는, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 상기 복수의 층들 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장하는 단계 및 상기 분할되어 저장된 데이터에 접근하는 단계를 포함하고, 상기 데이터가 분할되어 저장된 상기 제1 층의 제1 위치 및 상기 제2 층의 제2 위치는 수직으로 인접하지 않는, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 동작 방법이 제공된다.In another aspect, a semiconductor device having a three-dimensional stacked structure including a semiconductor substrate and a plurality of layers stacked vertically on the semiconductor substrate is provided, wherein data having a continuous address space is provided between adjacent ones of the plurality of layers Dividing the first layer and the second layer into a first layer and a second layer, and accessing the divided stored data, wherein the data is divided into a first position of the first layer and a second position of the second layer, There is provided a method of operating a semiconductor device having a three-dimensional stacked structure, which is not vertically adjacent.

상기 저장하는 단계는, 제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크의 n 개의 청크들을 포함하는 상기 데이터를 기입하는 단계를 포함할 수 있다.The storing step may include writing the data including n chunks of the first to n-th chunks.

상기 복수의 층들은 n 개일 수 있다.The plurality of layers may be n.

n은 2 이상의 정수일 수 있다.n may be an integer of 2 or more.

상기 n 개의 청크들은 상기 n 개의 층들에 각각 저장될 수 있다.The n chunks may be stored in the n layers, respectively.

상기 n 개의 층들 내의 상기 n 개의 청크들 중 하나가 저장되는 영역들은 서로 간에 수직으로 인접하지 않을 수 있다.The areas in which one of the n chunks in the n layers are stored may not be vertically adjacent to each other.

상기 저장하는 단계는, n 개의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.The storing may further comprise applying different offsets to each of the n chunks.

상기 오프셋의 적용에 의해 상기 n 개의 청크들은 상기 n 개의 층들 내의 서로 간의 수직으로 인접하지 않는 영역들에 저장될 수 있다.By applying the offset, the n chunks can be stored in regions that are not vertically adjacent to each other in the n layers.

연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 분할하여 저장됨으로써, 데이터의 접근에 의해 발생하는 열을 분산시킬 수 있는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 및 그 동작 방법이 제공된다.There is provided a semiconductor device having a three-dimensional stacked structure and an operation method thereof, in which data having a continuous address space is divided and stored in a semiconductor device of a three-dimensional stacked structure so that heat generated by accessing data can be dispersed.

복수의 청크들을 포함하는 데이터가 3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 분할하여 저장됨으로써, 데이터의 반복된 접근에 의해 생성되는 발열점들을 분산시키고 핫-스팟의 생성을 방지할 수 있는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 및 그 동작 방법이 제공된다.A three-dimensionally stacked structure capable of dispersing heat generating points generated by repeated access of data and preventing generation of hot-spots by dividing and storing data including a plurality of chunks in a three-dimensional stacked semiconductor device A semiconductor device and a method of operating the same are provided.

도 1은 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장된 3 차원 적층 구조의 반도체 장치를 나타낸다.
도 2는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 열의 발생을 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치를 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 복수의 층들 중 데이터가 저장된 층들을 나타낸다.
도 5는 일 예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 발열의 분산을 나타낸다.
도 6은 일 예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 저장되는 데이터를 나타낸다.
도 7은 일 예에 따른 오프셋 분산기를 포함하는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치를 나타낸다.
도 8은 일 예에 따른 오프셋 적용의 예를 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 일 예에 따른 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 복수의 층들 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 shows a semiconductor device of a three-dimensional stack structure in which data having a continuous address space is stored.
Fig. 2 shows the generation of heat in the semiconductor device of the three-dimensional laminated structure.
3 shows a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an embodiment.
4 illustrates layers in which data is stored among a plurality of layers according to an embodiment.
Fig. 5 shows dispersion of heat generation of a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an example.
6 shows data stored in a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an example.
7 shows a three-dimensional stacked semiconductor device including an offset disperser according to an example.
8 shows an example of offset application according to an example.
9 is a flowchart showing a method of operating a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an embodiment.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of dividing and storing data having a continuous address space according to an exemplary embodiment into a first layer and a second layer adjacent to each other among a plurality of layers.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
In the following, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

실시예에는 다양한 변경이 가해질 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 실시예를 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예는 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various modifications may be made to the embodiments and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the description. It is to be understood, however, that the intention is not to limit the embodiments to the embodiments, but to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the embodiments, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments may be unnecessarily blurred.

도 1은 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장된 3 차원 적층 구조의 반도체 장치를 나타낸다.1 shows a semiconductor device of a three-dimensional stack structure in which data having a continuous address space is stored.

도 1의 반도체 장치(100)는 반도체 기판(110) 및 반도체 기판(110)에 적층된 복수의 층들을 포함한다. 복수의 층들은 반도체 기판(110) 상에 수직으로 적층된 층들일 수 있다. 예컨대, 반도체 기판(110) 상에는 도 1에서 도시된 것과 같이 4 개의 층들이 수직으로 적층될 수 있다.The semiconductor device 100 of FIG. 1 includes a plurality of layers stacked on a semiconductor substrate 110 and a semiconductor substrate 110. The plurality of layers may be vertically stacked layers on the semiconductor substrate 110. For example, four layers may be vertically stacked on the semiconductor substrate 110 as shown in FIG.

복수의 층들의 각각에는 데이터가 저장될 수 있다.Data may be stored in each of the plurality of layers.

예컨대, 복수의 층들의 각각에는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장될 수 있다.For example, data having a continuous address space may be stored in each of the plurality of layers.

복수의 층들의 각각에 저장되는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 복수의 청크들을 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 층들의 각각에 저장되는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 도 1과 같이 4 개의 청크들로 분할될 수 있다. 말하자면, 청크들은 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장되는 층에 따라 구분된 것으로 볼 수 있다. 복수의 청크들은 복수의 층들에 각각 저장될 수 있다.Data having a contiguous address space stored in each of the plurality of layers may comprise a plurality of chunks. For example, data having a contiguous address space stored in each of a plurality of layers may be divided into four chunks as in FIG. That is to say, the chunks can be seen as being divided according to the layer in which the data with continuous address space is stored. A plurality of chunks may be stored in a plurality of layers, respectively.

반도체 장치(100)에 있어서, 상기 4 개의 청크들의 각각은 상기 4 개의 층들의 각각의 동일한 층 내의 위치에 저장될 수 있다. 말하자면, 상기 4 개의 청크들은 동일한 수직선 상에 존재하는 복수의 층들의 위치들에 저장될 수 있다. 또는, 상기 4 개의 청크들의 각각이 저장된 위치는, 4 개의 청크들 중 다른 청크가 저장된 인접한 층의 위치와 수직으로 인접할 수 있다.In the semiconductor device 100, each of the four chunks may be stored at a location within the same layer of each of the four layers. That is to say, the four chunks can be stored in positions of a plurality of layers that are on the same vertical line. Alternatively, the location where each of the four chunks is stored may be vertically adjacent to the location of the adjacent layer in which the other of the four chunks is stored.

본 명세서의 전반에서 사용되는 용어인 "수직선"은 복수의 층들이 적층된 방향의 선일 수 있다. 즉, 수직선은 수직으로 적층된 복수의 층들을 수직으로 관통하는 선 또는 상기의 수직으로 관통하는 선에 평행한 선일 수 있다.The term "vertical line" as used throughout this specification may be a line in the direction in which a plurality of layers are stacked. That is, the vertical line may be a line vertically penetrating a plurality of vertically stacked layers or a line parallel to the vertically penetrating line.

반도체 장치를 구성하는 장치들, 반도체 장치의 구조 및 반도체 장치에 저장되는 데이터는 후술될 상세한 설명에서 더 자세하게 설명된다.
The devices constituting the semiconductor device, the structure of the semiconductor device, and the data stored in the semiconductor device will be described in more detail in the detailed description to follow.

도 2는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 열의 발생을 나타낸다.Fig. 2 shows the generation of heat in the semiconductor device of the three-dimensional laminated structure.

도 2는 도 1의 반도체 장치(100)에서의 열을 발생을 나타낼 수 있다.Fig. 2 may represent the generation of heat in the semiconductor device 100 of Fig.

도 1을 참조하여 전술된 것과 같이, 복수의 청크들의 각각은 반도체 장치(100)의 복수의 층들의 각 층의 동일한 위치에 저장될 수 있다. 1, each of the plurality of chunks may be stored in the same location in each layer of the plurality of layers of the semiconductor device 100. [

복수의 청크들은 연속적인 주소공간을 갖는 데이터의 일부 또는 전부일 수 있다. 따라서, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 동시 또는 거의 동시에 반도체 장치(100)에 의해 접근되거나, 연속하여 반도체 장치(100)에 의해 접근될 수 있다. 말하자면, 반도체 장치(100)의 복수의 층들에 저장된 복수의 청크들은 반도체 장치(100)에 의해 동시에 또는 거의 동시에 연속하여 접근될 수 있다. The plurality of chunks may be part or all of the data having a contiguous address space. Thus, data having a continuous address space can be accessed by the semiconductor device 100 at the same time or almost simultaneously, or can be accessed by the semiconductor device 100 in succession. That is, a plurality of chunks stored in the plurality of layers of the semiconductor device 100 can be accessed by the semiconductor device 100 at the same time or at substantially the same time in succession.

데이터에 대한 반도체 장치(100)의 접근은 데이터가 저장된 위치에서 열을 발생시킬 수 있다. 말하자면, 복수의 청크들에 대한 반도체 장치(100)의 접근은 복수의 청크들이 저장된 위치들에서 열을 발생시킬 수 있다.The access of the semiconductor device 100 to the data may generate heat at the location where the data is stored. That is to say, the approach of the semiconductor device 100 to a plurality of chunks can generate heat at locations where a plurality of chunks are stored.

또한, 복수의 청크들에 대해, 반도체 장치(100)의 반복된 접근이 있는 경우, 복수의 청크들이 저장된 위치에서의 발열은 심화될 수 있다.Also, for a plurality of chunks, if there is a repeated access of the semiconductor device 100, the heat generation at the location where the plurality of chunks are stored can be intensified.

복수의 청크들이 저장된 반도체 장치(100)의 복수의 층들 내의 위치들은 동일한 수직선 상에 존재하기 때문에 상기의 발열은 수직 방향으로 집중될 수 있다.Since the positions in the plurality of layers of the semiconductor device 100 in which the plurality of chunks are stored are present on the same vertical line, the above heat can be concentrated in the vertical direction.

도 2에 도시된 것과 같이, 수직 방향으로 발열이 집중되는 경우, 발생된 열이 수직 방향으로 집중적으로 확산됨으로써, 반도체 장치(100)에 핫-스팟이 생성될 수 있으며, 반도체 장치(100)에 물리적인 고장이 발생할 수 있다.As shown in FIG. 2, when heat is concentrated in the vertical direction, generated heat is intensively diffused in the vertical direction, so that hot spots can be generated in the semiconductor device 100, Physical failure may occur.

반도체 장치를 구성하는 장치들, 반도체 장치의 구조 및 반도체 장치에 저장되는 데이터는 후술될 상세한 설명에서 더 자세하게 설명된다.
The devices constituting the semiconductor device, the structure of the semiconductor device, and the data stored in the semiconductor device will be described in more detail in the detailed description to follow.

도 3은 일 실시예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치를 나타낸다.3 shows a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an embodiment.

3 차원 적층 구조의 반도체 장치(300)는 반도체 기판(110), 복수의 층들(310) 및 메모리 제어기(320)를 포함할 수 있다.The semiconductor device 300 of the three-dimensional stacked structure may include a semiconductor substrate 110, a plurality of layers 310, and a memory controller 320.

반도체 장치(300)는 메모리 반도체 장치일 수 있다. 예컨대 반도체 장치(300)는 디램 반도체 장치일 수 있다.The semiconductor device 300 may be a memory semiconductor device. For example, the semiconductor device 300 may be a DRAM semiconductor device.

반도체 기판(110)은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨 인(GaP) 및 갈륨 비소(GaAs) 등의 원소들로 구성될 수 있다.The semiconductor substrate 110 may be composed of elements such as silicon (Si), germanium (Ge), gallium phosphorus (GaP), and gallium arsenide (GaAs).

하나의 반도체 기판(110)에는 복수의 반도체 소자들이 집적될 수 있다. 복수의 반도체 소자들은 반도체 기판(110) 상에 3 차원 구조로 적층될 수 있다. 적층되는 복수의 반도체 소자들은 복수의 반도체 칩들일 수 있다.A plurality of semiconductor elements may be integrated in one semiconductor substrate 110. The plurality of semiconductor elements may be stacked on the semiconductor substrate 110 in a three-dimensional structure. The plurality of semiconductor elements to be stacked may be a plurality of semiconductor chips.

복수의 층들(310)은 반도체 기판(110) 상에 적층되는 층들일 수 있다. 예컨대, 복수의 층들(310)은 반도체 기판(110) 상에 수직으로 적층된 복수의 층들(310)일 수 있다. 반도체 기판(110)에 적층되는 복수의 층들(310)은 n 개일 수 있다. n은 2 이상의 정수일 수 있다. 복수의 층들(310)은 반도체 장치(300)의 제조 중, 반도체 기판(110) 상에 순서대로 적층될 수 있다.The plurality of layers 310 may be layers deposited on the semiconductor substrate 110. For example, the plurality of layers 310 may be a plurality of layers 310 stacked vertically on a semiconductor substrate 110. The number of the plurality of layers 310 to be stacked on the semiconductor substrate 110 may be n. n may be an integer of 2 or more. The plurality of layers 310 may be sequentially stacked on the semiconductor substrate 110 during the fabrication of the semiconductor device 300.

복수의 층들(310)은 실리콘 관통 전극을 통해 반도체 기판(110) 상에 수직으로 적층될 수 있다.The plurality of layers 310 may be stacked vertically on the semiconductor substrate 110 through the silicon penetrating electrode.

복수의 층들(310)의 각각의 형상은 2 차원 평면일 수 있다. Each shape of the plurality of layers 310 may be a two-dimensional plane.

복수의 층들(310)의 각각은 데이터를 저장하기 위한 반도체 소자일 수 있다. 또한, 복수의 층들(310)의 각각은 반도체 소자를 포함할 수 있으며, 반도체 소자에 저장되는 데이터에 접근하기 위한 회로소자를 포함할 수 있다.Each of the plurality of layers 310 may be a semiconductor device for storing data. In addition, each of the plurality of layers 310 may comprise a semiconductor device and may include circuitry for accessing data stored in the semiconductor device.

복수의 층들(310)의 각각은 메모리 칩일 수 있다. 예컨대, 복수의 층들(310)의 각각은 반도체 기판(110)에 수직으로 적층되는 디램 칩일 수 있다. 또한, 복수의 층들(310)의 각각은 메모리 칩을 포함할 수 있고, 메모리 칩에 대한 입출력 라인들을 포함할 수 있다.Each of the plurality of layers 310 may be a memory chip. For example, each of the plurality of layers 310 may be a DRAM chip vertically stacked on the semiconductor substrate 110. In addition, each of the plurality of layers 310 may include a memory chip and may include input / output lines to the memory chip.

복수의 층들(310)의 각각은 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 복수의 층들(310)의 각각이 포함하는 반도체 소자 또는 메모리 칩은 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 또는, 반도체 소자 또는 메모리 칩은 복수의 메모리 셀들로 구성될 수 있다.Each of the plurality of layers 310 may comprise a plurality of memory cells. The semiconductor device or memory chip, which each of the plurality of layers 310 includes, may include a plurality of memory cells. Alternatively, the semiconductor element or the memory chip may be composed of a plurality of memory cells.

메모리 셀은 단일 비트를 저장하기 위해 사용되는 전자 회로 또는 반도체 소자일 수 있다. 말하자면, 복수의 층들(310)의 각각에는 비트 단위로 데이터가 저장될 수 있다.The memory cell may be an electronic circuit or a semiconductor device used to store a single bit. That is to say, each of the plurality of layers 310 may store data bit by bit.

복수의 층들(310)의 각각은 독립적인 주소공간을 포함할 수 있다. 말하자면, 복수의 층들(310)은 서로 상이한 주소공간들에 각각 대응할 수 있다.Each of the plurality of layers 310 may include an independent address space. That is to say, the plurality of layers 310 may correspond to different address spaces, respectively.

복수의 층들(310)에 저장되는 데이터는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터일 수 있다. 말하자면, 데이터는 연속적인 주소공간에 대응할 수 있다. 데이터는 복수의 층들(310) 중 자신이 갖는 연속적인 주소공간에 대응하는 영역 내에 저장될 수 있다.The data stored in the plurality of layers 310 may be data having a contiguous address space. That is to say, the data can correspond to a continuous address space. Data may be stored in an area corresponding to a continuous address space of the plurality of layers 310. [

데이터가 갖는 주소공간이 연속적인 경우, 상기 데이터가 저장되는 위치들은 물리적으로 연속될 수 있다. 또는, 데이터가 갖는 주소공간이 연속적인 경우, 데이터가 저장되는 위치들은 논리적으로 연속될 수 있다. If the address space of the data is continuous, the locations where the data are stored may be physically continuous. Alternatively, if the address space of the data is continuous, the locations where the data is stored may be logically contiguous.

연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 복수의 층들(310) 중 일부 층들에 분할하여 저장될 수 있다. 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장되는 복수의 층들(310)의 층들은 인접한 층들일 수 있다. Data having a contiguous address space may be divided and stored in some of the plurality of layers 310. The layers of the plurality of layers 310 in which data having a contiguous address space is stored may be adjacent layers.

예컨대, 반도체 장치(100)는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 복수의 층들(310) 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장할 수 있다.For example, the semiconductor device 100 may divide and store data having a continuous address space in the first layer and the second layer, which are adjacent to each other, of the plurality of layers 310.

서로 인접한 제1 층 및 제2 층은 복수의 층들(310) 중 데이터의 주소공간에 따라 선택된 인접하는 임의의 2 개의 층들일 수 있다.The first and second layers adjacent to each other may be any two adjacent layers selected from the plurality of layers 310 according to the address space of the data.

연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 제1 층의 제1 위치 및 상기 제2 층의 제2 위치에 분할하여 저장될 수 있다. 제1 위치 및 제2 위치는 각각 제1 층 및 제2 층 내에 존재하는 위치일 수 있다. 제1 위치 및 제2 위치의 층 내에서의 위치는 서로 상이할 수 있다. 말하자면, 제1 위치 및 제2 위치는 서로 상이한 층에 존재하고, 동일한 수직선 상에 존재하지 않는 위치들일 수 있다. 즉, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할되어 저장된 제1 층의 제1 위치 및 제2 층의 제2 위치는 수직으로 인접하지 않을 수 있다.The data having the continuous address space may be divided and stored in the first position of the first layer and the second position of the second layer. The first position and the second position may be positions existing in the first layer and the second layer, respectively. The positions in the layers of the first position and the second position may be different from each other. That is to say, the first position and the second position may be positions that are in different layers from each other and that are not on the same vertical line. That is, the first location of the first layer and the second location of the second layer may not be vertically contiguous.

제1 위치 및 제2 위치가 수직으로 인접하는 경우, 제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리는 최소가 될 수 있다. 말하자면, 제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리가 최소가 되는 경우, 제1 위치 및 제2 위치는 수직으로 인접할 수 있다.When the first position and the second position are vertically adjacent, the separation distance between the first position and the second position may be minimum. In other words, when the distance between the first position and the second position is minimized, the first position and the second position may be vertically adjacent.

데이터는 제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리가 최대가 되는 제1 위치 및 제2 위치에 분할하여 저장될 수 있다. 예컨대, 반도체 장치(300)는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 제1 층의 제1 위치 및 제1 위치와의 이격 거리를 최대로 하는 제2 층의 제2 위치에 분할하여 저장할 수 있다.The data can be divided and stored at the first position and the second position at which the distance between the first position and the second position becomes the maximum. For example, the semiconductor device 300 may divide and store data having a continuous address space in a first position of the first layer and a second position of the second layer that maximizes the separation distance from the first position.

제1 위치 및 제2 위치는 제1 층 및 제2 층 내의 물리적 위치들일 수 있다. 또는, 제1 위치 및 제2 위치는 제1 층 및 제2 층 내의 논리적 위치들일 수 있다. The first and second locations may be physical locations within the first and second layers. Alternatively, the first location and the second location may be logical locations within the first and second layers.

논리적 위치들은 논리적 주소들에 의해 형성된 위치들일 수 있다. 말하자면, 제1 위치 및 제2 위치는 제1 층 및 제2 층에 대응하는 주소 공간 내에서의 논리적 위치들일 수 있다. 또는, 제1 위치 및 제2 위치는 층 내에서 데이터가 실제로 저장되는 부분의 물리적 위치일 수 있다. 논리적 위치와 물리적 위치는 서로 대응할 수 있다. 말하자면, 논리적 위치를 나타내는 값이 커질수록, 물리적 위치를 나타내는 값 또한 커질 수 있다. 여기서, 논리적 위치를 나타내는 값은 주소공간 내의 주소일 수 있다. 물리적 위치를 나타내는 값은 컬럼의 번호, 로우의 번호 및 웨이(way)의 번호 등 반도체 소자, 메모리 칩 또는 메모리 셀의 저장 공간 중 특정한 일부를 가리키는 값일 수 있다.Logical locations may be locations formed by logical addresses. That is to say, the first location and the second location may be logical locations within the address space corresponding to the first and second layers. Alternatively, the first location and the second location may be physical locations of the portion where data is actually stored in the layer. The logical location and the physical location may correspond to each other. That is to say, the larger the value representing the logical position, the larger the value representing the physical position. Here, the value indicating the logical location may be an address in the address space. The value representing the physical location may be a value indicating a specific part of the semiconductor device, the memory chip or the storage space of the memory cell, such as the number of the column, the number of the row and the number of the way.

제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리는 제1 위치 및 제2 위치 간의 물리적 거리일 수 있다. 또는, 제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리는 제1 위치 및 제2 위치 간의 논리적 거리일 수 있다.The separation distance between the first position and the second position may be a physical distance between the first position and the second position. Alternatively, the distance between the first position and the second position may be a logical distance between the first position and the second position.

도 3에서 도시된 것과 같이, 제1 층 및 제2 층은 각각 복수의 층들(310) 중 제k 번째 층 및 제k+1 번째 층일 수 있다. k는 n-1 이하 1 이상의 정수일 수 있다. 말하자면, 제k 번째 층 및 제k+1 번째 층은 n 개의 복수의 층들(310) 중 인접하는 임의의 2 개의 층들을 선택한 것일 수 있다.As shown in FIG. 3, the first layer and the second layer may be the kth layer and the (k + 1) th layer of the plurality of layers 310, respectively. k may be an integer of n-1 or less and 1 or more. That is to say, the k-th layer and the (k + 1) th layer may be selected from any two adjacent layers among the n-number of the layers 310.

제1 위치 및 제2 위치는 제k 번째 층 및 제k+1 번째 층 내에 각각 존재할 수 있다.The first position and the second position may be respectively present in the k-th layer and the (k + 1) th layer.

메모리 제어기(memory controller)(320)는 복수의 층들(310)의 각각을 제어할 수 있다. 메모리 제어기(320)는 복수의 층들(310)에 저장된 데이터에 접근할 수 있다. 예컨대, 메모리 제어기(320)는 복수의 층들(310)에 저장된 전체의 데이터 중 연속적인 주소공간을 갖는 데이터에 접근할 수 있다. 메모리 제어기(320)는 후술될 상세한 설명에서 더 상세하게 설명된다.
A memory controller 320 may control each of the plurality of layers 310. The memory controller 320 may access data stored in the plurality of layers 310. [ For example, the memory controller 320 may access data having a contiguous address space of the entire data stored in the plurality of layers 310. [ The memory controller 320 is described in further detail in the detailed description that follows.

도 4는 일 실시예에 따른 복수의 층들 중 데이터가 저장된 층들을 나타낸다.4 illustrates layers in which data is stored among a plurality of layers according to an embodiment.

제1 층(410) 및 제2 층(420)은 각각 도 3을 참조하여 전술된 제1 층 및 제2 층에 대응할 수 있다. 제1 층(410) 및 제2 층(420)은 복수의 층들(310) 중 임의의 인접한 2 개의 층들일 수 있다. 예컨대, 제1 층(410) 및 제2 층(420)은 각각 복수의 층들(310) 중 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할되어 저장된 층들일 수 있다.The first layer 410 and the second layer 420 may correspond to the first and second layers, respectively, described above with reference to FIG. The first layer 410 and the second layer 420 may be any two adjacent layers of the plurality of layers 310. For example, the first layer 410 and the second layer 420 may be layers in which data having a continuous address space among the plurality of layers 310 is divided and stored.

제1 층(410) 및 제1 층(420)은 각각 복수의 컬럼(column)들을 포함할 수 있다. 제1 층(410) 및 제2 층(420)은 각각 m 개의 컬럼을 포함할 수 있다. m은 2 이상의 정수일 수 있다.The first layer 410 and the first layer 420 may each include a plurality of columns. The first layer 410 and the second layer 420 may each comprise m columns. m may be an integer of 2 or more.

복수의 컬럼들의 각 컬럼은 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다.Each column of the plurality of columns may comprise a plurality of memory cells.

복수의 컬럼들의 각 컬럼에는 데이터가 저장될 수 있다.Data may be stored in each column of the plurality of columns.

예컨대, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 제1 층(410) 및 제2 층(420)의 각 컬럼에 분할하여 저장될 수 있다. 말하자면, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 제1 층(410)의 제1 컬럼(430) 및 제2 층(420)의 제2 컬럼(440)에 분할하여 저장될 수 있다. 제1 컬럼(430) 및 제2 컬럼(440)은 도 3을 참조하여 전술된 제1 위치 및 제2 위치에 대응할 수 있다.For example, data having a continuous address space may be divided and stored in each column of the first layer 410 and the second layer 420. In other words, data having a continuous address space may be divided and stored in the first column 430 of the first layer 410 and the second column 440 of the second layer 420. The first column 430 and the second column 440 may correspond to the first and second positions described above with reference to FIG.

제1 컬럼(430) 및 제2 컬럼(440)은 각각 제1 층(410) 및 제2 층(420)의 복수의 컬럼들 중 하나의 컬럼들일 수 있다. 복수의 컬럼의 각 컬럼은 고유한 컬럼의 번호를 가질 수 있다. 컬럼의 번호는 해당하는 컬럼의 순서를 나타내는 값일 수 있다. 말하자면, 컬럼의 번호는 컬럼의 위치에 대응할 수 있다.The first column 430 and the second column 440 may be one of a plurality of columns of the first layer 410 and the second layer 420, respectively. Each column of a plurality of columns may have a unique column number. The number of the column may be a value indicating the order of the corresponding column. That is to say, the number of the column can correspond to the position of the column.

제1 컬럼(430)의 번호 및 제2 컬럼(440)의 번호는 서로 상이할 수 있다. 제1 컬럼(430)의 번호 및 제2 컬럼(440)의 번호가 서로 상이한 경우, 제1 컬럼(430) 및 제2 컬럼(440)는 수직으로 인접하지 않을 수 있다.The number of the first column 430 and the number of the second column 440 may be different from each other. When the number of the first column 430 and the number of the second column 440 are different from each other, the first column 430 and the second column 440 may not be vertically adjacent.

데이터가 저장되는 위치는 컬럼 및 로우(row)로서 표현될 수 있으며, 컬럼 및 로우는 층 내에서의 물리적 위치에 대응할 수 있다. 예컨대, 컬럼의 번호는 물리적 위치의 x 축의 좌표에 대응할 수 있고, 로우의 번호는 물리적 위치의 y 축의 좌표에 대응할 수 있다.The location at which data is stored may be represented as columns and rows, and the columns and rows may correspond to physical locations within the layers. For example, the number of the columns may correspond to the coordinates of the x-axis of the physical location, and the number of the rows may correspond to the coordinates of the y-axis of the physical location.

말하자면, 도 3을 참조하여 전술된 제1 위치는 제1 층(410)의 복수의 컬럼들 중 제1 컬럼(430)을 나타낼 수 있다. 또한, 제2 위치는 제2 층(420)의 복수의 컬럼들 중 제2 컬럼(440)을 나타낼 수 있다.3, the first location described above with reference to FIG. 3 may represent the first column 430 of the plurality of columns of the first layer 410. In addition, the second location may represent the second column 440 of the plurality of columns of the second layer 420.

제1 위치 및 제2 위치는 수직으로 인접하지 않을 수 있기 때문에, 제1 컬럼(430)의 번호 및 제2 컬럼의 번호(440)는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리를 최대로 하는 것은 제1 컬럼(430) 및 제2 컬럼(440) 간의 컬럼의 번호의 차를 최대로 하는 것일 수 있다. Because the first and second locations may not be vertically adjacent, the number of the first column 430 and the number of the second column 440 may be different from each other. In addition, maximizing the separation distance between the first position and the second position may be to maximize the difference in the number of the columns between the first column 430 and the second column 440.

예컨대, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터는 컬럼들 간의 번호의 차가 최대가 되는 2 개의 컬럼들에 분할하여 저장될 수 있다. 말하자면, 반도체 장치(300)는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 컬럼들 간의 번호의 차가 최대가 되는 2 개의 컬럼들에 분할하여 저장할 수 있다.For example, data having a contiguous address space may be stored in two columns that have a maximum difference in number between columns. That is to say, the semiconductor device 300 can divide and store data having a continuous address space into two columns having a maximum difference in number between the columns.

실시예에 따라, 상술된 "컬럼"은 "로우"로 대체될 수 있다. 또는, 상술된 "로우"는 "컬럼"으로 대체될 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 전반에서 사용되는 용어 "컬럼" 및 용어 "로우"는 서로 간에 대체되어 사용될 수 있다.According to the embodiment, the above-mentioned "column" can be replaced by "row ". Alternatively, the above-described "row" may be replaced by a "column ". For example, the terms "column" and the term "row" used throughout this specification may be used interchangeably.

예컨대, 전술된 설명들은 하나의 청크가 하나의 컬럼 내에 저장된 것을 전제로 한 설명일 수 있다. 말하자면, 연속적인 데이터는 일단 하나의 컬럼 내에 저장되고, 하나의 컬럼 내에 저장될 수 없는 큰 데이터는 복수의 청크들로 분리되어 복수의 층들(310)의 복수의 컬럼들 내에 저장될 수 있다.For example, the above description may be based on the assumption that one chunk is stored in one column. That is to say, continuous data is stored in one column once and large data that can not be stored in one column can be stored in a plurality of columns of the plurality of layers 310, separated into a plurality of chunks.

반면, 하나의 청크가 하나의 로우 내에 저장될 경우, 상술된 설명에서 "컬럼" 및 "로우"는 서로 간에 대체될 수 있다. 말하자면, 연속적인 데이터는 일단 하나의 로우 내에 저장되고, 하나의 로우 내에 저장될 수 없는 큰 데이터는 복수의 청크들로 분리되어 복수의 층들(310)의 복수의 로우들 내에 저장될 수 있다. 말하자면, 제1 위치는 제1 층의 복수의 로우들 중 제1 로우일 수 있다. 또한, 제2 위치는 제2 층의 복수의 로우들 중 제2 로우일 수 있다. 제1 위치 및 제2 위치는 수직으로 인접하지 않을 수 있기 때문에, 제1 로우의 번호 및 제2 로우의 번호는 서로 상이할 수 있다.On the other hand, when one chunk is stored in one row, "column" and "row" in the above description can be replaced with each other. That is to say, continuous data is once stored in one row, and large data that can not be stored in one row can be stored in a plurality of rows of a plurality of layers 310, separated into a plurality of chunks. That is to say, the first location may be the first of the plurality of rows of the first layer. Also, the second location may be the second row of the plurality of rows of the second layer. Since the first position and the second position may not be vertically adjacent, the numbers of the first row and the numbers of the second row may be different from each other.

앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents described with reference to Figs. 1 to 3 can be applied as it is, and a detailed description will be omitted below.

도 5는 일 예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 발열의 분산을 나타낸다.Fig. 5 shows dispersion of heat generation of a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an example.

도 1 및 도 2을 참조하여 전술된 것과 같이, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장된 복수의 층들 내의 위치들이 동일한 수직선 상에 존재하는 경우, 도 1의 반도체 장치(100)의 데이터에 대한 접근이 반복됨으로써 발생하는 열은 데이터가 저장된 위치들의 수직 방향으로 집중될 수 있다. 수직 방향으로 집중된 열은, 반도체 장치(100)에 핫-스팟을 생성시키거나, 반도체 장치(100)에 물리적인 고장을 발생시킬 수 있다.As described above with reference to FIGS. 1 and 2, when positions in a plurality of layers in which data having a continuous address space is stored are present on the same vertical line, access to the data of the semiconductor device 100 of FIG. The heat generated by repeating can be concentrated in the vertical direction of the locations where the data is stored. The heat concentrated in the vertical direction can cause hot spots in the semiconductor device 100 or cause a physical failure in the semiconductor device 100. [

도 3 및 도 4을 참조하여 전술된 것과 같이 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장되는 복수의 층들 내의 위치들을 수직으로 인접하지 않게 함으로써, 반도체 장치(300)에 의한 데이터의 접근에 의해 생성되는 발열점들이 분산될 수 있다. 발열점들이 분산됨으로써, 수직 방향으로 열의 확산이 집중되는 것이 방지될 수 있다. 수직 방향으로의 열의 확산의 집중이 방지됨으로써, 반도체 장치(300)에 핫-스팟이 생성되는 것을 방지할 수 있고, 반도체 장치(300)에 물리적인 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.By causing the locations in the plurality of layers in which data having a contiguous address space to be stored are not vertically adjacent as described above with reference to FIGS. 3 and 4, the heat generated by the access of the data by the semiconductor device 300 Points can be dispersed. By dispersing the heat generating points, concentration of heat in the vertical direction can be prevented from being concentrated. It is possible to prevent hot spots from being generated in the semiconductor device 300 and to prevent a physical failure from occurring in the semiconductor device 300 by preventing concentration of heat diffusion in the vertical direction.

도 5는 도 3을 참조하여 전술된 n의 값이 4인 경우, 데이터가 저장된 반도체 장치(300)의 복수의 층들(310)을 도시하며, 반도체 장치(300)의 데이터에 대한 접근에 의해 발생하는 열의 확산을 도시한다.5 illustrates a plurality of layers 310 of semiconductor device 300 in which data is stored when the value of n described above with reference to FIG. 3 is 4 and is generated by accessing data of semiconductor device 300 Lt; / RTI >

4개의 복수의 층들(310) 중 임의의 인접한 2 개의 층들은 도 3을 참조하여 전술된 제1 층 및 제2 층에 대응할 수 있다.Any two adjacent layers of the four plurality of layers 310 may correspond to the first and second layers described above with reference to FIG.

또는, 4개의 복수의 층들(310) 중 임의의 인접한 2 개의 층들은 도 3을 참조하여 전술된 제k 번째 층 및 제k+1 번째 층에 대응할 수 있다.Alternatively, any two adjacent layers of the four multiple layers 310 may correspond to the k-th layer and the (k + 1) th layer described above with reference to FIG.

예컨대, 4개의 복수의 층들(310) 중 모든 임의의 인접한 2개의 층들 내에서, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할되어 저장된 위치들은 수직으로 인접하지 않을 수 있다. For example, within any two adjacent layers of four of the plurality of layers 310, the locations where the data having the contiguous address space is divided and stored may not be vertically adjacent.

말하자면, 4개의 복수의 층들(310)에서 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할되어 저장된 위치들 중 수직으로 인접한 위치들은 존재하지 않을 수 있다. 즉, 4개의 복수의 층들(310)에서 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 저장된 위치들은 서로 간에 수직으로 인접하지 않을 수 있다.That is to say, in the four multiple layers 310, data having a contiguous address space may not be partitioned and vertically adjacent among the stored locations. That is, the positions where the data having the continuous address space are stored in the four plural layers 310 may not be vertically adjacent to each other.

따라서, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 수직으로 인접하지 않는 제1 위치 및 제2 위치에 분할하여 저장함으로써, 상기의 데이터에 대한 연속적인 접근에 의해 발생하는 열을 3 차원 적층 구조의 반도체 장치(300) 내의 서로 이격된 위치들로 분산시킬 수 있다.Therefore, by dividing and storing the data having the continuous address space at the first position and the second position which are not vertically adjacent, the heat generated by the continuous approach to the data can be stored in the semiconductor device 300 at a distance from each other.

연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리가 최대가 되는 제1 위치 및 제2 위치에 분할하여 저장함으로써, 반도체 장치(300)의 상기의 데이터에 대한 접근에 의해 생성되는 발열점들이 최대한으로 분산될 수 있다.By dividing and storing the data having the continuous address space at the first position and the second position at which the distance between the first position and the second position is the maximum, the semiconductor device 300 is generated by accessing the above- The heating points can be dispersed as much as possible.

예컨대, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 수직으로 인접하지 않는 제1 위치 및 제1 위치와의 이격 거리를 최대로 하는 제2 위치에 분할하여 저장함으로써, 데이터에 대한 연속적인 접근에 의해 발생하는 열을 3 차원 적층 구조의 반도체 장치(300) 내의 서로 이격된 위치들로 분산시킬 수 있다.For example, by dividing and storing data having a continuous address space in a first position that is not vertically adjacent and a second position that maximizes a separation distance from the first position, the heat generated by successive approach to the data Can be dispersed at mutually spaced positions in the semiconductor device 300 of the three-dimensional stacked structure.

도 4을 참조하여 전술된 것과 같이, 도 5의 4 개의 복수의 층들(310)의 데이터가 저장된 위치들에 대응하는 컬럼의 번호들은 서로 상이할 수 있다.As described above with reference to FIG. 4, the numbers of the columns corresponding to the positions where the data of the four plural layers 310 of FIG. 5 are stored may be different from each other.

예컨대, 4개의 복수의 층들(310) 중 모든 임의의 인접한 2개의 층들 내에서, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할되어 저장된 컬럼들은 수직으로 인접하지 않을 수 있다. 말하자면, 4개의 복수의 층들(310)에서 연속적인 주소공간을 갖는 데이터가 분할되어 저장된 컬럼들의 번호들은 서로 상이할 수 있다.For example, in all the two adjacent layers of the four multiple layers 310, the columns of data having a contiguous address space may not be vertically contiguous. That is to say, the number of columns in which the data having a continuous address space in the four multiple layers 310 is divided and stored may be different from each other.

즉, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 수직으로 인접하지 않는 제1 컬럼 및 제2 컬럼에 분할하여 저장함으로써, 상기의 데이터에 대한 연속적인 접근에 의해 발생하는 열이 3 차원 적층 구조의 반도체 장치(300) 내의 서로 이격된 위치들로 분산될 수 있다.That is, by dividing and storing the data having the continuous address space into the first column and the second column that are not vertically adjacent to each other, the heat generated by the successive approach to the data is stored in the three- 300 at a distance from each other.

또는, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 컬럼의 번호가 서로 상이한 제1 컬럼 및 제2 컬럼에 분할하여 저장함으로써, 데이터에 대한 연속적인 접근에 의해 발생하는 열이 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 내의 서로 이격된 위치들로 분산될 수 있다.Alternatively, the data having the continuous address space is divided and stored in the first column and the second column in which the numbers of the columns are different from each other, so that the heat generated by the successive approach to the data is stored in the three- And can be dispersed into spaced locations.

데이터가 제1 컬럼 및 제2 컬럼 간의 이격 거리가 최대가 되는 제1 위치 및 제2 위치에 저장됨으로써, 반도체 장치(300)의 데이터에 대한 접근에 의해 생성되는 발열점들이 최대한으로 분산될 수 있다. 말하자면, 발열점들의 분산을 위해, 제1 컬럼 및 제2 컬럼 간의 컬럼의 번호의 차는 최대가 될 수 있다.The heating points generated by the access to the data of the semiconductor device 300 can be dispersed to the maximum by storing the data at the first position and the second position at which the distance between the first column and the second column becomes the maximum . That is to say, for dispersion of the heating points, the difference between the numbers of the columns between the first column and the second column can be maximum.

예컨대, 반도체 장치(300)는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 제1 컬럼 및 제2 컬럼 간의 컬럼의 번호의 차가 최대가 되는 제1 컬럼 및 제2 컬럼에 분할하여 저장함으로써, 데이터에 대한 연속적인 접근에 의해 발생하는 열을 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 내의 서로 이격된 위치들로 분산시킬 수 있다.For example, the semiconductor device 300 may divide and store data having a continuous address space into a first column and a second column that have a maximum difference in the number of columns between the first column and the second column, The heat generated by the approach can be dispersed to the mutually spaced positions in the semiconductor device of the three-dimensional laminated structure.

본 실시예의 반도체 장치(300)를 사용함으로써, 데이터에 대한 반복된 접근에 의해 반도체 장치(300)에서 발생하는 열을 분산시킬 수 있다. 또한, 수직 방향으로 열 확산이 집중되는 것이 방지됨으로써, 반도체 장치에 핫-스팟이 생성되는 것이 방지될 수 있고 반도체 장치에 물리적인 고장이 발생하는 것이 방지될 수 있다.By using the semiconductor device 300 of this embodiment, heat generated in the semiconductor device 300 can be dispersed by repeated access to data. Also, by preventing the concentration of thermal diffusion in the vertical direction, it is possible to prevent hot spots from being generated in the semiconductor device and to prevent the occurrence of a physical failure in the semiconductor device.

또한, 발열 문제로부터 발생될 수 있는 누설 전력의 증가 및 데이터 오류의 발생 등과 같은 반도체 장치(300)의 성능 저하가 방지될 수 있다.Further, deterioration in the performance of the semiconductor device 300, such as an increase in leakage power and occurrence of a data error, which may be caused by a heat generation problem, can be prevented.

앞서 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents described above with reference to Figs. 3 to 4 can be applied as they are, so a more detailed description will be omitted below.

도 6은 일 예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 저장되는 데이터를 나타낸다.6 shows data stored in a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an example.

데이터(610)는 도 3의 복수의 층들(310)에 분할하여 저장되는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터일 수 있다.The data 610 may be data having a contiguous address space that is divided and stored in the plurality of layers 310 of FIG.

데이터(610)는 복수의 비트들을 포함할 수 있다.Data 610 may comprise a plurality of bits.

데이터(610)는 오류 정정 코드(error correction code; ECC) 워드들일 수 있다. The data 610 may be error correction code (ECC) words.

ECC 워드는 1 비트의 데이터 오류의 정정 및 2 비트의 데이터 오류의 검출(Single-Error Correction/ Double-Error Detection; SEC/DED)을 위해 사용될 수 있다. 말하자면, ECC 워드에 의해 2 비트의 데이터 오류가 검출될 수 있고, ECC 워드를 사용함으로써 1 비트의 데이터 오류가 정정될 수 있다.The ECC word can be used for correction of a 1-bit data error and detection of 2-bit data error (SEC / DED). That is to say, a 2-bit data error can be detected by the ECC word, and a 1-bit data error can be corrected by using the ECC word.

데이터(610)는 복수의 층들(310)의 영역들로 스트라이핑(striping)될 수 있다. 예컨대, 데이터(610)는 균일한 크기로 분할됨으로써 복수의 층들(310)의 각 층의 영역으로 스트라이핑될 수 있다.The data 610 may be stripped to regions of the plurality of layers 310. [ For example, the data 610 may be striped into regions of each layer of the plurality of layers 310 by being divided into uniform sizes.

데이터(610)는 복수의 층들(310) 중 인접한 층들의 영역들로 스트라이핑될 수 있다.Data 610 may be striped into regions of adjacent ones of the plurality of layers 310. [

예컨대, 데이터(610)는 도 3의 제1 층의 제1 영역 및 제2 층의 제2 영역으로 스트라이핑될 수 있다. 데이터(610)가 스트라이핑되는 제1 층의 제1 영역 및 제2 층의 제2 영역은 도 3을 참조하여 전술된 제1 위치 및 제2 위치에 대응할 수 있다.For example, data 610 may be striped into a first region of the first layer and a second region of the second layer of FIG. The first area of the first layer and the second area of the second layer where the data 610 is striped may correspond to the first and second positions described above with reference to Fig.

도 3에서 전술한 것과 같이, 제1 위치 및 제2 위치는 수직으로 인접하지 않는 위치들일 수 있다. 말하자면, 상기의 제1 영역 및 제2 영역도 수직으로 인접하지 않는 영역들일 수 있다.As described above in Fig. 3, the first position and the second position may be positions that are not vertically adjacent. That is, the first area and the second area may be areas that are not vertically adjacent.

즉, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치(300)는 데이터(610)를 스트라이핑함에 있어서, 데이터(610)가 저장되는 복수의 층들(310)의 영역들이 서로 간에 수직으로 인접하지 않게 할 수 있다.That is, the semiconductor device 300 of the three-dimensional stacked structure may strip the data 610 so that the regions of the plurality of layers 310 where the data 610 is stored are not vertically adjacent to each other.

또한, 데이터(610)가 스트라이핑 되는 제1 층의 제1 영역 및 제2 층의 제2 영역은 도 4를 참조하여 전술된 제1 컬럼 및 제2 컬럼에 대응할 수 있다. 말하자면, 데이터(610)가 스트라이핑 되는 영역들은 복수의 층들(310)의 컬럼들일 수 있다.In addition, the first region of the first layer and the second region of the second layer, to which the data 610 is striped, may correspond to the first and second columns described above with reference to Fig. In other words, the areas in which the data 610 are striped may be the columns of the plurality of layers 310.

데이터(610)는 복수의 청크들을 포함할 수 있다.Data 610 may comprise a plurality of chunks.

복수의 청크들은 n 개일 수 있다. 말하자면, 데이터(610)가 포함하는 청크들의 개수는 복수의 층들(310)이 포함하는 층들의 개수와 동일할 수 있다.The number of chunks may be n. That is to say, the number of chunks included in the data 610 may be equal to the number of layers included in the plurality of layers 310.

청크들의 크기는 균일할 수 있다.The size of the chunks can be uniform.

예컨대, 청크들은 연속적인 주소공간을 갖는 데이터(610)의 주소값에 따라 균일하게 분할될 수 있다.For example, the chunks may be evenly partitioned according to the address value of the data 610 having a contiguous address space.

데이터(610)가 포함하는 n 개의 청크들은 1 내지 n의 소정의 순서를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 순서는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터(610)의 주소값에 따라 결정된 순서일 수 있다.The n chunks included in the data 610 may have a predetermined order of 1 to n. For example, the order may be an order determined according to an address value of data 610 having a contiguous address space.

청크는 데이터(610)의 일부 또는 전부일 수 있다. 복수의 청크들의 각각은 복수의 비트들을 포함할 수 있다. The chunk may be part or all of data 610. Each of the plurality of chunks may comprise a plurality of bits.

복수의 청크들의 각각은 ECC 워드의 데이터일 수 있다.Each of the plurality of chunks may be data of an ECC word.

도 3에서 복수의 층들(310)의 각 층에 저장되는 데이터는 복수의 청크들 중 각 층에 대응하는 청크일 수 있다. The data stored in each layer of the plurality of layers 310 in FIG. 3 may be a chunk corresponding to each layer of the plurality of chunks.

예컨대, n 개의 청크들은 n 개의 층들에 각각 저장될 수 있다.For example, n chunks may be stored in n layers, respectively.

n 개의 층들 내의 n 개의 청크들 중 하나가 저장되는 영역들은 서로 간에 수직으로 인접하지 않을 수 있다. 말하자면, n 개의 청크들 중 하나의 청크가 저장되는 복수의 층들(310)의 영역들은 서로 상이한 수직선들 상에 존재할 수 있다.the areas where one of the n chunks in the n layers are stored may not be vertically adjacent to each other. That is to say, the areas of the plurality of layers 310 where one of the n chunks is stored may be on different vertical lines from each other.

반도체 장치(300)는 복수의 층들(310) 중 임의의 층에 저장되는 청크를 상기 임의의 층과 인접한 층의 영역에 저장되는 청크와의 이격 거리가 최대가 되는 영역에 저장할 수 있다.The semiconductor device 300 may store a chunk stored in any one of the plurality of layers 310 in a region where the separation distance from the chunk stored in the region of the layer adjacent to the arbitrary layer becomes maximum.

또는, 반도체 장치(300)는 복수의 층들(310) 중 임의의 층의 청크가 저장되는 영역에 대응하는 컬럼의 번호 및 상기 임의의 층과 인접하는 층의 청크가 저장되는 영역에 대응하는 컬럼의 번호 간의 차가 최대가 되게 할 수 있다.Alternatively, the semiconductor device 300 may have a structure in which the number of the column corresponding to the area where the chunks of any layer among the plurality of layers 310 are stored and the number of the column corresponding to the area where the chunk of the layer adjacent to the arbitrary layer is stored The difference between the numbers can be maximized.

도 3의 메모리 제어기(320)는 복수의 층들(310)에 분할되어 저장된 데이터에 접근할 수 있다. 예컨대, 메모리 제어기(320)는 복수의 층들(310)에 분할되어 저장된 데이터에 동시에 또는 순차적으로 접근할 수 있다.The memory controller 320 of FIG. 3 may access the data stored in the plurality of layers 310 in a divided manner. For example, the memory controller 320 may access the data stored in the plurality of layers 310 at the same time or sequentially.

말하자면, 메모리 제어기(320)는 제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크의 n 개의 청크들을 포함하는 데이터를 한번에 기입 또는 독출할 수 있다.That is, the memory controller 320 can write or read data including n chunks of the first to n-th chunks at a time.

데이터(610)는 제n+1 번째 청크(620)를 더 포함할 수 있다.The data 610 may further include an (n + 1) th chunk 620.

제n+1 번째 청크(620)는 복수의 층들(310) 중 하나의 층의 임의의 영역에 저장될 수 있다. 예컨대, 제n+1 번째 청크(620)는 복수의 층들(310) 중 제1 층에 저장될 수 있다. 제1 층의에 제n+1 번째 청크(620)가 저장되는 경우, 제n+1 번째 청크가 저장되는 제1 층 내의 영역은 제1 번째 청크가 저장되는 영역과 인접하지 않을 수 있다.The (n + 1) th chunk 620 may be stored in any area of one of the plurality of layers 310. [ For example, the (n + 1) th chunk 620 may be stored in the first layer among the plurality of layers 310. [ When the (n + 1) -th chunk 620 is stored in the first layer, the area in the first layer where the (n + 1) -th chunk is stored may not be adjacent to the area in which the first chunk is stored.

또한, 제1 층의에 제n+1 번째 청크(620)가 저장되는 경우, 제n+1 번째 청크(620)가 저장되는 제1 층 내의 영역은 제1 층과 인접한 층의 청크가 저장되는 영역과 수직으로 인접하지 않을 수 있다.When the (n + 1) -th chunk 620 is stored in the first layer, the area in the first layer where the (n + 1) -th chunk 620 is stored is the area in which the chunk of the layer adjacent to the first layer is stored And may not be vertically adjacent to the region.

말하자면, 제1 번째 청크 및 제n+1 번째 청크(620)는 n 개의 층들 중 제1 층의 서로 인접하지 않은 영역들에 저장될 수 있다.That is, the first chunk and the (n + 1) th chunk 620 may be stored in non-adjacent regions of the first layer among the n layers.

1 이상의 정수 x에 대해, 데이터(610)가 n+x 개의 청크를 갖는 경우, 제n+2 번째 내지 제n+x 번째 청크들의 각각은 복수의 층들(310) 중 하나의 층의 영역에 저장될 수 있다. 예컨대, 제n+2 번째 내지 제n+x 번째 청크들의 각각은 제2 층 내지 제n 층의 적층된 순서에 따라 순차적으로 저장될 수 있다.If the data 610 has n + x chunks, each of the (n + 2) th through (n + x) th chunks may be stored in a region of one of the plurality of layers 310 . For example, each of the (n + 2) th to (n + x) th chunks may be sequentially stored according to the stacked order of the second layer to the nth layer.

제x 층의 영역에 제n+x 번째 청크가 저장되는 경우, 제n+x 번째 청크가 저장되는 영역은 제x 번째 청크가 저장되는 영역과 인접하지 않을 수 있다. 또한, 제x 층의 영역에 제n+x 번째 청크가 저장되는 경우, 제n+x 번째 청크(620)가 저장되는 영역은 제x 층과 인접한 층의 청크가 저장되는 영역과 수직으로 인접하지 않을 수 있다.When the (n + x) th chunk is stored in the area of the xth layer, the area where the (n + x) th chunk is stored may not be adjacent to the area where the xth chunk is stored. When the (n + x) th chunk is stored in the region of the xth layer, the region where the (n + x) th chunk 620 is stored is adjacent to the region where the chunk of the layer adjacent to the .

말하자면, 제x 번째 청크 및 제n+x 번째 청크는 n 개의 층들 중 제x 층의 서로 인접하지 않은 영역들에 저장될 수 있다.That is to say, the xth chunk and the (n + x) th chunk may be stored in non-adjacent regions of the xth layer of the n layers.

x 가 n보다 큰 정수인 경우, 제2*n+1 번째 내지 제n+x 번째 청크들의 각각은 제1 층부터 다시 순차적으로 각각 저장될 수 있다.If x is an integer greater than n, each of the (2 + n + 1) th to (n + x) th chunks may be sequentially stored again from the first layer.

예컨대, 청크들이 저장되는 복수의 층들(310)의 각 층의 영역들은 서로 인접하지 않을 수 있다.For example, areas of each layer of the plurality of layers 310 in which the chunks are stored may not be adjacent to each other.

또한, 청크들이 저장되는 복수의 층들(310)의 각 층의 영역들의 각각은 인접한 층(들)의 청크들이 저장되는 영역들과 수직으로 인접하지 않을 수 있다.Also, each of the areas of each layer of the plurality of layers 310 in which the chunks are stored may not be vertically adjacent to the areas in which the chunks of the adjacent layer (s) are stored.

앞서 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents described above with reference to Figs. 3 to 4 can be applied as they are, so a more detailed description will be omitted below.

도 7은 일 예에 따른 오프셋 분산기를 포함하는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치를 나타낸다.7 shows a three-dimensional stacked semiconductor device including an offset disperser according to an example.

도 3, 도 4 및 도 6을 참조하여 전술된 것과 같이, 도 3의 복수의 층들(310)은 4 개의 층들을 포함할 수 있다. 말하자면, n의 값은 4일 수 있다.As described above with reference to FIGS. 3, 4 and 6, the plurality of layers 310 of FIG. 3 may include four layers. That is to say, the value of n may be four.

n의 값이 4이기 때문에, 데이터(610)는 4 개의 청크들을 포함할 수 있다. Since the value of n is 4, the data 610 may include four chunks.

또한, 복수의 층들(310)의 각 층은 10 개의 컬럼들을 포함할 수 있다. 말하자면, m의 값은 10일 수 있다.In addition, each layer of the plurality of layers 310 may comprise ten columns. That is to say, the value of m may be 10.

도 3의 반도체 장치(300)는 오프셋(offset) 분산기(710)를 포함할 수 있다.The semiconductor device 300 of FIG. 3 may include an offset disperser 710.

오프셋은 메모리 장치에서 데이터의 상대적인 위치를 표현하기 위한 상대 주소 값일 수 있다.The offset may be a relative address value for representing the relative position of the data in the memory device.

오프셋 분산기(710)는 복수의 층들(310)의 각 층에 저장될 연속적인 주소공간을 갖는 데이터(610)의 복수의 청크들의 각각에 오프셋을 적용할 수 있다.Offset spreader 710 may apply an offset to each of a plurality of chunks of data 610 having a contiguous address space to be stored in each layer of the plurality of layers 310. [

메모리 제어기(320)는 각 청크에 적용된 오프셋 값에 따라 복수의 층들(310)에 청크들을 포함하는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 기입할 수 있다.The memory controller 320 may write data having a contiguous address space that includes chunks in the plurality of layers 310 according to the offset value applied to each chunk.

복수의 청크들의 각각에 오프셋을 적용하는 것은, 복수의 청크들의 각각이 저장될 복수의 층들(310)의 각 층의 영역에 대한 상대적인 주소를 복수의 청크들의 각각에 할당하는 것일 수 있다.Applying an offset to each of the plurality of chunks may be to assign each of the plurality of chunks an address relative to the area of each layer of the plurality of layers 310 in which each of the plurality of chunks is to be stored.

오프셋 분산기(710)는 복수의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용할 수 있다. 오프셋 분산기(710)에 의해 복수의 층들(310)의 각각에 저장되는 복수의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋이 적용되는 경우, 각 청크가 저장되는 각 층의 영역은 인접한 층의 청크가 저장되는 영역과 수직으로 인접하지 않을 수 있다. Offset spreader 710 may apply different offsets to each of the plurality of chunks. If different offsets are applied to each of the plurality of chunks stored in each of the plurality of layers 310 by the offset spreader 710, then the area of each layer where each chunk is stored is stored in the chunks of adjacent layers And may not be vertically adjacent to the region.

예컨대, 오프셋 분산기(710)는 데이터(610)가 포함하는 n 개의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용함으로써 n 개의 청크들의 각각이 저장되는 영역들을 서로 간에 수직으로 인접하지 않게 할 수 있다.For example, the offset spreader 710 may apply different offsets to each of the n chunks that the data 610 includes so that the areas where each of the n chunks is stored are not vertically adjacent to each other.

복수의 청크들의 각각에 오프셋을 적용하는 것은, 복수의 청크들의 각각이 저장될 복수의 층들(310)의 각 층의 영역들에 대응되는 컬럼의 번호를 할당하는 것일 수 있다.Applying an offset to each of the plurality of chunks may be to assign a number of columns corresponding to regions of each layer of the plurality of layers 310 in which each of the plurality of chunks is to be stored.

예컨대, 오프셋의 적용은 n 개의 청크들 중 각 청크에 대해, 각 청크가 층 내에서 저장될 컬럼의 번호를 변경하는 것일 수 있다.For example, the application of the offset may be for each chunk of the n chunks, each chunk changing the number of columns to be stored in the layer.

오프셋 분산기(710)는 복수의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 컬럼의 번호를 할당할 수 있다. 오프셋 분산기(710)에 의해 복수의 층들(310)에 각각 저장되는 복수의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 컬럼의 번호가 할당되는 경우, 각 청크가 저장되는 각 층의 영역은 인접한 층의 청크가 저장되는 영역과 수직으로 인접하지 않을 수 있다.The offset spreader 710 may assign a different number of columns to each of the plurality of chunks. If a different number of columns is assigned for each of the plurality of chunks stored in each of the plurality of layers 310 by the offset spreader 710, the area of each layer where each chunk is stored is stored And may not be vertically adjacent to the region to be formed.

앞서 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents described above with reference to FIGS. 3 to 6 may be applied as they are, so a more detailed description will be omitted below.

도 8은 일 예에 따른 오프셋 적용의 예를 나타낸다.8 shows an example of offset application according to an example.

도 7을 참조하여 전술된 것 과 같이, 복수의 층들(310)은 4 개의 층들을 포함할 수 있다.As described above with reference to FIG. 7, the plurality of layers 310 may comprise four layers.

제1 층 내지 제4 층은 제1 번째 층 내지 제4 번째 층을 각각 나타낼 수 있다. 또는, 제1 층 내지 제4 층은 제4 번째 층 내지 제1 번째 층을 각각 나타낼 수 있다.And the first to fourth layers may represent the first to fourth layers, respectively. Alternatively, the first to fourth layers may respectively represent the fourth layer to the first layer.

연속적인 주소공간을 갖는 데이터(610)는 4 개의 청크들을 포함할 수 있다.Data 610 having a contiguous address space may include four chunks.

복수의 층들(310)의 각 층은 10 개의 컬럼들을 포함할 수 있다.Each layer of the plurality of layers 310 may comprise ten columns.

도 7의 오프셋 분산기(710)는 복수의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용할 수 있다.The offset spreader 710 of FIG. 7 may apply different offsets to each of the plurality of chunks.

복수의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용함으로써, 복수의 청크들이 저장되는 복수의 층들(310)의 영역들은 복수의 청크들의 각각에 적용된 오프셋에 따라 쉬프트될 수 있다.By applying different offsets to each of the plurality of chunks, regions of the plurality of layers 310 in which a plurality of chunks are stored can be shifted according to the offsets applied to each of the plurality of chunks.

도 8에 도시된 것과 같이, 복수의 층들(310)의 각 층에 대해 청크들의 각각이 저장된 영역들은 차등적으로 쉬프트될 수 있다.As shown in FIG. 8, the areas in which each of the chunks is stored for each layer of the plurality of layers 310 may be differentially shifted.

청크들의 각각이 저장된 영역들은 상기 복수의 층들(310)이 적층된 순서에 따라 쉬프트될 수 있다(810). 여기서, 청크들의 각각이 저장된 영역들은 소정의 방향으로 쉬프트될 수 있고, 일정한 간격으로 쉬프트될 수 있다. 한편, 청크들의 각각이 저장된 영역들은 온도 분포 또는 데이터를 관리하는 정책에 기반하여 서로 상이한 간격들로 쉬프트될 수 있다.The regions in which each of the chunks is stored may be shifted 810 according to the order in which the plurality of layers 310 are stacked. Here, the areas where each of the chunks is stored may be shifted in a predetermined direction, and may be shifted at regular intervals. On the other hand, the regions in which each of the chunks is stored may be shifted at different intervals based on the temperature distribution or policy of managing the data.

여기서, 쉬프트는 각 청크가 층 내에서 저장될 컬럼의 번호를 변경하는 것일 수 있다.Here, the shift may be that each chunk changes the number of columns to be stored in the layer.

예컨대, 제t 층에 저장될 청크가 저장될 영역의 컬럼의 번호는 2*t 만큼 증가될 수 있다. t는 1 이상 n 이하의 정수일 수 있다. 쉬프트 되는 2*t가 컬럼의 마지막 번호 m 보다 큰 경우, 청크가 저장될 영역의 컬럼의 번호는 2*t 및 m 간의 차에 상응하는 만큼 제1 번째 컬럼부터 다시 증가될 수 있다.For example, the number of the column in the area in which the chunk to be stored in the tth layer is to be stored may be increased by 2 * t. t may be an integer of 1 or more and n or less. If the shifted 2 * t is greater than the last number m of the column, the number of the column of the area in which the chunk is to be stored may be increased again from the first column corresponding to the difference between 2 * t and m.

제t 층에 저장되는 데이터(610)의 청크는 제t 번째 청크일 수 있다.The chunk of data 610 stored in layer t may be the t-th chunk.

도 8의 n이 4이고, m이 10인 경우를 고려하면, 제1 층의 제3 번째 컬럼에는 제1 번째 청크가 저장될 수 있다. 제2 층의 제5 번째 컬럼에는 제2 번째 청크가 저장될 수 있다. 제3 층의 제7 번째 컬럼에는 제3 번째 청크가 저장될 수 있다. 제4 층의 제9 번째 컬럼에는 제4 번째 청크가 저장될 수 있다.Considering the case where n is 4 and m is 10 in FIG. 8, the first chunk may be stored in the third column of the first layer. And the second chunk may be stored in the fifth column of the second layer. And the third chunk may be stored in the seventh column of the third layer. The fourth chunk may be stored in the ninth column of the fourth layer.

또한, 데이터(610)는 제5 번째 청크(620)를 포함할 수 있다.Also, the data 610 may include a fifth chunk 620.

제5 번째 청크(620)는 제1 내지 제4 층들 중 하나의 층의 컬럼에 저장될 수 있다.The fifth chunk 620 may be stored in a column of one of the first through fourth layers.

예컨대, 제5 번째 청크(620)는 제1 층에 저장될 수 있다. 제1 층에 제5 번째 청크(620)가 저장되는 경우, 제5 번째 청크가 저장되는 컬럼은 제1 번째 청크가 저장되는 영역과 인접하지 않을 수 있다.For example, the fifth chunk 620 may be stored in the first layer. When the fifth chunk 620 is stored in the first layer, the column in which the fifth chunk is stored may not be adjacent to the area in which the first chunk is stored.

또한, 제1 층에 제5 번째 청크(620)가 저장되는 경우, 제5 번째 청크(620)가 저장되는 컬럼은 제1 층과 인접한 제2 층의 제2 번째 청크가 저장되는 영역과 수직으로 인접하지 않을 수 있다.When the fifth chunk 620 is stored in the first layer, the column storing the fifth chunk 620 is perpendicular to the area where the second chunk of the second layer adjacent to the first layer is stored It may not be adjacent.

앞서 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents described above with reference to FIGS. 3 to 7 can be applied as they are, so a more detailed description will be omitted below.

도 9는 일 실시예에 따른 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.9 is a flowchart showing a method of operating a semiconductor device of a three-dimensional laminated structure according to an embodiment.

단계(910)에서, 반도체 기판(110) 및 반도체 기판 상에 수직으로 적층된 복수의 층들(310)을 포함하는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치(300)는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터(610)를 복수의 층들(310) 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장할 수 있다.In step 910, a three-dimensional stacked semiconductor device 300 including a semiconductor substrate 110 and a plurality of layers 310 stacked vertically on a semiconductor substrate is patterned to include data 610 having a contiguous address space, May be divided and stored in the first layer and the second layer adjacent to each other among the plurality of layers 310. [

단계(910)에서, 제1 층 및 제2 층은 각각 도 3을 참조하여 전술된 제1 층 및 제2 층에 대응할 수 있다.In step 910, the first and second layers may correspond to the first and second layers, respectively, described above with reference to Fig.

또는, 제1 층 및 제2 층은 각각 도 4를 참조하여 전술된 층(410) 및 층(420)에 대응할 수 있다.Alternatively, the first and second layers may correspond to the layers 410 and 420 described above with reference to FIG. 4, respectively.

단계(910)에서, 데이터(610)가 분할되어 저장된 제1 층의 제1 위치 및 제2 층의 제2 위치는 수직으로 인접하지 않을 수 있다.In step 910, the first location of the first layer and the second location of the second layer, where the data 610 is stored in a segmented manner, may not be vertically contiguous.

다시 말해, 반도체 장치(300)는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터(610)를 복수의 층들(310) 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 존재하는 수직으로 인접하지 않는 제1 층의 제1 위치 및 제2 층의 제2 위치에 각각 분할하여 저장할 수 있다In other words, the semiconductor device 300 can transfer data 610 having a contiguous address space to the first and second adjacent layers of the plurality of layers 310, Position and the second position of the second layer, respectively

또한, 데이터(610)는 제1 위치 및 제2 위치 간의 이격 거리가 최대가 되는 제1 위치 및 제2 위치에 분할하여 저장될 수 있다. 예컨대, 반도체 장치(300)는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 제1 층의 제1 위치 및 제1 위치와의 이격 거리를 최대로 하는 제2 층의 제2 위치에 분할하여 저장할 수 있다.Further, the data 610 may be divided and stored at a first position and a second position at which the distance between the first position and the second position is the maximum. For example, the semiconductor device 300 may divide and store data having a continuous address space in a first position of the first layer and a second position of the second layer that maximizes the separation distance from the first position.

단계(920)에서, 반도체 장치(300)는 분할되어 저장된 데이터에 접근할 수 있다. In step 920, the semiconductor device 300 may access the data stored in a divided manner.

단계(920)는 도 3의 메모리 제어기(320)에 의해서도 수행될 수 있다.Step 920 may also be performed by the memory controller 320 of FIG.

말하자면, 메모리 제어기(320)는 장치(300)는 분할되어 저장된 데이터에 접근할 수 있다.That is, the memory controller 320 can access the data stored in the device 300 in a divided manner.

단계들(910 및 920)에서, 복수의 층들(310)에 저장되는 데이터는, 데이터(610)가 포함하는 복수의 청크들일 수 있다.In steps 910 and 920, the data stored in the plurality of layers 310 may be a plurality of chunks that the data 610 includes.

앞서 도 3 내지 도 6를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents described above with reference to Figs. 3 to 6 can be applied as they are, so that a more detailed description will be omitted below.

도 10은 일 예에 따른 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 복수의 층들 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장하는 방법을 나타내는 흐름도이다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of dividing and storing data having a continuous address space according to an exemplary embodiment into a first layer and a second layer adjacent to each other among a plurality of layers.

도 9를 참조하여 전술된 단계(910)는 후술될 단계들(1010 및 1020)을 포함할 수 있다.Step 910 described above with reference to FIG. 9 may include steps 1010 and 1020 described below.

도 3에서 전술된 것과 같이, 복수의 층들(310)은 n 개일 수 있다. 또한, n은 2 이상의 정수일 수 있다.As described above in FIG. 3, the number of the plurality of layers 310 may be n. Also, n may be an integer of 2 or more.

도 6에서 전술된 것과 같이, 연속적인 주소공간을 갖는 데이터(610)는 n 개의 청크들을 포함할 수 있다. 또한, 데이터(610)가 포함하는 n 개의 청크들은 1 내지 n의 소정의 순서를 가질 수 있다.6, data 610 having a contiguous address space may include n chunks. Also, the n chunks included in the data 610 may have a predetermined order of 1 through n.

도 7에서 전술된 것과 같이, 도 3의 반도체 장치(300)는 오프셋 분산기(710)를 포함할 수 있다.7, the semiconductor device 300 of FIG. 3 may include an offset spreader 710. The offset spreader 710 may be implemented using any suitable technique.

단계(1010)에서, 오프셋 분산기(710)는 n 개의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용할 수 있다.At step 1010, the offset distributor 710 may apply different offsets to each of the n chunks.

메모리 제어기(320)는 각 청크에 적용된 오프셋 값에 따라 복수의 층들(310)에 복수의 청크들을 포함하는 데이터를 기입할 수 있다.The memory controller 320 may write data including a plurality of chunks to the plurality of layers 310 according to the offset value applied to each chunk.

n 개의 청크들의 각각에 대한 서로 상이한 오프셋의 적용에 의해 n 개의 청크들은 n 개의 층들 내의 서로 간의 수직으로 인접하지 않는 영역들에 저장될 수 있다.By applying different offsets to each of the n chunks, the n chunks may be stored in regions that are not vertically adjacent to each other in the n layers.

단계(1020)에서, 반도체 장치(300)는 제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크의 n 개의 청크들을 포함하는 데이터를 기입할 수 있다.In step 1020, the semiconductor device 300 may write data including n chunks of the first through n-th chunks.

단계(1020)는 도 3의 메모리 제어기(320)에 의해서도 수행될 수 있다.Step 1020 may also be performed by the memory controller 320 of FIG.

말하자면, 메모리 제어기(320)는 제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크의 n 개의 청크들을 포함하는 상기 데이터를 기입할 수 있다.That is, the memory controller 320 may write the data including n chunks of the first to n-th chunks.

단계(1020)에서, n 개의 청크들은 상기 n 개의 층들에 각각 저장될 수 있다.In step 1020, n chunks may be stored in each of the n layers.

예컨대, 제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크는 제1 층 내지 제n 층에 각각 저장될 수 있다.For example, the first to n-th chunks may be stored in the first to n-th layers, respectively.

또한, n 개의 층들 내의 상기 n 개의 청크들 중 하나가 저장되는 영역들은 서로 간에 수직으로 인접하지 않을 수 있다.Also, the areas in which one of the n chunks in the n layers are stored may not be vertically adjacent to each other.

오프셋 분산기(710)에 의해 n 개의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋이 적용됨으로써, n 개의 청크들의 각각은 복수의 층들(310)의 각 층에 서로 간에 수직으로 인접하지 않는 영역들에 저장될 수 있다.By applying different offsets to each of the n chunks by the offset spreader 710, each of the n chunks may be stored in areas that are not vertically adjacent to each other in each layer of the plurality of layers 310 have.

앞서 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents described above with reference to FIGS. 3 to 9 may be applied as they are, so that a more detailed description will be omitted below.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

300: 반도체 장치
310: 복수의 층들
320: 메모리 제어기
610: 데이터
710: 오프셋 분산기
300: semiconductor device
310: a plurality of layers
320: memory controller
610: Data
710: Offset disperser

Claims (16)

3 차원 적층 구조의 반도체 장치에 있어서,
반도체 기판;
메모리 제어기; 및
상기 반도체 기판 상에 수직으로 적층된 복수의 층들
을 포함하고,
상기 반도체 장치는 연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 상기 복수의 층들 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장하고,
상기 데이터가 분할되어 저장된 상기 제1 층의 제1 위치 및 상기 제2 층의 제2 위치는 수직으로 인접하지 않고,
상기 복수의 층들은 n 개이고,
n은 2 이상의 정수이고,
상기 메모리 제어기는 제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크의 n 개의 청크들을 포함하는 상기 데이터를 한번에 기입하고,
상기 n 개의 청크들은 상기 n 개의 층들에 각각 저장되고,
상기 n 개의 층들 내의 상기 n 개의 청크들 중 하나가 저장되는 영역들은 서로 간에 수직으로 인접하지 않고,
상기 데이터는 제n+1 번째 청크를 더 포함하고,
상기 제1 번째 청크 및 상기 제n+1 번째 청크는 상기 n 개의 층들 중 상기 제1 층의 서로 인접하지 않은 영역들에 저장되는, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
In a semiconductor device having a three-dimensional stacked structure,
A semiconductor substrate;
A memory controller; And
A plurality of vertically stacked layers on the semiconductor substrate
/ RTI >
Wherein the semiconductor device divides and stores data having a continuous address space in first and second layers adjacent to each other among the plurality of layers,
Wherein the first location of the first layer and the second location of the second layer are not vertically adjacent,
Wherein the plurality of layers are n,
n is an integer of 2 or more,
Wherein the memory controller writes the data including n chunks of the first to n < th > chunks at a time,
The n chunks are stored in each of the n layers,
Areas in which one of the n chunks in the n layers are stored are not vertically adjacent to each other,
Wherein the data further includes an (n + 1) < th >
Wherein the first chunk and the (n + 1) th chunk are stored in non-adjacent regions of the first layer among the n layers.
제1항에 있어서,
상기 제1 위치는 상기 제1 층의 복수의 컬럼들 중 제1 컬럼이고,
상기 제2 위치는 상기 제2 층의 복수의 컬럼들 중 제2 컬럼이고,
상기 제1 컬럼의 번호 및 상기 제2 컬럼의 번호는 서로 상이한, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
The method according to claim 1,
The first location being the first of the plurality of columns of the first layer,
The second location being a second one of the plurality of columns of the second layer,
Wherein the number of the first column and the number of the second column are different from each other.
제1항에 있어서,
상기 제1 위치는 상기 제1 층의 복수의 로우들 중 제1 로우이고,
상기 제2 위치는 상기 제2 층의 복수의 로우들 중 제2 로우이고,
상기 제1 컬럼의 번호 및 상기 제2 컬럼의 번호는 서로 상이한, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first location is a first row of the plurality of rows of the first layer,
The second location being a second row of the plurality of rows of the second layer,
Wherein the number of the first column and the number of the second column are different from each other.
제1항에 있어서,
상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치는 상기 데이터를 수직으로 인접하지 않는 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 분할하여 저장함으로써, 상기 데이터에 대한 연속적인 접근에 의해 발생하는 열을 상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 내의 서로 이격된 위치들로 분산시키는, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치
The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor device of the three-dimensionally stacked structure divides and stores the data at the first position and the second position that are not vertically adjacent to each other, thereby storing heat generated by consecutive approach to the data into the three- Dimensional semiconductor device having a three-dimensional stacked structure in which the semiconductor devices are dispersed at mutually spaced positions in a semiconductor device of a three-
제1항에 있어서,
상기 데이터는 ECC 워드들인, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치
The method according to claim 1,
The data is ECC words, and the semiconductor device
제1항에 있어서,
상기 3 차원 적층 구조의 반도체 장치는 상기 데이터를 스트라이핑함에 있어서, 상기 데이터가 저장되는 상기 복수의 층들의 영역들이 서로 간에 수직으로 인접하지 않게 하는, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor device of the three-dimensional laminated structure strips the data so that regions of the plurality of layers in which the data is stored are not vertically adjacent to each other.
제6항에 있어서,
상기 영역들은 상기 복수의 층들이 적층된 순서에 따라 쉬프트된, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the regions are shifted in the order in which the plurality of layers are stacked.
제6항에 있어서,
상기 영역들은 상기 복수의 층들의 컬럼들인, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
The method according to claim 6,
Said regions being columns of said plurality of layers.
제6항에 있어서,
상기 영역들은 상기 복수의 층들의 로우들인, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
The method according to claim 6,
Said regions being rows of said plurality of layers.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 n 개의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용함으로써 상기 영역들을 서로 간에 수직으로 인접하지 않게 하는 오프셋 분산기
를 더 포함하는, 3차원 적층 구조의 반도체 장치.
The method according to claim 1,
And applying offset different from each other for each of the n chunks so that the regions are not vertically adjacent to each other.
Wherein the semiconductor device further comprises:
제12항에 있어서,
상기 오프셋의 적용은 상기 n 개의 청크들 중 각 청크에 대해, 상기 각 청크가 층 내에서 저장될 컬럼의 번호를 변경하는 것인, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein application of the offset changes the number of columns to be stored in each layer for each chunk of the n chunks.
반도체 기판 및 상기 반도체 기판 상에 수직으로 적층된 복수의 층들을 포함하는 3 차원 적층 구조의 반도체 장치가 수행하는,
연속적인 주소공간을 갖는 데이터를 상기 복수의 층들 중 서로 인접한 제1 층 및 제2 층에 분할하여 저장하는 단계; 및
상기 분할되어 저장된 데이터에 접근하는 단계
를 포함하고,
상기 데이터가 분할되어 저장된 상기 제1 층의 제1 위치 및 상기 제2 층의 제2 위치는 수직으로 인접하지 않고,
상기 저장하는 단계는,
n 개의 청크들의 각각에 대해 서로 상이한 오프셋을 적용하는 단계
를 더 포함하고,
상기 오프셋의 적용에 의해 상기 n 개의 청크들은 상기 n 개의 층들 내의 서로 간의 수직으로 인접하지 않는 영역들에 저장되는, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 동작 방법.
A semiconductor device having a three-dimensional stacked structure including a semiconductor substrate and a plurality of layers vertically stacked on the semiconductor substrate,
Dividing and storing data having a continuous address space in first and second layers adjacent to each other among the plurality of layers; And
Accessing the divided stored data
Lt; / RTI >
Wherein the first location of the first layer and the second location of the second layer are not vertically adjacent,
Wherein the storing step comprises:
applying different offsets to each of the n chunks
Further comprising:
Wherein the application of the offset causes the n chunks to be stored in regions that are not vertically adjacent to each other within the n layers.
제14항에 있어서,
상기 저장하는 단계는,
제1 번째 청크 내지 제n 번째 청크의 n 개의 청크들을 포함하는 상기 데이터를 기입하는 단계
를 포함하고,
상기 복수의 층들은 n 개이고,
n은 2 이상의 정수이고,
상기 n 개의 청크들은 상기 n 개의 층들에 각각 저장되고,
상기 n 개의 층들 내의 상기 n 개의 청크들 중 하나가 저장되는 영역들은 서로 간에 수직으로 인접하지 않는, 3 차원 적층 구조의 반도체 장치의 동작 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the storing step comprises:
Writing the data including n chunks of the first through n-th chunks
Lt; / RTI >
Wherein the plurality of layers are n,
n is an integer of 2 or more,
The n chunks are stored in each of the n layers,
Wherein regions in which one of the n chunks in the n layers are stored are not vertically adjacent to each other.
삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008112503A (en) 2006-10-30 2008-05-15 Elpida Memory Inc Stacked memory
KR20120105045A (en) * 2010-01-04 2012-09-24 마이크론 테크놀로지, 인크. Error correction in a stacked memory
KR20130061638A (en) * 2011-12-01 2013-06-11 후지쯔 가부시끼가이샤 Memory module and semiconductor storage device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008112503A (en) 2006-10-30 2008-05-15 Elpida Memory Inc Stacked memory
KR20120105045A (en) * 2010-01-04 2012-09-24 마이크론 테크놀로지, 인크. Error correction in a stacked memory
KR20130061638A (en) * 2011-12-01 2013-06-11 후지쯔 가부시끼가이샤 Memory module and semiconductor storage device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10170495B2 (en) 2016-02-25 2019-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Stacked memory device, optical proximity correction (OPC) verifying method, method of designing layout of stacked memory device, and method of manufacturing stacked memory device

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