KR101800447B1 - Sense amplification circuit, output circuit, nonvolatile memory device, memory system and memory card having the same, and data outputting method thereof - Google Patents

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KR101800447B1 KR1020110042986A KR20110042986A KR101800447B1 KR 101800447 B1 KR101800447 B1 KR 101800447B1 KR 1020110042986 A KR1020110042986 A KR 1020110042986A KR 20110042986 A KR20110042986 A KR 20110042986A KR 101800447 B1 KR101800447 B1 KR 101800447B1
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Abstract

여기서는 비휘발성 메모리 장치의 출력 회로를 제공한다. 본 발명의 출력회로는, 메모리 셀들로부터 읽어온 데이터를 래치하는 페이지 버퍼 래치들, 상기 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 래치 어드레스들에 응답하여 입력받는 서브 데이터 라인들, 감지 동작시 상기 서브 데이터 라인들을 연결하는 데이터 라인; 상기 감지 동작시 전류 패스가 형성되는 기준 데이터 라인, 및 상기 감지 동작시 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인을 차동 감지하고, 상기 감지 결과에 대응하는 데이터를 출력하는 감지 증폭 회로를 포함한다. 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 장치는 차동 감지 방법으로 데이터를 출력함으로써, 고속으로 데이터 출력 동작을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 데이터 라인들과 대응하는 기준 데이터 라인들 사이를 차동 감지함으로써 레이아웃의 면적을 줄일 수 있다.Here, an output circuit of a nonvolatile memory device is provided. The output circuit of the present invention includes page buffer latches for latching data read from memory cells, sub-data lines for receiving voltages corresponding to the latched data in response to latch addresses, A data line connecting the data lines; A reference data line on which a current path is formed during the sensing operation, and a sense amplifier circuit for differentially sensing the reference data line and the data line during the sensing operation and outputting data corresponding to the sensing result. The nonvolatile memory device according to the present invention can perform a data output operation at a high speed by outputting data by a differential sensing method. In addition, the nonvolatile memory device according to the present invention can reduce the area of the layout by differential sensing between the data lines and the corresponding reference data lines.

Figure R1020110042986
Figure R1020110042986

Description

증폭 회로, 그것을 갖는 출력 회로, 비휘발성 메모리 장치, 메모리 시스템, 및 메모리 카드, 그리고 그것의 데이터 출력 방법{SENSE AMPLIFICATION CIRCUIT, OUTPUT CIRCUIT, NONVOLATILE MEMORY DEVICE, MEMORY SYSTEM AND MEMORY CARD HAVING THE SAME, AND DATA OUTPUTTING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amplifying circuit, an output circuit having the amplifying circuit, a nonvolatile memory device, a memory system, and a memory card, and a data output method thereof. BACKGROUND OF THE INVENTION METHOD THEREOF}

본 발명은 증폭 회로, 그것을 갖는 출력 회로, 비휘발성 메모리 장치, 메모리 시스템 및 메모리 카드, 그리고 그것의 데이터 출력 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an amplifier circuit, an output circuit having the same, a nonvolatile memory device, a memory system and a memory card, and a data output method thereof.

반도체 메모리 장치는, 일반적으로, 위성에서 소비자 전자 기술까지의 범위에 속하는 마이크로프로세서를 기반으로 한 응용 및 컴퓨터와 같은 디지털 로직 설계의 가장 필수적인 마이크로 전자 소자이다. 그러므로 높은 집적도 및 빠른 속도를 위한 축소(Scaling)를 통해 얻어지는 프로세스 향상 및 기술 개발을 포함한 반도체 메모리의 제조 기술의 진보는 다른 디지털 로직 계열의 성능 기준을 확립하는 데 도움이 된다.Semiconductor memory devices are typically the most essential microelectronic devices for digital logic designs such as computers and applications based on microprocessors ranging from satellites to consumer electronics technologies. Advances in semiconductor memory fabrication techniques, including process enhancements and technology development through scaling for high integration and high speed, can help establish performance criteria for other digital logic families.

반도체 메모리 장치는 크게 휘발성 반도체 메모리 장치와 비휘발성 반도체 메모리 장치로 나누어진다. 비휘발성 반도체 메모리 장치는 전원이 차단되어도 데이터를 저장할 수 있다. 비휘발성 메모리에 저장되는 데이터는 메모리 제조 기술에 따라 영구적이거나 재프로그램 가능하다. 비휘발성 반도체 메모리 장치는 컴퓨터, 항공 전자 공학, 통신, 및 소비자 전자 기술 산업과 같은 넓은 범위의 응용에서 프로그램 및 마이크로 코드의 저장을 위해서 이용된다. Semiconductor memory devices are roughly divided into volatile semiconductor memory devices and nonvolatile semiconductor memory devices. The nonvolatile semiconductor memory device can store data even when the power is turned off. The data stored in the nonvolatile memory is either permanent or reprogrammable, depending on the memory fabrication technique. Non-volatile semiconductor memory devices are used for storage of programs and microcode in a wide range of applications such as computers, avionics, communications, and consumer electronics technology industries.

비휘발성 메모리 장치의 대표적인 예로 플래시 메모리 장치가 있다. 최근 들어 메모리 장치에 대한 고집적 요구가 증가함에 따라, 하나의 메모리 셀에 멀티 비트를 저장하는 멀티-비트 메모리 장치들이 보편화되고 있다.A representative example of a non-volatile memory device is a flash memory device. In recent years, as the demand for highly integrated memory devices has increased, multi-bit memory devices that store multi-bits in one memory cell have become popular.

본 발명의 목적은 고속으로 데이터 출력 동작을 수행하는 비휘발성 메모리 장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a nonvolatile memory device that performs a data output operation at a high speed.

본 발명의 또 다른 목적은 레이아웃의 면적을 줄이는 비휘발성 메모리 장치를 제공하는데 있다.It is yet another object of the present invention to provide a nonvolatile memory device that reduces the area of the layout.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 출력 회로는, 메모리 셀들로부터 읽어온 데이터를 래치하는 페이지 버퍼 래치들; 상기 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 래치 어드레스들에 응답하여 입력받는 서브 데이터 라인들; 감지 동작시 상기 서브 데이터 라인들을 연결하는 데이터 라인; 상기 감지 동작시 전류 패스가 형성되는 기준 데이터 라인; 및 상기 감지 동작시 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인을 차동 감지하고, 상기 감지 결과에 대응하는 데이터를 출력하는 감지 증폭 회로를 포함한다.An output circuit of a non-volatile memory device according to an embodiment of the present invention includes: page buffer latches for latching data read from memory cells; Sub data lines receiving voltages corresponding to the latched data in response to latch addresses; A data line connecting the sub data lines in a sensing operation; A reference data line in which a current path is formed in the sensing operation; And a sense amplifier circuit for differentially sensing the reference data line and the data line during the sensing operation and outputting data corresponding to the sensing result.

실시 예에 있어서, 상기 서브 데이터 라인들을 열 어드레스들에 응답하여 상기 데이터 라인에 순차적으로 연결하는 열 선택 회로를 더 포함한다.In an embodiment, the apparatus further comprises a column selection circuit for sequentially connecting the sub data lines to the data lines in response to column addresses.

실시 예에 있어서, 상기 열 선택 회로는, 상기 열 어드레스들에 응답하여 상기 서브 데이터 라인들 각각을 상기 데이터 라인에 연결시키는 열 선택 트랜지스터들을 포함한다.In an embodiment, the column selection circuit includes column select transistors for coupling each of the sub data lines to the data line in response to the column addresses.

실시 예에 있어서, 상기 기준 데이터 라인은 상기 데이터 라인의 부하에 대응하는 부하 소자를 갖는다.In an embodiment, the reference data line has a load element corresponding to a load of the data line.

실시 예에 있어서, 상기 감지 증폭 회로는, 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인을 프리차지시키는 프리차지기; 상기 기준 데이터 라인 및 상기 데이터 라인이 프리차지된 후에 상기 기준 데이터 라인에 상기 전류 패스를 형성시키는 전류 패스 발생기; 및 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인의 전압 차이를 감지하는 차동 감지 증폭기를 포함한다.In an embodiment, the sense amplifier circuit may include: a precharger that precharges the reference data line and the data line; A current path generator for forming the current path on the reference data line after the reference data line and the data line are precharged; And a differential sense amplifier for sensing a voltage difference between the reference data line and the data line.

실시 예에 있어서, 상기 프리차지기는, 프리차지 신호에 응답하여 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인에 전원 전압을 인가하는 적어도 하나의 피모스 트랜지스터를 포함한다.In an embodiment, the precharger includes at least one PMOS transistor for applying a power supply voltage to the reference data line and the data line in response to a precharge signal.

실시 예에 있어서, 상기 전류 패스 발생기는 상기 감지 동작시 상기 기준 데이터 라인을 접지단에 전기적으로 연결시킨다.In an embodiment, the current path generator electrically connects the reference data line to a ground terminal during the sensing operation.

실시 예에 있어서, 상기 전류 패스 발생기는 상기 감지 동작시 상기 기준 데이터 라인의 전압을 가변시킨다.In one embodiment, the current path generator varies the voltage of the reference data line during the sensing operation.

실시 예에 있어서, 상기 전류 패스 발생기는 상기 감지 동작시 상기 기준 데이터 라인의 전압을 하강시키고, 상기 래치된 데이터가 상기 데이터 라인의 전압을 하강시키는 데이터일 때, 상기 기준 데이터 라인의 전압이 하강하는 기울기는 상기 데이터 라인의 전압이 하강하는 기울기보다 작다.In the embodiment, the current path generator may lower the voltage of the reference data line during the sensing operation, and when the latched data is data that lowers the voltage of the data line, the voltage of the reference data line falls The slope is smaller than the slope at which the voltage of the data line falls.

실시 예에 있어서, 상기 기준 데이터 라인의 전압 변화량은 상기 데이터 라인의 전압 변화량보다 작다.In an embodiment, the voltage change amount of the reference data line is smaller than the voltage change amount of the data line.

실시 예에 있어서, 상기 기준 데이터 라인의 전압 변화량은, 감지 동작을 수행하는 시점에 있어서 상기 래치된 데이터에 대응하는 두 전압 값들 사이의 값이다.In an embodiment, the voltage change amount of the reference data line is a value between two voltage values corresponding to the latched data at the time of performing the sensing operation.

실시 예에 있어서, 상기 전류 패스 발생기는, 트림 코드를 입력받는 게이트를 갖고, 상기 기준 데이터 라인과 패스 노드 사이에 연결된 적어도 하나의 전류 패스 트랜지스터; 및 상기 프리차지 신호의 반전 신호에 응답하여 상기 패스 노드와 상기 접지단을 연결하는 패스 형성 트랜지스터를 포함한다.In an embodiment, the current path generator includes at least one current pass transistor having a gate to receive a trim code, the transistor being connected between the reference data line and the pass node; And a path forming transistor for connecting the pass node and the ground terminal in response to an inverted signal of the precharge signal.

실시 예에 있어서, 상기 트림 코드는 페이지 버퍼의 물리적인 위치를 결정하는 어드레스에 따라 가변된다.In an embodiment, the trim code varies according to the address that determines the physical location of the page buffer.

실시 예에 있어서, 상기 트림 코드는 이-퓨즈, 레이저 퓨즈, 안티-퓨즈, 및 레지스터 설정 중 적어도 하나로 구현된다.In an embodiment, the trim code is implemented with at least one of an e-fuse, a laser fuse, an anti-fuse, and a register setting.

실시 예에 있어서, 상기 차동 감지 증폭기는, 전원단과 출력 노드 사이에 연결되고, 반전 출력 노드에 연결된 게이트를 갖는 제 1 피모스 트랜지스터; 상기 전원단과 상기 반전 출력 노드 사이에 연결되고, 상기 출력 노드에 연결된 게이트를 갖는 제 2 피모스 트랜지스터; 상기 출력 노드와 바이어스 노드에 연결되고, 상기 반전 출력 노드에 연결된 게이트를 갖는 제 1 엔모스 트랜지스터; 상기 반전 출력 노드와 상기 바이어스 노드에 연결되고, 상기 출력 노드에 연결된 제 2 엔모스 트랜지스터; 및 상기 감지 동작시 상기 바이어스 노드와 접지단을 연결시키는 제 3 엔모스 트랜지스터를 포함한다.In an embodiment, the differential sense amplifier includes: a first PMOS transistor coupled between a power supply stage and an output node and having a gate coupled to the inverted output node; A second PMOS transistor connected between the power supply terminal and the inverting output node and having a gate connected to the output node; A first NMOS transistor coupled to the output node and a bias node, the first NMOS transistor having a gate coupled to the inverted output node; A second NMOS transistor connected to the inverting output node and the bias node and connected to the output node; And a third NMOS transistor for connecting the bias node and the ground terminal during the sensing operation.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 비트라인들에 연결된 메모리 셀들을 갖는 적어도 하나의 메모리 블록을 포함하는 메모리 셀 어레이; 상기 비트라인들 각각에 대응하는 메모리 셀들로부터 읽어온 데이터를 래치하는 페이지 버퍼들; 래치 어드레스들에 응답하여 상기 페이지 버퍼들에 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 입력받는 서브 데이터 라인들; 열 어드레스들에 응답하여 상기 서브 데이터 라인들과 대응하는 데이터 라인들을 연결하는 열 선택 회로; 및 감지 동작시 상기 데이터 라인들과 대응하는 기준 데이터 라인들의 전압 차이를 감지함으로써 데이터를 출력하는 출력 드라이버를 포함하고, 상기 감지 동작시 각각의 상기 기준 데이터 라인들에 전류 패스가 형성된다.A non-volatile memory device according to an embodiment of the present invention includes a memory cell array including at least one memory block having memory cells connected to bit lines; Page buffers for latching data read from memory cells corresponding to each of the bit lines; Sub data lines receiving voltages corresponding to data latched in the page buffers in response to latch addresses; A column selection circuit connecting the sub data lines and corresponding data lines in response to column addresses; And an output driver for outputting data by detecting a voltage difference between the data lines and corresponding reference data lines in a sensing operation, and a current path is formed in each of the reference data lines in the sensing operation.

실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 메모리 블록은 올 비트라인 구조로 구현된다.In an embodiment, the at least one memory block is implemented in an all-bit line structure.

실시 예에 있어서, 적어도 하나의 메모리 블록은 이븐-오드 비트라인 구조로 구현된다.In an embodiment, at least one memory block is implemented with an even-odd bit line structure.

실시 예에 있어서, 상기 페이지 버퍼들 각각은 하나의 페이지 버퍼 래치를 포함하고, 상기 비트라인들 중 짝수 비트라인들 혹은 홀수 비트라인들이 상기 하나의 페이지 버퍼 래치에 연결되고, 상기 페이지 버퍼 래치는 읽기 동작시 상기 메모리 셀들 중 대응하는 메모리 셀로부터 읽어온 데이터를 래치하거나, 프로그램 동작시 외부로부터 입력된 데이터를 래치한다.In an embodiment, each of the page buffers includes a page buffer latch, wherein even or odd bit lines of the bit lines are coupled to the one page buffer latch, and the page buffer latch is read Latches data read from a corresponding one of the memory cells during operation or latches data input from the outside during a program operation.

실시 예에 있어서, 상기 페이지 버퍼들 각각은 제 1 페이지 버퍼 래치와 제 2 페이지 버퍼 래치를 포함하고, 상기 제 1 페이지 버퍼 래치는, 상기 비트라인들 중 짝수 비트라인들에 연결되고, 읽기 동작시 상기 짝수 비트라인들 중 대응하는 메모리 셀로부터 읽어온 데이터를 래치하고, 상기 제 2 페이지 버퍼 래치는, 상기 비트라인들 중 홀 수 비트라인들에 연결되고, 읽기 동작시 상기 홀수 비트라인들 중 대응하는 메모리 셀로부터 읽어온 데이터를 래치한다.In an embodiment, each of the page buffers includes a first page buffer latch and a second page buffer latch, wherein the first page buffer latch is coupled to even ones of the bit lines, And latching data read from a corresponding one of the even bit lines, wherein the second page buffer latch is coupled to odd bit lines of the bit lines, And latches the data read from the memory cell.

실시 예에 있어서, 상기 감지 증폭 회로는, 프리차지 신호에 응답하여 상기 기준 데이터 라인들과 상기 데이터 라인들을 프리차지시키는 프리차지기; 상기 프리차지 신호의 반전 신호에 응답하여 상기 기준 데이터 라인들에 사전에 결정된 전류를 흐르게 하는 전류 패스 발생기; 및 차동 감지 신호에 응답하여 상기 기준 데이터 라인들과 상기 데이터 라인들을 차동 감지하는 차동 감지 증폭기를 포함한다.In an embodiment, the sense amplification circuit includes a precharger that precharges the reference data lines and the data lines in response to a precharge signal; A current path generator for causing a predetermined current to flow in the reference data lines in response to an inversion signal of the precharge signal; And a differential sense amplifier for differential sensing the reference data lines and the data lines in response to the differential sense signal.

실시 예에 있어서, 상기 페이지 버퍼들 각각에 래치된 데이터를 출력하는 하나의 읽기 싸이클은, 상기 기준 데이터 라인들 및 상기 데이터 라인들을 프리차지시키는 프리차지 구간, 상기 페이지 버퍼들을 대응하는 상기 데이터 라인들에 연결시키는 디벨럽 구간, 상기 디벨럽된 데이터 라인들과 상기 기준 데이터 라인들의 전압 차이를 감지하는 감지 구간을 포함한다.In one embodiment, one read cycle for outputting the latched data to each of the page buffers comprises a precharge period for precharging the reference data lines and the data lines, a precharge period for precharging the page buffers to the corresponding data lines And a sensing period for sensing a voltage difference between the developed data lines and the reference data lines.

실시 예에 있어서, 상기 프리차지 구간에서, 상기 프리차지 신호에 응답하여 상기 기준 데이터 라인들과 상기 데이터 라인들에 전원 전압이 인가된다.In an exemplary embodiment, in the precharge period, a power supply voltage is applied to the reference data lines and the data lines in response to the precharge signal.

실시 예에 있어서, 상기 디벨럽 구간에서, 상기 열 어드레스들에 응답하여 상기 서브 데이터 라인들이 대응하는 데이터 라인들에 연결되고, 상기 래치 어드레스들에 응답하여 상기 페이지 버퍼들이 대응하는 서브 데이터 라인들에 상기 래치된 데이터를 전송한다.In an embodiment, in the development period, the sub data lines are connected to corresponding data lines in response to the column addresses, and in response to the latch addresses, the page buffers are connected to corresponding sub data lines And transmits the latched data.

실시 예에 있어서, 상기 감지 구간에서, 차동 감지 신호에 응답하여 상기 데이터 비트라인들과 대응하는 기준 데이터 라인들 사이의 전압 차이가 감지된다.In an embodiment, in the sensing period, a voltage difference between the data bit lines and corresponding reference data lines is sensed in response to the differential sensing signal.

실시 예에 있어서, 상기 감지 증폭 회로로부터 출력된 상기 데이터를 임시로 저장하거나, 외부로부터 입력된 데이터를 임시로 저장하는 입출력 버퍼를 더 포함한다.In an embodiment, the data processing apparatus further includes an input / output buffer for temporarily storing the data output from the sense amplifier circuit or temporarily storing data input from the outside.

실시 예에 있어서, 입력 동작시 외부로부터 입력된 데이터를 랜덤화시키거나, 출력 동작시 상기 감지 증폭 회로부터 출력된 상기 데이터를 디램화시키는 랜덤화 회로를 더 포함한다.The embodiment may further include a randomization circuit for randomizing data input from the outside during an input operation or for demarcating the data output from the sense amplifier circuit during an output operation.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 데이터 출력 방법은, 메모리 셀들의 데이터를 대응하는 비트라인들을 통하여 래치하는 단계; 상기 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 데이터 라인으로 전송하는 단계; 및 상기 데이터 라인과 기준 데이터 라인 사이의 전압 차이를 감지하는 단계를 포함하고, 상기 감지하는 단계는, 상기 기준 데이터 라인에 전류 패스를 형성하는 단계를 포함한다.A data output method of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention includes: latching data of memory cells through corresponding bit lines; Transmitting voltages corresponding to the latched data to a data line; And sensing a voltage difference between the data line and the reference data line, wherein the sensing includes forming a current path in the reference data line.

실시 예에 있어서, 상기 메모리 셀들의 데이터를 래치하는 단계는, 상기 비트라인들을 프리차지시키는 단계; 및 상기 프리차지된 비트라인들의 변화를 감지하는 단계를 포함한다.In an embodiment, the step of latching data of the memory cells comprises: precharging the bit lines; And sensing a change in the precharged bit lines.

본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템은, 비휘발성 메모리 장치; 및 상기 비휘발성 메모리 장치를 제어하는 메모리 제어기를 포함하고, 상기 비휘발성 메모리 장치는, 읽기 동작시 읽혀진 데이터에 대응하는 전압들을 순차적으로 전송하는 데이터 라인들과 대응하는 기준 데이터 라인들 사이를 차동 감지함으로써 데이터를 출력하고, 각각의 상기 기준 데이터 라인들에 전류 패스를 형성하고, 상기 출력된 데이터는 상기 메모리 제어기로 입력된다.A memory system according to an embodiment of the present invention includes: a nonvolatile memory device; And a memory controller for controlling the nonvolatile memory device, wherein the nonvolatile memory device includes a plurality of data lines for sequentially transmitting voltages corresponding to data read in a read operation and corresponding reference data lines, And forms a current path on each of the reference data lines, and the output data is input to the memory controller.

본 발명의 실시 예에 따른 감지 증폭 회로는, 프리차지 신호에 응답하여 기준 데이터 라인과 데이터 라인을 프리차지시키는 프리차지기; 상기 프리차지 신호의 반전 신호에 응답하여 상기 기준 데이터 라인에 전류 패스를 형성시키는 전류 패스 발생기; 및 감지 신호에 응답하여 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인의 전압 차이를 감지하는 차동 감지 증폭기를 포함하고, 감지 동작시 감지될 데이터가 상기 프리차지된 데이터 라인에 전송되고, 상기 전송된 데이터가 상기 데이터 라인의 전압을 하강시킬 때, 상기 기준 데이터 라인의 전압이 하강하는 기울기는 상기 데이터 라인이 하강하는 기울기보다 작다.A sense amplifier circuit according to an embodiment of the present invention includes a precharger that precharges a reference data line and a data line in response to a precharge signal; A current path generator for generating a current path in the reference data line in response to an inverted signal of the precharge signal; And a differential sense amplifier for sensing a voltage difference between the reference data line and the data line in response to a sense signal, wherein data to be sensed during a sensing operation is transmitted to the precharged data line, When the voltage of the data line is lowered, the slope at which the voltage of the reference data line is lowered is smaller than the slope at which the data line is lowered.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 데이터 출력 방법은, 데이터 라인에 출력 데이터를 전송하는 단계; 사전에 결정된 기울기를 갖는 기준 전압을 발생하기 위하여 기준 데이터 라인의 전압을 가변시키는 단계; 및 상기 기준 전압과 상기 데이터 라인의 전압 차이를 차동 감지하는 단계를 포함한다.A data output method of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention includes: transmitting output data to a data line; Varying a voltage of a reference data line to generate a reference voltage having a predetermined slope; And differentially detecting a voltage difference between the reference voltage and the data line.

실시 예에 있어서, 상기 데이터 라인에 출력 데이터가 전송되기 전에 상기 데이터 라인과 상기 기준 데이터 라인에 프리차지 전압을 인가하는 단계를 더 포함한다.In one embodiment, the method further comprises applying a pre-charge voltage to the data line and the reference data line before output data is transmitted to the data line.

실시 예에 있어서, 상기 기준 데이터 라인의 전압을 가변시키는 단계는, 상기 출력 데이터가 상기 데이터 라인의 전압을 하강시킬 때, 상기 기준 데이터 라인의 전압이 하강하는 기울기는 상기 데이터 라인이 하강하는 기울기보다 작게하는 단계를 포함한다.In another embodiment of the present invention, the step of varying the voltage of the reference data line may include a step of lowering the voltage of the reference data line when the output data falls the voltage of the data line, .

실시 예에 있어서, 상기 기준 데이터 라인의 전압을 가변시키는 단계는, 상기 출력 데이터가 상기 데이터 라인의 전압을 상승시킬 때, 상기 기준 데이터 라인의 전압이 상승하는 기울기는 상기 데이터 라인이 상승하는 기울기보다 작게 하는 단계를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the step of varying the voltage of the reference data line includes the step of increasing the voltage of the reference data line when the output data increases the voltage of the data line, .

실시 예에 있어서, 상기 차동으로 감지하는 단계는, 상기 데이터 라인 및 상기 기준 데이터 라인을 방전시키는 단계를 더 포함한다.In an embodiment, the differential sensing further comprises discharging the data line and the reference data line.

본 발명의 실시 예에 따른 또 다른 비휘발성 메모리 장치는, 복수의 출력 유닛들을 포함하고, 상기 복수의 출력 유닛들 각각은, 메모리 셀들로부터 읽어온 데이터를 래치하는 페이지 버퍼 래치들; 상기 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 래치 어드레스들에 응답하여 입력받는 서브 데이터 라인들; 감지 동작시 상기 서브 데이터 라인들을 연결하는 데이터 라인; 상기 감지 동작시 활성화되는 적어도 하나의 전류 싱크와 연결된 기준 데이터 라인; 및 상기 감지 동작시 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인을 차동 감지하고, 상기 감지 결과에 대응하는 데이터를 출력하는 감지 증폭 회로를 포함한다.Another non-volatile memory device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of output units, each of the plurality of output units including: page buffer latches for latching data read from memory cells; Sub data lines receiving voltages corresponding to the latched data in response to latch addresses; A data line connecting the sub data lines in a sensing operation; A reference data line connected to at least one current sink activated in the sensing operation; And a sense amplifier circuit for differentially sensing the reference data line and the data line during the sensing operation and outputting data corresponding to the sensing result.

실시 예에 있어서, 상기 복수의 출력 유닛들 각각으로부터 출력된 데이터는 하나의 입출력 라인을 통하여 외부로 출력된다.In an embodiment, data output from each of the plurality of output units is output to the outside via one input / output line.

실시 예에 있어서, 상기 복수의 출력 유닛들 중 적어도 2개로부터 출력된 데이터는 하나의 입출력 라인을 통하여 외부로 출력된다.In an embodiment, data output from at least two of the plurality of output units is output to the outside via one input / output line.

실시 예에 있어서, 상기 감지 증폭 회로로부터 출력된 데이터를 외부로 출력하거나, 상기 외부로부터 데이터를 입력받는 입출력 버퍼를 더 포함한다.In one embodiment, the data processing apparatus further includes an input / output buffer that outputs data output from the sense amplifier circuit to the outside or receives data from the outside.

실시 예에 있어서, 상기 입출력 버퍼는, 제 1 전송 모드 선택 신호에 응답하여 싱글-엔디드 전송 모드로 동작하는 상기 제 1 입출력 버퍼; 및 제 2 전송 모드 선택 신호에 응답하여 디퍼런셜 전송 모드로 동작하는 제 2 입출력 버퍼를 포함한다.In one embodiment, the input / output buffer includes: the first input / output buffer operating in a single-ended transmission mode in response to a first transmission mode selection signal; And a second input / output buffer operating in a differential transmission mode in response to a second transmission mode selection signal.

실시 예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전송 모드 선택 신호들을 발생하는 전송 모드 선택기를 더 포함한다.In an embodiment, the apparatus further comprises a transmission mode selector for generating the first and second transmission mode selection signals.

실시 예에 있어서, 상기 전송 모드 선택기는 사용자 혹은 이-퓨즈 설정에 따라 상기 제 1 및 제 2 전송 모드 선택 신호들을 발생한다.In an embodiment, the transmission mode selector generates the first and second transmission mode selection signals according to a user or e-fuse setting.

본 발명의 실시 예에 따른 메모리 카드는, 사용자 데이터를 저장하는 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치; 동작 중에 발생된 데이터를 임시로 저장하는 버퍼 메모리 장치; 및 상기 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치 및 상기 버퍼 메모리 장치를 제어하는 메모리 제어기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치는, 메모리 셀들로부터 읽어온 데이터를 래치하는 페이지 버퍼 래치들; 상기 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 래치 어드레스들에 응답하여 입력받는 서브 데이터 라인들; 감지 동작시 상기 서브 데이터 라인들을 연결하는 데이터 라인; 상기 감지 동작시 전류 패스가 형성되는 기준 데이터 라인; 및 상기 감지 동작시 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인을 차동 감지하고, 상기 감지 결과에 대응하는 데이터를 출력하는 감지 증폭 회로를 포함한다.A memory card according to an embodiment of the present invention includes at least one nonvolatile memory device for storing user data; A buffer memory device for temporarily storing data generated during operation; And a memory controller for controlling the at least one non-volatile memory device and the buffer memory device, the at least one non-volatile memory device comprising: page buffer latches for latching data read from the memory cells; Sub data lines receiving voltages corresponding to the latched data in response to latch addresses; A data line connecting the sub data lines in a sensing operation; A reference data line in which a current path is formed in the sensing operation; And a sense amplifier circuit for differentially sensing the reference data line and the data line during the sensing operation and outputting data corresponding to the sensing result.

본 발명에 따른 비휘발성 메모리 장치는 차동 감지 방법으로 데이터를 출력함으로써, 고속으로 데이터 출력 동작을 수행할 수 있다.The nonvolatile memory device according to the present invention can perform a data output operation at a high speed by outputting data by a differential sensing method.

본 발명에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 데이터 라인들과 대응하는 기준 데이터 라인들 사이를 차동 감지함으로써 레이아웃의 면적을 줄일 수 있다.The nonvolatile memory device according to the present invention can reduce the area of the layout by differential sensing between the data lines and the corresponding reference data lines.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 메모리 블록의 제 1 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 메모리 블록의 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치의 출력 동작에 대한 제 1 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치의 출력 동작에 대한 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 프리차지기에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 전류 패스 발생기에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 전류 패스 발생기 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 9는 도 4에 도시된 차동 감지 증폭기에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 출력 동작을 보여주는 타이밍도이다.
도 11은 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치의 출력 동작에 대한 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치의 출력 동작에 대한 또 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 출력 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 제 3 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예 따른 비휘발성 메모리 장치의 제 4 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 17는 도 16에 도시된 메모리 블록들 중 어느 하나의 메모리 블록에 대한 등가 회로를 보여주는 회로도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 카드에 대한 블록도이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 모비낸드에 대한 블록도이다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 SSD에 대한 블록도이다.
도 22는 도 21에 도시된 SSD를 갖는 컴퓨팅 시스템에 대한 블록도이다.
도 23은 도 21에 도시된 SSD를 갖는 전자기기에 대한 블록도이다.
도 24는 도 21에 도시된 SSD를 이용하는 서버 시스템에 대한 블록도이다.
도 25는 본 발명에 따른 휴대용 전자 장치를 예시적으로 보여주는 도면이다.
1 is a block diagram illustrating a non-volatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a first embodiment of the memory block shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the memory block shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a view showing a first embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device shown in FIG. 1. FIG.
5 is a view showing a second embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device shown in FIG.
FIG. 6 is a view showing an embodiment of the pre-charger shown in FIG.
FIG. 7 is a view showing an embodiment of the current path generator shown in FIG. 4. FIG.
8 is a timing chart for explaining the operation of the current path generator shown in FIG.
9 is a diagram showing an embodiment of the differential sense amplifier shown in FIG.
10 is a timing chart showing a data output operation according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing another embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device shown in FIG.
12 is a view showing still another embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device shown in FIG.
13 is a flowchart illustrating a data output method according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing a second embodiment of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing a third embodiment of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing a fourth embodiment of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a circuit diagram showing an equivalent circuit for any one of the memory blocks shown in FIG. 16. FIG.
18 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with an embodiment of the present invention.
19 is a block diagram of a memory card according to an embodiment of the present invention.
20 is a block diagram of a Moving NAND according to an embodiment of the present invention.
21 is a block diagram of an SSD according to an embodiment of the present invention.
22 is a block diagram of a computing system having the SSD shown in FIG.
23 is a block diagram of an electronic apparatus having the SSD shown in FIG.
24 is a block diagram of a server system using the SSD shown in FIG.
25 is an exemplary illustration of a portable electronic device according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치는 낸드 플래시 메모리(NAND Flash Memory), 수직형 낸드 플래시 메모리(Vertical NAND), 노아 플래시 메모리(NOR Flash Memory), 저항성 램(Resistive Random Access Memory: RRAM), 상변화 메모리(Phase-Change Memory: PRAM), 자기저항 메모리(Magnetroresistive Random Access Memory: MRAM), 강유전체 메모리(Ferroelectric Random Access Memory: FRAM), 스핀주입 자화반전 메모리(Spin Transfer Torque Random Access Memory: STT-RAM) 등이 될 수 있다. 아래에서는 설명의 편의를 위하여 비휘발성 메모리 장치가 낸드 플래시 메모리 장치라고 하겠다.A nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention may include a NAND flash memory, a vertical NAND flash memory, a NOR flash memory, a resistive random access memory (RRAM) , A phase change memory (PRAM), a magnetoresistive random access memory (MRAM), a ferroelectric random access memory (FRAM), a spin transfer random access memory (STT) -RAM) or the like. Hereinafter, the nonvolatile memory device will be referred to as a NAND flash memory device for convenience of explanation.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(100)는 메모리 셀 어레이(110), 페이지 버퍼 회로(120), 열 선택(혹은, Y-선택) 회로(130), 감지 증폭 회로(140), 및 입출력 버퍼(150)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a non-volatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention. 1, a non-volatile memory device 100 includes a memory cell array 110, a page buffer circuit 120, a column select (or Y-select) circuit 130, a sense amplifier circuit 140, And an input / output buffer 150.

메모리 셀 어레이(110)는 복수의 메모리 블록들(MB0~MBi)을 포함한다. 여기서 i는 자연수이다. 복수의 메모리 블록들(MB0~MBi)은 비트라인들(BL0~BLn)을 공유한다. 여기서 n은 자연수이다. 복수의 메모리 블록들(MB0~MBi) 각각은 데이터를 저장하기 위한 복수의 메모리 셀들(도시되지 않음)을 포함한다.The memory cell array 110 includes a plurality of memory blocks MB0 to MBi. Where i is a natural number. The plurality of memory blocks MB0 to MBi share the bit lines BL0 to BLn. Where n is a natural number. Each of the plurality of memory blocks MB0 to MBi includes a plurality of memory cells (not shown) for storing data.

페이지 버퍼 회로(120)는 읽기 동작시 메모리 블록들(MB0~MBi) 중 선택된 메모리 블록에서 비트라인들(BL0~BLn)에 대응하는 메모리 셀들로부터 데이터를 읽어와 임시로 저장하거나, 프로그램 동작시 입력된 데이터를 임시로 저장한다. 페이지 버퍼 회로(120)는, 도시되지 않았지만, 비트라인들(BL0~BLn) 각각에 대응하는 페이지 버퍼들을 포함한다.The page buffer circuit 120 reads and temporarily stores data from memory cells corresponding to the bit lines BL0 to BLn in a selected memory block among the memory blocks MB0 to MBi during a read operation, And temporarily stores the data. The page buffer circuit 120 includes page buffers corresponding to each of the bit lines BL0 to BLn, though not shown.

페이지 버퍼들 각각은 복수의 래치들(도시되지 않음)를 포함한다. 여기서 복수의 래치들 중 적어도 하나(다른 말로, 페이지 버퍼 래치)는 대응하는 래치 어드레스(LA)에 응답하여 대응하는 서브 데이터 라인(SDL)에 연결된다.Each of the page buffers includes a plurality of latches (not shown). Wherein at least one of the plurality of latches (in other words, the page buffer latch) is coupled to the corresponding sub data line SDL in response to a corresponding latch address LA.

또한 페이지 버퍼들 각각은 대응하는 비트라인을 프리차지시키기 위한 프리차지 회로(도시되지 않음), 및 대응하는 비트라인에 연결된 메모리 셀로부터 데이터를 감지하기 위한 감지 회로(도시되지 않음)를 포함한다. 여기서, 감지 회로는 전압 감지 회로 혹은 전류 감지 회로일 수 있다.Each of the page buffers also includes a precharge circuit (not shown) for precharging the corresponding bit line, and a sense circuit (not shown) for sensing data from the memory cell connected to the corresponding bit line. Here, the sensing circuit may be a voltage sensing circuit or a current sensing circuit.

한편, 페이지 버퍼 회로에 대한 좀더 자세한 것은 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 등록 번호 US 7,379,333에서 설명될 것이다.A more detailed description of the page buffer circuit will be described in US Serial No. 7,379,333, filed by Samsung Electronics and incorporated by reference.

열 선택 회로(130)는 열 어드레스들(YA)에 응답하여 서브 데이터 라인들(SDL) 중 어느 하나를 대응하는 데이터 라인들(DL)에 연결한다.The column selection circuit 130 connects any one of the sub data lines SDL to the corresponding data lines DL in response to column addresses YA.

감지 증폭 회로(140)는 차동 감지 신호(DSS)에 응답하여 데이터 라인들(DL)과 기준 데이터 라인들(DLref) 사이를 차동 감지(differential sensing)함으로써, 복수의 데이터(IO<7:0>)를 출력한다. 여기서 기준 데이터 라인들(DLref) 각각은 등가 부하에 연결된다. 여기서 등가 부하(135)는 데이터 라인들(DL) 각각에 연결된 부하(예를 들어, 열 선택 회로(130), 서브 데이터 라인(SDL),....)와 동일한 부하를 가질 것이다. 예를 들어, 이러한 부하에는 저항, 캐퍼시터, 리액터 등이 포함될 것이다.The sense amplifier circuit 140 differential senses the data lines DL and the reference data lines DLref in response to the differential sense signal DSS to generate a plurality of data IO < 7: 0 > ). Where each of the reference data lines DLref is connected to an equivalent load. Where the equivalent load 135 will have the same load as the load connected to each of the data lines DL (e.g., column select circuit 130, sub data line SDL, ....). For example, such loads will include resistors, capacitors, reactors, and the like.

실시 예에 있어서, 기준 데이터 라인들(DLref) 각각은 대응하는 데이터 라인들(DL)과 동일한 길이로 구현될 것이다.In an embodiment, each of the reference data lines DLref will be implemented with the same length as the corresponding data lines DL.

또한, 기준 데이터 라인들(DLref)은 감지 동작시 감지 증폭 회로(140)에 의하여 전류 패스가 형성된다. 아래에서는 설명의 편의를 위하여 전류 패스가 형성된다는 것은, 기준 데이터 라인들(DLref) 각각이 접지단에 전기적으로 연결되는 것을 의미한다고 설명하겠다. 만약 기준 데이터 라인들(DLref) 각각이 프리차지된 상태였다면, 감지 동작시 전류 패스가 형성되기 때문에 기준 데이터 라인들(DLref) 각각의 전압은 떨어지기 시작한다. 다른 말로, 기준 데이터 라인들(DLref) 각각은 감지 동작시 프리차지 전압에서 사전에 결정된 전압으로 떨어진다. 여기서 사전에 결정된 전압은, 데이터 라인들(DLref)의 전압이 떨어질 수 있는 최대 값의 절반이 될 수 있다. 예를 들어, 데이터 라인들(DLref)은 최대로 전원 전압에서 접지 전압까지 떨어질 수 있다.Further, the reference data lines DLref are formed by the sense amplification circuit 140 during the sensing operation. Hereinafter, the formation of the current path for convenience of explanation will be described as meaning that each of the reference data lines DLref is electrically connected to the ground terminal. If each of the reference data lines DLref is in the precharged state, the voltage of each of the reference data lines DLref begins to fall because a current path is formed in the sensing operation. In other words, each of the reference data lines DLref falls from the precharge voltage to a predetermined voltage in the sensing operation. Here, the predetermined voltage may be half of the maximum value at which the voltage of the data lines DLref may fall. For example, the data lines DLref may drop to the ground voltage from the maximum supply voltage.

다른 실시 예에 있어서, 기준 데이터 라인들(DLref) 각각은 감지 동작시 기준 데이터 라인들(DLref) 및 데이터 라인들(DL)을 프리차지 시킨 전압보다 높은 전압을 갖는 전압단에 전기적으로 연결될 수 있다.In another embodiment, each of the reference data lines DLref may be electrically coupled to a voltage terminal having a voltage higher than a voltage precharged to the reference data lines DLref and the data lines DL during a sensing operation .

입출력 버퍼(150)는 읽기 동작시 감지 증폭 회로(140)로부터 출력된 데이터(I0<7:0>)를 입력받아 외부로 출력하거나, 프로그램 동작시 외부로부터 입력된 데이터(I0<7:0>)를 래치 회로(140)로 전송한다.The input / output buffer 150 receives data I0 <7: 0> output from the sense amplifier circuit 140 during a read operation and outputs the data I0 <7: 0> to the outside, To the latch circuit 140.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(100)는 데이터를 차동 감지함으로써, 고속의 데이터 감지 동작을 수행할 수 있다.The nonvolatile memory device 100 according to the embodiment of the present invention can perform a high-speed data sensing operation by differential sensing data.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(100)는 등가 부하(135)에 연결된 기준 데이터 라인들(DLref)을 이용하여 차동 감지함으로써, 레이아웃의 면적을 크게 줄일 수 있다.In addition, the nonvolatile memory device 100 according to the embodiment of the present invention can largely reduce the area of the layout by differential sensing using the reference data lines DLref connected to the equivalent load 135.

도 2는 도 1에 도시된 메모리 블록의 제 1 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 메모리 블록(MBj, j는 0부터 i 중 어느 정수)은 복수의 셀 스트링들을 포함한다. 각각의 셀 스트링들은, 스트링 선택 라인(String Selection Line; SSL)에 연결되는 스트링 선택 트랜지스터(SST), 복수의 워드라인들(WL0~WLm, m은 자연수)에 연결되는 복수의 메모리 셀들(MC0~MCm), 및 접지 선택 라인(Ground Selection Line; GSL)에 연결되는 접지 선택 트랜지스터(GST)를 포함한다.FIG. 2 is a view showing a first embodiment of the memory block shown in FIG. 1. FIG. Referring to FIG. 2, the memory block MBj (j is any integer from 0 to i) includes a plurality of cell strings. Each of the cell strings includes a string selection transistor SST connected to a string selection line SSL and a plurality of memory cells MC0 to MCn connected to a plurality of word lines WL0 to WLm, MCm, and a ground selection line GST connected to a ground selection line GSL.

여기서 스트링 선택 트랜지스터(SST)는 복수의 비트라인들(BL0~BLn)에 연결되고, 접지 선택 트랜지스터(GST)는 공통 소스 라인(Common Source Line; CSL)에 연결된다. 여기서, 공통 소스 라인(GSL)은 CSL 드라이버(도시되지 않음)로부터 접지 전압 혹은 CSL 전압(예를 들어, 전원전압)을 입력받을 수 있다. The string selection transistor SST is connected to a plurality of bit lines BL0 to BLn and the ground selection transistor GST is connected to a common source line CSL. Here, the common source line GSL can receive a ground voltage or a CSL voltage (e.g., a power supply voltage) from a CSL driver (not shown).

복수의 메모리 셀들(MC0~MCm) 각각은 1-비트 데이터 또는 멀티-비트 데이터를 저장한다.Each of the plurality of memory cells MC0 to MCm stores 1-bit data or multi-bit data.

도 2에 도시된 메모리 블록(MBj)은 올 비트라인 구조(all bitline architecture)로 구현된다. 실시 예에 있어서, 모든 비트라인들(BL0~BLn, n은 자연수)은 읽기 혹은 프로그램 동작시 동시에 선택될 수 있다. 그러나 본 발명의 비트라인들이 읽기 동작 혹은 프로그램 동작시 반드시 동시에 선택될 필요는 없다.The memory block MBj shown in FIG. 2 is implemented with an all bitline architecture. In the embodiment, all bit lines (BL0 to BLn, n are natural numbers) can be selected at the same time during a read or program operation. However, the bit lines of the present invention do not necessarily have to be selected at the same time during a read operation or a program operation.

한편, 올 비트라인 구조에 대한 좀더 자세한 것은 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 등록 번호 US 7,379,333에서 설명될 것이다.A more detailed description of the all-bit line structure will be described in US Serial No. 7,379,333, filed by Samsung Electronics and incorporated by reference.

도 3은 도 1에 도시된 메모리 블록의 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 메모리 블록(MBj_1, j는 0 부터 i 중 어느 정수)은 짝수 비트라인들(BLe0~BLen) 및 홀수 비트라인들(BLo0~BLon)을 포함한다. 도 3에 도시된 메모리 블록(MBk)은 이븐-오드 비트라인 구조(even-odd bitline architecture)로 구현된다. 실시 예에 있어서, 읽기 혹은 프로그램 동작시 짝수 비트라인들(BLe0~BLen)이 먼저 선택되고 홀수 비트라인들(BLo0~BLon)이 나중에 선택될 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 읽기 혹은 프로그램 동작시 홀수 비트라인들(BLo0~BLon)이 먼저 선택되고 짝수 비트라인들(BLe0~BLen)이 나중에 선택될 수 있다.FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the memory block shown in FIG. 1. FIG. Referring to FIG. 3, the memory block MBj_1 (j is any integer from 0 to i) includes even bit lines BLe0 to BLen and odd bit lines BLo0 to BLon. The memory block MBk shown in FIG. 3 is implemented with an even-odd bitline architecture. In an embodiment, even bit lines BLe0 to BLen may be selected first and odd bit lines BLo0 to BLon may be selected later during a read or program operation. In other embodiments, odd bit lines (BLo0-BLon) may be selected first and even bit lines (BLe0-BLen) may be selected later during a read or program operation.

한편, 이븐-오드 비트라인 구조에 대한 좀더 자세한 것은 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 등록 번호 US 7,379,333에서 설명될 것이다.A more detailed description of the Ibn-aOD bitline structure will be given in US registration number US 7,379,333, filed by Samsung Electronics and incorporated by reference.

도 4는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100)의 출력 동작에 대한 제 1 실시 예를 보여주는 도면이다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여 출력 동작(혹은 읽기 동작)의 데이터 감지 방법에 대하여만 설명하도록 하겠다. 출력 동작시, 도 1에 도시된 페이지 버퍼 회로(120), 열 선택 회로(130), 및 감지 증폭 회로(140)를 하나의 출력 회로(Output Circuit)로 부르겠다. 여기서 출력 회로는 복수의 출력 유닛들(OPTU0~OPTU7)을 포함하고, 출력 유닛들(OPTU0~OPTU7) 각각은 페이지 버퍼의 데이터를 차동 감지함으로써 데이터(I0<0>~IO<7>)를 출력한다. 여기서 각각의 데이터(IO<0>~IO<7>)는 입출력 데이터 라인들을 통하여 외부로 출력된다.FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device 100 shown in FIG. In the following, only the data sensing method of the output operation (or the read operation) will be described for convenience of explanation. In the output operation, the page buffer circuit 120, the column selection circuit 130, and the sense amplification circuit 140 shown in FIG. 1 will be referred to as an output circuit. Here, the output circuit includes a plurality of output units OPTU0 to OPTU7, and each of the output units OPTU0 to OPTU7 outputs data (I0 <0> to IO <7>) by differential detection of data in the page buffer do. Here, the respective data IO <0> to IO <7> are outputted to the outside through the input / output data lines.

설명의 편의를 위하여 출력 유닛들(OPTU0~OPTU7)의 개수가 8개라고 한정하였지만, 본 발명의 출력 유닛들의 개수가 한정될 필요는 없다는 것은 당업자에게 알려질 것이다.It is to be understood by those skilled in the art that although the number of output units OPTU0 to OPTU7 is limited to eight for convenience of explanation, it is to be understood that the number of output units of the present invention need not be limited.

아래에서는 제 1 출력 유닛(OPTU0)에 대하여 설명하겠다.The first output unit OPTU0 will be described below.

페이지 버퍼 회로 유닛(120_0)은 복수의 페이지 버퍼들(PB0~PBp+q, p 및 q는 1 이상의 정수)를 포함한다. 복수의 페이지 버퍼들(PB0~PBp+q) 중 소정의 개수씩 대응하는 서브 데이터 라인들(SDL0~SDLr, r은 1 이상의 정수)에 연결된다. 예를 들어, 페이지 버퍼들(PB0~PBp)은 제 1 서브 데이터 라인(SDL0)에 연결되고, 페이지 버퍼들(PBq~PBp+q)은 제 r 서브 데이터 라인(SDLr)에 연결된다. 도 1에 도시되 페이지 버퍼 회로(120)는 복수의 페이지 버퍼 회로 유닛들로 구성된다.The page buffer circuit unit 120_0 includes a plurality of page buffers (PB0 to PBp + q, p and q are integers of one or more). (SDL0 to SDLr, r is an integer equal to or greater than one) corresponding to a predetermined number of the plurality of page buffers (PB0 to PBp + q). For example, the page buffers PB0 to PBp are connected to the first sub data line SDL0, and the page buffers PBq to PBp + q are connected to the rth sub data line SDLr. The page buffer circuit 120 shown in FIG. 1 is composed of a plurality of page buffer circuit units.

페이지 버퍼들(PB0~PBp+q) 각각은 페이지 버퍼 래치(CLAT), 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1) 및 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)를 포함한다. 아래에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 비트라인(BL0)에 연결된 제 1 페이지 버퍼(PB0)에 대하여 설명하도록 하겠다. 페이지 버퍼 래치(CLAT)의 일단은 비트라인 선택 신호(BLS)에 응답하여 제 1 비트라인(BL0)에 연결되고, 타단은 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 게이트에 연결된다. 접지단과 제 1 서브 데이터 라인(SDL0) 사이에는 직렬 연결된 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1) 및 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)를 포함한다. 여기서, 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 게이트에는 제 1 래치 어드레스(LA<0>)가 입력된다. 즉, 제 1 래치 어드레스(LA<0>)에 응답하여 페이지 버퍼 래치(CLAT)의 데이터는 제 1 서브 데이터 라인(SDL0)에 전송된다.Each of the page buffers PB0 to PBp + q includes a page buffer latch CLAT, a first NMOS transistor NM1, and a second NMOS transistor NM2. Hereinafter, for convenience of description, the first page buffer PB0 connected to the first bit line BL0 will be described. One end of the page buffer latch CLAT is connected to the first bit line BL0 in response to the bit line select signal BLS and the other end is connected to the gate of the first NMOS transistor NM1. And includes a first NMOS transistor NM1 and a second NMOS transistor NM2 connected in series between the ground and the first sub data line SDL0. Here, the first latch address (LA < 0 >) is input to the gate of the second NMOS transistor NM2. That is, in response to the first latch address LA < 0 >, the data of the page buffer latch CLAT is transferred to the first sub data line SDL0.

도 4에서는 설명의 편의를 위하여 페이지 버퍼들(PB0~PBp+q) 각각에 하나의 캐쉬 래치(CLAT, 이하 "페이지 버퍼 래치"라고 함)가 도시된다. 도시되지 않았지만, 본 발명의 페이지 버퍼들(PB0~PBp+q) 각각은 페이지 버퍼 래치(CLAT) 외에도 복수의 래치들을 포함한다.In FIG. 4, one cache latch (CLAT, hereinafter referred to as "page buffer latch") is shown in each of page buffers (PB0 to PBp + q) for convenience of explanation. Although not shown, each of the page buffers PB0 to PBp + q of the present invention includes a plurality of latches in addition to a page buffer latch (CLAT).

열 선택 회로 유닛(130_0)은 복수의 열 선택 트랜지스터들(YST0~YSTr)을 포함한다. 열 선택 트랜지스터들(YST0~YSTr) 각각은 대응하는 서브 데이터 라인들(SDL0~SDLr)과 데이터 라인(DL0) 사이에 연결된다. 여기서, 열 선택 트랜지스터들(YST0~YSTr)의 게이트들 각각은 대응하는 열 어드레스들(YA<0>~YA<r>)를 입력받는다. 이에, 복수의 서브 데이터 라인들(SDL0~SDLr)은 열 어드레스들(YA<0>~YA<r>)에 응답하여 순차적으로 제 1 데이터 라인(DL0)에 연결될 수 있다.The column selection circuit unit 130_0 includes a plurality of column selection transistors YST0 to YSTr. Each of the column select transistors YST0 to YSTr is connected between the corresponding sub data lines SDL0 to SDLr and the data line DL0. Here, each of the gates of the column select transistors YST0 to YSTr receives corresponding column addresses (YA <0> to YA <r>). Thus, the plurality of sub data lines SDL0 to SDLr may be sequentially connected to the first data line DL0 in response to the column addresses YA <0> to YA <r>.

감지 증폭 회로 유닛(140_0)은 프리차지기(141), 전류 패스 발생기(142), 및 차동 감지 증폭기(143)를 포함한다. 감지 증폭 회로 유닛(140_0)은 차동 감지 신호(DSS)에 응답하여 페이지 버퍼들(PB0~PBp+q)에 래치된 데이터를 차동 감지함으로써 데이터(IO<0>)을 출력한다. 여기서 데이터(I0<0>)는 대응하는 입출력 데이터 라인을 통하여 외부로 출력될 것이다. 한편, 도 1에 도시된 감지 증폭 회로(140)는 복수의 감지 증폭 회로 유닛들을 포함한다.The sense amplifier circuit unit 140_0 includes a precharger 141, a current path generator 142, and a differential sense amplifier 143. [ The sense amplifier circuit unit 140_0 outputs the data IO < 0 > by differential sensing the data latched in the page buffers PB0 to PBp + q in response to the differential sense signal DSS. Here, the data I0 < 0 > will be output to the outside through the corresponding input / output data line. On the other hand, the sense amplifier circuit 140 shown in FIG. 1 includes a plurality of sense amplifier circuit units.

프리차지기(141)는 데이터 라인(DL0)과 기준 데이터 라인(DLref0) 사이에 연결되고, 페이지 버퍼들(PB0~PBp+q)에 래치된 데이터를 감지할 때 프리차지 신호(PS)에 응답하여 데이터 라인(DL0)과 기준 데이터 라인(DLref0)을 프리차지시킨다. 실시 예에 있어서, 데이터 라인(DL0) 및 기준 데이터 라인(DLref0)는 전원전압으로 프리차지될 수 있다.The precharger 141 is connected between the data line DL0 and the reference data line DLref0 and is responsive to the precharge signal PS when sensing data latched in the page buffers PB0 to PBp + Thereby precharging the data line DL0 and the reference data line DLref0. In the embodiment, the data line DL0 and the reference data line DLref0 can be precharged to the power supply voltage.

실시 예에 있어서, 기준 데이터 라인(DLref0)은 등가 부하(135_0)에 연결된다. 여기서 등가 부하(135_0)는 데이터 라인(DL)에 연결된 부하에 대응하도록(예를 들어, 동일하게) 구현될 것이다. 실시 예에 있어서, 등가 부하(135_0)는 도 4에 도시된 바와 같이 트랜지스터로 구현될 수 있다.In an embodiment, the reference data line DLref0 is connected to an equivalent load 135_0. Here, the equivalent load 135_0 will be implemented (e.g., equally) to correspond to the load connected to the data line DL. In an embodiment, the equivalent load 135_0 may be implemented as a transistor as shown in FIG.

전류 패스 발생기(142)는 데이터 라인들(DL0, DLref0)을 감지할 때 기준 데이터 라인(DLref0)에 전류 패스를 형성한다. 전류 패스 발생기(142)는 기준 데이터 라인(DLref0) 및 데이터 라인(DL0)을 프리차지시킬 때 비활성 상태이고, 데이터 라인(DL0)의 데이터를 감지할 때 활성 상태이다. 즉, 전류 패스 발생기(142)는 데이터 라인들(DL0, DLref0)을 프리차지할 때 기준 데이터 라인(DLref0)의 전류 패스를 차단시키고, 감지 동작시 프리차지된 기준 데이터 라인(DLref0)의 전류 패스를 형성한다.The current path generator 142 forms a current path in the reference data line DLref0 when sensing the data lines DL0 and DLref0. Current path generator 142 is inactive when precharging reference data line DLref0 and data line DL0 and active when sensing data on data line DL0. That is, the current path generator 142 blocks the current path of the reference data line DLref0 when precharging the data lines DL0 and DLref0, and the current path of the precharged reference data line DLref0 in the sensing operation .

특히, 전류 패스 발생기(142)는 감지 동작시 데이터 라인(DL0)의 전압 변화량과 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압 변화량의 비율을 소정의 값으로 유지되도록 전류 패스를 형성한다. 예를 들어, 전류 패스 발생기(142)는 기준 데이터 라인(DLref0)의 변화량이 데이터 라인(DL0)의 변화량보다 작도록 구현될 수 있다. 특히, 기준 데이터 라인(DLref0)의 변화량이 데이터 라인(DL0)의 변화량의 절반이 되도록 구현될 수 있다. 즉, 전류 패스 발생기(142)는 아래의 수학식에 따라 전압 변화량이 발생되도록 구현될 수 있다.In particular, the current path generator 142 forms a current path so that the ratio of the voltage variation of the data line DL0 to the voltage variation of the reference data line DLref0 is maintained at a predetermined value during the sensing operation. For example, the current path generator 142 may be implemented so that the amount of change of the reference data line DLref0 is smaller than the amount of change of the data line DL0. In particular, the amount of change of the reference data line DLref0 can be realized to be half the amount of change of the data line DL0. That is, the current path generator 142 may be implemented such that a voltage change amount is generated according to the following equation.

Figure 112011033737818-pat00001
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여기서, VDLref는 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압 변화량이고, VDL _ max는 데이터 라인(DL0)의 최대 전압이고, VDL _ min는 데이터 라인(DL0)의 최소 전압이다.Here, V DLref is a voltage variation of the reference data line (DLref0), V DL _ max is the maximum voltage of the data line (DL0), DL _ V min is the minimum voltage of the data line (DL0).

전류 패스 발생기(142)는 데이터 라인(DLref0)의 전압에 상관없이(다른 말로, 페이지 버퍼들(PB0~PBp+q)에 래치된 데이터에 상관없이) 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압을 일정하게 변화/가변(상승 혹은 하강)시킨다. 즉, 전류 패스 발생기(142)는 감지 동작시 데이터 라인(DLref0)의 전압에 상관없이 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압을 일정하게 하강시킨다.The current path generator 142 constantly adjusts the voltage of the reference data line DLref0 irrespective of the voltage of the data line DLref0 (in other words, regardless of the data latched in the page buffers PB0 to PBp + q) Change / change (rise or fall). That is, the current path generator 142 lowers the voltage of the reference data line DLref0 constantly regardless of the voltage of the data line DLref0 in the sensing operation.

실시 예에 있어서, 전류 패스 발생기(142)는 감지 동작시 활성화되는 적어도 하나의 전류 싱크(Current Sink)로 구현될 수 있다.In an embodiment, current path generator 142 may be implemented with at least one current sink that is activated during a sensing operation.

다른 실시 예에 있어서, 전류 패스 발생기(142)는 감지 동작시 활성화되는 적어도 하나의 전류 소스(Current Source)로 구현될 수 있다.In another embodiment, current path generator 142 may be implemented with at least one current source that is activated during a sensing operation.

차동 감지 증폭기(143)는 차동 감지 신호(DSS)에 응답하여 데이터 라인(DL0)과 기준 데이터 라인(DLref0) 사이를 차동 감지함으로써, 데이터(IO<0>)를 출력한다. 즉, 차동 감지 증폭기(143)는 감지 동작시 기준 데이터 라인(DLref0)의 떨어지는 전압과 데이터 라인(DLref0)의 전압 차이를 감지함으로써, 래치된 데이터가 '0' 인지 혹은 '1'인지를 판별한다. 한편, 차동 감지 증폭기(143)에 대한 자세한 것은, 이 출원의 참고 문헌으로 결합된 미국 등록 번호 US 6,574,129에서 설명될 것이다.The differential sense amplifier 143 outputs data IO < 0 > by differential sensing between the data line DL0 and the reference data line DLref0 in response to the differential detection signal DSS. That is, the differential sense amplifier 143 determines whether the latched data is '0' or '1' by detecting the voltage difference between the data line DLref0 and the falling voltage of the reference data line DLref0 during the sensing operation . The details of the differential sense amplifier 143, on the other hand, will be described in the US registration number US 6,574,129, which is incorporated herein by reference.

앞에서는 제 1 출력 유닛(OPTU0)에 대해서 설명하였으나, 나머지 출력 유닛들(OPTU1~OPTU7)도 동일한 기능 혹은 동작을 갖도록 구현될 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 출력 유닛들(OPTU0~OPTU7) 각각은 하나의 데이터 라인과 하나의 기준 데이터 라인 사이를 차동 감지함으로써, 데이터를 출력한다.Although the first output unit OPTU0 has been described above, the remaining output units OPTU1 to OPTU7 will be implemented to have the same function or operation. Each of the output units OPTU0 to OPTU7 according to the embodiment of the present invention outputs data by differential sensing between one data line and one reference data line.

도 4에서 출력 유닛들(OPTU0~OPTU7) 각각으로부터 하나의 입출력 데이터 라인에 출력되는 데이터가 출력된다. 하지만, 본 발명이 여기에 한정되지 않는다는 것은 당업자에게 알려질 것이다. 적어도 두 개의 출력 유닛들로부터 하나의 입출력 데이터 라인에 출력되는 데이터가 출력될 수도 있다.In Fig. 4, data output from one of the output units OPTU0 to OPTU7 to one input / output data line is output. However, it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. Data outputted to one input / output data line from at least two output units may be output.

도 5는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100)의 출력 동작에 대한 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 제 1 출력 유닛(OPTU0) 내지 제 t 출력 유닛(OPTUt, 여기서 t는 자연수)들은 하나의 입출력 라인에 출력되는 데이터(IO<i>)를 출력한다. 여기서 제 1 출력 유닛(OPTU0)에 대한 설명은 도 4에서 설명하였기 때문에 생략하겠다.5 is a diagram showing a second embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device 100 shown in FIG. Referring to FIG. 5, the first output unit OPTU0 through tth output unit OPTUt, where t is a natural number, outputs data IO <i> output to one input / output line. The description of the first output unit OPTU0 will be omitted because it has been described with reference to FIG.

도 6은 도 4에 도시된 프리차지기(141)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 프리차지기(141)는 제 1, 제 2 및 제 3 피모스 트랜지스터들(PM1~PM3)을 포함한다. 제 1 피모스 트랜지스터(PM1)는 전원단(VDD)과 데이터 라인(DL) 사이에 연결되고, 제 2 피모스 트랜지스터(PM2)는 전원단(VDD)과 기준 데이터 라인(DLref0) 사이에 연결되고, 제 3 피모스 트랜지스터(PM3)는 데이터 라인(DL0)와 기준 데이터 라인(DLref0) 사이에 연결된다. 제 1 내지 제 3 피모스 트랜지스터들(PM1~PM3)의 게이트들에는 프리차지 신호(PS)가 입력된다. 이에, 프리차지기(141)는 프리차지 신호(PS)에 응답하여 전원전압을 데이터 라인(DL0)와 기준 데이터 라인(DLref0)에 인가한다.FIG. 6 is an exemplary view showing the pre-charger 141 shown in FIG. Referring to FIG. 6, the precharger 141 includes first, second, and third PMOS transistors PM1 to PM3. The first PMOS transistor PM1 is connected between the power supply terminal VDD and the data line DL and the second PMOS transistor PM2 is connected between the power supply terminal VDD and the reference data line DLref0 , And the third PMOS transistor PM3 is connected between the data line DL0 and the reference data line DLref0. The precharge signal PS is input to the gates of the first through third PMOS transistors PM1 through PM3. The precharger 141 applies the power supply voltage to the data line DL0 and the reference data line DLref0 in response to the precharge signal PS.

도 7은 도 4에 도시된 전류 패스 발생기(142)에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 전류 패스 발생기(142)는 복수의 전류 패스 트랜지스터들(CPT0~CPTs) 및 패스 형성 트랜지스터(PDT)를 포함한다.FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of the current path generator 142 shown in FIG. Referring to FIG. 7, the current path generator 142 includes a plurality of current path transistors CPT0 to CPTs and a path forming transistor PDT.

복수의 전류 패스 트랜지스터들(CPT0~CPTs) 각각은 기준 데이터 라인(DLref0)와 패스 노드(ND) 사이에 연결된다. 여기서 전류 패스 트랜지스터들(CPT0~CPTs) 각각의 게이트들에는 대응하는 트림 코드들(TRM<0>,..., TRM<s>)이 입력된다.Each of the plurality of current path transistors CPT0 to CPTs is connected between the reference data line DLref0 and the pass node ND. Here, the corresponding trim codes (TRM <0>, ..., TRM <s>) are input to the gates of the current pass transistors CPT0 to CPTs.

실시 예에 있어서, 트림 코드들(TRM<0>,..., TRM<s>)은 고정될 수 있다.In an embodiment, the trim codes (TRM <0>, ..., TRM <s>) can be fixed.

다른 실시 예에 있어서, 트림 코드들(TRM<0>,..., TRM<s>)는 가변될 수 있다. 예를 들어, 트림 코드들(TRM<0>,..., TRM<s>)는 메모리 블록을 선택하기 위한 어드레스에 따라 가변될 수 있다. 또한, 트림 코드들(TRM<0>,..., TRM<s>)는 페이지 버퍼의 물리적인 위치를 결정하는 어드레스에 따라 가변될 수 있다.In other embodiments, the trim codes (TRM <0>, ..., TRM <s>) may be variable. For example, the trim codes (TRM <0>, ..., TRM <s>) may vary depending on the address for selecting the memory block. Also, the trim codes (TRM <0>, ..., TRM <s>) may vary depending on the address that determines the physical location of the page buffer.

실시 에에 있어서, 트림 코드들(TRM<0>,..., TRM<s>)은 이-퓨즈(e-fuse), 레이저 퓨즈(laser fuse), 안티-퓨즈(anti-fuse), 및 레지스터 설정(register setting) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.In practice, the trim codes (TRM <0>, ..., TRM <s>) may be used for e-fuses, laser fuses, anti- And a register setting.

패스 형성 트랜지스터(PDT)는 패스 노드(ND)와 접지단 사이에 연결된다. 여기서 패스 형성 트랜지스터(PDT)의 게이트에는 프리차지 신호(PS)가 입력된다. 즉, 패스 형성 트랜지스터(PDT)는 프리차지 신호(PS)에 응답하여 턴온된다. 예를 들어, 프리차지 신호(PS) 신호가 로우 레벨일 때 패스 형성 트랜지스터(PDT)는 턴 오프되고, 프리차지 신호(PS) 신호가 하이 레벨일 때 패스 형성 트랜지스터(PDT)는 턴 온된다.The path forming transistor PDT is connected between the pass node ND and the ground terminal. Here, the precharge signal PS is input to the gate of the path forming transistor PDT. That is, the path forming transistor PDT is turned on in response to the precharge signal PS. For example, when the precharge signal PS is at the low level, the path forming transistor PDT is turned off, and when the precharge signal PS is at the high level, the path forming transistor PDT is turned on.

결론적으로, 전류 패스 발생기(142)는 패스 형성 트랜지스터(PDT)가 턴온될 때(프리차지신호(PS)의 하이 레벨일 때) 트림 코드들(TRM<0>,..., TRM<s>)에 응답하여 기준 데이터 라인(DLref0)에 전류 패스를 제공한다.Consequently, the current path generator 142 generates the trim codes TRM <0>, ..., TRM <s> when the path forming transistor PDT is turned on (at the high level of the precharge signal PS) To provide a current path to the reference data line DLref0.

도 7에 도시된 전류 패스 발생기(142)는 일종의 전류 싱크로 볼 수 있다. 여기서 전류 싱크는 프리차지 신호(PS)에 응답하여 활성화된다.The current path generator 142 shown in FIG. 7 can be seen as a kind of current sink. Here, the current sink is activated in response to the precharge signal PS.

도 7에 도시된 전류 패스 발생기(142)는 복수의 전류 패스 트랜지스터들(CPT0~CPTs)을 포함한다. 하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 전류 패스 발생기가 반드시 복수의 전류 패스 트랜지스터들을 포함한다고 한정될 필요가 없다는 것은 당업자에게 알려질 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 전류 패스 발생기는 적어도 하나의 전류 패스 트랜지스터를 포함할 것이다.The current path generator 142 shown in Fig. 7 includes a plurality of current path transistors CPT0 to CPTs. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the current path generator according to embodiments of the present invention need not necessarily be limited to include a plurality of current pass transistors. The current path generator according to an embodiment of the present invention may include at least one current pass transistor.

도 8은 도 7에 도시된 전류 패스 발생기(142)의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 8을 참조하면, 프리차지 신호(PS)가 로우 레벨일 때 기준 데이터 라인(DLref0)에 전류가 흐르지 않고, 프리차지 신호(PS)가 하이 레벨일 때 기준 데이터 라인(DLref0)에 전류가 흐른다.8 is a timing chart for explaining the operation of the current path generator 142 shown in FIG. 8, no current flows through the reference data line DLref0 when the precharge signal PS is at the low level and a current flows through the reference data line DLref0 when the precharge signal PS is at the high level .

도 9는 도 4에 도시된 차동 감지 증폭기(143)에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 9을 참조하면, 차동 감지 증폭기(143)는 제 1 및 제 2 피모스 트랜지스터들(P1, P2), 제 1 내지 제 3 엔모스 트랜지스터들(N1~N3), 제 1 및 제 2 트랜스게이트(TG1,TG2)를 포함한다.FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of the differential sense amplifier 143 shown in FIG. 9, the differential sense amplifier 143 includes first and second PMOS transistors P1 and P2, first through third NMOS transistors N1 through N3, first and second PMOS transistors N1 through N3, (TG1, TG2).

제 1 피모스 트랜지스터(P1)는 전원단(VDD)과 데이터 노드(DN) 사이에 연결되고, 제 2 피모스 트랜지스터(P2)는 전원단(VDD)과 반전 데이터 노드(DNb) 사이에 연결된다. 여기서, 제 1 피모스 트랜지스터(P1)의 게이트는 반전 데이터 노드(DNb)에 연결되고, 제 2 피모스 트랜지스터(P2)의 게이트는 데이터 노드(DN)에 연결된다. 여기서 데이터 노드(DN)에서 데이터(IO<0>)가 출력된다. 다른 실시 예에 있어서, 반전 데이터 노드(DNb)에서 데이터(IO<0>)가 출력될 수도 있다.The first PMOS transistor P1 is connected between the power supply terminal VDD and the data node DN and the second PMOS transistor P2 is connected between the power supply terminal VDD and the inverted data node DNb . Here, the gate of the first PMOS transistor P1 is connected to the inverted data node DNb, and the gate of the second PMOS transistor P2 is connected to the data node DN. Here, the data IO < 0 > is output from the data node DN. In another embodiment, data IO < 0 > may be output at the inverted data node DNb.

제 1 엔모스 트랜지스터(N1)는 데이터 노드(DN)와 바이어스 노드(BN) 사이에 연결되고, 제 2 엔모스 트랜지스터(N2)는 반전 데이터 노드(DNb)와 바이어스 노드(BN) 사이에 연결되고, 제 3 엔모스 트랜지스터(N3)는 바이어스 노드(BN)과 접지단 사이에 연결된다. 여기서 제 1 엔모스 트랜지스터(N1)의 게이트는 반전 데이터 노드(DNb)에 연결되고, 제 2 엔모스 트랜지스터(N2)의 게이트는 데이터 노드(DN)에 연결되고, 제 3 엔모스 트랜지스터(N3)의 게이트는 차동 감지 신호(DSS)를 입력받는다.The first NMOS transistor N1 is connected between the data node DN and the bias node BN and the second NMOS transistor N2 is connected between the inverted data node DNb and the bias node BN , And the third NMOS transistor N3 is connected between the bias node BN and the ground terminal. The gate of the first NMOS transistor N1 is connected to the inverted data node DNb and the gate of the second NMOS transistor N2 is connected to the data node DN. Receives the differential detection signal DSS.

제 1 트랜스게이트(TG1)는 차동 감지 신호(DSS)에 응답하여 데이터 라인(DL0)을 데이터 노드(DN)에 전기적으로 연결하고, 제 2 트랜스게이트(TG2)는 차동 감지 신호(DSS)에 응답하여 기준 데이터 라인(DLref0)을 반전 데이터 노드(DNb)에 전기적으로 연결한다.The first transgate TG1 electrically couples the data line DL0 to the data node DN in response to the differential sense signal DSS and the second transgate TG2 responds to the differential sense signal DSS Thereby electrically connecting the reference data line DLref0 to the inverted data node DNb.

차동 감지 증폭기(143)는 차동 감지 신호(DSS)에 응답하여 데이터 라인(DL0)과 기준 데이터 라인(DLref0) 사이에 전압 차이를 감지하고, 감지된 결과를 데이터로 출력한다.The differential sense amplifier 143 senses the voltage difference between the data line DL0 and the reference data line DLref0 in response to the differential detection signal DSS and outputs the sensed result as data.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 출력 동작을 보여주는 타이밍도이다. 도 10에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 페이지 버퍼(PB0) 및 제 2 페이지 버퍼(PB1)에 래치된 데이터를 출력하는 동작이 도시된다. 도 4 내지 도 9를 참조하면, 읽기 싸이클 구간(t0)은 프리차지 구간(t1), 디벨럽 구간(t2), 및 감지 구간(t3)으로 구분된다. 실시 예에 있어서, 프리차지 구간(t1)은 5ns이고, 디벨렙 구간(t2)은 3ns이고, 감지 구간(t3)은 2ns일 수 있다. 하지만, 본 발명의 프리차지 구간(t1), 디벨렙 구간(t2), 감지 구간(t3)에 대응하는 시간들이 여기에 제한되지 않을 것이다.10 is a timing chart showing a data output operation according to an embodiment of the present invention. In Fig. 10, the operation of outputting data latched in the first page buffer PB0 and the second page buffer PB1 is shown for convenience of explanation. 4 to 9, the read cycle t0 is divided into a precharge period t1, a development period t2, and a sensing period t3. In an embodiment, the precharge period t1 may be 5 ns, the advance period t2 may be 3 ns, and the sensing period t3 may be 2 ns. However, the times corresponding to the precharging interval t1, the advance interval t2, and the sensing interval t3 of the present invention are not limited thereto.

우선 제 1 페이지 버퍼(PB0)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)에 래치된 데이터가 출력되는 동작에 대하여 설명하도록 하겠다.First, the operation of outputting the latched data to the page buffer latch (CLAT) of the first page buffer PB0 will be described.

프리차지 구간(t1)에서, 프리차지 신호(PS)의 로우 레벨에 응답하여 데이터 라인들(DL0, DLref0)이 프리차지된다. 여기서 데이터 라인들(DL0, DLref0)은 전원 전압으로 프리차지될 수 있다.In the precharge period t1, the data lines DL0 and DLref0 are precharged in response to the low level of the precharge signal PS. Here, the data lines DL0 and DLref0 may be precharged to the power source voltage.

디벨렙 구간(t2)에서 제 1 래치 어드레스(LA<0>) 및 제 1 열 어드레스(YA<0>)는 하이 레벨이다. 제 1 페이지 버퍼(PB0)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)는 하이 레벨의 제 1 래치 어드레스(LA<0>)에 응답하여 서브 데이터 라인(SDL0)에 연결된다. 이에, 제 1 페이지 버퍼(PB0)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)에 래치된 데이터에 대응하는 전압이 서브 데이터 라인(SDL0)에 인가된다. 아래에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 페이지 버퍼(PB0)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)에 래치된 데이터가 데이터 '1'이라고 가정하고, 데이터 '1'에 대응하는 전압이 접지 전압이라고 가정하겠다.The first latch address LA < 0 > and the first column address YA < 0 > are at a high level in the advance interval t2. The page buffer latch CLAT of the first page buffer PB0 is connected to the sub data line SDL0 in response to the first latch address LA <0> of high level. Thus, a voltage corresponding to the data latched in the page buffer latch (CLAT) of the first page buffer PB0 is applied to the sub data line SDL0. For convenience of explanation, it is assumed that the data latched in the page buffer latch CLAT of the first page buffer PB0 is data '1', and the voltage corresponding to the data '1' is the ground voltage.

또한, 서브 데이터 라인(SDL0)은 하이 레벨의 열 어드레스(YA<0>)에 응답하여 데이터 라인(DL0)에 연결된다. 서브 데이터 라인(SDL0)의 전압이 접지 전압이고, 데이터 라인(DL0)의 전압이 전원 전압이기 때문에, 데이터 라인(DL0)의 전압은 떨어지기 시작한다. 동시에 기준 데이터 라인(DLref0)에 전류 패스가 형성되었기 때문에 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압도 떨어진다. 이때 기준 데이터 라인(DLref0)에는 데이터 라인(DL0)에 흐르는 전류의 값의 절반이 흐르도록 구현되었기 때문에, 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압이 하강하는 기울기는, 데이터 라인(DL0)의 전압이 하강하는 기울기보다 작다. 이에, 디벨렙 구간에서(t2)에서 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압이 데이터 라인(DL0)의 전압보다 높다. 즉, 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압에서 데이터 라인(DL0)의 전압을 뺀 전압 차이(Vdiff)는 양전압이다.Further, the sub data line SDL0 is connected to the data line DL0 in response to the high level column address YA <0>. Since the voltage of the sub data line SDL0 is the ground voltage and the voltage of the data line DL0 is the power supply voltage, the voltage of the data line DL0 starts to fall. At the same time, since the current path is formed in the reference data line DLref0, the voltage of the reference data line DLref0 also falls. At this time, since the reference data line DLref0 is implemented so that half of the value of the current flowing through the data line DL0 flows, the slope of the voltage of the reference data line DLref0 falls is the voltage of the data line DL0 falls Lt; / RTI &gt; Accordingly, the voltage of the reference data line DLref0 is higher than the voltage of the data line DL0 at the time t2 in the advanced period. That is, the voltage difference Vdiff obtained by subtracting the voltage of the data line DL0 from the voltage of the reference data line DLref0 is positive voltage.

감지 구간(t3)에서 제 1 래치 어드레스(LA<0>) 및 제 1 열 어드레스(YA<0>)는 하이 레벨을 유지하고, 데이터 감지 신호(DSS)는 하이 레벨이 된다. 차동 감지 증폭기(143)는 하이 레벨의 데이터 감지 신호(DSS)에 응답하여 기준 데이터 라인(DLref0)와 데이터 라인(DL0)의 전압 차이(Vdiff)를 감지한다. 이때 전압 차이(Vdiff)가 양전압이기 때문에 데이터 '1'에 대응하는 전압(예를 들어, 접지 전압)이 데이터 노드(DN)로 출력된다.The first latch address LA <0> and the first column address YA <0> maintain the high level and the data sensing signal DSS becomes the high level in the sensing period t3. The differential sense amplifier 143 senses the voltage difference Vdiff between the reference data line DLref0 and the data line DL0 in response to the high level data sense signal DSS. At this time, since the voltage difference Vdiff is a positive voltage, a voltage (e.g., a ground voltage) corresponding to data '1' is output to the data node DN.

이후, 제 2 페이지 버퍼(PB1)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)에 래치된 데이터가 유사한 방법으로 출력될 것이다.Thereafter, the data latched in the page buffer latch CLAT of the second page buffer PB1 will be output in a similar manner.

프리차지 구간(t1)에서, 프리차지 신호(PS)의 로우 레벨에 응답하여 데이터 라인들(DL0, DLref0)이 프리차지된다. 여기서 데이터 라인들(DL0, DLref0)은 전원 전압으로 프리차지될 수 있다.In the precharge period t1, the data lines DL0 and DLref0 are precharged in response to the low level of the precharge signal PS. Here, the data lines DL0 and DLref0 may be precharged to the power source voltage.

디벨렙 구간(t2)에서 제 2 래치 어드레스(LA<1>) 및 제 1 열 어드레스(YA<0>)는 하이 레벨이다. The second latch address LA < 1 > and the first column address YA < 0 > in the rise interval t2 are at a high level.

제 2 페이지 버퍼(PB1)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)는 하이 레벨의 제 2 래치 어드레스(LA<1>)에 응답하여 서브 데이터 라인(SDL0)에 연결된다. 이에, 제 2 페이지 버퍼(PB1)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)에 래치된 데이터에 대응하는 전압이 서브 데이터 라인(SDL0)에 인가된다. 아래에서는 설명의 편의를 위하여, 제 2 페이지 버퍼(PB1)의 페이지 버퍼 래치(CLAT)에 래치된 데이터가 데이터 '0'이라고 가정하고, 데이터 '0'에 대응하는 전압이 전원 전압이라고 가정하겠다.The page buffer latch CLAT of the second page buffer PB1 is connected to the sub data line SDL0 in response to the second latch address LA <1> of the high level. Thus, a voltage corresponding to the data latched in the page buffer latch (CLAT) of the second page buffer PB1 is applied to the sub data line SDL0. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that data latched in the page buffer latch CLAT of the second page buffer PB1 is data '0', and that a voltage corresponding to data '0' is a power supply voltage.

또한, 서브 데이터 라인(SDL0)은 하이 레벨의 열 어드레스(YA<0>)에 응답하여 데이터 라인(DL0)에 연결된다. 서브 데이터 라인(SDL0)의 전압이 전원 전압이고, 데이터 라인(DL0)의 전압이 전원 전압이기 때문에, 데이터 라인(DL0)의 전압은 일정하게 유지된다. 동시에 기준 데이터 라인(DLref0)에 전류 패스가 형성되었기 때문에 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압은 떨어진다. 이에, 디벨렙 구간에서(t2)에서 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압이 데이터 라인(DL0)의 전압보다 낮다. 즉, 기준 데이터 라인(DLref0)의 전압에서 데이터 라인(DL0)의 전압을 뺀 전압 차이(Vdiff)는 음전압이다.Further, the sub data line SDL0 is connected to the data line DL0 in response to the high level column address YA <0>. Since the voltage of the sub data line SDL0 is the power supply voltage and the voltage of the data line DL0 is the power supply voltage, the voltage of the data line DL0 is kept constant. At the same time, since the current path is formed in the reference data line DLref0, the voltage of the reference data line DLref0 falls. Therefore, the voltage of the reference data line DLref0 is lower than the voltage of the data line DL0 at the time t2 in the advanced period. That is, the voltage difference Vdiff obtained by subtracting the voltage of the data line DL0 from the voltage of the reference data line DLref0 is a negative voltage.

한편, 디벨렙 구간(t3)은 기준 데이터 라인(DLref0)의 기준 전압을 사전에 결정된 기울기로 방전시키는 구간이라고 볼 수 있다. 여기서 사전에 결정된 기울기는, 데이터 라인(DL0)의 전압이 하강하는 기울기보다 큰 값이다. 이런 측면에서, 도 6에 도시된 전류 패스 형성기(142)는 일종의 방전 회로로 볼 수도 있다.The advance interval t3 can be regarded as a period in which the reference voltage of the reference data line DLref0 is discharged at a predetermined slope. Here, the predetermined slope is a value larger than the slope at which the voltage of the data line DL0 falls. In this respect, the current path former 142 shown in FIG. 6 may be regarded as a kind of discharge circuit.

감지 구간(t3)에서 제 2 래치 어드레스(LA<1>) 및 제 1 열 어드레스(YA<0>)는 하이 레벨을 유지하고, 데이터 감지 신호(DSS)는 하이레벨이 된다. 차동 감지 증폭기(143)는 하이 레벨의 데이터 감지 신호(DSS)에 응답하여 기준 데이터 라인(DLref0)와 데이터 라인(DL0)의 전압 차이(Vdiff)를 감지한다. 이때 전압 차이(Vdiff)가 음전압이기 때문에 데이터 '0'에 대응하는 전압(예를 들어, 전원 전압)이 데이터 노드(DN)로 출력된다.The second latch address LA <1> and the first column address YA <0> maintain the high level and the data sensing signal DSS becomes the high level in the sensing period t3. The differential sense amplifier 143 senses the voltage difference Vdiff between the reference data line DLref0 and the data line DL0 in response to the high level data sense signal DSS. At this time, since the voltage difference Vdiff is a negative voltage, a voltage (for example, a power supply voltage) corresponding to data '0' is output to the data node DN.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 데이터 출력 방법은, 기준 데이터 라인(DLref0)와 데이터 라인(DL0)의 전압 차이(Vdiff)가 양전압인지 혹은 음전압인지에 따라 데이터를 신속하게 감지할 수 있다.The data output method of the nonvolatile memory device according to the embodiment of the present invention can quickly detect the data according to whether the voltage difference Vdiff between the reference data line DLref0 and the data line DL0 is a positive voltage or a negative voltage can do.

도 10에 도시된 데이터 출력 방법은 기준 데이터 라인(DLref0) 및 데이터 라인(DL0)을 프리차지시키는 단계를 포함한다. 그러나 본 발명의 데이터 출력 방법이 기준 데이터 라인 및 데이터 라인을 프리차지하는 단계를 포함할 필요는 없다는 것은 당업자에게 알려질 것이다. 본 발명은 기준 데이터 라인과 데이터 라인의 프리차지 동작 없이도 데이터를 감지 및 출력시킬 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터가 데이터 라인의 전압을 상승시킬 때, 데이터 출력 방법은 기준 데이터 라인의 전압이 상승하는 기울기는 데이터 라인이 상승하는 기울기보다 작도록 구현될 것이다. 이에 감지 동작시 데이터 라인에 전송된 데이터가 감지 및 출력될 수 있다. 이후, 기준 데이터 라인 및 데이터 라인은 다음 사이클의 데이터 출력을 위하여 방전될 것이다.The data output method shown in Fig. 10 includes precharging the reference data line DLref0 and the data line DL0. It will be appreciated by those skilled in the art, however, that the data output method of the present invention need not include precharging the reference data line and the data line. The present invention can detect and output data without precharging operation of the reference data line and the data line. For example, when the output data raises the voltage of the data line, the data output method will be implemented so that the slope at which the voltage of the reference data line rises is smaller than the slope at which the data line rises. Accordingly, data transmitted to the data line during the sensing operation can be detected and output. Thereafter, the reference data line and the data line will be discharged for the next cycle of data output.

도 11은 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100)의 출력 동작에 대한 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 11을 참조하면, 출력 동작은 도 4에 도시된 출력 동작과 비교할 때 짝수 비트라인에 대응하는 데이터 출력 동작과 홀수 비트라인에 대응하는 데이터 출력 동작으로 구분된다. 예를 들어, 데이터 출력 동작은 짝수 비트라인 선택 신호(BLSe)에 응답하여 짝수 비트라인을 대응하는 페이지 버퍼 래치에 연결하거나 홀수 비트라인 선택 신호(BLSo)에 응답하여 홀수 비트라인을 대응하는 페이지 버퍼 래치에 연결한다. 그 외에 출력 동작은 도 6 내지 도 10에 도시된 출력 동작과 유사하게 수행될 것이다.11 is a diagram showing another embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device 100 shown in FIG. Referring to FIG. 11, the output operation is divided into a data output operation corresponding to an even bit line and a data output operation corresponding to an odd bit line, as compared with the output operation shown in FIG. For example, the data output operation may be performed by connecting an even bit line to a corresponding page buffer latch in response to an even bit line select signal (BLSe), or by connecting an odd bit line to a corresponding page buffer in response to an odd bit line select signal (BLSo) Connect to the latch. In addition, the output operation will be performed similarly to the output operation shown in Figs.

도 11에 도시된 바와 같이, 페이지 버퍼들 각각은 하나의 짝수 비트라인 및 대응하는 홀수 비트라인은 하나의 페이지 버퍼 래치(CLAT)에 연결된다. 그러나 본 발명의 페이지 버퍼들이 반드시 여기에 한정될 필요는 없다. 본 발명의 페이지 버퍼들 각각은 짝수 비트라인을 위한 페이지 버퍼 래치와 홀수 비트라인을 위한 페이지 버퍼 래치를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 11, each of the page buffers is connected to one page buffer latch (CLAT), one even bit line and the corresponding odd bit line. However, the page buffers of the present invention are not necessarily limited thereto. Each of the page buffers of the present invention may include a page buffer latch for an even bit line and a page buffer latch for an odd bit line.

도 12는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100)의 출력 동작에 대한 또 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 12을 참조하면, 페이지 버퍼들 각각은 짝수 비트라인을 위한 제 1 페이지 버퍼 래치(CLAT1)와 홀수 비트라인을 위한 제 2 페이지 버퍼 래치(CLAT2)를 포함한다. 예를 들어, 데이터 출력 동작은 짝수 비트라인 선택 신호(BLSe)에 응답하여 짝수 비트라인을 대응하는 제 1 페이지 버퍼 래치(CLAT1)에 연결하거나 홀수 비트라인 선택 신호(BLSo)에 응답하여 홀수 비트라인을 대응하는 제 2 페이지 버퍼 래치(CLAT2)에 연결한다. 그 외에 출력 동작은 도 6 내지 도 10에 도시된 출력 동작과 유사하게 수행될 것이다.12 is a diagram showing another embodiment of the output operation of the nonvolatile memory device 100 shown in FIG. Referring to FIG. 12, each of the page buffers includes a first page buffer latch CLAT1 for an even bit line and a second page buffer latch CLAT2 for an odd bit line. For example, the data output operation may be performed by connecting an even bit line to a corresponding first page buffer latch CLAT1 in response to an even bit line select signal BLSe, or by connecting an odd bit line &lt; RTI ID = 0.0 &gt; To the corresponding second page buffer latch CLAT2. In addition, the output operation will be performed similarly to the output operation shown in Figs.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 데이터 출력 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 13를 참조하면, 비휘발성 메모리 장치의 데이터 출력 방법은 다음과 같다.13 is a flowchart illustrating a data output method of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention. 1 to 13, a data output method of the nonvolatile memory device is as follows.

데이터 출력 동작시(혹은 읽기 동작시) 선택된 워드라인에 연결된 메모리 셀들의 데이터는 대응하는 비트라인들(BL)을 통하여 페이지 버퍼들 각각의 페이지 버퍼 래치들에 래치된다(S110).The data of the memory cells connected to the selected word line at the time of the data output operation (or at the time of the read operation) is latched in the page buffer latches of each of the page buffers through the corresponding bit lines BL at step S110.

페이지 버퍼 래치들에 래치된 데이터에 대응하는 전압들은 래치 어드레스들(LA<0>, LA<1>, ....)에 응답하여 서브 데이터 라인들(SDL)에 전송되고, 서브 데이터 라인들(SDL)은 열 어드레스들(YA)에 응답하여 데이터 라인(DL)에 연결된다(S120). 이로써, 페이지 버퍼 래치들에 저장된 데이터가 데이터 라인(DL)에 전송된다.The voltages corresponding to the data latched in the page buffer latches are transferred to the sub data lines SDL in response to latch addresses LA <0>, LA <1>, ...., (SDL) is connected to the data line DL in response to the column addresses YA (S120). Thereby, the data stored in the page buffer latches is transferred to the data line DL.

기준 데이터 라인(DLref)과 데이터 라인(DL)의 전압 차이는 데이터 감지 신호(DSS)에 응답하여 감지된다(S130). 여기서 기준 데이터 라인(DL)은 감지 동작시 전류 패스가 형성된다. 한편, 감지된 데이터는 임시로 버퍼링되었다가 외부로 출력될 것이다.The voltage difference between the reference data line DLref and the data line DL is sensed in response to the data sense signal DSS (S130). Here, the reference data line DL forms a current path during the sensing operation. On the other hand, the sensed data will be temporarily buffered and then output to the outside.

본 발명의 실시 예에 따른 데이터 출력 방법은, 데이터가 래치된 페이지 버퍼들을 데이터 라인(DL)에 연결하고, 기준 데이터 라인(DLref)과 데이터 라인(DL) 사이의 전압 차이를 감지함으로써, 신속하게 데이터를 출력한다.A data output method according to an embodiment of the present invention is a method of outputting page buffers by connecting the page buffers to which the data is latched to the data lines DL and detecting a voltage difference between the reference data lines DLref and the data lines DL And outputs the data.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 입력된 데이터를 랜덤화 시켜 저장하고, 저장된 데이터를 디랜덤화시켜 출력할 수 있다.The nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention may randomize and store input data, and may output the stored data in a random manner.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(200)에 대한 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 14를 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(200)는, 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100)와 비교하여 랜덤화 회로(235)를 더 포함한다. 여기서 랜덤화 회로(235)는, 입력 동작시 입출력 회로(240)로부터 입력된 데이터(DATA)를 랜덤화시키고, 출력 동작시 감지 증폭 회로(130)로부터 출력된 데이터를 디랜덤화시킨다. 그 외의 구성 요소들은 도 1에 도시된 구성 요소들과 동일한 구성 및 동작을 수행할 것이다.14 is a diagram illustrating a second embodiment of a non-volatile memory device 200 according to an embodiment of the present invention. Referring to Fig. 14, the non-volatile memory device 200 further includes a randomization circuit 235 as compared to the non-volatile memory device 100 shown in Fig. Here, the randomizing circuit 235 randomizes the data (DATA) input from the input / output circuit 240 during the input operation, and derandomizes the data output from the sense amplifier circuit 130 during the output operation. Other components will perform the same configuration and operation as the components shown in FIG.

한편, 랜덤화 회로(235)에 대한 좀더 자세한 것은, 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 공개 번호들 US 2010-0229001, US 2010-0229007 및 US 2010-0259983에서 설명될 것이다.Further details of the randomization circuit 235 will be described in U.S. Publication Nos. US 2010-0229001, US 2010-0229007, and US 2010-0259983 filed by Samsung Electronics and incorporated by reference.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(200)는 데이터 입출력시 데이터를 랜덤화함으로써, 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The nonvolatile memory device 200 according to the embodiment of the present invention can improve the reliability of data by randomizing data at the time of data input / output.

본 발명의 실시 예에 따른 감지 증폭 회로는 SDR(Single Data Rate) 낸드 혹은 DDR(Double Data Rate) 낸드에 적용가능하다. SDR 낸드는, ONFI의 홈페이지(http://onfi.org/specifications/)에 개시되어 있으며, 이 출원의 참고문헌으로 결합될 것이다. 또한, DDR NAND에 대한 자세한 것은, 삼성전자의 홈페이지(http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/products/flash/Products_Toggle_DDR_NANDFlash.html)에 개시되어 있으며, 이 출원의 참고문헌으로 결합될 것이다.The sense amplifier circuit according to the embodiment of the present invention is applicable to SDR (Single Data Rate) NAND or DDR (Double Data Rate) NAND. SDR NAND is disclosed in ONFI's home page (http://onfi.org/specifications/) and will be incorporated by reference in this application. Further, details of the DDR NAND are disclosed in the Samsung Electronics homepage (http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/products/flash/Products_Toggle_DDR_NANDFlash.html) Will be.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 데이터 입출력 동작시 SDR 낸드에 적합한 싱글-엔디드(Single-Ended) 전송 모드 및 DDR 낸드에 적합한 디퍼런셜(Differential) 전송 모드 중 어느 하나로 선택적으로 이용될 수도 있다.The nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention may be selectively used in either a single-ended transfer mode suitable for SDR NAND or a differential transfer mode suitable for DDR NAND in a data input / output operation have.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(300)에 대한 제 3 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 15를 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(300)는, 메모리 셀 어레이(110), 페이지 버퍼 회로(120), 열 선택 회로(130), 감지 증폭 회로(140), 입출력 버퍼(350) 및 전송 모드 선택기(360)를 포함한다. 여기서 메모리 셀 어레이(110), 페이지 버퍼 회로(120), 열 선택 회로(130), 및 감지 증폭 회로(140)는 도 1에 도시된 그것들과 동일한 기능 혹은 동작을 갖도록 구현될 것이다.15 is a diagram illustrating a third embodiment of a non-volatile memory device 300 according to an embodiment of the present invention. 15, the non-volatile memory device 300 includes a memory cell array 110, a page buffer circuit 120, a column selection circuit 130, a sense amplifier circuit 140, an input / output buffer 350, And a mode selector 360. Here, the memory cell array 110, the page buffer circuit 120, the column selection circuit 130, and the sense amplification circuit 140 will be implemented to have the same function or operation as those shown in FIG.

입출력 버퍼(350)는 감지 증폭 회로(140)로부터 출력된 데이터를 입력받아 외부로 출력하거나, 외부로부터 데이터를 입력받아 데이터 라인들(DL)로 출력한다. 입출력 버퍼(350)는 싱글-엔디드 입출력 버퍼(351) 및 디퍼런셜 입출력 버퍼(352)를 포함한다.The input / output buffer 350 receives data output from the sense amplifier circuit 140 and outputs the data to the outside, or receives data from the outside and outputs the data to the data lines DL. The input / output buffer 350 includes a single-ended input / output buffer 351 and a differential input / output buffer 352.

싱글-엔디드 입출력 버퍼(351)는 제 1 전송 모드 선택 신호에 응답하여 싱글-엔디드 전송 모드로 데이터를 입출력한다.The single-ended input / output buffer 351 inputs and outputs data in a single-ended transmission mode in response to the first transmission mode selection signal.

디퍼런셜 입출력 버퍼(352)는 제 2 전송 모드 선택 신호에 응답하여 디퍼런셜 전송 모드로 데이터를 입출력한다.The differential input / output buffer 352 inputs and outputs data in the differential transmission mode in response to the second transmission mode selection signal.

전송 모드 선택기(360)는 제 1 및 제 2 전송 모드 선택 신호들을 발생한다. 실시 예에 있어서 전송 모드 선택기(360)는 사용자 혹은 이-퓨즈(혹은, 레지스터) 설정에 따라 제 1 및 제 2 전송 모드 선택 신호들을 발생하도록 구현될 것이다.The transmission mode selector 360 generates first and second transmission mode selection signals. In an embodiment, the transmission mode selector 360 may be implemented to generate first and second transmission mode selection signals in accordance with user or e-fuse (or register) settings.

한편, 싱글-엔디드 전송 모드 및 디퍼런셜 전송 모드 중 어느 하나로 데이터를 선택적으로 입출력하는 것에 대한 자세한 것은, 삼성전자에서 출원하였으며 이 출원의 참고 문헌으로 결합된 미국 공개 특허 US 2008/0273623에서 설명될 것이다.The details of selectively inputting / outputting data in either the single-ended transmission mode or the differential transmission mode will be described in U.S. Patent Application No. 2008/0273623, filed by Samsung Electronics and incorporated herein by reference.

본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(300)는 데이터 입출력시 싱글-엔디드 전송 모드 및 디퍼런셜 전송 모드를 모두 적용할 수 있다.The nonvolatile memory device 300 according to the embodiment of the present invention can apply both a single-ended transfer mode and a differential transfer mode at data input / output.

본 발명은 수직형 반도체 메모리 장치(혹은, 3D 혹은 VNAND)에도 적용가능하다. 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치에 대한 제 4 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 16을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(400)는 메모리 셀 어레이(410), 드라이버(420), 입출력 회로(430) 및 제어 로직(440)을 포함한다.The present invention is also applicable to a vertical semiconductor memory device (or 3D or VNAND). 16 is a view showing a fourth embodiment of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention. 16, a non-volatile memory device 400 includes a memory cell array 410, a driver 420, an input / output circuit 430, and control logic 440.

메모리 셀 어레이(410)는 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz)을 포함한다. 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 복수의 메모리 셀들을 포함한다. 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 수직 구조(혹은 3차원 구조)를 갖는다.The memory cell array 410 includes a plurality of memory blocks BLK1 to BLKz. Each of the memory blocks BLK1 to BLKz includes a plurality of memory cells. Each of the memory blocks BLK1 to BLKz has a vertical structure (or a three-dimensional structure).

실시 예에 있어서, 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 제 1 내지 제 3 방향들을 따라 신장된 구조물들을 포함한다. 또한, 실시 예에 있어서, 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 제 2 방향을 따라 신장된 복수의 버티컬 스트링들(NS)을 포함한다. 또한, 실시 예에 있어서, 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 제 1 및 제 3 방향들을 따라 복수의 버티컬 스트링들(NS)을 포함한다. 여기서 제 1 내지 제 3 방향들 각각은 서로 수직이다.In the embodiment, each of the memory blocks BLK1 to BLKz includes structures extended along the first to third directions. Further, in the embodiment, each of the memory blocks BLK1 to BLKz includes a plurality of vertical strings NS extending along the second direction. Also, in the embodiment, each of the memory blocks BLK1 to BLKz includes a plurality of vertical strings NS along the first and third directions. Wherein each of the first to third directions are perpendicular to each other.

버티컬 스트링들(NS) 각각은 하나의 비트 라인(BL), 적어도 하나의 스트링 선택 라인(SSL), 적어도 하나의 접지 선택 라인(GSL), 하나의 워드 라인들(WL), 및 하나의 공통 소스 라인(CSL)에 연결된다. 즉, 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 복수의 비트 라인들(BL), 복수의 스트링 선택 라인들(SSL). 복수의 접지 선택 라인들(GSL), 복수의 워드 라인들(WL), 및 복수의 공통 소스 라인(CSL)에 연결된다.Each of the vertical strings NS includes one bit line BL, at least one string select line SSL, at least one ground select line GSL, one word line WL, Line CSL. That is, each of the memory blocks BLK1 to BLKz includes a plurality of bit lines BL, a plurality of string selection lines SSL. A plurality of ground selection lines GSL, a plurality of word lines WL, and a plurality of common source lines CSL.

드라이버(420)는 복수의 워드라인들(WL)을 통해 메모리 셀 어레이(210)에 연결된다. 드라이버(420)는 제어 로직(440)의 제어에 응답하여 동작하도록 구현된다. 드라이버(420)는 외부로부터 어드레스(ADDR)를 입력받는다.The driver 420 is connected to the memory cell array 210 through a plurality of word lines WL. Driver 420 is implemented to operate in response to control of control logic 440. [ The driver 420 receives an address ADDR from the outside.

드라이버(420)는 입력된 어드레스(ADDR)를 디코딩하도록 구현된다. 디코딩된 어드레스를 이용하여, 드라이버(420)는 복수의 워드 라인들(WL) 중 하나를 선택한다. 드라이버(420)는 선택 및 비선택된 워드 라인들에 전압을 인가하도록 구현된다. 실시 예에 있어서, 프로그램 동작, 읽기 동작, 혹은 소거 동작 시, 드라이버(420)는 프로그램 동작과 연관된 프로그램 전압, 읽기 동작과 연관된 읽기 전압, 혹은 소거 동작과 연관된 소거 전압을 워드 라인들(WL)에 인가하도록 구현된다. 드라이버(420)는 워드라인 드라이버(421), 선택 라인 드라이버(422), 및 공통 소스 라인 드라이버(4223)를 포함한다.The driver 420 is implemented to decode the input address ADDR. Using the decoded address, the driver 420 selects one of the plurality of word lines WL. Driver 420 is implemented to apply voltages to selected and unselected word lines. In an embodiment, during a program operation, a read operation, or an erase operation, the driver 420 may apply a program voltage associated with the program operation, a read voltage associated with the read operation, or an erase voltage associated with the erase operation to the word lines WL . The driver 420 includes a word line driver 421, a select line driver 422, and a common source line driver 4223.

입출력 회로(430)는 복수의 비트 라인들(BL)을 통하여 메모리 셀 어레이(410)에 연결된다. 입출력 회로(430)는 제어 로직(440)의 제어에 응답하여 동작한다. 입출력 회로(430)는 복수의 비트 라인들(BL)을 선택하도록 구현된다.The input / output circuit 430 is connected to the memory cell array 410 through a plurality of bit lines BL. The input / output circuit 430 operates in response to control of the control logic 440. The input / output circuit 430 is implemented to select a plurality of bit lines BL.

실시 예에 있어서, 입출력 회로(430)는 외부로부터 데이터(DATA)를 입력받고, 입력된 데이터(DATA)를 랜덤화시켜 메모리 셀 어레이(410)에 저장한다. 입출력 회로(430)는 메모리 셀 어레이(410)로부터 데이터(DATA)를 읽고, 읽혀진 데이터(DATA)를 디랜덤화하거나 바이패스시켜 외부에 전송한다.In the embodiment, the input / output circuit 430 receives data (DATA) from the outside, randomizes the input data (DATA), and stores the randomized data (DATA) in the memory cell array 410. The input / output circuit 430 reads data (DATA) from the memory cell array 410 and di-randomizes or bypasses the read data (DATA).

또한, 입출력 회로(430)는 메모리 셀 어레이(410)의 제 1 저장 영역으로부터 데이터를 읽고, 읽혀진 데이터를 메모리 셀 어레이(410)의 제 2 저장 영역에 저장할 수 있다. 실시 예에 있어서, 입출력 회로(430)는 카피-백(cop열 back) 동작을 수행하도록 구현된다.The input / output circuit 430 may read data from the first storage area of the memory cell array 410 and store the read data in the second storage area of the memory cell array 410. In an embodiment, the input / output circuit 430 is implemented to perform a copy-back operation.

실시 예에 있어서, 입출력 회로(430)는, 페이지 버퍼(혹은 페이지 레지스터), 열 선택 회로, 데이터 버퍼 등과 같이 잘 알려진 구성 요소들을 포함한다. 다른 실시 예에 있어서, 입출력 회로(430)는 감지 증폭기, 쓰기 드라이버, 열 선택 회로, 데이터 버퍼 등과 같이 잘 알려진 구성 요소들을 포함할 수 있다.In an embodiment, the input / output circuit 430 includes well known components such as a page buffer (or page register), a column select circuit, a data buffer, and the like. In another embodiment, the input / output circuit 430 may include well known components such as a sense amplifier, a write driver, a column select circuit, a data buffer, and the like.

제어 로직(440)은 비휘발성 메모리 장치(400)의 제반 동작을 제어하도록 구현된다. 제어 로직(440)은 외부로부터 전송되는 제어 신호들(CTRL)에 응답하여 동작한다.The control logic 440 is implemented to control all operations of the non-volatile memory device 400. The control logic 440 operates in response to externally transmitted control signals CTRL.

한편, 수직형 반도체 메모리 장치에 대한 자세한 것은, 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 공개 번호 US 2009-0306583, US 2010-0078701, US 2010-0117141, US 2010-0140685, US 2010-02135527, US 2010-0224929, US 2010-0315875, US 2010-0322000, US 2011-0013458, US 2011-0018036에서 설명될 것이다.The details of the vertical type semiconductor memory device are disclosed in U.S. Publication Nos. US 2009-0306583, US 2010-0078701, US 2010-0117141, US 2010-0140685, US 2010-02135527, US 2010-0224929, US 2010-0315875, US 2010-0322000, US 2011-0013458, US 2011-0018036.

도 17은 도 16에 도시된 메모리 블록들 중 어느 하나의 메모리 블록(BLKi)에 대한 등가 회로를 보여주는 회로도이다. 도 16 및 도 17를 참조하면, 제 1 비트 라인(BL1) 및 공통 소스 라인(CSL) 사이에 버티컬 스트링들(NS11~NS31)이 존재한다.제 1 비트 라인(BL1)은 제 3 방향으로 신장된 도전 물질에 대응한다. 제 2 비트 라인(BL2) 및 공통 소스 라인(CSL) 사이에 버티컬 스트링들(NS12, NS22, NS32)이 존재한다. 제 2 비트 라인(BL2)은 제 3 방향으로 신장된 도전 물질에 대응한다. 제 3 비트 라인(BL3) 및 공통 소스 라인(CSL) 사이에, 버티컬 스트링들(NS13, NS23, NS33)이 존재한다. 제 3 비트 라인(BL3)은 제 3 방향으로 신장된 도전 물질에 대응한다.17 is a circuit diagram showing an equivalent circuit for any one of the memory blocks BLKi shown in Fig. 16 and 17, there are vertical strings NS11 to NS31 between the first bit line BL1 and the common source line CSL. The first bit line BL1 is extended in the third direction Lt; / RTI &gt; There are vertical strings NS12, NS22, and NS32 between the second bit line BL2 and the common source line CSL. And the second bit line BL2 corresponds to the conductive material extending in the third direction. Between the third bit line BL3 and the common source line CSL, the vertical strings NS13, NS23 and NS33 exist. And the third bit line BL3 corresponds to the conductive material extending in the third direction.

각 버티컬 스트링(NS)의 스트링 선택 트랜지스터(SST)는 대응하는 비트 라인(BL)과 연결된다. 각 버티컬 스트링(NS)의 접지 선택 트랜지스터(GST)는 공통 소스 라인(CSL)과 연결된다. 각 버티컬 스트링(NS)의 스트링 선택 트랜지스터(SST) 및 접지 선택 트랜지스터(GST) 사이에 메모리 셀들(MC)이 존재한다.The string selection transistor SST of each vertical string NS is connected to the corresponding bit line BL. The ground selection transistor GST of each vertical string NS is connected to the common source line CSL. The memory cells MC are present between the string selection transistor SST and the ground selection transistor GST of each vertical string NS.

아래에서는, 행 및 열 단위로 버티컬 스트링들(NS)을 정의한다. 하나의 비트 라인에 공통으로 연결된 버티컬 스트링들(NS)은 하나의 열을 형성한다. 실시 예에 있어서, 제 1 비트 라인(BL1)에 연결된 버티컬 스트링들(NS11~NS31)은 제 1 열에 대응한다. 제 2 비트 라인(BL2)에 연결된 버티컬 스트링들(NS12~NS32)은 제 2 열에 대응한다. 제 3 비트 라인(BL3)에 연결된 버티컬 스트링들(NS13~NS33)은 제 3 열에 대응한다.In the following, vertical strings NS are defined in units of rows and columns. Vertical strings NS connected in common to one bit line form one column. In the embodiment, the vertical strings NS11 to NS31 connected to the first bit line BL1 correspond to the first column. The vertical strings NS12 to NS32 connected to the second bit line BL2 correspond to the second column. The vertical strings NS13 to NS33 connected to the third bit line BL3 correspond to the third column.

하나의 스트링 선택 라인(SSL)에 연결되는 버티컬 스트링들(NS)은 하나의 행을 형성한다. 실시 예에 있어서, 제 1 스트링 선택 라인(SSL1)에 연결된 버티컬 스트링들(NS11~NS13)은 제 1 행을 형성한다. 제 2 스트링 선택 라인(SSL2)에 연결된 버티컬 스트링들(NS21~NS23)은 제 2 행을 형성한다. 제 3 스트링 선택 라인(SSL3)에 연결된 버티컬 스트링들(NS31~NS33)은 제 3 행을 형성한다.Vertical strings NS connected to one string selection line SSL form one row. In the embodiment, the vertical strings NS11 to NS13 connected to the first string selection line SSL1 form a first row. And the vertical strings NS21 to NS23 connected to the second string selection line SSL2 form the second row. The vertical strings NS31 to NS33 connected to the third string selection line SSL3 form the third row.

각 버티컬 스트링(NS)에서, 높이가 정의된다. 실시 예에 있어서, 각 버티컬 스트링(NS)에서, 접지 선택 트랜지스터(GST)에 인접한 메모리 셀(MC1)의 높이는 1이다. 각 버티컬 스트링(NS)에서, 스트링 선택 트랜지스터(SST)에 인접할수록 메모리 셀의 높이는 증가한다. 각 버티컬 스트링(NS)에서, 스트링 선택 트랜지스터(SST)에 인접한 메모리 셀(MC7)의 높이는 7이다.In each vertical string NS, a height is defined. In the embodiment, in each vertical string NS, the height of the memory cell MC1 adjacent to the ground selection transistor GST is one. In each vertical string NS, the height of the memory cell increases as the string selection transistor SST is adjacent to the string selection transistor SST. In each vertical string NS, the height of the memory cell MC7 adjacent to the string selection transistor SST is seven.

동일한 행의 버티컬 스트링들(NS)은 스트링 선택 라인(SSL)을 공유한다. 상이한 행의 버티컬 스트링들(NS)은 상이한 스트링 선택 라인(SSL)에 연결된다. 동일한 행의 버티컬 스트링들(NS)의 동일한 높이의 메모리 셀들은 워드 라인을 공유한다. 동일한 높이에서, 상이한 행의 버티컬 스트링들(NS)의 워드 라인들(WL)은 공통으로 연결된다. 실시 예에 있어서, 워드 라인들(WL)은 제 1 방향으로 신장되는 도전 물질들이 인가되는 층에서 공통으로 연결될 수 있다. 실시 예에 있어서, 제 1 방향으로 신장되는 도전 물질들은 콘택을 통해 상부 층에 연결될 수 있다. 상부 층에서 제 1 방향으로 신장되는 도전 물질들이 공통으로 연결될 수 있다.Vertical strings NS in the same row share a string selection line (SSL). Vertical strings NS of different rows are connected to different string select lines SSL. The memory cells at the same height of the vertical strings NS in the same row share the word lines. At the same height, the word lines WL of the vertical strings NS of the different rows are connected in common. In an embodiment, the word lines WL may be connected in common in a layer to which conductive materials extending in a first direction are applied. In an embodiment, the conductive materials extending in the first direction may be connected to the upper layer through the contacts. The conductive materials extending in the first direction in the upper layer may be connected in common.

동일한 행의 버티컬 스트링들(NS)은 접지 선택 라인(GSL)을 공유한다. 상이한 행의 버티컬 스트링들(NS)은 상이한 접지 선택 라인들(GSL)에 연결된다.Vertical strings NS in the same row share the ground selection line GSL. Vertical strings NS of different rows are connected to different ground selection lines GSL.

공통 소스 라인(CSL)은 버티컬 스트링들(NS)에 공통으로 연결된다. 실시 예에 있어서, 기판 상의 활성 영역에서, 제 1 내지 제 4 도핑 영역들이 연결될 수 있다. 실시 예에 있어서, 제 1 내지 제 4 도핑 영역들은 콘택을 통해 상부 층에 연결될 수 있다. 상부 층에서 제 1 내지 제 4 도핑 영역들이 공통으로 연결될 수 있다.The common source line CSL is connected in common to the vertical strings NS. In an embodiment, in the active region on the substrate, the first through fourth doped regions may be connected. In an embodiment, the first through fourth doped regions may be connected to the upper layer through a contact. In the upper layer, the first to fourth doped regions may be connected in common.

도 17에 도시된 바와 같이, 동일 깊이의 워드 라인들(WL)은 공통으로 연결된다. 따라서, 특정 워드 라인(WL)이 선택될 때, 특정 워드 라인(WL)에 연결된 모든 버티컬 스트링들(NS)이 선택된다. 상이한 행의 버티컬 스트링들(NS)은 상이한 스트링 선택 라인(SSL)에 연결된다. 따라서, 스트링 선택 라인들(SSL1~SSL3)을 선택함으로써, 동일 워드 라인(WL)에 연결된 버티컬 스트링들(NS) 중 비선택 행의 버티컬 스트링들(NS)이 비트 라인들(BL1~BL3)로부터 분리될 수 있다. 즉, 스트링 선택 라인들(SSL1~SSL3)을 선택함으로써, 버티컬 스트링들(NS)의 행이 선택될 수 있다. 그리고, 비트 라인들(BL1~BL3)을 선택함으로써, 선택 행의 버티컬 스트링들(NS)이 열 단위로 선택될 수 있다.As shown in Fig. 17, the word lines WL having the same depth are connected in common. Thus, when a specific word line WL is selected, all the vertical strings NS connected to a specific word line WL are selected. Vertical strings NS of different rows are connected to different string select lines SSL. Therefore, by selecting the string selection lines SSL1 to SSL3, the vertical strings NS of the unselected rows among the vertical strings NS connected to the same word line WL are selected from the bit lines BL1 to BL3 Can be separated. That is, by selecting the string selection lines SSL1 to SSL3, a row of vertical strings NS can be selected. Then, by selecting the bit lines BL1 to BL3, the vertical strings NS of the selected row can be selected in units of columns.

도 1 내지 도 17에서 감지 증폭 회로는 비휘발성 메모리 장치에서 이용된다고 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 감지 증폭 회로가 반드시 비휘발성 메모리 장치에만 이용된다고 한정할 필요는 없다는 것은 당업자에 알려질 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 감지 증폭 회로는 휘발성 메모리 장치에도 적용가능하다.1 to 17, the sense amplifier circuit is described as being used in a non-volatile memory device. However, it will be understood by those skilled in the art that it is not necessary to limit the sense amplification circuit according to the embodiment of the present invention to be used only for a nonvolatile memory device. The sense amplifier circuit according to the embodiment of the present invention is also applicable to a volatile memory device.

도 18 내지 도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 다양한 응용 예들을 보여준다.18 to 25 show various applications of the nonvolatile memory device according to the embodiment of the present invention.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 보여주는 블록도이다. 도 18을 참조하면, 메모리 시스템(1000)은 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 메모리 제어기(1200)를 포함한다.18 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with an embodiment of the present invention. 18, the memory system 1000 includes a non-volatile memory device 1100 and a memory controller 1200. The non-

비휘발성 메모리 장치(1100)는, 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100), 도 14에 도시된 비휘발성 메모리 장치(200), 도 15에 도시된 비휘발성 메모리 장치(300) 및 도 16에 도시된 비휘발성 메모리 장치(400) 중 어느 하나와 동일한 구성 혹은 동작(기능)으로 구현된다.The non-volatile memory device 1100 includes the non-volatile memory device 100 shown in Fig. 1, the non-volatile memory device 200 shown in Fig. 14, the non-volatile memory device 300 shown in Fig. 15, Volatile memory device 400 shown in FIG. 4A.

메모리 제어기(1200)는 적어도 하나의 중앙처리장치(1210), 버퍼 메모리(1220), 에러정정회로(1230), 롬(1240), 호스트 인터페이스(1250) 및 메모리 인터페이스(1260)를 포함한다. 본 발명의 메모리 시스템(1000)은 PPN(Perfect Page New)에 적용가능하다.The memory controller 1200 includes at least one central processing unit 1210, a buffer memory 1220, an error correction circuit 1230, a ROM 1240, a host interface 1250, and a memory interface 1260. The memory system 1000 of the present invention is applicable to PPN (Perfect Page New).

한편, 메모리 시스템에 대한 좀더 자세한 것은 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 공개 번호 US 2010-0082890에서 설명될 것이다.A more detailed description of the memory system will be described in U.S. Publication No. US 2010-0082890, filed by Samsung Electronics and incorporated by reference.

도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 카드에 대한 블록도이다. 도 19을 참조하면, 메모리 카드(2000)는 적어도 하나의 플래시 메모리 장치(2100), 버퍼 메모리 장치(2200) 및 그것들을 제어하는 메모리 제어기(2300)를 포함한다.19 is a block diagram of a memory card according to an embodiment of the present invention. 19, memory card 2000 includes at least one flash memory device 2100, a buffer memory device 2200, and a memory controller 2300 that controls them.

플래시 메모리 장치(2100)는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100), 도 14에 도시된 비휘발성 메모리 장치(200), 도 15에 도시된 비휘발성 메모리 장치(300) 및 도 16에 도시된 비휘발성 메모리 장치(400) 중 어느 하나와 동일한 구성 혹은 동작(기능)으로 구현된다.The flash memory device 2100 includes the nonvolatile memory device 100 shown in Figure 1, the nonvolatile memory device 200 shown in Figure 14, the nonvolatile memory device 300 shown in Figure 15, (Non-volatile memory device 400).

버퍼 메모리 장치(2200)는 메모리 카드(2000)의 동작 중 생성되는 데이터를 임시로 저장하기 위한 장치이다. 버퍼 메모리 장치(2200)는 디램 혹은 에스램 등으로 구현될 수 있다.The buffer memory device 2200 is a device for temporarily storing data generated during operation of the memory card 2000. The buffer memory device 2200 may be implemented as a DRAM or an SRAM.

메모리 제어기(2300)는 호스트 및 플래시 메모리(2100)에 사이에 연결된다. 호스트로부터의 요청에 응답하여, 메모리 제어기(2300)는 플래시 메모리 장치(2100)를 억세스한다.The memory controller 2300 is connected between the host and the flash memory 2100. In response to a request from the host, the memory controller 2300 accesses the flash memory device 2100.

메모리 제어기(2300)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서(2310), 호스트 인터페이스(2320), 및 플래시 인터페이스(2330)를 포함한다.The memory controller 2300 includes at least one microprocessor 2310, a host interface 2320, and a flash interface 2330.

마이크로 프로세서(2310)는 펌웨어(firmware)를 동작하도록 구현된다. 호스트 인터페이스(2320)는 호스트와 플래시 인터페이스(2330) 사이에 데이터 교환을 수행하기 위한 카드(예를 들어, MMC) 프로토콜을 통해 호스트와 인터페이싱한다.The microprocessor 2310 is implemented to operate firmware. The host interface 2320 interfaces with the host via a card (e.g., MMC) protocol for exchanging data between the host and the flash interface 2330.

이러한 메모리 카드(2000)는 멀티미디어 카드(Multimedia Card: MMC), 보안 디지털(Security Digital: SD), miniSD, 메모리 스틱(Memory Stick), 스마트미디어(SmartMedia), 트랜스플래시(TransFlash) 카드 등에 적용가능하다.Such a memory card 2000 can be applied to a multimedia card (MMC), a security digital (SD), a miniSD, a memory stick, a SmartMedia, a TransFlash card, .

한편, 메모리 카드(2000)에 대한 좀더 자세한 것은 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 공개 번호 US 2010-0306583에서 설명될 것이다.A more detailed description of the memory card 2000 will be described in U.S. Publication No. US 2010-0306583, filed by Samsung Electronics and incorporated by reference.

도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 모비낸드에 대한 블록도이다. 도 20을 참조하면, 모비낸드(3000)는 낸드 플래시 메모리 장치(3100) 및 제어기(3200)를 포함할 수 있다. 모비낸드(3000)는 MMC 4.4(다른 말로, eMMC) 규격을 지원한다.20 is a block diagram of a Moving NAND according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 20, a Moving NAND 3000 may include a NAND flash memory device 3100 and a controller 3200. MOBYNAND (3000) supports MMC 4.4 (in other words, eMMC) specification.

낸드 플래시 메모리 장치(3100)는 단품의 낸드 플래시 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서 단품의 낸드 플래시 메모리 장치들이 하나의 패키지(예를 들어, FBGA, Fine-pitch Ball Grid Array)에 적층될 수 있다 단품의 낸드 플래시 메모리 장치는, 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100), 도 14에 도시된 비휘발성 메모리 장치(200), 도 15에 도시된 비휘발성 메모리 장치(300) 및 도 16에 도시된 비휘발성 메모리 장치(400) 중 어느 하나와 동일한 구성 혹은 동작(기능)으로 구현된다.The NAND flash memory device 3100 may include single NAND flash memory devices. In the embodiment, single NAND flash memory devices may be stacked in one package (for example, FBGA, Fine-pitch Ball Grid Array). The single NAND flash memory device may be a nonvolatile memory device The nonvolatile memory device 300 shown in FIG. 15 and the nonvolatile memory device 400 shown in FIG. 16 have the same configuration or operation as the nonvolatile memory device 100 shown in FIG. 14, the nonvolatile memory device 200 shown in FIG. 14, (Function).

제어기(3200)는 적어도 하나의 제어기 코어(3210), 호스트 인터페이스(3220) 및 낸드 인터페이스(3230)를 포함한다. 제어기 코어(3210)는 모비낸드(3000)의 전반적인 동작을 제어한다. 호스트 인터페이스(3220)는 제어기(3210)와 호스트의 MMC(Multi Media Card) 인터페이싱을 수행한다. 낸드 인터페이스(3230)는 낸드 플래시 메모리 장치(3100)와 제어기(3200)의 인터페이싱을 수행한다.The controller 3200 includes at least one controller core 3210, a host interface 3220, and a NAND interface 3230. The controller core 3210 controls the overall operation of the mobile NAND 3000. The host interface 3220 performs MMC (Multi Media Card) interfacing with the controller 3210 and the host. The NAND interface 3230 performs the interfacing of the NAND flash memory device 3100 and the controller 3200.

모비낸드(3000)는 호스트로부터 전원전압들(Vcc, Vccq)을 인가받는다. 여기서, 전원전압(Vcc: 3.3V)은 낸드 플래시 메모리 장치(3100) 및 낸드 인터페이스(3230)에 공급되고, 전원전압(Vccq: 1.8V/3.3V)은 제어기(3200)에 공급된다.The mobile NAND 3000 receives the power supply voltages Vcc and Vccq from the host. Here, the power supply voltage Vcc (3.3V) is supplied to the NAND flash memory device 3100 and the NAND interface 3230, and the power supply voltage Vccq (1.8V / 3.3V) is supplied to the controller 3200.

본 발명의 실시 예에 따른 모비낸드(3000)는 대용량의 데이터를 저장하는 데 유리할 뿐 아니라, 향상된 읽기 동작 특성을 갖는다. 본 발명에 따른 모비낸드(3000)는 소형 및 저전력이 요구되는 모바일 제품(예를 들어, 갤럭시S, 아이폰 등)에 응용 가능하다.The Moving NAND 3000 according to the embodiment of the present invention is advantageous not only for storing a large amount of data, but also has improved read operation characteristics. The MOBYNAND 3000 according to the present invention can be applied to mobile products (for example, Galaxy S, iPhone, etc.) which require small size and low power.

한편, 본 발명은 솔리드 스테이트 드라이버(Solid State Drive: 이하, 'SSD'라고 함)에 적용가능하다.Meanwhile, the present invention is applicable to a solid state drive (SSD).

도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 SSD에 대한 블록도이다. 도 21을 참조하면, SSD(4000)는 복수의 플래시 메모리 장치들(4100) 및 SSD 제어기(4200)를 포함한다.21 is a block diagram of an SSD according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 21, the SSD 4000 includes a plurality of flash memory devices 4100 and an SSD controller 4200.

플래시 메모리 장치들(4100) 각각은, 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100), 도 14에 도시된 비휘발성 메모리 장치(200), 도 15에 도시된 비휘발성 메모리 장치(300) 및 도 16에 도시된 비휘발성 메모리 장치(400) 중 어느 하나와 동일한 구성 혹은 동작(기능)으로 구현된다.Each of the flash memory devices 4100 includes a nonvolatile memory device 100 shown in Figure 1, a nonvolatile memory device 200 shown in Figure 14, a nonvolatile memory device 300 shown in Figure 15, Volatile memory device 400 shown in FIGS. 16A and 16B.

SSD 제어기(4200)는 복수의 플래시 메모리 장치들(4100)을 제어한다. SSD 제어기(4200)는 적어도 하나의 중앙처리장치(4210), 호스트 인터페이스(4220), 버퍼(4230), 및 플래시 인터페이스(4240)를 포함한다.The SSD controller 4200 controls the plurality of flash memory devices 4100. The SSD controller 4200 includes at least one central processing unit 4210, a host interface 4220, a buffer 4230, and a flash interface 4240.

호스트 인터페이스(4220)는 중앙처리장치(4210)의 제어에 따라 호스트와 ATA 프로토콜 방식으로 데이터를 교환한다. 여기서 호스트 인터페이스(4220)는 SATA(Serial Advanced Technology Attachment) 인터페이스, PATA(Parallel Advanced Technology Attachment) 인터페이스, ESATA(External SATA) 인터페이스 등 중에서 어느 하나이다. 호스트 인터페이스(4220)를 통해 호스트로부터 입력되는 데이터나 호스트로 전송되어야 할 데이터는 중앙처리장치(4210)의 제어에 따라 CPU 버스를 경유하지 않고 캐시 버퍼(4230)를 통해 전송된다.The host interface 4220 exchanges data with the host in an ATA protocol manner under the control of the central processing unit 4210. Here, the host interface 4220 is any one of a SATA (Serial Advanced Technology Attachment) interface, a PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) interface, and an ESATA (External SATA) interface. Data input from the host via the host interface 4220 or data to be transmitted to the host is transmitted through the cache buffer 4230 without passing through the CPU bus under the control of the central processing unit 4210. [

버퍼(4230)는 외부와 플래시 메모리 장치들(4100) 간의 이동 데이터를 임시로 저장한다. 또한, 버퍼(4230)는 중앙처리장치(4210)에 의해서 운용될 프로그램을 저장하는 데에도 이용된다. 버퍼(4230)는 디램(DRAM) 혹은 에스램(SRAM)으로 구현될 수 있다. 도 21에서 버퍼(4230)는 SSD 제어기(4200) 내부에 포함되지만, 본 발명이 반드시 여기에 한정될 필요는 없다. 본 발명에 따른 버퍼는 SSD 제어기(4200)의 외부에 포함될 수 있다.The buffer 4230 temporarily stores movement data between the outside and the flash memory devices 4100. The buffer 4230 is also used to store a program to be operated by the central processing unit 4210. [ The buffer 4230 may be implemented as a DRAM (DRAM) or an SRAM (SRAM). In FIG. 21, the buffer 4230 is included in the SSD controller 4200, but the present invention is not necessarily limited thereto. The buffer according to the present invention may be included outside the SSD controller 4200.

플래시 인터페이스(4240)는 저장 장치로 이용되는 플래시 메모리 장치들(4100)과 SSD 제어기(4200) 사이의 인터페이싱을 수행한다. 플래시 인터페이스(4240)는 낸드 플래시 메모리, 원내드(One-NAND) 플래시 메모리, 멀티 레벨 플래시 메모리, 싱글 레벨 플래시 메모리를 지원하도록 구성될 수 있다.Flash interface 4240 performs interfacing between SSD controller 4200 and flash memory devices 4100 used as storage devices. Flash interface 4240 may be configured to support NAND flash memory, One-NAND flash memory, multi-level flash memory, and single-level flash memory.

본 발명에 따른 SSD(4000)는 프로그램 동작시 랜덤 데이터를 저장함으로써, 데이터의 신뢰성을 향상시킨다. 그 결과로써 본 발명의 SSD(4000)는 저장된 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 한편, SSD에 대한 좀더 자세한 것은 삼성전자에서 출원하였으며 참고 문헌으로 결합된 미국 공개 번호 US 2010-0082890에서 설명될 것이다.The SSD 4000 according to the present invention improves the reliability of data by storing random data during a program operation. As a result, the SSD 4000 of the present invention can improve the reliability of stored data. A more detailed description of SSDs will be given in US patent application Ser. No. 2010-0082890, filed by Samsung Electronics and incorporated by reference.

도 22은 도 21에 도시된 SSD(4000)를 갖는 컴퓨팅 시스템에 대한 블록도이다. 도 22를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(5000)은, 적어도 하나의 중앙처리장치(5100), 롬(5200), 램(5300), 입출력 장치(5400), 및 적어도 하나의 SSD(5500)를 포함한다.22 is a block diagram of a computing system having the SSD 4000 shown in FIG. 22, the computing system 5000 includes at least one central processing unit 5100, a ROM 5200, a RAM 5300, an input / output unit 5400, and at least one SSD 5500 .

적어도 하나의 중앙처리장치(5100)는 시스템 버스에 연결된다. 롬(5200)은 컴퓨팅 시스템(5000)을 동작하는데 필요한 데이터가 저장된다. 이러한 데이터에는 개시 명령 시퀀스, 혹은 기본적인 입/출력 동작 시스템(예를 들어, BIOS) 시퀀스 등이다. 램(5300)은 중앙처리장치(5100)가 실행될 때 생성되는 데이터가 임시로 저장된다.At least one central processing unit 5100 is coupled to the system bus. The ROM 5200 stores data necessary for operating the computing system 5000. Such data may include a start command sequence, or a basic input / output operation system (e.g., BIOS) sequence. The RAM 5300 temporarily stores data generated when the central processing unit 5100 is executed.

입출력 장치(5400)는, 실시 예에 있어서, 키보드, 포인팅 장치(마우스), 모니터, 모뎀, 등이 입출력 장치 인터페이스를 통하여 시스템 버스에 연결된다.In the embodiment, the input / output device 5400 is connected to the system bus through an input / output device interface, such as a keyboard, a pointing device (mouse), a monitor, a modem, and the like.

SSD(5500)는 읽기 가능한 저장 장치로써, 도 21에 도시된 SSD(4000)와 동일하게 구현된다.The SSD 5500 is a readable storage device and is implemented in the same manner as the SSD 4000 shown in FIG.

도 23은 도 21에 도시된 SSD(4000)를 갖는 전자기기에 대한 블록도이다. 도 23을 참조하면, 전자기기(6000)는, 적어도 하나의 프로세서(6100), 롬(6200), 램(6300), 호스트 인터페이스(6400), 및 적어도 하나의 SSD(6500)을 포함한다.23 is a block diagram of an electronic apparatus having the SSD 4000 shown in FIG. Referring to Figure 23, the electronic device 6000 includes at least one processor 6100, a ROM 6200, a RAM 6300, a host interface 6400, and at least one SSD 6500.

적어도 하나의 프로세서(6100)는 펌웨어 코드 혹은 임의의 코드를 실행하기 위하여 램(6300)을 억세스한다. 또한, 프로세서(6100)는 개시 명령 시퀀스 혹은 기본 입출력 동작 시스템 시퀀스들과 같은 고정 명령 시퀀스들을 실행하기 위하여 롬(6200)에 억세스한다. 플래시 인터페이스(6400)는 전자기기(6000)와 SSD(6500) 사이의 인터페이싱을 수행한다.At least one processor 6100 accesses the RAM 6300 to execute firmware code or any code. In addition, the processor 6100 accesses the ROM 6200 to execute fixed instruction sequences, such as an initiation instruction sequence or basic input / output operation system sequences. The flash interface 6400 performs interfacing between the electronic device 6000 and the SSD 6500.

SSD(6500)는 전자기기(6000)에 착탈이 가능할 수 있다. SSD(6500)는, 도 21에 도시된 SSD(4000)와 동일하게 구현된다.The SSD 6500 can be attached to or detached from the electronic device 6000. The SSD 6500 is implemented in the same manner as the SSD 4000 shown in FIG.

본 발명의 전자기기(6000)는 셀룰러 폰, 개인 디지털 보조기(Personal Digital Assistants: PDAs), 디지털 카메라, 캠코더, 및 휴대용 오디오 재생장치(예를 들어, MP3), PMP 등이 될 수 있다.The electronic device 6000 of the present invention may be a cellular phone, a personal digital assistants (PDAs), a digital camera, a camcorder, and a portable audio player (e.g., MP3), a PMP, or the like.

도 24는 도 21에 도시된 SSD(4000)를 이용하는 서버 시스템에 대한 블록도이다. 도 24를 참조하면, 서버 시스템(7000)은 서버(7100), 및 서버(7100)를 동작하는 데 필요한 데이터를 저장하는 적어도 하나의 SSD(7200)를 포함한다. 여기서 SSD(7200)는, 도 21에 도시된 SSD(4000)와 동일한 구성 및 동일한 동작으로 구현된다.24 is a block diagram of a server system using the SSD 4000 shown in FIG. Referring to FIG. 24, the server system 7000 includes a server 7100 and at least one SSD 7200 that stores data necessary to operate the server 7100. As shown in FIG. Here, the SSD 7200 is implemented in the same configuration and the same operation as the SSD 4000 shown in FIG.

서버(7100)는 응용 통신 모듈(7110), 데이터 처리 모듈(7120), 업그레이드 모듈(7130), 스케줄링 센터(7140), 로컬 리소스 모듈(7150), 및 리페어 정보 모듈(7160)을 포함한다.The server 7100 includes an application communication module 7110, a data processing module 7120, an upgrade module 7130, a scheduling center 7140, a local resource module 7150, and a repair information module 7160.

응용 통신 모듈(7110)은 서버(7100)와 네트워크에 연결된 컴퓨팅 시스템과 통신하거나 혹은 서버(7100)와 SSD(7200)이 통신하도록 구현된다. 응용 통신 모듈(7110)은 사용자 인터페이스를 통하여 인가된 데이터 혹은 정보를 데이터 처리 모듈(7120)로 전송한다.Application communication module 7110 is configured to communicate with server 7100 and a computing system connected to the network or to communicate with server 7100 and SSD 7200. The application communication module 7110 transmits the applied data or information to the data processing module 7120 through the user interface.

데이터 처리 모듈(7120)은 로컬 리소스 모듈(7150)에 링크된다. 여기서 로컬 리소스 모듈(7150)은 서버(7100)에 입력된 데이터 혹은 정보를 근거로 하여 사용자에게 리페어 숍들(repair shops)/딜러들(dealers)/기술적인 정보의 목록을 인가한다.Data processing module 7120 is linked to local resource module 7150. [ Where the local resource module 7150 applies a list of repair shops / dealers / technical information to the user based on the data or information entered into the server 7100.

업그레이드 모듈(7130)은 데이터 처리 모듈(7120)과 인터페이싱 한다. 업그레이드 모듈(7130)은 SSD(7200)로부터 전송된 데이터 혹은 정보를 근거로 하여 펌웨어, 리셋 코드, 진단 시스템 업그레이드 혹은 다른 정보들을 전자기기(appliance)에 업그레이드한다.The upgrade module 7130 interfaces with the data processing module 7120. The upgrade module 7130 upgrades the firmware, the reset code, the diagnostic system upgrade, or other information to the appliance based on the data or information transmitted from the SSD 7200.

스케쥴링 센터(7140)는 서버(7100)에 입력된 데이터 혹은 정보를 근거로 하여 사용자에게 실시간의 옵션을 허용한다.The scheduling center 7140 allows the user a real-time option based on the data or information input to the server 7100. [

리페어 정보 모듈(7160)은 데이터 처리 모듈(7120)과 인터페이싱한다. 리페어 정보 모듈(7160)은 사용자에게 리페어 관련 정보(예를 들어, 오디오, 비디오, 혹은 문서 파일)를 인가하는데 이용된다. 데이터 처리 모듈(7120)은 SSD(7200)으로부터 전송된 정보를 근거로 하여 관련된 정보를 패키징한다. 그 뒤, 이러한 정보는 SSD(7200)에 전송되거나 혹은 사용자에게 디스플레이된다.The repair information module 7160 interfaces with the data processing module 7120. Repair information module 7160 is used to apply repair related information (e.g., audio, video, or document file) to the user. The data processing module 7120 packages related information based on information transmitted from the SSD 7200. This information is then transmitted to the SSD 7200 or displayed to the user.

본 발명에 따른 비휘발성 메모리 장치는 태블릿(tablet) 제품(예를 들어, 갤럭시탭, 아이패드 등)에도 적용가능하다.The non-volatile memory device according to the present invention is also applicable to tablet products (e.g., Galaxy Tab, iPad, etc.).

도 25는 본 발명에 따른 휴대용 전자 장치(8000)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 25를 참조하면, 휴대용 전자 장치(8000)는 일반적으로 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능 매체(8020), 처리 시스템(8040), 입출력 서브시스템(8060), 무선 주파수 회로(8080) 및 오디오 회로(8100)를 포함한다. 각 구성요소들 적어도 하나의 통신 버스 혹은 신호선(8030)으로 연결될 수 있다.25 is an exemplary illustration of a portable electronic device 8000 according to the present invention. 25, a portable electronic device 8000 generally includes at least one computer readable medium 8020, a processing system 8040, an input / output subsystem 8060, a radio frequency circuit 8080 and an audio circuit 8100 ). Each component can be connected to at least one communication bus or signal line 8030.

휴대용 전자 장치(8000)는, 한정되지 않는 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer), 태블릿 컴퓨터, 이동 전화, 미디어 플레이어, PDA(personal digital assistant) 등과 이들 아이템 중 둘 이상의 조합을 포함하는 임의의 휴대용 전자 장치일 수 있다. 여기서 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능 매체(8020)는 도 1에 도시된 비휘발성 메모리 장치(100)를 적어도 하나 포함한다. 한편, 휴대용 전자 장치(8000)에 대한 좀더 자세한 것은 참고 문헌으로 결합된 미국 등록 번호 US 7,509,588에서 설명될 것이다.The portable electronic device 8000 may be any portable electronic device including, but not limited to, a handheld computer, a tablet computer, a mobile phone, a media player, a personal digital assistant (PDA), and the like, . Wherein at least one computer readable medium 8020 includes at least one nonvolatile memory device 100 shown in FIG. A more detailed description of the portable electronic device (8000), on the other hand, will be described in U.S. Registration No. US 7,509,588, incorporated by reference.

본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템 혹은 저장 장치는 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장 될 수 있다. 실시 예에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템 혹은 저장 장치는 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP), 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.The memory system or storage device according to embodiments of the present invention may be implemented using various types of packages. In an embodiment, a memory system or storage device according to an embodiment of the present invention may include a package on package (PoP), ball grid arrays (BGAs), chip scale packages (CSPs), plastic leaded chip carriers -Line Package (PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, COB, Ceramic Dual In-Line Package, Plastic Metric Quad Flat Pack (MQFP), Thin Quad Flatpack (TQFP) (SIP), Multi-Chip Package (MCP), Wafer-level Fabricated Package (WFP), Small Outline (SOIC), Shrink Small Outline Package (SSOP), Thin Small Outline , A Wafer-Level Processed Stack Package (WSP), and the like.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the claims of the following.

100, 200, 300, 400: 비휘발성 메모리 장치
110: 메모리 셀 어레이
120: 페이지 버퍼 회로
130: 열 선택 회로
135: 등가 회로
140: 감지 증폭 회로
150, 350: 입출력 버퍼
351: 싱글-엔디드 입출력 버퍼
352: 디퍼런셜 입출력 버퍼
DL: 데이터 라인들
DLref: 기준 데이터 라인들
LA: 래치 어드레스들
YA: 열 어드레스들
PS: 프리차지 신호
DSS: 데이터 감지 신호
CLAT: 페이지 버퍼 래치
141: 프리차지기
142: 전류 패스 발생기
143: 차동 감지 증폭기
OPU0~OPU7: 출력 회로
100, 200, 300, 400: Nonvolatile memory device
110: memory cell array
120: page buffer circuit
130: Thermal select circuit
135: equivalent circuit
140: sense amplifier circuit
150, 350: I / O buffer
351: Single-ended input / output buffer
352: Differential input / output buffer
DL: Data lines
DLref: Reference data lines
LA: Latch addresses
YA: column address
PS: precharge signal
DSS: data detection signal
CLAT: Page buffer latch
141: Free car
142: current path generator
143: Differential Sense Amplifier
OPU0 to OPU7: Output circuit

Claims (44)

메모리 셀들로부터 읽어온 데이터를 래치하는 페이지 버퍼 래치들;
상기 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 래치 어드레스들에 응답하여 입력받는 서브 데이터 라인들;
상기 서브 데이터 라인들과 연결되는 데이터 라인;
감지 동작에서 전류 패스가 형성되는 기준 데이터 라인; 및
상기 감지 동작에서 상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인의 전압 차이를 감지하고, 상기 전압 차이의 결과에 대응하는 데이터를 출력하는 감지 증폭 회로를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
Page buffer latches for latching data read from memory cells;
Sub data lines receiving voltages corresponding to the latched data in response to latch addresses;
A data line connected to the sub data lines;
A reference data line in which a current path is formed in the sensing operation; And
And a sense amplifier circuit for sensing a voltage difference between the reference data line and the data line in the sensing operation and outputting data corresponding to a result of the voltage difference.
제 1 항에 있어서,
상기 서브 데이터 라인들을 열 어드레스들에 응답하여 상기 데이터 라인에 순차적으로 연결하는 열 선택 회로를 더 포함하고,
상기 열 선택 회로는, 상기 열 어드레스들에 응답하여 상기 서브 데이터 라인들의 각각을 상기 데이터 라인에 연결시키는 열 선택 트랜지스터들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
The method according to claim 1,
And a column selection circuit for sequentially connecting the sub data lines to the data lines in response to column addresses,
Wherein the column selection circuit comprises column select transistors for coupling each of the sub data lines to the data line in response to the column addresses.
삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 기준 데이터 라인은 상기 데이터 라인의 부하에 대응하는 부하 소자를 갖는 비휘발성 메모리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the reference data line has a load element corresponding to a load of the data line.
제 1 항에 있어서,
상기 감지 증폭 회로는,
상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인을 프리차지시키는 프리차지기;
상기 기준 데이터 라인 및 상기 데이터 라인이 프리차지된 후에 상기 기준 데이터 라인에 상기 전류 패스를 형성시키는 전류 패스 발생기; 및
상기 기준 데이터 라인과 상기 데이터 라인의 전압 차이를 감지하는 차동 감지 증폭기를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sense amplification circuit comprises:
A precharger for precharging the reference data line and the data line;
A current path generator for forming the current path on the reference data line after the reference data line and the data line are precharged; And
And a differential sense amplifier for sensing a voltage difference between the reference data line and the data line.
삭제delete 삭제delete 제 5 항에 있어서,
상기 전류 패스 발생기는 상기 감지 동작에서 상기 기준 데이터 라인의 전압을 가변시키는 비휘발성 메모리 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the current path generator varies the voltage of the reference data line in the sensing operation.
제 8 항에 있어서,
상기 전류 패스 발생기는 상기 감지 동작에서 상기 기준 데이터 라인의 전압을 하강시키고, 상기 래치된 데이터가 상기 데이터 라인의 전압을 하강시키는 데이터일 때, 상기 기준 데이터 라인의 전압이 하강하는 기울기는 상기 데이터 라인의 전압이 하강하는 기울기보다 작고,
상기 기준 데이터 라인의 전압 변화량은 상기 데이터 라인의 전압 변화량보다 작고,
상기 기준 데이터 라인의 전압 변화량은 감지 동작을 수행하는 시점에 있어서 상기 래치된 데이터에 대응하는 두 전압 값들 사이의 값인 비휘발성 메모리 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the current path generator lowers the voltage of the reference data line in the sensing operation and when the latched data is data that lowers the voltage of the data line, Lt; / RTI &gt; is less than the falling slope,
The voltage change amount of the reference data line is smaller than the voltage change amount of the data line,
Wherein the voltage change amount of the reference data line is a value between two voltage values corresponding to the latched data at the time of performing the sensing operation.
삭제delete 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 전류 패스 발생기는,
트림 코드를 입력받는 게이트를 갖고, 상기 기준 데이터 라인과 패스 노드 사이에 연결된 적어도 하나의 전류 패스 트랜지스터; 및
프리차지 신호의 반전 신호에 응답하여 상기 패스 노드와 접지단을 연결하는 패스 형성 트랜지스터를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the current path generator comprises:
At least one current pass transistor having a gate receiving the trim code, the at least one current pass transistor being connected between the reference data line and the pass node; And
And a path forming transistor for connecting the pass node to the ground node in response to an inverted signal of the precharge signal.
삭제delete 삭제delete 제 5 항에 있어서,
상기 차동 감지 증폭기는,
전원단과 출력 노드 사이에 연결되고, 반전 출력 노드에 연결된 게이트를 갖는 제 1 피모스 트랜지스터;
상기 전원단과 상기 반전 출력 노드 사이에 연결되고, 상기 출력 노드에 연결된 게이트를 갖는 제 2 피모스 트랜지스터;
상기 출력 노드와 바이어스 노드에 연결되고, 상기 반전 출력 노드에 연결된 게이트를 갖는 제 1 엔모스 트랜지스터;
상기 반전 출력 노드와 상기 바이어스 노드에 연결되고, 상기 출력 노드에 연결된 제 2 엔모스 트랜지스터; 및
상기 감지 동작에서 상기 바이어스 노드와 접지단을 연결시키는 제 3 엔모스 트랜지스터를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
6. The method of claim 5,
The differential sense amplifier includes:
A first PMOS transistor connected between the power supply terminal and the output node and having a gate connected to the inverted output node;
A second PMOS transistor connected between the power supply terminal and the inverting output node and having a gate connected to the output node;
A first NMOS transistor coupled to the output node and a bias node, the first NMOS transistor having a gate coupled to the inverted output node;
A second NMOS transistor connected to the inverting output node and the bias node and connected to the output node; And
And a third NMOS transistor for connecting the bias node and the ground terminal in the sensing operation.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 메모리 셀들의 데이터를 대응하는 비트라인들을 통하여 래치하는 단계;
상기 래치된 데이터에 대응하는 전압들을 데이터 라인으로 전송하는 단계; 및
상기 데이터 라인과 기준 데이터 라인 사이의 전압 차이를 감지하는 단계를 포함하고,
상기 감지하는 단계는, 상기 기준 데이터 라인에 전류 패스를 형성하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 데이터 출력 방법.
Latching data of the memory cells through corresponding bit lines;
Transmitting voltages corresponding to the latched data to a data line; And
Sensing a voltage difference between the data line and a reference data line,
Wherein the sensing comprises forming a current path in the reference data line. &Lt; Desc / Clms Page number 21 &gt;
제 28 항에 있어서,
상기 메모리 셀들의 데이터를 래치하는 단계는,
상기 비트라인들을 프리차지시키는 단계; 및
상기 프리차지된 비트라인들의 변화를 감지하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 데이터 출력 방법.
29. The method of claim 28,
The step of latching data of the memory cells comprises:
Precharging the bit lines; And
And sensing a change in the precharged bit lines.
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