KR102353421B1 - Three dimensional flash memory for mitigating cell-to cell interference during read operation - Google Patents
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Abstract
판독 동작 시 셀간 간섭을 완화하는 3차원 플래시 메모리 및 그 동작 방법이 개시된다. 일 실시예에 따르면, 3차원 플래시 메모리는, 기판 상 일 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 채널층; 상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및 상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막을 포함하고, 상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들에 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 것을 특징으로 한다.Disclosed are a three-dimensional flash memory for mitigating inter-cell interference during a read operation, and a method of operating the same. According to an embodiment, a three-dimensional flash memory may include at least one channel layer extending in one direction on a substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and a plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers. at least one charge storage layer used as a storage layer, wherein when a read operation is performed on a selected memory cell from among the plurality of memory cells, adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell from among unselected memory cells from among the plurality of memory cells Asymmetric pass voltages are respectively applied to unselected adjacent memory cells.
Description
아래의 실시예들은 3차원 플래시 메모리에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 판독 동작 시 셀간 간섭을 완화하는 3차원 플래시 메모리에 대한 기술이다.The following embodiments relate to a three-dimensional flash memory, and more particularly, a technology for a three-dimensional flash memory for mitigating inter-cell interference during a read operation.
플래시 메모리 소자는 전기적으로 소거가능하며 프로그램 가능한 판독 전용 메모리(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory; EEPROM)로서, 그 메모리는, 예를 들어, 컴퓨터, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 게임 시스템, 메모리 스틱(Memory stick) 등에 공통적으로 이용될 수 있다. 이러한, 플래시 메모리 소자는 F-N 터널링(Fowler-Nordheimtunneling) 또는 열전자 주입(Hot electron injection)에 의해 전기적으로 데이터의 입출력을 제어한다.A flash memory device is an Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), the memory being, for example, a computer, a digital camera, an MP3 player, a game system, a memory stick. ) can be commonly used. Such a flash memory device electrically controls input/output of data by Fowler-Nordheimtunneling or hot electron injection.
구체적으로, 기존의 3차원 플래시 메모리의 어레이를 나타낸 도 1을 참조하면, 3차원 플래시 메모리의 어레이는 공통 소스 라인(CSL), 비트 라인(BL) 및 공통 소스 라인(CSL)과 비트라인(BL) 사이에 배치되는 복수 개의 셀 스트링들(CSTR)을 포함할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 1 showing a conventional three-dimensional flash memory array, the three-dimensional flash memory array includes a common source line CSL, a bit line BL, and a common source line CSL and a bit line BL. ) may include a plurality of cell strings (CSTR) disposed between.
비트 라인들은 2차원적으로 배열되고, 그 각각에는 복수 개의 셀 스트링들(CSTR)이 병렬로 연결된다. 셀 스트링들(CSTR)은 공통 소스 라인(CSL)에 공통으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 비트 라인들과 하나의 공통 소스 라인(CSL) 사이에 복수의 셀 스트링들(CSTR)이 배치될 수 있다. 이 때, 공통 소스 라인들(CSL)은 복수 개일 수 있으며, 복수 개의 공통 소스 라인들(CSL)이 2차원적으로 배열될 수 있다. 여기서, 복수 개의 공통 소스 라인들(CSL)에는 전기적으로 동일한 전압이 인가될 수 있으며, 또는 복수 개의 공통 소스 라인들(CSL) 각각이 전기적으로 제어될 수도 있다.The bit lines are two-dimensionally arranged, and a plurality of cell strings CSTR are connected in parallel to each of the bit lines. The cell strings CSTR may be commonly connected to the common source line CSL. That is, a plurality of cell strings CSTR may be disposed between the plurality of bit lines and one common source line CSL. In this case, there may be a plurality of common source lines CSL, and the plurality of common source lines CSL may be two-dimensionally arranged. Here, the same voltage may be applied to the plurality of common source lines CSL, or each of the plurality of common source lines CSL may be electrically controlled.
셀 스트링들(CSTR) 각각은 공통 소스 라인(CSL)에 접속하는 접지 선택 트랜지스터(GST), 비트라인(BL)에 접속하는 스트링 선택 트랜지스터(SST), 및 접지 및 스트링 선택 트랜지스터들(GST, SST) 사이에 배치되는 복수 개의 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)로 구성될 수 있다. 그리고, 접지 선택 트랜지스터(GST), 스트링 선택 트랜지스터(SST) 및 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)은 직렬로 연결될 수 있다.Each of the cell strings CSTR includes a ground select transistor GST connected to the common source line CSL, a string select transistor SST connected to the bit line BL, and ground and string select transistors GST and SST. ) may be formed of a plurality of memory cell transistors MCT disposed between. In addition, the ground select transistor GST, the string select transistor SST, and the memory cell transistors MCT may be connected in series.
공통 소스 라인(CSL)은 접지 선택 트랜지스터들(GST)의 소스들에 공통으로 연결될 수 있다. 이에 더하여, 공통 소스 라인(CSL)과 비트 라인(BL) 사이에 배치되는, 접지 선택 라인(GSL), 복수 개의 워드라인들(WL0-WL3) 및 복수개의 스트링 선택 라인들(SSL)이 접지 선택 트랜지스터(GST), 메모리 셀 트랜지스터들(MCT) 및 스트링 선택 트랜지스터들(SST)의 전극층들로서 각각 사용될 수 있다. 또한, 메모리 셀 트랜지스터들(MCT) 각각은 메모리 요소(memory element)를 포함한다.The common source line CSL may be commonly connected to sources of the ground select transistors GST. In addition, the ground select line GSL, the plurality of word lines WL0 - WL3 and the plurality of string select lines SSL disposed between the common source line CSL and the bit line BL are ground selectable. It may be used as electrode layers of the transistor GST, the memory cell transistors MCT, and the string select transistors SST, respectively. In addition, each of the memory cell transistors MCT includes a memory element.
한편, 기존의 3차원 플래시 메모리는 소비자가 요구하는 우수한 성능 및 저렴한 가격을 충족시키기 위해, 수직적으로 셀을 적층함으로써, 집적도를 증가시키고 있다.On the other hand, the conventional 3D flash memory increases the degree of integration by vertically stacking cells in order to meet the excellent performance and low price demanded by consumers.
예를 들어, 기존의 3차원 플래시 메모리의 구조를 나타낸 도 2를 참조하면, 기존의 3차원 플래시 메모리는 기판(200) 상에 층간 절연층들(211) 및 수평 구조체들(250)이 교대로 반복적으로 형성된 전극 구조체(215)가 배치되어 제조된다. 층간 절연층들(211) 및 수평 구조체들(250)은 제1 방향으로 연장될 수 있다. 층간 절연층들(211)은 일례로 실리콘 산화막일 수 있으며, 층간 절연층들(211) 중 최하부의 층간 절연층(211a)은 나머지 층간 절연층들(211)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 수평 구조체들(250) 각각은 제1 및 제2 블로킹 절연막들(242, 243) 및 전극층(245)을 포함할 수 있다. 전극 구조체(215)는 복수 개로 제공되며, 복수 개의 전극 구조체들(215)은 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 서로 마주보며 배치될 수 있다. 제1 및 제2 방향은 각각 도 2의 x축 및 y축에 해당할 수 있다. 복수 개의 전극 구조체들(215) 사이에는 이들을 이격시키는 트렌치들(240)이 제1 방향으로 연장될 수 있다. 트렌치들(240)에 의해 노출된 기판(200) 내에는 고농도로 도핑된 불순물 영역들이 형성되어 공통 소스 라인(CSL)이 배치될 수 있다. 도시하지 않았으나, 트렌치들(240)을 채우는 분리 절연막들이 더 배치될 수 있다.For example, referring to FIG. 2 showing the structure of a conventional three-dimensional flash memory, in the conventional three-dimensional flash memory, interlayer
전극 구조체(215)를 관통하는 수직 구조체들(230)이 배치될 수 있다. 일례로, 수직 구조체들(230)은 평면적 관점에서, 제1 및 제2 방향을 따라 정렬되어 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 다른 예로, 수직 구조체들(230)은 제2 방향으로 정렬되되, 제1 방향으로 지그재그 형태로 배치될 수도 있다. 수직 구조체들(230) 각각은 보호막(224), 전하 저장막(225), 터널 절연막(226), 및 채널층(227)을 포함할 수 있다. 일례로, 채널층(227)은 그 내부의 속이 빈 튜브형으로 배치될 수 있으며, 이 경우 채널층(227)의 내부를 채우는 매립막(228)이 더 배치될 수 있다. 채널층(227)의 상부에는 드레인 영역(D)이 배치되고, 드레인 영역(D) 상에 도전 패턴(229)이 형성되어, 비트 라인(BL)과 연결될 수 있다. 비트 라인(BL)은 수평 전극들(250)과 교차하는 방향, 예를 들어 제2 방향으로 연장될 수 있다. 일례로, 제2 방향으로 정렬된 수직 구조체들(230)은 하나의 비트 라인(BL)에 연결될 수 있다.
수평 구조체들(250)에 포함된 제1 및 제2 블로킹 절연막들(242, 243) 및 수직 구조체들(230)에 포함된 전하 저장막(225) 및 터널 절연막(226)은 3차원 플래시 메모리의 정보 저장 요소인 ONO(Oxide-Nitride-Oxide)층으로 정의될 수 있다. 즉, 정보 저장 요소 중 일부는 수직 구조체들(230)에 포함되고, 나머지 일부는 수평 구조체들(250)에 포함될 수 있다. 일례로, 정보 저장 요소 중 전하 저장막(225) 및 터널 절연막(226)은 수직 구조체들(230)에 포함되고, 제1 및 제2 블로킹 절연막들(242, 243)은 수평 구조체들(250)에 포함될 수 있다. 그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고 ONO층으로 정의되는 전하 저장막(225) 및 터널 절연막(226)은, 수직 구조체들(230)에만 포함되도록 구현될 수 있다.The first and second blocking
기판(200) 및 수직 구조체들(230) 사이에 에피택시얼 패턴들(222)이 배치될 수 있다. 에피택시얼 패턴들(222)은 기판(200)과 수직 구조체들(230)을 연결한다. 에피택시얼 패턴들(222)은 적어도 한 층의 수평 구조체들(250)과 접할 수 있다. 즉, 에피택시얼 패턴들(222)은 최하부의 수평 구조체(250a)와 접하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 에피택시얼 패턴들(222)은 복수 개의 층, 예를 들어 두 개의 층의 수평 구조체들(250)과 접하도록 배치될 수도 있다. 한편, 에피택시얼 패턴들(222)이 최하부의 수평 구조체(250a)와 접하도록 배치되는 경우, 최하부의 수평 구조체(250a)는 나머지 수평 구조체들(250)보다 두껍게 배치될 수 있다. 에피택시얼 패턴들(222)에 접하는 최하부의 수평 구조체(250a)는 도 1을 참조하여 기재한 3차원 플래시 메모리의 어레이의 접지 선택 라인(GSL)에 해당할 수 있으며, 수직 구조체들(230)에 접하는 나머지 수평 구조체들(250)은 복수 개의 워드 라인들(WL0-WL3)에 해당할 수 있다.
에피택시얼 패턴들(222) 각각은 리세스된 측벽(222a)을 갖는다. 그에 따라, 에피택시얼 패턴들(222)에 접하는 최하부의 수평 구조체(250a)는 리세스된 측벽(222a)의 프로파일을 따라 배치된다. 즉, 최하부의 수평 구조체(250a)는 에피택시얼 패턴들(222)의 리세스된 측벽(222a)을 따라 안쪽으로 볼록한 형태로 배치될 수 있다.Each of the
이와 같은 구조를 갖는 기존의 3차원 플래시 메모리는, 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작 시 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압(Vread)에 의한 간섭 현상으로, 선택된 메모리 셀의 문턱 전압(Vth)이 영향을 받는 문제점이 발생될 수 있다.In the conventional 3D flash memory having such a structure, the threshold voltage of the selected memory cell is an interference phenomenon due to the pass voltage V read applied to the upper and lower non-selected adjacent memory cells during a read operation on the selected memory cell. (V th ) may be affected.
이에, 셀간 간섭으로 인한 문제점을 해결하기 위한 기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for a technique for solving a problem caused by inter-cell interference.
일 실시예들은 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작 시 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압에 의한 셀간 간섭 현상을 완화하기 위하여, 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압들을 비선택된 인접 메모리 셀들에 각각 인가하는 3차원 플래시 메모리 및 그 동작 방법을 제안한다.In some embodiments, in order to mitigate inter-cell interference caused by a pass voltage applied to an unselected adjacent memory cell adjacent to upper and lower portions during a read operation for a selected memory cell, a read operation may be performed on a selected memory cell among a plurality of memory cells. At this time, pass voltages different from the pass voltages applied to the remaining unselected memory cells except for the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell among the unselected memory cells of the plurality of memory cells are applied to the unselected adjacent memory cells, respectively. A three-dimensional flash memory to be applied and an operating method thereof are proposed.
일측에 따르면, 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들에 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 3차원 플래시 메모리 및 그 동작 방법이 제안된다.According to one side, when a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, asymmetric pass voltages are applied to the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected one of the unselected memory cells from the plurality of memory cells, respectively. A three-dimensional flash memory to be applied and a method for operating the same are proposed.
다른 일측에 따르면, 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 3차원 플래시 메모리 및 그 동작 방법이 제안된다.According to another aspect, when a read operation is performed on a selected memory cell from among the plurality of memory cells, the remaining unselected memory excluding unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell from among the unselected memory cells from among the plurality of memory cells A three-dimensional flash memory and an operating method thereof are proposed in which a pass voltage having a value different from a pass voltage applied to the cells is symmetrically applied to unselected adjacent memory cells, respectively.
일 실시예에 따르면, 3차원 플래시 메모리는, 기판 상 일 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 채널층; 상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및 상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막을 포함하고, 상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들에 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment, a three-dimensional flash memory may include at least one channel layer extending in one direction on a substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and a plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers. at least one charge storage layer used as a storage layer, wherein when a read operation is performed on a selected memory cell from among the plurality of memory cells, adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell from among unselected memory cells from among the plurality of memory cells Asymmetric pass voltages are respectively applied to unselected adjacent memory cells.
일측에 따르면, 상기 3차원 플래시 메모리는, 상기 비선택된 메모리 셀들 중 상기 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하고, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one side, the 3D flash memory may apply a pass voltage having a higher value than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells. It may be characterized in that it is applied to one unselected adjacent memory cell, and a pass voltage lower than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied to the other unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells. have.
다른 일측에 따르면, 상기 3차원 플래시 메모리는, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키거나, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the three-dimensional flash memory is configured to reduce an electric field in the one unselected adjacent memory cell or to alleviate a decrease in mobility in the one unselected adjacent memory cell, A pass voltage having a higher value than a pass voltage applied to the remaining memory cells may be applied to any one of the unselected adjacent memory cells.
또 다른 일측에 따르면, 상기 3차원 플래시 메모리는, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압이 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가됨에 따른 상기 채널층 표면에서의 전자 농도 증가분을 보상하기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, in the 3D flash memory, when a pass voltage of a higher value than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied to the one unselected adjacent memory cell, the surface of the channel layer In order to compensate for the increase in electron concentration, a pass voltage lower than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells may be applied to the remaining unselected adjacent memory cells.
또 다른 일측에 따르면, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압 및 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압의 값은, 상기 선택된 메모리 셀 및 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 상기 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the values of the pass voltage applied to the one unselected adjacent memory cell and the pass voltage applied to the other unselected adjacent memory cell are the values of each of the selected memory cell and the unselected adjacent memory cells. It may be determined based on a threshold voltage of the selected memory cell according to a program state.
다른 일 실시예에 따르면, 3차원 플래시 메모리는, 기판 상 일 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 채널층; 상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및 상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막을 포함하고, 상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment, a three-dimensional flash memory may include at least one channel layer extending in one direction on a substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and a plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers. at least one charge storage layer used as a storage layer, wherein when a read operation is performed on a selected memory cell from among the plurality of memory cells, adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell from among unselected memory cells from among the plurality of memory cells A pass voltage different from a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells except for the unselected adjacent memory cells is symmetrically applied to the unselected adjacent memory cells, respectively.
일측에 따르면, 상기 3차원 플래시 메모리는, 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키는 동시에 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one side, in the 3D flash memory, an electric field in any one of the unselected adjacent memory cells is lowered while mobility in the other unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells is lowered. In order to alleviate this, a pass voltage having a higher value than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells may be symmetrically applied to the unselected adjacent memory cells, respectively.
다른 일측에 따르면, 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가되는 패스 전압의 값은, 상기 선택된 메모리 셀 및 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 상기 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another embodiment, the pass voltage values symmetrically applied to the unselected adjacent memory cells are based on a threshold voltage of the selected memory cell according to a program state of the selected memory cell and each of the unselected adjacent memory cells. It may be characterized in that it is determined.
일 실시예에 따르면, 기판 상 일 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 채널층; 상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및 상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막을 포함하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법은, 상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들에 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 단계; 및 상기 선택된 메모리 셀에 검증 전압을 인가하는 단계를 포함한다.According to an embodiment, at least one channel layer extending in one direction on the substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and a plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers. In the read operation method of a three-dimensional flash memory including at least one charge storage layer used as a storage, when a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, the memory cells unselected from the plurality of memory cells are applying asymmetric pass voltages to non-selected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell, respectively; and applying a verification voltage to the selected memory cell.
일측에 따르면, 상기 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 단계는, 상기 비선택된 메모리 셀들 중 상기 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계; 및 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the applying each of the asymmetric pass voltages may include applying a pass voltage having a higher value than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells among the unselected memory cells. applying to an unselected adjacent memory cell among adjacent memory cells; and applying a pass voltage lower than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the remaining unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells.
다른 일측에 따르면, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계는, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키거나, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the step of applying a pass voltage having a higher value than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the one unselected adjacent memory cell may include an electric field in the one unselected adjacent memory cell. In order to decrease the value of the memory cell or to alleviate a decrease in mobility in the one unselected adjacent memory cell, a pass voltage having a higher value than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied to the one unselected adjacent memory cell. It may be characterized in that it is a step of applying to.
또 다른 일측에 따르면, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계는, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압이 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가됨에 따른 상기 채널층 표면에서의 전자 농도 증가분을 보상하기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the applying a pass voltage lower than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the remaining unselected adjacent memory cells may include a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells. In order to compensate for an increase in electron concentration on the surface of the channel layer as the pass voltage of a value is applied to the one unselected adjacent memory cell, a pass voltage having a lower value than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied. It may be characterized in that the step of applying to the remaining non-selected adjacent memory cells.
또 다른 일측에 따르면, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압 및 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압의 값은, 상기 선택된 메모리 셀 및 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 상기 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the values of the pass voltage applied to the one unselected adjacent memory cell and the pass voltage applied to the other unselected adjacent memory cell are the values of each of the selected memory cell and the unselected adjacent memory cells. It may be determined based on a threshold voltage of the selected memory cell according to a program state.
다른 일 실시예에 따르면, 기판 상 일 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 채널층; 상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및 상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막을 포함하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법은, 상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 단계; 및 상기 선택된 메모리 셀에 검증 전압을 인가하는 단계를 포함한다.According to another embodiment, at least one channel layer extending in one direction on the substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and a plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers. In the read operation method of a three-dimensional flash memory including at least one charge storage layer used as a storage, when a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, the memory cells unselected from the plurality of memory cells are symmetrically applying a pass voltage different from a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell to the unselected adjacent memory cells, respectively; and applying a verification voltage to the selected memory cell.
일측에 따르면, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 단계는, 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키는 동시에 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.According to one side, the step of symmetrically applying a pass voltage having a value different from the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the unselected adjacent memory cells may include: In order to reduce the electric field in the adjacent memory cells and at the same time alleviate the deterioration of mobility in the remaining unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells, a pass voltage having a higher value than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied. It may be characterized in that the step of symmetrically applying each of the non-selected adjacent memory cells.
일 실시예들은 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압들을 비선택된 인접 메모리 셀들에 각각 인가함으로써, 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작 시 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압에 의한 셀간 간섭 현상을 완화하는 3차원 플래시 메모리 및 그 동작 방법을 제안할 수 있다.According to example embodiments, when a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell from among the unselected memory cells are selected from among the plurality of memory cells. Inter-cell interference caused by the pass voltage applied to the upper and lower adjacent unselected adjacent memory cells during a read operation on the selected memory cell is alleviated by applying pass voltages different from the pass voltage applied to each of the unselected adjacent memory cells. A three-dimensional flash memory and an operating method thereof can be proposed.
일측에 따르면, 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들에 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 3차원 플래시 메모리 및 그 동작 방법이 제안될 수 있다.According to one side, when a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, asymmetric pass voltages are applied to the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected one of the unselected memory cells from the plurality of memory cells, respectively. A three-dimensional flash memory to be applied and a method of operating the same may be proposed.
다른 일측에 따르면, 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 3차원 플래시 메모리 및 그 동작 방법이 제안될 수 있다.According to another aspect, when a read operation is performed on a selected memory cell from among the plurality of memory cells, the remaining unselected memory excluding unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell from among the unselected memory cells from among the plurality of memory cells A three-dimensional flash memory and an operating method thereof for symmetrically applying a pass voltage different from a pass voltage applied to the cells to unselected adjacent memory cells, respectively, may be proposed.
도 1은 기존의 3차원 플래시 메모리의 어레이를 나타낸 간략 회로도이다.
도 2는 기존의 3차원 플래시 메모리의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작을 설명하기 위한 Y-Z 단면도이다.
도 4a 내지 4c는 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6은 다른 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법을 나타낸 플로우 차트이다.1 is a simplified circuit diagram illustrating an array of a conventional three-dimensional flash memory.
2 is a perspective view showing the structure of a conventional three-dimensional flash memory.
3 is a YZ cross-sectional view illustrating a read operation of a 3D flash memory according to an exemplary embodiment.
4A to 4C are graphs for explaining a read operation of a 3D flash memory according to an exemplary embodiment.
5 is a flowchart illustrating a method of reading a 3D flash memory according to an exemplary embodiment.
6 is a flowchart illustrating a method of reading a 3D flash memory according to another exemplary embodiment.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the examples. Also, like reference numerals in each figure denote like members.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms used in this specification are terms used to properly express the preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 3은 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작을 설명하기 위한 Y-Z 단면도이고, 도 4a 내지 4c는 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작을 설명하기 위한 그래프이다.3 is a Y-Z cross-sectional view illustrating a read operation of a 3D flash memory according to an exemplary embodiment, and FIGS. 4A to 4C are graphs illustrating a read operation of the 3D flash memory according to an exemplary embodiment.
도 3 및 4a 내지 4c를 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리(300)는, 적어도 하나의 채널층(310), 복수의 전극층들(320) 및 적어도 하나의 전하 저장막(330)을 포함할 수 있다.3 and 4A to 4C , the
적어도 하나의 채널층(310)은 기판(미도시) 상 일 방향(예컨대, 도 2에서의 Z축 방향)으로 연장 형성된다. 이 때, 적어도 하나의 채널층(310)은 단결정질 실리콘(Single crystal silicon) 또는 다결정 실리콘(Poly-silicon)으로 형성될 수 있으며, 기판(미도시)을 시드로 이용하는 선택적 에피택셜 성장 공정 또는 상전이 에피택셜 공정 등으로 형성될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 채널층(310)은 내부가 빈 튜브 형태로 형성되어 내부에 매립막(미도시)을 더 포함할 수도 있다.At least one
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 적어도 하나의 채널층(310)의 상부에는 드레인 라인(미도시)이 연결될 수 있다.Also, although not shown in the drawings, a drain line (not shown) may be connected to the upper portion of the at least one
복수의 전극층들(320)은, 적어도 하나의 채널층(310)에 대해 수직 방향으로 적층되며, 일 방향과 직교하는 다른 방향(예컨대, 도 2에서의 Y축 방향)으로 연장 형성된다. 복수의 전극층들(320)은 적어도 하나의 전하 저장막(330)이 구현하는 복수의 메모리 셀들(331, 332, 333, 334, 335)로 전압을 인가할 수 있도록 텅스텐, 티타늄, 탄탈륨 등의 도전성 물질로 형성될 수 있다.The plurality of
여기서, 복수의 전극층들(320) 사이에는, 복수의 절연층들(미도시)이 개재될 수 있다. 복수의 절연층들 각각은 절연 물질(일례로, Al2O3, HfO2, TiO2, La2O5, BaZrO3, Ta2O5, ZrO2, Gd2O3 또는 Y2O3와 같은 절연 물질)로 형성될 수 있다.Here, a plurality of insulating layers (not shown) may be interposed between the plurality of electrode layers 320 . Each of the plurality of insulating layers is formed of an insulating material (eg, Al 2 O 3 , HfO 2 , TiO 2 , La 2 O 5 , BaZrO 3 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , Gd 2 O 3 or Y 2 O 3 and the same insulating material).
적어도 하나의 전하 저장막(330)은 적어도 하나의 채널층(#10)을 둘러싸며 적어도 하나의 채널층(310)과 복수의 전극층들(320) 사이에 일 방향(예컨대, 도 2에서의 Z축 방향)으로 개재된 채, 복수의 전극층들(320)과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들(331, 332, 333, 334, 335)을 구현하여 데이터 저장소로 사용된다. 이하, 데이터 저장소로 사용된다는 것은, 복수의 메모리 셀들(331, 332, 333, 334, 335)을 각각 구성하는 적어도 하나의 전하 저장막(330)의 영역들 각각이 전하를 포집, 저장하는 것으로 이진 데이터의 값을 나타내는 것을 의미한다.The at least one
예를 들어, 적어도 하나의 전하 저장막(330)은 ONO(Oxide-Nitride-Oxide)의 구조로 형성될 수 있으며, 이하 적어도 하나의 전하 저장막(330)이 수직 요소만을 포함하는 것으로 설명되나, 이에 제한되거나 한정되지 않고 복수의 전극층들(320)의 상하부를 덮는 수평 요소도 더 포함할 수 있다.For example, the at least one
이러한 구조를 갖는 3차원 플래시 메모리(300)에서는, 선택된 메모리 셀(333)에 대한 판독 동작 시, 비선택된 메모리 셀들(331, 332, 334, 335) 중 선택된 메모리 셀(333)의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압들(Vread1, Vread2)에 의한 간섭 현상으로 선택된 메모리 셀의 문턱 전압(Vth)이 영향을 받는 문제점이 발생될 수 있다. 이하, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 패스 전압들(Vread1, Vread2)이 인가된다는 것은, 복수의 전극층들(320) 중 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 대응하는 전극층들에 각각 패스 전압들(Vread1, Vread2)이 인가되는 것을 의미한다.In the three-
따라서, 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리(300)는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압들에 의한 간섭 현상을 해결하기 위하여, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압들의 값을 조절하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the
보다 상세하게, 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리(300)는 복수의 메모리 셀들(331, 332, 333, 334, 335) 중 선택된 메모리 셀(333)에 대한 판독 동작을 수행할 때, 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)과 상이한 값의 패스 전압들(Vread1, Vread2)을 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가함으로써, 선택된 메모리 셀(333)의 하부에 위치하는 비선택된 인접 메모리 셀(332)에서의 전기장을 저하시키거나, 선택된 메모리 셀(333)의 하부에 위치하는 비선택된 인접 메모리 셀(333)에서의 이동성 저하를 완화시켜, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)로부터의 간섭 현상을 해결할 수 있다.In more detail, the
이 때, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압들(Vread1, Vread2)은, 비대칭적이거나 대칭적일 수 있다. 이하, 패스 전압들(Vread1, Vread2)이 비대칭적이라는 것은, 선택된 메모리 셀(333)의 하부에 위치하는 비선택된 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)과 선택된 메모리 셀(333)의 상부에 위치하는 비선택된 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)이 서로 상이한 값을 갖는 것을 의미하며, 패스 전압들(Vread1, Vread2)이 대칭적이라는 것은, 선택된 메모리 셀(333)의 하부에 위치하는 비선택된 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)과 선택된 메모리 셀(333)의 상부에 위치하는 비선택된 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)이 동일한 값을 갖는 것을 의미한다. In this case, the pass voltages V read1 and V read2 respectively applied to the unselected
먼저, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압들(Vread1, Vread2)이 비대칭적인 경우(선택된 메모리 셀(333)에 대한 판독 동작을 수행할 때, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 비대칭적인 패스 전압들(Vread1, Vread2)을 각각 인가하는 경우)를 설명하면, 3차원 플래시 메모리(300)는, 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값의 패스 전압(Vread1, Vread2)을 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하고, 비선택된 나머지 메모리 셀들(332, 334)에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가할 수 있다. First, when pass voltages V read1 and V read2 applied to the unselected
이 때, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압들(Vread1, Vread2)은, 선택된 메모리 셀(333) 및 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 각각의 프로그램 상태에 따른 선택된 메모리 셀(333)의 문턱 전압에 기초하여 결정될 수 있다.In this case, the pass voltages V read1 and V read2 applied to the unselected
예를 들어, 아래의 표 1과 같이 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)이 소거 상태이고 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)이 프로그램 상태인 경우(패턴 B, F), 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에서의 전기장으로 인한 간섭이 선택된 메모리 셀(333)에 크게 발생될 수 있기 때문에, 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)의 값은 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에서의 전기장을 저하시키기 위하여, 도 4a와 같이 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값(410)으로 결정될 수 있다. 또한, 예시처럼 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값의 패스 전압(Vread1)이 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가됨에 따른 채널층 표면에서의 전자 농도 증가분을 보상하기 위하여, 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)은 도 4a와 같이 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 낮은 값(420)으로 결정될 수 있다.For example, as shown in Table 1 below, when the unselected upper
다른 예를 들면, 위의 표 1과 같이 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)이 프로그램 상태이고 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)이 소거 상태인 경우(패턴 C, G), 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에서의 이동성 저하로 인한 간섭이 선택된 메모리 셀(333)에 크게 발생될 수 있기 때문에, 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)의 값은 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 도 4b와 같이 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값(430)으로 결정될 수 있다. 또한, 예시처럼 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값의 패스 전압(Vread2)이 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가됨에 따른 채널층 표면에서의 전자 농도 증가분을 보상하기 위하여, 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)은 도 4b와 같이 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 낮은 값(440)으로 결정될 수 있다.As another example, as shown in Table 1 above, when the unselected upper
설명된 예시들은 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값의 패스 전압(Vread1, Vread2)을 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하고, 비선택된 나머지 메모리 셀들(332, 334)에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 방식(비대칭 인가 방식)으로 일반화됨으로써, 위의 표 1에서의 패턴 A, E의 경우까지 적용 가능하게 될 수 있어, 결국, 비대칭 인가 방식은 패턴 A, B, C, E, G, F에 모두 적용 가능하게 될 수 있다.In the examples described above, any one of the unselected
또한, 설명된 예시들에서 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 높은 값의 패스 전압과 패스 전압(Vread3)의 차이 및 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압과 패스 전압(Vread3)의 차이인, △V는 패스 전압(Vread3) 대비 1.5V의 값인 것으로 실험적으로 결정될 수 있다. 이에, 통상의 패스 전압(Vread3)이 6V인 것을 감안하면, 도 4a에서 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)의 값은 7.5V이고, 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)의 값은 4.5V일 수 있다. 마찬가지로, 도 4b에서 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)의 값은 4.5V이고, 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)의 값은 7.5V일 수 있다 In addition, in the described examples, the difference between the high value of the pass voltage and the pass voltage V read3 applied to any one of the unselected
다음으로, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압들(Vread1, Vread2)이 대칭적인 경우(선택된 메모리 셀(333)에 대한 판독 동작을 수행할 때, 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)과 상이한 값의 패스 전압(Vread1=Vread2)을 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 대칭적으로 각각 인가하는 경우)를 설명하면, 3차원 플래시 메모리(300)는, 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값의 패스 전압(Vread1)을 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 중 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가하고, 마찬가지로 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값의 패스 전압(Vread2)을 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가할 수 있다. Next, when the pass voltages V read1 and V read2 respectively applied to the unselected
여기서, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 대칭적으로 인가되는 패스 전압(Vread1, Vread2)은, 선택된 메모리 셀(333) 및 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334) 각각의 프로그램 상태에 따른 선택된 메모리 셀(333)의 문턱 전압에 기초하여 결정될 수 있다.Here, the pass voltages V read1 , V read2 symmetrically applied to the unselected
예를 들어, 위의 표 1과 같이 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334) 및 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332) 모두가 프로그램 상태인 경우, 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에서의 전기장으로 인한 간섭이 선택된 메모리 셀(333)에 크게 발생되는 동시에 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에서의 이동성 저하로 인한 간섭이 선택된 메모리 셀(333)에 크게 발생될 수 있기 때문에, 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)의 값 및 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)의 값 모두는, 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에서의 전기장을 저하시키는 동시에 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 도 4c와 같이 비선택된 나머지 메모리 셀들(331, 335)에 인가되는 패스 전압(Vread3)보다 높은 값(450)으로 각각 결정될 수 있다.For example, as shown in Table 1 above, when both the unselected upper
이에, 설명된 예시는 위의 표 1에서의 패턴 D, H의 경우에 적용 가능할 수 있으며, 비선택된 인접 메모리 셀들(332, 334)에 각각 인가되는 패스 전압(Vread1, Vread2)과 패스 전압(Vread3)의 차이인, △V는 패스 전압(Vread3) 대비 1.5V의 값인 것으로 실험적으로 결정될 수 있다. 이에, 통상의 패스 전압(Vread3)이 6V인 것을 감안하면, 도 4c에서 비선택된 하부 인접 메모리 셀(332)에 인가되는 패스 전압(Vread1)의 값 및 비선택된 상부 인접 메모리 셀(334)에 인가되는 패스 전압(Vread2)의 값은 동일하게 7.5V 일 수 있다.Accordingly, the described example may be applicable to the patterns D and H in Table 1 above, and the pass voltages V read1 and V read2 and pass voltages respectively applied to the unselected
도 5는 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 이하, 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법의 수행 주체는, 도 3 내지 4c를 참조하여 설명된 구조의 3차원 플래시 메모리일 수 있다.5 is a flowchart illustrating a method of reading a 3D flash memory according to an exemplary embodiment. Hereinafter, a subject performing the method of reading a 3D flash memory according to an exemplary embodiment may be a 3D flash memory having the structure described with reference to FIGS. 3 to 4C .
단계(S510)에서 3차원 플래시 메모리는, 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들에 비대칭적인 패스 전압을 각각 인가할 수 있다.In operation S510 , when the 3D flash memory performs a read operation on the selected memory cell among the plurality of memory cells, the unselected adjacent memory cells adjacent to the upper and lower portions of the selected one of the unselected memory cells from the plurality of memory cells Asymmetric pass voltages may be applied to the .
보다 상세하게, 단계(S510)에서 3차원 플래시 메모리는, 비선택된 메모리 셀들 중 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가한 뒤, 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 인접 메모리 셀에 인가할 수 있다.More specifically, in operation S510 , the 3D flash memory applies a pass voltage higher than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells. After being applied to any one of the unselected adjacent memory cells, a pass voltage lower than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells may be applied to the remaining adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells.
여기서, 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 것은, 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키거나 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위한 것일 수 있다. 또한, 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 나머지 인접 메모리 셀에 인가하는 것은, 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압이 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가됨에 따른 채널층 표면에서의 전자 농도 증가분을 보상하기 위한 것일 수 있다.Here, applying a pass voltage higher than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to any one of the unselected adjacent memory cells may reduce the electric field in any one of the unselected adjacent memory cells or cause any one of them. This may be to mitigate mobility degradation in unselected adjacent memory cells. In addition, when a pass voltage having a lower value than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied to the remaining adjacent memory cells, a pass voltage having a higher value than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is determined by any one of the unselected memory cells. This may be for compensating for an increase in the electron concentration on the surface of the channel layer that is applied to the adjacent memory cell.
이와 같이 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압 및 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압의 값은, 선택된 메모리 셀 및 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정될 수 있다.As described above, the values of the pass voltage applied to any one unselected adjacent memory cell and the pass voltage applied to the other unselected adjacent memory cells are the values of the selected memory cell according to the program state of each of the selected memory cell and the unselected adjacent memory cells. It may be determined based on the threshold voltage.
그 후, 단계(S520)에서 3차원 플래시 메모리는, 선택된 메모리 셀에 검증 전압(Vverify)을 인가할 수 있다.Thereafter, in operation S520 , the 3D flash memory may apply a verification voltage V verify to the selected memory cell.
도 6은 다른 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 이하, 다른 일 실시예에 따른 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법의 수행 주체는, 도 3 내지 4c를 참조하여 설명된 구조의 3차원 플래시 메모리일 수 있다.6 is a flowchart illustrating a method of reading a 3D flash memory according to another exemplary embodiment. Hereinafter, a subject performing a method of reading a 3D flash memory according to another exemplary embodiment may be a 3D flash memory having the structure described with reference to FIGS. 3 to 4C .
단계(S610)에서 3차원 플래시 메모리는, 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가할 수 있다.In operation S610 , when the 3D flash memory performs a read operation on the selected memory cell among the plurality of memory cells, the unselected adjacent memory cell adjacent to the upper and lower portions of the selected one of the unselected memory cells from the plurality of memory cells A pass voltage having a value different from a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells excluding ? may be symmetrically applied to each of the unselected adjacent memory cells.
보다 상세하게, 단계(S610)에서 3차원 플래시 메모리는, 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키는 동시에 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가할 수 있다.In more detail, in operation S610, the 3D flash memory lowers the electric field in any one of the unselected adjacent memory cells while reducing the electric field in the other unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells. In order to alleviate the deterioration of mobility, a pass voltage higher than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells may be symmetrically applied to each of the unselected adjacent memory cells.
이와 같이 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀 및 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 각각 인가되는 패스 전압의 값은, 선택된 메모리 셀 및 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정될 수 있다.As described above, the pass voltage values respectively applied to one unselected adjacent memory cell and the other unselected adjacent memory cells are based on the threshold voltage of the selected memory cell according to the program state of each of the selected memory cell and the unselected adjacent memory cells. can be determined by
그 후, 단계(S620)에서 3차원 플래시 메모리는, 선택된 메모리 셀에 검증 전압(Vverify)을 인가할 수 있다.Thereafter, in operation S620 , the 3D flash memory may apply a verification voltage V verify to the selected memory cell.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (15)
상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및
상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막
을 포함하고,
상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 전압에 의한 셀간 간섭 현상을 완화하기 위하여, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에만 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리.at least one channel layer extending in one direction on the substrate;
a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and
A plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers while surrounding the at least one channel layer and interposed between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers in the one direction to store a data storage at least one charge storage film used as
including,
When a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, in order to alleviate an inter-cell interference phenomenon due to a voltage applied to an unselected adjacent memory cell adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell, in the plurality of memory cells A three-dimensional flash memory, characterized in that each of the asymmetric pass voltages is applied only to the unselected adjacent memory cells among the unselected memory cells.
상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및
상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막
을 포함하고,
상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하고, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리.at least one channel layer extending in one direction on the substrate;
a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and
A plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers while surrounding the at least one channel layer and interposed between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers in the one direction to store a data storage at least one charge storage film used as
including,
When a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell among the unselected memory cells of the plurality of memory cells A pass voltage having a higher value than the applied pass voltage is applied to any one of the unselected adjacent memory cells, and a pass voltage lower than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied to the ratio 3D flash memory, characterized in that the application is applied to the remaining non-selected adjacent memory cells among the selected adjacent memory cells.
상기 3차원 플래시 메모리는,
상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키거나, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리.3. The method of claim 2,
The three-dimensional flash memory,
In order to reduce an electric field in the one unselected adjacent memory cell or to alleviate a decrease in mobility in the one unselected adjacent memory cell, a pass voltage higher than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied. A three-dimensional flash memory, characterized in that the pass voltage is applied to any one of the non-selected adjacent memory cells.
상기 3차원 플래시 메모리는,
상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압이 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가됨에 따른 상기 채널층 표면에서의 전자 농도 증가분을 보상하기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리.3. The method of claim 2,
The three-dimensional flash memory,
In order to compensate for an increase in electron concentration on the surface of the channel layer when a pass voltage having a higher value than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied to the one unselected adjacent memory cell, the remaining unselected memory and applying a pass voltage lower than a pass voltage applied to the cells to the remaining unselected adjacent memory cells.
상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압 및 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압의 값은,
상기 선택된 메모리 셀 및 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 상기 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리.3. The method of claim 2,
Values of the pass voltage applied to the one unselected adjacent memory cell and the pass voltage applied to the remaining unselected adjacent memory cell are:
and the 3D flash memory is determined based on a threshold voltage of the selected memory cell according to a program state of each of the selected memory cell and the non-selected adjacent memory cells.
상기 적어도 하나의 채널층에 대해 수직 방향으로 적층되는 복수의 전극층들; 및
상기 적어도 하나의 채널층을 둘러싸며 상기 적어도 하나의 채널층과 상기 복수의 전극층들 사이에 상기 일 방향으로 개재된 채, 상기 복수의 전극층들과 맞닿는 영역들로 복수의 메모리 셀들을 구현하여 데이터 저장소로 사용되는 적어도 하나의 전하 저장막
을 포함하고,
상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키는 동시에 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리.at least one channel layer extending in one direction on the substrate;
a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and
A plurality of memory cells are implemented in regions in contact with the plurality of electrode layers while surrounding the at least one channel layer and interposed between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers in the one direction to store a data storage at least one charge storage film used as
including,
When a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, an electric field in any one of the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell in the plurality of memory cells is applied. In order to reduce the degradation of the memory cells and to alleviate mobility deterioration in the remaining unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells, a pass voltage having a higher value than the pass voltage applied to the remaining unselected adjacent memory cells is applied to the unselected adjacent memory cells. A three-dimensional flash memory, characterized in that each is applied symmetrically.
상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가되는 패스 전압의 값은,
상기 선택된 메모리 셀 및 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 상기 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리.8. The method of claim 7,
A value of a pass voltage applied symmetrically to each of the unselected adjacent memory cells is,
and the 3D flash memory is determined based on a threshold voltage of the selected memory cell according to a program state of each of the selected memory cell and the non-selected adjacent memory cells.
상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 전압에 의한 셀간 간섭 현상을 완화하기 위하여, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에만 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 단계; 및
상기 선택된 메모리 셀에 검증 전압을 인가하는 단계
를 포함하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법.at least one channel layer extending in one direction on the substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and in regions in contact with the plurality of electrode layers to implement data A read operation method of a three-dimensional flash memory including at least one charge storage film used as a storage, the method comprising:
When a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, in order to alleviate an inter-cell interference phenomenon due to a voltage applied to an unselected adjacent memory cell adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell, in the plurality of memory cells applying asymmetric pass voltages to only the unselected adjacent memory cells among the unselected memory cells, respectively; and
applying a verification voltage to the selected memory cell;
A 3D flash memory read operation method comprising a.
상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들에 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 단계; 및
상기 선택된 메모리 셀에 검증 전압을 인가하는 단계
를 포함하고,
상기 비대칭적인 패스 전압들을 각각 인가하는 단계는,
상기 비선택된 메모리 셀들 중 상기 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계; 및
상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계
를 포함하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법.at least one channel layer extending in one direction on the substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and in regions in contact with the plurality of electrode layers to implement data A read operation method of a three-dimensional flash memory including at least one charge storage film used as a storage, the method comprising:
When a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, asymmetric pass voltages are respectively applied to the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell among the unselected memory cells of the plurality of memory cells to do; and
applying a verification voltage to the selected memory cell;
including,
Applying each of the asymmetric pass voltages comprises:
applying a pass voltage higher than a pass voltage applied to the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells among the unselected memory cells to one of the unselected adjacent memory cells ; and
applying a pass voltage lower than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the remaining unselected adjacent memory cells among the unselected adjacent memory cells;
A 3D flash memory read operation method comprising a.
상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계는,
상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키거나, 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계인 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법.11. The method of claim 10,
The step of applying a pass voltage having a higher value than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the one unselected adjacent memory cell includes:
In order to reduce an electric field in the one unselected adjacent memory cell or to alleviate a decrease in mobility in the one unselected adjacent memory cell, a pass voltage higher than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied. and applying a pass voltage to the one unselected adjacent memory cell.
상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계는,
상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압이 상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가됨에 따른 상기 채널층 표면에서의 전자 농도 증가분을 보상하기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 낮은 값의 패스 전압을 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가하는 단계인 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법.11. The method of claim 10,
The step of applying a pass voltage lower than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the remaining unselected adjacent memory cells may include:
In order to compensate for an increase in electron concentration on the surface of the channel layer when a pass voltage having a higher value than the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells is applied to the one unselected adjacent memory cell, the remaining unselected memory and applying a pass voltage lower than the pass voltage applied to the cells to the remaining unselected adjacent memory cells.
상기 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압 및 상기 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에 인가되는 패스 전압의 값은,
상기 선택된 메모리 셀 및 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 각각의 프로그램 상태에 따른 상기 선택된 메모리 셀의 문턱 전압에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법.11. The method of claim 10,
Values of the pass voltage applied to the one unselected adjacent memory cell and the pass voltage applied to the remaining unselected adjacent memory cell are:
The read operation method of the three-dimensional flash memory, characterized in that it is determined based on a threshold voltage of the selected memory cell according to the program state of each of the selected memory cell and the non-selected adjacent memory cells.
상기 복수의 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀에 대한 판독 동작을 수행할 때, 상기 복수의 메모리 셀들에서 비선택된 메모리 셀들 중 상기 선택된 메모리 셀의 상하부에 인접한 비선택된 인접 메모리 셀들을 제외한 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 단계; 및
상기 선택된 메모리 셀에 검증 전압을 인가하는 단계
를 포함하고,
상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압과 상이한 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 단계는,
상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 어느 하나의 비선택된 인접 메모리 셀에서의 전기장을 저하시키는 동시에 상기 비선택된 인접 메모리 셀들 중 나머지 비선택된 인접 메모리 셀에서의 이동성 저하를 완화시키기 위하여, 상기 비선택된 나머지 메모리 셀들에 인가되는 패스 전압보다 높은 값의 패스 전압을 상기 비선택된 인접 메모리 셀들에 대칭적으로 각각 인가하는 단계인 것을 특징으로 하는 3차원 플래시 메모리의 판독 동작 방법.at least one channel layer extending in one direction on the substrate; a plurality of electrode layers stacked in a vertical direction with respect to the at least one channel layer; and a plurality of memory cells surrounding the at least one channel layer and interposed in the one direction between the at least one channel layer and the plurality of electrode layers, and in regions in contact with the plurality of electrode layers to implement data A read operation method of a three-dimensional flash memory including at least one charge storage film used as a storage, the method comprising:
When a read operation is performed on a selected memory cell among the plurality of memory cells, the remaining unselected memory cells excluding the unselected adjacent memory cells adjacent to upper and lower portions of the selected memory cell among the unselected memory cells of the plurality of memory cells symmetrically applying a pass voltage having a value different from the applied pass voltage to the unselected adjacent memory cells, respectively; and
applying a verification voltage to the selected memory cell;
including,
The step of symmetrically applying a pass voltage different from the pass voltage applied to the remaining unselected memory cells to the unselected adjacent memory cells, respectively, includes:
In order to reduce an electric field in any one of the unselected adjacent memory cells and at the same time alleviate a decrease in mobility in the remaining unselected adjacent memory cells of the unselected adjacent memory cells, the remaining unselected memory cells are and symmetrically applying a pass voltage higher than the pass voltage applied to the 3D flash memory to the non-selected adjacent memory cells, respectively.
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KR102353421B9 KR102353421B9 (en) | 2022-05-10 |
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- 2020-07-09 KR KR1020200084539A patent/KR102353421B1/en active IP Right Grant
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