KR20170036583A - Method of operating non-volatile memory device, non-volatile memory device and memory system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법, 비휘발성 메모리 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to semiconductor memory devices, and more particularly, to a method of operating a non-volatile memory device, a non-volatile memory device, and a memory system including the same.
반도체 메모리 장치는 크게 휘발성 반도체 메모리 장치(Volatile semiconductor memory device)와 비휘발성 반도체 메모리 장치(Nonvolatile semiconductor memory device)로 구분될 수 있다. 휘발성 반도체 메모리 장치는 읽고 쓰는 속도가 빠르지만 전원 공급이 끊기면 저장된 내용이 사라져 버리는 단점이 있다. 반면에 비휘발성 반도체 메모리 장치는 전원 공급이 중단되더라도 그 내용을 보존한다. 그러므로, 비휘발성 반도체 메모리 장치는 전원이 공급되었는지의 여부에 관계없이 보존되어야 할 내용을 기억시키는 데 쓰인다.The semiconductor memory device may be classified into a volatile semiconductor memory device and a nonvolatile semiconductor memory device. The volatile semiconductor memory device has a drawback that the read and write speed is fast but the stored contents disappear when the power supply is interrupted. On the other hand, the nonvolatile semiconductor memory device preserves its contents even if the power supply is interrupted. Therefore, the nonvolatile semiconductor memory device is used to store contents to be stored regardless of whether power is supplied or not.
비휘발성 반도체 메모리 장치로는 마스크 롬(Mask read-only memory, MROM), 프로그램 가능한 롬(Programmable read-only memory, PROM), 소거 및 프로그램 가능한 롬(Erasable programmable read-only memory, EPROM), 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 롬(Electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM) 등이 있다.Non-volatile semiconductor memory devices include, but are not limited to, a mask read-only memory (MROM), a programmable read-only memory (PROM), an erasable programmable read-only memory (EPROM) Erasable programmable read-only memory (EEPROM), and the like.
비휘발성 메모리 장치의 대표적인 예로 플래시 메모리 장치가 있다. 플래시 메모리 장치는 컴퓨터, 휴대폰, PDA, 디지털카메라, 캠코더, 보이스 리코더, MP3 플레이어, 개인용 휴대 단말기(PDA), 휴대용 컴퓨터(Handheld PC), 게임기, 팩스, 스캐너, 프린터 등과 같은 전자 기기들의 음성 및 영상 데이터 저장 매체로서 널리 사용되고 있다. A representative example of a non-volatile memory device is a flash memory device. The flash memory device can be used for audio and video of electronic devices such as a computer, a mobile phone, a PDA, a digital camera, a camcorder, a voice recorder, an MP3 player, a personal digital assistant (PDA), a handheld PC, a game machine, a fax machine, a scanner, And is widely used as a data storage medium.
본 발명의 일 목적은 성능을 높일 수 있는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of operating a nonvolatile memory device capable of improving performance.
본 발명의 일 목적은 상기 동작 방법을 구현하는 비휘발성 메모리 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a nonvolatile memory device that implements the above method of operation.
본 발명의 일 목적은 상기 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a memory system including the non-volatile memory device.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 복수의 메모리 블록들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법으로서, 상기 복수의 메모리 블록들 각각은 기판위에 수직한 방향으로 신장되는 복수의 버티컬 스트링들을 포함하고, 상기 방법에서는 상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록에 대하여 제1 메모리 동작을 수행하고, 상기 제1 메모리 동작 완료 후, 기준 시간 이상 동안 상태 신호가 상기 비휘발성 메모리 장치의 레디 상태를 나타내는 경우, 상기 버티컬 스트링들 중 적어도 하나의 버티컬 스트링의 채널막에서 전하가 이동되도록 상기 제1 메모리 블록의 일부에 큐어링 동작을 수행한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating a non-volatile memory device including a plurality of memory blocks, each of the plurality of memory blocks including a plurality of vertical strings extending in a direction perpendicular to the substrate The method comprising: performing a first memory operation on a first memory block among the memory blocks; and when a status signal indicates a ready state of the nonvolatile memory device for a reference time or longer after completion of the first memory operation , And performs a curing operation on a part of the first memory block so that charge is moved in a channel film of at least one vertical string of the vertical strings.
실시예에 있어서, 상기 복수의 버티컬 스트링들 각각은 페이지 버퍼에 연결되는 비트라인에 연결되는 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터, 공통 소스 라인에 연결되는 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터 및 상기 버티컬 스트링의 채널을 형성하기 위하여 상기 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터와 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터 사이에 직렬로 연결되는 복수의 셀 트랜지스터들을 포함할 수 있다.In one embodiment, each of the plurality of vertical strings includes at least one string select transistor coupled to a bit line coupled to a page buffer, at least one ground select transistor coupled to a common source line, And a plurality of cell transistors connected in series between the at least one string selection transistor and the at least one ground selection transistor.
상기 큐어링 동작을 수행하기 위하여, 상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터를 턴-오프시키고, 상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들과 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 접지 선택 라인 각각에 상응하는 턴-온 전압들 각각을 인가하고, 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지할 수 있다.Turning off at least one string selection transistor of a first one of the plurality of vertical strings to perform the curing operation and applying a voltage to the word lines connected to the cell transistors of the first vertical string, Each of the turn-on voltages corresponding to each of the ground select lines connected to the select transistor and the common source line connected to the at least one ground select transistor can be maintained at the ground voltage.
상기 턴-온 전압들 각각은 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가질 수 있다.Each of the turn-on voltages may have a level higher than each of the threshold voltages of the cell transistors and the ground selection transistor.
상기 큐어링 동작을 수행하기 위하여, 상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링에 연결되는 비트라인과 페이지 버퍼의 연결을 차단하고, 상기 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터에 연결되는 스트링 선택 라인, 상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들 및 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 접지 선택 라인각각에 상응하는 턴-온 전압들 각각을 인가하고, 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지할 수 있다. And a plurality of vertical strings connected to the at least one string selection transistor of the first vertical string to block connection of a page buffer and a bit line connected to a first vertical string of the plurality of vertical strings to perform the curing operation, On voltages corresponding to a select line, word lines connected to the cell transistors of the first vertical string and a ground select line connected to the ground select transistor, respectively, and the at least one ground select transistor The common source line to be connected can be maintained at the ground voltage.
상기 상응하는 턴-온 전압들 각각은 상기 스트링 선택 트랜지스터, 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가질 수 있다.Each of the corresponding turn-on voltages may have a level higher than each of the threshold voltages of the string selection transistor, the cell transistors, and the ground selection transistor.
상기 큐어링 동작은 상기 제1 메모리 블록에 포함되는 복수의 버티컬 스트링들에 대하여 동시에 수행될 수 있다.The curing operation may be performed concurrently on a plurality of vertical strings included in the first memory block.
실시예에 있어서, 상기 제1 메모리 동작은 상기 제1 메모리 블록을 포함하는 상기 메모리 블록들에 대하여 순차적으로 수행되고, 상기 큐어링 동작은, 상기 메모리 블록들이 적어도 하나의 배드 블록을 포함하는 경우,상기 적어도 하나의 배드 메모리 블록을 제외한 나머지 메모리 블록들에 대하여 동시에 수행될 수 있다.In an embodiment, the first memory operation is performed sequentially for the memory blocks including the first memory block, and the curing operation is performed when the memory blocks include at least one bad block, And may be performed simultaneously with respect to the remaining memory blocks except for the at least one bad memory block.
상기 큐어링 동작은 상기 메모리 블록들을 선택하는 블록 어드레스와 상기 적어도 하나의 배드 메모리 블록의 어드레스를 포함하는 배드 블록 어드레스 세트의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 배드 매모리 블록을 제외하고 수행될 수 있다.The curing operation may be performed excluding the at least one bad memory block based on a comparison of a block address for selecting the memory blocks and a set of bad block addresses including an address of the at least one bad memory block .
상기 배드 블록 어드레스 세트는 상기 비휘발성 메모리 장치의 파워-업 시퀀스 이전에 상기 메모리 블록들에 연결되는 어드레스 디코더의 배드 블록 레지스터에 기 저장된 제1 배드 블록 어드레스와 상기 비휘발성 메모리 장치의 동작 중에 상기 배드 블록 레지스터에 저장되는 제2 배드 블록 어드레스를 포함할 수 있다.Wherein the bad block address set includes a first bad block address pre-stored in a bad block register of an address decoder connected to the memory blocks prior to a power-up sequence of the non-volatile memory device, And a second bad block address stored in the block register.
실시예에 있어서, 상기 방법에서 상기 큐어링 동작의 완료 후에 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 제2 메모리 동작을 더 수행할 수 있다.In an embodiment, the method may further perform a second memory operation on at least a portion of the first memory block after completion of the curing operation.
상기 제1 메모리 동작은 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 수행되는 프로그램 동작이고, 상기 제2 메모리 동작은 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 수행되는 읽기 동작일 수 있다.Wherein the first memory operation is a program operation performed for at least a portion of the first memory block and the second memory operation is a read operation performed for at least a portion of the first memory block.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 전압 생성기, 어드레스 디코더 및 제어 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 복수의 메모리 블록들을 포함하고, 상기 복수의 메모리 블록들 각각은 기판위에 수직한 방향으로 신장되는 복수의 버티컬 스트링들을 포함한다. 상기 전압 생성기는 제어 신호에 기초하여 워드라인 전압들을 생성한다. 어드레스 디코더는 어드레스 신호에 기초하여 상기 워드라인 전압들을 상기 메모리 셀 어레이에 제공한다. 상기 제어 회로는 상기 복수의 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록에 대하여 제1 메모리 동작을 수행하고, 상기 제1 메모리 동작 완료 후, 기준 시간 이상 동안 상태 신호가 상기 비휘발성 메모리 장치의 레디 상태를 나타내는 경우, 외부의 메모리 컨트롤러로부터의 커맨드에 응답하여 상기 버티컬 스트링들 중 적어도 하나의 버티컬 스트링의 채널막에서 전하가 이동되도록 하는 큐어링 동작이 상기 제1 메모리 블록의 일부에 수행되도록 상기 전압 생성기와 상기 어드레스 디코더를 제어한다.In order to accomplish one aspect of the present invention, a nonvolatile memory device according to embodiments of the present invention includes a memory cell array, a voltage generator, an address decoder, and a control circuit. The memory cell array includes a plurality of memory blocks, each of the plurality of memory blocks including a plurality of vertical strings extending in a direction perpendicular to the substrate. The voltage generator generates word line voltages based on the control signal. An address decoder provides the word line voltages to the memory cell array based on an address signal. Wherein the control circuit performs a first memory operation on a first one of the plurality of memory blocks and, after completion of the first memory operation, the status signal indicates a ready state of the nonvolatile memory device A curing operation is performed in a part of the first memory block to cause a charge to move in a channel film of at least one vertical string of the vertical strings in response to a command from an external memory controller, And controls the address decoder.
실시예에 있어서, 상기 복수의 버티컬 스트링들 각각은 페이지 버퍼에 연결되는 비트라인에 연결되는 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터, 공통 소스 라인에 연결되는 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터 및 상기 버티컬 스트링의 채널을 형성하기 위하여 상기 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터와 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터 사이에 직렬로 연결되는 복수의 셀 트랜지스터들을 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the plurality of vertical strings includes at least one string select transistor coupled to a bit line coupled to a page buffer, at least one ground select transistor coupled to a common source line, And a plurality of cell transistors connected in series between the at least one string selection transistor and the at least one ground selection transistor.
상기 큐어링 동작의 수행 시에 상기 어드레스 디코더는 상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터를 턴-오프시키고, 상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들과 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 접지 선택 라인 각각에 상응하는 턴-온 전압들을 각각 인가하고, 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지할 수 있다.. 상기 턴-온 전압들 각각은 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가질 수 있다.Wherein the address decoder turns off at least one string selection transistor of a first one of the plurality of vertical strings and, when performing the curing operation, turns off at least one string selection transistor of the first vertical string, On voltages corresponding to each of the ground selection lines connected to the at least one ground selection transistor and a common source line connected to the at least one ground selection transistor at the ground voltage. Each of the turn-on voltages may have a level higher than each of the threshold voltages of the cell transistors and the ground selection transistor.
상기 큐어링 동작의 수행 시에 상기 제어 회로는 상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링에 연결되는 비트라인과 페이지 버퍼의 연결을 차단하고, 상기 어드레스 디코더는 상기 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터에 연결되는 적어도 하나의 스트링 선택 라인, 상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들 및 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 적어도 하나의 접지 선택 라인각각에 상응하는 턴-온 전압들을 각각 인가하고, 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지할 수 있다. 상기 턴-온 전압들 각각은 상기 스트링 선택 트랜지스터, 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가질 수 있다.Wherein the control circuit interrupts the connection of the page buffer with a bit line connected to a first one of the plurality of vertical strings during the curing operation, At least one string select line coupled to the string select transistor, word lines coupled to the cell transistors of the first vertical string, and at least one ground select line coupled to the at least one ground select transistor, On voltages and maintains a common source line connected to the at least one ground selection transistor at a ground voltage. Each of the turn-on voltages may have a level higher than each of the threshold voltages of the string selection transistor, the cell transistors, and the ground selection transistor.
실시예에 있어서, 상기 어드레스 디코더는 배드 블록 어드레스 레지스터, 어드레스 비교기, 디코더 및 복수의 선택 회로들을 포함할 수 있다. 상기 배드 블록 어드레스 레지스터는 상기 메모리 블록들 중 적어도 하나의 배드 블록의 어드레스를 저장할 수 있다. 상기 어드레스 비교기는 상기 메모리 블록들 중 둘 이상을 선택하기 위한 블록 어드레스와 상기 배드 블록 어드레스 레지스터에 저장된 배드 블록 어드레스 세트를 비교하여 상기 블록 어드레스와 상기 배드 블록 어드레스 세트의 일치 여부를 나타내는 매치 신호를 출력할 수 있다. 상기 디코더는 상기 매치 신호 및 상기 블록 어드레스를 디코딩하여 복수의 블록 선택 신호들을 제공할 수 있다. 상기 복수의 선택 회로들은 상기 메모리 블록들 각각과 연결되고 상기 블록 선택 신호들에 기초하여 상기 큐어링 동작 수행시 상기 전압 생성기로부터 인가되는 턴-온 전압들을 선택적으로 상기 메모리 블록들 각각에 제공할 수 있다.In an embodiment, the address decoder may include a bad block address register, an address comparator, a decoder, and a plurality of select circuits. The bad block address register may store an address of at least one bad block among the memory blocks. The address comparator compares a block address for selecting two or more of the memory blocks with a bad block address set stored in the bad block address register and outputs a match signal indicating whether the block address matches the bad block address set can do. The decoder may decode the match signal and the block address to provide a plurality of block select signals. The plurality of selection circuits may be coupled to each of the memory blocks and may selectively provide turn-on voltages applied from the voltage generator in performing the curing operation to each of the memory blocks based on the block selection signals have.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템은 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치 및 메모리 컨트롤러를 포함한다. 상기 메모리 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치를 제어한다. 상기 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 전압 생성기, 어드레스 디코더 및 제어 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 복수의 메모리 블록들을 포함하고, 상기 복수의 메모리 블록들 각각은 기판위에 수직한 방향으로 신장되는 복수의 버티컬 스트링들을 포함한다. 상기 전압 생성기는 제어 신호에 기초하여 워드라인 전압들을 생성한다. 어드레스 디코더는 어드레스 신호에 기초하여 상기 워드라인 전압들을 상기 메모리 셀 어레이에 제공한다. 상기 제어 회로는 상기 복수의 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록에 대하여 제1 메모리 동작을 수행하고, 상기 제1 메모리 동작 완료 후, 기준 시간 이상 동안 상태 신호가 상기 비휘발성 메모리 장치의 레디 상태를 나타내는 경우, 상기 메모리 컨트롤러로부터의 커맨드에 응답하여, 상기 버티컬 스트링들 중 적어도 하나의 버티컬 스트링의 채널막에서 전하가 이동되도록 하는 큐어링 동작이 상기 제1 메모리 블록의 일부에 수행되도록 상기 전압 생성기와 상기 어드레스 디코더를 제어한다.In order to accomplish one aspect of the present invention, a memory system according to embodiments of the present invention includes at least one nonvolatile memory device and a memory controller. The memory controller controls the at least one non-volatile memory device. The at least one non-volatile memory device includes a memory cell array, a voltage generator, an address decoder, and a control circuit. The memory cell array includes a plurality of memory blocks, each of the plurality of memory blocks including a plurality of vertical strings extending in a direction perpendicular to the substrate. The voltage generator generates word line voltages based on the control signal. An address decoder provides the word line voltages to the memory cell array based on an address signal. Wherein the control circuit performs a first memory operation on a first one of the plurality of memory blocks and, after completion of the first memory operation, the status signal indicates a ready state of the nonvolatile memory device A cueing operation for causing a charge to move in a channel film of at least one vertical string of the vertical strings is performed in a part of the first memory block in response to a command from the memory controller, And controls the address decoder.
실시예에 있어서, 상기 제어 회로는 적어도 상기 커맨드에 기초하여 상기 비휘발성 메모리 장치의 동작 상태를 나타내는 상기 상태 신호를 상기 메모리 컨트롤러에 제공하는 상태 신호 생성기를 포함할 수 있다. 상기 메모리 컨트롤러는 상기 레디 상태의 상기 상태 신호를 상기 기준 시간과 비교하여 판정 신호를 제공하는 카운터 및 상기 판정 신호 및 호스트로부터의 리퀘스트에 기초하여 상기 커맨드를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.In an embodiment, the control circuit may include a status signal generator that provides the status signal to the memory controller indicating at least the operational status of the non-volatile memory device based on the command. The memory controller may include a counter for comparing the status signal in the ready state with the reference time to provide a determination signal and a processor for generating the command based on the determination signal and a request from the host.
상기 프로세서는 상기 판정 신호가 상기 레디 상태가 상기 기준 시간 이상 동안 지속됨을 나타내는 경우, 상기 큐어링 동작을 지시하는 커맨드를 상기 비휘발성 메모리 장치에 전송할 수 있다.The processor may send a command to the nonvolatile memory device indicating the curing operation if the determination signal indicates that the ready state continues for more than the reference time.
본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법 및 비휘발성 메모리 장치에서는 제1 메모리 블록에 대한 제1 메모리 동작을 수행하고, 비휘발성 메모리 장치의 레디 상태가 기준 시간 이상 동안 지속되는 경우, 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행한 후에, 상기 제1 메모리 블록에 대하여 제2 메모리 동작을 수행하여 에러 비트의 수를 감소시켜서 성능을 높일 수 있다. In a method of operating a non-volatile memory device and a non-volatile memory device according to embodiments of the present invention, a first memory operation is performed on a first memory block, and when a ready state of the non-volatile memory device continues for more than a reference time , Performing a curing operation on at least a portion of the first memory block, and then performing a second memory operation on the first memory block to reduce the number of error bits to improve performance.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 메모리 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2b의 메모리 셀 어레이를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 메모리 셀 어레이에 포함되는 메모리 블록의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 메모리 블록의 I-I' 선에 따른 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 메모리 블록의 I-I' 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4 내지 6에 도시된 메모리 블록에 포함되는 셀 트랜지스터들 중의 하나를 나타내는 확대 도면이다.
도 8은 도 4 내지 6에 도시된 메모리 블록의 등가 회로도이다.
도 9는 도 8에 도시된 등가 회로도의 플레인 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 비휘발성 메모리 장치에서 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 비휘발성 메모리 장치에서 전압 생성기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12a는 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12b는 도 12a의 동작 방법이 수행되는 경우 도 1의 메모리 시스템의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 도 12a의 동작 방법에서 큐어링 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 14는 도 12a의 동작 방법에 적용되는 도 8의 메모리 블록에서 버티컬 스트링들 중 하나를 나타낸다.
도 15는 도 13의 큐어링 동작에서 제1 버티컬 스트링에 인가되는 전압들을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 도 12a의 동작 방법에서 큐어링 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 17은 도 12의 동작 방법이 적용되는 도 8의 메모리 블록에서 버티컬 스트링들 중 하나를 나타낸다.
도 18은 도 16의 큐어링 동작에서 제1 버티컬 스트링에 인가되는 전압들을 나타낸다.
도 19a 내지 도 19f는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 도면들이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 큐어링 동작이 하나의 메모리 블록에 포함되는 복수의 버티컬 스트링들에 대하여 동시에 수행되는 것을 나타낸다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 도 2의 비휘발성 메모리 장치에서 어드레스 디코더의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 22는 도 21에 도시된 어드레스 디코더를 상세히 나타낸다.
도 23은 도 1의 메모리 시스템의 구성을 나타낸다.
도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 에스에스디(SSD: solid state disk or solid state drive)를 나타내는 블록도이다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 임베디드 멀티 미디어 카드(eMMC: embedded multimedia card)를 나타내는 블록도이다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 유니버셜 플래시 스토리지(UFS: universal flash storage)를 나타내는 블록도이다.
도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 모바일 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with embodiments of the present invention.
FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration of a memory controller in the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention. FIG.
Figure 2B is a block diagram illustrating a non-volatile memory device in the memory system of Figure 1 in accordance with embodiments of the present invention.
3 is a block diagram illustrating the memory cell array of FIG. 2B.
4 is a plan view showing an example of a memory block included in the memory cell array of FIG.
5 is a perspective view taken along line II 'of the memory block shown in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line II 'of the memory block shown in FIG.
FIG. 7 is an enlarged view showing one of the cell transistors included in the memory block shown in FIGS.
Fig. 8 is an equivalent circuit diagram of the memory block shown in Figs. 4 to 6. Fig.
9 is a conceptual diagram for explaining the plane structure of the equivalent circuit diagram shown in Fig.
10 is a block diagram showing a configuration of a control circuit in the nonvolatile memory device of FIG. 2 according to the embodiment of the present invention.
11 is a block diagram showing the configuration of a voltage generator in the nonvolatile memory device of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.
12A is a flowchart illustrating a method of operating a non-volatile memory device according to embodiments of the present invention.
12B is a timing diagram illustrating the operation of the memory system of FIG. 1 when the method of operation of FIG. 12A is performed.
13 is a flowchart illustrating an example of a curing operation in the method of operation of FIG. 12A according to embodiments of the present invention.
Figure 14 shows one of the vertical strings in the memory block of Figure 8 applied to the operating method of Figure 12a.
15 shows voltages applied to the first vertical string in the curing operation of FIG.
16 is a flowchart illustrating an example of a curing operation in the method of operation of FIG. 12A according to embodiments of the present invention.
FIG. 17 shows one of the vertical strings in the memory block of FIG. 8 to which the operating method of FIG. 12 is applied.
Figure 18 shows the voltages applied to the first vertical string in the curing operation of Figure 16;
19A to 19F are views for explaining the concept of the present invention.
20 shows that the curing operation according to the embodiment of the present invention is performed simultaneously for a plurality of vertical strings included in one memory block.
21 is a block diagram showing the configuration of an address decoder in the nonvolatile memory device of FIG. 2 according to the embodiments of the present invention.
FIG. 22 shows the address decoder shown in FIG. 21 in detail.
23 shows a configuration of the memory system of Fig.
24 is a block diagram illustrating a solid state disk or solid state drive (SSD) according to embodiments of the present invention.
25 is a block diagram illustrating an embedded multimedia card (eMMC) according to embodiments of the present invention.
26 is a block diagram illustrating a universal flash storage (UFS) according to embodiments of the present invention.
27 is a block diagram illustrating a mobile device in accordance with embodiments of the present invention.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 메모리 시스템(또는 비휘발성 메모리 시스템, 10)은 메모리 컨트롤러(20) 및 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a memory system (or non-volatile memory system) 10 may include a
도 1에 도시된 메모리 시스템(10)은 메모리 카드, USB 메모리, SSD 등과 같은 플래시 메모리를 기반으로 하는 데이터 저장 매체가 모두 포함될 수 있다.The
비휘발성 메모리 장치(30)는 메모리 컨트롤러(20)의 제어에 따라 소거, 쓰기 또는 읽기 동작 등을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 비휘발성 메모리 장치(30)는 입출력 라인을 통해 커맨드(CMD), 어드레스(ADDR), 그리고 데이터(DATA)를 입력받는다. 또한, 비휘발성 메모리 장치(30)는 전원 라인을 통해 전원(PWR)을 제공받을 수 있다. 커맨드(CMD)는 커맨드 래치 인에이블(CLE), 어드레스 래치 인에이블(ALE), 칩 인에이블(CE/), 쓰기 인에이블(WE/), 읽기 인에이블(RE/) 등이 포함될 수 있다. 비휘발성 메모리 장치(30)는 메모리 컨트롤러(20)에 상태 신호(RnB)를 전송할 수 있다. 상태 신호(RnB)는 비휘발성 메모리 장치(30)의 동작 상태를 나타내는 신호로서 로우 레벨일 때는 비휘발성 메모리 장치(30)가 비지 상태임을 나타내고 하이 레벨일 때는 비휘발성 메모리 장치(30)가 레디 상태, 즉 아이들 상태임을 나타낸다.The
비휘발성 메모리 장치(30)가 프로그램 동작을 수행하는 경우, 상태 신호(RnB)는 비지 상태일 수 있다. 비휘발성 메모리 장치(30)가 프로그램, 읽기, 소거 등의 동작을 수행하지 않는 경우, 상태 신호(RnB)는 레디 상태일 수 있다. 메모리 컨트롤러(20)는 상태 신호(RnB)가 레디 상태를 나타내는 경우, 레디 상태의 상태 신호(RnB)를 기준 시간과 비교하고, 레디 상태가 기준 시간 이상 지속되는 경우, 비휘발성 메모리 장치(30)에 큐어링 동작을 지시하는 커맨드(CMD)와 어드레스(ADDR)를 전송할 수 있다. 비휘발성 메모리 장치(30)는 상기 커맨드(CMD)에 응답하여 상기 어드레스(ADDR)가 지정하는 메모리 영역에 대하여 상기 큐어링 동작을 수행할 수 있다. 비휘발성 메모리 장치(30)는 복수의 메모리 블록들로 구성되는 메모리 셀 어레이를 포함할 수 있다.When the
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 메모리 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration of a memory controller in the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention. FIG.
도 2a를 참조하면, 메모리 컨트롤러(20)는 적어도 하나의 프로세서(21), 버퍼 메모리(22), 에러 정정 회로(23), 호스트 인터페이스(25), 비휘발성 메모리 인터페이스(26) 및 카운터(27)를 포함한다.2A, the
버퍼 메모리(22)는 메모리 컨트롤러(20)의 구동에 필요한 데이터를 임시로 저장할 수 있다. 또한, 버퍼 메모리(22)는 쓰기 요청시 프로그램 동작에 이용될 데이터를 버퍼링해 놓을 수 있다. The
에러 정정 회로(23)는 쓰기 동작에서 프로그램될 데이터의 에러 정정 코드 값을 계산하고, 읽기 동작에서 읽혀진 데이터를 에러 정정 코드 값에 근거로 하여 에러 정정하고, 데이터 복구 동작에서 비휘발성 메모리 장치(30)로부터 복구된 데이터의 에러를 정정할 수 있다. 도시되지 않았지만, 메모리 컨트롤러(20)를 구동하는 데 필요한 코드 데이터를 저장하는 코드 메모리가 더 포함될 수 있다. 코드 메모리는 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있다.The
호스트 인터페이스(25)는 외부의 호스트와 인터페이스 기능을 제공할 수 있다. 비휘발성 메모리 인터페이스(26)는 비휘발성 메모리 장치(1100)와 인터페이스 기능을 제공할 수 있다.The
카운터(27)는 비휘발성 메모리 인터페이스(26)로부터 상태 신호(RnB)를 수신하고, 상태 신호(RnB)가 레디 상태를 나타내는 경우, 상태 신호(RnB)를 기준 시간과 비교하고, 레디 상태가 상기 기준 시간 이상 지속되는 경우, 이를 나타내는 판정 신호(DS)를 프로세서(21)에 제공할 수 있다. 프로세서(21)는 레디 상태가 상기 기준 시간 이상 지속됨을 나타내는 판정 신호(DS)에 응답하여 큐어링 동작을 지시하는 커맨드와 어드레스를 생성하고, 생성된 커맨드와 어드레스를 비휘발성 메모리 인터페이스(26)를 통하여 비휘발성 메모리 장치(30)에 제공할 수 있다. 이를 위하여 카운터(27)는 내부에 상기 기준 시간을 저장할 수 있는 레지스터를 포함할 수 있다.The
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.Figure 2B is a block diagram illustrating a non-volatile memory device in the memory system of Figure 1 in accordance with embodiments of the present invention.
도 2b를 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(30)는 메모리 셀 어레이(100), 어드레스 디코더(400), 페이지 버퍼 회로(460), 데이터 입출력 회로(470), 제어 회로(500) 및 전압 생성기(600)를 포함한다.2B, the
메모리 셀 어레이(100)는 적어도 하나의 스트링 선택 라인(SSL), 복수의 워드 라인들(WLs) 및 적어도 하나의 접지 선택 라인(GSL)을 통해 어드레스 디코더(400)와 연결될 수 있다. 또한, 메모리 셀 어레이(100)는 복수의 비트 라인들(BLs)을 통해 페이지 버퍼 회로(460)와 연결될 수 있다.The
메모리 셀 어레이(100)는 복수의 워드 라인들(WLs) 및 복수의 비트 라인들(BLs)에 연결되는 복수의 비휘발성 메모리 셀들을 포함할 수 있다.The
일 실시예에 있어서, 메모리 셀 어레이(100)는 기판 상에 삼차원 구조(또는 수직 구조)로 형성되는 삼차원(three dimensional) 메모리 셀 어레이일 수 있다. 이 경우, 메모리 셀 어레이(100)는 서로 적층되어 형성되는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 수직 메모리 셀 스트링들을 포함할 수 있다. 삼차원 메모리 셀 어레이에 대한 자세한 설명은 본 명세서에 참고 문헌으로 결합된 미국 등록 번호 7,679,133; 8,553,466; 8,654,587; 8,559,235 및 미국 공개 번호 2011/0233648에 기술되어 있다.In one embodiment, the
도 3은 도 2b의 메모리 셀 어레이를 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating the memory cell array of FIG. 2B.
도 3을 참조하면, 메모리 셀 어레이(100)는 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz)을 포함한다. 실시예에 있어서, 메모리 블록들(BLK1~BLKz)은 도 1에 도시된 어드레스 디코더(400)에 의해 선택된다. 예를 들면, 어드레스 디코더(400)는 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 중 블록 어드레스에 대응하는 메모리 블록(BLK)을 선택할 수 있다. 또한 어드레스 디코더(400)는 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 중 블록 어드레스에 대응하는 적어도 두 개 이상의 메모리 블록들을 선택할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
도 4는 도 2b의 메모리 셀 어레이에 포함되는 메모리 블록의 일 예를 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 4에 도시된 메모리 블록의 I-I' 선에 따른 사시도이다. 도 6은 도 4에 도시된 메모리 블록의 I-I' 선에 따른 단면도이다. 4 is a plan view showing an example of a memory block included in the memory cell array of FIG. 2B. 5 is a perspective view taken along line I-I 'of the memory block shown in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of the memory block shown in FIG.
도 4 내지 6은 도 1의 메모리 셀 어레이(100)에 포함되는 복수의 메모리 블록들(BLK1, BLK2, ..., BLKz) 중 하나의 메모리 블록(BLKa)의 일부를 나타낸다.4 to 6 show a part of one memory block BLKa of the plurality of memory blocks BLK1, BLK2, ..., BLKz included in the
도 4 내지 6을 참조하면, 메모리 블록(BLKa)은 기판(111) 상에 제1 내지 제3 방향(D1, D2, D3)을 따라 삼차원 구조로 형성될 수 있다.4 to 6, the memory block BLKa may be formed on the
기판(111)은 제1 도전형(conductive type)을 갖는 웰(well) 일 수 있다. 예를 들면, 기판(111)은 붕소(B, Boron)와 같은 3족 원소가 주입된 P-웰 일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 기판(111)은 N-웰 내에 형성되는 포켓 P-웰 일 수 있다. 이하, 기판(111)은 P-웰(또는 포켓 P-웰)인 것으로 가정한다. 그러나 기판(111)은 P-도전형을 갖는 것으로 한정되지 않는다.The
기판(111)에는 제1 방향(D1)을 따라 신장되고, 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격되는 복수의 도핑(doping) 영역들(121, 122, 123)이 형성될 수 있다. 도 2 내지 4에는 제1 도핑 영역(121), 제2 도핑 영역(122) 및 제3 도핑 영역(123)이 도시된다.A plurality of
복수의 도핑 영역들(121, 122, 123)은 기판(111)의 도전형인 상기 제1 도전형과 상이한 제2 도전형을 가질 수 있다. 예를 들면, 복수의 도핑 영역들(121, 122, 123)은 N-형 도전 물질을 포함할 수 있다. 이하, 복수의 도핑 영역들(121, 122, 123)은 N-도전형을 갖는 것으로 가정한다. 그러나 복수의 도핑 영역들(121, 122, 123)은 N-도전형을 갖는 것으로 한정되지 않는다.The plurality of
후술하는 바와 같이, 복수의 도핑 영역들(121, 122, 123)은 공통 소스 라인에 공통으로 연결될 수 있다.As will be described later, the plurality of
복수의 도핑 영역들(121, 122, 123) 중에서 인접한 도핑 영역들 사이에서, 복수의 절연막(insulation layer)들(112, 112a)이 기판(111)과 수직한 방향인 제3 방향(D3)을 따라 기판(111) 상에 순차적으로 형성될 수 있다. 복수의 절연막들(112, 112a)은 제3 방향(D3)을 따라 서로 이격될 수 있다. 복수의 절연막들(112, 112a)은 제1 방향(D1)을 따라 신장될 수 있다.A plurality of
일 실시예에 있어서, 복수의 절연막들(112, 112a)은 실리콘 산화물(silicon oxide)과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. In one embodiment, the plurality of insulating
일 실시예에 있어서, 복수의 절연막들(112, 112a) 중에서 기판(111)과 접촉하는 절연막(112a)의 두께는 다른 절연막들(112)의 두께보다 얇을 수 있다.The thickness of the insulating
복수의 도핑 영역들(121, 122, 123) 중에서 인접한 도핑 영역들 사이에서, 제1 방향(D1)을 따라 순차적으로 배치되며 제3 방향(D3)을 따라 복수의 절연막들(112, 112a)을 관통하는 복수의 필라(pillar)들(PL11, PL12, PL21, PL22)이 형성될 수 있다. 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22)은 복수의 절연막들(112, 112a)을 관통하여 기판(111)과 접촉할 수 있다.A plurality of insulating
일 실시예에 있어서, 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22)은 복수의 절연막들(112, 112a)을 수직 방향으로 패터닝(vertical patterning)하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the plurality of pillars PL11, PL12, PL21, and PL22 may be formed by vertically patterning a plurality of insulating
일 실시예에 있어서, 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22) 각각은 내부 물질(115) 및 내부 물질(115)을 둘러싸는 채널막(channel layer)(114)을 포함할 수 있다.In one embodiment, each of the plurality of pillars PL11, PL12, PL21, PL22 may include a
채널막(114)은 기판(111)의 도전형과 동일한 상기 제1 도전형을 갖는 반도체 물질(예를 들면, 실리콘)을 포함할 수 있다. 채널막(114)은 폴리-실리콘으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 채널막(114)은 P-도전형을 가질 수 있다. 이하, 채널막(114)은 P-도전형을 갖는 것으로 가정한다. 그러나 채널막(114)은 P-도전형을 갖는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 채널막(114)은 도전형을 갖지 않는 진성 반도체(intrinsic semiconductor)를 포함할 수 있다.The
내부 물질(115)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 내부 물질(115)은 실리콘 산화물(silicon oxide)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 내부 물질(115)은 에어 갭(air gap)을 포함할 수 있다.The
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 복수의 절연막들(112, 112a) 사이에서, 복수의 절연막들(112, 112a) 및 채널막(114)의 표면에 전하 저장막(charge storage layer)(116)이 형성될 수 있다. 전하 저장막(116)은 채널막(114)으로부터 전하를 포획(trap)함으로써 데이터를 저장할 수 있다. A charge storage layer 116 (not shown) is formed on the surface of the plurality of insulating
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 전하 저장막(116)으로 둘러싸인 공간에 복수의 게이트 전극막(gate electrode layer)들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)이 형성될 수 있다. 따라서 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10) 각각은 기판(111)으로부터 서로 상이한 높이에 형성될 수 있다. 예시적으로, 도 4 내지 6에 도시된 메모리 블록(BLKa)은 기판(111)으로부터의 높이 순서에 따라 제1 내지 제10 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)을 포함한다.A plurality of gate electrode layers GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, and GEL9 are formed in a space surrounded by the
일 실시예에 있어서, 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)은 텅스텐과 같은 금속성 도전 물질을 포함할 수 있다. In one embodiment, the plurality of gate electrode layers GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9 and GEL10 may comprise a metallic conductive material such as tungsten.
다른 실시예에 있어서, 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)은 폴리 실리콘(poly silicon)과 같은 비금속성 도전 물질을 포함할 수 있다.In another embodiment, the plurality of gate electrode layers (GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10) may comprise a non-metallic conductive material such as polysilicon have.
복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)은 제1 방향(D1)을 따라 신장될 수 있다.The plurality of gate electrode films GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, and GEL10 may extend along the first direction D1.
따라서, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 기판(111)에 수직한 제3 방(D3)향으로 복수의 절연막들(112, 112a) 및 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)이 교대로 형성되고, 복수의 절연막들(112, 112a) 및 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10) 사이에 전하 저장막(116)이 형성될 수 있다. 또한, 제1 방향(D1)으로 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10), 전하 저장막(116) 및 채널막(114)이 순차적으로 형성될 수 있다.Thus, as shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of insulating
복수의 도핑 영역들(121, 122, 123) 상에서, 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)은 워드 라인 컷(WL CUT)에 의해 분리될 수 있다. 워드 라인 컷(WL CUT)은 복수의 도핑 영역들(121, 122, 123)을 노출시킬 수 있다. 워드 라인 컷(WL CUT)은 제1 방향(D1)을 따라 신장될 수 있다.A plurality of gate electrode films GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9 and GEL10 are formed on the word line cut (WL CUT) on the plurality of
일 실시예에 있어서, 복수의 절연 물질들(112, 112a) 중에서 최상부에 위치한 절연 물질의 상부면에 형성되는 전하 저장막(116)은 제거될 수 있다. In one embodiment, the
복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22) 상에 복수의 드레인들(130)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 복수의 드레인들(130)은 상기 제2 도전형을 갖는 반도체 물질(예를 들면, 실리콘)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 드레인들(130)은 N-도전형을 가질 수 있다. 이하, 복수의 드레인들(130)은 N-도전형을 갖는 것으로 가정한다. 그러나 복수의 드레인들(130)은 N-도전형을 갖는 것으로 한정되지 않는다.A plurality of
복수의 드레인들(130) 상에 제2 방향(D2)으로 신장되고 제1 방향(D1)을 따라 서로 이격된 복수의 비트라인들(BL1, BL2)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 복수의 비트라인들(BL1, BL2) 및 복수의 드레인들(130)은 콘택 플러그를 통해 서로 연결될 수 있다.A plurality of bit lines BL1 and BL2 extending in the second direction D2 and spaced apart from each other along the first direction D1 may be formed on the plurality of
일 실시예에 있어서, 복수의 비트라인들(BL1, BL2)은 금속성 도전 물질을 포함할 수 있다.In one embodiment, the plurality of bit lines BL1, BL2 may comprise a metallic conductive material.
다른 실시예에 있어서, 복수의 비트라인들(BL1, BL2)은 폴리 실리콘과 같은 비금속성 도전 물질을 포함할 수 있다.In another embodiment, the plurality of bit lines BL1, BL2 may comprise a non-metallic conductive material such as polysilicon.
복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22) 각각은 주변에 형성되는 전하 저장막(116) 및 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)과 함께 하나의 버티컬 스트링을 구성할 수 있다. 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 기판(111) 상에는 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22)이 형성되므로, 메모리 블록(BLKa)은 복수의 버티컬 스트링들을 포함할 수 있다.Each of the plurality of pillars PL11, PL12, PL21 and PL22 includes a
상기 복수의 버티컬 스트링들 각각은 기판(111)과 수직한 제3 방향(D3)으로 적층되는 복수의 셀 트랜지스터들(CT)을 포함할 수 있다. 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10) 각각은 셀 트랜지스터(CT)의 게이트 전극으로 동작하고, 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22) 각각에 포함되는 채널막(114)은 셀 트랜지스터(CT)의 바디(body)로 동작할 수 있다.Each of the plurality of vertical strings may include a plurality of cell transistors CT stacked in a third direction D 3 perpendicular to the
도 7은 도 4 내지 6에 도시된 메모리 블록에 포함되는 셀 트랜지스터들 중의 하나를 나타내는 확대 도면이다.FIG. 7 is an enlarged view showing one of the cell transistors included in the memory block shown in FIGS.
도 7을 참조하면, 셀 트랜지스터(CT)는 제5 게이트 전극막(GEL5), 제5 게이트 전극막(GEL5)에 인접하는 필라(PL11)의 일부분 및 제5 게이트 전극막(GEL5)과 필라(PL11) 사이에 형성되는 전하 저장막(116)을 포함할 수 있다.7, the cell transistor CT includes a fifth gate electrode film GEL5, a portion of the pillar PL11 adjacent to the fifth gate electrode film GEL5, and a portion of the fifth gate electrode film GEL5 and the pillar And a
필라(PL11)에 포함되는 채널막(114)은 기판(111)과 동일한 P-타입 실리콘을 포함할 수 있다. 채널막(114)은 셀 트랜지스터(CT)의 바디(body)로 동작할 수 있다. 채널막(114)은 기판(111)과 수직한 제3 방향(D3)으로 형성되므로, 채널막(114)은 셀 트랜지스터(CT)의 수직 바디로 동작할 수 있다. 따라서 셀 트랜지스터(CT)의 동작시 채널막(114)에는 수직 채널이 형성될 수 있다.The
전하 저장막(116)은 제1 내지 제3 서브 절연막들(117, 118, 119)을 포함할 수 있다.The
제1 서브 절연막(117)은 필라(PL11)에 인접하여 형성될 수 있다. 제1 서브 절연막(117)은 셀 트랜지스터(CT)의 터널링(tunneling) 절연막으로 동작할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 서브 절연막(117)은 열산화막(thermal oxide layer)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 서브 절연막(117)은 실리콘 산화막(silicon oxide layer)을 포함할 수 있다.The first
제2 서브 절연막(118)은 채널막(114)으로부터 제1 서브 절연막(117)을 통해 터널링되는 전하를 저장할 수 있다. 예를 들어, 제2 서브 절연막(118)은 전하 포획막(charge trap layer)으로 동작할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 서브 절연막(118)은 질화막(nitride layer)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 서브 절연막(118)은 금속 산화막(metal oxide layer)을 포함할 수 있다.The second
제3 서브 절연막(119)은 제5 게이트 전극막(GEL5)에 인접하여 형성될 수 있다. 제3 서브 절연막(119)은 셀 트랜지스터(CT)의 블로킹(blocking) 절연막으로 동작할 수 있다. 제3 서브 절연막(119)은 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 제3 서브 절연막(119)은 제1 서브 절연막(117) 및 제2 서브 절연막(118) 보다 높은 유전상수(dielectric constant)를 갖는 고유전막(high dielectric layer)일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제3 서브 절연막(119)은 실리콘 산화막(silicon oxide layer)을 포함할 수 있다.The third
일 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 서브 절연막들(117, 118, 119)은 옥사이드-나이트라이드-옥사이드(Oxide-Nitride-Oxide; ONO) 구조를 가질 수 있다.In one embodiment, the first to third
제5 게이트 전극막(GEL5)은 셀 트랜지스터(CT)의 게이트 전극으로 동작할 수 있다.The fifth gate electrode film GEL5 can function as a gate electrode of the cell transistor CT.
따라서 게이트 전극으로 동작하는 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10), 블로킹 절연막으로 동작하는 제3 서브 절연막(119), 전하 포획막으로 동작하는 제2 서브 절연막(118), 터널링 절연막으로 동작하는 제1 서브 절연막(117) 및 수직 바디로 동작하는 채널막(114)은 기판(111)과 수직한 상기 제3 방향으로 적층되는 복수의 셀 트랜지스터들(CT)을 구성할 수 있다. Therefore, a plurality of gate electrode films (GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, and GEL10) that function as gate electrodes, a third
복수의 셀 트랜지스터들(CT) 각각은 상응하는 필라(PL11, PL12, PL21, PL22)를 중심으로 하는 원통 형상을 가질 수 있다.Each of the plurality of cell transistors CT may have a cylindrical shape centered on the corresponding pillar PL11, PL12, PL21, PL22.
도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이, 메모리 블록(BLKa)에 포함되는 셀 트랜지스터들(CT)은 형성되는 높이에 따라 상이한 용도로 사용될 수 있다.As will be described later with reference to FIG. 8, the cell transistors CT included in the memory block BLKa can be used for different purposes depending on the height to be formed.
일 실시예에 있어서, 셀 트랜지스터들(CT) 중에서 상부에 형성되는 적어도 하나의 셀 트랜지스터(CT)는 스트링 선택 트랜지스터(SST)로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제10 게이트 전극막(GEL10)을 포함하는 셀 트랜지스터(CT)는 스트링 선택 트랜지스터(SST)로 동작할 수 있다. 실시예에 따라서, 스트링 선택 트랜지스터(SST)로 동작하는 셀 트랜지스터(CT)에는 전하 저장막(116)이 형성되지 않을 수 있다.In one embodiment, at least one cell transistor CT formed on top of the cell transistors CT may be used as the string selection transistor SST. For example, the cell transistor CT including the tenth gate electrode film GEL10 may operate as a string selection transistor SST. According to the embodiment, the
일 실시예에 있어서, 셀 트랜지스터들(CT) 중에서 하부에 형성되는 적어도 하나의 셀 트랜지스터(CT)는 접지 선택 트랜지스터(GST)로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 게이트 전극막(GEL1)을 포함하는 셀 트랜지스터(CT)는 접지 선택 트랜지스터(GST)로 동작할 수 있다. 실시예에 따라서, 접지 선택 트랜지스터(GST)로 동작하는 셀 트랜지스터(CT)에는 전하 저장막(116)이 형성되지 않을 수 있다.In one embodiment, at least one cell transistor CT formed below the cell transistors CT may be used as the ground selection transistor GST. For example, the cell transistor CT including the first gate electrode film GEL1 may operate as the ground selection transistor GST. According to the embodiment, the
일 실시예에 있어서, 셀 트랜지스터들(CT) 중에서 상기 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터(SST) 및 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터(GST) 사이에 형성되는 셀 트랜지스터들(CT)은 메모리 셀들로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제2 내지 제9 게이트 전극막들(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)을 포함하는 셀 트랜지스터들(CT)은 각각 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)로 동작할 수 있다.In one embodiment, the cell transistors CT formed between the at least one string selection transistor SST and the at least one ground selection transistor GST among the cell transistors CT can be used as memory cells have. For example, the cell transistors CT including the second to ninth gate electrode films GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, and GEL9 are respectively connected to the first to eighth memory cells MC1 , MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8).
복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)은 형성되는 높이에 따라 스트링 선택 라인(SSL), 복수의 워드라인들(WL1, WL2, WL3, WL4, WL5, WL6, WL7, WL8) 및 접지 선택 라인(GSL)에 연결될 수 있다.The plurality of gate electrode films GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9 and GEL10 are formed of a string selection line SSL, a plurality of word lines WL1, WL2, WL3, WL4, WL5, WL6, WL7, WL8 and a ground select line GSL.
일 실시예에 있어서, 상기 스트링 선택 트랜지스터의 게이트 전극에 상응하는 제10 게이트 전극막(GEL10)은 스트링 선택 라인(SSL)에 연결되고, 상기 접지 선택 트랜지스터의 게이트 전극에 상응하는 제1 게이트 전극막(GEL1)은 접지 선택 라인(GSL)에 연결되고, 상기 메모리 셀들의 게이트 전극에 상응하는 제2 내지 제9 게이트 전극막들(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)은 각각 제1 내지 제8 워드라인들(WL1, WL2, WL3, WL4, WL5, WL6, WL7, WL8)에 연결될 수 있다. In one embodiment, a tenth gate electrode film (GEL10) corresponding to the gate electrode of the string selection transistor is connected to a string selection line (SSL), and a first gate electrode film The second to ninth gate electrode layers GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, and GEL9 corresponding to the gate electrodes of the memory cells are connected to the ground selection line GSL, WL2, WL3, WL4, WL5, WL6, WL7, and WL8, respectively.
도 8은 도 4 내지 6에 도시된 메모리 블록의 등가 회로도이다.Fig. 8 is an equivalent circuit diagram of the memory block shown in Figs. 4 to 6. Fig.
도 8에서는 도 4 내지 도 6에 도시된 메모리 블록이 제1 게이트 전극막(GEL1) 하부에 하나의 게이트 전극막과 제10 게이트 전극막(GEL10) 상부에 하나의 게이트 전극막을 더 포함한다고 가정한다.8, it is assumed that the memory block shown in FIGS. 4 to 6 further includes one gate electrode film under the first gate electrode film GEL1 and one gate electrode film over the tenth gate electrode film GEL10 .
도 4 내지 8을 참조하면, 복수의 도핑 영역들(121, 122, 123)은 공통 소스 라인(CSL)에 공통으로 연결될 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 8, a plurality of
복수의 비트 라인들(BL1, BL2) 및 공통 소스 라인(CSL) 사이에 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42)이 형성될 수 있다. 제1 비트 라인(BL1)과 공통 소스 라인(CSL) 사이에 버티컬 스트링들(CS11, CS21, CS31, CS41)이 연결될 수 있다. 제2 비트 라인(BL2)과 공통 소스 라인(CSL) 사이에 버티컬 스트링들(CS12, CS22, CS32, CS42)이 연결될 수 있다.The vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42 may be formed between the plurality of bit lines BL1, BL2 and the common source line CSL. The vertical strings CS11, CS21, CS31 and CS41 may be connected between the first bit line BL1 and the common source line CSL. The vertical strings CS12, CS22, CS32 and CS42 may be connected between the second bit line BL2 and the common source line CSL.
도 8에 도시된 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22)은 각각 도 4 내지 6에 도시된 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 네 개의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22), 복수의 게이트 전극막들(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10) 및 전하 저장막(116)은 네 개의 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22)을 형성할 수 있다.The vertical strings CS11, CS12, CS21, and CS22 shown in FIG. 8 may correspond to the plurality of pillars PL11, PL12, PL21, and PL22 shown in FIGS. For example, four pillars PL11, PL12, PL21 and PL22, a plurality of gate electrode films GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9 and GEL10, 116 may form four vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22.
일 실시예에 있어서, 제1 게이트 전극막(GEL1)은 전하 저장막(116) 및 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22)과 함께 접지 선택 트랜지스터들(GST2)을 형성할 수 있다. 접지 선택 트랜지스터들(GST2)의 게이트 전극에 상응하는 제1 게이트 전극막(GEL1)은 접지 선택 라인들(GSL12, GSL22)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)을 따라 형성되는 접지 선택 트랜지스터들(GST)은 동일한 접지 선택 라인에 연결되고, 제2 방향(D2)을 따라 이격된 접지 선택 트랜지스터들(GST)은 서로 상이한 접지 선택 라인에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 제1 게이트 전극막(GEL1)을 포함하는 모든 접지 선택 트랜지스터들(GST)은 하나의 접지 선택 라인에 연결될 수도 있다.In one embodiment, the first gate electrode film GEL1 may form the ground selection transistors GST2 together with the
일 실시예에 있어서, 제2 내지 제9 게이트 전극막들(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)은 전하 저장막(116) 및 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22)과 함께 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)을 형성할 수 있다. 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)의 게이트 전극에 상응하는 제2 내지 제9 게이트 전극막들(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)은 각각 제1 내지 제8 워드라인들(WL1, WL2, WL3, WL4, WL5, WL6, WL7, WL8)에 연결될 수 있다. 즉, 동일한 높이에 형성되는 메모리 셀들은 하나의 워드라인에 공통으로 연결될 수 있다. 따라서 복수의 워드라인들(WL1, WL2, WL3, WL4, WL5, WL6, WL7, WL8) 중에서 선택된 워드라인에 전압을 인가하는 경우, 모든 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22)에서 상기 선택된 워드라인에 연결되는 모든 메모리 셀들에 상기 전압이 인가될 수 있다.The second to ninth gate electrode films GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, and GEL9 are formed by stacking the
일 실시예에 있어서, 제1 메모리 셀(MC1)과 제8 메모리 셀(MC8)은 더미 메모리 셀들(DMC1, DMC2)로 구현될 수 있다.In one embodiment, the first memory cell MC1 and the eighth memory cell MC8 may be implemented as dummy memory cells DMC1 and DMC2.
일 실시예에 있어서, 제10 게이트 전극막(GEL10)은 전하 저장막(116) 및 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22)과 함께 스트링 선택 트랜지스터들(SST1,)을 형성할 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터들(SST)의 게이트 전극에 상응하는 제10 게이트 전극막(GEL10)은 스트링 선택 라인들(SSL11, SSL21)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)을 따라 형성되는 스트링 선택 트랜지스터들(SST)은 동일한 스트링 선택 라인에 연결되고, 제2 방향(D2)을 따라 이격된 스트링 선택 트랜지스터들(SST)은 서로 상이한 스트링 선택 라인에 연결될 수 있다.The tenth gate electrode film GEL10 may form the string selection transistors SST1, SST together with the
도 9는 도 8에 도시된 등가 회로도의 플레인 구조를 설명하기 위한 개념도이다.9 is a conceptual diagram for explaining the plane structure of the equivalent circuit diagram shown in Fig.
도 4 내지 9를 참조하면, 도 8에 도시된 등가 회로도는 네 개의 플레인(plane)을 포함한다. 도 8에서, 버티컬 스트링들(CS11, CS12)은 제1 플레인(PLANEa)을 구성하고, 버티컬 스트링들(CS21, CS22)은 제2 플레인(PLANEb)을 구성하고, 버티컬 스트링들(CS31, CS32)은 제3 플레인(PLANEc)을 구성하고, 버티컬 스트링들(CS41, CS42)은 제 플레인(PLANEd)를 구성할 수 있다. 제1 워드라인(WL1)은 플레인에 따라 제1 서브 워드라인들(WLa1~WLd1)로 구분되고, 제2 워드라인(WL2)은 플레인에 따라 제2 서브 워드라인들(WLa2~WLd2)로 구분되고, 제3 워드라인(WL3)은 플레인에 따라 제3 서브 워드라인들(WLa3~WLd3)로 구분되고, 제4 워드라인(WL4)은 플레인에 따라 제4 서브 워드라인들(WLa4~WLd4)로 구분되고, 제5 워드라인(WL5)은 플레인에 따라 제5 서브 워드라인들(WLa5~Ld5)로 구분되고, 제6 워드라인(WL6)은 플레인에 따라 제6 서브 워드라인들(WLa6~WLd6)로 구분되고, 제7 워드라인(WL7)은 플레인에 따라 제7 서브 워드라인들(WLa7~WLd7)로 구분되고, 제8 워드라인(WL8)은 플레인에 따라 제8 서브 워드라인들(WLa8~WLd8)로 구분될 수 있다.Referring to Figures 4-9, the equivalent circuit diagram shown in Figure 8 includes four planes. 8, the vertical strings CS11 and CS12 constitute the first plane PLANEa and the vertical strings CS21 and CS22 constitute the second plane PLANEb and the vertical strings CS31 and CS32 constitute the second plane PLANEb. The vertical strings CS41 and CS42 constitute a third plane PLANEc, and the vertical strings CS41 and CS42 constitute a third plane PLANEc. The first word line WL1 is divided into first sub word lines WLa1 to WLd1 according to a plane and the second word line WL2 is divided into second sub word lines WLa2 to WLd2 according to a plane. The third word line WL3 is divided into third sub word lines WLa3 to WLd3 according to a plane and the fourth word line WL4 is divided into fourth sub word lines WLa4 to WLd4 according to a plane. The fifth word line WL5 is divided into fifth sub word lines WLa5 to Ld5 according to a plane and the sixth word line WL6 is divided into sixth sub word lines WLa6 to WL6 according to a plane, The seventh word line WL7 is divided into seventh sub word lines WLa7 to WLd7 according to a plane and the eighth word line WL8 is divided into eighth sub word lines WLa8 to WLd8).
동일한 플레인에 형성되는 버티컬 스트링들은 동일한 스트링 선택 라인에 연결되고, 상이한 플레인에 형성되는 버티컬 스트링들은 상이한 스트링 선택 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 플레인(PLANEa)에 포함되는 버티컬 스트링들(CS11, CS12)은 제1 스트링 선택 라인들(SSL1, SSL12)에 연결되고, 제2 플레인(PLANEb)에 포함되는 버티컬 스트링들(CS21, CS22)은 제2 스트링 선택 라인들(SSL21, SSL22)에 연결될 수 있다.The vertical strings formed in the same plane are connected to the same string selection line, and the vertical strings formed in different planes can be connected to different string selection lines. For example, the vertical strings CS11 and CS12 included in the first plane PLANEa are connected to the first string selection lines SSL1 and SSL12 and the vertical strings CS1 and CS12 included in the second plane PLANEb CS21, and CS22 may be connected to the second string selection lines SSL21 and SSL22.
스트링 선택 라인들(SSL11~SSL42) 중의 한 쌍을 선택함으로써 플레인 단위로 버티컬 스트링들을 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 스트링 선택 라인들(SSL11, SSL12)을 선택하는 경우, 제1 스트링 선택 라인들(SSL11, SSL12)에 연결되는 버티컬 스트링들(CS11, CS12)은 복수의 비트라인들(BL1, BL2)에 전기적으로 연결되고, 선택되지 않은 버티컬 스트링들(CS21~CS42)은 복수의 비트라인들(BL1, BL2)로부터 전기적으로 차단될 수 있다.By selecting one of the string selection lines SSL11 to SSL42, the vertical strings can be selected on a plane basis. For example, when selecting the first string selection lines SSL11 and SSL12, the vertical strings CS11 and CS12 connected to the first string selection lines SSL11 and SSL12 are connected to a plurality of bit lines BL1 And BL2, and unselected vertical strings CS21 to CS42 may be electrically disconnected from the plurality of bit lines BL1 and BL2.
제2 방향(D2)을 따라 형성되는 버티컬 스트링들은 동일한 비트라인에 연결되고, 상기 제1 방향(D1)을 따라 이격된 버티컬 스트링들은 서로 상이한 비트라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 버티컬 스트링들(CS11, CS21, CS31, CS41)은 제1 비트라인(BL1)에 연결되고, 버티컬 스트링들(CS12, CS22, CS32, CS42)은 제2 비트라인(BL2)에 연결될 수 있다.The vertical strings formed along the second direction D2 are connected to the same bit line, and the vertical strings spaced along the first direction D1 can be connected to different bit lines. For example, the vertical strings CS11, CS21, CS31 and CS41 are connected to the first bit line BL1 and the vertical strings CS12, CS22, CS32 and CS42 are connected to the second bit line BL2 .
예시적으로, 도 4 내지 8에는, 버티컬 스트링들 각각이 두 개의 스트링 선택 트랜지스터(SST1, SST2), 두 개의 접지 선택 트랜지스터(GST1, GST2) 및 스트링 선택 트랜지스터(SST1)와 접지 선택 트랜지스터(GST2) 사이의 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)을 포함하는 것으로 도시된다. 그러나 버티컬 스트링들 각각에 포함되는 스트링 선택 트랜지스터(SST), 접지 선택 트랜지스터(GST) 및 복수의 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)의 개수는 이에 한정되지 않는다.Illustratively, FIGS. 4 to 8 show the case where each of the vertical strings has two string selection transistors SST1 and SST2, two ground selection transistors GST1 and GST2, and a string selection transistor SST1 and a ground selection transistor GST2. MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8 between the first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5. However, the number of the string selection transistors SST, the ground selection transistors GST, and the plurality of memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, and MC8 included in each of the vertical strings is not limited thereto .
상술한 바와 같이, 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 각각은 상응하는 게이트 전극막(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9), 전하 저장막(116) 및 채널막(114)을 포함할 수 있다. 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 각각은 상응하는 게이트 전극막(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)과 채널막(114) 사이에 형성되는 전기장(electric field)에 기초하여 전하 저장막(116) 및 채널막(114) 사이에 전하가 터널링됨으로써 프로그램 동작 및 소거 동작을 수행할 수 있다. 채널막(114)은 기판(111)과 전기적으로 연결되므로, 게이트 전극막들(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9) 및 기판(111)에 상이한 크기의 전압을 인가함으로써 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)에 대해 프로그램 동작 및 소거 동작을 수행할 수 있다.As described above, each of the memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, and MC8 corresponds to the corresponding gate electrode films GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, A
일 실시예에 있어서, 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 각각은 상응하는 게이트 전극막(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)에 기판(111)보다 높은 전압을 인가하여 채널막(114)으로부터 전하 저장막(116)으로 음의 전하가 터널링됨으로써 프로그램 동작을 수행할 수 있다.Each of the memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, and MC8 is connected to the corresponding gate electrode films GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, A program operation can be performed by applying a voltage higher than that of the
일 실시예에 있어서, 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 각각은 상응하는 게이트 전극막(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)보다 높은 전압을 기판(111)에 인가하여 전하 저장막(116)으로부터 채널막(114)으로 음의 전하가 터널링됨으로써 소거 동작을 수행할 수 있다.Each of the memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, and MC8 has a gate electrode layer (GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, The erase operation can be performed by applying a high voltage to the
다른 실시예에 있어서, 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 각각은 상응하는 게이트 전극막(GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)보다 높은 전압을 기판(111)에 인가하여 채널막(114)으로부터 전하 저장막(116)으로 양의 전하가 터널링됨으로써 소거 동작을 수행할 수 있다.In another embodiment, each of the memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, and MC8 is formed of the corresponding gate electrode films GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, A high voltage may be applied to the
메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 각각은 상응하는 필라(PL11, PL12, PL21, PL22)를 중심으로 하는 원통 형상을 가질 수 있다.Each of the memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, and MC8 may have a cylindrical shape centered on the corresponding pillars PL11, PL12, PL21, PL22.
복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22) 각각은 복수의 절연막들(112, 112a)을 수직 방향으로 패터닝(vertical patterning)하여 형성되므로, 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22) 각각은 하부로 갈수록 폭이 작아질 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 필라들(PL11, PL12, PL21, PL22) 각각은 하부 직경(Wb)이 상부 직경(Wt)보다 작고 경사각(a)을 갖는 V자형 원통 형상을 가질 수 있다.Each of the plurality of pillars PL11, PL12, PL21 and PL22 is formed by vertically patterning a plurality of insulating
따라서 기판(111)으로부터의 높이에 따라 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)이 형성되는 필라의 직경은 서로 상이할 수 있다. 즉, 기판(111)으로부터의 높이에 따라 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)의 직경은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 중에서 기판(111)에 인접하여 하부에 형성되는 메모리 셀은 상대적으로 작은 직경을 갖고, 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 중에서 상부에 형성되는 메모리 셀은 상대적으로 큰 직경을 가질 수 있다.Therefore, the diameters of the pillars in which the memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, and MC8 are formed may differ from each other depending on the height from the
다시 도 2b를 참조하면, 제어 회로(500)는 외부 장치(예를 들면, 메모리 컨트롤러)로부터 커맨드 신호(CMD) 및 어드레스 신호(ADDR)를 수신하고, 커맨드 신호(CMD) 및 어드레스 신호(ADDR)에 기초하여 비휘발성 메모리 장치(10)의 소거 루프, 프로그램 루프 및 읽기 동작을 제어할 수 있다. 여기서 프로그램 루프는 프로그램 동작과 프로그램 검증 동작을 포함할 수 있고, 소거 루프는 소거 동작 및 소거 검증을 포함할 수 있다.2B, the
예를 들어, 제어 회로(500)는 커맨드 신호(CMD)에 기초하여 전압 생성기(600)를 제어하기 위한 제어 신호들(CTLs)을 생성하고, 어드레스 신호(ADDR)에 기초하여 로우 어드레스(R_ADDR) 및 컬럼 어드레스(C_ADDR)를 생성할 수 있다. 제어 회로(500)는 로우 어드레스(R_ADDR)를 어드레스 디코더(400)에 제공하고, 컬럼 어드레스(C_ADDR)를 데이터 입출력 회로(470)에 제공할 수 있다. 로우 어드레스(R_ADDR)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)를 포함할 수 있다. 또한 제어 회로(500)는 리셋 신호(RST)를 어드레스 디코더(400)에 제공할 수 있다. 또한 제어 회로(500)는 제어 신호(PBC)를 페이지 버퍼 회로(460)에 제공할 수 있다. For example, the
어드레스 디코더(400)는 적어도 하나의 스트링 선택 라인(SSL), 복수의 워드 라인들(WLs) 및 적어도 하나의 접지 선택 라인(GSL)을 통해 메모리 셀 어레이(100)와 연결될 수 있다. 프로그램 동작 또는 읽기 동작 시, 어드레스 디코더(430)는 제어 회로(500)로부터 제공되는 로우 어드레스(R_ADDR)에 기초하여 복수의 워드 라인들(WLs) 중의 하나를 선택 워드라인으로 결정하고, 복수의 워드 라인들(WLs) 중에서 선택 워드라인을 제외한 나머지 워드 라인들을 비선택 워드라인들로 결정할 수 있다.The
전압 생성기(600)는 제어 회로(500)로부터 제공되는 제어 신호들(CTLs)에 기초하여 비휘발성 메모리 장치(30)의 동작에 필요한 워드 라인 전압들(VWLs)을 생성할 수 있다. 전압 생성기(600)로부터 생성되는 워드 라인 전압들(VWLs)은 어드레스 디코더(400)를 통해 복수의 워드 라인들(WLs)에 인가될 수 있다. The
예를 들어, 소거 동작 시, 전압 생성기(600)는 메모리 블록의 웰에 소거 전압을 인가하고 메모리 블록의 모든 워드라인들에 접지 전압을 인가할 수 있다. 소거 검증 동작 시, 전압 생성기(600)는 하나의 메모리 블록의 모든 워드라인들에 소거 검증 전압을 인가하거나 워드라인 단위로 소거 검증 전압을 인가할 수 있다. For example, during an erase operation, the
예를 들어, 프로그램 동작 시, 전압 생성기(600)는 선택 워드라인에 프로그램 전압을 인가하고, 비선택 워드라인들에는 프로그램 패스 전압을 인가할 수 있다. 또한 프로그램 검증 동작 시, 전압 생성기(600)는 선택 워드라인에 프로그램 검증 전압을 인가하고, 비선택 워드라인들에는 검증 패스 전압을 인가할 수 있다.For example, in a program operation, the
또한, 읽기 동작 시, 전압 생성기(600)는 선택 워드라인에 읽기 전압을 인가하고, 비선택 워드라인들에는 읽기 패스 전압을 인가할 수 있다. In addition, in a read operation, the
페이지 버퍼 회로(460)는 복수의 비트 라인들(BLs)을 통해 메모리 셀 어레이(100)와 연결될 수 있다. 페이지 버퍼 회로(460)는 복수의 페이지 버퍼를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 하나의 페이지 버퍼에 하나의 비트 라인이 연결될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 하나의 페이지 버퍼에 두 개 이상의 비트 라인들이 연결될 수 있다.The
페이지 버퍼 회로(460)는 프로그램 동작 시 선택된 페이지에 프로그램될 데이터를 임시로 저장하고, 읽기 동작 시 선택된 페이지로부터 읽기된 데이터를 임시로 저장할 수 있다.The
데이터 입출력 회로(470)는 데이터 라인들(DLs)을 통해 페이지 버퍼 회로(460)와 연결될 수 있다. 프로그램 동작 시, 데이터 입출력 회로(420)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 프로그램 데이터(DATA)를 수신하고, 제어 회로(500)로부터 제공되는 컬럼 어드레스(C_ADDR)에 기초하여 프로그램 데이터(DATA)를 페이지 버퍼 회로(460)에 제공할 수 있다. 읽기 동작 시, 데이터 입출력 회로(470)는 제어 회로(500)로부터 제공되는 컬럼 어드레스(C_ADDR)에 기초하여 페이지 버퍼 회로(460)에 저장된 읽기 데이터(DATA)를 메모리 컨트롤러(20)에 제공할 수 있다. The data input /
또한, 페이지 버퍼 회로(460)와 데이터 입출력 회로(470)는 메모리 셀 어레이(100)의 제1 저장 영역으로부터 데이터를 읽기하고, 읽기된 데이터를 메모리 셀 어레이(100)의 제2 저장 영역에 기입할 수 있다. 즉, 페이지 버퍼 회로(460)와 데이터 입출력 회로(470)는 카피-백(copy-back) 동작을 수행할 수 있다. The
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 비휘발성 메모리 장치에서 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.10 is a block diagram showing a configuration of a control circuit in the nonvolatile memory device of FIG. 2 according to the embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 제어 회로(500)는 커맨드 디코더(510), 어드레스 버퍼(520) 제어 신호 생성기(530) 및 상태 신호 생성기(540)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the
커맨드 디코더(510)는 커맨드 신호(CMD)를 디코딩하여 디코딩된 커맨드(D_CMD)를 제어 신호 생성기(530)에 제공할 수 있다. 실시예에 있어서, 커맨드 디코더(510)는 디코딩된 커맨드(D_CMD)를 상태 신호 생성기(540)에 제공할 수 있다. The
어드레스 버퍼(520)는 어드레스 신호(ADDR)를 수신하고, 어드레스 신호(ADDR) 중 로우 어드레스(R_ADDR)는 어드레스 디코더(400)에 제공하고 컬럼 어드레스(C_ADDR)는 데이터 입출력 회로(470)에 제공할 수 있다.The
제어 신호 생성기(530)는 디코딩된 커맨드(D_CMD)를 수신하고, 디코딩된 커맨드(D_CMD)가 지시하는 동작에 기초하여 제어 신호들(CTLs)을 생성하여 전압 생성기(600)에 제공할 수 있다. The
상태 신호 생성기(540)는 커맨드(CMD) 및 디코딩된 커맨드(D_CMD) 중 하나에 기초하여 비휘발성 메모리 장치(30)의 동작 상태를 나타내는 상태 신호(RnB)를 생성하고, 이 상태 신호(RnB)를 메모리 컨트롤러(20)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 상태 신호 생성기(540)는 비휘발성 메모리 장치(30)가 프로그램, 읽기, 소거와 같은 메모리 동작을 수행하는 경우에 상태 신호(RnB)를 로우 레벨로 출력하여 비휘발성 메모리 장치(30)의 비지 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상태 신호 생성기(540)는 비휘발성 메모리 장치(30)가 메모리 동작을 수행하지 않는 아이들(idle) 상태일 때, 상태 신호(RnB)를 하이 레벨로 출력하여 비휘발성 메모리 장치(30)의 레디 상태를 나타낼 수 있다.The
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 비휘발성 메모리 장치에서 전압 생성기의 구성을 나타내는 블록도이다.11 is a block diagram showing the configuration of a voltage generator in the nonvolatile memory device of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 전압 생성기(600)는 고전압 생성기(610) 및 저전압 생성기(630)를 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 전압 생성기(600)는 음전압(negative voltage) 생성기(650)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the
고전압 생성기(610)는 제1 제어 신호(CTL1)에 응답하여 디코딩된 커맨드(D_CMD)가 지시하는 동작에 따라 프로그램 전압(VPGM), 프로그램 패스 전압(VPPASS), 검증 패스 전압(VVPASS), 읽기 패스 전압(VRPASS) 및 소거 전압(VRES)을 생성할 수 있다. 프로그램 전압(VPGM)은 선택 워드라인에 인가되고, 프로그램 패스 전압(VPPASS), 프로그램 검증 패스 전압(VVPASS), 읽기 패스 전압(VRPASS)은 비선택 워드라인들에 인가되고, 소거 전압(VRES)은 메모리 블록의 기판에 인가될 수 있다. 제1 제어 신호(CTL1)는 복수의 비트들을 포함하여 디코딩된 커맨드(D_CMD)가 지시하는 동작을 나타낼 수 있다.The
저전압 생성기(630)는 제2 제어 신호(CTL2)에 응답하여 디코딩된 커맨드(D_CMD)가 지시하는 동작에 따라 프로그램 검증 전압(VPV), 읽기 전압(VRD) 소거 검증 전압(VEV)을 생성할 수 있다. 프로그램 검증 전압(VPV), 읽기 전압(VRD) 및 소거 검증 전압(VEV)은 동작에 따라 선택 워드라인에 인가될 수 있다. 제2 제어 신호(CTL2)는 복수의 비트들을 포함하여 디코딩된 커맨드(D_CMD)가 지시하는 동작을 나타낼 수 있다. The
음전압 생성기(650)는 제3 제어 신호(CTL3)에 응답하여 디코딩된 커맨드(D_CMD)가 지시하는 동작에 따라 음의 레벨을 가지는 프로그램 검증 전압(VPV'), 읽기 전압(VRD') 및 소거 검증 전압(VEV')을 생성할 수 있다. 제3 제어 신호(CTL3)는 복수의 비트들을 포함하여 디코딩된 커맨드(D_CMD)가 지시하는 동작을 나타낼 수 있다.In response to the third control signal CTL3, the
도 12a는 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.12A is a flowchart illustrating a method of operating a non-volatile memory device according to embodiments of the present invention.
도 12a의 동작 방법은 도 2의 비휘발성 메모리 장치(30)를 통해 수행될 수 있다.The method of operation of FIG. 12A may be performed through the
도 1 내지 도 12a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법에서는 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 중 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 제1 메모리 동작을 수행할 수 있다(S100). 제1 메모리 동작이 프로그램 동작이거나 소거 동작인 경우에, 제1 메모리 동작에 의하여 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부의 셀 트랜지스터들의 문턱 전압들 각각을 타겟 상태로 변화시킬 수 있다. 상기 제1 메모리 동작 완료 후 기준 시간 이상 동안 상태 신호(RnB)가 비휘발성 메모리 장치(30)의 레디 상태를 나타내는 경우, 버티컬 스트링들 중 적어도 하나의 버티컬 스트링의 채널막에서 전하가 이동되도록 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행한다(S200). 상기 큐어링 동작이 완료된 후에 상기 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 대하여 제2 메모리 동작을 수행한다(S300). 1 to 12A, in a method of operating a nonvolatile memory device according to embodiments of the present invention, a first memory operation is performed on a first memory block BLKa of a plurality of memory blocks BLK1 to BLKz (S100). If the first memory operation is a program operation or an erase operation, the threshold voltages of at least some of the cell transistors of the first memory block BLKa can be changed to the target state by the first memory operation. When the status signal RnB indicates the ready state of the
여기서 제1 메모리 동작은 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 대하여 수행될 수 있다. 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부는 제1 메모리 블록(BLKa)의 하나의 페이지, 제1 메모리 블록(BLKa)의 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42) 중 하나, 일부 또는 전부일 수 있다. 제1 메모리 동작은 프로그램 동작일 수 있고, 제2 메모리 동작은 읽기 동작일 수 있다. 또한 제1 메모리 동작은 읽기 동작일 수 있고, 제2 메모리 동작도 읽기 동작일 수 있다. 제1 메모리 동작은 소거 동작일 수 있고, 제2 메모리 동작은 프로그램 동작일 수 있다.Wherein the first memory operation may be performed on at least a portion of the first memory block BLKa. At least a part of the first memory block BLKa is one page of the first memory block BLKa and the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42 of the first memory block BLKa ), ≪ / RTI > The first memory operation may be a program operation, and the second memory operation may be a read operation. Also, the first memory operation may be a read operation, and the second memory operation may be a read operation. The first memory operation may be an erase operation, and the second memory operation may be a program operation.
도 12b는 도 12a의 동작 방법이 수행되는 경우 도 1의 메모리 시스템의 동작을 나타내는 타이밍도이다.12B is a timing diagram illustrating the operation of the memory system of FIG. 1 when the method of operation of FIG. 12A is performed.
도 1, 도 2a, 도 2b, 도 10, 도 12a, 도 12b를 참조하면, 상태 신호(RnB)가 레디 상태인 시점들(T0~T11) 사이에서 메모리 컨트롤러(20)는 비휘발성 메모리 장치(30)에 커맨드(CMD), 어드레스(ADDR) 및 데이터(DATA)를 전송할 수 있다. 커맨드(CMD), 어드레스(ADDR) 및 데이터(DATA)를 수신한 비휘발성 메모리 장치(30)는 시점들(T11~T12) 사이에서 제1 메모리 동작을 수행할 수 있다. 여기서 제1 메모리 동작은 프로그램 동작일 수 있고, 비휘발성 메모리 장치(30)가 제1 메모리 동작을 수행하는 동안에, 상태 신호(RnB)는 로우 레벨로서 비지 상태를 나타낼 수 있다. Referring to FIGS. 1, 2A, 2B, 10, 12A, and 12B, the
시점(T12)에 제1 메모리 동작이 완료되고, 상태 신호(RnB)는 하이 레벨로 천이되어 레디 상태를 나타내면, 카운터(27)가 동작하여 레디 상태의 상태 신호(RnB)와 기준 시간을 비교한다. 시점(T13)에 레디 상태의 상태 신호(RnB)가 기준 시간을 초과하면, 메모리 컨트롤러(20)는 큐어링 동작을 위한 커맨드(CMD)와 어드레스(ADDR)를 비휘발성 메모리 장치(30)에 전송한다. 큐어링 동작을 지시하는 커맨드(CMD)와 어드레스(ADDR)를 수신한 비휘발성 메모리 장치(30)는 시점(T14)에 큐어링 동작을 시작하여 시점(T15)에 큐어링 동작을 완료한다. 큐어링 동작을 완료한 시점(T15)에 상태 신호(RnB)를 하이 레벨로 천이시킨다.When the first memory operation is completed at the time T12 and the state signal RnB transits to the high level to indicate the ready state, the
상태 신호(RnB)가 하이 레벨인 시점들(T16~T17) 사이에서 메모리 컨트롤러(20)는 비휘발성 메모리 장치(30)에 제2 메모리 동작을 위한 커맨드(CMD)와 어드레스(ADDR)를 전송한다. 커맨드(CMD), 어드레스(ADDR) 및 데이터(DATA)를 수신한 비휘발성 메모리 장치(30)는 시점들(T17~T18) 사이에서 제2 메모리 동작을 수행할 수 있다. 여기서 제2 메모리 동작은 읽기 동작일 수 있다. 제2 메모리 동작을 완료한 비휘발성 메모리 장치(30)는 시점(T18)에 상태 신호(RnB)를 다시 하이 레벨로 천이시킨다. The
상술한 바와 같이, 제1 메모리 동작 완료 후에 비휘발성 메모리 장치(30)의 레디 상태가 기준 시간 이상 동안 지속되면, 메모리 컨트롤러(20)는 큐어링 동작을 비휘발성 메모리 장치(30)에 지시하고, 비휘발성 메모리 장치(30)는 이에 응답하여 큐어링 동작을 수행할 수 있다. 따라서 제2 메모리 동작의 신뢰성이 높아질 수 있다.As described above, if the ready state of the
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 도 12a의 동작 방법에서 큐어링 동작의 일 예를 나타내는 순서도이고, 도 14는 도 12a의 동작 방법에 적용되는 도 8의 메모리 블록에서 버티컬 스트링들 중 하나를 나타내고, 도 15는 도 13의 큐어링 동작에서 제1 버티컬 스트링에 인가되는 전압들을 나타낸다.FIG. 13 is a flowchart showing an example of a curing operation in the operation method of FIG. 12A according to the embodiments of the present invention, FIG. 14 is a flowchart illustrating a curing operation of the method of FIG. And Fig. 15 shows voltages applied to the first vertical string in the curing operation of Fig.
도 14에서는 도 8의 메모리 블록의 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42) 중 제1 버티컬 스트링(CS11)을 예로 들어 설명한다. 또한 제1 버티컬 스트링(CS11)이 하나의 접지 선택 트랜지스터와 하나의 스트링 선택 트랜지스터를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.In FIG. 14, the first vertical string CS11 of the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41 and CS42 of the memory block of FIG. The case where the first vertical string CS11 includes one ground selection transistor and one string selection transistor will be described as an example.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행하기 위하여(S200a), 제1 버티컬 스트링(CS11)의 스트링 선택 트랜지스터(SST)에 연결되는 스트링 선택 라인(SSL1)에 턴-오프 전압(VTOFF)를 인가하여 스트링 선택 트랜지스터(SST)를 턴-오프시킨다(S210a). 턴-오프 전압(VTOFF)은 접지 전압(GND)일 수 있다. 제1 시점(T21)으로부터 제2 시점(T22) 사이에 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)이 연결되는 워드라인들(WL1~WL8)과 접지 선택 트랜지스터(GST)가 연결되는 접지 선택 라인(GSL1) 각각에 상응하는 턴-온 전압들(VTON1~VTON8, VTONG)을 각각 인가한다(S220a). 동시에 접지 선택 트랜지스터(GST)에 연결되는 공통 소스 라인(CSL)을 접지 전압(GND)으로 유지시킨다(S230a). 여기서 턴-온 전압들(VTON1~VTON8, VTONG)은 각각은 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 및 접지 선택 트랜지스터(GST)의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가질 수 있다.Referring to FIGS. 13 to 15, in order to perform a curing operation with respect to at least a part of the first memory block BLKa (S200a), a string connected to the string selection transistor SST of the first vertical string CS11 A turn-off voltage VTOFF is applied to the selection line SSL1 to turn off the string selection transistor SST (S210a). The turn-off voltage VTOFF may be the ground voltage GND. The word lines WL1 to WL8 to which the first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7 and MC8 are connected between the first time point T21 and the second time point T22, On voltages VTON1 to VTON8 and VTONG corresponding to the ground selection line GSL1 to which the ground selection transistor GST is connected in operation S220a. At the same time, the common source line CSL connected to the ground selection transistor GST is maintained at the ground voltage GND (S230a). In this case, the turn-on voltages VTON1 to VTON8 and VTONG correspond to the threshold voltages of the first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7 and MC8 and the ground selection transistor GST, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >
턴-온 전압들(VTON1~VTON8, VTONG)은 동일한 레벨을 가질 수 있고, 일부 또는 전부가 다른 레벨을 가질 수도 있다. The turn-on voltages VTON1 to VTON8, VTONG may have the same level, and some or all of them may have different levels.
워드라인들(WL1~WL8)과 접지 선택 라인(GSL1)에 상응하는 턴-온 전압들(VTON1~VTON8, VTONG)이 각각 인가되면, 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 및 접지 선택 트랜지스터(GST)가 턴-온된다. 이 때 공통 소스 라인(CSL)은 접지 전압(GND)으로 유지되므로게이트 전극막(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9)과 채널막(114) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 전기장에 의하여 제1 메모리 동작의 수행된 후 채널막(114)의 트랩에 포획된 전자(도는 전하)가 채널막(114)의 표면으로 이동하여 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)의 적어도 일부의 문턱 전압이 타겟 상태에 근접하게 복구될 수 있다.When the turn-on voltages VTON1 to VTON8 and VTONG corresponding to the word lines WL1 to WL8 and the ground selection line GSL1 are applied, the first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3 and MC4 , MC5, MC6, MC7, MC8 and the ground selection transistor GST are turned on. Since an electric field is formed between the gate electrode films GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, and GEL9 and the
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 도 12a의 동작 방법에서 큐어링 동작의 일 예를 나타내는 순서도이고, 도 17은 도 12a의 동작 방법이 적용되는 도 8의 메모리 블록에서 버티컬 스트링들 중 하나를 나타내고, 도 18은 도 16의 큐어링 동작에서 제1 버티컬 스트링에 인가되는 전압들을 나타낸다.FIG. 16 is a flowchart showing an example of a curing operation in the operation method of FIG. 12A according to the embodiments of the present invention, FIG. 17 is a flowchart illustrating a curing operation in the memory block of FIG. And Fig. 18 shows voltages applied to the first vertical string in the curing operation of Fig.
도 17에서는 도 8의 메모리 블록(BLKa)의 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42) 중 제1 버티컬 스트링(CS11)을 예로 들어 설명한다. 또한 제1 버티컬 스트링(CS11)이 하나의 접지 선택 트랜지스터와 하나의 스트링 선택 트랜지스터를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.In FIG. 17, the first vertical string CS11 of the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41 and CS42 of the memory block BLKa shown in FIG. 8 will be described as an example. The case where the first vertical string CS11 includes one ground selection transistor and one string selection transistor will be described as an example.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행하기 위하여(S200b), 제1 버티컬 스트링(CS11)의 스트링 선택 트랜지스터(SST)에 연결되는 비트라인(BL1)과 페이지 버퍼(PB1)를 연결시키는 트랜지스터(PT1)에 인가되는 제어 신호(BLSHF)를 접지 전압(GND)으로 하여 제1 시점(T21)으로부터 제2 시점(T22)까지 비트라인(BL1)과 페이지 버퍼(PB1)를 연결을 차단시킨다(S210b). 제1 시점(T21)으로부터 제2 시점(T22)까지, 스트링 선택 트랜지스터(SST)에 연결되는 스트링 선택 라인(SSL1), 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)이 연결되는 워드라인들(WL1~WL8)과 접지 선택 트랜지스터(GST1)가 연결되는 접지 선택 라인(GSL1) 각각에 상응하는 턴-온 전압들(VTONS, VTON1~VTON8, VTONG)을 각각 인가한다(S220b). 동시에 접지 선택 트랜지스터(GST)에 연결되는 공통 소스 라인(CSL)을 접지 전압(GND)으로 유지시킨다(S230b). 여기서 턴-온 전압들(VTONS, VTON1~VTON8, VTONG) 각각 스트링 선택 트랜지스터(SST), 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 및 접지 선택 트랜지스터(GST1)의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가질 수 있다. 턴-온 전압들(VTONS, VTON1~VTON8, VTONG)은 동일한 레벨을 가질 수 있고, 일부 또는 전부가 다른 레벨을 가질 수도 있다.16 to 18, in order to perform a curing operation with respect to at least a part of the first memory block BLKa (S200b), a bit connected to the string selection transistor SST of the first vertical string CS11 The control signal BLSHF applied to the transistor PT1 connecting the line BL1 and the page buffer PB1 is set to the ground voltage GND so that the bit line from the first time point T21 to the second time point T22 BL1) and the page buffer PB1 (S210b). The string selection line SSL1 connected to the string selection transistor SST from the first time point T21 to the second time point T22 and the first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6 On voltages VTSONS, VTON1 to VTON8, and VTONG corresponding to the word lines WL1 to WL8 and the ground selection line GSL1 to which the ground selection transistors GST1, MC7, and MC8 are connected, Respectively (S220b). At the same time, the common source line CSL connected to the ground selection transistor GST is maintained at the ground voltage GND (S230b). The string selection transistor SST, the first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7 and MC8, and the ground selection transistor SST are respectively connected to the turn-on voltages VTONS, VTON1 to VTON8, And may have a level higher than each of the threshold voltages of the transistor GST1. The turn-on voltages (VTONS, VTON1 to VTON8, VTONG) may have the same level, and some or all of them may have different levels.
스트링 선택 라인(SSL), 워드라인들(WL1~WL8) 및 접지 선택 라인(GSL1)에 상응하는 턴-온 전압들(VTONS, VTON1~VTON8, VTONG)이 각각인가되면, 스트링 선택 트랜지스터(SST), 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8) 및 접지 선택 트랜지스터(GST)가 턴-온된다. 이 때 공통 소스 라인(CSL)은 접지 전압(GND)으로 유지되므로, 게이트 전극막(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)과 채널막(114) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 전기장에 의하여 제1 메모리 동작의 수행된 후 채널막(114)의 트랩에 포획된 전자가 채널막(114)의 표면으로 이동하여 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)의 적어도 일부의 문턱 전압이 타겟 상태에 근접하게 복구될 수 있다.When the turn-on voltages VTONS, VTON1 to VTON8 and VTONG corresponding to the string selection line SSL, the word lines WL1 to WL8 and the ground selection line GSL1 are applied, The first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7 and MC8 and the ground selection transistor GST are turned on. Since the common source line CSL is maintained at the ground voltage GND at this time, the gate electrode films GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10, An electric field can be formed. Electrons trapped in the trap of the
도 19a 내지 도 19f는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 도면들이다.19A to 19F are views for explaining the concept of the present invention.
도 19a 내지 도 19f에서는 도 7의 셀 트랜지스터(CT)에서 참조 번호(140)가 나타내는 부분(140)을 예로 들어 설명한다. 따라서 도 19a 내지 도 19f의 부분(140)은 제5 게이트 전극막(GEL5), 전하 포획막(118) 및 채널막(114)을 포함할 수 있다. In FIGS. 19A to 19F, the
도 19a는 제1 메모리 동작이 수행되기 전의 셀 트랜지스터(CT)의 부분(140)을 나타낸다. 19A shows a
채널막(114)은 상술한 바와 같이 폴리실리콘으로 구성될 수 있으므로 실리콘 크리스탈의 그레인 경계(grain boundary)들에 트랩(150)이 형성될 수 있다.The
도 19b는 제1 메모리 동작이 수행된 직 후의 셀 트랜지스터(CT)의 부분(140)을 나타낸다. 19B shows a
도 19b를 참조하면, 셀 트랜지스터(CT)를 포함하는 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 제1 메모리 동작이 수행되면, 전하 포획막(118)에 전자(e)가 포획되고, 채널막(114)의 표면에 인접하여 존재하는 트랩(150)에 전자가 포획될 수 있다.19B, when the first memory operation is performed on at least a part of the first memory block BLKa including the cell transistor CT, the electrons e are captured in the
도 19c는 제1 메모리 동작이 수행되고 시간이 경과한 후 셀 트랜지스터(CT)의 부분(140)을 나타낸다.FIG. 19C shows a
도 19c를 참조하면, 셀 트랜지스터(CT)를 포함하는 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 제1 메모리 동작이 수행되고 시간이 경과하면, 채널막(114)의 표면에 인접하여 존재하는 트랩(150)에 포획된 전자(e)가 참조 번호(151)가 나타내는 바와 같이 채널막(114)의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 셀 트랜지스터(CT)의 문턱 전압 산포가 변화할 수 있다. Referring to FIG. 19C, when a first memory operation is performed on at least a part of the first memory block BLKa including the cell transistor CT and the time passes, The electrons e captured in the
도 19d는 셀 트랜지스터(CT)를 포함하는 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 제1 메모리 동작이 수행된 직후(GR1)와 수행되고 시간이 경과한 후(GR2)의 셀 트랜지스터(CT)의 문턱 전압 분포를 나타낸다. FIG. 19D shows a state in which the cell transistor CT of FIG. 19B is performed immediately after the first memory operation is performed in at least a part of the first memory block BLKa including the cell transistor CT, Of the threshold voltage of the transistor.
도 19c를 참조하여 설명한 바와 같이, 셀 트랜지스터(CT)를 포함하는 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 제1 메모리 동작이 수행되면 시간의 경과에 따라 셀 트랜지스터(CT)의 문턱 전압의 분포가 그래프(GR1)에서 그래프(GR2)로 이동할 수 있다.As described with reference to FIG. 19C, when the first memory operation is performed on at least a part of the first memory block BLKa including the cell transistor CT, the distribution of the threshold voltage of the cell transistor CT over time Can be moved from the graph GR1 to the graph GR2.
도 19e는 셀 트랜지스터(CT)를 포함하는 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 본 발명의 실시예들에 따른 큐어링 동작을 수행하는 경우의 전압 조건을 나타내고, 도 19f는 큐어링 동작의 수행후에 셀 트랜지스터(CT)를 나타낸다. FIG. 19E shows the voltage condition in the case of performing the curing operation according to the embodiments of the present invention in at least a part of the first memory block BLKa including the cell transistor CT, FIG. 19F shows the voltage condition of the curing operation And shows the cell transistor CT after performing.
도 19e 및 도 19f를 참조하면, 셀 트랜지스터(CT)의 문턱 전압의 이동을 복구시키기 위하여 제5 게이트 전극막(GEL5)에는 제1 전압(V1)이 인가되고, 채널막(118)에는 기판(111)을 통하여 제1 전압(V2)보다 낮은 레벨의 제2 전압(V2)이 인가된다. 이 경우에, 제5 게이트 전극막(GEL5)으로부터 채널막(114) 쪽으로 전기장(EF)이 형성되고, 이렇게 형성된 전기장(EF)에 의하여 참조번호(153)가 나타내는 바와 같이 전자(e)들이 채널막(114)의 표면쪽으로 이동하게 된다. 따라서 셀 트랜지스터(CT)의 문턱 전압은 제1 메모리 동작이 수행된 직후의 타겟 상태와 근접한 상태로 이동될 수 있다. 19E and 19F, a first voltage V1 is applied to the fifth gate electrode film GEL5 to restore the threshold voltage of the cell transistor CT, The second voltage V2 is lower than the first voltage V2. In this case, an electric field EF is formed from the fifth gate electrode film GEL5 toward the
제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 대하여 상기 큐어링 동작이 수행된 후에 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 제2 메모리 동작이 수행될 수 있다.A second memory operation may be performed on the first memory block BLKa after the curing operation is performed on at least a portion of the first memory block BLKa.
실시예에 있어서, 상기 제1 메모리 동작은 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 수행되는 프로그램 동작(루프)일 수 있고, 상기 제2 메모리 동작은 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 수행되는 읽기 동작일 수 있다.In an embodiment, the first memory operation may be a program operation (loop) performed on the first memory block BLKa, and the second memory operation may be a read operation performed on the first memory block BLKa Lt; / RTI >
도 19a 내지 도 19f를 참조하여 설명한 바와 같이, 프로그램 동작이 수행된 후에 시간의 경과에 따라 메모리 셀들의 문턱 전압이 변화할 수 있고, 큐어링 동작을 수행하지 않고, 제1 메모리 블록(BLKa)의 일부에 대하여 읽기 동작을 수행하면, 문턱 전압의 변동으로 인한 에러 비트가 증가할 수있다. 증가된 에러 비트가 에러 정정 코드(error correction code)의 정정가능 범위를 초과하게 되면, 비휘발성 메모리 장치(30)의 성능이 열화될 수 있다. 하지만 본 발명의 실시예들에 따르면 제1 메모리 동작(프로그램 동작) 이후에 제1 메모리 블록(BLKa)의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행한 후에 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 제2 메모리 동작(읽기 동작)을 수행한다. 따라서 메모리 셀들의 문턱 전압을 타겟 상태와 근접한 상태로 이동시킨 후에 읽기 동작을 수행하므로 에러 비트의 수를 감소시켜 성능을 높일 수 있다.As described with reference to Figs. 19A to 19F, the threshold voltage of the memory cells may change with time after the program operation is performed, and the threshold voltage of the first memory block BLKa may be changed without performing the curing operation If a read operation is performed for a part, the error bit due to the variation of the threshold voltage may increase. If the increased error bit exceeds the correctable range of the error correction code, the performance of the
실시예에 있어서, 상기 제1 메모리 동작은 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 수행되는 소거 동작(루프)일 수 있고, 상기 제2 메모리 동작은 상기 소거 동작 이후에 수행되는 프로그램 동작일 수 있다.In an embodiment, the first memory operation may be an erase operation (loop) performed on the first memory block BLKa, and the second memory operation may be a program operation performed after the erase operation.
제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 소거 동작이 수행되면, 도 7의 전화 포획막(118) 뿐 아니라 터널링 절연막(117)에도 홀이 포획될 수 있다. 터널링 절연막(117)에 포획된 홀은 시간의 경과에 따라 채널막(114)의 트랩(150)으로 쉽게 이동하여 메모리 셀의 문턱 전압을 변동시킬 수 있다. When the erase operation is performed on the first memory block BLKa, the holes can be trapped in the tunneling insulating
본 발명의 실시예들에 따르면 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 소거 동작이 수행된 후 제1 메모리 블록(BLKa)에 대하여 상술한 큐어링 동작을 수행하여 채널막(114)의 트랩(150)에 포획된 홀들(전하들)을 이동시켜 제1 메모리 블록(BLKa)의 메모리 셀들의 문턱 전압을 소거 상태로 복구시킬 수 있다. According to embodiments of the present invention, after the erase operation is performed on the first memory block BLKa, the curing operation described above is performed on the first memory block BLKa to detect the
상술된 큐어링 동작은 하나의 메모리 블록에 포함되는 복수의 버티컬 스트링들에 대하여 동시에 수행될 수 있다.The curing operation described above can be performed simultaneously for a plurality of vertical strings included in one memory block.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 큐어링 동작이 하나의 메모리 블록에 포함되는 복수의 버티컬 스트링들에 대하여 동시에 수행되는 것을 나타낸다.20 shows that the curing operation according to the embodiment of the present invention is performed simultaneously for a plurality of vertical strings included in one memory block.
도 20에서는 도 8의 메모리 블록(BLKa)의 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42)을 예로 들어 설명한다. 또한 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42)이 하나의 접지 선택 트랜지스터와 하나의 스트링 선택 트랜지스터를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.In FIG. 20, the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, and CS42 of the memory block BLKa of FIG. The case where the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, and CS42 include one ground selection transistor and one string selection transistor will be described as an example.
도 8 및 도 20을 참조하면, 메모리 블록(BLKa)의 페이지들에 대하여 제1 메모리 동작이 순차적으로 또는 동시에 수행되고, 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42)에 동시에 상술한 큐어링 동작이 수행될 수 있다. 이 경우에, 제1 시점(T)으로부터 제2 시점(T2)까지의 구간에서 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42) 각각의 스트링 선택 트랜지스터(SST)에 연결되는 스트링 선택 라인들(SSL11, SSL21, SSS31, SSL41), 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42)에 연결되는 워드라인들(WL1~WL8) 및 접지 선택 트랜지스터(GST)에 연결되는 접지 선택 라인들(GSL12, GSL22, GSL32, GSL42)에 각각 상응하는 턴-온 전압들(VTONS, VTON1~VTON8, VTONG)을 인가하고, 도 14 및 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이 접지 선택 트랜지스터(GST)에 연결되는 공통 소스 라인(CSL)을 접지 전압(GND)으로 유지시킨다. 따라서 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42) 각각에서 게이트 전극막(GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, GEL10)과 채널막(114) 사이에 전기장이 형성되어 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42) 각각의 제1 내지 제8 메모리 셀들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7, MC8)의 적어도 일부의 문턱 전압이 타겟 상태에 근접한 상태로 이동될 수 있다.8 and 20, a first memory operation is sequentially or concurrently performed on the pages of the memory block BLKa, and the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42 The above curing operation can be performed simultaneously. In this case, the string selection transistor SST of each of the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, and CS42 in the section from the first time point T to the second time point T2 The word lines WL1 to WL8 connected to the string selection lines SSL11, SSL21, SSS31 and SSL41 and the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, On voltages VTSONS, VTON1 to VTON8, and VTONG corresponding to the ground selection lines GSL12, GSL22, GSL32, and GSL42 connected to the transistor GST are applied, And maintains the common source line CSL connected to the ground selection transistor GST at the ground voltage GND as described. Thus, the gate electrode films GEL1, GEL2, GEL3, GEL4, GEL5, GEL6, GEL7, GEL8, GEL9, and GEL10 in the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, The first to eighth memory cells MC1, MC2, MC3, MC4, MC5 and MC6 of the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, , MC7, MC8) can be moved to a state close to the target state.
이 경우에 버티컬 스트링들(CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41, CS42) 각각에 연결되는 비트라인과 상응하는 페이지 버퍼를 연결하는 트랜지스터에 인가되는 제어 신호(BLSHF)를 접지 전압(GND)으로 하여 제1 시점(T21)으로부터 제2 시점(T22)까지 비트라인과 페이지 버퍼를 연결을 차단하여 전류 소모를 감소시킬 수 있다. In this case, the control signal BLSHF applied to the transistor connecting the bit line connected to each of the vertical strings CS11, CS12, CS21, CS22, CS31, CS32, CS41 and CS42 and the corresponding page buffer is set to the ground voltage GND), the connection between the bit line and the page buffer is disconnected from the first time point T21 to the second time point T22, thereby reducing current consumption.
본 발명의 실시예들에 따른 큐어링 동작은 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 중 적어도 두 개 이상의 메모리 블록들에 대하여 동시에 수행될 수 있다. 또한 상기 큐어링 동작이 두 개 이상의 메모리 블록들에 대하여 동시에 수행되는 경우, 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz)이 적어도 하나의 배드 볼록을 포함하는 경우, 상기 적어도 하나의 배드 블록 대하여는 상기 큐어링 동작이 수행되지 않을 수 있다.The curing operation according to the embodiments of the present invention can be performed simultaneously on at least two of the plurality of memory blocks BLK1 to BLKz. If the curing operation is performed simultaneously for two or more memory blocks, if the plurality of memory blocks BLK1 to BLKz include at least one bad convex, the at least one bad block may be cached The operation may not be performed.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 도 2b의 비휘발성 메모리 장치에서 어드레스 디코더의 구성을 나타내는 블록도이다.21 is a block diagram showing the configuration of an address decoder in the nonvolatile memory device of FIG. 2B according to the embodiments of the present invention.
도 21에서는 설명의 편의를 위하여 메모리 셀 어레이(100)와 전압 생성기(600)가 함께 도시되었다. 메모리 셀 어레이(100)는 복수의 메모리 블록들(101~108)로 구성되는 것으로 가정한다.In FIG. 21, the
도 21을 참조하면, 어드레스 디코더(400)는 디코더(410), 어드레스 비교기(420), 배드 블록 어드레스 레지스터(430) 및 복수의 선택 회로들(441~448)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 21, the
배드 블록 어드레스 레지스터(430)는 메모리 셀 어레이(100)에 포함되는 복수의 메모리 블록들(101~108) 중 적어도 하나의 배드 블록의 어드레스인 배드 블록 어드레스 세트를 저장할 수 있다. 여기서 배드 블록은 복수의 메모리 블록들(101~108)은 에러 정정 코드(error correction code, ECC)에 의하여 정정 불가능한 에러 비트들을 포함하는 적어도 하나의 페이지를 구비하는 메모리 블록일 수 있다. The bad
상기 배드 블록 어드레스 세트는 비휘발성 메모리 장치(30)의 파워-업 시퀀스 이전에 배드 블록 어드레스 레지스터(430)에 저장된 제1 배드 블록 어드레스 레지스터(IBBA) 및 비휘발성 메모리 장치(30)의 동작 중에 배드 블록 어드레스 레지스터(430)에 저장된 제2 배드 블록 어드레스 레지스터(RTBBA)를 포함할 수 있다. 여기서 제2 배드 블록 어드레스 레지스터(RTBBA)는 비휘발성 메모리 장치(30)의 동작 중에 배드 블록으로 판단된 메모리 블록의 블록 어드레스로서 런-타임(run time) 배드 블록 어드레스라고 칭할 수 있다.The bad block address set is stored in the first bad block address register IBBA stored in the bad
어드레스 비교기(420)는 제어 회로(500)로부터 제공되는 블록 어드레스(BLK_ADDR)와 배드 블록 어드레스 세트를 비교하고, 블록 어드레스(BLK_ADDR)와 배드 블록 어드레스 세트의 동일성 여부를 나타내는 매치 신호(MS)를 디코더(410)에 제공할 수 있다. The
디코더(410)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)를 디코딩하여 복수의 메모리 블록들(101~108) 중 두 개 이상을 선택하기 위한 블록 선택 신호를 생성하여 복수의 선택 회로들(441~448)에 제공하는데, 매치 신호(MS)에 기초하여 메모리 블록들(101~108) 중 배드 블록은 선택되지 않도록 블록 선택 신호를 생성할 수 있다.The
선택 회로들(441~448)은 스트링 선택 라인(SSL), 복수의 워드라인들(WLs) 및 접지 선택 라인(GSL)을 통하여 메모리 블록들(101~108) 각각에 연결될 수 있다. 또한 선택 회로들(441~448) 각각은 블록 선택 신호에 응답하여 전압 생성기(600)로부터 제공되는 워드라인 전압(WLs)을 상응하는 메모리 블록들(101~108) 각각에 선택적으로 제공할 수 있다.The
도 22는 도 21에 도시된 어드레스 디코더를 상세히 나타낸다.FIG. 22 shows the address decoder shown in FIG. 21 in detail.
도 22에서는 선택 회로(441)의 구성만을 상세히 나타내었으나 선택 회로들(442~448) 각각의 구성은 선택 회로(441)의 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.Although only the configuration of the
도 22를 참조하면, 디코더(410)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)와 매치 신호(MS)를 디코딩하여 복수의 메모리 블록들(101~108) 중 두 개 이상의 메모리 블록을 동시에 선택하기 위한 블록 선택 신호들(BS1~BS8)을 선택 회로들(441~448) 각각에 제공하되, 배드 블록은 선택되지 않도록 블록 선택 신호들(BS1~BS8)을 선택 회로들(441~448) 각각에 제공할 수 있다. 블록 선택 신호들(BS1~BS8) 각각에 응답하여 선택 회로들(441~448) 각각은 전압 생성기(600)로부터의 워드 라인 전압(VWLs)을 메모리 블록들(101~108) 각각에 선택적으로 제공할 수 있다. 22, the
디코더(410)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)가 지정하는 메모리 블록들이 선택되되 매치 신호(MS)에 기초하여 배드 블록은 선택되지 않도록 블록 선택 신호들(BS1~BS8) 각각을 선택적으로 활성화시킬 수 있다.The
선택 회로(441)는 선택 신호 래치(441a)와 복수의 선택 트랜지스터들(ST1~ST4)을 포함할 수 있다. 복수의 선택 트랜지스터들(ST1~ST4)은 메모리 블록(101)과 스트링 선택 라인(SSL), 워드라인들(WLS) 및 접지 선택 라인(GSL)를 통하여 연결될 수 있다. 선택 신호 래치(441a)는 블록 선택 신호(BS1)를 래치하여 저장하고, 복수의 선택 트랜지스터들(ST1~ST4)의 게이트에 래치된 블록 선택 신호(BS1)를 제공할 수 있다. The
블록 선택 신호(BS1)가 제1 로직 레벨로 활성화되는 경우, 큐어링 동작의 수행 시에 전압 생성기(600)로부터 제공되는 제1 전압(V1)이 턴-온된 선택 트랜지스터들(ST1~ST4)에 의하여 메모리 블록(101)에 제공될 수 있고, 큐어링 동작의 완료 후에는 제어 회로(500)로부터 제공되는 리셋 신호(RST)에 응답하여 선택 신호 래치(441a)는 초기화될 수 있다.When the block selection signal BS1 is activated to the first logic level, the first voltage V1 provided from the
메모리 블록(102)이 배드 블록에 해당되어, 블록 선택 신호(BS2)가 제2 로직 레벨로 비활성화되는 경우, 큐어링 동작의 수행시에 전압 생성기(600)로부터 제공되는 턴-온 전압들 턴-오프된 선택 트랜지스터들(ST1~ST4)에 의하여 메모리 블록(102)에 제공되지 않을 수 있다.The turn-on voltages provided from the
이하, 도 2b, 도 21 및 도 22를 참조하여 상기 큐어링 동작이 복수의 메모리 블록들에 대하여 동시에 수행되는 것을 설명한다. Hereinafter, the curing operation is performed on a plurality of memory blocks at the same time with reference to FIGS. 2B, 21, and 22. FIG.
메모리 블록들(101~108)의 적어도 일부에 대하여 제1 메모리 동작이완료된 후, 비휘발성 메모리 장치(30)의 레디 상태가 기준 시간 이상 동안 지속되면, 메모리 컨트롤러(20)로부터 제어 회로(500)에 멀티-블록 큐어링을 위한 블록 어드레스(BLK_ADDR)가 입력되면, 제어 회로(500)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)를 어드레스 디코더(400)의 디코더(410)와 어드레스 비교기(420)에 제공한다. 어드레스 비교기(420)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)가 지정하는 적어도 두 개의 블록 어드레스들 각각과 배드 블록 어드레스 레지스터(430)에 저장된 배드 블록 어드레스 세트를 비교하고 일치 여부를 나타내는 매치 신호(MS)를 디코더(410)에 제공한다. 디코더(410)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)와 매치 신호(MS)를 디코딩하여 블록 어드레스(BLK_ADDR)가 지정하는 메모리 블록들 중 배드 블록은 선택되지 않도록 블록 선택 신호들(BS1~BS8) 각각을 선택적으로 활성화하여 선택 회로들(441~448) 각각에 제공한다. If the ready state of the
예를 들어, 블록 어드레스(BLK_ADDR)는 메모리 블록들(101~103)을 지정하고, 메모리 블록(102)이 배드 블록인 경우에, 블록 선택 신호들(BS1, BS3)은 제1 로직 레벨로 활성화되고, 블록 선택 신호들(BS2, BS4~BS8)은 제2 로직 레벨로 비활성화될 수 있다. 따라서 메모리 블록들(101, 103)에 대하여 동시에 큐어링 동작이 수행될 수 있다. 큐어링 동작이 완료된 후, 제어 회로(500)는 리셋 신호(RST)를 선택 회로들(441~448) 각각의 선택 신호 래치(441a)에 제공하여 선택 신호 래치(441a)를 초기화할 수 있다. For example, the block address (BLK_ADDR) designates the memory blocks 101 to 103, and when the
상술한 바와 같이 큐어링 동작이 두 개 이상의 메모리 블록들에 대하여 동시에 수행되면 큐어링 동작의 수행시에 메모리 컨트롤러(20)의 개입을 최소화할 수 있다.As described above, if the curing operation is simultaneously performed on two or more memory blocks, the intervention of the
실시예에 따라서, 선택 회로들(441~448) 각각은 선택 신호 래치(441a) 대신에 배드 블록 래치를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우에, 상기 배드 블록 래치는 도 21의 배드 블록 어드레스 레지스터(430)와 같이 제1 배드 블록 어드레스와 제2 배드 블록 어드레스를 저장할 수 있고, 제1 배드 블록 어드레스는 비휘발성 메모리 장치(30) 내부적으로 업데이트될 수 있고, 제2 배드 블록 어드레스는 메모리 컨트롤러(20)를 통하여 업데이트될 수 있다.Depending on the embodiment, each of the
도 23은 도 1의 메모리 시스템의 구성을 나타낸다.23 shows a configuration of the memory system of Fig.
도 23의 메모리 시스템은 멀티 블록에 대한 큐어링 동작을 수행할 때 적용될 수 있다.The memory system of FIG. 23 can be applied when performing a curing operation for a multi-block.
도 23을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(30)의 어드레스 디코더(400)는 제1 배드 블록 어드레스 레지스터(430)를 포함하고, 제1 배드 블록 어드레스 레지스터(430)는 제1 배드 블록 어드레스(IBBA)를 저장할 수 있다. 메모리 컨트롤러(20)는 어드레스 생성기(21)와 제2 배드 블록 어드레스 레지스터(23)를 포함할 수 있고, 제2 배드 블록 어드레스 레지스터(23)는 제2 배드 블록 어드레스(RTBBA)를 저장할 수 있다. 어드레스 생성기(21)는 적어도 두 개의 메모리 블록들에 대한 큐어링 동작을 수행하기 위한 블록 어드레스(BLK_ADDR)를 생성함에 있어, 제2 배드 블록 어드레스 레지스터(23)에 저장된 제2 배드 블록 어드레스(RTBBA)가 포함되지 않도록 블록 어드레스(BLK_ADDR)를 생성하고, 생성된 블록 어드레스(BLK_ADDR)를 비휘발성 메모리 장치(30)에 제공할 수 있다. 비휘발성 메모리 장치(30)는 블록 어드레스(BLK_ADDR)와 제1 배드 블록 어드레스(IBBA)를 비교하여 제1 배드 블록 어드레스(IBBA)에 상응하는 메모리 블록에 대하여 큐어링 동작이 수행되지 않도록 할 수 있다.23, the
도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 에스에스디(SSD: solid state disk or solid state drive)를 나타내는 블록도이다.24 is a block diagram illustrating a solid state disk or solid state drive (SSD) according to embodiments of the present invention.
도 24를 참조하면, SSD(1000)는 복수의 비휘발성 메모리 장치들(1100) 및 SSD 제어기(1200)를 포함한다.Referring to FIG. 24, the
비휘발성 메모리 장치들(1100)은 옵션적으로 외부 고전압(VPP)을 제공받도록 구현될 수 있다. 비휘발성 메모리 장치들(1100)은 전술한 도 2b의 비휘발성 메모리 장치(30)로 구현될 수 있다. 따라서 비휘발성 메모리 장치들(1100) 각각은 제1 메모리 블록에 대한 제1 메모리 동작을 수행하고, 제1 메모리 동작의 완료 후에 레디 상태가 기준 시간 이상 지속되면, SSD 제어기(1200)로부터의 커맨드에 응답하여 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행할 수 있다. 비휘발성 메모리 장치들(1100) 각각은 큐어링 동작의 수행 후에 상기 제1 메모리 블록에 대하여 제2 메모리 동작을 수행하여 에러 비트의 수를 감소시켜서 성능을 높일 수 있다.
SSD 제어기(1200)는 복수의 채널들(CH1~CH4)을 통하여 비휘발성 메모리 장치들(1100)에 연결된다. SSD 제어기(1200)는 적어도 하나의 프로세서(1210), 버퍼 메모리(1220), 에러 정정 회로(1230), 호스트 인터페이스(1250), 비휘발성 메모리 인터페이스(1260) 및 카운터부(1270)를 포함한다. 카운터부(1270)는 복수의 카운터들을 포함할 수 있다. 복수의 카운터들은 복수의 채널들(CH1~CH4)로 할당되거나, 비휘발성 메모리 장치들(1100) 마다 할당될 수 있다. 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 카운터부(1270)에 포함되는 복수의 카운터들 각각은 비휘발성 메모리 장치들(1100) 각각으로부터 상태 신호를 수신하고, 레디 상태를 나타내는 상태 신호를 기준 시간과 비교하고, 레디 상태가 기준 시간 이상 동안 지속되는 경우, 이를 나타내는 판정 신호를 프로세서(1210)에 제공할 수 있다. 프로세서(1210)는 판정 신호에 응답하여 해당하는 비휘발성 메모리 장치(1100)에 큐어링 동작을 지시하는 커맨드와 어드레스를 전송할 수 있고, 해당하는 비휘발성 메모리 장치(1100)는 이에 응답하여 상술한 큐어링 동작을 수행할 수 있다.The
버퍼 메모리(1220)는 메모리 제어기(1200)의 구동에 필요한 데이터를 임시로 저장할 수 있다. 또한, 버퍼 메모리(1220)는 쓰기 요청시 프로그램 동작에 이용될 데이터를 버퍼링해 놓을 수 있다. 도 24에서 버퍼 메모리(1220)는 SSD 제어기(1200) 내부에 존재하지만, 반드시 여기에 제한되지 않을 것이다. 버퍼 메모리는 SSD 제어기(1200)의 외부에 별도로 존재할 수도 있다.The
에러 정정 회로(1230)는 쓰기 동작에서 프로그램될 데이터의 에러 정정 코드 값을 계산하고, 읽기 동작에서 읽혀진 데이터를 에러 정정 코드 값에 근거로 하여 에러 정정하고, 데이터 복구 동작에서 비휘발성 메모리 장치(1100)로부터 복구된 데이터의 에러를 정정할 수 있다. 도시되지 않았지만, 메모리 제어기(1200)를 구동하는 데 필요한 코드 데이터를 저장하는 코드 메모리가 더 포함될 수 있다. 코드 메모리는 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있다.The
호스트 인터페이스(1250)는 외부의 장치와 인터페이스 기능을 제공할 수 있다. 비휘발성 메모리 인터페이스(1260)는 비휘발성 메모리 장치(1100)와 인터페이스 기능을 제공할 수 있다.The
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 임베디드 멀티 미디어 카드(eMMC: embedded multimedia card)를 나타내는 블록도이다.25 is a block diagram illustrating an embedded multimedia card (eMMC) according to embodiments of the present invention.
도 25를 참조하면, eMMC(2000)는 적어도 하나의 낸드 플래시 메모리 장치(2100) 및 제어기(2200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 25, the
낸드 플래시 메모리 장치(2100)는 전술한 도 2b의 비휘발성 메모리 장치(30)로 구현될 수 있다. 낸드 플래시 메모리 장치(2100)는 제1 메모리 블록에 대한 제1 메모리 동작을 수행하고, 제1 메모리 동작 완료 후에 레디 상태가 기준 시간 이상 동안 지속되면, 메모리 제어기(200)로부터의 커맨드에 응답하여 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행한 후에, 상기 제1 메모리 블록에 대하여 제2 메모리 동작을 수행하여 에러 비트의 수를 감소시켜서 성능을 높일 수 있다.The NAND
메모리 제어기(2200)는 복수의 채널들을 통하여 낸드 플래시 메모리 장치(2100)에 연결된다. 메모리 제어기(2200)는 적어도 하나의 제어기 코어(2210), 호스트 인터페이스(2250) 및 낸드 인터페이스(2260)를 포함한다. 적어도 하나의 제어기 코어(2210)는 eMMC(2000)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어기 코어(2210)는 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 카운터를 포함할 수 있다. 호스트 인터페이스(2250)는 제어기(2210)와 호스트의 인터페이싱을 수행한다. 낸드 인터페이스(2260)는 낸드 플래시 메모리 장치(2100)와 제어기(2200)의 인터페이싱을 수행한다. The
실시 예에 있어서, 호스트 인터페이스(2250)는 병렬 인터페이스(예를 들어, MMC 인터페이스)일 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, eMMC(2000)의 호스트 인터페이스(2250)는 직렬 인터페이스(예를 들어, UHS-II, UFS 인터페이스)일 수 있다.In an embodiment, the
eMMC(2000)는 호스트로부터 전원 전압들(Vcc, Vccq)을 제공받는다. 여기서, 제 1 전원 전압(Vcc, 예를 들어 3.3V)은 낸드 플래시 메모리 장치(2100) 및 낸드 인터페이스(2260)에 제공되고, 제 2 전원 전압(Vccq, 예를 들어 1.8V/3.3V)은 제어기(2200)에 제공된다. 실시 예에 있어서, eMMC(2000)는 외부 고전압(Vpp)을 옵션적으로 제공받을 수 있다.The
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 유니버셜 플래시 스토리지(UFS: universal flash storage)를 나타내는 블록도이다.26 is a block diagram illustrating a universal flash storage (UFS) according to embodiments of the present invention.
도 26을 참조하면, UFS 시스템(3000)은 UFS 호스트(3100), UFS 장치들(3200, 3300), 임베디드 UFS 장치(3400), 착탈형 UFS 카드(3500)를 포함할 수 있다. UFS 호스트(3100)는 모바일 장치의 어플리케이션 프로세서일 수 있다. UFS 호스트(3100), UFS 장치들(3200, 3300), 임베디드 UFS 장치(3400), 및 착탈형 UFS 카드(3500) 각각은 UFS 프로토콜에 의하여 외부의 장치들과 통신할 수 있다. UFS 장치들(3200, 3300), 임베디드 UFS 장치(3400), 및 착탈형 UFS 카드(3500) 중 적어도 하나는 도 2b의 비휘발성 메모리 장치(30)로 구현될 수 있다. 따라서 UFS 장치들(3200, 3300), 임베디드 UFS 장치(3400), 및 착탈형 UFS 카드(3500) 중 적어도 하나는 제1 메모리 블록에 대한 제1 메모리 동작을 수행하고, 제1 메모리 동작의 완료 후에, 레디 상태가 기준 시간 이상 동안 지속되면, 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행한 후에, 상기 제1 메모리 블록에 대하여 제2 메모리 동작을 수행하여 에러 비트의 수를 감소시켜서 성능을 높일 수 있다. Referring to FIG. 26, the
한편, 임베디드 UFS 장치(3400)와 착탈형 UFS 카드(3400)는 UFS 프로토콜이 아닌 다른 프로토콜에 의해 통신할 수 있다. UFS 호스트(3100)와 착탈형 UFS 카드(3500)는 다양한 카드 프로토콜(예를 들어, UFDs, MMC, SD(secure digital), mini SD, Micro SD 등)에 의해 통신할 수 있다.Meanwhile, the embedded
도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 모바일 장치를 나타내는 블록도이다.27 is a block diagram illustrating a mobile device in accordance with embodiments of the present invention.
도 27을 참조하면, 모바일 장치(4000)는 어플리케이션 프로세서(4100), 통신 모듈(4200), 디스플레이/터치 모듈(4300), 저장 장치(4400), 및 모바일 램(4500)를 포함한다.27, the
어플리케이션 프로세서(4100)는 모바일 장치(4000)의 전반적인 동작을 제어한다. 통신 모듈(4200)은 외부와의 유선/무선 통신을 제어하도록 구현될 수 있다. 디스플레이/터치 모듈(4300)은 어플리케이션 프로세서(4100)에서 처리된 데이터를 디스플레이 하거나, 터치 패널로부터 데이터를 입력 받도록 구현될 수 있다. 저장 장치(4400)는 사용자의 데이터를 저장하도록 구현될 수 있다. The
저장 장치(4400)는 eMMC, SSD, UFS 장치일 수 있다. 저장 장치(4400)는 도 2b의 비휘발성 메모리 장치(30)로 구현될 수 있다. 따라서 저장 장치(4400)는 제1 메모리 블록에 대한 제1 메모리 동작을 수행하고, 제1 메모리 동작의 완료 후에 레디 상태가 기준 시간 이상 동안 지속되면, 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 큐어링 동작을 수행한 후에, 상기 제1 메모리 블록에 대하여 제2 메모리 동작을 수행하여 에러 비트의 수를 감소시켜서 성능을 높일 수 있다.
어플리케이션 프로세서(4100)는 카운터(4110)를 포함하여 저장 장치(4400)의 상태를 나타내는 상태 신호(RnB)가 저장 장치(4400)의 레디 상태가 상기 기준 시간 이상 지속됨을 나타내는 경우, 상기 큐어링 동작이 수행되도록 저장 장치(4400)에 커맨드와 어드레스를 전송할 수 있다.The
모바일 램(4500)은 모바일 장치(4000)의 처리 동작 시 필요한 데이터를 임시로 저장하도록 구현될 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 메모리 장치 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 실장 될 수 있다.A memory device or storage device according to an embodiment 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.
본 발명은 비휘발성 메모리 장치를 구비하는 임의의 전자 장치에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 비휘발성 메모리 장치를 구비하는 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 네비게이션(Navigation) 시스템 등에 적용될 수 있다.The present invention can be usefully used in any electronic device having a non-volatile memory device. For example, the present invention can be applied to a mobile phone, a smart phone, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a digital A camera, a digital camera, a music player, a portable game console, a navigation system, and the like.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the invention may be modified and varied without departing from the scope of the invention.
10: 비휘발성 메모리 장치
100: 메모리 셀 어레이
400: 어드레스 디코더
460: 페이지 버퍼 회로
470: 데이터 입출력 회로
500: 제어 회로
600: 전압 생성기10: nonvolatile memory device 100: memory cell array
400: address decoder 460: page buffer circuit
470: Data I / O circuit 500: Control circuit
600: voltage generator
Claims (20)
상기 방법은
상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록에 대하여 제1 메모리 동작을 수행하는 단계; 및
상기 제1 메모리 동작 완료 후 기준 시간 이상 동안 상태 신호가 상기 비휘발성 메모리 장치의 레디 상태를 나타내는 경우, 상기 버티컬 스트링들 중 적어도 하나의 버티컬 스트링의 채널막에서 전하가 이동되도록 상기 제1 메모리 블록의 일부에 큐어링 동작을 수행하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.A method of operating a non-volatile memory device comprising a plurality of memory blocks, each of the plurality of memory blocks including a plurality of vertical strings extending in a direction perpendicular to the substrate,
The method
Performing a first memory operation on a first one of the memory blocks; And
Wherein when the status signal indicates a ready state of the nonvolatile memory device for more than a reference time after completion of the first memory operation, the charge of the first memory block is transferred to the channel block of the at least one vertical string of the vertical strings, And performing a curing operation on a portion of the non-volatile memory device.
페이지 버퍼에 연결되는 비트라인에 연결되는 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터;
공통 소스 라인에 연결되는 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터; 및
상기 버티컬 스트링의 채널을 형성하기 위하여 상기 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터와 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터 사이에 직렬로 연결되는 복수의 셀 트랜지스터들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.The method of claim 1, wherein each of the plurality of vertical strings
At least one string select transistor coupled to a bit line coupled to the page buffer;
At least one ground selection transistor coupled to the common source line; And
And a plurality of cell transistors serially connected between the at least one string selection transistor and the at least one ground selection transistor to form a channel of the vertical string.
상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터를 턴-오프시키는 단계;
상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들과 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 접지 선택 라인 각각에 상응하는 턴-온 전압들 각각을 인가하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법. 3. The method of claim 2, wherein the curing operation
Turning off at least one string selection transistor of the first of the plurality of vertical strings;
Applying each of the turn-on voltages corresponding to each of the word lines connected to the cell transistors of the first vertical string and the ground select line connected to the ground selection transistor; And
And maintaining a common source line coupled to the at least one ground selection transistor at a ground voltage.
상기 턴-온 전압들 각각은 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가지는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법. The method of claim 3,
Each of the turn-on voltages having a level higher than each of the threshold voltages of the cell transistors and the ground selection transistor.
상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링에 연결되는 비트라인과 페이지 버퍼의 연결을 차단하는 단계;
상기 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터에 연결되는 스트링 선택 라인, 상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들 및 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 접지 선택 라인 각각에 상응하는 턴-온 전압들 각각을 인가하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.3. The method of claim 2, wherein the curing operation
Blocking connection of a page buffer and a bit line connected to a first vertical string of the plurality of vertical strings;
A string selection line coupled to the at least one string selection transistor of the first vertical string, word lines coupled to the cell transistors of the first vertical string, and a ground selection line coupled to the at least one ground selection transistor, Applying each of the turn-on voltages to the turn-on voltage; And
And maintaining a common source line coupled to the at least one ground selection transistor at a ground voltage.
상기 상응하는 턴-온 전압들 각각은 상기 스트링 선택 트랜지스터, 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가지는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.6. The method of claim 5,
Wherein each of the corresponding turn-on voltages has a level higher than each of the threshold voltages of the string selection transistor, the cell transistors, and the ground selection transistor.
상기 큐어링 동작은 상기 제1 메모리 블록에 포함되는 복수의 버티컬 스트링들에 대하여 동시에 수행되는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the curing operation is performed simultaneously on a plurality of vertical strings included in the first memory block.
상기 제1 메모리 동작은 상기 제1 메모리 블록을 포함하는 상기 메모리 블록들에 대하여 순차적으로 수행되고,
상기 큐어링 동작은 상기 메모리 블록들이 적어도 하나의 배드 메모리 블록을 포함하는 경우, 상기 적어도 하나의 배드 메모리 블록을 제외한 나머지 메모리 블록들에 대하여 동시에 수행되는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first memory operation is sequentially performed on the memory blocks including the first memory block,
Wherein the curing operation is performed concurrently on the remaining memory blocks except for the at least one bad memory block if the memory blocks include at least one bad memory block.
상기 메모리 블록들을 선택하는 블록 어드레스와 상기 적어도 하나의 배드 메모리 블록의 어드레스를 포함하는 배드 블록 어드레스 세트의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 배드 매모리 블록을 제외하고 수행되는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.9. The method of claim 8, wherein the curing operation
A method of operating a non-volatile memory device that is performed except for the at least one bad memory block based on a comparison of a block address for selecting the memory blocks and a set of bad block addresses including an address of the at least one bad memory block .
상기 배드 블록 어드레스 세트는 상기 비휘발성 메모리 장치의 파워-업 시퀀스 이전에 상기 메모리 블록들에 연결되는 어드레스 디코더의 배드 블록 레지스터에 기 저장된 제1 배드 블록 어드레스와 상기 비휘발성 메모리 장치의 동작 중에 상기 배드 블록 레지스터에 저장되는 제2 배드 블록 어드레스를 포함하는 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the bad block address set includes a first bad block address pre-stored in a bad block register of an address decoder connected to the memory blocks prior to a power-up sequence of the non-volatile memory device, And a second bad block address stored in a block register.
상기 큐어링 동작의 완료 후에 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 제2 메모리 동작을 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 제1 메모리 동작은 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 수행되는 프로그램 동작이고, 상기 제2 메모리 동작은 상기 제1 메모리 블록의 적어도 일부에 대하여 수행되는 읽기 동작인 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.The method according to claim 1,
Further comprising performing a second memory operation on at least a portion of the first memory block after completion of the curing operation,
Wherein the first memory operation is a program operation performed for at least a portion of the first memory block and the second memory operation is a read operation performed for at least a portion of the first memory block .
제어 신호에 기초하여 워드라인 전압들을 생성하는 전압 생성기;
어드레스 신호에 기초하여 상기 워드라인 전압들을 상기 메모리 셀 어레이에 제공하는 어드레스 디코더; 및
상기 복수의 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록에 대하여 제1 메모리 동작을 수행하고, 상기 제1 메모리 동작 완료 후 기준 시간 이상 동안 상태 신호가 상기 비휘발성 메모리 장치의 레디 상태를 나타내는 경우, 외부의 메모리 컨트롤러로부터의 커맨드에 응답하여 상기 버티컬 스트링들 중 적어도 하나의 버티컬 스트링의 채널막에서 전하가 이동되도록 하는 큐어링 동작이 상기 제1 메모리 블록의 일부에 수행되도록 상기 전압 생성기와 상기 어드레스 디코더를 제어하는 제어 회로를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.A memory cell array including a plurality of memory blocks, each of the plurality of memory blocks including a plurality of vertical strings extending in a direction perpendicular to the substrate;
A voltage generator for generating word line voltages based on the control signal;
An address decoder for providing the word line voltages to the memory cell array based on an address signal; And
When a status signal indicates a ready status of the nonvolatile memory device for a reference time or more after completion of the first memory operation, the first memory block performs a first memory operation on the first memory block among the plurality of memory blocks, Controlling the voltage generator and the address decoder such that a curing operation is performed in a part of the first memory block in response to a command from the controller such that charge is moved in a channel film of at least one of the vertical strings A nonvolatile memory device comprising a control circuit.
페이지 버퍼에 연결되는 비트라인에 연결되는 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터;
공통 소스 라인에 연결되는 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터; 및
상기 버티컬 스트링의 채널을 형성하기 위하여 상기 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터와 상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터 사이에 직렬로 연결되는 복수의 셀 트랜지스터들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치. 13. The apparatus of claim 12, wherein each of the plurality of vertical strings
At least one string select transistor coupled to a bit line coupled to the page buffer;
At least one ground selection transistor coupled to the common source line; And
And a plurality of cell transistors serially connected between the at least one string selection transistor and the at least one ground selection transistor to form a channel of the vertical string.
상기 어드레스 디코더는
상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터를 턴-오프시키고,
상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들과 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 접지 선택 라인 각각에 상응하는 턴-온 전압들을 각각 인가하고,
상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지시키고,
상기 턴-온 전압들 각각은 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가지는 비휘발성 메모리 장치.14. The method of claim 13, wherein, in performing the curing operation
The address decoder
Turning off at least one string selection transistor of the first of the plurality of vertical strings,
On voltages corresponding to the word lines connected to the cell transistors of the first vertical string and the ground selection line connected to the at least one ground selection transistor,
Maintaining a common source line connected to said at least one ground selection transistor at a ground voltage,
And each of the turn-on voltages has a level higher than each of the threshold voltages of the cell transistors and the ground selection transistor.
상기 제어 회로는 상기 복수의 버티컬 스트링들 중 제1 버티컬 스트링에 연결되는 비트라인과 페이지 버퍼의 연결을 차단하고,
상기 어드레스 디코더는
상기 제1 버티컬 스트링의 적어도 하나의 스트링 선택 트랜지스터에 연결되는 스트링 선택 라인, 상기 제1 버티컬 스트링의 셀 트랜지스터들에 연결되는 워드라인들 및 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 접지 선택 라인 각각에 상응하는 턴-온 전압을 인가하고,
상기 적어도 하나의 접지 선택 트랜지스터에 연결되는 공통 소스 라인을 접지 전압으로 유지시키고,
상기 턴-온 전압들 각각은 상기 스트링 선택 트랜지스터, 상기 셀 트랜지스터들 및 상기 접지 선택 트랜지스터의 문턱 전압들 각각보다 높은 레벨을 가지는 비휘발성 메모리 장치.13. The method of claim 13, wherein, in performing the curing operation
The control circuit interrupts the connection of the page buffer and the bit line connected to the first vertical string among the plurality of vertical strings,
The address decoder
A string selection line coupled to the at least one string selection transistor of the first vertical string, word lines coupled to the cell transistors of the first vertical string, and a ground selection line coupled to the at least one ground selection transistor, On voltage is applied,
Maintaining a common source line connected to said at least one ground selection transistor at a ground voltage,
Wherein each of the turn-on voltages has a level higher than each of the threshold voltages of the string selection transistor, the cell transistors, and the ground selection transistor.
상기 메모리 블록들 중 적어도 하나의 배드 블록의 어드레스를 저장하는 배드 블록 어드레스 레지스터;
상기 메모리 블록들 중 둘 이상을 선택하기 위한 블록 어드레스와 상기 배드 블록 어드레스 레지스터에 저장된 배드 블록 어드레스 세트를 비교하여 상기 블록 어드레스와 상기 배드 블록 어드레스 세트의 일치 여부를 나타내는 매치 신호를 출력하는 어드레스 비교기;
상기 매치 신호 및 상기 블록 어드레스를 디코딩하여 복수의 블록 선택 신호들을 제공하는 디코더; 및
상기 메모리 블록들 각각과 연결되고 상기 블록 선택 신호들에 기초하여 상기 큐어링 동작 수행시 상기 전압 생성기로부터 인가되는 턴-온 전압들을 선택적으로 상기 메모리 블록들 각각에 제공하는 복수의 선택 회로들을 구비하는 비휘발성 메모리 장치. 13. The apparatus of claim 12, wherein the address decoder
A bad block address register for storing an address of at least one bad block among the memory blocks;
An address comparator for comparing a block address for selecting two or more of the memory blocks with a bad block address set stored in the bad block address register and outputting a match signal indicating whether the block address matches the bad block address set;
A decoder for decoding the match signal and the block address to provide a plurality of block select signals; And
And a plurality of selection circuits coupled to each of the memory blocks and selectively providing turn-on voltages applied from the voltage generator at the time of performing the curing operation to each of the memory blocks based on the block selection signals A non-volatile memory device.
상기 배드 블록 어드레스 세트는 상기 비휘발성 메모리 장치의 파워-업 시퀀스 이전에 상기 배드 블록 어드레스 레지스터에 기 저장된 제1 배드 블록 어드레스와 상기 비휘발성 메모리 장치의 동작 중에 상기 배드 블록 어드레스 레지스터에 저장되는 제2 배드 블록 어드레스를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.17. The method of claim 16,
Wherein the bad block address set includes a first bad block address pre-stored in the bad block address register prior to a power-up sequence of the non-volatile memory device and a second bad block address stored in the bad block address register during operation of the non- A nonvolatile memory device comprising a bad block address.
상기 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하고,
상기 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치는
복수의 메모리 블록들을 포함하고, 상기 복수의 메모리 블록들 각각은 기판위에 수직한 방향으로 신장되는 복수의 버티컬 스트링들을 포함하는 메모리 셀 어레이;
제어 신호에 기초하여 워드라인 전압들을 생성하는 전압 생성기;
어드레스 신호에 기초하여 상기 워드라인 전압들을 상기 메모리 셀 어레이에 제공하는 어드레스 디코더; 및
상기 복수의 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록에 대하여 제1 메모리 동작을 수행하고, 상기 제1 메모리 동작 완료 후 기준 시간 이상 동안 상태 신호가 상기 비휘발성 메모리 장치의 레디 상태를 나타내는 경우, 상기 메모리 컨트롤러로부터의 커맨드에 응답하여, 상기 버티컬 스트링들 중 적어도 하나의 버티컬 스트링의 채널막에서 전하가 이동되도록 하는 큐어링 동작이 상기 제1 메모리 블록의 일부에 수행되도록 상기 전압 생성기와 상기 어드레스 디코더를 제어하는 제어 회로를 포함하는 메모리 시스템. At least one non-volatile memory device; And
And a memory controller for controlling said at least one non-volatile memory device,
The at least one non-volatile memory device
A memory cell array including a plurality of memory blocks, each of the plurality of memory blocks including a plurality of vertical strings extending in a direction perpendicular to the substrate;
A voltage generator for generating word line voltages based on the control signal;
An address decoder for providing the word line voltages to the memory cell array based on an address signal; And
When a status signal indicates a ready state of the nonvolatile memory device for a reference time or more after completion of the first memory operation, the memory controller performs a first memory operation on the first memory block among the plurality of memory blocks, The voltage generator and the address decoder are controlled so that a curing operation is performed in a part of the first memory block so that charge is moved in the channel film of at least one vertical string of the vertical strings A memory system comprising a control circuit.
상기 제어 회로는 적어도 상기 커맨드에 기초하여 상기 비휘발성 메모리 장치의 동작 상태를 나타내는 상기 상태 신호를 상기 메모리 컨트롤러에 제공하는 상태 신호 생성기를 포함하고,
상기 메모리 컨트롤러는
상기 레디 상태의 상기 상태 신호를 상기 기준 시간과 비교하여 판정 신호를 제공하는 카운터; 및
상기 판정 신호 및 호스트로부터의 리퀘스트에 기초하여 상기 커맨드를 생성하는 프로세서를 포함하는 메모리 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein said control circuit includes a status signal generator for providing said status signal to said memory controller indicating at least an operation status of said nonvolatile memory device based on said command,
The memory controller
A counter for comparing the status signal in the ready state with the reference time and providing a determination signal; And
And a processor for generating the command based on the determination signal and the request from the host.
상기 프로세서는 상기 판정 신호가 상기 레디 상태가 상기 기준 시간 이상 동안 지속됨을 나타내는 경우, 상기 큐어링 동작을 지시하는 커맨드를 상기 비휘발성 메모리 장치에 전송하는 메모리 시스템.20. The method of claim 19,
Wherein the processor sends a command to the nonvolatile memory device to indicate the curing operation if the determination signal indicates that the ready state continues for more than the reference time.
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