KR20230071681A - Data transfer circuits of nonvolatile memory devices and nonvolatile memory devices including the same - Google Patents
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Abstract
비휘발성 메모리 장치의 데이터 전달 회로는 복수의 제1 리피터들, 복수의 제2 리피터들 및 복수의 신호 라인들을 포함한다. 상기 복수의 제1 리피터들은 상기 비휘발성 메모리 장치의 데이터 입/출력 경로에 배치되는 제1 회로 소자에 연결된다. 상기 복수의 제2 리피터들은 상기 비휘발성 메모리 장치의 상기 데이터 입/출력 경로에 상기 제1 회로 소자와 이격되어 배치되는 제2 회로 소자에 연결된다. 상기 복수의 신호 라인들은 상기 복수의 제1 리피터들과 상기 복수의 제2 리피터들을 연결시키며, 교번적으로 배치되는 제1 그룹의 신호 라인들과 제2 그룹의 신호 라인들을 구비한다. 상기 복수의 제1 리피터들은 제1 동작 모드에서 활성화되는 제1 그룹의 리피터들 및 상기 제1 동작 모드와는 동작 구간이 중복되지 않는 제2 동작 모드에서 활성화되는 제2 그룹의 리피터들을 포함한다. 상기 복수의 제2 리피터들은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제1 그룹의 리피터들과 상기 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제3 그룹의 리피터들 및 상기 제2 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제2 그룹의 리피터들과 상기 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제4 그룹의 리피터들을 포함한다. 상기 제2 그룹의 신호 라인들은 상기 제1 동작 모드에서 플로팅되고, 상기 제1 그룹의 신호 라인들은 상기 제2 동작 모드에서 플로팅된다.A data transmission circuit of a nonvolatile memory device includes a plurality of first repeaters, a plurality of second repeaters, and a plurality of signal lines. The plurality of first repeaters are connected to first circuit elements disposed in a data input/output path of the nonvolatile memory device. The plurality of second repeaters are connected to second circuit elements disposed apart from the first circuit elements in the data input/output path of the nonvolatile memory device. The plurality of signal lines connect the plurality of first repeaters and the plurality of second repeaters, and include a first group of signal lines and a second group of signal lines that are alternately disposed. The plurality of first repeaters include a first group of repeaters activated in a first operation mode and a second group of repeaters activated in a second operation mode whose operation section does not overlap with the first operation mode. The plurality of second repeaters are activated in the first operation mode, a third group of repeaters connected to the first group of repeaters through signal lines of the first group, and activated in the second operation mode, , and a fourth group of repeaters connected through the second group of repeaters and the second group of signal lines. The second group of signal lines are floated in the first operating mode, and the first group of signal lines are floated in the second operating mode.
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비휘발성 메모리 장치의 데이터 전달 회로 및 이를 포함하는 비휘발성 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a data transfer circuit of a non-volatile memory device and a non-volatile memory device including the same.
데이터를 저장하기 위한 반도체 메모리 장치는 크게 휘발성(volatile) 메모리 장치와 비휘발성(non-volatile) 메모리 장치로 대별될 수 있다. 셀 커패시터의 충전 또는 방전에 의해 데이터가 저장되는 디램(DRAM: Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리 장치는 전원이 인가되는 동안에는 저장된 데이터가 유지되지만 전원이 차단되면 저장된 데이터가 손실된다. 한편, 비휘발성 메모리 장치는 전원이 차단되어도 데이터를 저장할 수 있다. 휘발성 메모리 장치는 주로 컴퓨터 등의 메인 메모리로 사용되고, 비휘발성 메모리 장치는 컴퓨터, 휴대용 통신기기 등 넓은 범위의 응용 기기에서 프로그램 및 데이터를 저장하는 대용량 메모리로 사용되고 있다. Semiconductor memory devices for storing data can be largely classified into volatile memory devices and non-volatile memory devices. In a volatile memory device such as dynamic random access memory (DRAM), in which data is stored by charging or discharging cell capacitors, stored data is maintained while power is applied, but stored data is lost when power is cut off. Meanwhile, the non-volatile memory device may store data even when power is cut off. Volatile memory devices are mainly used as main memories of computers, etc., and non-volatile memory devices are used as large-capacity memories for storing programs and data in a wide range of application devices such as computers and portable communication devices.
최근에, 반도체 메모리 장치의 집적도를 향상시키기 위하여 수직형(vertical) 낸드 플래시 메모리 장치와 같이 메모리 셀들이 3차원으로 적층되는 비휘발성 메모리 장치가 활발히 연구되고 있다. Recently, a non-volatile memory device in which memory cells are stacked in three dimensions, such as a vertical NAND flash memory device, has been actively researched to improve the degree of integration of semiconductor memory devices.
비휘발성 메모리 장치에서 데이터를 전달하는 신호 라인들의 전류 소모가 상당하다.Current consumption of signal lines transferring data in a non-volatile memory device is considerable.
본 발명의 일 목적은 전류 소모를 감소시킬 수 있는 비휘발성 메모리 장치의 데이터 전달 회로를 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a data transmission circuit of a non-volatile memory device capable of reducing current consumption.
본 발명의 일 목적은 전류 소모를 감소시킬 수 있는 비휘발성 메모리 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a non-volatile memory device capable of reducing current consumption.
본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 데이터 전달 회로는 복수의 제1 리피터들, 복수의 제2 리피터들 및 복수의 신호 라인들을 포함한다. 상기 복수의 제1 리피터들은 상기 비휘발성 메모리 장치의 데이터 입/출력 경로에 배치되는 제1 회로 소자에 연결된다. 상기 복수의 제2 리피터들은 상기 비휘발성 메모리 장치의 상기 데이터 입/출력 경로에 상기 제1 회로 소자와 이격되어 배치되는 제2 회로 소자에 연결된다. 상기 복수의 신호 라인들은 상기 복수의 제1 리피터들과 상기 복수의 제2 리피터들을 연결시키며, 교번적으로 배치되는 제1 그룹의 신호 라인들과 제2 그룹의 신호 라인들을 구비한다. 상기 복수의 제1 리피터들은 제1 동작 모드에서 활성화되는 제1 그룹의 리피터들 및 상기 제1 동작 모드와는 동작 구간이 중복되지 않는 제2 동작 모드에서 활성화되는 제2 그룹의 리피터들을 포함한다. 상기 복수의 제2 리피터들은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제1 그룹의 리피터들과 상기 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제3 그룹의 리피터들 및 상기 제2 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제2 그룹의 리피터들과 상기 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제4 그룹의 리피터들을 포함한다. 상기 제2 그룹의 신호 라인들은 상기 제1 동작 모드에서 플로팅되고, 상기 제1 그룹의 신호 라인들은 상기 제1 동작 모드에서 플로팅된다.A data transfer circuit of a nonvolatile memory device according to example embodiments includes a plurality of first repeaters, a plurality of second repeaters, and a plurality of signal lines. The plurality of first repeaters are connected to first circuit elements disposed in a data input/output path of the nonvolatile memory device. The plurality of second repeaters are connected to second circuit elements disposed apart from the first circuit elements in the data input/output path of the nonvolatile memory device. The plurality of signal lines connect the plurality of first repeaters and the plurality of second repeaters, and include a first group of signal lines and a second group of signal lines that are alternately disposed. The plurality of first repeaters include a first group of repeaters activated in a first operation mode and a second group of repeaters activated in a second operation mode whose operation section does not overlap with the first operation mode. The plurality of second repeaters are activated in the first operation mode, a third group of repeaters connected to the first group of repeaters through signal lines of the first group, and activated in the second operation mode, , and a fourth group of repeaters connected through the second group of repeaters and the second group of signal lines. The second group of signal lines are floated in the first operating mode, and the first group of signal lines are floated in the first operating mode.
본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이, 페이지 버퍼 회로, 데이터 입출력 회로, 데이터 전달 회로 및 제어 회로를 포함한다. 상기 페이지 버퍼 회로는 복수의 비트라인들을 통하여 상기 메모리 셀 어레이에 연결된다. 상기 데이터 입출력 회로는 외부의 메모리 컨트롤러와 데이터를 주고받는다. 상기 데이터 전달 회로는 상기 데이터 입출력 회로와 상기 페이지 버퍼 회로 사이에 연결되고, 제1 동작 모드에서는 상기 데이터 입출력 회로로부터 제공되는 상기 데이터를 상기 페이지 버퍼 회로에 제공하고, 상기 제1 동작 모드와는 동작 구간이 중복되지 않는 제2 동작 모드에서는 상기 페이지 버퍼 회로로부터 제공되는 상기 데이터를 상기 데이터 입출력 회로에 제공한다. 상기 제어 회로는 상기 페이지 버퍼 회로와 상기 데이터 전달 회로를 제어한다. 상기 데이터 전달 회로는 상기 제어 회로로부터의 제1 파워 게이팅 제어 신호 및 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제1 동작 모드와 상기 제2 동작 모드 각각에서 내부에 포함되는 복수의 신호 라인들 중 데이터를 전달하지 않는 일부의 신호 라인들을 플로팅시킨다. A nonvolatile memory device according to example embodiments includes a memory cell array including a plurality of memory cells, a page buffer circuit, a data input/output circuit, a data transfer circuit, and a control circuit. The page buffer circuit is connected to the memory cell array through a plurality of bit lines. The data input/output circuit exchanges data with an external memory controller. The data transfer circuit is connected between the data input/output circuit and the page buffer circuit, provides the data provided from the data input/output circuit to the page buffer circuit in a first operation mode, and operates in the first operation mode. In a second operation mode in which sections do not overlap, the data provided from the page buffer circuit is provided to the data input/output circuit. The control circuit controls the page buffer circuit and the data transfer circuit. The data transmission circuit transmits data among a plurality of signal lines included therein in each of the first operation mode and the second operation mode in response to a first power gating control signal and a second power gating signal from the control circuit. Float some signal lines that do not transmit.
본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 데이터 전달 회로는 복수의 제1 리피터들, 복수의 제2 리피터들 및 복수의 신호 라인들을 포함한다. 상기 복수의 제1 리피터들은 상기 비휘발성 메모리 장치의 데이터 입/출력 경로에 배치되는 제1 회로 소자에 연결된다. 상기 복수의 제2 리피터들은 상기 비휘발성 메모리 장치의 상기 데이터 입/출력 경로에 상기 제1 회로 소자와 이격되어 배치되는 제2 회로 소자에 연결된다. 상기 복수의 신호 라인들은 상기 복수의 제1 리피터들과 상기 복수의 제2 리피터들을 연결시키며, 교번적으로 배치되는 제1 그룹의 신호 라인들과 제2 그룹의 신호 라인들을 구비한다. 상기 복수의 제1 리피터들은 제1 동작 모드에서 활성화되는 제1 그룹의 리피터들 및 상기 제1 동작 모드와는 동작 구간이 중복되지 않는 제2 동작 모드에서 활성화되는 제2 그룹의 리피터들을 포함한다. 상기 복수의 제2 리피터들은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제1 그룹의 리피터들과 상기 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제3 그룹의 리피터들 및 상기 제2 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제2 그룹의 리피터들과 상기 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제4 그룹의 리피터들을 포함한다. 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 그룹의 리피터들은 제1 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제1 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시킨다. 상기 제1 동작 모드에서 상기 제4 그룹의 리피터들은 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제2 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시킨다.A data transfer circuit of a nonvolatile memory device according to example embodiments includes a plurality of first repeaters, a plurality of second repeaters, and a plurality of signal lines. The plurality of first repeaters are connected to first circuit elements disposed in a data input/output path of the nonvolatile memory device. The plurality of second repeaters are connected to second circuit elements disposed apart from the first circuit elements in the data input/output path of the nonvolatile memory device. The plurality of signal lines connect the plurality of first repeaters and the plurality of second repeaters, and include a first group of signal lines and a second group of signal lines that are alternately disposed. The plurality of first repeaters include a first group of repeaters activated in a first operation mode and a second group of repeaters activated in a second operation mode whose operation section does not overlap with the first operation mode. The plurality of second repeaters are activated in the first operation mode, a third group of repeaters connected to the first group of repeaters through signal lines of the first group, and activated in the second operation mode, , and a fourth group of repeaters connected through the second group of repeaters and the second group of signal lines. In the second operation mode, the repeaters of the first group float output nodes connected to the signal lines of the first group in response to a first power gating signal. In the first operation mode, the repeaters of the fourth group float output nodes connected to the signal lines of the second group in response to a second power gating signal.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 동작 모드에서는 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 데이터를 페이지 버퍼 회로에 전달하면서, 제2 그룹의 리피터들과 제4 그룹의 리피터들을 이용하여 제1 그룹의 신호 라인들과 교번적으로 배치되는 제2 그룹의 신호 라인들을 플로팅시키고, 제2 동작 모드에서는 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 독출 데이터를 데이터 입출력 회로에 전달하면서, 제1 그룹의 리피터들과 제3 그룹의 리피터들을 이용하여 제1 그룹의 신호 라인들을 플로팅시켜, 데이터를 전달하는 신호 라인들의 커패시턴스를 감소시켜 전류 소모를 감소시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, in the first operation mode, while data is transferred to the page buffer circuit through the signal lines of the first group, the repeaters of the second group and the repeaters of the fourth group are used to transmit the data to the first group. The signal lines of the second group alternately arranged with the signal lines are floated, and in the second operation mode, the read data is transferred to the data input/output circuit through the signal lines of the second group, while the repeaters of the first group and the second group By floating the first group of signal lines using three groups of repeaters, current consumption may be reduced by reducing capacitance of signal lines transferring data.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따라 도 1의 비휘발성 메모리 장치의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 도 1의 비휘발성 메모리 장치에서 메모리 셀 어레이의 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 메모리 블록들 중 하나를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 5의 메모리 블록의 하나의 셀 스트링의 구조의 예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 셀 어레이와 페이지 버퍼 회로의 연결을 예시적으로 나타낸다.
도 8는 본 발명의 실시예들에 따른 페이지 버퍼를 상세하게 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 캐시 유닛을 나타내는 회로도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 비휘발성 메모리 장치에서 데이터 전달 회로를 나타낸다.
도 11a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 10의 데이터 전달 회로에서 제1 그룹의 리피터들 중 하나의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 11b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 10의 데이터 전달 회로에서 제4 그룹의 리피터들 중 하나의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 제2 동작 모드에서 도 11a의 리피터의 동작을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 동작 모드에서 도 10의 데이터 전달 회로의 동작을 나타낸다.
도 14는 데이터 전달 회로가 도 13과 같이 동작할 때 페이지 버퍼 회로에 전달되는 데이터를 나타낸다.
도 15는 데이터 전달 회로가 도 14와 같이 짝수 데이터 비트들과 홀수 데이터 비트들을 비동기시킬 때 제1 파워 게이팅 신호와 제2 파워 게이팅 신호를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 동작 모드에서 도 10의 데이터 전달 회로의 동작을 나타낸다.
도 17은 데이터 전달 회로가 도 16과 같이 동작할 때 페이지 버퍼 회로에 전달되는 데이터를 나타낸다.
도 18은 데이터 전달 회로가 도 17와 같이 짝수 데이터 비트들과 홀수 데이터 비트들을 비동기시킬 때 제1 파워 게이팅 신호와 제2 파워 게이팅 신호를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 도 20의 인터페이스 영역을 상세히 나타낸다.
도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a non-volatile memory device according to example embodiments.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a memory system including the nonvolatile memory device of FIG. 1 according to example embodiments.
3 schematically illustrates the structure of the non-volatile memory device of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a memory cell array in the nonvolatile memory device of FIG. 1 .
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating one of the memory blocks of FIG. 4 .
FIG. 6 shows an example of the structure of one cell string of the memory block of FIG. 5 .
FIG. 7 illustratively illustrates a connection between the memory cell array of FIG. 1 and a page buffer circuit according to example embodiments.
8 shows details of a page buffer according to embodiments of the present invention.
9 is a circuit diagram illustrating a cache unit according to example embodiments.
10 illustrates a data transfer circuit in the non-volatile memory device of FIG. 1 according to example embodiments.
11A is a circuit diagram showing the configuration of one of the repeaters of the first group in the data transfer circuit of FIG. 10 according to embodiments of the present invention.
FIG. 11B is a circuit diagram showing a configuration of one of repeaters of a fourth group in the data transmission circuit of FIG. 10 according to embodiments of the present invention.
12 illustrates the operation of the repeater of FIG. 11A in a second mode of operation according to embodiments of the present invention.
13 illustrates an operation of the data transfer circuit of FIG. 10 in a first operation mode according to embodiments of the present invention.
FIG. 14 illustrates data transferred to the page buffer circuit when the data transfer circuit operates as shown in FIG. 13 .
FIG. 15 shows a first power gating signal and a second power gating signal when the data transfer circuit synchronizes even-numbered data bits and odd-numbered data bits as shown in FIG. 14 .
16 illustrates the operation of the data transmission circuit of FIG. 10 in a second operating mode according to embodiments of the present invention.
FIG. 17 illustrates data transferred to the page buffer circuit when the data transfer circuit operates as shown in FIG. 16 .
FIG. 18 shows a first power gating signal and a second power gating signal when the data transfer circuit synchronizes even-numbered data bits and odd-numbered data bits as shown in FIG. 17 .
19 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
20 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
21 shows in detail the interface area of FIG. 20 according to embodiments of the present invention.
22 is a flowchart illustrating a method of operating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
23 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
24 is a block diagram illustrating an electronic system including a semiconductor device according to example embodiments.
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, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.
도 1은 본 발명의 실시예들에 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a non-volatile memory device according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(50)는 메모리 셀 어레이(100) 및 주변 회로(200)를 포함할 수 있다. 주변 회로(200)는 페이지 버퍼 회로(210), 제어 회로(220), 전압 생성기(230), 어드레스 디코더(240), 데이터 전달 회로(300) 및 데이터 입출력 회로(250)를 포함할 수 있다. 도 1에는 도시되지 않았으나, 주변 회로(200)는 입출력 인터페이스, 컬럼 로직, 프리-디코더, 온도 센서 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
메모리 셀 어레이(100)는 스트링 선택 라인(SSL), 복수의 워드라인들(WLs) 및 접지 선택 라인(GSL)을 통해 어드레스 디코더(240)와 연결될 수 있다. 또한, 메모리 셀 어레이(100)는 복수의 비트라인들(BLs)을 통해 페이지 버퍼 회로(210)와 연결될 수 있다. 메모리 셀 어레이(100)는 복수의 워드라인들(WLs) 및 복수의 비트라인들(BLs)에 연결되는 복수의 비휘발성 메모리 셀들을 포함할 수 있다.The
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(200)는 서로 적층되어 형성되는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 수직 메모리 셀 스트링들을 포함할 수 있다. In an embodiment, the
제어 회로(220)는 메모리 컨트롤러(도 2의 20)로부터 제어 신호(CTRL), 커맨드 신호(CMD) 및 어드레스 신호(ADDR)를 수신하고, 제어 신호(CTRL), 커맨드 신호(CMD) 및 어드레스 신호(ADDR)에 기초하여 비휘발성 메모리 장치(50)의 소거 루프, 프로그램 루프 및 독출 동작을 제어할 수 있다. The
예를 들어, 제어 회로(220)는 커맨드 신호(CMD)에 기초하여 전압 생성기(230)를 제어하기 위한 제어 신호들(CTLs), 페이지 버퍼 회로(210)를 제어하기 위한 페이지 버퍼 제어 신호(PBCTL) 및 데이터 전달 회로(300)를 제어하기 위한 제1 파워 게이팅 신호(PGS1) 및 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)를 생성하고, 저 어드레스 신호(ADDR)에 기초하여 로우 어드레스(R_ADDR) 및 컬럼 어드레스(C_ADDR)를 생성할 수 있다. 제어 회로(220)는 로우 어드레스(R_ADDR)를 어드레스 디코더(240)에 제공하고, 컬럼 어드레스(C_ADDR)를 데이터 입출력 회로(250)에 제공할 수 있다. 제어 회로(220)는 비휘발성 메모리 장치(50)의 동작 상태를 나타내는 상태 신호(또는 레디/비지) 신호(RnB)를 생성하는 상태 신호 생성기(225)를 포함할 수 있다. For example, the
어드레스 디코더(240)는 스트링 선택 라인(SSL), 복수의 워드라인들(WLs) 및 접지 선택 라인(GSL)을 통해 메모리 셀 어레이(100)와 연결될 수 있다. 프로그램 동작 또는 독출 동작 시, 어드레스 디코더(240)는 제어 회로(450)로부터 제공되는 로우 어드레스(R_ADDR)에 기초하여 복수의 워드라인들(WLs) 중의 하나를 선택 워드라인으로 결정하고, 복수의 워드라인들(WLs) 중에서 선택 워드라인을 제외한 나머지 워드라인들을 비선택 워드라인들로 결정할 수 있다.The
전압 생성기(230)는 제어 회로(220)로부터 제공되는 제어 신호들(CTLs)에 기초하여 파워(PWR)를 이용하여 비휘발성 메모리 장치(50)의 동작에 필요한 워드라인 전압들(VWLs)을 생성할 수 있다. 전압 생성기(230)로부터 생성되는 워드라인 전압들(VWLs)은 어드레스 디코더(240)를 통해 복수의 워드라인들(WLs)에 인가될 수 있다. The
예를 들어, 소거 동작 시, 전압 생성기(230)는 메모리 블록의 웰에 소거 전압을 인가하고 메모리 블록의 모든 워드라인들에 접지 전압을 인가할 수 있다. 소거 검증 동작 시, 전압 생성기(230)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(230)는 선택 워드라인에 프로그램 전압을 인가하고, 비선택 워드라인들에는 프로그램 패스 전압을 인가할 수 있다. 또한 프로그램 검증 동작 시, 전압 생성기(230)는 선택 워드라인에 프로그램 검증 전압을 인가하고, 비선택 워드라인들에는 검증 패스 전압을 인가할 수 있다. 또한, 독출 동작 시, 전압 생성기(230)는 선택 워드라인에 독출 전압을 인가하고, 비선택 워드라인들에는 독출 패스 전압을 인가할 수 있다. For example, during a program operation, the
페이지 버퍼 회로(210)는 복수의 비트라인들(BLs)을 통해 메모리 셀 어레이(100)와 연결될 수 있다. 페이지 버퍼 회로(210)는 복수의 페이지 버퍼(PB) 및 페이지 버퍼 드라이버(PBD, 215)를 포함할 수 있다. 페이지 버퍼 회로(210)는 프로그램 동작 시 선택된 페이지에 프로그램될 데이터를 임시로 저장하고, 독출 동작 시 선택된 페이지로부터 독출된 데이터를 임시로 저장할 수 있다. 페이지 버퍼 드라이버(215)는 프로그램 동작시 데이터 전달 회로(300)로부터 제공되는 프로그램 데이터를 수의 페이지 버퍼(PB)들에 전달하고, 독출 동작 시 복수의 페이지 버퍼(PB)들로부터 제공되는 데이터를 데이터 전달 회로(300)에 제공할 수 있다.The
실시예에서 있어서, 복수의 페이지 버퍼들(PB) 각각에 포함된 페이지 버퍼 유닛들(예를 들어, 도 7의 PBU0 내지 PBUn)과, 복수의 페이지 버퍼들(PB) 각각에 포함된 캐시 래치들(예를 들어, 도 7의 CL0 내지 CLn)은 서로 이격되어, 분리된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 페이지 버퍼 유닛들 상부의 배치되는 배선들에 대한 자유도가 향상되고 레이아웃의 복잡도가 감소될 수 있다. 또한, 캐시 래치들은 데이터 입출력 라인들과 인접하게 배치됨으로써, 캐리 래치들과 데이터 입출력 라인들 사이의 거리가 감소하여 데이터 입출력 속도가 향상될 수 있다. In the embodiment, page buffer units (eg, PBU0 to PBUn of FIG. 7 ) included in each of the plurality of page buffers PB and cache latches included in each of the plurality of page buffers PB (For example, CL0 to CLn of FIG. 7 ) may be spaced apart from each other to have a separated structure. Accordingly, a degree of freedom for wirings disposed above the page buffer units may be improved and layout complexity may be reduced. Also, since the cache latches are arranged adjacent to the data input/output lines, a distance between the carry latches and the data input/output lines is reduced, thereby improving data input/output speed.
데이터 전달 회로(300)는 제1 리피터들(310), 제2 리피터들(350) 및신호 라인들(380)을 포함할 수 있다.The
제1 리피터들(310)은 데이터 입출력 회로(250)에 연결되고, 제2 리피터들(350)은 페이지 버퍼 회로(210)의 페이지 버퍼 드라이버(215)에 연결되고, 신호 라인들(380)은 제1 리피터들(310)과 제2 리피터들(350)을 서로 연결시킬 수 있다.The
제1 리피터들(310)은 제1 동작 모드에서 활성화되는 제1 그룹의 리피터들 및 제2 동작 모드에서 활성화되는 제2 그룹의 리피터들을 포함할 수 있다. 제2 리피터들(350)은 제1 동작 모드에서 활성화되고, 제1 그룹의 리피터들과 신호 라인들(380) 중 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제3 그룹의 리피터들과 제2 동작 모드에서 활성화되고, 제2 그룹의 리피터들과 신호 라인들(380) 중 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제4 그룹의 리피터들을 포함할 수 있다.The
제1 그룹의 신호 라인들과 제2 그룹의 신호 라인들은 교번적으로 배치될 수 있다.The signal lines of the first group and the signal lines of the second group may be alternately arranged.
제2 그룹의 신호 라인들은 제1 동작 모드에서 플로팅되어 제1 그룹의 신호 라인들 각각의 커패시턴스를 감소시키고, 제1 그룹의 신호 라인들은 제2 동작 모드에서 플로팅되어 제2 그룹의 신호 라인들 각각의 커패시턴스를 감소시켜, 제1 동작 모드와 제2 동작 모드에서 데이터 전달 시에 신호 라인들(380)에서 소모되는 전류를 감소시킬 수 있다.The signal lines of the second group are floated in the first operating mode to reduce the capacitance of each of the signal lines of the first group, and the signal lines of the first group are floated in the second operating mode to reduce the capacitance of each of the signal lines of the first group. By reducing the capacitance of , current consumed in the
제2 동작 모드에서 제1 그룹의 리피터들은 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 제1 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시키고, 제3 그룹의 리피터들은 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 제1 그룹의 신호 라인들에 연결되는 입력 노드를 플로팅시킬 수 있다.In the second operation mode, the repeaters of the first group float output nodes connected to the signal lines of the first group in response to the first power gating signal PGS1, and the repeaters of the third group float the output nodes connected to the signal lines of the first group in response to the first power gating signal (PGS1). An input node connected to the signal lines of the first group may be floated in response to PGS1).
제1 동작 모드에서 제2 그룹의 리피터들은 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)에 응답하여 제2 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시키고, 제4 그룹의 리피터들은 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)에 응답하여 제4 그룹의 신호 라인들에 연결되는 입력 노드를 플로팅시킬 수 있다.In the first operation mode, the repeaters of the second group float output nodes connected to the signal lines of the second group in response to the second power gating signal PGS2, and the repeaters of the fourth group float the second power gating signal (PGS2). In response to PGS2), input nodes connected to the fourth group of signal lines may be floated.
실시예에 있어서, 제1 동작 모드는 기입 동작에 해당할 수 있고, 제2 동작 모드는 독출 동작에 해당할 수 있다. 또한 제1 동작 모드와 제2 동작 모드는 서로 중복되지 않을 수 있다. 즉 제1 동작 모드의 동작 구간과 제2 동작 모드의 동작 구간은 서로 중복되지 않을 수 있다(비중첩될 수 있다).In an embodiment, the first operation mode may correspond to a write operation, and the second operation mode may correspond to a read operation. Also, the first operation mode and the second operation mode may not overlap each other. That is, the operation period of the first operation mode and the operation period of the second operation mode may not overlap each other (may not overlap).
도 1에서 데이터 전달 회로(300)가 데이터 입출력 회로(250)과 페이지 버퍼 회로(210) 사이에 연결되는 것으로 설명하였지만, 데이터 전달 회로(300)는 비휘발성 메모리 장치(50) 내의 데이터 입출력 경로에 배치되는 제1 회로 소자와 제2 회로 소자 사이에 배치되어, 제1 회로 소자와 제2 회로 소자 사이에서 데이터를 전달할 수 있다.Although the
데이터 전달 회로(300)는 비휘발성 메모리 장치(50) 내의 데이터 입출력 경로에 배치되는 제1 회로 소자와 제2 회로 소자 사이에 배치되는 경우, 제1 동작 모드는 제1 회로 소자로부터 제2 회로 소자로 데이터를 전달하는 동작에 해당할 수 있고, 제2 동작 모드는 제2 회로 소자로부터 제1 회로 소자로 데이터를 전달하는 동작에 해당할 수 있다. When the
데이터 입출력 회로(250)는 데이터 전달 회로(300)를 통하여 페이지 버퍼 회로(210)와 연결될 수 있다. 프로그램 동작 시, 데이터 입출력 회로(250)는 메모리 컨트롤러(도 2의 20)로부터 프로그램 데이터(DATA)를 수신하고, 제어 회로(220)로부터 제공되는 컬럼 어드레스(C_ADDR)에 기초하여 프로그램 데이터(DATA)를 데이터 전달 회로(300)를 통하여 페이지 버퍼 회로(210)에 제공할 수 있다. 독출 동작 시, 데이터 입출력 회로(250)는 제어 회로(220)로부터 제공되는 컬럼 어드레스(C_ADDR)에 기초하여 페이지 버퍼 회로(210)에 저장된 독출 데이터(DATA)를 데이터 전달 회로(300)를 통하여 제공받고, 독출 데이터(DATA)를 상기 메모리 컨트롤러(20)에 제공할 수 있다. The data input/
데이터 입출력 회로(250)는 직/병렬화기(SERDES, 255)를 포함할 수 있다. 직/병렬화기(255)는 기입 동작에서는 프로그램 데이터(DATA)를 병렬화하여 데이터 전달 회로(300)에 제공하고, 독출 동작에서는 데이터 전달 회로(300)로부터 제공되는 독출 데이터(DATA)를 직렬화하여 메모리 컨트롤러(20)에 제공할 수 있다.The data input/
도 2은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a memory system including the nonvolatile memory device of FIG. 1 according to example embodiments.
도 2를 참조하면, 메모리 시스템(10)은 메모리 컨트롤러(20) 및 비휘발성 메모리 장치(NVM, 50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the memory system 10 may include a
메모리 컨트롤러(20)는 제어 신호(CTRL), 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)를 비휘발성 메모리 장치(50)에 인가하여 비휘발성 메모리 장치(50)의 동작을 제어하고, 비휘발성 메모리 장치(50)와 데이터(DATA)를 주고/받을 수 있다. 비휘발성 메모리 장치(50)는 상태 신호(RnB)를 메모리 컨트롤러(20)에 인가하여 비휘발성 메모리 장치(50)의 동작 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상태 신호(RnB)가 하이 레벨이면, 비휘발성 메모리 장치(50)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 커맨드를 수신할 수 있는 상태임을 나타낸다.The
도 3은 본 발명의 실시예들에 따라 도 1의 비휘발성 메모리 장치의 구조를 개략적으로 나타낸다.3 schematically illustrates the structure of the non-volatile memory device of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.
도 2을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(50)는 제1 반도체 층(L1) 및 제2 반도체 층(L2)을 포함할 수 있고, 제1 반도체 층(L1)은 제2 반도체 층(L2)에 대해 수직 방향(VD)으로 적층될 수 있다. 구체적으로, 제2 반도체 층(L2)은 제1 반도체 층(L1)에 대해 수직 방향(VD)으로 하부에 배치될 수 있고, 이에 따라, 제2 반도체 층(L2)은 기판에 가깝게 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
일 실시예에서, 도 1의 메모리 셀 어레이(100)는 제1 반도체 층(L1)에 형성될 수 있고, 도 1의 주변 회로(200)는 제2 반도체 층(L2)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 비휘발성 메모리 장치(50)는 메모리 셀 어레이(100)가 주변 회로(200)의 상부에 배치된 구조, 즉 COP(Cell Over Periphery) 구조를 가질 수 있다. COP 구조는 수평 방향 면적을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 비휘발성 메모리 장치(50)의 집적도를 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제2 반도체 층(L2)은 기판을 포함할 수 있고, 기판 상에 트랜지스터들 및 트랜지스터들을 배선하기 위한 메탈 패턴들을 형성함으로써 제2 반도체 층(L2)에 주변 회로(200)를 형성할 수 있다. 제2 반도체 층(L2)에 주변 회로(200)가 형성된 후, 메모리 셀 어레이(100)를 포함하는 제1 반도체 층(L1)이 형성될 수 있고, 메모리 셀 어레이(100)의 워드라인들(WL) 및 비트라인들(BL)과 제2 반도체 층(L2)에 형성된 주변 회로(200)를 전기적으로 연결하기 위한 메탈 패턴들이 형성될 수 있다. 예를 들어, 비트라인들(BL)은 제1 수평 방향(HD1)으로 연장되고, 워드라인들(WL)은 제2 수평 방향(HD2)으로 연장될 수 있다.In one embodiment, the second semiconductor layer L2 may include a substrate, and the
반도체 공정의 발달에 따라, 메모리 셀 어레이(100)에 배치되는 메모리 셀들의 단수가 높아질수록, 다시 말해, 워드라인들(WL)의 적층 개수가 증가할수록, 메모리 셀 어레이(100)의 면적이 줄어들게 되고, 이에 따라, 주변 회로(200)의 면적도 줄어들게 된다. 본 실시예에 따르면, 페이지 버퍼 회로(210)가 차지하는 영역의 면적을 감소시키기 위하여, 페이지 버퍼 회로(210)는 페이지 버퍼 유닛과 캐시 래치가 분리된 구조를 가지며, 페이지 버퍼 유닛들에 각각 포함된 센싱 노드들을 결합 센싱 노드에 공통으로 연결시킬 수 있다. With the development of semiconductor processes, as the number of stages of memory cells disposed in the
도 4는 도 1의 비휘발성 메모리 장치에서 메모리 셀 어레이의 예를 나타내는 블록도이다. FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a memory cell array in the nonvolatile memory device of FIG. 1 .
도 4를 참조하면, 메모리 셀 어레이(100)는 복수의 방향들(HD1, HD2, VD)을 따라 배치된 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz, z는 3 이상의 자연수)을 포함한다. 실시예에 있어서, 메모리 블록들은 도 1에 도시된 어드레스 디코더(240)에 의해 선택된다. 예를 들면, 어드레스 디코더(240)는 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 중 블록 어드레스에 대응하는 메모리 블록(BLK)을 선택할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
도 5는 도 4의 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 중 하나(BLKi)를 나타내는 회로도이다. FIG. 5 is a circuit diagram illustrating one BLKi of the memory blocks BLK1 to BLKz of FIG. 4 .
도 5에 도시된 메모리 블록(BLKi)은 기판(SUB) 상에 삼차원 구조로 형성되는 삼차원 메모리 메모리 블록을 나타낸다. 예를 들어, 메모리 블록(BLKi)에 포함되는 복수의 메모리 셀 스트링들은 상기 기판(SUB)과 수직한 방향(PD)으로 적층될 수 있다.The memory block BLKi shown in FIG. 5 represents a three-dimensional memory block formed on the substrate SUB in a three-dimensional structure. For example, a plurality of memory cell strings included in the memory block BLKi may be stacked in a direction PD perpendicular to the substrate SUB.
도 5를 참조하면, 메모리 블록(BLKi)은 비트라인들(BL1, BL2, BL3)과 공통 소스 라인(CSL) 사이에 연결되는 복수의 메모리 셀 스트링들(또는 낸드 스트링들, NS11~NS33)을 포함할 수 있다. 복수의 메모리 셀 스트링들(NS11~NS33) 각각은 스트링 선택 트랜지스터(SST), 복수의 메모리 셀들(MC1, MC2, ..., MC8) 및 접지 선택 트랜지스터(GST)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the memory block BLKi includes a plurality of memory cell strings (or NAND strings, NS11 to NS33) connected between the bit lines BL1, BL2, and BL3 and the common source line CSL. can include Each of the plurality of memory cell strings NS11 to NS33 may include a string select transistor SST, a plurality of memory cells MC1 , MC2 , ..., MC8 , and a ground select transistor GST.
스트링 선택 트랜지스터(SST)는 상응하는 스트링 선택 라인(SSL1, SSL2, SSL3)에 연결될 수 있다. 복수의 메모리 셀들(MC1, MC2, ..., MC8)은 각각 상응하는 워드라인(WL1, WL2, ..., WL8)에 연결될 수 있다. 접지 선택 트랜지스터(GST)는 상응하는 접지 선택 라인(GSL1, GSL2, GSL3)에 연결될 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터(SST)는 상응하는 비트라인(BL1, BL2, BL3)에 연결되고, 접지 선택 트랜지스터(GST)는 공통 소스 라인(CSL)에 연결될 수 있다. The string select transistor SST may be connected to corresponding string select lines SSL1 , SSL2 , and SSL3 . The plurality of memory cells MC1 , MC2 , ..., MC8 may be connected to corresponding word lines WL1 , WL2 , ... , WL8 , respectively. The ground select transistor GST may be connected to corresponding ground select lines GSL1 , GSL2 , and GSL3 . The string select transistor SST may be connected to corresponding bit lines BL1 , BL2 , and BL3 , and the ground select transistor GST may be connected to the common source line CSL.
동일 높이의 워드라인(예를 들면, WL1)은 공통으로 연결되고, 접지 선택 라인(GSL1, GSL2, GSL3) 및 스트링 선택 라인(SSL1, SSL2, SSL3)은 각각 분리될 수 있다. Word lines (eg, WL1) having the same height may be commonly connected, and ground select lines GSL1, GSL2, and GSL3 and string select lines SSL1, SSL2, and SSL3 may be separated from each other.
도 6은 도 5의 메모리 블록의 하나의 셀 스트링의 구조의 예를 보여준다. FIG. 6 shows an example of the structure of one cell string of the memory block of FIG. 5 .
도 5 및 도 6을 참조하면, 셀 스트링(NS11)에는 기판(SUB) 위에 기판과 수직인 방향으로 신장되어 기판(SUB)과 접촉하는 필라(PL)가 제공될 수 있다. 도 6에 도시된 접지 선택 라인(GSL1), 워드라인들(WL1~WL8), 그리고 스트링 선택 라인(SSL1)은 각각 기판(SUB)과 평행한 도전 물질들, 예를 들어 금속 물질들로 형성될 수 있다. 필라(PL)는 접지 선택 라인(GSL1), 워드라인들(WL1~WL8), 그리고 스트링 선택 라인(SSL1)을 형성하는 도전 물질들을 관통하여 기판(SUB)과 접촉할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the cell string NS11 may be provided with a pillar PL extending in a direction perpendicular to the substrate SUB and contacting the substrate SUB. The ground select line GSL1, the word lines WL1 to WL8, and the string select line SSL1 shown in FIG. 6 may be formed of conductive materials parallel to the substrate SUB, for example, metal materials. can The pillar PL may contact the substrate SUB by passing through conductive materials forming the ground select line GSL1 , the word lines WL1 to WL8 , and the string select line SSL1 .
도 6에서, 절단 선(A-A')에 따른 단면도가 함께 도시되어 있다. 예시적으로, 제1 워드라인(WL1)에 대응하는 제1 메모리 셀(MC1)의 단면도가 도시된다. 필라(PL)는 원통형의 바디(BD)를 포함할 수 있다. 바디(BD)의 내부에 에어갭(AG)이 제공될 수 있다. In Fig. 6, a cross-sectional view along the cutting line A-A' is also shown. Exemplarily, a cross-sectional view of the first memory cell MC1 corresponding to the first word line WL1 is shown. The pillar PL may include a cylindrical body BD. An air gap AG may be provided inside the body BD.
바디(BD)는 P-타입 실리콘을 포함하며, 채널이 형성되는 영역일 수 있다. 필라(PL)는 바디(BD)를 둘러싸는 원통형의 터널 절연막(TI) 및 터널 절연막(TI)을 둘러싸는 원통형의 전하 포획 막(CT)을 더 포함할 수 있다. 제1 워드라인(WL1) 및 필라(PL)의 사이에 블로킹 절연막(BI)이 제공될 수 있다. 바디(BD), 터널 절연막(TI), 전하 포획 막(CT), 블로킹 절연막(BI), 그리고 제1 워드라인(WL1)은 기판(SUB) 또는 기판(SUB)의 상부 면과 수직인 방향으로 형성된 전하 포획형 트랜지스터일 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터(SST), 접지 선택 트랜지스터(GST) 및 다른 메모리 셀들은 제1 메모리 셀(MC1)과 동일한 구조를 가질 수 있다.The body BD may include P-type silicon and may be a region in which a channel is formed. The pillar PL may further include a cylindrical tunnel insulating layer TI surrounding the body BD and a cylindrical charge trapping layer CT surrounding the tunnel insulating layer TI. A blocking insulating layer BI may be provided between the first word line WL1 and the pillar PL. The body BD, the tunnel insulating layer TI, the charge trapping layer CT, the blocking insulating layer BI, and the first word line WL1 are formed in a direction perpendicular to the substrate SUB or an upper surface of the substrate SUB. It may be a formed charge trapping transistor. The string select transistor SST, the ground select transistor GST, and other memory cells may have the same structure as the first memory cell MC1.
도 7는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 셀 어레이와 페이지 버퍼 회로의 연결을 예시적으로 나타낸다. FIG. 7 illustratively illustrates a connection between the memory cell array of FIG. 1 and a page buffer circuit according to example embodiments.
도 7을 참조하면, 메모리 셀 어레이(100)는 제1 내지 제n+1 낸드 스트링들(NS0 내지 NSn)을 포함할 수 있고, 제1 내지 제n+1 낸드 스트링들(NS0 내지 NSn) 각각은 그라운드 선택 라인(GSL)에 연결된 그라운드 선택 트랜지스터(GST), 복수의 워드라인들(WL0 내지 WLm)에 각각 연결된 복수의 메모리 셀들(MC), 스트링 선택 라인(SSL)에 연결된 스트링 선택 트랜지스터(SST)를 포함할 수 있고, 그라운드 선택 트랜지스터(GST), 복수의 메모리 셀들(MC) 및 스트링 선택 트랜지스터(SST)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 여기서, m은 양의 정수이다. Referring to FIG. 7 , the
페이지 버퍼 회로(210)는 제1 내지 제n+1 페이지 버퍼 유닛들(PBU0 내지 PBUn)을 포함할 수 있다. 제1 페이지 버퍼 유닛(PB0)은 제1 비트라인(BL0)을 통해 제1 낸드 스트링(NS0)에 연결되고, 제n+1 페이지 버퍼 유닛(PBUn)은 제n+1 비트라인(BLn)을 통해 제n+1 낸드 스트링(NSn)에 연결될 수 있다. 여기서, n은 양의 정수이다. 예를 들어, n은 7일 수 있고, 페이지 버퍼 회로(210)는 8단의 페이지 버퍼 유닛들(PBU0 내지 PBUn)이 일렬로 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제n+1 페이지 버퍼 유닛들(PBU0 내지 PBUn)은 제1 내지 제n+1 비트라인들(BL0 내지 BLn)의 연장 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.The
페이지 버퍼 회로(210)는 제1 내지 제n+1 페이지 버퍼 유닛들(PBU0 내지 PBUn)에 각각 대응하는 제1 내지 제n+1 캐시 래치들(CL0 내지 CLn)을 더 포함할 수 있다. 페이지 버퍼 회로(210)는 8단의 캐시 래치들(CL0 내지 CLn)이 일렬로 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제n+1 캐시 래치들(CL0 내지 CLn)은 제1 내지 제n+1 비트라인들(BL0 내지 BLn)의 연장 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.The
제1 내지 제n+1 페이지 버퍼 유닛들(PBU0 내지 PBUn) 각각의 센싱 노드들은, 결합 센싱 노드(SOC)에 공통으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 내지 제n+1 캐시 래치들(CL0 내지 CLn)은, 결합 센싱 노드(SOC)에 공통으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제n+1 페이지 버퍼 유닛들(PBU0 내지 PBUn)은 결합 센싱 노드(SOC)를 통해 제1 내지 제n+1 캐시 래치들(CL0 내지 CLn)에 연결될 수 있다.Sensing nodes of each of the first to n+1 th page buffer units PBU0 to PBUn may be connected in common to the combined sensing node SOC. In addition, the first to n+1th cache latches CL0 to CLn may be commonly connected to the combined sensing node SOC. Accordingly, the first to n+1th page buffer units PBU0 to PBUn may be connected to the first to n+1th cache latches CL0 to CLn through the combined sensing node SOC.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 페이지 버퍼를 상세하게 나타낸다.8 shows details of a page buffer according to embodiments of the present invention.
도 8을 참조하면, 페이지 버퍼(PB)는 도 1의 페이지 버퍼(PB)의 일 예에 대응할 수 있다. 페이지 버퍼(PB)는 페이지 버퍼 유닛(PBU) 및 캐시 유닛(CU)을 포함할 수 있다. 캐시 유닛(CU)은 캐시 래치(C-LATCH, CL)를 포함하고, 캐시 래치(CL)는 데이터 입출력 라인에 연결되므로, 캐시 유닛(CU)은 데이터 입출력 라인에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 페이지 버퍼 유닛(PBU)과 캐시 유닛(CU)은 서로 이격되어 배치될 수 있고, 페이지 버퍼(PB)는 페이지 버퍼 유닛(PBU)-캐시 유닛(CU)의 분리 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 8 , the page buffer PB may correspond to an example of the page buffer PB of FIG. 1 . The page buffer (PB) may include a page buffer unit (PBU) and a cache unit (CU). Since the cache unit CU includes cache latches C-LATCH and CL, and the cache latch CL is connected to the data input/output line, the cache unit CU may be disposed adjacent to the data input/output line. Accordingly, the page buffer unit (PBU) and the cache unit (CU) may be spaced apart from each other, and the page buffer (PB) may have a page buffer unit (PBU)-cache unit (CU) separation structure.
페이지 버퍼 유닛(PBU)은 메인 유닛(Main Unit)(MU)을 포함할 수 있다. 메인 유닛(MU)은 페이지 버퍼(PB) 내의 주요 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 페이지 버퍼 유닛(PBU)은 비트라인(BL)에 연결되고 비트라인 선택 신호(BLSLT)에 의해 구동되는 비트라인 선택 트랜지스터(TR_hv)를 더 포함할 수 있다. 비트라인 선택 트랜지스터(TR_hv)는 고전압 트랜지스터로 구현될 수 있고, 이에 따라, 비트라인 선택 트랜지스터(TR_hv)는 메인 유닛(MU)과 다른 웰 영역, 즉, 고전압 유닛(High Voltage Unit)(HVU)에 배치될 수 있다.The page buffer unit (PBU) may include a main unit (MU). The main unit MU may include main transistors in the page buffer PB. The page buffer unit PBU may further include a bit line select transistor TR_hv connected to the bit line BL and driven by the bit line select signal BLSLT. The bit line select transistor TR_hv may be implemented as a high voltage transistor. Accordingly, the bit line select transistor TR_hv may be in a well area different from the main unit MU, that is, in a high voltage unit (HVU). can be placed.
메인 유닛(MU)은 센싱 래치(S-LATCH)(SL), 포스 래치(F-LATCH)(FL), 상위 비트 래치(M-LATCH)(ML) 및 하위 비트 래치(L-LATCH)(LL)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센싱 래치(SL), 포스 래치(FL), 상위 비트 래치(ML) 또는 하위 비트 래치(LL)은 "메인 래치"라고 지칭될 수 있다. 메인 유닛(MU)은 비트라인 클램핑 제어 신호(BLCLAMP)에 기초하여 비트라인(BL) 또는 센싱 노드(SO)에 대한 프리차지 동작을 제어할 수 있는 프리차지 회로(PC)를 더 포함할 수 있고, 비트라인 셋업 신호(BLSETUP)에 의해 구동되는 트랜지스터(PM')를 더 포함할 수 있다.The main unit (MU) consists of a sensing latch (S-LATCH) (SL), a force latch (F-LATCH) (FL), an upper bit latch (M-LATCH) (ML) and a lower bit latch (L-LATCH) (LL). ) may be included. Depending on embodiments, the sensing latch SL, the force latch FL, the upper bit latch ML, or the lower bit latch LL may be referred to as a “main latch”. The main unit MU may further include a precharge circuit PC capable of controlling a precharge operation of the bit line BL or the sensing node SO based on the bit line clamping control signal BLCLAMP. , and may further include a transistor PM' driven by the bit line setup signal BLSETUP.
센싱 래치(SL)는 독출 또는 프로그램 검증(verify) 동작 시, 메모리 셀에 저장된 데이터 또는 메모리 셀의 문턱 전압의 센싱 결과를 저장할 수 있다. 또한, 센싱 래치(SL)는 프로그램 동작 시, 비트라인(BL)에 프로그램 비트라인 전압 또는 프로그램 금지 전압을 인가하는데 활용될 수 있다. 포스 래치(FL)는 프로그램 동작 시 문턱 전압 산포를 개선하기 위해 활용될 수 있다. 구체적으로, 포스 래치(FL)는 포스 데이터(force data)를 저장한다. 포스 데이터는 초기에 '1'로 설정된 후, 메모리 셀의 문턱 전압이 타겟 영역에 못 미치는 포싱(forcing) 영역에 진입한 때 '0'으로 반전될 수 있다. 포스 데이터를 활용하여 프로그램 실행 동작 중 비트라인 전압을 제어하고 프로그램 문턱 전압 산포를 보다 좁게 형성할 수 있다. The sensing latch SL may store data stored in the memory cell or a result of sensing the threshold voltage of the memory cell during a read or program verify operation. Also, the sensing latch SL may be used to apply a program bit line voltage or a program inhibit voltage to the bit line BL during a program operation. The force latch FL may be used to improve threshold voltage distribution during a program operation. Specifically, the force latch FL stores force data. The force data may be initially set to '1' and then reversed to '0' when the threshold voltage of the memory cell enters a forcing region that is less than the target region. By using force data, a bit line voltage may be controlled during a program execution operation and a program threshold voltage distribution may be formed more narrowly.
상위 비트 래치(ML), 하위 비트 래치(LL), 및 캐시 래치(CL)는 프로그램 동작 시 외부에서 입력된 데이터를 저장하기 위해 활용될 수 있고, "데이터 래치"라고 지칭할 수 있다. 하나의 메모리 셀에 3비트의 데이터를 프로그램 하는 경우, 3비트의 데이터는 상위 비트 래치(ML), 하위 비트 래치(LL) 및 캐시 래치(CL)에 각각 저장될 수 있다. 메모리 셀의 프로그램이 완료될 때까지, 상위 비트 래치(ML), 하위 비트 래치(LL) 및 캐시 래치(CL)는 저장된 데이터를 유지할 수 있다. 또한, 캐시 래치(CL)는 독출 동작 시 메모리 셀로부터 읽어낸 데이터를 센싱 래치(SL)로부터 전송 받아 데이터 입출력 라인을 통해 외부로 출력할 수 있다.The upper bit latch ML, the lower bit latch LL, and the cache latch CL may be used to store externally input data during a program operation, and may be referred to as “data latches”. When 3-bit data is programmed in one memory cell, the 3-bit data may be stored in the upper bit latch ML, the lower bit latch LL, and the cache latch CL, respectively. The upper bit latch ML, the lower bit latch LL, and the cache latch CL may retain stored data until the programming of the memory cell is completed. In addition, the cache latch CL may receive data read from the memory cell during a read operation from the sensing latch SL and output the data to the outside through a data input/output line.
또한, 메인 유닛(MU)은 제1 내지 제4 트랜지스터들(NM1 내지 NM4)을 더 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(NM1)는 센싱 노드(SO)와 센싱 래치(SL) 사이에 연결될 수 있고, 그라운드 제어 신호(SOGND)에 의해 구동될 수 있다. 제2 트랜지스터(NM2)는 센싱 노드(SO)와 포스 래치(FL) 사이에 연결될 수 있고, 포싱 모니터링 신호(MON_F)에 의해 구동될 수 있다. 제3 트랜지스터(NM3)는 센싱 노드(SO)와 상위 비트 래치(ML) 사이에 연결될 수 있고, 상위 비트 모니터링 신호(MON_M)에 의해 구동될 수 있다. 제4 트랜지스터(NM4)는 센싱 노드(SO)와 하위 비트 래치(LL) 사이에 연결될 수 있고, 하위 비트 모니터링 신호(MON_L)에 의해 구동될 수 있다. Also, the main unit MU may further include first to fourth transistors NM1 to NM4. The first transistor NM1 may be connected between the sensing node SO and the sensing latch SL, and may be driven by the ground control signal SOGND. The second transistor NM2 may be connected between the sensing node SO and the force latch FL, and driven by the forcing monitoring signal MON_F. The third transistor NM3 may be connected between the sensing node SO and the upper bit latch ML, and may be driven by the upper bit monitoring signal MON_M. The fourth transistor NM4 may be connected between the sensing node SO and the lower bit latch LL, and may be driven by the lower bit monitoring signal MON_L.
또한, 메인 유닛(MU)은 비트라인 선택 트랜지스터(TV_hv)와 센싱 노드(SO) 사이에 직렬로 연결된 제5 및 제6 트랜지스터들(NM5, NM6)을 더 포함할 수 있다. 제5 트랜지스터(NM5)는 비트라인 셧-오프(shut-off) 신호(BLSHF)에 의해 구동될 수 있고, 제6 트랜지스터(NM6)는 비트라인 연결 제어 신호(CLBLK)에 의해 구동될 수 있다. 또한, 메인 유닛(MU)은 프리차지 트랜지스터(PM)를 더 포함할 수 있다. 프리차지 트랜지스터(PM)는 센싱 노드(SO)에 연결되고, 로드 신호(LOAD)에 의해 구동되며, 프리차지 구간에서 센싱 노드(SO)를 프리차지 레벨로 프리차지한다.Also, the main unit MU may further include fifth and sixth transistors NM5 and NM6 connected in series between the bit line select transistor TV_hv and the sensing node SO. The fifth transistor NM5 can be driven by the bit line shut-off signal BLSHF, and the sixth transistor NM6 can be driven by the bit line connection control signal CLBLK. Also, the main unit MU may further include a precharge transistor PM. The precharge transistor PM is connected to the sensing node SO, is driven by the load signal LOAD, and precharges the sensing node SO to a precharge level in the precharge period.
본 실시예에서, 메인 유닛(MU)는 센싱 노드(SO)에 연결되는 한 쌍의 패스 트랜지스터들, 즉, 제1 및 제2 패스 트랜지스터들(TR, TR')을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 패스 트랜지스터들(TR, TR')은 "제1 및 제2 센싱 노드 연결 트랜지스터들"이라고 지칭할 수도 있다. 제1 및 제2 패스 트랜지스터들(TR, TR')은 패스 제어 신호(SO_PASS)에 따라 구동될 수 있다. 실시예에 따라, 패스 제어 신호(SO_PASS)는 "센싱 노드 연결 제어 신호"라고 지칭할 수도 있다. 구체적으로, 제1 패스 트랜지스터(TR)는 제1 단자(SOC_U)와 센싱 노드(SO) 사이에 연결되고, 제2 패스 트랜지스터(TR')는 센싱 노드(SO)와 제2 단자(SOC_D) 사이에 연결될 수 있다.In this embodiment, the main unit MU may further include a pair of pass transistors, that is, first and second pass transistors TR and TR' connected to the sensing node SO. Depending on embodiments, the first and second pass transistors TR and TR′ may be referred to as “first and second sensing node connection transistors”. The first and second pass transistors TR and TR′ may be driven according to the pass control signal SO_PASS. Depending on the embodiment, the pass control signal SO_PASS may also be referred to as a “sensing node connection control signal”. Specifically, the first pass transistor TR is connected between the first terminal SOC_U and the sensing node SO, and the second pass transistor TR′ is connected between the sensing node SO and the second terminal SOC_D. can be connected to
예를 들어, 페이지 버퍼 유닛(PBU)이 도 7의 제2 페이지 버퍼 유닛(PBU1)인 경우, 제1 단자(SOC_U)는 제1 페이지 버퍼 유닛(PBU0)에 포함된 패스 트랜지스터의 일단과 연결될 수 있고, 제2 단자(SOC_D)는 제3 페이지 버퍼 유닛(PBU3)에 포함된 패스 트랜지스터의 일단과 연결될 수 있다. 이로써, 센싱 노드(SO)는 제3 내지 제n+1 페이지 버퍼 유닛들(PBU2 내지 PBUn) 각각에 포함된 패스 트랜지스터들을 통해, 결합 센싱 노드(SOC)에 전기적으로 연결될 수 있다.For example, when the page buffer unit PBU is the second page buffer unit PBU1 of FIG. 7 , the first terminal SOC_U may be connected to one end of a pass transistor included in the first page buffer unit PBU0. And, the second terminal SOC_D may be connected to one end of a pass transistor included in the third page buffer unit PBU3. Thus, the sensing node SO may be electrically connected to the coupling sensing node SOC through pass transistors included in each of the third to n+1th page buffer units PBU2 to PBUn.
페이지 버퍼(PB)는 프로그램 동작 시 비트라인(BL)에 연결된 낸드 스트링에 포함된 메모리 셀들 중 선택된 메모리 셀의 프로그램 완료 여부를 검증한다. 구체적으로, 페이지 버퍼(PB)는 프로그램 검증 동작 시 비트라인(BL)을 통해서 감지된 데이터를 센싱 래치(SL)에 저장한다. 센싱 래치(SL)에 저장된 감지된 데이터에 따라서 타깃 데이터가 저장된 상위 비트 래치(ML) 및 하위 비트 래치(LL)가 설정된다. 예를 들면, 감지된 데이터가 프로그램 완료된 것을 나타내는 경우, 상위 비트 래치(ML) 및 하위 비트 래치(LL)는 후속되는 프로그램 루프에서 선택된 메모리 셀에 대한 프로그램 금지(inhibit) 설정으로 전환된다. 캐시 래치(CL)는 외부에서 제공되는 입력 데이터를 일시 저장할 수 있다. 프로그램 동작 시, 캐시 래치(CL)에 저장되는 타깃 데이터가 상위 비트 래치(ML) 및 하위 비트 래치(LL)에 저장될 수 있다.During a program operation, the page buffer PB verifies whether a selected memory cell among memory cells included in a NAND string connected to the bit line BL has been programmed. Specifically, the page buffer PB stores data sensed through the bit line BL in the sensing latch SL during the program verify operation. An upper bit latch ML and a lower bit latch LL in which target data is stored are set according to the sensed data stored in the sensing latch SL. For example, when the sensed data indicates that programming is complete, the upper bit latch ML and the lower bit latch LL are switched to program inhibit settings for the selected memory cell in a subsequent program loop. The cache latch CL may temporarily store input data provided from the outside. During program operation, target data stored in the cache latch CL may be stored in the upper bit latch ML and the lower bit latch LL.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 캐시 유닛(CU)을 나타내는 회로도이다.9 is a circuit diagram illustrating a cache unit (CU) according to example embodiments.
도 8 및 도 9를 함께 참조하면, 캐시 유닛(CU)은 모니터 트랜지스터(NM7) 및 캐시 래치(CL)를 포함할 수 있고, 캐시 래치(CL)는 제1 및 제2 인버터들(INV1, INV2), 덤프 트랜지스터(132), 및 트랜지스터들(131, 133 내지 135)을 포함할 수 있다. 모니터 트랜지스터(NM7)는 캐시 모니터링 신호(MON_C)에 따라 구동되며, 결합 센싱 노드(SOC)와 캐시 래치(CL) 사이의 연결을 제어할 수 있다.8 and 9 together, the cache unit CU may include a monitor transistor NM7 and a cache latch CL, and the cache latch CL includes first and second inverters INV1 and INV2. ), a
제1 인버터(INV1)는 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2) 사이에 연결되고, 제2 인버터(INV2)는 제2 노드(ND2)와 제1 노드(ND1) 사이에 연결되며, 제1 및 제2 인버터들(INV1, INV2)은 래치를 구성할 수 있다. 트랜지스터(131)는 결합 센싱 노드(SOC)에 연결되는 게이트를 갖는다. 덤프 트랜지스터(132)는 덤프 신호(Dump_C)에 의해 구동될 수 있고, 캐시 래치(CL)에 저장된 데이터를 페이지 버퍼 유닛(PBU) 내의 메인 래치, 예를 들어, 센싱 래치(SL)에 전달할 수 있다. 트랜지스터(133)는 데이터 신호(DI)에 의해 구동될 수 있고, 트랜지스터(134)는 데이터 반전 신호(nDI)에 의해 구동될 수 있고, 트랜지스터(135)는 기입 제어 신호(DIO_W)에 의해 구동될 수 있다. 기입 제어 신호(DIO_W)가 활성화되면, 데이터 신호(DI) 및 데이터 반전 신호(nDI)에 따라 제1 및 제2 노드들(ND1, ND2)의 전압 레벨이 결정될 수 있다.The first inverter INV1 is connected between the first node ND1 and the second node ND2, the second inverter INV2 is connected between the second node ND2 and the first node ND1, The first and second inverters INV1 and INV2 may constitute a latch.
캐시 유닛(CU)은 트랜지스터들(136, 137)을 통해 데이터 입출력 라인(RDi)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(136)는 제2 노드(ND2)에 연결되는 게이트를 갖고, 제2 노드(ND2)의 전압 레벨에 따라 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 트랜지스터(137)는 독출 제어 신호(DIO_R)에 의해 구동될 수 있다. 독출 제어 신호(DIO_R)가 활성화되어, 트랜지스터(137)가 턴온되면, 캐시 래치(CL)의 상태에 따라 데이터 입출력 라인(RDi)의 전압 레벨은 '1' 또는 '0'으로 결정될 수 있다.The cache unit CU may be connected to the data input/output line RDi through
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 비휘발성 메모리 장치에서 데이터 전달 회로를 나타낸다.10 illustrates a data transfer circuit in the non-volatile memory device of FIG. 1 according to example embodiments.
도 10을 참조하면, 데이터 전달 회로(300)는 데이터 입출력 회로(250)의 직/병렬화기(255)에 연결되는 제1 리피터들(310), 페이지 버퍼 회로(210)의 페이지 버퍼 드라이버(215)에 연결되는 제2 리피터들(350) 및 복수의 신호 라인들(380)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
신호 라인들(380)은 제1 리피터들(310)과 제2 리피터들(350)을 서로 연결시킬 수 있다.The signal lines 380 may connect the
제1 리피터들(310)은 제1 동작 모드에서 활성화되는 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314)과 제2 동작 모드에서 활성화되는 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324)를 포함할 수 있다. 제2 리피터들(350)은 제1 동작 모드에서 활성화되는 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354)과 제2 동작 모드에서 활성화되는 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364)를 포함할 수 있다.The
제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314)과 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354)은 전원 전압(VDD)와 접지 전압(VSS)에 연결되고 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 동작할 수 있다. 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324)과 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364)은 전원 전압(VDD)와 접지 전압(VSS)에 연결되고 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)에 응답하여 동작할 수 있다. The
신호 라인들(380)은 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314)과 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354)을 서로 연결시키는 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7)과 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324)과 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364)을 서로 연결시키는 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8)을 포함할 수 있다. 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7)과 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8)은 교번적으로 배치될 수 있다.The signal lines 380 are the first group of signal lines (connecting the first group of
제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7)과 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8)은 메탈을 이용하여 형성되므로 신호 라인들(SL1, SL2) 사이에는 커패시턴스(C1)가 발생되고, 신호 라인들(SL2, SL3) 사이에는 커패시턴스(C2)가 발생되고, 신호 라인들(SL3, SL4) 사이에는 커패시턴스(C3)가 발생되고, 신호 라인들(SL4, SL5) 사이에는 커패시턴스(C4)가 발생되고, 신호 라인들(SL5, SL6) 사이에는 커패시턴스(C5)가 발생되고, 신호 라인들(SL6, SL7) 사이에는 커패시턴스(C6)가 발생되고, 신호 라인들(SL7, SL8) 사이에는 커패시턴스(C7)가 발생될 수 있다. Since the first group of signal lines SL1, SL3, SL5, and SL7 and the second group of signal lines SL2, SL4, SL6, and SL8 are formed using metal, between the signal lines SL1 and SL2 A capacitance C1 is generated, a capacitance C2 is generated between the signal lines SL2 and SL3, a capacitance C3 is generated between the signal lines SL3 and SL4, and a capacitance C3 is generated between the signal lines SL4 and SL4. A capacitance C4 is generated between the signal lines SL5), a capacitance C5 is generated between the signal lines SL5 and SL6, a capacitance C6 is generated between the signal lines SL6 and SL7, and a signal line A capacitance C7 may be generated between the SL7 and SL8.
제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7) 각각은 제2 동작 모드에서 플로팅되고, 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8) 각각은 제1 동작 모드에서 플로팅되어, 데이터를 전달하는 인접한 신호 라인들과의 사이에서 발생할 수 있는 커패시턴스들이 직렬 연결되는 것과 같은 효과가 발생될 수 있다. 커패시턴스들이 직렬 연결되면 전체 커패시턴스는 감소하므로, 데이터를 전달하는 신호 라인들에서의 전류 소모를 감소시킬 수 있다.Each of the first group of signal lines SL1, SL3, SL5, and SL7 floats in the second operating mode, and each of the second group of signal lines SL2, SL4, SL6, and SL8 floats in the first operating mode. As a result, the same effect as that of serial connection of capacitances that may occur between adjacent signal lines passing data may occur. Since total capacitance is reduced when capacitances are connected in series, current consumption in signal lines transmitting data can be reduced.
도 10에서는 설명의 편의를 위하여 신호 라인들(380)이 8 개의 신호 라인들(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7, SL8)을 도시하였지만, 신호 라인들(380)의 수는 이에 한정되지 않는다. 실시예에 있어서, 신호 라인들(380)의 수는 수천 개를 포함할 수 있다. Although FIG. 10 shows eight signal lines SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7, and SL8 as the
도 11a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 10의 데이터 전달 회로에서 제1 그룹의 리피터들 중 하나의 구성을 나타내는 회로도이다.11A is a circuit diagram showing the configuration of one of the repeaters of the first group in the data transfer circuit of FIG. 10 according to embodiments of the present invention.
도 11a에서는 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314) 중 리피터(311)의 구성을 나타내나, 리피터들(312, 313, 314) 각각과 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354) 각각은 리피터(311)와 동일한 구성을 가질 수 있다.11A shows the configuration of the
도 11a를 참조하면, 리피터(311)는 제1 인버터(410), 제2 인버터(420), 제1 디스차지 트랜지스터(431), 제2 디스차지 트랜지스터(433) 및 프리차지 트랜지스터(435)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11A , the
제1 인버터(410)는 전원 전압(VDD)과 제1 노드(N11) 사이에 연결되고, 전원 전압(VDD)과 제1 인버터(410)의 출력에 해당하는 제2 노드(N12) 사이에 연결되는 피모스 트랜지스터(411) 및 제2 노드(N12)와 제1 노드(N11) 사이에 연결되는 엔모스 트랜지스터(413)를 포함할 수 있다. 피모스 트랜지스터(411)와 엔모스 트랜지스터(413)의 게이트들은 입력 노드(NI1)에 공통으로 연결되어 입력 데이터 비트(IN_DB1)가 인가될 수 있다.The
제1 디스차지 트랜지스터(431)는 제1 노드(N11)에 연결되는 드레인, 접지 전압(VSS)에 연결되는 소스 및 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)를 수신하는 게이트를 구비하는 엔모스 트랜지스터로 구현될 수 있다. 제1 디스차지 트랜지스터(431)는 로직 하이 레벨을 가지는 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 제1 노드(N11)를 접지 전압(VSS) 레벨로 디스차지(풀-다운)시킬 수 있다.The
프리차지 트랜지스터(435)는 전원 전압(VDD)에 연결되는 소스, 제2 노드(N12)에 연결되는 드레인 및 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)를 수신하는 게이트를 구비하는 피모스 트랜지스터로 구현될 수 있다. 프리차지 트랜지스터(435)는 로직 로우 레벨을 가지는 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 제2 노드(N12)를 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지(풀-업)시킬 수 있다.The precharge transistor 435 may be implemented as a PMOS transistor including a source connected to the power supply voltage VDD, a drain connected to the second node N12, and a gate receiving the first power gating signal PGS1. there is. The precharge transistor 435 may precharge (pull-up) the second node N12 to the power supply voltage VDD level in response to the first power gating signal PGS1 having a logic low level.
제2 인버터(420)는 전원 전압(VDD)과 제3 노드(N13) 사이에 연결되고, 전원 전압(VDD)과 신호 라인(SL1)에 연결되는 출력 노드(NO1) 사이에 연결되는 피모스 트랜지스터(421) 및 출력 노드(NO1)와 제3 노드(N13) 사이에 연결되는 엔모스 트랜지스터(423)를 포함할 수 있다. 피모스 트랜지스터(421)와 엔모스 트랜지스터(423)의 게이트들은 제2 노드(N12)에 공통으로 연결될 수 있고, 제2 인버터(420)는 제2 노드(N12)의 전압 레벨을 반전하여 출력 노드(NO1)에서 입력 데이터 비트(IN_DB1)를 제공할 수 있다.The
제2 디스차지 트랜지스터(433)는 제3 노드(N13)에 연결되는 드레인, 접지 전압(VSS)에 연결되는 소스 및 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)를 수신하는 게이트를 구비하는 엔모스 트랜지스터로 구현될 수 있다. 제2 디스차지 트랜지스터(433)는 로직 하이 레벨을 가지는 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 제3 노드(N13)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀-다운시킬 수 있다.The
제1 파워 게이팅 신호(PSG1)는 제1 동작 모드에서는 로직 하이 레벨을 가지고, 제2 동작 모드에서는 로직 로우 레벨을 가질 수 있다. 제1 파워 게이팅 신호(PSG1)가 로직 하이 레벨을 가지면, 제1 디스차지 트랜지스터(431)는 제1 노드(N11)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀-다운시키고, 제2 디스차지 트랜지스터(433)는 제3 노드(N13)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀-다운시킨다. 따라서, 제1 인버터(410)는 입력 데이터 비트(IN_DB1)를 반전시키고, 제2 인버터(420)는 제2 노드(N12)의 전압 레벨을 반전하여 출력 노드(NO1)에서 입력 데이터 비트(IN_DB1)를 제공할 수 있다.The first power gating signal PSG1 may have a logic high level in the first operating mode and a logic low level in the second operating mode. When the first power gating signal PSG1 has a logic high level, the
도 11b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 10의 데이터 전달 회로에서 제4 그룹의 리피터들 중 하나의 구성을 나타내는 회로도이다.FIG. 11B is a circuit diagram showing a configuration of one of repeaters of a fourth group in the data transmission circuit of FIG. 10 according to embodiments of the present invention.
도 11b에서는 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364) 중 리피터(361)의 구성을 나타내나, 리피터들(362, 363, 364) 각각과 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324) 각각은 리피터(361)와 동일한 구성을 가질 수 있다.11B shows the configuration of the
도 11b를 참조하면, 리피터(361)는 제1 인버터(440), 제2 인버터(450), 제1 디스차지 트랜지스터(461), 제2 디스차지 트랜지스터(463) 및 프리차지 트랜지스터(465)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11B, the
제1 인버터(440)는 전원 전압(VDD)과 제1 노드(N21) 사이에 연결되고, 전원 전압(VDD)과 제1 인버터(440)의 출력에 해당하는 제2 노드(N22) 사이에 연결되는 피모스 트랜지스터(441) 및 제2 노드(N22)와 제1 노드(N21) 사이에 연결되는 엔모스 트랜지스터(443)를 포함할 수 있다. 피모스 트랜지스터(441)와 엔모스 트랜지스터(443)의 게이트들은 입력 노드(NI2)에 공통으로 연결되어 출력 데이터 비트(OUT_DB1)가 인가될 수 있다.The
제1 디스차지 트랜지스터(461)는 제1 노드(N11)에 연결되는 드레인, 접지 전압(VSS)에 연결되는 소스 및 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)를 수신하는 게이트를 구비하는 엔모스 트랜지스터로 구현될 수 있다. 제1 디스차지 트랜지스터(461)는 로직 하이 레벨을 가지는 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)에 응답하여 제1 노드(N21)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀-다운시킬 수 있다.The first discharge transistor 461 is implemented as an NMOS transistor including a drain connected to the first node N11, a source connected to the ground voltage VSS, and a gate receiving the second power gating signal PGS2. It can be. The first discharge transistor 461 may pull down the first node N21 to the ground voltage VSS level in response to the second power gating signal PGS2 having a logic high level.
프리차지 트랜지스터(465)는 전원 전압(VDD)에 연결되는 소스, 제2 노드(N22)에 연결되는 드레인 및 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)를 수신하는 게이트를 구비하는 피모스 트랜지스터로 구현될 수 있다. 프리차지 트랜지스터(465)는 로직 로우 레벨을 가지는 제2 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 제2 노드(N22)를 전원 전압(VDD) 레벨로 풀-업시킬 수 있다.The precharge transistor 465 may be implemented as a PMOS transistor including a source connected to the power supply voltage VDD, a drain connected to the second node N22, and a gate receiving the second power gating signal PGS2. there is. The precharge transistor 465 may pull up the second node N22 to the power supply voltage VDD level in response to the second power gating signal PGS1 having a logic low level.
제2 인버터(450)는 전원 전압(VDD)과 제3 노드(N23) 사이에 연결되고, 전원 전압(VDD)과 출력 노드(NO1) 사이에 연결되는 피모스 트랜지스터(451) 및 신호 라인(SL2)에 연결되는 출력 노드(NO2)와 제3 노드(N23) 사이에 연결되는 엔모스 트랜지스터(453)를 포함할 수 있다. 피모스 트랜지스터(451)와 엔모스 트랜지스터(453)의 게이트들은 제2 노드(N22)에 공통으로 연결될 수 있고, 제2 인버터(450)는 제2 노드(N22)의 전압 레벨을 반전하여 출력 노드(NO2)에서 출력 데이터 비트(OUT_DB1)를 제공할 수 있다.The
제2 디스차지 트랜지스터(463)는 제3 노드(N23)에 연결되는 드레인, 접지 전압(VSS)에 연결되는 소스 및 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)를 수신하는 게이트를 구비하는 엔모스 트랜지스터로 구현될 수 있다. 제2 디스차지 트랜지스터(463)는 로직 하이 레벨을 가지는 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)에 응답하여 제3 노드(N13)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀-다운시킬 수 있다.The
제2 파워 게이팅 신호(PSG2)는 제2 동작 모드에서는 로직 하이 레벨을 가지고, 제1 동작 모드에서는 로직 로우 레벨을 가질 수 있다. 제2 파워 게이팅 신호(PSG2)가 로직 하이 레벨을 가지면, 제1 디스차지 트랜지스터(461)는 제1 노드(N21)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀-다운시키고, 제2 디스차지 트랜지스터(463)는 제3 노드(N23)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀-다운시킨다. 따라서, 제1 인버터(440)는 출력 데이터 비트(OUT_DB1)를 반전시키고, 제2 인버터(450)는 제2 노드(N22)의 전압 레벨을 반전하여 출력 노드(NO2)에서 출력 데이터 비트(OUT_DB1)를 제공할 수 있다.The second power gating signal PSG2 may have a logic high level in the second operating mode and a logic low level in the first operating mode. When the second power gating signal PSG2 has a logic high level, the first discharge transistor 461 pulls down the first node N21 to the ground voltage VSS level, and the second discharge transistor 463 ) pulls down the third node N23 to the ground voltage VSS level. Accordingly, the
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 제2 동작 모드에서 도 11a의 리피터의 동작을 나타낸다.12 illustrates the operation of the repeater of FIG. 11A in a second mode of operation according to embodiments of the present invention.
도 12를 참조하면, 제2 동작 모드에서 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)는 로직 로우 레벨을 가지므로, 제1 디스차지 트랜지스터(431)와 제2 디스차지 트랜지스터(433)는 턴-오프되고, 프리차지 트랜지스터(435)는 제2 노드(N12)를 전원 전압(VDD) 레벨로 풀-업 시킨다. 제2 인버터(420)의 피모스 트랜지스터(421)는 제2 노드(N12)의 로직 하이 레벨에 응답하여 턴-오프된다. 따라서 출력 노드(NO1)에 연결되는 신호 라인(SL1)은 플로팅 상태가 된다. 즉, 리피터(311)는 제2 동작 모드에서, 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 출력 노드(NO1)에 연결되는 신호 라인(SL1)을 플로팅시킬 수 있다.Referring to FIG. 12 , since the first power gating signal PGS1 has a logic low level in the second operation mode, the
마찬가지로, 도 11b의 리피터(361)는 제1 동작 모드에서, 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)에 응답하여 출력 노드에 연결되는 신호 라인(SL2)을 플로팅시킬 수 있다. Similarly, the
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 동작 모드에서 도 10의 데이터 전달 회로의 동작을 나타낸다.13 illustrates an operation of the data transfer circuit of FIG. 10 in a first operation mode according to embodiments of the present invention.
도 13을 참조하면, 제1 동작 모드에서, 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)는 로직 하이 레벨을 가지고, 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)는 로직 로우 레벨을 가진다. 따라서, 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314)과 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354)을 서로 연결시키는 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7)은 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314) 각각으로부터 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354) 각각으로 데이터 비트들(EDB11, ODB11, EDB12, ODB12) 각각을 전달(DT: 데이터 전달)할 수 있다. Referring to FIG. 13 , in the first operation mode, the first power gating signal PGS1 has a logic high level and the second power gating signal PGS2 has a logic low level. Accordingly, the first group of signal lines SL1, SL3, and SL5 connecting the first group of
또한, 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324)과 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364)은 로직 로우 레벨을 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)에 응답하여 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364) 각각의 출력 노드와 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324) 각각의 입력 노드에 연결되는 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8) 각각을 플로팅시킬 수 있다. 따라서, 데이터 비트들(EDB11, ODB11, EDB12, ODB12) 각각을 전달하는 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7) 각각의 커패시턴스는 감소될 수 있다. In addition, the second group of
즉, 신호 라인(SL13)의 커패시턴스는 C1과 C2의 직렬 연결에 해당하는 값(제1 값)을 가질 수 있고, 신호 라인(SL35)의 커패시턴스는 제1 값과 C3과 C4의 병렬 연결에 해당하는 값(제2 값)의 병렬 연결에 해당하는 값을 가질 수 있고, 신호 라인(SL5)의 커패시턴스는 제2 값과 C5과 C6의 병렬 연결에 해당하는 값(제3 값)의 병렬 연결에 해당하는 값을 가질 수 있고, 신호 라인(SL7)의 커패시턴스는 제3 값과 C7의 병렬 연결에 해당하는 값을 가질 수 있다.That is, the capacitance of the signal line SL13 may have a value (first value) corresponding to the serial connection of C1 and C2, and the capacitance of the signal line SL35 may correspond to the first value and the parallel connection of C3 and C4. It may have a value corresponding to the parallel connection of the value (second value), and the capacitance of the signal line (SL5) corresponds to the parallel connection of the second value and the value (third value) corresponding to the parallel connection of C5 and C6. It may have a corresponding value, and the capacitance of the signal line SL7 may have a value corresponding to the parallel connection of the third value and C7.
도 14는 데이터 전달 회로가 도 13과 같이 동작할 때 페이지 버퍼 회로에 전달되는 데이터를 나타낸다.FIG. 14 illustrates data transferred to the page buffer circuit when the data transfer circuit operates as shown in FIG. 13 .
도 13 및 도 14를 참조하면, 신호 라인들(SL1, SL5)을 통하여 페이지 버퍼 회로(210)에 전달되는 짝수 데이터 비트들(EDB1)과 신호 라인들(SL3, SL7)을 통하여 페이지 버퍼 회로(210)에 전달되는 홀수 데이터 비트들(ODB1)은 서로 비동기될 수 있다. 13 and 14, the even-numbered data bits EDB1 transmitted to the
도 15는 데이터 전달 회로가 도 14와 같이 짝수 데이터 비트들과 홀수 데이터 비트들을 비동기시킬 때 제1 파워 게이팅 신호와 제2 파워 게이팅 신호를 나타낸다.FIG. 15 shows a first power gating signal and a second power gating signal when the data transfer circuit synchronizes even-numbered data bits and odd-numbered data bits as shown in FIG. 14 .
도 15를 참조하면, 제1 동작 모드의 구간(T1) 동안에 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)는 로직 로우 레벨을 가질 수 있고, 제1 서브 구간(T11) 동안과 제2 서브 구간(T12) 동안에 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)는 로직 하이 레벨을 가질 수 있다. 따라서, 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364) 각각의 출력 노드와 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324) 각각의 입력 노드에 연결되는 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8) 각각을 플로팅시킬 수 있다. 또한, 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7)은 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314) 각각으로부터 데이터 비트들(EDB11, ODB11, EDB12, ODB12) 각각을 비동기적으로 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354) 각각으로 제공할 수 있다. Referring to FIG. 15 , during the period T1 of the first operating mode, the second power gating signal PGS2 may have a logic low level, and during the first sub period T11 and the second sub period T12 The first power gating signal PGS1 may have a logic high level. Accordingly, the second group of signal lines are connected to the output nodes of the fourth group of
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 동작 모드에서 도 10의 데이터 전달 회로의 동작을 나타낸다.16 illustrates the operation of the data transmission circuit of FIG. 10 in a second operating mode according to embodiments of the present invention.
도 16을 참조하면, 제2 동작 모드에서, 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)는 로직 로우 레벨을 가지고, 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)는 로직 하이 레벨을 가진다. 따라서, 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364)과 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324)을 서로 연결시키는 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8)은 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364) 각각으로부터 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324) 각각으로 데이터 비트들(EDB21, ODB21, EDB22, ODB22) 각각을 전달(DT: 데이터 전달)할 수 있다.Referring to FIG. 16 , in the second operation mode, the first power gating signal PGS1 has a logic low level and the second power gating signal PGS2 has a logic high level. Accordingly, the second group of signal lines SL2, SL4, and SL6 connecting the fourth group of
또한, 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314)과 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354)은 로직 로우 레벨을 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)에 응답하여 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314) 각각의 출력 노드와 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354) 각각의 입력 노드에 연결되는 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7) 각각을 플로팅시킬 수 있다. 따라서, 데이터 비트들(EDB21, ODB21, EDB22, ODB22) 각각을 전달하는 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8) 각각의 커패시턴스는 감소될 수 있다.In addition, the
도 17은 데이터 전달 회로가 도 16과 같이 동작할 때 페이지 버퍼 회로에 전달되는 데이터를 나타낸다.FIG. 17 illustrates data transferred to the page buffer circuit when the data transfer circuit operates as shown in FIG. 16 .
도 16 및 도 17을 참조하면, 신호 라인들(SL2, SL6)을 통하여 데이터 입출력 회로(250)에 전달되는 짝수 데이터 비트들(EDB2)과 신호 라인들(SL4, SL8)을 통하여 데이터 입출력 회로(250)에 전달되는 홀수 데이터 비트들(ODB2)은 서로 비동기될 수 있다.16 and 17, the even data bits EDB2 transmitted to the data input/
도 18은 데이터 전달 회로가 도 17와 같이 짝수 데이터 비트들과 홀수 데이터 비트들을 비동기시킬 때 제1 파워 게이팅 신호와 제2 파워 게이팅 신호를 나타낸다.FIG. 18 shows a first power gating signal and a second power gating signal when the data transfer circuit synchronizes even-numbered data bits and odd-numbered data bits as shown in FIG. 17 .
도 18을 참조하면, 제2 동작 모드의 구간(T2) 동안에 제1 파워 게이팅 신호(PGS1)는 로직 로우 레벨을 가질 수 있고, 제1 서브 구간(T21) 동안과 제2 서브 구간(T22) 동안에 제2 파워 게이팅 신호(PGS2)는 로직 하이 레벨을 가질 수 있다. 따라서, 1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314) 각각의 출력 노드와 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354) 각각의 입력 노드에 연결되는 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7) 각각을 플로팅시킬 수 있다. 또한, 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8)은 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364) 각각으로부터 데이터 비트들(EDB21, ODB21, EDB22, ODB22) 각각을 비동기적으로 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324) 각각으로 제공할 수 있다.Referring to FIG. 18 , during the period T2 of the second operation mode, the first power gating signal PGS1 may have a logic low level, and during the first sub period T21 and the second sub period T22 The second power gating signal PGS2 may have a logic high level. Accordingly, the signal lines of the first group are connected to the output node of each of the
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.19 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
도 19는 비휘발성 메모리 장치(500)의 내부 배치를 나타낸다.19 shows an internal layout of the
도 19를 참조하면, 반도체 메모리 장치(500)는 복수의 메모리 플레인들(511, 512, 513, 514)을 포함하는 메모리 셀 어레이(510)를 포함할 수 있다. 메모리 셀 어레이(510)의 일 측면에 인접하여 주변 영역이 형성될 수 있다. 상기 주변 영역은 데이터 경로 로직(530), 리피터 영역(540), 제1 영역(550), 제2 영역(560) 등을 포함할 수 있다. 주변 영역의 일 측면에 인접하여 인티페이스 영역(520)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 19 , a
데이터 경로 로직(530)에는 병렬화기(531)와 직렬화기(537)가 배치될 수 있다. 병렬화기(531)와 직렬화기(537)는 합하여 서데스(SERDES)라 호칭될 수 있고, 인터페이스 영역(520) 내에 포함된 입출력 패드들(525, 527)로부터 데이터를 수신하거나, 입출력 패드들(525, 527)로 데이터를 출력하기 위한 구성 요소이다.A
실시예에 있어서, 메모리 셀 어레이(500)는 도 3의 제1 반도체 층(L1)에 제공될 수 있고, 주변 영역은 도 3의 제2 반도체 층(L2)에 제공될 수 있다.In an embodiment, the
도 19를 참조하면, 리피터 영역(540)으로부터의 데이터 전달이 화살표로 도시되어 있다. 먼저, 인터페이스 영역(220) 내 데이터 입출력 패드를 통해 데이터가 입력되면, 상기 데이터는 데이터 경로 로직(530)으로 전달된다. 상기 데이터는 서데스에 의해 처리되어 리피터 영역(540)으로 전달된다. 리피터 영역(540)은 데이터를 제1 영역(550) 내 리피터(553) 또는 제2 영역(560) 내 리피터(563)로 전달한다. 리피터(553, 563)는 전달받은 데이터를 메모리 플레인들(510, 511, 512, 513)로 전달한다. 메모리 플레인들(510, 511, 512, 513)로부터의 데이터는 상술한 과정의 역방향으로 상기 인터페이스 영역(520)의 데이터 입출력 패드로 전달될 수 있다.Referring to FIG. 19 , data transfer from the
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.20 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
도 20을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(600)는 복수의 메모리 플레인들(611, 612, 613, 614)을 포함하는 메모리 셀 어레이(610), 주변 영역 및 인터페이스 영역(620)을 포함한다. 상기 주변 영역은 상기 메모리 셀 어레이(600)와 인터페이스 영역(620) 사이에 위치하며, 데이터 경로 로직 영역(630), 제1 영역(650), 제2 영역(660) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 20 , a
제1 영역(650)은 제어 회로(651) 및 리피터(653)를 포함할 수 있고, 제2 영역(660)는 전압 생성기(661) 및 리피터(663)를 포함할 수 있다.The
인터페이스 영역(620)은 서데스 영역들(621, 623)을 포함할 수 있다. 서데스 영역들(621, 623) 내에 직렬화기 및 병렬화기가 제공될 수 있다. 도 20에서 화살표는 데이터의 이동 경로를 나타낸다. 즉, 인터페이스 영역 내 입출력 패드를(625, 627)를 통해 수신된 데이터는 서데스 영역들(621, 623) 내에 직렬화기 및 병렬화기에 의하여 처리되어 신호 라인들(SLs1, SLs2) 각각을 통하여 리피터들(653, 663)로 전달된다. 리피터들(653, 663)은 전달된 데이터를 메모리 플레인들(611, 612, 613, 614)로 전달할 수 있다.The
서데스 영역들(621, 623)에 제공되는 리피터들, 신호 라인들(SLs1, SLs2) 및 리피터들(653, 663)은 도 10의 구조를 가질 수 있다. 따라서, 데이터를 전달하지 않는 신호 라인들에 연결되는 리피터들은 파워 게이팅 신호에 응답하여 신호 라인들을 플로팅시켜, 전류 소모를 감소시킬 수 있다.The repeaters, the signal lines SLs1 and SLs2, and the
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 도 20의 인터페이스 영역을 상세히 나타낸다.21 shows in detail the interface area of FIG. 20 according to embodiments of the present invention.
도 21을 참조하면, 인터페이스 영역(620)은 서데스 영역들(621, 623)을 포함할 수 있다. 입출력 패드를(625, 627)은 데이터 입출력 패드들(670, 671, 672, 673, 674, 675, 676, 677)이 포함될 수 있다. 또한, 서데스 영역들(621, 623)은 복수의 서데스들(680, 681, 682, 683, 684, 685, 686, 687)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 21 , an
서데스들(680, 681, 682, 683, 684, 685, 686, 687) 각각은 데이터 입출력 패드들(670, 671, 672, 673, 674, 675, 676, 677)에 인접한 영역에 제공되며, 대응되는 데이터 입출력 패드와 연결될 수 있다.Each of the
서데스 영역들(621, 623)은 각각 리피터(691, 692)를 포함할 수 있다. 또한, 인터페이스 영역(20)은 리피터(693)를 더 포함할 수 있다. The
데이터 입출력 패드들(670, 671, 672, 673)로 입력된 데이터 중 메모리 플레인(613, 614)으로 전달되어야 할 데이터는, 인접하여 위치한 서데스들(680, 681, 682, 683)에 의해 처리되어 리피터(693)를 통해 리피터(692)로 전달될 수 있다. 상기 데이터는 다시 리피터(663)를 통해 메모리 플레인(613, 614)으로 전달된다.Among data input to the data input/
데이터 입출력 패드들(670, 671, 672, 673)로 입력된 데이터 중 메모리 플레인(611, 612)으로 전달되어야 할 데이터는, 인접하여 위치한 서데스들(680, 681, 682, 683)에 의해 처리되어 리피터(691)로 전달될 수 있다. 상기 데이터는 다시 리피터(653)를 통해 메모리 플레인(611, 612)으로 전달될 수 있다.Among the data input to the data input/
도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.22 is a flowchart illustrating a method of operating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
도 1 내지 도 18 및 도 22를 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(50)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 기입 커맨드 및 기입 데이터를 수신한다(S110).1 to 18 and 22 , the
제어 회로(220)는 데이터 입출력 회로(250)와 페이지 버퍼 사이(210)에 배치되며 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7)을 통하여 서로 연결되는 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314)과 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354)을 이용하여 상기 기입 데이터를 상기 페이지 버퍼를 통하여 메모리 셀 어레이(100)에 제공하면서, 상기 데이터 입출력 회로(250)와 상기 페이지 버퍼 사이(210)에 배치되며 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8)을 통하여 서로 연결되는 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324)과 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364)을 출력들을 고 임피던스 상태로 설정하여 제2 그룹의 신호 라인들(SL2, SL4, SL6, SL8)을 플로팅시킨다(S120).The
비휘발성 메모리 장치(50)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 독출 커맨드를 수신한다(S130).The
제어 회로(220)는 제2 그룹의 리피터들(321, 322, 323, 324)과 제4 그룹의 리피터들(361, 362, 363, 364)을 이용하여 메모리 셀 어레이(100)로부터 독출된 데이터를 데이터 입출력 회로(250)에 제공하면서, 제1 그룹의 리피터들(311, 312, 313, 314)과 제3 그룹의 리피터들(351, 352, 353, 354)의 출력들을 고 임피던스 상태로 설정하여 제1 그룹의 신호 라인들(SL1, SL3, SL5, SL7)을 플로팅시킨다(S140).The
따라서 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치의 데이터 전달 회로 및 이를 포함하는 비휘발성 메모리 장치는 제1 동작 모드에서는 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 데이터를 페이지 버퍼 회로에 전달하면서, 제2 그룹의 리피터들과 제4 그룹의 리피터들을 이용하여 제1 그룹의 신호 라인들과 교번적으로 배치되는 제2 그룹의 신호 라인들을 플로팅시키고, 제2 동작 모드에서는 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 독출 데이터를 데이터 입출력 회로에 전달하면서, 제1 그룹의 리피터들과 제3 그룹의 리피터들을 이용하여 제1 그룹의 신호 라인들을 플로팅시켜, 데이터를 전달하는 신호 라인들의 커패시턴스를 감소시켜 전류 소모를 감소시킬 수 있다. Accordingly, a data transmission circuit of a nonvolatile memory device according to embodiments of the present invention and a nonvolatile memory device including the same transfers data to a page buffer circuit through a first group of signal lines in a first operation mode, while second The second group of signal lines alternately disposed with the first group of signal lines are floated using the group of repeaters and the fourth group of repeaters, and reading is performed through the second group of signal lines in the second operation mode. While transferring data to the data input/output circuit, the signal lines of the first group are floated using the repeaters of the first group and the repeaters of the third group to reduce the capacitance of the signal lines passing data, thereby reducing current consumption. can
도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 단면도이다.23 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
도 23을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치(2000)는 C2C(chip to chip) 구조일 수 있다. C2C 구조는 제1 웨이퍼 상에 셀 영역(CELL)을 포함하는 상부 칩(제1 칩)을 제작하고, 제1 웨이퍼와 다른 제2 웨이퍼 상에 주변 회로 영역(PERI)을 포함하는 하부 칩(제2 칩)을 제작한 후, 상기 상부 칩과 상기 하부 칩을 본딩(bonding) 방식에 의해 서로 연결하는 것을 의미할 수 있다. 일례로, 상기 본딩 방식은 상부 칩의 최상부 메탈층에 형성된 본딩 메탈과 하부 칩의 최상부 메탈층에 형성된 본딩 메탈을 서로 전기적으로 연결하는 방식을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 본딩 메탈이 구리(Cu)로 형성된 경우, 상기 본딩 방식은 Cu-to-Cu 본딩 방식일 수 있으며, 상기 본딩 메탈은 알루미늄(Al) 혹은 텅스텐(W)으로도 형성될 수 있다.Referring to FIG. 23 , the
비휘발성 메모리 장치(2000)의 주변 회로 영역(PERI)과 셀 영역(CELL) 각각은 외부 패드 본딩 영역(PA), 워드라인 본딩 영역(WLBA), 및 비트라인 본딩 영역(BLBA)을 포함할 수 있다.Each of the peripheral circuit area PERI and the cell area CELL of the
주변 회로 영역(PERI)은 제1 기판(2210), 층간 절연층(2215), 제1 기판(2210)에 형성되는 복수의 회로 소자들(2220a, 2220b, 2220c), 복수의 회로 소자들(2220a, 2220b, 2220c) 각각과 연결되는 제1 메탈층(2230a, 2230b, 2230c), 제1 메탈층(2230a, 2230b, 2230c) 상에 형성되는 제2 메탈층(2240a, 2240b, 2240c)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 메탈층(2230a, 2230b, 2230c)은 상대적으로 전기적 비저항이 높은 텅스텐으로 형성될 수 있고, 제2 메탈층(2240a, 2240b, 2240c)은 상대적으로 전기적 비저항이 낮은 구리로 형성될 수 있다.The peripheral circuit region PERI includes a
본 명세서에서는 제1 메탈층(2230a, 2230b, 2230c)과 제2 메탈층(2240a, 2240b, 2240c)만 도시되고 설명되나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 메탈층(2240a, 2240b, 2240c) 상에 적어도 하나 이상의 메탈층이 더 형성될 수도 있다. 제2 메탈층(2240a, 2240b, 2240c)의 상부에 형성되는 하나 이상의 메탈층 중 적어도 일부는, 제2 메탈층(2240a, 2240b, 2240c)을 형성하는 구리보다 더 낮은 전기적 비저항을 갖는 알루미늄 등으로 형성될 수 있다.In this specification, only the
층간 절연층(2215)은 복수의 회로 소자들(2220a, 2220b, 2220c), 제1 메탈층(2230a, 2230b, 2230c), 및 제2 메탈층(2240a, 2240b, 2240c)을 커버하도록 제1 기판(2210) 상에 배치되며, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다.The interlayer insulating
워드라인 본딩 영역(WLBA)의 제2 메탈층(2240b) 상에 하부 본딩 메탈(2271b, 2272b)이 형성될 수 있다. 워드라인 본딩 영역(WLBA)에서, 주변 회로 영역(PERI)의 하부 본딩 메탈(2271b, 2272b)은 셀 영역(CELL)의 상부 본딩 메탈(2371b, 2372b)과 본딩 방식에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 하부 본딩 메탈(2271b, 2272b)과 상부 본딩 메탈(2371b, 2372b)은 알루미늄, 구리, 혹은 텅스텐 등으로 형성될 수 있다.
셀 영역(CELL)은 적어도 하나의 메모리 블록을 제공할 수 있다. 셀 영역(CELL)은 제2 기판(2310)과 공통 소스 라인(2320)을 포함할 수 있다. 제2 기판(2310) 상에는, 제2 기판(2310)의 상면에 수직하는 제3 방향(D3)을 따라 복수의 워드라인들(2331, 2332, 2333, 2334, 2335, 2336, 2337, 2338; 2330)이 적층될 수 있다. 워드라인들(2330)의 상부 및 하부 각각에는 스트링 선택 라인들과 접지 선택 라인이 배치될 수 있으며, 스트링 선택 라인들과 접지 선택 라인 사이에 복수의 워드라인들(2330)이 배치될 수 있다.The cell area CELL may provide at least one memory block. The cell region CELL may include a
비트라인 본딩 영역(BLBA)에서, 채널 구조체(CH)는 제2 기판(2310)의 상면에 수직하는 방향(VD)으로 연장되어 워드라인들(2330), 스트링 선택 라인들, 및 접지 선택 라인을 관통할 수 있다. 채널 구조체(CH)는 데이터 저장층, 채널층, 및 매립 절연층 등을 포함할 수 있으며, 채널층은 제1 메탈층(2350c) 및 제2 메탈층(2360c)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 메탈층(2350c)은 비트라인 컨택일 수 있고, 제2 메탈층(2360c)은 비트라인일 수 있다. 일 실시예에서, 비트라인(2360c)은 제2 기판(2310)의 상면에 평행한 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다.In the bit line bonding area BLBA, the channel structure CH extends in a direction VD perpendicular to the upper surface of the
도 23의 예에서, 채널 구조체(CH)와 비트라인(2360c) 등이 배치되는 영역이 비트라인 본딩 영역(BLBA)으로 정의될 수 있다. 비트라인(2360c)은 비트라인 본딩 영역(BLBA)에서 주변 회로 영역(PERI)에서 페이지 버퍼(2393)를 제공하는 회로 소자들(2220c)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 비트라인(2360c)은 주변 회로 영역(PERI)에서 상부 본딩 메탈(2371c, 2372c)과 연결되며, 상부 본딩 메탈(2371c, 2372c)은 페이지 버퍼(2393)의 회로 소자들(2220c)에 연결되는 하부 본딩 메탈(2271c, 2272c)과 연결될 수 있다.In the example of FIG. 23 , an area where the channel structure CH and the
워드라인 본딩 영역(WLBA)에서, 워드라인들(2330)은 제1 수평 방향(HD1)에 수직하면서 제2 기판(310)의 상면에 평행한 제2 수평 방향(HD2)을 따라 연장될 수 있으며, 복수의 셀 컨택 플러그들(2341, 2342, 2343, 2344, 2345, 2346, 2347; 2340)과 연결될 수 있다. 워드라인들(2330)과 셀 컨택 플러그들(2340)은, 제1 수평 방향(HD1)을 따라 워드라인들(2330) 중 적어도 일부가 서로 다른 길이로 연장되어 제공하는 패드들에서 서로 연결될 수 있다. 워드라인들(2330)에 연결되는 셀 컨택 플러그들(2340)의 상부에는 제1 메탈층(2350b)과 제2 메탈층(2360b)이 차례로 연결될 수 있다. 셀 컨택 플러그들(2340)은 워드라인 본딩 영역(WLBA)에서 셀 영역(CELL)의 상부 본딩 메탈(2371b, 2372b)과 주변 회로 영역(PERI)의 하부 본딩 메탈(2271b, 2272b)을 통해 주변 회로 영역(PERI)과 연결될 수 있다.In the word line bonding area WLBA, the
셀 컨택 플러그들(2340)은 주변 회로 영역(PERI)에서 어드레스 디코더 또는 로우 디코더(2394)를 형성하는 회로 소자들(2220b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 로우 디코더(2394)를 형성하는 회로 소자들(2220b)의 동작 전압은, 페이지 버퍼(2393)를 형성하는 회로 소자들(2220c)의 동작 전압과 다를 수 있다. 일례로, 페이지 버퍼(2393)를 형성하는 회로 소자들(2220c)의 동작 전압이 로우 디코더(2394)를 형성하는 회로 소자들(2220b)의 동작 전압보다 클 수 있다.The cell contact plugs 2340 may be electrically connected to circuit elements 2220b forming the address decoder or
외부 패드 본딩 영역(PA)에는 공통 소스 라인 컨택 플러그(2380)가 배치될 수 있다. 공통 소스 라인 컨택 플러그(2380)는 금속, 금속 화합물, 또는 폴리실리콘 등의 도전성 물질로 형성되며, 공통 소스 라인(2320)과 전기적으로 연결될 수 있다. 공통 소스 라인 컨택 플러그(2380) 상부에는 제1 메탈층(2350a)과 제2 메탈층(2360a)이 차례로 적층될 수 있다. 일례로, 공통 소스 라인 컨택 플러그(2380), 제1 메탈층(2350a), 및 제2 메탈층(2360a)이 배치되는 영역은 외부 패드 본딩 영역(PA)으로 정의될 수 있다.A common source
한편 외부 패드 본딩 영역(PA)에는 입출력 패드들(2205, 2305)이 배치될 수 있다. 제1 기판(2210)의 하부에는 제1 기판(2210)의 하면을 덮는 하부 절연막(2201) 이 형성될 수 있으며, 하부 절연막(2201) 상에 제1 입출력 패드(2205)가 형성될 수 있다. 제1 입출력 패드(2205)는 제1 입출력 컨택 플러그(2203)를 통해 주변 회로 영역(PERI)에 배치되는 복수의 회로 소자들(2220a, 2220b, 2220c) 중 적어도 하나와 연결되며, 하부 절연막(2201)에 의해 제1 기판(2210)과 분리될 수 있다. 또한, 제1 입출력 컨택 플러그(2203)와 제1 기판(2210) 사이에는 측면 절연막이 배치되어 제1 입출력 컨택 플러그(2203)와 제1 기판(2210)을 전기적으로 분리할 수 있다.Meanwhile, input/
제2 기판(2310)의 상부에는 제2 기판(2310)의 상면을 덮는 상부 절연막(2301)이 형성될 수 있으며, 상부 절연막(2301) 상에 제2 입출력 패드(2305)가 배치될 수 있다. 제2 입출력 패드(2305)는 제2 입출력 컨택 플러그(2303)를 통해 주변 회로 영역(PERI)에 배치되는 복수의 회로 소자들(2220a, 2220b, 2220c) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 입출력 패드(2305)는 회로 소자(2220a)와 전기적으로 연결될 수 있다.An upper insulating
실시예에 따라서, 제2 입출력 컨택 플러그(2303)가 배치되는 영역에는 제2 기판(2310) 및 공통 소스 라인(2320) 등이 배치되지 않을 수 있다. 또한, 제2 입출력 패드(2305)는 제3 방향(D3)에서 워드라인들(2380)과 오버랩되지 않을 수 있다. 제2 입출력 컨택 플러그(2303)는 제2 기판(2310)의 상면에 평행한 방향에서 제2 기판(2310)과 분리되며, 셀 영역(CELL)의 층간 절연층(2315)을 관통하여 제2 입출력 패드(2305)에 연결될 수 있다.Depending on the embodiment, the
실시예에 따라서, 제1 입출력 패드(2205)와 제2 입출력 패드(2305)는 선택적으로 형성될 수 있다. 일례로, 비휘발성 메모리 장치(2000)는 제1 기판(2201)의 상부에 배치되는 제1 입출력 패드(2205)만을 포함하거나, 또는 제2 기판(2301)의 상부에 배치되는 제2 입출력 패드(2305)만을 포함할 수 있다. 또는, 메모리 장치(2000)가 제1 입출력 패드(2205)와 제2 입출력 패드(2305)를 모두 포함할 수도 있다.According to embodiments, the first input/output pad 2205 and the second input/
셀 영역(CELL)과 주변 회로 영역(PERI) 각각에 포함되는 외부 패드 본딩 영역(PA)과 비트라인 본딩 영역(BLBA) 각각에는 최상부 메탈층의 메탈 패턴이 더미 패턴(dummy pattern)으로 존재하거나, 최상부 메탈층이 비어있을 수 있다.In each of the external pad bonding area PA and the bit line bonding area BLBA included in the cell area CELL and the peripheral circuit area PERI, the metal pattern of the uppermost metal layer exists in a dummy pattern, or The top metal layer may be empty.
비휘발성 메모리 장치(2000)는 외부 패드 본딩 영역(PA)에서, 셀 영역(CELL)의 최상부 메탈층에 형성된 상부 메탈 패턴(2372a)에 대응하여 주변 회로 영역(PERI)의 최상부 메탈층에 셀 영역(CELL)의 상부 메탈 패턴(2372a)과 동일한 형태의 하부 메탈 패턴(2273a)을 형성할 수 있다. 주변 회로 영역(PERI)의 최상부 메탈층에 형성된 하부 메탈 패턴(2273a)은 주변 회로 영역(PERI)에서 별도의 콘택과 연결되지 않을 수 있다. 이와 유사하게, 외부 패드 본딩 영역(PA)에서 주변 회로 영역(PERI)의 최상부 메탈층에 형성된 하부 메탈 패턴(2273a)에 대응하여 셀 영역(CELL)의 상부 메탈층에 주변 회로 영역(PERI)의 하부 메탈 패턴(2273a)과 동일한 형태의 상부 메탈 패턴(2372a)을 형성할 수도 있다.In the
워드라인 본딩 영역(WLBA)의 제2 메탈층(2240b) 상에는 하부 본딩 메탈(2271b, 2272b)이 형성될 수 있다. 워드라인 본딩 영역(WLBA)에서, 주변 회로 영역(PERI)의 하부 본딩 메탈(2271b, 2272b)은 셀 영역(CELL)의 상부 본딩 메탈(2371b, 2372b)과 본딩 방식에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 비트라인 본딩 영역(BLBA)에서, 주변 회로 영역(PERI)의 최상부 메탈층에 형성된 하부 메탈 패턴(2252)에 대응하여 셀 영역(CELL)의 최상부 메탈층에 주변 회로 영역(PERI)의 하부 메탈 패턴(2252)과 동일한 형태의 상부 메탈 패턴(2392)을 형성할 수 있다. 셀 영역(CELL)의 최상부 메탈층에 형성된 상부 메탈 패턴(2392) 상에는 콘택을 형성하지 않을 수 있다.In addition, in the bit line bonding area BLBA, the uppermost metal layer of the cell area CELL corresponds to the
전술한 워드라인 전압들이 주변 회로 영역(PERI)의 하부 본딩 메탈(2271b, 2272b)과 셀 영역(CELL)의 상부 본딩 메탈(2371b, 2372b)을 통하여 셀 영역(CELL)의 적어도 하나의 메모리 블록에 제공될 수 있다. The aforementioned word line voltages are applied to at least one memory block of the cell area CELL through the
복수의 회로 소자들(2220a, 2220b, 2220c)의 적어도 일부를 이용하여 도 8의 페이지 버퍼(PB)를 포함하는 페이지 버퍼 회로가 주변 회로 영역(PERI)에 제공될 수 있다.A page buffer circuit including the page buffer PB of FIG. 8 may be provided in the peripheral circuit area PERI by using at least a portion of the plurality of
도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템을 나타내는 블록도이다. 24 is a block diagram illustrating an electronic system including a semiconductor device according to example embodiments.
도 24를 참조하면, 전자 시스템(3000)은 반도체 장치(3100) 및 반도체 장치(3100)와 전기적으로 연결되는 컨트롤러(3200)를 포함할 수 있다. 전자 시스템(3000)은 하나 또는 복수의 반도체 장치들(3100)을 포함하는 스토리지 장치(storage device) 또는 스토리지 장치를 포함하는 전자 장치(electronic device)일 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템(3000)은 하나 또는 복수의 반도체 장치들(3100)을 포함하는 에스에스디(Solid State Drive: SSD) 장치, 유에스비(Universal Serial Bus: USB), 컴퓨팅 시스템, 의료 장치 또는 통신 장치일 수 있다. Referring to FIG. 24 , the
반도체 장치(3100)는 비휘발성 메모리 장치일 수 있으며, 예를 들어, 도 1 내지 도 21을 참조하여 상술한 비휘발성 메모리 장치일 수 있다. 반도체 장치(3100)는 제1 구조물(3100F) 및 제1 구조물(3100F) 상의 제2 구조물(3100S)을 포함할 수 있다. 제1 구조물(3100F)은 디코더 회로(3110), 페이지 버퍼 회로(3120), 및 로직 회로(3130)를 포함하는 주변 회로 구조물일 수 있다. 제2 구조물(3100S)은 비트라인(BL), 공통 소스 라인(CSL), 워드라인들(WL), 제1 및 제2 게이트 상부 라인들(UL1, UL2), 제1 및 제2 게이트 하부 라인들(LL1, LL2), 및 비트 라인(BL)과 공통 소스 라인(CSL) 사이의 메모리 셀 스트링들(CSTR)을 포함하는 메모리 셀 구조물일 수 있다.The
제2 구조물(3100S)에서, 각각의 메모리 셀 스트링들(CSTR)은 공통 소스 라인(CSL)에 인접하는 하부 트랜지스터들(LT1, LT2), 비트 라인(BL)에 인접하는 상부 트랜지스터들(UT1, UT2), 및 하부 트랜지스터들(LT1, LT2)과 상부 트랜지스터들(UT1, UT2) 사이에 배치되는 복수의 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)을 포함할 수 있다. 하부 트랜지스터들(LT1, LT2)의 개수와 상부 트랜지스터들(UT1, UT2)의 개수는 실시예들에 따라 다양하게 변형될 수 있다. In the
예시적인 실시예들에서, 상부 트랜지스터들(UT1, UT2)은 스트링 선택 트랜지스터를 포함할 수 있고, 하부 트랜지스터들(LT1, LT2)은 그라운드 선택 트랜지스터를 포함할 수 있다. 하부 게이트 라인들(LL1, LL2)은 각각 하부 트랜지스터들(LT1, LT2)의 게이트 전극일 수 있다. 워드 라인들(WL)은 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)의 게이트 전극들일 수 있고, 상부 게이트 라인들(UL1, UL2)은 각각 상부 트랜지스터들(UT1, UT2)의 게이트 전극일 수 있다. In example embodiments, the upper transistors UT1 and UT2 may include string select transistors, and the lower transistors LT1 and LT2 may include ground select transistors. The lower gate lines LL1 and LL2 may be gate electrodes of the lower transistors LT1 and LT2, respectively. The word lines WL may be gate electrodes of the memory cell transistors MCT, and the upper gate lines UL1 and UL2 may be gate electrodes of the upper transistors UT1 and UT2, respectively.
예시적인 실시예들에서, 하부 트랜지스터들(LT1, LT2)은 직렬 연결된 하부 소거 제어 트랜지스터(LT1) 및 그라운드 선택 트랜지스터(LT2)를 포함할 수 있다. 상부 트랜지스터들(UT1, UT2)은 직렬 연결된 스트링 선택 트랜지스터(UT1) 및 상부 소거 제어 트랜지스터(UT2)를 포함할 수 있다. 하부 소거 제어 트랜지스터(LT1) 및 상부 소거 제어 트랜지스터(UT1) 중 적어도 하나는 게이트 유도 누설 전류(Gate Induce Drain Leakage: GIDL) 현상을 이용하여 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)에 저장된 데이터를 삭제하는 소거 동작에 이용될 수 있다.In example embodiments, the lower transistors LT1 and LT2 may include a lower erase control transistor LT1 and a ground select transistor LT2 connected in series. The upper transistors UT1 and UT2 may include a string select transistor UT1 and an upper erase control transistor UT2 connected in series. At least one of the lower erase control transistor LT1 and the upper erase control transistor UT1 performs an erase operation of erasing data stored in the memory cell transistors MCT using a gate induce drain leakage (GIDL) phenomenon. can be used for
공통 소스 라인(CSL), 제1 및 제2 하부 게이트 라인들(LL1, LL2), 워드 라인들(WL), 및 제1 및 제2 상부 게이트 라인들(UL1, UL2)은, 제1 구조물(3100F) 내에서 제2 구조물(1100S)까지 연장되는 제1 연결 배선들(3115)을 통해 디코더 회로(3110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 비트 라인들(BL)은 제1 구조물(3100F) 내에서 제2 구조물(3100S)까지 연장되는 제2 연결 배선들(3125)을 통해 페이지 버퍼 회로(3120)와 전기적으로 연결될 수 있다.The common source line CSL, the first and second lower gate lines LL1 and LL2, the word lines WL, and the first and second upper gate lines UL1 and UL2 have a first structure ( 3100F) may be electrically connected to the
제1 구조물(3100F)에서, 디코더 회로(1110) 및 페이지 버퍼 회로(3120)는 복수의 메모리 셀 트랜지스터들(MCT) 중 적어도 하나의 선택 메모리 셀 트랜지스터에 대한 제어 동작을 실행할 수 있다. 디코더 회로(3110) 및 페이지 버퍼 회로(3120)는 로직 회로(3130)에 의해 제어될 수 있다. 반도체 장치(3000)는 로직 회로(3130)와 전기적으로 연결되는 입출력 패드(3101)를 통해, 컨트롤러(3200)와 통신할 수 있다. 입출력 패드(3101)는 제1 구조물(3100F) 내에서 제2 구조물(3100S)까지 연장되는 입출력 연결 배선(3135)을 통해 로직 회로(3130)와 전기적으로 연결될 수 있다. In the
컨트롤러(3200)는 프로세서(3210), NAND 컨트롤러(3220), 및 호스트 인터페이스(1230)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 전자 시스템(3000)은 복수의 반도체 장치들(3100)을 포함할 수 있으며, 이 경우, 컨트롤러(3200)는 복수의 반도체 장치들(3000)을 제어할 수 있다.The
프로세서(3210)는 컨트롤러(3200)를 포함하는 전자 시스템(3000) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(3210)는 소정의 펌웨어에 따라 동작할 수 있으며, NAND 컨트롤러(3220)를 제어하여 반도체 장치(3100)에 액세스할 수 있다. The
NAND 컨트롤러(3220)는 반도체 장치(3100)와의 통신을 처리하는 NAND 인터페이스(3221)를 포함할 수 있다. NAND 인터페이스(3221)를 통해, 반도체 장치(3100)를 제어하기 위한 제어 명령, 반도체 장치(1100)의 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)에 기록하고자 하는 데이터, 반도체 장치(3100)의 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)로부터 읽어오고자 하는 데이터 등이 전송될 수 있다. 호스트 인터페이스(3230)는 전자 시스템(1000)과 외부 호스트 사이의 통신 기능을 제공할 수 있다. 호스트 인터페이스(3230)를 통해 외부 호스트로부터 제어 명령을 수신하면, 프로세서(1210)는 제어 명령에 응답하여 반도체 장치(1100)를 제어할 수 있다. The
본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치 혹은 저장 장치는 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장 될 수 있다.A nonvolatile memory device or storage device according to an embodiment of the present invention may be mounted using various types of packages.
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.As described above, although it has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can make the present invention various without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be understood that it can be modified and changed accordingly.
Claims (10)
상기 비휘발성 메모리 장치의 데이터 입/출력 경로에 배치되는 제1 회로 소자에 연결되는 복수의 제1 리피터들;
상기 비휘발성 메모리 장치의 상기 데이터 입/출력 경로에 상기 제1 회로 소자와 이격되어 배치되는 제2 회로 소자에 연결되는 복수의 제2 리피터들; 및
상기 복수의 제1 리피터들과 상기 복수의 제2 리피터들을 연결시키며, 교번적으로 배치되는 제1 그룹의 신호 라인들과 제2 그룹의 신호 라인들을 구비하는 복수의 신호 라인들을 포함하고,
상기 복수의 제1 리피터들은 제1 동작 모드에서 활성화되는 제1 그룹의 리피터들 및 상기 제1 동작 모드와는 동작 구간이 중복되지 않는 제2 동작 모드에서 활성화되는 제2 그룹의 리피터들을 포함하고,
상기 복수의 제2 리피터들은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제1 그룹의 리피터들과 상기 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제3 그룹의 리피터들 및 상기 제2 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제2 그룹의 리피터들과 상기 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제4 그룹의 리피터들을 포함하고,
상기 제2 그룹의 신호 라인들은 상기 제1 동작 모드에서 플로팅되고,
상기 제1 그룹의 신호 라인들은 상기 제2 동작 모드에서 플로팅되는 데이터 전달 회로. As a data transmission circuit of a non-volatile memory device,
a plurality of first repeaters connected to a first circuit element disposed in a data input/output path of the non-volatile memory device;
a plurality of second repeaters connected to second circuit elements disposed apart from the first circuit elements in the data input/output path of the nonvolatile memory device; and
a plurality of signal lines connecting the plurality of first repeaters and the plurality of second repeaters and including a first group of signal lines and a second group of signal lines which are alternately disposed;
The plurality of first repeaters include a first group of repeaters activated in a first operation mode and a second group of repeaters activated in a second operation mode whose operation section does not overlap with the first operation mode,
The plurality of second repeaters are activated in the first operation mode, and a third group of repeaters connected to the first group of repeaters through the first group of signal lines and activated in the second operation mode, , a fourth group of repeaters connected to the second group of repeaters through the second group of signal lines,
the second group of signal lines are floating in the first mode of operation;
The first group of signal lines are floating in the second operating mode.
상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 그룹의 리피터들은 제1 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제1 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시키고, 상기 제3 그룹의 리피터들은 상기 제1 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제1 그룹의 신호 라인들에 연결되는 입력 노드를 플로팅시키고,
상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 그룹의 리피터들은 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제2 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시키고, 상기 제4 그룹의 리피터들은 상기 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제4 그룹의 신호 라인들에 연결되는 입력 노드를 플로팅시키는 데이터 전달 회로. According to claim 1,
In the second operation mode, the repeaters of the first group float output nodes connected to the signal lines of the first group in response to a first power gating signal, and the repeaters of the third group float the output nodes connected to the signal lines of the first group. Floating an input node connected to the first group of signal lines in response to a signal;
In the first operation mode, the repeaters of the second group float output nodes connected to the signal lines of the second group in response to a second power gating signal, and the repeaters of the fourth group float the output nodes connected to the signal lines of the second group in response to a second power gating signal. A data transmission circuit for floating an input node connected to the fourth group of signal lines in response to a signal.
전원 전압과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 인버터;
상기 제1 노드와 접지 전압 사이에 연결되고 제1 파워 게이팅 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 제1 디스차지 트랜지스터;
상기 전원 전압과 상기 제1 인버터의 출력에 해당하는 제2 노드 사이에 연결되고 상기 제1 파워 게이팅 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 프리차지 트랜지스터;
상기 제2 노드와 출력 노드 사이에 연결되고, 상기 전원 전압과 제3 노드 사이에 연결되는 제2 인버터; 및
상기 제3 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 파워 게이팅 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 제2 디스차지 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 파워 게이팅 신호는 로직 하이 레벨을 가지고, 상기 제1 파워 게이팅 신호에 응답하여
상기 제1 디스차지 트랜지스터는 상기 제1 노드를 상기 접지 전압에 연결시키고,
상기 제2 디스차지 트랜지스터는 상기 제3 노드를 상기 접지 전압에 연결시키는 것을 특징으로 하는 데이터 전달 회로. The method of claim 1, wherein each of the repeaters of the first group and each of the repeaters of the third group
a first inverter connected between the power supply voltage and the first node;
a first discharge transistor connected between the first node and a ground voltage and having a gate receiving a first power gating signal;
a precharge transistor connected between the power supply voltage and a second node corresponding to the output of the first inverter and having a gate receiving the first power gating signal;
a second inverter connected between the second node and an output node and connected between the power supply voltage and a third node; and
a second discharge transistor coupled between the third node and the ground voltage and having a gate receiving the first power gating signal;
In the first operation mode, the first power gating signal has a logic high level and is responsive to the first power gating signal.
The first discharge transistor connects the first node to the ground voltage;
The second discharge transistor connects the third node to the ground voltage.
상기 전원 전압과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제1 피모스 트랜지스터; 및
상기 제2 노드와 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 엔모스 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 인버터는
상기 전원 전압과 상기 출력 노드 사이에 연결되는 제2 피모스 트랜지스터; 및
상기 출력 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결되는 제2 엔모스 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 파워 게이팅 신호는 로직 로우 레벨을 가지고,
상기 제2 동작 모드에서 상기 로직 로우 레벨을 가지는 상기 제1 파워 게이팅 신호에 응답하여,
상기 프리차지 트랜지스터는 상기 제2 노드를 상기 전원 전압 레벨로 프리차지하고,
상기 제1 엔모스 트랜지스터와 상기 제2 엔모스 트랜지스터는 턴오프되고,
상기 제2 피모스 트랜지스터는 상기 제2 노드의 전압 레벨에 응답하여 턴오프되어 상기 제1 그룹의 신호 라인들 중 대응되는 신호 라인에 연결되는 상기 출력 노드를 플로팅시키는 것을 특징으로 하는 데이터 전달 회로. The method of claim 3, wherein the first inverter
a first PMOS transistor connected between the power supply voltage and the second node; and
A first NMOS transistor connected between the second node and the first node;
The second inverter
a second PMOS transistor connected between the power supply voltage and the output node; and
A second NMOS transistor connected between the output node and the third node;
In the second operation mode, the first power gating signal has a logic low level;
In response to the first power gating signal having the logic low level in the second operation mode,
The precharge transistor precharges the second node to the power supply voltage level;
The first NMOS transistor and the second NMOS transistor are turned off,
The second PMOS transistor is turned off in response to a voltage level of the second node to float the output node connected to a corresponding signal line among the signal lines of the first group.
전원 전압과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 인버터;
상기 제1 노드와 접지 전압 사이에 연결되고 제2 파워 게이팅 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 제1 디스차지 트랜지스터;
상기 전원 전압과 상기 제1 인버터의 출력에 해당하는 제2 노드 사이에 연결되고 상기 제2 파워 게이팅 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 프리차지 트랜지스터;
상기 제2 노드와 출력 노드 사이에 연결되고, 상기 전원 전압과 제3 노드 사이에 연결되는 제2 인버터; 및
상기 제3 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제2 파워 게이팅 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 제2 디스차지 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 동작 모드에서 상기 제2 파워 게이팅 신호는 로직 하이 레벨을 가지고, 상기 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여
상기 제1 디스차지 트랜지스터는 상기 제1 노드를 상기 접지 전압에 연결시키고,
상기 제2 디스차지 트랜지스터는 상기 제3 노드를 상기 접지 전압에 연결시키는 것을 특징으로 하는 데이터 전달 회로. The method of claim 1, wherein each of the repeaters of the second group and each of the repeaters of the fourth group
a first inverter connected between the power supply voltage and the first node;
a first discharge transistor connected between the first node and a ground voltage and having a gate receiving a second power gating signal;
a precharge transistor connected between the power supply voltage and a second node corresponding to the output of the first inverter and having a gate receiving the second power gating signal;
a second inverter connected between the second node and an output node and connected between the power supply voltage and a third node; and
a second discharge transistor coupled between the third node and the ground voltage and having a gate receiving the second power gating signal;
In the second operation mode, the second power gating signal has a logic high level and is responsive to the second power gating signal.
The first discharge transistor connects the first node to the ground voltage;
The second discharge transistor connects the third node to the ground voltage.
상기 전원 전압과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제1 피모스 트랜지스터; 및
상기 제2 노드와 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 엔모스 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 인버터는
상기 전원 전압과 상기 출력 노드 사이에 연결되는 제2 피모스 트랜지스터; 및
상기 출력 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결되는 제2 엔모스 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 파워 게이팅 신호는 로직 로우 레벨을 가지고,
상기 제1 동작 모드에서 상기 로직 로우 레벨을 가지는 상기 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여,
상기 프리차지 트랜지스터는 상기 제2 노드를 상기 전원 전압 레벨로 프리차지하고,
상기 제1 엔모스 트랜지스터와 상기 제2 엔모스 트랜지스터는 턴오프되고,
상기 제2 피모스 트랜지스터는 상기 제2 노드의 전압 레벨에 응답하여 턴오프되어 상기 제2 그룹의 신호 라인들 중 대응되는 신호 라인에 연결되는 상기 출력 노드를 플로팅시키는 것을 특징으로 하는 데이터 전달 회로. The method of claim 5, wherein the first inverter
a first PMOS transistor connected between the power supply voltage and the second node; and
A first NMOS transistor connected between the second node and the first node;
The second inverter
a second PMOS transistor connected between the power supply voltage and the output node; and
A second NMOS transistor connected between the output node and the third node;
In the first operation mode, the second power gating signal has a logic low level;
In response to the second power gating signal having the logic low level in the first operating mode,
The precharge transistor precharges the second node to the power supply voltage level;
The first NMOS transistor and the second NMOS transistor are turned off,
The second PMOS transistor is turned off in response to a voltage level of the second node to float the output node connected to a corresponding signal line among the signal lines of the second group.
복수의 비트라인들을 통하여 상기 메모리 셀 어레이에 연결되는 페이지 버퍼 회로;
외부의 메모리 컨트롤러와 데이터를 주고받는 데이터 입출력 회로;
상기 데이터 입출력 회로와 상기 페이지 버퍼 회로 사이에 연결되고, 제1 동작 모드에서는 상기 데이터 입출력 회로로부터 제공되는 상기 데이터를 상기 페이지 버퍼 회로에 제공하고, 제2 동작 모드에서는 상기 페이지 버퍼 회로로부터 제공되는 상기 데이터를 상기 데이터 입출력 회로에 제공하는 데이터 전달 회로; 및
상기 페이지 버퍼 회로와 상기 데이터 전달 회로를 제어하는 제어 회로를 포함하고,
상기 데이터 전달 회로는 상기 제어 회로로부터의 제1 파워 게이팅 제어 신호 및 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제1 동작 모드와 상기 제2 동작 모드 각각에서 내부에 포함되는 복수의 신호 라인들 중 데이터를 전달하지 않는 일부의 신호 라인들을 플로팅시키는 비휘발성 메모리 장치.a memory cell array including a plurality of memory cells;
a page buffer circuit connected to the memory cell array through a plurality of bit lines;
a data input/output circuit for exchanging data with an external memory controller;
It is connected between the data input/output circuit and the page buffer circuit, provides the data provided from the data input/output circuit to the page buffer circuit in a first operation mode, and provides the data provided from the page buffer circuit in a second operation mode. a data transfer circuit that provides data to the data input/output circuit; and
a control circuit for controlling the page buffer circuit and the data transmission circuit;
The data transmission circuit transmits data among a plurality of signal lines included therein in each of the first operation mode and the second operation mode in response to a first power gating control signal and a second power gating signal from the control circuit. A non-volatile memory device that floats some signal lines that do not transmit.
상기 데이터 입출력 회로에 연결되는 복수의 제1 리피터들;
상기 페이지 버퍼 회로에 연결되는 복수의 제2 리피터들; 및
상기 복수의 제1 리피터들과 상기 복수의 제2 리피터들을 연결시키며, 교번적으로 배치되는 제1 그룹의 신호 라인들과 제2 그룹의 신호 라인들을 구비하는 상기 복수의 신호 라인들을 포함하고,
상기 복수의 제1 리피터들은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되는 제1 그룹의 리피터들 및 제2 동작 모드에서 활성화되는 제2 그룹의 리피터들을 포함하고,
상기 복수의 제2 리피터들은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제1 그룹의 리피터들과 상기 제1 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제3 그룹의 리피터들 및 상기 제2 동작 모드에서 활성화되고, 상기 제2 그룹의 리피터들과 상기 제2 그룹의 신호 라인들을 통하여 연결되는 제4 그룹의 리피터들을 포함하고,
상기 제2 그룹의 신호 라인들은 상기 제1 동작 모드에서 플로팅되고,
상기 제1 그룹의 신호 라인들은 상기 제2 동작 모드에서 플로팅되는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 7, wherein the data transfer circuit
a plurality of first repeaters connected to the data input/output circuit;
a plurality of second repeaters connected to the page buffer circuit; and
a plurality of signal lines connecting the plurality of first repeaters and the plurality of second repeaters and including a first group of signal lines and a second group of signal lines that are alternately disposed;
The plurality of first repeaters include a first group of repeaters activated in the first operation mode and a second group of repeaters activated in a second operation mode;
The plurality of second repeaters are activated in the first operation mode, a third group of repeaters connected to the first group of repeaters through signal lines of the first group, and activated in the second operation mode, , a fourth group of repeaters connected to the second group of repeaters through the second group of signal lines,
the second group of signal lines are floated in the first mode of operation;
The non-volatile memory device of claim 1 , wherein the signal lines of the first group float in the second operation mode.
상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 그룹의 리피터들은 제1 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제1 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시키고, 상기 제3 그룹의 리피터들은 상기 제1 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제1 그룹의 신호 라인들에 연결되는 입력 노드를 플로팅시키고,
상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 그룹의 리피터들은 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제2 그룹의 신호 라인들에 연결되는 출력 노드를 플로팅시키고, 상기 제4 그룹의 리피터들은 상기 제2 파워 게이팅 신호에 응답하여 상기 제4 그룹의 신호 라인들에 연결되는 입력 노드를 플로팅시키는 비휘발성 메모리 장치.According to claim 8,
In the second operation mode, the repeaters of the first group float output nodes connected to the signal lines of the first group in response to a first power gating signal, and the repeaters of the third group float the output nodes connected to the signal lines of the first group. Floating an input node connected to the first group of signal lines in response to a signal;
In the first operation mode, the repeaters of the second group float output nodes connected to the signal lines of the second group in response to a second power gating signal, and the repeaters of the fourth group float the output nodes connected to the signal lines of the second group in response to a second power gating signal. A non-volatile memory device for floating an input node connected to the fourth group of signal lines in response to a signal.
제1 수평 방향을 따라 배치되는 복수의 페이지 버퍼 유닛들; 및
상기 제1 수평 방향을 따라 상기 페이지 버퍼 유닛들로부터 이격되어 배치되고 상기 복수의 페이지 버퍼 유닛들에 각각 대응하며 결합 센싱 노드에 공통으로 연결되는 복수의 캐시 래치들을 포함하고,
상기 복수의 페이지 버퍼 유닛들 각각은, 각 센싱 노드에 연결되고 패스 제어 신호에 따라 구동되는 패스 트랜지스터를 포함하고,
상기 메모리 셀 어레이는 제1 반도체 층에 배치되고,
상기 페이지 버퍼 회로, 상기 데이터 입출력 회로, 상기 데이터 전달 회로 및 상기 제어 회로는 제2 반도체 층에 배치되고,
상기 제1 반도체 층과 상기 제2 반도체 층은 수직 방향으로 배치되는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 7, wherein the page buffer circuit,
a plurality of page buffer units disposed along a first horizontal direction; and
A plurality of cache latches disposed spaced apart from the page buffer units along the first horizontal direction, respectively corresponding to the plurality of page buffer units, and commonly connected to a joint sensing node;
Each of the plurality of page buffer units includes a pass transistor connected to each sensing node and driven according to a pass control signal;
The memory cell array is disposed on a first semiconductor layer,
the page buffer circuit, the data input/output circuit, the data transmission circuit, and the control circuit are disposed on a second semiconductor layer;
The first semiconductor layer and the second semiconductor layer are disposed in a vertical direction.
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