(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2017-537424(P2017-537424A)
(43)【公表日】2017年12月14日
(54)【発明の名称】区分化SGS線用の装置および方法
(51)【国際特許分類】
G11C 16/04 20060101AFI20171117BHJP
【FI】
G11C16/04 170
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2017-520905(P2017-520905)
(86)(22)【出願日】2015年10月7日
(85)【翻訳文提出日】2017年5月30日
(86)【国際出願番号】US2015054412
(87)【国際公開番号】WO2016064579
(87)【国際公開日】20160428
(31)【優先権主張番号】14/518,807
(32)【優先日】2014年10月20日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】595168543
【氏名又は名称】マイクロン テクノロジー, インク.
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100106851
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 泰久
(72)【発明者】
【氏名】パン,フォン
(72)【発明者】
【氏名】パーク,ジェクワン
(72)【発明者】
【氏名】ゴドスィ,ラミン
【テーマコード(参考)】
5B225
【Fターム(参考)】
5B225BA02
5B225BA05
5B225CA01
5B225EA05
5B225EA07
5B225EC02
(57)【要約】
区分化SGS線用の装置および方法が記述される。例示的装置は、メモリブロックの第一および第二の複数のメモリサブブロックを含んでもよい。装置は、第一の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第一の選択ゲート制御線と、第二の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第二の選択ゲート制御線とを含んでもよい。第一の選択ゲート制御線は、第一の複数のメモリサブブロックの第一の複数の選択ゲートスイッチに結合されてもよい。第二の選択ゲート制御線は、第二の複数のメモリサブブロックの第二の複数の選択ゲートスイッチに結合されてもよい。第一および第二の複数の選択ゲートスイッチは、ソースに結合されてもよい。装置は、第一および第二の複数のメモリサブブロックの各々に関連付けられた複数のメモリアクセス線を含んでもよい。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メモリブロックの第一の複数のメモリサブブロックと、
前記メモリブロックの第二の複数のメモリサブブロックと、
前記第一の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第一の選択ゲート制御線であって、前記第一の選択ゲート制御線は前記第一の複数のメモリサブブロックの第一の複数の選択ゲートスイッチに結合され、前記第一の複数の選択ゲートスイッチはソースに結合される、前記第一の選択ゲート制御線と、
前記第二の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第二の選択ゲート制御線であって、前記第二の選択ゲート制御線は前記第二の複数のメモリサブブロックの第二の複数の選択ゲートスイッチに結合され前記第二の複数の選択ゲートスイッチは、前記ソースに結合される、前記第二の選択ゲート制御線と、
複数のメモリアクセス線であって、前記複数のメモリアクセス線の各メモリアクセス線は、前記第一の複数のメモリサブブロックの各メモリサブブロックと、前記第二の複数のメモリサブブロックの各メモリサブブロックとに関連付けられる、前記複数のメモリアクセス線と、
を含む、装置。
【請求項2】
前記第一の複数のメモリサブブロックの各メモリサブブロックは、複数のストリングを含み、前記複数のストリングの各ストリングは、信号線に結合された第一の選択ゲートスイッチと、前記第一の複数の選択ゲートスイッチ内に含まれる第二の選択ゲートスイッチとを含む、
請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第一の複数の選択ゲートスイッチを選択的に有効化するように構成された制御ユニットをさらに含む、
請求項2に記載の装置。
【請求項4】
複数の選択ゲート制御線をさらに含み、前記複数の選択ゲート制御線の各選択ゲート制御線は、前記第一の複数のメモリサブブロックのうちの其々一つに関連付けられる、
請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記第一の選択ゲート制御線は、前記第一の複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックで実施されている読み出し動作に応じて、アクティブになるように構成され、前記第二のゲート制御線は、前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックで実施されている前記読み出し動作に応じて、非アクティブになるように構成される、
請求項1に記載の装置。
【請求項6】
前記第一の複数のメモリサブブロックおよび前記第二の複数のメモリサブブロックは、同一数のメモリサブブロックを含む、
請求項1に記載の装置。
【請求項7】
前記装置はメモリ内に含まれる、
請求項1に記載の装置。
【請求項8】
第一の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第一の選択ゲートソース制御線と、
第二の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第二の選択ゲートソース制御線と、
第一の複数の選択ゲートソーススイッチを含む前記第一の複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックであって、前記第一の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチは前記第一の選択ゲートソース制御線に結合され、アサートされた選択ゲート制御信号の受信に応じて有効化されるように構成される、メモリサブブロックと、
第二の複数の選択ゲートソーススイッチを含む前記第二の複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックであって、前記第二の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチは、前記第二の選択ゲートソース制御線に結合され、前記アサートされた選択ゲートソース制御信号の受信に応じて有効化されるように構成される、メモリサブブロックと、
前記第一および第二の選択ゲートソース制御線に結合され、前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックに関連付けられた読み出し動作に応じて、前記第一の選択ゲートソース制御線を用いて、前記第一の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチに、前記選択ゲートソース制御信号を提供し、前記第二の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックに関連付けられた読み出し動作に応じて、前記第二のセンタゲートソース制御線を用いて、前記第二の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチに前記選択ゲートソース制御信号を提供するように構成された制御ユニットと、
を含む、装置。
【請求項9】
前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックは複数の選択ゲートドレインスイッチをさらに含み、前記複数の選択ゲートドレインスイッチの各選択ゲートドレインスイッチは、選択ゲートドレイン制御信号の受信に応じて有効化されるように構成され、前記制御ユニットは、前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックに関連付けられた前記読み出し動作に応じて、前記複数の選択ゲートドレインスイッチの各選択ゲートドレインスイッチに前記選択ゲートドレイン制御信号を提供するように構成される、
請求項8に記載の装置。
【請求項10】
前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックは、前記第一の複数のメモリサブブロックの第一のメモリサブブロックであり、前記装置は、前記第一の複数のメモリサブブロックの第二のメモリサブブロックをさらに含み、前記第一の複数のメモリサブブロックの前記第二のメモリサブブロックは、第三の複数の選択ゲートソーススイッチを含み、前記第三の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチは、前記第一の選択ゲートソース制御線に結合され、前記選択ゲートソース制御信号の受信に応じて有効化されるように構成される、
請求項8に記載の装置。
【請求項11】
前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックは前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックに関連付けられた前記読み出し動作中に、第一の容量性負荷を提供するように構成され、前記第二の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックは、前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックに関連付けられた前記読み出し動作中に、第二の容量性負荷を提供するように構成され、前記第一の容量性負荷は前記第二の容量性負荷よりも大きい、
請求項8に記載の装置。
【請求項12】
前記第一の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックの複数のメモリセルと、前記第二の複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックの複数のメモリセルと、に結合されたメモリアクセス線をさらに含む、
請求項8に記載の装置。
【請求項13】
前記装置は、三次元メモリアレイ内に含まれる、
請求項8に記載の装置。
【請求項14】
複数の選択ゲートソース制御線であって、前記複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線は、ブロックの其々の複数のメモリサブブロックに関連付けられる、前記複数の選択ゲートソース制御線と、
前記ブロックの各メモリサブブロックに関連付けられたメモリアクセス線であって、前記複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線に実質的に平行である前記メモリアクセス線と、
を含む装置。
【請求項15】
読み出し動作に関連付けられた前記複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックに基づいて、前記読み出し動作中に複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線に選択ゲートソース制御信号を選択的に提供するように構成された制御ユニットをさらに含む、
請求項14に記載の装置。
【請求項16】
前記制御ユニットは、前記読み出し動作に関連付けられた前記複数のメモリサブブロックの前記メモリサブブロックに基づいて、前記読み出し動作中に、複数の選択ゲートドレイン制御線の各選択ゲートドレイン制御線に選択ゲートドレイン制御信号を選択的に提供するようにさらに構成される、
請求項15に記載の装置。
【請求項17】
前記ブロックの各メモリサブブロックは信号線の同一のセットに選択的に結合される、
請求項14に記載の装置。
【請求項18】
読み出し動作中に、ブロックの第一の複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを有効化するために、第一の選択ゲートソース制御線に第一の制御信号を提供することと、
前記読み出し動作中に、前記ブロックの第二の複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを無効化するために、第二の選択ゲートソース制御線に第二の制御信号を提供することと、
を含む方法。
【請求項19】
前記制御信号は第一の制御信号であって、前記方法は、
前記第一の複数のメモリサブブロックの第一のメモリサブブロックの選択ゲートドレインスイッチを有効化するために、第一の選択ゲートドレイン制御線に第三の制御信号を提供することと、
前記第一の複数のメモリサブブロックの第二のメモリサブブロックの選択ゲートドレインスイッチを無効化するために、第二の選択ゲートドレイン制御線に第四の制御信号を提供することと、
をさらに含む、
請求項18に記載の方法。
【請求項20】
読み出し動作中に、ブロックの第一の複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを有効化するために、第一の選択ゲートソース制御線に前記第一の制御信号を提供することは、
前記ブロックの前記第一の複数のメモリサブブロックの各メモリサブブロックに対して、ソースに複数のストリングを結合することを含む、
請求項18に記載の方法。
【請求項21】
前記読み出し動作中に、前記ブロックの第二の複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを無効化するために、第二の選択ゲートソース制御線に前記第二の制御信号を提供することは、容量性負荷を選択ゲートソーススイッチの接合容量と直列に結合することを引き起こす、
請求項18に記載の方法。
【請求項22】
行に関連付けられた前記第一の複数のメモリサブブロックの各メモリサブブロックのメモリセルに第一の電圧を印加することと、
前記行に関連付けられない前記複数のメモリサブブロックの各メモリサブブロックの複数のメモリセルに、前記第一の電圧よりも低い第二の電圧を印加することと、
をさらに含む、
請求項18に記載の方法。
【請求項23】
読み出し動作中に、ブロックの第一の複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを有効化するために、第一の選択ゲートソース制御線に前記第一の制御信号を提供することは、
制御ユニットを用いて前記第一の制御信号を提供することを含み、前記制御ユニットは前記ブロック内に配置される、
請求項18に記載の方法。
【請求項24】
前記第一の複数のメモリサブブロックは、第一の数のメモリサブブロックを含み、前記第二の複数のメモリサブブロックは、前記第一の数のメモリサブブロックよりも多い、第二の数のメモリサブブロックを含む、
請求項18に記載の方法。
【請求項25】
読み出し動作中に、ブロックの複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを有効化するために、複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線に其々の制御信号を選択的に提供することであって、前記複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線は、前記ブロックの少なくとも一つのメモリアクセス線に平行である、ことを含む、
方法。
【請求項26】
読み出し動作中に、ブロックの複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを有効化するために、複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線に其々の制御信号を選択的に提供することは、
少なくとも一つの選択ゲートソース制御線に関連付けられた前記複数のメモリサブブロックのうちのメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを無効化するために、前記複数の選択ゲートソース制御線の前記少なくとも一つの選択ゲートソース制御線に前記其々の制御信号を提供することを含む、
請求項25に記載の方法。
【請求項27】
少なくとも一つの選択ゲートソース制御線に関連付けられた前記複数のメモリサブブロックのうちのメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを無効化するために、前記複数の選択ゲートソース制御線の前記少なくとも一つの選択ゲートソース制御線に前記其々の制御信号を提供することは、複数の容量性負荷の各容量性負荷を接合容量と直列に結合することを引き起こす、
請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記読み出し動作中に、前記ブロックの複数のメモリサブブロックの選択ゲートドレインスイッチを有効化するために、複数の選択ゲートドレイン制御線の各選択ゲートドレイン制御線に其々の制御信号を選択的に提供することをさらに含み、前記複数の選択ゲートドレイン制御線の各選択ゲートドレイン制御線は、前記ブロックの前記少なくとも一つのメモリアクセス線に平行である、
請求項25に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[参照]
本出願は、2014年10月20日に出願された米国非仮特許出願整理番号14/518,807に対する優先権を享受する権利を主張し、米国非仮特許出願整理番号14/518,807は、あらゆる目的で、その全体において、参照によって本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【0002】
不揮発性メモリなどのメモリセル密度は、コストまたはメモリのフットプリントを顕著に増大させることなく、より大きな記憶容量を達成することを目指して顕著に改善されてきた。広く採用されている一つの解決法は、例えば、垂直方向に方向づけられたNANDストリングを用いて、三次元にメモリセルを実装することであった。
【0003】
しかしながら、この方法でメモリを実装することは課題を提示してきた。例えば、三次元実装の結果として、ブロックサイズは増大し、その結果として、動作中に生成される容量性および抵抗性の負荷もまた同様に増大する。
【発明の概要】
【0004】
例示的装置が本明細書に開示される。例示的一装置は、メモリブロックの第一の複数のメモリサブブロックと、メモリブロックの第二の複数のメモリサブブロックと、第一の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第一の選択ゲート制御線とを含んでもよい。第一の選択ゲート制御線は、第一の複数のメモリサブブロックの第一の複数の選択ゲートスイッチに結合されてもよく、第一の複数の選択ゲートスイッチは、ソースに結合されてもよい。例示的装置は、第二の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第二の選択ゲート制御線をさらに含んでもよい。第二の選択ゲート制御線は、第二の複数のメモリサブブロックの第二の複数の選択ゲートスイッチに結合されてもよく、第二の複数の選択ゲートスイッチは、ソースに結合されてもよい。例示的装置は、複数のメモリアクセス線をさらに含んでもよく、複数のメモリアクセス線の各メモリアクセス線は、第一の複数のメモリサブブロックの各メモリブロックおよび第二の複数のメモリサブブロックの各メモリブロックと関連付けられる。
【0005】
別の例示的装置は、第一の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第一の選択ゲートソース制御線と、第二の複数のメモリサブブロックに関連付けられた第二の選択ゲートソース制御線とを含んでもよい。例示的装置は、第一の複数の選択ゲートソーススイッチを含む第一の複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックをさらに含んでもよい。第一の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチは、第一の選択ゲートース制御線に結合され、アサートされた選択ゲート制御信号の受信に応じて、有効化されるように構成されてもよい。例示的装置は、第二の複数の選択ゲートソーススイッチを含む第二の複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックをさらに含んでもよい。第二の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチは、第二の選択ゲートソース制御線に結合され、アサートされた選択ゲートソース制御信号の受信に応じて有効化されるように構成されてもよい。例示的装置は、第一および第二の選択ゲートソース制御線に結合され、第一の複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックに関連付けられた読み出し動作に応じて、第一の選択ゲートソース制御線を用いて、第一の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチに選択ゲートソース制御信号を提供し、また、第二の複数のメモリサブブロックのメモリサブブロックに関連付けられた読み出し動作に応じて、第二の選択ゲートソース制御線を用いて、第二の複数の選択ゲートソーススイッチの各選択ゲートソーススイッチに選択ゲートソース制御信号を提供するように構成された制御ユニットをさらに含んでもよい。
【0006】
別の例示的装置は、複数の選択ゲートソース制御線を含んでもよい。複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線は、ブロックの其々の複数のメモリサブブロックに関連付けられてもよい。別の例示的装置は、ブロックの各メモリサブブロックに関連付けられたメモリアクセス線をさらに含んでもよい。メモリアクセス線は、複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線に対して実質的に平行であってもよい。
【0007】
本明細書に例示的方法が開示される。例示的一方法は、読み出し動作中、ブロックの第一の複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを有効化するために、第一の選択ゲートソース制御線に第一の制御信号を提供することを含んでもよい。例示的方法は、読み出し動作中、ブロックの第二の複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを無効化するために、第二の選択ゲートソース制御線に第二の制御信号を提供することをさらに含んでもよい。
【0008】
別の例示的方法は、読み出し動作中、ブロックの複数のメモリサブブロックの選択ゲートソーススイッチを有効化するために、複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線に其々の制御信号を選択的に提供することを含んでもよい。複数の選択ゲートソース制御線の各選択ゲートソース制御線は、ブロックの少なくとも一つのメモリアクセス線に対して平行であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態によるメモリブロックを含む装置の概略ブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態による三次元メモリアレイのブロック図である。
【図3a】本発明の一実施形態によるプログラム動作中に選択されるサブブロックのNANDストリングの概略図である。
【図3b】本発明の一実施形態によるプログラム動作中に選択されないサブブロックのNANDストリングの概略図である。
【図3c】本発明の一実施形態による読み出し動作中に選択されるサブブロックのNANDストリングの概略図である。
【図3d】本発明の一実施形態による読み出し動作中に選択されないサブブロックのNANDストリングの概略図である。
【図3e】本発明の一実施形態による読み出し動作中に選択されないサブブロックのNANDストリングの概略図である。
【図4】本発明の一実施形態によるメモリのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
区分化SGS線用の装置および方法が本明細書に記述される。本発明の実施形態の十分な理解を提供するためにある詳細事項が以下に説明される。しかしながら、これらの特定の詳細事項がなくても本発明の実施形態が実施できることは、当業者に明らかであろう。さらに、本明細書に記述される本発明の特定の実施形態は例示として提供されるものであって、これらの特定の実施形態に本発明の範囲を限定するために用いられるべきではない。他の例においては、既知の回路、制御信号、タイミングプロトコルおよびソフトウェア動作は、本発明を不必要に不明瞭にすることを回避するために詳細には示されていない。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態によるメモリブロック100を含む装置のブロック図である。本明細書で用いられるように、装置は、例えば、集積回路、メモリデバイス、メモリシステム、電子デバイスまたはシステム、スマートフォン、タブレット、コンピュータ、サーバなどを指してもよい。メモリブロック100は、複数のメモリサブブロック102と、複数のメモリアクセス線104と、複数の選択ゲートドレイン(SGD)制御線106と、複数の選択ゲートソース(SGS)制御線120と、制御ユニット150とを含む。SGD制御線106の各々は、其々のメモリサブブロック102に関連付けられてもよく、SGS制御線120の各々は、其々の複数のメモリサブブロック102と関連付けられてもよい。
【0012】
幾つかの例においては、メモリサブブロック102の各々は、行および/または列に配列され得る不揮発性メモリセル(例えば、NANDメモリセル)などの複数のメモリセルを含んでもよい。幾つかの例においては、メモリセルの各々は、シングルレベルセル(SLC)であってもよく、および/またはマルチレベルセル(MLC)であってもよい。このように、各メモリセルは、異なる電圧状態にプログラムされてもよく、電圧状態の各々は、バイナリデータの特定の表現(例えば、シングルビットデータ0,1、マルチビットデータ00,01,10,11)に対応してもよい。各複数のメモリセルはNANDメモリセルを含んでもよいため、各複数のメモリセルは、各メモリサブブロック102内の一つ以上のNANDストリングを用いて実装されてもよい。各ストリングは、例えば、32個の不揮発性メモリセルを含んでもよく、またはより多数、もしくはより少数のメモリセルを含んでもよく、各ストリングのメモリセルは共通のチャネルを共有してもよい。各メモリサブブロック102は、任意の数のストリングを含んでもよい。
【0013】
図3a−図3eを参照すると、各ストリングは、ストリングの第一の端部に配置された選択ゲートドレイン(SGD)スイッチと、第一の端部とは反対側のストリングの第二の端部に配置された選択ゲートソース(SGS)スイッチとを含んでもよい。SGDスイッチおよびSGSスイッチは、図3a−図3eの実施形態に示されるように、トランジスタとして実装されてもよい。ストリングのメモリセルは、SGDスイッチとSGSスイッチとの間に直列構造で結合されてもよい。ストリングのメモリセルの各々は、メモリセルにアクセスするために用いられ得る其々のメモリアクセス線WLに結合されてもよい。メモリアクセス線ドライバは、メモリ動作、例えば、プログラム動作、読み出し動作、消去動作、およびその他のメモリ動作中にメモリアクセス線に対して様々な電圧を提供してもよい。
【0014】
幾つかの例においては、SGDスイッチは、信号線VBLにストリングを選択的に結合するように構成されてもよく、SGSスイッチは、ソース(例えば、ソース線)SRCにストリングを選択的に結合するように構成されてもよい。例示として、メモリサブブロック102に含まれるストリングのSGDスイッチは、メモリサブブロック102に関連付けられた其々のSGD制御線106に結合されてもよい。SGD制御線106に制御信号(例えば、アクティブ制御信号)を提供する(例えば、アサートする)ことは、其々のSGDスイッチを有効化してもよく、それによって、信号線VBLに対して関連付けられたストリングを結合する。このような方法でSGDスイッチを有効化するための制御信号を提供するSGD制御線106は、本明細書では“アクティブ”SGD制御線106として記述される。同様に、メモリサブブロック102のSGSスイッチは、メモリサブブロック102に関連付けられたSGS線120に結合されてもよい。SGS線120に制御信号を提供することは、SGSスイッチを有効化してもよく、それによって、ソースに其々のストリングを結合する。このような方法でSGSスイッチを有効化するための制御信号を提供するSGS制御線120は、本明細書では、“アクティブ”SGS制御線120として記述される。SGD制御線106に制御信号(例えば、非アクティブ制御信号)を提供すること(例えば、アサート停止すること)は、其々のSGDスイッチを無効化してもよく、それによって信号線VBLから関連付けられたストリングを切断する。このようにSGDスイッチを無効化するために制御信号を提供するSGD制御線106は、“非アクティブ”SGD制御線106として本明細書で記述される。同様に、メモリサブブロック102のSGSスイッチは、メモリサブブロック102に関連付けられたSGS線120から切断されてもよい。SGS線120に制御信号を提供することは、SGSスイッチを無効化してもよく、それによって、ソースに対して其々のストリングを切断する。このようにSGSスイッチを無効化するための制御信号を提供するSGS制御線120は、本明細書で“非アクティブ”SGS線120として記述される。
【0015】
幾つかの例においては、其々のSGD制御線106およびSGS制御線120に提供される制御信号は、制御ユニット150によって其々提供されてもよい。制御ユニット150は、SGD制御線106およびSGS制御線120の各々に結合されてもよく、本明細書で記述される其々のメモリ動作を実施するための制御信号を提供するようにさらに構成されてもよい。制御ユニット150は、ソフトウェアおよび/またはハードウェアで実装されてもよく、動作を実施するために必要な任意の回路および/または論理回路を含んでもよい。幾つかの例においては、制御ユニット150は、ブロック100内に含まれてもよく、他の例においては、制御ユニット150は、ブロック100の外部、例えば、ブロック100に結合された行デコーダ、アドレスデコーダ、制御論理回路、および/またはコントローラ(図1には図示せず)内に配置されてもよい。このように、制御ユニット150の回路および/または論理回路の一つ以上の部分は、分散型構成で使用されてもよい。
【0016】
各SGD制御線106は、ブロック100の其々のメモリサブブロック102に関連付けられてもよく、各メモリアクセス線104は、ブロック100の全てのメモリサブブロック102と関連付けられてもよく、および/または各SGS制御線120は、ブロック100の其々の複数のメモリサブブロック102に関連付けられてもよい。したがって、各SGD制御線106は、其々のメモリサブブロック102内に少なくとも部分的に含まれてもよく、対応するメモリサブブロック102のSGDスイッチに結合されてもよい。このように、各アクティブSGD制御線106は、例えば、各メモリサブブロック102によって共有される一式の信号線に、其々のメモリサブブロック102の一つ以上のストリングを結合してもよい。メモリアクセス線104は、ブロック100の各メモリサブブロック102内のストリングのメモリセルに結合されてもよい。結果として、メモリアクセス線104は、ブロック100の全てのメモリサブブロック120にわたってもよく、特定の行のメモリセルの各メモリセルに結合されてもよい。各SGS制御線120は、関連付けられた複数のメモリサブブロック102にわたってもよく、関連付けられたメモリサブブロック102のSGSスイッチに結合されてもよい。このように、アクティブSGS制御線120は、ソースSRCに対して、関連付けられた複数のメモリサブブロック102のストリングを結合してもよい。幾つかの例においては、SGD制御線106および/またはSGS制御線120は、メモリアクセス線104と同一方向でメモリサブブロック102にわたってもよく、SGD制御線106、メモリアクセス線104および/またはSGS制御線120は、実質的に平行である。他の例においては、SGD制御線106および/またはSGS制御線120は、メモリアクセス線104に対して直交方向またはその他の平行ではない方向でメモリサブブロックにわたってもよい。SGD制御線106、SGS制御線120は、例えば、一つ以上の信号線に対して実質的に平行であってもよい。
【0017】
各SGS制御線120は、其々の複数のメモリサブブロック102と関連付けられてもよいため、非アクティブSGS制御線120に結合されたSGSスイッチが無効化され得つつ、アクティブSGS制御線120に結合されたSGSスイッチは、有効化されてもよい。以下により詳細に説明されるように、このようにSGSスイッチを選択的に有効化することによって、一つ以上のメモリ動作(例えば、読み出し動作)中の容量性負荷を減らすことができる。
【0018】
幾つかの例においては、SGS制御線120に対するSGD制御線106の任意の比率および/またはSGS制御線120に対するメモリアクセス線104の任意の比率を達成できる。例示として、ブロック100は、32個のメモリサブブロック102を含んでもよく、各SGS制御線120は、ブロック100の4個のメモリサブブロック102に対するストリングのSGSスイッチに結合されてもよい。したがって、SGS制御線120に対するSGD制御線106の4:1の比率と、SGS制御線120に対するメモリアクセス線104の1:8の比率とを達成できる。他の例においては、各SGS制御線120は、2、8、16、32、64または任意のその他の数のメモリサブブロック102に対するストリングのSGSスイッチに結合されてもよい。幾つかの例においては、各SGS制御線120は、同一数のメモリサブブロック102に対するストリングのSGSスイッチに結合されてもよく、他の例においては、SGS制御線120は、異なる数のメモリサブブロック102に対するストリングのSGSスイッチに結合されてもよいことが理解されるだろう。例えば、第一のSGS制御線120は、8個のメモリサブブロックに対するストリングのSGSスイッチに結合されてもよく、第二のSGS制御線120は、16個のメモリサブブロック120に対するストリングのSGSスイッチに結合されてもよい。
【0019】
一般的に、メモリ動作(例えば、読み出し動作、プログラム動作、消去動作)は、全ての他のメモリサブブロック102が選択されない間、一つ以上の選択されたメモリサブブロック102に実施されてもよい。一つ以上の選択されたメモリサブブロック102に対してメモリ動作を実施することは、SGDスイッチ、SGSスイッチおよび/またはメモリセルを選択的に有効化することを含んでもよい。メモリ動作の記述は、個々のメモリサブブロック102について本明細書でなされる。しかしながら、幾つかの例においては、一つ以上の記述された動作は、任意の数のメモリサブブロック102に対して同時に適用されてもよいことが理解されるだろう。さらに、メモリ動作を実施するためにSGDおよびSGSスイッチを選択的に有効化することに対する言及が、本明細書でなされる。記述されるように、SGDおよびSGSスイッチは、其々、SGD制御線106またはSGS制御線120に制御信号を提供することによって有効化されてもよく、このように提供される制御信号は、制御ユニット150によって提供されてもよい。
【0020】
消去動作においては、例えば、SGDおよびSGSスイッチが無効化されてもよい。各行に対して、接地電位(例えば、0V)などの低電圧が、行に関連付けられたメモリアクセス線104に印加されてもよく、それによって、各メモリセルの電圧状態を消去する。幾つかの例においては、消去動作は、ブロックレベルで実装されることができ、したがって、一つ以上のメモリサブブロック102は、同時に消去されてもよい。結果として、全てのSGD線106および全てのSGS線120は、SGDおよびSGSスイッチを無効化するために、消去動作中に低電圧を有してもよい。
【0021】
典型的には、プログラム動作は、消去されたメモリセルに対して実施され、結果として、消去電圧状態から異なる電圧状態に調整しようとするメモリサブブロック102のメモリセルのみがプログラムされる必要がある。例示的プログラミング動作においては、一つ以上の選択された行のメモリサブブロック102は、シーケンシャルにプログラムされてもよい。例示として、各選択された行に対して、プログラムされるセルに関連付けられた信号線は、第一の電圧(例えば、0−1V)にプレチャージされてもよく、プログラムされないセルに関連付けられた信号線は、例えば第一のプレチャージ電圧よりも高くてもよい第二の電圧(2−3V)にプレチャージされてもよい。中間電圧(例えば、8V)がその他の全てのメモリアクセス線104に対して印加されつつ、比較的高い電圧(例えば、15V)がプログラムされている行に対応するメモリアクセス線104に印加されてもよい。中間電圧の大きさは、メモリサブブロック102の全てのメモリセルの導電性の保証するために、最も高い大きさの電圧状態の電圧よりも大きくてもよい。その後、選択されたメモリサブブロック102に関連付けられたSGD制御線106は、アクティブになってもよく、プログラムされるストリングに関連付けられたSGDスイッチは、(SGSスイッチが無効化に維持されつつ)行のセルをプログラムするために選択的に有効化されてもよい。プログラムされないセルに関連付けられた信号線は、より高いプレチャージ電圧を有するため、それらの信号線に関連付けられたSGDスイッチは、無効化に維持されてもよく、其々のセルのプログラミングを妨げてもよい。幾つかの例においては、メモリアクセス線104に印加される比較的高い電圧は、対象行の選択された各セルが所望の電圧レベルに到達するまで、インクリメントに増加してもよい。プログラミング動作中、選択されないメモリサブブロック102のSGDおよびSGSスイッチは、無効化されてもよい。
【0022】
例示的読み出し動作においては、選択された信号線は、ある電圧(例えば、0.3V)にプレチャージされてもよく、メモリサブブロック102のSGDおよびSGSスイッチの双方が有効化されてもよい。各SGS制御線120は其々の複数のメモリサブブロック102に関連付けられてもよいため、同一のSGS制御線120に関連付けられた一つ以上のその他のメモリサブブロック102のSGSスイッチは、同様に有効化されてもよい。その後、中間電圧(例えば、8V)が全ての他のメモリアクセス線104に印加され得つつ、比較的低い電圧(例えば、0−2V)が、読みだされる行に関連付けられたメモリアクセス線104に印加されてもよい。幾つかの例においては、比較的低い電圧は、特定の電圧状態の電圧レベルの間の大きさを有する電圧であってもよい。さらに、記述されるように、中間電圧の大きさは、メモリサブブロック102の全てのメモリセルの導電性を保証するために、最も高い大きさを有する電圧状態の電圧よりも大きくてもよい。SGDスイッチは、(例えば、選択された信号線を電気的に絶縁するために)無効化されてもよく、各選択された信号線の電圧は、行の選択されたメモリセルの電圧状態を決定するために用いられてもよい。幾つかの例においては、各選択された信号線の電圧は、SGDスイッチを無効化する前に、行の選択されたメモリセルの電圧状態を決定するために検知されてもよい。読み出し動作の間、選択されないメモリサブブロック102のSGDスイッチは、無効化されてもよく、読み出し動作のアクティブSGS線120に関連付けられていない全てのメモリサブブロック102のSGSスイッチは、無効化されてもよい。このように、アクティブSGS線120に関連づけられた其々の複数のメモリサブブロック102のみが、有効化されたSGSスイッチを有してもよい。全てのその他のメモリサブブロック102は、非アクティブSGS線120に関連付けられてもよく、それによって、無効化されたSGSスイッチを有してもよい。
【0023】
幾つかの例においては、ブロック100は、三次元配置で実装されてもよい。図2は、本発明の一実施形態による三次元メモリアレイ200のブロック図である。三次元メモリアレイ200は、任意の数のブロック202を含んでもよく、その一つ以上は、図1のブロック100を用いて実装されてもよい。例示として、三次元メモリアレイ200は、32個のブロック202を含んでもよいし、または64個のブロック202を含んでもよい。幾つかの例においては、各ブロック202のメモリセルは、一斉に、同時に、ならびに/または、一つ以上のメモリ動作に従ってデータが複数のメモリブロック202から読みだされ複数のメモリブロック202にプログラムされおよび/または複数のメモリブロック202に消去され得るようなそれ以外の重複的な方法で、アクセスされてもよい。他の例においては、ブロック202は、信号線および/または制御線などの一つ以上のコンポーネントを共有するように構成されてもよい。
【0024】
図3a−図3bは、プログラム動作中のNANDストリング300−310の概略図を示し、図3c−図3eは、読み出し動作中のNANDストリング320−340の概略図を示す。NANDストリング300−340は、其々のSGDスイッチ302−342、其々のSGSスイッチ304−344、および其々のメモリセル306−346を含んでもよい。記述されるように、各SGDスイッチは、NANDストリングの第一の端部に配置されてもよく、SGDスイッチに提供される制御信号のアサートに応じて、信号線VBLにNANDストリングを選択的に結合するように構成されてもよい。制御信号は、例えば、図1のSGD制御線106などのSGDスイッチ302に結合されたSGD制御線に提供されてもよい。同様に、各SGSスイッチは、NANDストリングの第二の端部に配置されてもよく、SGSスイッチに提供される制御信号のアサートに応じて、ソースSRCにNANDストリングを選択的に結合するように構成されてもよい。制御信号は、例えば、図1のSGS制御線120などの、SGSスイッチに結合されるSGS制御線に提供されてもよい。メモリセルの各々は、其々のSGDスイッチとSGSスイッチとの間に直列構造で結合されてもよい。
【0025】
図3aは、本発明の一実施形態によるプログラム動作中の選択されたメモリサブブロックのNANDストリング300の概略図である。記述されるように、プログラム動作中、SGDスイッチ302は、有効化されてもよく、SGSスイッチ304は無効化されてもよい。結果として、プログラム動作中、各セル306は、セル306のゲートと信号線VBLとの間に容量性負荷を提供(例えば、生成)してもよい。
【0026】
図3bは、本発明の一実施形態によるプログラム動作中の選択されないメモリサブブロックのNANDストリング310の概略図である。記述されるように、プログラム動作中、SGDスイッチ312およびSGSスイッチ314は無効化されてもよい。このように、ストリングの電圧レベルはフロートであってもよい。結果として、プログラム動作中、各セル316は、セル316のゲートとソースSRCとの間に容量性負荷を提供してもよい。しかしながら、容量性負荷は、SGSスイッチ314の接合容量と直列であってもよい。NANDストリング310のセル316によって提供される容量性負荷は、SGSスイッチ314の接合容量と直列であってもよいため、NANDストリング300によって提供される容量性負荷は、プログラム動作中にNANDストリング310によって提供される容量性負荷を超えてもよい。
【0027】
図3cは、本発明の一実施形態による読み出し動作中の選択されたメモリサブブロックのNANDストリング320の概略図である。記述されるように、読み出し動作中、SGDスイッチ322およびSGSスイッチ324の双方は、同時に有効化されてもよい。結果として、セル326の各々は、セル326のゲートとソースSRCとの間に負荷を提供してもよい。負荷は、容量性負荷と抵抗性負荷とを含んでもよい。抵抗性負荷は、NANDストリング320のチャネル抵抗を含んでもよい。
【0028】
図3dは、本発明の一実施形態による読み出し動作中の選択されないメモリサブブロックのNANDストリング330の概略図である。NANDストリング330は、選択されないメモリサブブロック内に含まれるが、例えば、図3cのNANDストリング320と同一のSGS制御線120に関連付けられてもよい。したがって、読み出し動作中、NANDストリング330は、アクティブSGS制御線120に関連付けられてもよく、有効化されたSGSスイッチ334を有してもよい。結果として、読み出し動作中、各セル336は、セル306のゲートとソースSRCとの間に容量性負荷を提供してもよい。
【0029】
図3eは、本発明の一実施形態による読み出し動作中の選択されないメモリサブブロックのNANDストリング340の概略図である。図3dのNANDストリング330とは対照的に、NANDストリング340は、図3cの選択されたNANDストリング340と同一のSGS制御線に関連付けられなくてもよい。したがって、読み出し動作中、NANDストリング340は、非アクティブSGS制御線120に関連付けられてもよく、SGSスイッチ344は無効化されてもよい。結果として、各セル316は、セル346のゲートとソースSRCとの間に容量性負荷を提供してもよい。しかしながら、容量性負荷は、SGSスイッチ344の接合容量と直列であってもよい。NANDストリング340のセル346によって提供される容量性負荷は、SGSスイッチ344の接合容量と直列であってもよいため、NANDストリング330によって提供される容量性負荷は、読み出し動作中にNANDストリング340によって提供される容量性負荷を超えてもよい。
【0030】
図1を参照すると、読み出し動作中に有効化されたSGSスイッチを有するメモリサブブロック102の数を(例えば、ブロック100の全メモリサブブロック102未満に)減少させることによって、ブロック100の全体の容量性負荷は、読み出し動作中に減少することがある。このように、設計上の制約は、緩和され得、および/または、性能が改善され得る。例示として、動作および/またはメモリアクセス線の動作中のより迅速な電圧遷移のためにより小さなチャージポンプが必要とされ得るように、メモリアクセス線ドライバ(図示せず)によって駆動される容量性負荷を減らし得る。
【0031】
図4は、本発明の一実施形態によるメモリ400を示す。メモリ400は、複数のメモリセルを有するメモリアレイ430を含む。メモリセルは、NANDフラッシュセルなどの不揮発性メモリセルであってもよく、または、一般的には如何なる種類のメモリセルであってもよい。幾つかの例においては、メモリアレイ430は、図1のメモリブロック100などの一つ以上のメモリブロックを含んでもよい。さらに、メモリアレイ430は、図2の三次元メモリアレイ200などの三次元メモリアレイとして実装されてもよい。
【0032】
コマンド信号、アドレス信号および書き込みデータ信号は、I/Oバス428を介して伝送される一式のシーケンシャルな入力/出力(“I/O”)信号としてメモリ400に提供されてもよい。同様に、読み出しデータ信号は、I/Oバス428を介してメモリ400から提供されてもよい。I/Oバス428は、I/Oバス428と内部データバス422、内部アドレスバス424、および内部コマンドバス426との間で信号をルーティングするI/O制御ユニット420に接続される。メモリ400は、メモリ400の動作を制御するために、外部からか内部コマンドバス426を介してのいずれかにより多数の制御信号を受信する制御論理ユニット410をも含む。
【0033】
内部アドレスバス424は、ブロック行および/またはサブブロック行アドレス信号を行デコーダ440に、また、列アドレス信号を列デコーダ450に適用する。行デコーダ440および列デコーダ450は、メモリ動作、例えば、読み出し、プログラムおよび消去動作のために、メモリのブロックまたはメモリセルを選択するために用いられてもよい。列デコーダ450は、列アドレス信号に対応するメモリの列に適用される書き込みデータ信号を有効化してもよく、列アドレス信号に対応する列から読み出しデータ信号を結合させてもよい。
【0034】
制御論理ユニット410によってデコードされるメモリコマンドに応じて、メモリアレイ430内のメモリセルは読み出され、プログラムされ、および/または消去される。メモリアレイ430に結合された読み出し、プログラム、消去回路468は、制御論理ユニット410から制御信号を受信し、読み出し、プログラムおよび消去動作用の様々なポンプされた電圧を生成するために電圧発生器(例えば、チャージポンプ)を含む。
【0035】
行アドレス信号が内部アドレスバス424に適用された後、I/O制御ユニット420は、キャッシュレジスタ470に書き込みデータ信号をルーティングする。書き込みデータ信号は、I/Oバス428の幅に対応するサイズを各々有する連続的なセットでキャッシュレジスタ470内に格納される。キャッシュレジスタ470は、メモリアレイ430内のメモリセルの行またはページ全体に対して一式の書き込みデータ信号をシーケンシャルに格納する。格納された書き込みデータ信号の全ては、その後、内部アドレスバス424を介して結合されたブロック行アドレスまたはサブブロック行アドレスによって選択されるメモリアレイ430内のメモリセルの行またはページをプログラムするために用いられる。同様に、読み出し動作中、内部アドレスバス424を介して結合されたブロック行アドレスによって選択されるメモリセルの行またはブロックからのデータ信号は、データレジスタ480内に格納される。I/Oバス428の幅に対応するサイズの一式のデータ信号は、データレジスタ428からI/Oバス428にI/O制御ユニット420を介して、その後シーケンシャルに伝送される。
【0036】
本発明の特定の実施形態が例示として本明細書に記述されてきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく様々な改変が行われ得ることは、前述から、理解されるだろう。したがって、本発明は、添付の請求項以外によっては限定されることはない。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図3e】
【図4】
【国際調査報告】