비휘발성 메모리 장치 및 그것의 구동 방법 document_id A220623071105

최근, 휘발성 메모리들과 비휘발성 메모리들과 같은 저장 장치들의 응용들이 MP3 플레이어, PMP, 휴대전화, 노트북 컴퓨터, PDA 등과 같은 모바일 기기들에 급속히 확산되고 있다. 이러한 모바일 기기들은 다양한 기능들(예를 들면, 동영상 재생기능)을 제공하기 위하여 점차적으로 대용량의 저장장치들을 필요로 하고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위하여 하나의 메모리 셀에 2-비트 혹은 그 보다 많은 데이터들을 저장하는 멀티-비트 메모리 장치가 제안되어 오고 있다. 하나의 메모리 셀에 1-비트 데이터를 저장하는 경우, 메모리 셀은 2개의 문턱 전압 분포들 중 어느 하나에 속하는 문턱 전압을 갖는다. 즉, 메모리 셀은 데이터 '1'과 데이터 '0'을 각각 나타내는 2개의 상태들 중 하나를 갖는다. 이에 반해서, 하나의 메모리 셀에 2-비트 데이터를 저장하는 경우, 메모리 셀은 4개의 문턱 전압 분포들 중 어느 하나에 속하는 문턱 전압을 갖는다. 즉, 하나의 메모리 셀은 데이터 '11', 데이터 '10', 데이터 '01' 및 데이터 '00'을 각각 나타내는 4개의 상태들 중 하나를 갖는다. 메모리 셀의 문턱 전압이 '온'(On) 상태(소거된 상태)로부터 더 높은 상태의 문턱 전압으로 증가될 때, 메모리 셀이 "프로그램된다"고 일컫는다. 2-비트 메모리 셀의 프로그램은 LSB(Least Significant Bit) 프로그램 및 MSB(Most Significant Bit) 프로그램으로 구분된다. 즉, 2-비트 메모리 셀을 갖는 낸드 플래시 메모리는 LSB 프로그램을 수행한 뒤, MSB 프로그램을 수행한다. 낸드 플래시 메모리의 경우에 있어서, 하나의 워드라인에 연결된 메모리 셀들이 동시에 프로그램될 수 있다(이하, 정상 프로그램). 혹은 하나의 워드라인에 연결된 메모리 셀들이 워드라인의 소거 동작없이 몇 차례의 걸쳐 프로그램될 수 있으며, 이를 부분 프로그램(partial program)이라고 부른다. 이러한 부분 프로그램은 페이지의 크기가 큰 상태에서 사용자가 페이지 크기보다 작은 단위의 데이터를 관리하는 경우 흔히 사용된다.