NAND 동작 원리 2 - Read

Read Operation

• Cell에 저장된 Data를 읽는 동작
• Page 단위로 진행
• Byte 단위로 출력 
• Vread bias에 의해 On Off 구분

타이밍도

신호 흐름을 보면 크게 3개 구간으로 볼 수 있다.

첫 번째 구간에서는 양 끝의 Command와 사이 5개의 Address 를 인가한다. 
두 번째 구간에서는 Ready Busy 가 Low로 떨어지며 tR 시간만큼 Read를 한다. 
Row Address에 대응되는 Page Cell Array를 Sensing하고 Page buffer로 데이터가 전달된다.

Read가 끝나고 Ready Busy 가 high로 올라가며 3구간에서는 Data를 보낸다.
주소에 대응하는 Page Buffer에서 Read Enable이 토글되어 데이터가 DQ Pad로 출력된다. Read Enable이 토글될 때마다 주소가 증가해 데이터를 Byte씩 출력한다. 

tR
2구간에서 Read 시에 tR 만큼 시간이 소요된다고 했다. 

3bits가 저장될 때를 생각해보면 2번, 3번, 2번 Sensing 하기때문에 Page별로 tR이 다르게 된다. 
그래서 TLC Read 시에는 3 page를 읽는 시간을 모두 합친 시간이 되고 이 평균 시간이 tR이다? (왜지)

 

2구간 Read

Word Line 즉 Gate에 인가한 전압이 

주의사항 및 용어정리
Program 된 Cell을 Erase Cell이라고 하고 왜 Erase Cell 분포가 여러개 인지.. 헷갈린다.
Vread: Cell state를 구분할 수 있는 전압 값, 읽을 Page의 Gate에 거는 전압이다.
Vpass: state와 무관하게 cell 을 ON 하는 높은 전압이다. 

이해하기 쉽게 Vt가 Vread 보다 낮아 켜진 Cell을 ON Cell이라 하고 그 밖의 Cell을 Off Cell이라 하자 

Vread 기준 전류가 흐르면 on Cell, 흐르지 않으면 off Cell이라 하자. 
이를 기준으로 상대적으로 on Cell이 Erase Cell / off Cell이 Program Cell이다. 

 

이렇게 알게된 정보를 어떻게 전달할까? 

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읽고자 하는 타겟 Cell의 WL에 Vread를 걸어주고 나머지 WL에는 Vpass 전압을 걸어 ON시켜준다. 읽고자 하는 Cell이 on 된다면(Erase Cell 이라면) 모든 cell이 켜져 통로가 연결되어 BL전압이 낮아질 것이다. 
반대로 off Cell이라면 통로가 열리지 않아 BL의 전압이 Sensing 이전과 같을 것이다. 

BL의 전압이 커졌는지, 작아졌는지와 같은 정보는 Page Buffer의 Latch에 저장할 것이다. 그리고 Read Enable 을 토글해 DQ Pad로 정보를 보낸다.