配操作。层分配操作可以包括将被包括在一个区域中的多个子区域数据的每一个分配到多个层中的任何一个。例如，当由于地址变换操作而导致产生指示要被实际访问的区域的位置的物理地址时，处理单元220可以基于所产生的物理地址来执行层分配操作，以产生分配结果，并且选择在其中每个子区域数据是基于分配结果而被访问的层。
[0081]层分配单元210可包括映射表(未示出)，其被配置为存储关于在一个区域中的物理地址和多个子区域的物理地址之间的映射关系的信息。
[0082]根据层分配操作时，处理单元220可将指示任何一个区域的物理位置的物理地址(例如，第一地址)变换成指示多个子区域的物理位置的物理地址(例如，第二地址)。第二地址可以包括指示分配给每个子区域数据的层的位置的层选择信息。
[0083]尽管图3示出的是地址变换单元231和层分配单元210是不同的功能块，但是本发明概念的示例性实施例不限于此。例如，在其他示例实施例中，地址变换单元231和层分配单元210可以被定义为相同的功能块。
[0084]图4A和4B分别是示出存储器装置100的示例性实施例的配置图和电路图。
[0085]参考图4A，存储器装置100可具有3维结构，并可以由在Z轴方向上在XY平面上堆叠的层构成。在一些示例性实施例中，示出了最下层的层C和垂直地堆叠在最下层Layer C上的多个层，例如，层Layer I到Layer A，并且假设第一层Layer I是最上层。X轴也可以是在其中位线BL被布置的方向，Y轴可以是在其中字线WL被布置的方向，并且Z轴可以是在其中Layer C和Layer I到A层被堆叠的方向。
[0086]Layer C和Layer I到Layer A中至少一些层可以是包括存储器单元的单元层。例如，第一层至第A层的Layer I到Layer A的每一个可以包括存储器单元。另外，配置为在存储器单元上执行写操作和读操作的各种外围电路可以被布置在附加层中。例如，最下层Layer C可以对应于控制层，其包括至少一个外围电路。在图2中所示的存储器装置100中的至少一个组件可被包括在控制层Layer C中。
[0087I图4B示出在图4A中所示的一些层的示例性实施例。
[0088]参考图4B，层Layer K-1、层Layer K、和层Layer K+1的每个层可包括多个存储器单元MC(K-1)、MC(K)、和MC(K+1)，并且字线WLO和WLl和位线BLO和BLl可以连接到存储单元MC(K-1)、MC(K)、和MC(K+1)的两个端部。
[0089]在一些示例性实施例中，字线和/或位线可以在相邻层之间共享。例如，字线WLO(K)和WLl (K)可以在第K层的LayerK与第K+1层的Layer(K+l)之间共享。另外，位线BLO(K-1)和BLl(K-1)可在第K层的Layer K和第K-1个层的Layer(K_l)之间共享。图4B示出了在其中位线或字线在层之间共享的示例，并且一个层与被布置为在相应层之上和之下的两个层共享字线或位线，但本发明概念的示例性实施例不限于此。在另一实例中，任何一个层可以与布置为与其相邻的层共享字线或位线。可替代地，任何一个层可以与被布置为与相应层分开的层共享字线或位线。
[0090]如图4B所示，相邻层的存储器单元可以具有镜像互连结构并且具有包括镜像电阻装置和选择装置的对称的结构。然而，示例性实施例不限于此。例如，虽然图4B示出了对称结构，但是在其它示例性实施例中，相邻层的存储单元可以具有镜像互连结构，但具有不对称的结构，因为电阻装置和选择装置被以相同顺序堆叠。因此，电流量的差异可能在层中发生，从而使层可能具有不同的可靠性或不同的BER。
[0091]图5是示出了图2的存储器单元阵列110的示例性实施例的电路图。图5的存储器单元阵列110可以包括形成在一个层中的存储器单元。
[0092]参考图5，存储器单元阵列110可以包括多条字线WLO到WLn，多条位线BLO到BLm，以及多个存储器单元MC。字线WL的数目、位线BL的数目和存储器单元MC的数目可以根据示例性实施例而不同地改变。另外，连接到同一字线WL的存储器单元MC可以被定义用于每个页。如以下示例性实施例所描述地，存储器单元阵列110可包括多个平铺块，并且在多个平铺块中包括的存储器单元可以被包括在一个页中。
[0093]每一个存储器单元MC可以包括可变电阻器R和选择装置D ο可变电阻器R可以被称为可变电阻装置或可变电阻器材料，并且选择装置D可以被称为开关装置。
[0094]在一些示例性实施例中，可变电阻器R可连接在位线BLO-BLm中的一个和选择装置D之间。选择装置D可以连接在可变电阻器R和字线WLO-WLn中的一个之间。然而，本发明概念的示例性实施例不限于此，并且选择装置D可以连接在位线BLO-BLm中的一个和可变电阻器R之间，并且可变电阻器R可以连接在选择装置D和字线WLO-WLn中的一个之间。
[0095]可变电阻器R可以通过施加电脉冲而变化成多个电阻状态中的一种。在一些示例性实施例中，可变电阻器R可包括根据电流的量而变化的具有结晶状态的相变材料。相变材料可包括两元素化合物，诸如GeSb、InSb、InSe、Sb2Te3、和GeTe，三元素化合物，诸如GeSbTe、GaSeTe、InSbTe、SnSb2Te4、和InSbGe，四元素化合物，诸如AgInSbTe、(GeSn) SbTe、GeSb(SeTe)、和Te81Ge15Sb2S2等。然而，示例性实施例不限于此。
[0096]相变材料可以具有:无定形状态，其具有相对尚的电阻；以及晶体态，其具有相对低的电阻。相变材料可以具有根据电流量而产生的焦耳热而发生变化的相。因此，通过使用相变可以写入数据。
[0097]可替代地，在其他示例实施例中，代替相变型材料，可变电阻器R可以包括钙钛矿型化合物、过渡金属氧化物、磁性材料、铁磁性材料、或反铁磁材料。当可变电阻器R包括透明金属氧化物(TMO)时，在TMO中的氧空位(oxygen vacancy)的生成可根据施加到的TMO两个电极的电压来确定。流过TMO的电流量可以根据在TMO产生的氧空位的种类和量来决定。因此，存储器单元MC的电阻可以被确定，并且数据可以根据在存储器单元MC的电阻的变化而被写入。
[0098]选择装置D可以连接在字线WLO到WLn中的一个和可变电阻器R之间，并且可以根据施加到连接到的字线和位线上的电压来控制提供给可变电阻器R的电流。在一些示例性实施例中，选择装置D可以是PN结二极管或PIN结二极管。二极管的阳极可被连接到可变电阻器R，并且二极管的阴极可被连接到字线WLO到WLn中的一个上。当在二极管的阳极和阴极之间的电压差大于二极管的临界电压时，二极管可以导通，从而提供电流到可变电阻器R。
[0099]根据示例性实施例，区域和子区域可以被不同地定义为用于执行层分配操作的单元。例如，在图5中所示的页PAGE可以被定义为区域。在这种情况下，页PAGE可以被分类成多个子页Sub-page，并且每个子页Sub-page可以被定义为子区域。因此，层分配操作可以在子页数据的每个上执行。此外，页PAGE可包括多个扇区，并且每个扇区可以被定义为子区域。因此，层分配操作可以在每一个扇区数据上执行。
[0100]可替代地，每个扇区可包括多个子扇区，并且每个子扇区可被定义为子区域。因此，层分配操作可以在每个子扇区数据上执行。
[0101]图6A到6C是示出图5的存储器单元MC的变化的示例的电路图。
[0102]参照图6A，存储器单元MCa可以包括可变电阻器Ra。可变电阻器Ra可以被连接位线BL和字线WL之间。存储器单元MCa可以通过施加到位线BL和字线WL的每个上的电压来存储数据。
[0103]参照图6B，存储单元MCb可以包括可变电阻器Rb和双向二极管Db。可变电阻器Rb可以包括用于存储数据的电阻材料。双向二极管Db可以连接在可变电阻器Rb和字线WL之间，并且可变电阻器Rb可以连接在位线BL和双向二极管Db之间。双向二极管Db和可变电阻器Rb的位置可以相互交换。双向二极管Db可以阻断流过非选择电阻单元的漏电流。
[0104]参照图6C，存储器单元MCc可以包括可变电阻器Re和晶体管TR。晶体管TR可以是选择装置，即，开关装置，其根据字线WL的电压允许或阻断电流供应到可变电阻器Re。在一些示例性实施例中，除了图4中所示的字线WL之外，存储器单元阵列110可包括源极线SL，用以调整在可变电阻器Re的两端的电压电平。晶体管TR可以连接在可变电阻器Re和源极线SL之间，并且可变电阻器R可以连接在位线BL和晶体管TR之间。晶体管TR和可变电阻器Re的位置可以相互交换。存储器单元MCc可以根据导通或关断由字线WL驱动的晶体管TR而被选择或不被选择。
[0105]图7是根据示例性实施例的存储器系统300的存储器操作的框图。
[0106]如图7所示，存储器系统300可以包括存储器装置310和存储器控制器320。在图7中，数据写入操作被示为存储器操作。然而，示例性实施例不限于此。
[0107]存储器控制器320可以控制存储器装置310以根据来自主机(未示出)的请求来执行存储器操作。存储器控制器320可以接收写数据Data，并且接收指示在其中写数据Data要被存储的逻辑位置的逻辑地址ADDR_L。存储器控制器320可以包括输入缓冲器321和输出缓冲器322。由主机提供的写数据Data的大小可以与由存储器控制器320处理的数据大小(例如，数据的区域单元)相同或不同。例如，当写数据Data包括多个区域数据时，多个区域数据可被存储在存储控制器320的储存单元(未示出)中，并且可以在区域数据的每个单元上执行处理操作。在图7中，存储在输入缓冲器321中的区域数据Datal可以对应于从主机接收到写数据Data的一部分。
[0108]区域数据(例如，第一区域数据Datal)可以被分类成多个子区域数据。例如，第一区域数据Datal可被分类成k个子区域数据Reg1nl_UljReg1nl_k。另外，根据存储器控制器320的层分配操作，k个子区域数据Reg1nl^ljReg1nll^^每个可以被分配至被包括在存储器装置310中的多个层的Layer I到Layer A和Layer 311_1到311_六中的任何一个。k个子区域数据Reg1nll到Reg1nlk可以通过输出缓冲器322而被提供给存储器装置310。层选择单元312可以基于来自存储器控制器320的分配结果，选择性地将k个子区域数据Reg1nl_l至Reg1nl_k^的每个提供到多个层311_1至311_六中的任何一个。
[0109]根据上述操作，一个区域数据Datal可以被分布并写入到至少两层。子区域数据Reg1nlj到Reg1nl_k可以在考虑到子区域数据Reg1nl_]^ljReg1nl_k的数目和层的数目的情况下，根据各种规则来分配。例如，所有的子区域数据Reg1nl_l到Reg1nl_k可能被写入到不同的层。可选地，至少两个层可以被选择，并且子区域数据Reg1nl_]^ljReg1nl_k可以被控制为被写入到所述至少两个选定的层。
[Ο??Ο] 伴随一个请求Request的数据Data可以包括多个区域数据。在对任何一个区域数据执行分配和写操作之后，写操作可以在另一个区域数据上来执行。例如，在对第一区域数据的Datal的写操作完成之后，控制器320可以根据各种规则对第二区域数据Data2执行层分配操作。因此，第二区域数据Data2可以被分布在至少两个层。
[0111]图8A和SB是根据其它示例性实施例的存储器系统400的存储器操作的框图。
[0112]如图8A所示，存储器系统400可以包括存储器装置410和存储器控制器420。在图8A中，第一至第四层的Layer I到Layer 4被示出为被包括在存储器装置410中的层。另外，Layer I至Layer 4的层可包括多个平铺块，例如，第一至第四平铺块的Tilel至Tile4。
[0113]可以用各种方式来定义平铺块Tile。例如