KR100317486B1 - 자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리 - Google Patents

자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리에 관한 것으로, 데이터를 입력받아 래치하는 데이터입력버퍼, 어드레스카운터에서 출력되는 신호를 입력받아 디코딩하는 프리디코더, 프리디코더에서 출력되는 신호에 의해서 워드라인을 디코딩하는 워드라인디코더, 프리디코더의 출력에 의해서 상기 메인셀의 컬럼을 정하는 메인컬럼다중기, 프리디코더의 출력에 의해서 상기 복구셀의 컬럼을 정하는 복구컬럼다중기, 컬럼다중기와 워드라인디코더에 의해 선택된 복구셀을 센싱하는 컬럼복구센스앰프, 컬럼복구센스앰프에 의해 센싱된 데이터를 저장하는 오류플래그레지스터, 워드라인디코더와 메인컬럼다중기에 의해 지정된 메인셀을 센싱하는 센스앰프그룹, 센스앰프그룹의 출력과 상기 데이터입력버터의 출력을 입력받아 데이터를 비교하여 오류를 판단하는 데이터비교부, 데이터비교부의 출력신호와 상기 오류플래그레지스터의 출력신호에 동기하여 클럭을 발생시키는 클럭발생기, 클럭발생기의 출력신호에 의해 캠블록의 어드레스를 카운트하는 캠블록어드레스카운터, 어드레스카운터의 출력을 입력으로 받으며 출력하며 전술한 컬럼복구센스앰프로 접속되는 잉여캠셀그룹을 포함하는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

Description

자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리{A flash memory including auto repair function}
본 발명은 플래시 메모리에 관한 것으로, 상세하게는 플래시 메모리의 제조시 오류 비트를 추출하여 자동으로 복구가 이루어질 수 있는 자동복구기능을 가지는 플래시 메모리에 관한 것이다.
복구(repair)기술은 플래시 소자의 양산시 오류가 발생된 셀을 여분의 셀, 즉 잉여셀로 대체함으로써 생산수율을 높여 생산단가를 절검하는데 목적이 있다.
종래의 플래시 메모리는 결함셀을 복구하기 위하여 플래시 메모리의 테스트모드를 인에이블하고, 플래시 메모리의 외부에서 결함이 발생된 셀의 어드레스를 추출하여, 그 결함셀을 여분의 잉여셀로 대체하였다.
그런데, 종래의 복구과정은 플래시 메모리의 외부에서 일일이 지정하고 복구함으로써 복구에 소요되는 시간이 길었고 그 시간은 생산비용에 추가되어 결과적으로 생산비용이 상승하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은, 플래시 메모리의 내부에서 자동적으로 복구가 이루어질 수 있는 자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리는, 어드레스카운터에서 출력되는 신호를 입력받아 디코딩하는 프리디코더와, 프리디코더에서 출력되는 신호에 의해서 워드라인을 디코딩하는 워드라인디코더와, 프리디코더의 출력에 의해서 메인셀의 컬럼을 정하는 메인컬럼다중기와, 프리디코더의 출력에 의해서 복구셀의 컬럼을 정하는 복구컬럼다중기와, 컬럼다중기와 워드라인디코더에 의해 선택된 복구셀을 센싱하는 컬럼복구센스앰프와, 컬럼복구센스앰프에 의해 센싱된 데이터를 저장하는 오류플래그레지스터와, 워드라인디코더와 메인컬럼다중기에 의해 지정된 메인셀을 센싱하는 센스앰프그룹과, 센스앰프그룹의 출력과 데이터입력버터의 출력을 입력받아 데이터를 비교하여 오류를 판단하는 데이터비교부와, 데이터비교부의 출력신호와 오류플래그레지스터의 출력신호에 동기하여 클럭을 발생시키는 클럭발생기와, 클럭발생기의 출력신호에 의해 캠블록의 어드레스를 카운트하는 캠블록어드레스카운터와, 어드레스카운터의 출력을 입력으로 받으며 출력하며 전술한 컬럼복구센스앰프로 접속되는 잉여캠셀그룹을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 구성이다.
도 1은 본 발명에 따른 플래시 메모리의 전체 블록도이다.
도 2는 도 1의 부분 상세 블록도이다.
도 3a, 3b는 본 발명에 따른 플래시 메모리의 자동복구 제어방법의 흐름도이다.
* 도면이 상세한 부분의 대한 부호의 설명 *
10:어드레스카운터 21:프리디코더
22:워드라인디코더 23:메인컬럼다중기
31:메인셀 32:복구셀
40:메인센스앰프그룹 50:컬럼복구다중기
60:컬럼복구센스앰프 70:잉여캠셀그룹
80:캠블록어드레스카운터 90:클럭발생기
100:오류플래그레지스터 110:데이터비교부
120:데이터입력버퍼
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하겠다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 플래시 메모리의 전체 구성을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 플래시 메모리는, 어드레스카운터(10)에서 출력되는 어드레스를 입력받아 디코딩하는 프리디코더(21), 프리디코더(21)에서 출력되는 신호에 따라 워드라인을 선택하기 위한 신호를 출력하는 워드라인디코더(22),프리디코더(21)의 출력에 따라 메인셀어레이(31)의 컬럼을 선택하는 메인컬럼다중기(23), 컬럼을 경유한 데이터를 검출하기 위한 센스그룹앰프(40), 프리디코더(10)의 출력에 따라 복구셀어레이(32)의 컬럼을 선택하기 위한 컬럼복구다중기(50), 컬럼복구다중기(50)에 선택된 컬럼을 경유한 데이터를 검출하기 위한 컬럼복구센스앰프(60), 어드레스카운터(10)의 출력을 입력으로 하며 전술한 컬럼복구센스앰프(60)로 접속되는 잉여캠셀그룹(70)과, 데이터입력버퍼(120)의 출력과 센스앰프그룹(40)의 출력을 입력받아 데이터를 비교하는 데이터비교부(110)와, 상기 데이터비교부(110)와 오류플래그레지스터(100)의 출력신호에 의해서 클럭을 발생시키는 클럭발생기(90)와, 클럭발생기(110)의 출력신호에 의해 캠블록의 어드레스를 카운트하는 캠블록어드레스카운터(80)등으로 이루어진다.
도 2를 참조하면, 전술한 오류플래그레지스터(100)는 각각의 복구비트라인을 입력받는 다수의 레지스터로 이루어지며, 데이터비교부(110)는 데이터입력버퍼(120)와 센스앰프그룹(40)로부터 데이터를 각각 입력받아 비교하고 오류가 있는지를 판단하여 오류가 있을 경우 소정의 신호를 클럭발생기(90)로 출력한다. 그리고, 클럭발생기(90)는 오류플래그레지스터(100)의 각 레지스터의 출력과 데이터비교부(110)의 출력신호를 입력받아 클럭을 발생시킨다.
클럭발생기(90)는 발생되는 클럭을 캠블록어드레스 카운터(80)로 출력하는데, 캠블록어드레스카운터(80)는 클럭발생기(90)에서 발생되는 클럭을 입력받아 디코딩하여 캠셀의 어드레스를 출력한다. 그리고 캠블록어드레스카운터(80)에서 출력되는 캠셀의 어드레스는 각 잉여캠셀그룹(70)으로 출력된다.
전술한 구성에 따른 개략적인 동작은 다음과 같다.
어드레스카운터(10)에 들어온 데이터에 따라 메인셀어레이(31)중 선택된 셀이 프로그램 혹은 소거된다. 데이터비교부(110)는 센스앰프그룹(40)을 통하여 출력되는 값을 데이터입력버퍼(120)에 래치된 값과 비교하여 오류를 판단한다. 이때 데이터비교부(110)에서 오류가 판단되면 캠블록어드레스카운터가 지정하는 잉여캠셀그룹중 하나에 어드레스카운터(10)에서 출력되는 어드레스를 저장하고 잉여캠셀그룹(70)중 하나에 저장된 값은 복구셀어레이(32)의 한 비트라인을 지정하게 된다.
복구셀을 검증하고 그 검증결과 오류가 발생하면 오류플래그레지스터(100)에 값을 저장한다. 이때 오류플래그레지스터(100)에 저장된 값에 클럭발생기(90)를 동기시켜 클럭을 발생시키면 캠블록어드레스카운터(80)가 하나 증가된다. 캠블록어드레스카운터(80)의 출력은 잉여캠셀그룹(70)을 선택적으로 프로그램할 수 있도록 하며 잉여캠셀그룹(80)의 출력은 복구셀어레이(32)의 비트라인을 선택한다.
이하에서는 전술한 내용에 따른 본 발명의 상세한 동작을 도 3에 도시한 흐름도를 참조하여 설명하겠다.
먼저, 컬럼복구센스앰프(60)를 통하여 비트라인(bit line)복구를 검증한다(S10). 그리고 나서 검증된 비트라인에 오류가 있는지를 판단한다(S20). 판단(S20)에서 오류가 있다고 판단되면 오류 플래그 레지스터(100)에 오류플래그를 래치하여 세트시킨다(S21). 하지만 단계(S21)에서 오류가 없다고 판단되면 복구캠의 어드레스를 리세트하여 초기화 시킨다(S30).
복구캠어드레스를 리세트하여 초기화 한 후에는 프로그램(혹은 소거)명령을주는데(S40), 프로그램(혹은 소거) 명령을 주면 플래시 메모리 칩의 내부적으로 주어진 령령, 즉 프로그램(혹은 소거)을 실행한다(S50).
프로그램(혹은 소거)을 실행 한 후에는 프로그램검증(혹은 소거검증)을 실시한다(S60). 그리고 나서 오류가 있는지를 판단한다(S70). 단계(S70)에서 오류가 없다고 판단되면 현재의 어드레스가 최종 어드레스인지를 판단한다(S71). 그리고 단계(S71)에서 최종어드레스가 아니라고 판단되면 현재의 어드레스를 하나 증가시킨다(S72). 현재의 어드레스를 하나 증가시킨 후에는 단계(S50)에서 계속적인 프로그램(혹은 소거)을 실행한다.
하지만 단계(S71)에서 현재 어드레스가 최종어드레스라고 판단되면 모든 어드레스에 오류없이 프로그램(혹은 소거) 되었다고 판단하여 종료한다.
그런데, 단계(S70)에서 오류가 있다고 판단되면 오류플래그 레지스터(100)에 오류플래그가 세트되어 있는지를 판단한다(S80). 단계(S80)에서 오류 플래그 레지스터(100)에 오류 플래그가 세트되어 있다고 판단되면 현재 캠셀의 어드레스를 하나 증가시킨다(S81).
단계(S81)에서 현재 캠셀의 어드레스를 하나 증가시킨 후에는 최종 캠셀 어드레스가 끝났는지를 판단한다(S82). 그리고 단계(S82)에서 최종 캠셀 어드레스가 끝나지 않았다고 판단되면 단계(S80)를 실행한다. 하지만 단계(S82)에서 최종캠셀 어드레스가 끝났다고 판단되면 종료를 한다.
그런데, 단계(S80)에서 오류 플래그 레지스터(100)에 오류 플래그가 세트되어 있지 않다고 판단되면 해당 어드레스의 캠셀을 프로그램 한다(S90)
단계(S90)에서 해당 어드레스의 캠셀을 프로그램 한 후에는 프로그램 된 해당 어드레스를 검증한다(S100). 그리고 검증한 어드레스에 오류가 있는지를 판단한다(S110).
만약 단계(S110)에서 검증한 어드레스에 오류가 없다고 판단되면 캠셀의 최종 어드레스가 종료했는지를 판단한다(S120). 단계(S120)에서 캠셀의 최종 어드레스가 종료했다고 판단되면 모든 과정을 마치고 종료한다. 하지만 단계(S120)에서 캠셀의 최종 어드레스가 끝나지 않았다고 판단되면 현재 캠셀의 어드레스를 증가시키고 단계(S50)를 수행한다.
한편, 단계(S110)에서 검증한 해당 어드레스에 오류가 있다고 판단되면 캠셀의 최종 어드레스가 종료했는지를 판단한다(S111). 단계(S111)에서 캠셀의 최종 어드레스가 종료했다고 판단되면 모든 과정을 마치고 종료를 한다. 하지만 단계(S111)에서 캠셀의 최종 어드레스가 끝나지 않았다고 판단되면 현재 캠셀의 어드레스를 증가시키고 단계(S90)를 수행한다.
본 발명에 따른 플래시 메모리의 복구 제어방법에 의하면, 플래시 메모리 내부에서 자동적으로 복구를 행함으로써 복구시간을 단축하고 생산수율을 높이고 테스트 비용을 절감할 수 있다.

Claims (4)

  1. 데이터를 입력받아 래치하는 데이터입력버퍼,
    어드레스카운터에서 출력되는 신호를 입력받아 디코딩하는 프리디코더,
    상기 프리디코더에서 출력되는 신호에 의해서 워드라인을 디코딩하는 워드라인디코더,
    상기 프리디코더의 출력에 의해서 상기 메인셀의 컬럼을 정하는 메인컬럼다중기,
    상기 프리디코더의 출력에 의해서 상기 복구셀의 컬럼을 정하는 복구컬럼다중기,
    상기 컬럼다중기와 상기 워드라인디코더에 의해 선택된 상기 복구셀을 센싱하는 컬럼복구센스앰프,
    상기 컬럼복구센스앰프에 의해 센싱된 데이터를 저장하는 오류플래그레지스터,
    상기 워드라인디코더와 상기 메인컬럼다중기에 의해 지정된 메인셀을 센싱하는 센스앰프그룹,
    상기 센스앰프그룹의 출력과 상기 데이터입력버터의 출력을 입력받아 데이터를 비교하여 오류를 판단하는 데이터비교부,
    상기 데이터비교부의 출력신호와 상기 오류플래그레지스터의 출력신호에 동기하여 클럭을 발생시키는 클럭발생기,
    상기 클럭발생기의 출력신호에 의해 캠블록의 어드레스를 카운트하는 캠블록어드레스카운터,
    어드레스카운터의 출력을 입력으로 받으며 출력하며 전술한 컬럼복구센스앰프로 접속되는 잉여캠셀그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 오류플래그레지스터는, 각각의 복구비트라인을 입력받는 다수의 레지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동복구기능을 가지는 츨래시 메모리.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터비교부는, 데이터버퍼와 컬럼복구센스앰프로부터 데이터를 각각 입력받아 비교하고 오류가 있는지를 판단하여 오류가 있을 경우 소정의 신호를 상기 클럭발생기로 출력하는 것을 특징으로 하는 자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 클럭발생기는, 오류플래그레지스터의 각 레지스터의 출력과 데이터비교부의출력신호를 입력받아 클럭을 발생시키는 것을 특징으로 하는 자동복구 기능을 가지는 플래시 메모리.
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