KR100634432B1 - 카피백 프로그램 동작 중에 에러를 검출하는 낸드 플래시메모리 장치 및 에러 검출 방법 - Google Patents

카피백 프로그램 동작 중에 에러를 검출하는 낸드 플래시메모리 장치 및 에러 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카피백 프로그램 동작 중에 에러를 검출하는 낸드 플래시 메모리 장치 및 에러 검출 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치는 데이터를 저장하는 셀 어레이, 상기 데이터를 카피백 리드하는 페이지 버퍼, 그리고 카피백 프로그램 동작과 병행하여 에러를 검출하는 에러 검출기를 포함한다. 여기에서, 상기 에러를 검출하는 동작은 카피백 프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에 종료된다. 본 발명에 의하면, 추가적인 지연 시간 없이도 카피백 동작 시에 발생되는 에러를 검출할 수 있다.

Description

카피백 프로그램 동작 중에 에러를 검출하는 낸드 플래시 메모리 장치 및 에러 검출 방법 {NAND FLASH MEMORY DEVICE AND ERROR DETECTION METHOD DETECTING ERROR DURING COPY_BACK PROGRAM OPERATION}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 낸드 플래시 메모리 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법을 보여주는 순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 낸드 플래시 메모리 장치 110 : 셀 어레이
120 : 페이지 버퍼 130 : 칼럼 선택 회로
140, 150 : 패러티 발생기 160 : 데이터 입력 버퍼
170 : 비교기 180 : 제어로직
181 : 상태 레지스터 190 : 클락 발생기
210 : 리던던시 셀 어레이 220 : 리던던시 페이지 버퍼
본 발명은 낸드 플래시 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카피백 프로그램 동작 중에 에러를 검출하는 낸드 플래시 메모리 장치 및 에러 검출 방법에 관한 것이다.
낸드 플래시 메모리 장치(NAND Flash Memory Device)는 데이터를 저장해 두고 필요할 때 꺼내어 읽어볼 수 있는 반도체 메모리 장치(Semiconductor Memory Device)로서, 전원이 끊어지더라도 저장된 데이터가 소멸되지 않는 불휘발성 메모리 장치(Nonvolatile Memory Device)이다.
낸드 플래시 메모리 장치는 스트링 구조(string structure)를 갖는 많은 수의 메모리 셀들(memory cells)로 이루어진다. 이러한 메모리 셀들의 집합을 셀 어레이(cell array)라고 부른다. 낸드 플래시 메모리 장치에서, 셀 어레이는 복수개의 블록들(Blocks)로 나누어지고, 각각의 블록은 다시 복수개의 페이지들(Pages)로 이루어진다. 각각의 페이지는 하나의 워드라인을 공유하는 복수개의 메모리 셀들로 구성된다.
낸드 플래시 메모리 장치는 페이지(page) 단위로 읽기(read) 및 쓰기(write) 동작을 수행하고, 블록(block) 단위로 소거(erase) 동작을 수행한다. 낸드 플래시 메모리 장치는 읽기(read), 쓰기(write), 소거(erase) 동작 이외에 카피백(copy_back) 동작을 지원한다. 카피백 동작은 제 1 페이지(또는 소스 페이지)에 저장된 데이터를 제 2 페이지(또는 목표 페이지)로 옮기는 동작이다. 일반적으로 카피백 동작은 카피백 리드 동작(copy_back read operation), 카피백 프로그램 동작(copy_back program operation), 그리고 카피백 프로그램 베리파이 동작(copy_back program verify operation)으로 이루어진다.
카피백 리드 동작은 소스 페이지에 저장된 데이터를 읽고 페이지 버퍼에 저장하는 동작이다. 카피백 프로그램 동작은 페이지 버퍼에 저장된 데이터를 외부로 읽어 내는 과정 없이 곧바로 목표 페이지에 다시 프로그램하는 동작이다. 카피백 프로그램 베리파이 동작은 데이터가 목표 페이지에 올바르게 프로그램되었는지를 확인하는 동작이다. 카피백 동작을 이용하면, 페이지 버퍼에 저장된 데이터를 외부로 독출하는 과정과 외부에서 페이지 버퍼로 데이터를 로딩하는 과정을 생략할 수 있으므로 낸드 플래시 메모리 장치의 속도를 빠르게 할 수 있다.
그러나 카피백 동작은 카피백 리드 동작 중에 1비트의 에러가 발생할 수 있고, 카피백 프로그램 동작 및 카피백 프로그램 베리파이 동작 중에 추가로 1비트의 에러가 더 발생할 수 있다. 따라서 카피백 동작을 완료한 후에 2비트의 에러가 발생할 가능성이 있다. 일반적인 낸드 플래시 메모리 장치에서 메모리 컨트롤러는 한 페이지에 대해서 1비트의 에러만을 정정할 수 있다. 따라서 카피백 동작에 의해 한 페이지에 2비트의 에러가 발생하는 경우에는 에러 정정이 불가능해진다.
따라서 카피백 동작에 의해 2비트의 에러가 발생되는 것을 방지하기 위한 한가지 방법은, 카피백 리드 동작에 의해 소스 페이지에서 페이지 버퍼로 센싱된 데이터에 에러가 발생했는지를 조사하는 것이다. 그러나 카피백 동작을 중지하고 에러가 발생했는지를 조사하는 것은 추가적인 지연 시간을 요하므로 고속 동작을 지향하는 낸드 플래시 메모리 장치의 경향에 부합되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 추가적인 지연시간 없이 카피백 동작 중에 발생된 에러를 검출할 수 있는 낸드 플래시 메모리 장치 및 에러 검출 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법은, a) 셀 어레이에 저장된 데이터를 읽는 단계; 및 b) 상기 읽은 데이터를 카피백 프로그램하는 동작과 병행하여, 상기 a) 단계에서 발생된 에러를 검출하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 에러 검출이 종료되는 시점은 늦어도 프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전인 것을 특징으로 한다.
이 실시예에 있어서, 상기 a) 단계 이전에, 상기 셀 어레이에 데이터를 입력하는 동안에 상기 데이터에 대한 제 1 패러티를 생성하는 단계를 더 포함한다. 그리고 상기 b) 단계에서 에러를 검출하는 단계는, b1) 페이지 버퍼에 저장된 데이터로부터 제 2 패러티를 생성하는 단계; b2) 상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하여 검출신호를 발생하는 단계; 및 b3) 상기 검출신호를 상태 레지스터에 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법의 다른 일면은, a) 셀 어레이에 데이터를 입력하는 단계; b) 상기 셀 어레이에 저장된 데이터를 읽고 페이지 버퍼에 저장하는 단계; c) 카피백 프로그램 동작과 병행하여, 상기 b) 단계에서 발생된 에러를 검출하는 단계; 및 d) 상기 에러 검출이 종료되었는지를 확인하고 프로그램 베리파이 동작을 수행하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서 카피백 프로그램을 수행하는 단계는,
고전압을 발생하고 비트라인을 셋업하는 단계; 선택된 워드라인에 상기 고전압을 인가하는 단계; 및 프로그램 리커버리를 하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 셀 어레이에 저장된 데이터에 대한 제 1 패러티를 생성하는 단계를 포함한다. 그리고 상기 c) 단계에서, 에러를 검출하는 단계는, c1) 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터로부터 제 2 패러티를 생성하는 단계; c2) 상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하여 검출신호를 발생하는 단계; 및 c3) 상기 검출신호를 상태 레지스터에 저장하는 단계를 포함한다. 여기에서, 상기 상태 레지스터에 저장된 검출신호는 입출력 라인을 통해 외부로 출력된다.
본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치는, 데이터를 저장하는 셀 어레이; 상기 데이터를 카피백 리드하는 페이지 버퍼; 및 카피백 프로그램 동작과 병행하여, 에러를 검출하는 에러 검출기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치는, 프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에, 에러 검출이 종료되도록 상기 에러 검출기를 제어하는 제어장치를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 셀 어레이는 상기 데이터에 대한 제 1 패러티를 저장한다. 상기 에러 검출기는, 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터를 입력받고 제 2 패러티를 생성하는 패러티 발생기; 및 상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하여 검 출신호를 발생하는 비교기를 포함한다. 그리고 제어 장치는 프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에, 상기 검출신호가 발생되도록 상기 패러티 발생기 및 상기 비교기를 제어한다. 여기에서, 상기 제어장치는 상기 검출신호를 저장하는 상태 레지스터를 포함한다. 상기 상태 레지스터에 저장된 검출신호는 입출력 라인을 통해 외부로 출력된다.
본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치의 다른 일면은, 데이터 및 상기 데이터에 대한 제 1 패러티를 저장하는 셀 어레이; 상기 데이터 및 상기 제 1 패러티를 카피백 리드하는 페이지 버퍼; 카피백 프로그램 동작 중에, 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터를 입력받고, 제 1 클락신호에 동기되어 제 2 패러티를 생성하는 제 1 패러티 발생기; 상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하고, 제 2 클락신호에 동기되어 검출신호를 발생하는 비교기; 및 프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에, 상기 검출신호가 발생되도록 상기 제 1 및 제 2 클락신호를 제어하는 제어장치를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 셀 어레이는, 메인 셀 어레이와 리던던시 셀 어레이를 포함하되; 상기 메인 셀 어레이는 상기 데이터를 저장하며; 상기 리던던시 셀 어레이는 상기 제 1 패러티를 저장한다. 그리고 상기 페이지 버퍼는, 메인 페이지 버퍼와 리던던시 페이지 버퍼를 포함하되; 상기 메인 페이지 버퍼는 상기 메인 셀 어레이에 저장된 데이터를 카피백 리드하며; 상기 리던던시 페이지 버퍼는 상기 리던던시 셀 어레이에 저장된 제 1 패러티를 카피백 리드한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제어장치는 상기 검출신호를 저장하는 상태 레지 스터를 포함한다. 상기 상태 레지스터에 저장된 검출신호는, 입출력 라인을 통해 외부에 출력된다.
이 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치는 상기 셀 어레이에 데이터를 입력하는 동안에 상기 제 1 패러티를 생성하는 제 2 패러티 발생기를 더 포함한다.
본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치 및 그것의 에러 검출 방법은, 카피백 프로그램 동작과 병행하여 에러 검출 동작을 수행하기 때문에 에러 검출 동작을 위한 별도의 추가 시간을 요하지 않는다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 낸드 플래시 메모리 장치를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 상기 낸드 플래시 메모리 장치(100)는 셀 어레이(110), 페이지 버퍼(120), 칼럼 선택 회로(130), 패러티 발생기(140, 150), 데이터 입력 버퍼(160), 비교기(170), 제어로직(180), 클락 발생기(190), 리던던시 셀 어레이(210), 그리고 리던던시 페이지 버퍼(220)를 포함한다.
상기 데이터 입력 버퍼(160)는 입출력 라인(IO)을 통해 데이터를 입력받는다. 상기 데이터는 보통 1바이트(byte) 단위 또는 1워드(word) 단위로 입력된다. 여기에서, 1 바이트는 8비트(bits)이고 1워드는 16비트(bits)이다. 상기 데이터 입력 버퍼(150)는 입력받은 데이터를 상기 칼럼 선택 회로(130)와 상기 제 1 패러티 발생기(150)에 공급한다.
상기 칼럼 선택 회로(130)는 칼럼 어드레스(ADDR) 및 어드레스 클락신호(ACLK)에 응답하여 상기 데이터 입력 버퍼(160)로부터 제공되는 데이터를 상기 페이지 버퍼(120)로 전달한다. 상기 칼럼 어드레스(ADDR)는 외부에서 인가되며, 상기 칼럼 선택 회로(130) 내부에 있는 칼럼 디코더(도시되지 않음)에 의해 디코딩된다. 디코딩된 어드레스 신호는 상기 칼럼 선택 회로(130) 내부에 있는 와이 게이트 회로(Y_Gate Circuit)(도시되지 않음)에 있는 트랜지스터를 턴-온 시킨다. 상기 어드레스 클락신호(ACLK)는 상기 칼럼 선택 회로(130) 내부에 있는 어드레스 카운터(도시되지 않음)를 동작시켜서 칼럼 어드레스를 순차적으로 증가시킨다. 이와 같은 동작에 의해 상기 데이터 입력 버퍼(160)에서 제공되는 데이터는 상기 칼럼 선택 회로(130)를 지나 상기 페이지 버퍼(120)에 입력된다. 상기 칼럼 선택 회로(130) 내부에 있는 칼럼 디코더, 와이 게이트 회로, 어드레스 카운터는 이 기술 분야의 당업자에게 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 제 1 패러티 발생기(150)는 상기 데이터 입력 버퍼(160)로부터 제공된 데이터를 입력받아서 에러 검출 코드(Error Detection Code; EDC)를 생성한다. 상기 제 1 패러티 발생기(150)에서 생성된 에러 검출 코드를 제 1 패러티(first parity)라고 정의한다. 상기 제 1 패러티 발생기(150)는 패러티 클락신호(PCLK)에 동기되어 입력된 1페이지의 데이터에 대해 1비트의 에러 정보를 갖는 제 1 패러티를 생성한다. 상기 제 1 패러티 발생기(150)는 생성된 제 1 패러티를 상기 리던던시 페이지 버퍼(220)에 공급한다.
상기 페이지 버퍼(120) 및 리던던시 페이지 버퍼(220)는 입력받은 데이터 및 제 1 패러티를 임시적으로 저장한다. 상기 데이터 및 제 1 패러티는 프로그램 동작에 의해 각각 상기 셀 어레이(110) 및 리던던시 셀 어레이(210)의 소스 페이지에 프로그램된다.
도 1에는 도시되어 있지 않지만, 상기 셀 어레이(110)는 복수개의 블록들(Blocks)로 나누어져 있고, 각 블록은 복수개의 페이지들(Pages)로 이루어지고, 각 페이지는 하나의 워드라인을 공유하는 복수개의 메모리 셀들(Memory Cells)로 이루어진다. 일반적으로, 각 블록은 16개, 32개, 또는 64개 등의 페이지들로 이루어지고, 각 페이지는 512 바이트(byte) 개 또는 2048 바이트(byte) 개의 메모리 셀들로 이루어진다.
상기 셀 어레이(110) 및 리던던시 셀 어레이(210)의 소스 페이지에 프로그램된 데이터는 카피백 리드 동작에 의해 다시 상기 페이지 버퍼(120) 및 리던던시 페이지 버퍼(220)에 저장된다. 이때, 상기 셀 어레이(110)의 소스 페이지에 프로그램된 데이터를 읽는 과정에서 1비트의 에러가 발생될 수 있다.
상기 페이지 버퍼(120) 및 리던던시 페이지 버퍼(220)에 저장된 데이터는 다시 카피백 프로그램 동작에 의해 상기 셀 어레이(110) 및 리던던시 셀 어레이(210)의 목표 페이지에 카피백 프로그램된다. 이때, 상기 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터가 목표 페이지에 카피백 프로그램되는 동안에, 상기 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터는 상기 칼럼 선택 회로(130)를 지나 제 2 패러티 발생기(140)에 입력된다.
상기 제 2 패러티 발생기(140)는 상기 제 1 패러티 발생기(150)와 동일한 동작에 의해 에러 검출 코드(EDC)를 생성한다. 상기 제 2 패러티 발생기(140)에서 생성된 에러 검출 코드를 제 2 패러티(second parity)라고 정의한다. 상기 제 2 패러티는 패러티 클락신호(PCLK)에 동기되어 생성되며, 생성된 제 2 패러티(Y)는 상기 비교기(170)에 제공된다.
상기 비교기(170)는 상기 제 2 패러티 발생기(140)에서 제공된 제 2 패러티(Y)와 상기 리던던시 페이지 버퍼(220)에서 제공된 제 1 패러티(X)를 비교하여 검출신호를 발생한다. 만약, 페일이 발생되지 않았으면 상기 제 1 패러티(X)와 상기 제 2 패러티(Y)는 같은 값을 가진다. 이때 상기 비교기(170)는 클락신호(FCLK)에 동기되어 패스신호(Pass)를 발생한다. 그러나 페일이 발생하여 상기 제 1 패러티(X)와 상기 제 2 패러티(Y)가 일치하지 않으면, 상기 비교기(170)는 클락신호(FCLK)에 동기되어 페일신호(Fail)를 발생한다. 상기 패스신호 또는 페일신호는 상기 제어로직(180)에 제공된다.
상기 제어로직(180)은 내부에 상태 레지스터(181)를 구비한다. 상기 상태 레지스터(181)는 상기 비교기(170)에서 제공된 패스신호 또는 페일신호를 저장한다. 상기 상태 레지스터(181)에 저장된 패스신호 또는 페일신호는 입출력 라인(IO)을 통해 외부로 출력된다. 한편, 상기 제어로직(180)은 상기 낸드 플래시 메모리 장치(100)의 제반 동작을 제어하며, 특히 에러 검출 동작(또는, EDC 스캔 동작)이 카피백 프로그램 동작과 병행해서 진행되도록 상기 클락 발생기(190)를 제어한다.
상기 클락 발생기(190)는 상기 제어로직(180)에 의해 제어되며, 상기 칼럼 선택 회로(130) 내에 있는 어드레스 카운터(도시되지 않음)를 동작시키기 위한 어드레스 클락신호(ACLK), 상기 제 1 및 제 2 패러티 발생기(140, 150)로부터 제 1 및 제 2 패러티를 생성시키기 위한 패러티 클락신호(PCLK), 그리고 상기 비교기(170)로부터 패스신호 또는 페일신호를 발생시키기 위한 클락신호(FCLK)를 발생한다.
상기 클락 발생기(190)는 카피백 프로그램 베리파이(copy_back program verify) 동작이 시작되기 전에 EDC 스캔 동작이 종료되도록 어드레스 클락신호(ACLK), 패러티 클락신호(PCLK), 그리고 클락신호(FCLK)를 제어한다. 상기 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터가 목표 페이지에 카피백 프로그램되면, 페이지 버퍼(120)의 데이터는 프로그램 베리파이(program verify) 동작에 의해 "0"에서 "1"로 바뀌기 때문이다.
본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치(100)는 데이터 입력시 제 1 패러티를 생성하고, 상기 제 1 패러티를 리던던시 셀 어레이(210)에 저장한다. 그리고 카피백 리드 동작 중에 발생된 에러를 검출하기 위해 제 2 패러티를 생성하고, 상기 제 1 패러티와 비교한다. 이러한 EDC 스캔 동작은 추가적인 지연 시간이 없도록 하기 위해 카피백 프로그램 동작과 병행하여 수행된다. 다만, EDC 스캔 동작은 카피백 프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에 종료된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법을 보여주는 순서도이다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법을 참조번호에 따라 순차적으로 설명한다.
우선, S110 단계에서는, 셀 어레이에 데이터를 입력하고 상기 데이터에 대한 제 1 패러티를 생성한다. 상기 제 1 패러티는 상기 셀 어레이(도 1 참조)(110)에 데이터를 입력하는 동안에 생성된다. 상기 데이터는 셀 어레이(110)의 소스 페이지에 저장되고, 상기 제 1 패러티는 리던던시 셀 어레이(도 1 참조)(210)의 소스 페이지에 저장된다.
S120 단계에서는, 상기 셀 어레이(110) 및 리던던시 셀 어레이(210)의 소스 페이지에 저장된 데이터 및 제 1 패러티를 읽고, 읽은 데이터 및 제 1 패러티를 페이지 버퍼(도 1 참조)(120) 및 리던던시 페이지 버퍼(도 1 참조)(220)에 저장한다. 이를 카피백 리드 동작(copy_back read operation)이라 한다. 카피백 리드 동작을 수행하는 도중에 1비트의 에러가 발생될 수 있다.
다음으로 상기 페이지 버퍼(120) 및 리던던시 페이지 버퍼(220)에 저장된 데이터 및 제 1 패러티를 상기 셀 어레이(110) 및 리던던시 셀 어레이(210)의 목표 페이지에 프로그램하는 동작이 수행된다. 이러한 동작을 카피백 프로그램 동작(copy_back program operation)이라 한다. 도 2에서 카피백 프로그램 동작은 S130 단계, S140 단계, 그리고 S150 단계를 포함한다.
S130 단계에서는, 카피백 프로그램 동작을 위한 준비 과정으로서 고전압을 발생하고 비트라인을 셋업한다. 여기에서, 고전압은 잘 알려진 바와 같이 낸드 플래시 메모리 장치 내에 있는 고전압 발생회로(또는, 차지펌프회로)에서 발생되며, 발생된 고전압은 워드라인에 공급된다. 비트라인을 셋업(set_up)한다는 것은 비트라인에 프로그램 전압(예를 들면, 0V)을 인가하는 것을 의미한다.
S140 단계에서는, 선택된 워드라인에 고전압(예를 들면, 15V~20V)을 인가하여 카피백 프로그램을 실행한다.
S150 단계에서는, 카피백 프로그램을 실행한 후에 다음 동작을 위해 워드라인 및 비트라인을 초기상태로 만든다. 이를 프로그램 리커버리 동작(program recovery operation)이라 한다.
도 2를 참조하면, 카피백 프로그램 동작 단계(S130, S140, S150)와 병행하여 EDC 스캔(Error Detection Code Scan) 동작이 수행된다. EDC 스캔 동작은 S210 단계, S220 단계, S230 단계를 포함한다.
S210 단계에서는, 상기 S120 단계에서 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터를 입력받고 제 2 패러티를 생성한다.
S220 단계에서는, 상기 S120 단계에서 리던던시 페이지 버퍼(220)에 저장된 제 1 패러티 및 상기 S210 단계에서 생성된 제 2 패러티를 비교한다. 상기 제 1 및 제 2 패러티가 일치하면 패스신호(Pass)가 발생되고, 일치하지 않으면 페일신호(Fail)가 발생된다. 여기에서 패스신호가 발생된 것은 카피백 리드 동작 중에 에러가 발생되지 않은 것을 의미하며, 페일신호가 발생된 것은 카피백 리드 동작 중에 에러가 발생된 것을 의미한다.
S230 단계에서는, 상기 S220 단계에서 발생된 패스신호 또는 페일신호를 상태 레지스터(도 1 참조)(181)에 저장하고, EDC 스캔 동작을 종료한다. 상기 상태 레지스터(181)에 저장된 데이터는 입출력 라인을 통해 외부로 출력된다.
다시 도 2를 참조하면, EDC 스캔 동작은 프로그램 리커버리 단계(S150) 전에 종료될 수도 있고, 그 후에 종료될 수도 있다. 그러나 EDC 스캔 동작이 종료되었는지를 확인하는 시점은 프로그램 리커버리 단계(S150)가 종료되고, 프로그램 베리파이 단계(S160)가 수행되기 전이다.
S160 단계에서는, 프로그램 리커버리 단계(S150)가 끝난 후에 EDC 스캔 동작(S200)이 종료되었는가를 확인한다. 만약, EDC 스캔 동작이 종료되었으면 다음 단계(S170)가 진행되지만, EDC 스캔 동작이 종료되지 않았으면 EDC 스캔 동작이 종료될 때까지 확인 동작을 반복 수행한다.
S170 단계에서는, 카피백 프로그램이 되었는지 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터를 스캔닝(scanning)한다. 이러한 스캔닝 동작을 프로그램 베리파이 동작(program verify operation)이라 한다. 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터가 목표 페이지에 프로그램 되었으면 페이지 버퍼(120)의 데이터는 "0"에서 "1"로 바뀌게 된다. 프로그램 베리파이 동작은 페이지 버퍼(120)에 데이터 "0"이 존재하는지를 확인한다.
S180 단계에서는, 프로그램이 올바르게 되었는가를 확인한다. 즉, 상기 S170 단계에서 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터가 모두 "1"로 바뀌었는지를 확인한다. 만약, 페이지 버퍼(120)의 데이터가 모두 "1"이면, 카피백 동작을 종료한다. 그러나 페이지 버퍼(120)의 데이터에 "0"이 존재하면 다음 단계(S190)를 수행한다.
S190 단계에서는, 카피백 프로그램을 다시 실행하기 위한 준비단계로서, 워드라인 및 비트라인을 셋업한다. 즉, 워드라인에 상기 S130 단계에서 발생한 고전압보다 약간 높은 전압을 인가하고, 비트라인에 프로그램 전압(예를 들면, 0V)을 인가한다. 그리고, 상기 S140 단계 내지 S180 단계를 반복 수행한다.
본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법은 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터가 바뀌는 프로그램 베리파이 동작(S170)이 수행되기 전에 EDC 스캔 동작(S200)을 종료한다. 왜냐하면, 페이지 버퍼(120)에 저장된 데이터가 바뀌면 EDC 스캔 동작(S200)시 생성되는 제 2 패러티가 바뀌어 EDC 스캔이 무의미해지기 때문이다. 본 발명에 따른 에러 검출 방법에 의하면, 카피백 프로그램 동작(S130, S140, S150)과 병행하여 EDC 스캔 동작(S200)을 수행하기 때문에 추가적인 지연시간 없이도 카피백 리드 동작(S120) 중에 발생되는 에러를 검출할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 낸드 플래시 메모리 장치 및 에러 검출 방법에 의하면, 카피백 프로그램 도중에 EDC 스캔을 병행하기 때문에 추가적인 지연 시간 없이도 카피백 리드 동작 중에 발생되는 에러를 검출할 수 있다.

Claims (26)

  1. 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법에 있어서:
    a) 셀 어레이에 저장된 데이터를 읽고, 읽은 데이터를 페이지 버퍼에 저장하는 단계; 및
    b) 상기 읽은 데이터를 카피백 프로그램하는 동작과 병행하여, 상기 a) 단계에서 발생된 에러를 검출하는 단계를 포함하되,
    에러 검출이 종료되는 시점은 늦어도 프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전인 것을 특징으로 하는 에러 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 a) 단계 이전에, 상기 셀 어레이에 데이터를 입력하는 동안에 상기 데이터에 대한 제 1 패러티를 생성하는 단계를 더 포함하는 에러 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 에러를 검출하는 단계는,
    b1) 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터로부터 제 2 패러티를 생성하는 단계; 및
    b2) 상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하여 검출신호를 발생하는 단계를 포함하는 에러 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    b3) 상기 검출신호를 상태 레지스터에 저장하는 단계를 더 포함하는 에러 검출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상태 레지스터에 저장된 검출신호는, 입출력 라인을 통해 외부로 출력되는 것을 특징으로 하는 에러 검출 방법.
  8. 낸드 플래시 메모리 장치의 에러 검출 방법에 있어서:
    a) 셀 어레이에 데이터를 입력하는 단계;
    b) 상기 셀 어레이에 저장된 데이터를 읽고 페이지 버퍼에 저장하는 단계;
    c) 카피백 프로그램 동작과 병행하여, 상기 b) 단계에서 발생된 에러를 검출하는 단계; 및
    d) 상기 에러 검출이 종료되는지를 확인하고 프로그램 베리파이 동작을 수행 하는 단계를 포함하는 에러 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 카피백 프로그램을 수행하는 단계는,
    고전압을 발생하고 비트라인을 셋업하는 단계;
    선택된 워드라인에 상기 고전압을 인가하는 단계; 및
    프로그램 리커버리를 하는 단계를 포함하는 에러 검출 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 단계에서, 상기 셀 어레이에 저장된 데이터에 대한 제 1 패러티를 생성하는 단계를 포함하는 에러 검출 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 에러를 검출하는 단계는,
    c1) 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터로부터 제 2 패러티를 생성하는 단계; 및
    c2) 상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하여 검출신호를 발생하는 단계를 포함하는 에러 검출 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    c3) 상기 검출신호를 상태 레지스터에 저장하는 단계를 더 포함하는 에러 검출 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 상태 레지스터에 저장된 검출신호는, 입출력 라인을 통해 외부로 출력되는 것을 특징으로 하는 에러 검출 방법.
  14. 데이터를 저장하는 셀 어레이;
    상기 데이터를 카피백 리드하는 페이지 버퍼; 및
    카피백 프로그램 동작과 병행하여, 에러를 검출하는 에러 검출기를 포함하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에, 에러 검출이 종료되도록 상기 에러 검출기를 제어하는 제어장치를 더 포함하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 셀 어레이는, 상기 데이터에 대한 제 1 패러티를 저장하는 것을 특징으로 하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 에러 검출기는, 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터를 입력받고 제 2 패러티를 생성하는 패러티 발생기; 및
    상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하여 검출신호를 발생하는 비교기를 포함하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에, 상기 검출신호가 발생되도록 상기 패러티 발생기 및 상기 비교기를 제어하는 제어장치를 더 포함하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 검출신호를 저장하는 상태 레지스터를 포함하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 상태 레지스터에 저장된 검출신호는, 입출력 라인을 통해 외부로 출력되는 것을 특징으로 하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  21. 데이터를 저장하는 메인 셀 어레이;
    상기 데이터에 대한 제 1 패러티를 저장하는 리던던시 셀 어레이;
    상기 데이터 및 상기 제 1 패러티를 카피백 리드하는 페이지 버퍼;
    카피백 프로그램 동작 중에, 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터를 입력받고, 제 1 클락신호에 동기되어 제 2 패러티를 생성하는 제 1 패러티 발생기;
    상기 제 1 및 제 2 패러티를 비교하고, 제 2 클락신호에 동기되어 검출신호를 발생하는 비교기; 및
    프로그램 베리파이 동작이 수행되기 전에, 상기 검출신호가 발생되도록 상기 제 1 및 제 2 클락신호를 제어하는 제어장치를 포함하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  22. 삭제
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 페이지 버퍼는, 메인 페이지 버퍼와 리던던시 페이지 버퍼를 포함하되;
    상기 메인 페이지 버퍼는 상기 메인 셀 어레이에 저장된 데이터를 카피백 리드하며;
    상기 리던던시 페이지 버퍼는 상기 리던던시 셀 어레이에 저장된 제 1 패러티를 카피백 리드하는 것을 특징으로 하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 검출신호를 저장하는 상태 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 상태 레지스터에 저장된 검출신호는, 입출력 라인을 통해 외부에 출력되는 것을 특징으로 하는 낸드 플래시 메모리 장치.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 메인 셀 어레이에 데이터를 입력하는 동안에 상기 제 1 패러티를 생성하는 제 2 패러티 발생기를 더 포함하는 낸드 플래시 메모리 장치.
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