KR100911252B1 - Apparatus and method for testing a memory device - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 메모리 테스트장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 판독 테스트와 동시에 섹터 및 블록의 불량 여부를 판정하는 낸드 플래시 메모리의 테스트장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 플래시 메모리는 소거(Erase) 및 기록(Write)이 가능한 반도체 메모리로 판독, 기록, 소거 모드의 동작이 모드제어명령에 의해 전체 셀 영역 또는 특정 크기 단위로 이루어진다. 기록된 데이터 즉, 프로그래밍 되어진 데이터는 전원 공급의 유무에 관계없이 유지된다.In general, a flash memory is a semiconductor memory capable of erasing and writing. The read, write, and erase modes are performed in a whole cell area or a specific size unit by a mode control command. Recorded data, ie programmed data, is retained with or without power supply.
플래시 메모리는 크게 낸드(NAND) 플래시 메모리와 노아(NOR) 플래시 메모리로 나눌 수 있다.Flash memory can be broadly divided into NAND flash memory and NOR flash memory.
엠피3(MP3) 플레이어 또는 디지털 카메라와 같은 고용량의 데이터 저장이 필요한 제품에는 낸드 플래시 메모리가 사용되고, 휴대폰 또는 셋탑박스와 같은 저용 량의 데이터 저장이 필요한 제품에는 노아 플래시 메모리가 사용된다.NAND flash memory is used for products that require high-capacity data storage, such as MP3 players or digital cameras, and Noah flash memory is used for products that require low-capacity data storage, such as mobile phones or set-top boxes.
도 1은 일반적인 낸드 플래시 메모리의 구성도의 한 예이다.1 is an example of configuration diagram of a general NAND flash memory.
이 낸드 플래시 메모리는 외부로부터 제공되는 데이터를 일시 저장하기 위한 캐시 레지스터(11) 및 데이터 레지스터(12)와, 하나 이상의 메모리 셀을 포함하며 데이터 레지스터(12)로부터 데이터를 제공받아 저장하기 위한 메모리 셀 어레이(13)와, 캐시 레지스터(11) 및 데이터 레지스터(12)의 데이터 저장 및 출력 등을 제어하기 위한 제어블록(미도시)을 구비한다.The NAND flash memory includes a
도 1의 메모리 셀 어레이(13)는 저장용량이 4,224Mbit의 한 예이며, 이 메모리 셀 어레이는 계층적인 내부 아키텍처를 갖는다.The
메모리 셀 어레이는 4,096개의 블록으로 이루어지며, 각 블록은 64개의 페이지('라인'으로도 불리운다)로 이루어진다. 한 페이지는 주로 2112 바이트(2,048 바이트 + 64 바이트)의 길이로 이루어진다.The memory cell array consists of 4,096 blocks, each of which consists of 64 pages (also called 'lines'). One page is mainly 2112 bytes (2,048 bytes + 64 bytes) long.
각 페이지들은 도 2에 도시된 바와 같이 512 바이트의 논리적 섹터들로 4등분된다. 64 바이트를 4등분한 16 바이트의 추가 바이트가 각 512 바이트의 섹터와 결합된다. 이 추가 16 바이트가 에러정정코드(ECC)로 사용된다.Each page is divided into four quarters of logical sectors of 512 bytes, as shown in FIG. An additional byte of 16 bytes divided by 64 bytes is combined with each 512 byte sector. This additional 16 bytes are used as an error correction code (ECC).
도 1은 낸드 플래시 메모리의 저장용량이 4,224Mbit인 경우의 한 예시일 뿐이다. 하나의 메모리 셀 어레이를 구성하는 블록의 개수와, 각 블록을 구성하는 페이지의 개수와, 한 페이지의 길이와, 한 페이지를 구분하는 섹터들의 크기는 낸드 플래시 메모리의 저장용량 및 회로설계에 의해 달라질 수 있다.1 is only one example of the storage capacity of the NAND flash memory is 4,224 Mbit. The number of blocks constituting one memory cell array, the number of pages constituting each block, the length of one page, and the size of sectors that divide one page vary depending on the NAND flash memory storage capacity and circuit design. Can be.
낸드 플래시 메모리는 고용량의 특성상 전체 저장영역 단위로 사용되지 않 고, 블록 또는 페이지 단위로 사용된다. 따라서, 대부분의 낸드 플래시 메모리의 테스트들은 블록을 중심으로 수행되도록 지향된다.NAND flash memory is not used as a whole storage unit because of its high capacity, but is used as a block or page unit. Thus, most tests of NAND flash memory are directed to be performed around blocks.
낸드 플래시 메모리는 그들의 내부 아키텍처와 사용의 표준모드를 효율적으로 평가하기 위한 테스트 과정이 필요하다. 통상적으로 각 페이지별로 테스트가 수행되며, 그 테스트 결과에 따라 해당 페이지 또는 블록의 패스(pass)/페일(fail)이 결정된다.NAND flash memories require testing to efficiently evaluate their internal architecture and standard mode of use. Typically, a test is performed for each page, and a pass / fail of the corresponding page or block is determined according to the test result.
종래의 낸드 플래시 메모리의 테스트 기술을 설명한다.A test technique of a conventional NAND flash memory will be described.
종래의 낸드 플래시 메모리는 기 정해진 테스트 패턴을 기록(write) 후 판독(read)하는데, 그 판독 결과와 테스트 패턴을 비트 단위로 비교하여 두 비트값이 동일하면 해당 비트를 패스(pass)로 판정하고 두 비트값이 동일하지 않으면 페일(fail)로 판정한다. 이 명세서에서는 이러한 과정을 판독 테스트라 명명한다.A conventional NAND flash memory writes and reads a predetermined test pattern. The read result is compared with the test pattern bit by bit, and if the two bit values are the same, the corresponding bit is determined as a pass. If the two bit values are not the same, a failure is determined. In this specification, this process is called a read test.
이러한 판독 테스트 결과로서 페이지의 섹터별로 패스/페일이 결정된다. 각 섹터별로 에러정정코드(ECC)가 사용될 수 있기 때문에 섹터에 페일(fail)이 발생하더라도 페일 비트수가 허용가능 비트수 이내이면 해당 섹터는 패스로 인정된다. 이 허용가능 비트수는 반도체 제작자와 그 제작자의 고객들에 의해 결정되나, 에러정정코드(ECC)에 의해 정정될 수 있는 개수를 초과해서는 안된다. 한 섹터에서의 페일 비트수가 허용가능 비트수를 초과하면 그 섹터를 포함하는 블럭은 불량(bad)으로 판정된다. 또한, 불량 블록의 개수가 허용가능 블록수를 초과하면, 테스트 중인 낸드 플래시 메모리는 불량으로 처리된다.As a result of this read test, a pass / fail is determined for each sector of the page. Since the error correction code (ECC) can be used for each sector, even if a sector fails, the sector is recognized as a pass if the number of fail bits is within the allowable number of bits. This allowable number of bits is determined by the semiconductor manufacturer and its customers, but should not exceed the number that can be corrected by the error correction code (ECC). If the number of fail bits in one sector exceeds the allowable number of bits, the block containing that sector is determined to be bad. In addition, if the number of bad blocks exceeds the allowable number of blocks, the NAND flash memory under test is treated as bad.
종래에는 섹터별 패스/페일을 판정하기 위하여 에러 캐치램(error catch RAM)을 이용한다. 즉, 모든 메모리 셀 어레이에 대해 판독 테스트를 수행하여, 임의의 비트에 페일이 발생하면 그 페일 정보를 에러 캐치램에 기록한다. 그리고 모든 메모리 셀 어레이에 대한 판독 테스트의 후처리로서, 에러 캐치램에 기록된 페일 정보를 다시 판독하여 섹터 및 블록의 페일 여부를 판정하고, 해당 낸드 플래시 메모리의 페일 여부를 판정한다.Conventionally, an error catch RAM is used to determine sector-by-sector pass / fail. That is, a read test is performed on all the memory cell arrays, and if a fail occurs in any bit, the fail information is written to the error catchram. As a post-process of the read test for all the memory cell arrays, the fail information recorded in the error catch ram is read again to determine whether sectors and blocks are to be failed, and whether or not the corresponding NAND flash memory is failed.
메모리 셀 어레이의 각 어드레스별로 판독 테스트 결과를 에러 캐치램에 정확하게 기록하려면, 메모리 셀 어레이의 크기와 에러 캐치램의 크기가 동일해야 한다. 그러나, 에러 캐치램의 크기와 후처리시간이 직접적으로 거의 비례하기 때문에 에러 캐치램의 크기가 크면 후처리시간이 너무 많이 소요된다.In order to accurately write the read test result to the error catch ram for each address of the memory cell array, the size of the memory cell array and the error catch ram must be the same. However, since the size of the error catch ram is directly proportional to the size of the error catch ram, the post processing time is too much.
그래서 대부분의 낸드 플래시 메모리 테스트 장비 제조자들은 압축기술을 이용하여 에러 캐치램의 크기를 줄인다. 즉, 에러 캐치램의 각 셀들에는 메모리 셀 어레이의 하나의 블록의 다른 페이지, 다른 섹터 또는 둘 다로부터 위치적으로 동등한 셀들의 판독 테스트 결과가 함께 기록된다. 예컨대, 임의의 한 블록의 첫 번째 페이지를 구성하는 각 셀들에 대한 판독 테스트 결과가 에러 캐치램에 기록되고, 동일 블록의 두 번째 페이지를 구성하는 각 셀들에 대한 판독 테스트 결과도 동일한 에러 캐치램에 기록된다.So most NAND flash memory test equipment manufacturers use compression technology to reduce the size of the error catchram. That is, in each cell of the error catchram, read test results of cells that are positionally equivalent from different pages, different sectors, or both of one block of the memory cell array are written together. For example, the read test result for each cell constituting the first page of any one block is written to the error catchram, and the read test result for each cell constituting the second page of the same block is also written to the same error catchram. Is recorded.
따라서, 에러 캐치램 내에 있는 각 셀들은 낸드 플래시 메모리의 한 블록의 다른 페이지 또는 다른 섹터에 분포된 여러 셀들의 판독 테스트 결과를 동시에 표시한다. 그리고, 후처리과정에서 이 에러 캐치램에 기록된 판독 테스트 결과를 이용하여 해당 블록의 불량 여부를 판정한다.Thus, each cell in the error catchramm simultaneously displays the read test results of several cells distributed in different pages or different sectors of one block of NAND flash memory. In the post-processing process, the result of the read test recorded in the error catch ram is used to determine whether the corresponding block is defective.
이러한 압축에 따르면 하나의 에러 캐치램에 다수의 페이지 또는 다수의 섹터의 판독 테스트 결과가 동시에 기록되기 때문에, 하나의 블록에 해당하는 판독 테스트 결과를 후처리하는데 소요되는 시간이 줄어들어 테스트 속도가 향상되는 잇점이 있다. According to this compression, since the read test results of multiple pages or sectors are simultaneously written to one error catch ram, the time required for post-processing the read test results corresponding to one block is reduced, thereby improving test speed. There is an advantage.
한편, 일반적으로 판독 테스트 결과, 개별적인 섹터들의 페일 비트수가 허용가능 비트수 이내인 경우에는 해당 섹터는 패스(pass)로 판정된다. 그러나, 압축에 의해 다수의 섹터들의 페일 비트가 하나의 에러 캐치램에 기록되면, 에러 캐치램에 기록된 페일 비트수가 허용가능 비트수를 초과할 수 있으며, 이럴 경우에는 해당 블록이 페일로 판정될 위험이 있다. 부연 설명하면, 다수의 섹터들에 흩어져서 존재하던 페일 비트들이 하나의 에러 캐치램에 압축되어 기록됨으로써, 해당 블록이 페일로 판정되는 것이다.On the other hand, in general, when a read test shows that the number of fail bits of individual sectors is within the allowable number of bits, the corresponding sector is determined as a pass. However, if the fail bits of multiple sectors are written to one error catchram by compression, the number of fail bits written to the error catchram may exceed the allowable number of bits, in which case the block is determined to fail. There is a danger. In other words, fail bits, which are scattered in a plurality of sectors, are compressed and recorded in one error catch ram, so that the corresponding block is determined as a fail.
따라서, 판독 테스트 결과를 압축하면 개별적인 섹터들에 에러 정정이 가능한 개수의 페일이 발생하더라도 해당 섹터를 포함한 블록이 불량으로 판정될 수 있으며, 나아가 테스트 대상인 낸드 플래시 메모리가 불필요하게 불량으로 판정되는 원인이 될 수 있는 문제점이 있다.Therefore, if the read test result is compressed, even if the number of fail-correctable errors occurs in the individual sectors, the block including the sector may be determined as bad, and the reason why the NAND flash memory under test is unnecessarily determined as bad is caused. There is a problem that can be.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 판독 테스트 결과를 기록한 에러 캐치램을 판독하고 해석하는 후처리과정 없이 블록의 페일 여부를 판정할 수 있는 테스트장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a test apparatus and method for determining whether a block is failing without post-processing for reading and interpreting an error catchram that records a read test result. It is to.
또한, 이 발명의 다른 목적은, 패스로 판정되어야 함에도 불구하고 불필요하게 페일로 판정되는 블록이 없는 테스트장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a test apparatus and method without a block that is unnecessarily determined to fail even though it is determined to be a pass.
상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 메모리 테스트장치는, 테스트 패턴이 기록된 메모리로부터 데이터를 읽는 캡쳐로직부와; 상기 캡쳐로직부에서 읽은 데이터와 상기 테스트 패턴을 상호 대응되는 위치의 비트 단위로 비교하는 비교로직부와; 상기 비교로직부의 비교결과로부터 테스트단위별로 페일 비트수를 누적 연산하여 상기 테스트단위들이 포함된 블록의 불량 여부를 판정하는 페일로직부를 구비한 것을 특징으로 한다.A memory test apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises: a capture logic section for reading data from a memory in which a test pattern is recorded; A comparison logic unit for comparing the data read from the capture logic unit and the test pattern in units of bits of corresponding positions; And a fail logic unit configured to accumulate the number of fail bits for each test unit from the comparison result of the comparison logic unit to determine whether a block including the test units is defective.
또한, 이 발명에 따른 메모리 테스트방법은, 테스트 패턴이 기록된 메모리로부터 데이터를 읽는 캡쳐단계와; 상기 캡쳐단계에서 읽은 데이터와 상기 테스트 패턴을 상호 대응되는 위치의 비트 단위로 비교하는 비교단계와; 상기 비교단계의 비교결과로부터 테스트단위별로 페일 비트수를 누적 연산하여 상기 테스트단위들이 포함된 블록의 불량 여부를 판정하는 페일판정단계를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the memory test method according to the present invention includes a capture step of reading data from a memory in which a test pattern is recorded; A comparison step of comparing the data read in the capturing step and the test pattern in bit units of mutually corresponding positions; And a fail determination step of determining whether a block including the test units is defective by accumulating the number of fail bits for each test unit from the comparison result of the comparing step.
이 발명에 따르면, 판독 테스트와 동시에 판독 테스트 결과에 따라 각 섹터의 패스/페일이 판정되고, 그 섹터들의 패스/페일 여부에 따라 해당 블록의 불량 여부가 결정되기 때문에, 판독 테스트 후 별도의 후처리공정이 필요없어 테스트 시간이 단축되는 효과가 있다.According to the present invention, since the pass / fail of each sector is determined according to the read test at the same time as the read test, and whether or not the corresponding block is defective according to whether the sectors pass / fail, the post-process after the read test is performed separately. There is no need for the process, which shortens the test time.
또한, 각 섹터의 판독 테스트 결과만을 이용하여 해당 섹터의 페일 여부를 판정하기 때문에 불필요하게 페일로 판정되는 섹터나 블록이 존재하지 않아 테스트 결과의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.In addition, since it is determined whether the corresponding sector is failed using only the read test result of each sector, there is no effect of a sector or block that is unnecessarily determined to fail, thereby improving the reliability of the test result.
또한, 한 섹터가 페일로 판정되면 그 섹터가 속한 블록이 불량 블록으로 판정되기 때문에 해당 블록의 나머지 섹터들에 대한 판독 테스트를 생략할 수 있고, 불량 블록의 개수가 허용가능 블록수를 초과하면 테스트 중인 낸드 플래시 메모리가 불량으로 조기에 판정되어 나머지 블록들에 대한 판독 테스트를 생략할 수 있기 때문에 테스트 시간이 더욱 단축되는 효과가 있다.In addition, if one sector is determined to be a failure, since the block to which the sector belongs is determined to be a bad block, a read test of the remaining sectors of the block can be omitted. The test time is further shortened because the NAND flash memory being used is determined early as bad and the read test for the remaining blocks can be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 이 발명의 한 실시예에 따른 낸드 플래시 메모리 테스트장치 및 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a NAND flash memory test apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 낸드 플래시 메모리 테스트장치를 도시한 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a NAND flash memory test apparatus according to an embodiment of the present invention.
이 발명의 낸드 플래시 메모리 테스트장치는 테스트하고자 하는 낸드 플래시 메모리(미도시)인 디유티(DUT ; device under test)(31)와, 이 디유티(31)에 기록된 데이터를 읽는 캡쳐로직부(32)와, 낸드 플래시 메모리에 기록된 테스트 패턴을 생성하는 패턴생성부(33)와, 패턴생성부(33)에서 출력된 테스트 패턴과 캡쳐로직부(32)에서 읽은 데이터를 대응되는 위치의 비트 단위로 비교하고 비교되는 두 비트의 동일 여부에 따라 페일어드레스(Fail_addr)와 페일비트수(Fail_Num) 정보를 출력하는 비교로직부(34)와, 비교로직부(34)로부터 입력된 페일어드레스(Fail_addr)와 페일비트수(Fail_Num) 정보를 이용하여 섹터별 페일 여부를 판정하고 불량 블록을 판정하는 페일로직부(35)와, 페일로직부(35)에서 출력되는 불량 블록에 대한 정보를 처리하는 불량블록처리부(36)를 구비한다.The NAND flash memory test apparatus of the present invention includes a device under test (DUT) 31, which is a NAND flash memory (not shown) to be tested, and a capture logic unit for reading data recorded in the DUT31 ( 32), a
캡쳐로직부(32)는 낸드 플래시 메모리에 기록된 데이터를 8 비트(1 바이트) 또는 16 비트(2 바이트)씩 캡쳐한다. 캡쳐로직부(32)에서 캡쳐되는 데이터의 폭은 변경가능하다. 캡쳐로직부(32)가 유효 데이터를 캡쳐하면, 도시되지 않은 바이트카운터는 유효 바이트 개수를 누적 연산하고, 테스트 중인 페이지의 마지막 바이트가 캡쳐되면 최후바이트신호(Last_Byte)를 인에이블한다.The
비교로직부는 캡쳐로직부(32)에서 캡쳐된 데이터와 패턴생성부(33)에서 생성된 테스트 패턴을 비교한다. 비교로직부(34)는 비교되는 두 비트(캡쳐로직부(32)에서 캡쳐된 데이터와 테스트 패턴)가 동일하지 않으면 페일(fail)로 판정하고, 페일(fail)이 발생한 데이터의 어드레스(이하, 페일어드레스(Fail_addr)라 함)와, 페일어드레스에서 페일된 비트의 개수(이하, 페일비트수(Fail_Num)라 함)를 출력한 다. 비교로직부(34)에는 비교마스크가 선택적으로 제공될 수 있는데, 이때 비교로직부(34)는 캡쳐된 데이터 중 비교마스크에 해당하는 비트 위치를 비교대상에서 제외시킨다.The comparison logic unit compares the data captured by the
도 4a와 도 4b는 이 발명의 한 실시예에 따른 페일로직부(35)를 도시한 구성도이다.4A and 4B are diagrams illustrating a
페일로직부(35)는 페일어드레스(Fail_addr)와 페일비트수(Fail_Num)를 이용하여 테스트블록의 섹터별 페일 여부를 판정하는 다수의 섹터페일판정부(41, 42)(도 4a에 도시됨)와, 다수의 섹터페일판정부(41, 42)의 테스트블록의 섹터별 페일 여부 정보를 이용하여 불량 블록을 판정하는 불량블록판정부(43)(도 4b에 도시됨)로 이루어진다. 다수의 페이지를 누적하여 테스트할 경우, 섹터페일판정부는 각 페이지들의 대응되는 섹터들을 누적한 누적 섹터에 대해 페일 여부를 판정한다.The
각 섹터페일판정부(41)는 페일어드레스(Fail_addr)가 해당 섹터페일판정부(41)에서 판정하고자 하는 판정대상섹터의 어드레스 범위에 속한 어드레스인지를 판단하는 섹터범위규정부(41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f, 41g, 41h)와, 페일어드레스(Fail_addr)가 판정대상섹터의 어드레스 범위에 속한 어드레스이면 페일비트수(Fail_Num)를 누적 연산하는 페일카운터(41i)와, 페일카운터(41i)의 누적값과 에러한정개수(Err_Limit_N)를 비교하여 판정대상섹터의 페일신호(Fail_0)를 인에이블하는 페일비교기(411j)를 구비한다. 여기서, 에러한정개수(Err_Limit_N)는 에러정정코드(ECC)에 의해 에러 정정이 가능한 허용가능 비트수를 의미한다.Each sector fail
하나의 페이지는 도 2a에 도시된 바와 같이 4등분된 섹터와 4등분된 추가바 이트로 이루어지며, 하나의 섹터가 하나의 추가바이트(에러정정코드)와 결합된다. 여기서, 결합된 하나의 섹터와 하나의 추가바이트가 하나의 판정대상섹터를 구성한다. 즉, 하나의 판정대상섹터에서 판정해야 할 데이터의 범위가 2군데로 나누어진다.One page is composed of four quarter sectors and four additional bytes as shown in Fig. 2A, and one sector is combined with one additional byte (error correcting code). Here, one combined sector and one additional byte constitute one determination target sector. That is, the range of data to be judged in one determination target sector is divided into two places.
도 4a에서, 판정대상섹터를 구성하는 섹터의 상위 주소를 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0), 동일 섹터의 하위 주소를 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)라고 하고, 동일 판정대상섹터를 구성하는 추가바이트의 상위 주소를 추가상위주소(Hi_Lim_N_1) 동일 추가바이트의 하위 주소를 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)라고 한다.In FIG. 4A, the upper address of the sector constituting the determination target sector is referred to as the sector upper address (Hi_Lim_N_0), and the lower address of the same sector is referred to as the sector lower address (Lo_Lim_N_0), and the upper address of the additional bytes constituting the same determination subject sector is referred to. Additional Higher Address (Hi_Lim_N_1) The lower address of the same additional byte is called an additional lower address (Lo_Lim_N_1).
섹터범위규정부는 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0)와 페일어드레스(Fail_addr)를 비교하여 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0)가 페일어드레스(Fail_addr)보다 크거나 같으면 인에이블되는 제1비교기(41a)와, 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)와 페일어드레스(Fail_addr)를 비교하여 페일어드레스(Fail_addr)가 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)보다 크거나 같으면 인에이블되는 제2비교기(41b)와, 제1비교기(41a)의 출력값과 제2비교기(41b)의 출력값을 논리곱 연산하여 페일어드레스(Fail_addr)가 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)와 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0) 사이이면 인에이블되는 제1논리곱연산기(41c)와, 추가상위주소(Hi_Lim_N_1)와 페일어드레스(Fail_addr)를 비교하여 추가상위주소(Hi_Lim_N_1)가 페일어드레스(Fail_addr)보다 크거나 같으면 인에이블되는 제3비교기(41d)와, 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)와 페일어드레스(Fail_addr)를 비교하여 페일어드레스(Fail_addr)가 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)보다 크거나 같으면 인에이블되는 제4비교기(41e)와, 제3비교기(41d)의 출력값과 제4비교기(41e)의 출력값 을 논리곱 연산하여 페일어드레스(Fail_addr)가 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)와 추가상위주소(Hi_Lim_N_1) 사이이면 인에이블되는 제2논리곱연산기(41f)와, 제1논리곱연산기(41c)와 제2논리곱연산기(41f)의 출력값을 논리합 연산하여 페일카운터(41i)의 인에이블단자(EN)에 공급하여 제1논리곱연산기(41c)와 제2논리곱연산기(41f) 중 하나가 인에이블신호를 출력할 때 인에이블되는 논리합연산기(41g)를 구비한다.The sector range regulation compares the sector upper address Hi_Lim_N_0 and the fail address Add_Failer, and if the sector upper address Hi_Lim_N_0 is greater than or equal to the fail address Adder, the
또한 섹터범위규정부는 논리합연산기(41g)의 출력과 외부 인에이블신호(Enable)를 논리곱 연산하여 페일카운터(41i)의 인에이블단자(EN)에 제공하는 제3논리곱연산기(41h)를 더 구비할 수도 있다. 하나의 디유티(DUT)에 다수의 메모리 테스트장치가 할당될 수 있으며, 다수의 메모리 테스트장치 중 하나를 선택하는 것이 외부 인에이블신호이다.In addition, the sector range regulator further adds a third
상기와 같이 구성된 섹터페일판정부(41)의 동작을 설명한다.The operation of the sector fail
비교로직부(34)로부터 페일어드레스(Fail_addr)와 페일비트수(Fail_Num)가 제공되는데, 페일어드레스(Fail_addr)는 제1비교기(41a)와 제2비교기(41b)와 제3비교기(41d)와 제4비교기(41e)에 입력되고, 페일비트수(Fail_Num)는 페일카운터(41i)에 입력된다.The
제1비교기(41a)는 페일어드레스(Fail_addr)와 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0)를 비교하고, 제2비교기(41b)는 페일어드레스(Fail_addr)와 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)를 비교하고, 제1논리곱연산기(41c)는 제1비교기(41a)의 출력값과 제2비교기(41b)의 출력값을 논리곱연산한다. 이로써, 페일어드레스(Fail_addr)가 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0)와 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)의 범위 내에 포함되는지 여부를 알 수 있다.The
아울러, 제3비교기(41d)는 페일어드레스(Fail_addr)와 추가상위주소(Hi_Lim_N_1)를 비교하고, 제4비교기(41e)는 페일어드레스(Fail_addr)와 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)를 비교하고, 제2논리곱연산기(41f)는 제3비교기(41d)의 출력값과 제4비교기(41e)의 출력값을 논리곱연산한다. 이로써, 페일어드레스(Fail_addr)가 추가상위주소(Hi_Lim_N_1)와 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)의 범위 내에 포함되는지 여부를 알 수 있다.In addition, the
논리합연산기(41g)는 제1논리곱연산기(41c)의 출력값과 제2논리곱연산기(41f)의 출력값을 논리합 연산하는데, 페일어드레스(Fail_addr)가 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0)와 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)의 범위 내에 포함되거나 추가상위주소(Hi_Lim_N_1)와 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)의 범위 내에 포함되면, 출력신호를 인에이블한다. 이 논리합연산기(41g)의 출력신호는 바로 페일카운터(41i)의 인에이블단자(EN)에 제공될 수도 있고, 제3논리곱연산기(41h)에서 인에이블신호(Enable)와 논리곱 연산 후 제공될 수도 있다.The
따라서, 페일카운터(41i)는 페일어드레스(Fail_addr)가 섹터상위주소(Hi_Lim_N_0)와 섹터하위주소(Lo_Lim_N_0)의 범위 내에 포함되거나 추가상위주소(Hi_Lim_N_1)와 추가하위주소(Lo_Lim_N_1)의 범위 내에 포함될 경우에 인에이블된다. 페일카운터(41i)가 인에이블되면, 페일비트수(Fail_Num)가 누적 연산된다.Therefore, the
페일카운터(41i)에서 누적 연산된 누적페일비트수는 페일비교기(41j)에서, 에러한정개수(Err_Limit_N)와 비교된다. 페일비교기(41j)는 누적페일비트수가 에 러한정개수보다 크거나 같아지면 페일신호(Fail_0)를 인에이블하여 출력한다.The cumulative number of fail bits accumulated in the
다수의 섹터페일판정부(41, 42)는 각 섹터별로 상술한 바와 같은 판정대상섹터에 대한 페일 여부를 판정하며, 다수의 섹터페일판정부(41, 42)의 페일신호들이 도 4b에 도시된 불량블록판정부(43)로 제공된다.The plurality of sector fail determining
이 발명의 실시예와 같이 2112 바이트로 이루어진 메모리의 경우에는 4개의 섹터로 이루어져 한 페이지를 구성하는 4개의 섹터에 대한 페일 여부를 동시에 판정하도록 할 수 있다. 한편, 4224 바이트로 이루어진 메모리의 경우에는 8개의 섹터로 구분될 수 있으며, 이 경우 이 발명은 8개의 섹터페일판정부로 구성되어 각 섹터에 대한 페일 여부가 동시에 판정되도록 할 수 있다. 이 섹터페일판정부의 개수는 얼마든지 변경 가능하다.In the case of the memory having 2112 bytes as in the embodiment of the present invention, it is possible to simultaneously determine whether or not to fail four sectors consisting of four sectors. On the other hand, a memory composed of 4224 bytes may be divided into eight sectors. In this case, the present invention may be configured by eight sector fail determining units to determine whether or not to fail each sector simultaneously. The number of sector fail judgments can be changed.
불량블록판정부(43)는 최후바이트신호(Last_Byte)가 인에이블되면, 각 섹터페일판정부들(41, 42)로부터 입력된 페일신호들(Fail_0, Fail_2, ..., Fail_N)을 논리합 연산하여, 하나의 페일신호라도 인에이블되면 블록페일신호(Block_Fail)를 인에이블하고 해당 블록을 불량블록으로 처리한다. 이 블록페일신호(Block_Fail)는 불량블록처리부(36)에 입력된다.When the last byte signal Last_Byte is enabled, the bad
도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 불량블록처리부(36)의 구성도이다.5 is a block diagram of a bad
불량블록처리부는, 불량블록의 개수를 누적하는 불량블록카운터(51)와, 불량블록의 위치를 저장하는 불량블록메모리(52)로 이루어진다.The bad block processing unit includes a
불량블록메모리(52)는 메모리 셀 어레이를 구성하는 블록의 개수만큼의 셀을 포함하며, 모든 셀들은 정상 상태로 초기화된다. 불량블록메모리(52)에는 블록페 일신호(Block_Fail)와, 최후바이트신호(Last_Byte)와, 블록카운터(Block_Counter)가 입력된다. 블록페일신호(Block_Fail)는 논리합연산기(53)에 누적되어 불량블록메모리(52)의 데이터입력단자(Data In)에 입력된다. 블록카운터(Block_Counter)는 현재 테스트중인 블록의 어드레스를 나타낸다.The
불량블록메모리(52)는 블록페일신호(Block_Fail)가 인에이블되면 논리합연산기(53)에서 누적하고, 최후바이트신호(Last_Byte)가 인에이블되면 블록카운터(Block_Counter)를 인덱스로 하여 해당 어드레스의 셀을 불량 블록으로 설정한다. 데이터출력(Data Out)은 블록을 테스트하는 동안은 인에이블(high)을 출력하여 논리합연산기(53)를 인에이블시킨다. 최후바이트신호(Last_Byte)가 인에이블되면 데이터출력(Data Out)은 디스에이블(low)되며 논리곱연산기(54)를 통하여 불량블록카운터(51)의 불량블록 개수를 누적하며 논리합연산기(53)를 크리어(clear)한다.When the block fail signal Block_Fail is enabled, the
불량블록카운터(51)에서 누적된 불량블록개수(Bad_Block_Count)는 낸드 플래시 메모리에 대한 최종불량판단에 사용된다. 즉, 불량블록개수(Bad_Block_Count)와 허용가능에러블록수(Block_Err_limit_N)를 비교하여, 불량블록개수가 허용가능에러블록수를 초과하면 해당 낸드 플래시 메모리를 불량으로 판정한다. 낸드 플래시 메모리에 대한 테스트 중 해당 낸드 플래시 메모리의 불량 판정시에는 테스트 정지신호를 출력하여 테스트가 중단되도록 한다.The bad block count Bad_Block_Count accumulated in the
현재 낸드 플래시 메모리 테스트기술에서는 하나의 블록을 구성하는 섹터들 중 하나의 섹터라도 페일로 판정되면 해당 블록을 불량 블록으로 처리한다. 즉, 섹터를 테스트단위로 설정한다. 이에 이 발명의 실시예에서도 테스트단위로서 섹터를 기준으로 설명하였지만, 이 발명은 이에 한정되지 아니하며 하나의 테스트단위로서 여러 개의 섹터를 중첩하여 실시할 수도 있다. In the current NAND flash memory test technique, even if one sector among sectors constituting a block is determined to be a failure, the block is treated as a bad block. That is, sectors are set in test units. Thus, although the embodiment of the present invention has been described with reference to sectors as test units, the present invention is not limited thereto, and several sectors may be superimposed as one test unit.
한편, 일반적으로 RAM은 페일 비트가 하나도 없어야만 패스로 인정된다. 그러나, RAM 중 ECC를 가지는 RAM은 한 바이트 중 한 비트 페일의 경우 패스로 인정되는 점에서 낸드 플래시 메모리와 유사하다. 따라서, 이 발명은 ECC를 가지는 RAM를 포함한 메모리의 테스트에 적용할 수 있다.On the other hand, RAM is generally considered a pass only when there are no fail bits. However, RAM having ECC in RAM is similar to NAND flash memory in that it is recognized as a pass in the case of one bit failure of one byte. Therefore, the present invention can be applied to the test of a memory including a RAM having an ECC.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only for describing the best embodiment of the present invention and not for limiting the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 일반적인 낸드 플래시 메모리의 구성도,1 is a configuration diagram of a general NAND flash memory;
도 2a는 일반적인 낸드 플래시 메모리의 페이지와 섹터의 개념도,2A is a conceptual diagram of pages and sectors of a general NAND flash memory;
도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 낸드 플래시 메모리 테스트장치를 도시한 구성도,3 is a block diagram showing a NAND flash memory test apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 4a와 도 4b는 이 발명의 한 실시예에 따른 페일로직부를 도시한 구성도,4A and 4B are diagrams illustrating a fail logic unit according to an embodiment of the present invention;
도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 불량블록처리부의 구성도이다.5 is a block diagram of a bad block processing unit according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 > <Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
31 : 디유티(DUT) 32 : 캡쳐로직부31: DUT 32: Capture Logic
33 : 패턴생성부 34 : 비교로직부33: pattern generating section 34: comparative logic section
35 : 페일로직부 36 : 불량블록처리부35: fail logic unit 36: bad block processing unit
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