KR101004679B1 - Phase change memory device and verification method of programming current for it - Google Patents

Phase change memory device and verification method of programming current for it Download PDF

Info

Publication number
KR101004679B1
KR101004679B1 KR1020080111767A KR20080111767A KR101004679B1 KR 101004679 B1 KR101004679 B1 KR 101004679B1 KR 1020080111767 A KR1020080111767 A KR 1020080111767A KR 20080111767 A KR20080111767 A KR 20080111767A KR 101004679 B1 KR101004679 B1 KR 101004679B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase change
current
write control
change memory
data
Prior art date
Application number
KR1020080111767A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100052886A (en
Inventor
이종성
연은미
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020080111767A priority Critical patent/KR101004679B1/en
Publication of KR20100052886A publication Critical patent/KR20100052886A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101004679B1 publication Critical patent/KR101004679B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0069Writing or programming circuits or methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0004Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements comprising amorphous/crystalline phase transition cells
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0038Power supply circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/004Reading or sensing circuits or methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0064Verifying circuits or methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1078Data input circuits, e.g. write amplifiers, data input buffers, data input registers, data input level conversion circuits
    • G11C7/1096Write circuits, e.g. I/O line write drivers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2213/00Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
    • G11C2213/70Resistive array aspects
    • G11C2213/72Array wherein the access device being a diode

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

본 발명은 상변화 메모리 장치의 메모리 셀을 프로그래밍 하는 기술에 관한 것으로 프로그래밍 전류를 조절하여 데이터를 정확하게 프로그래밍 할 수 있는 상변화 메모리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 본 발명에서는 상변화 메모리 셀에 테스트 데이터를 프로그래밍 하고, 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 된 데이터와 테스트 데이터를 비교하여 데이터가 일치하지 않을 경우에는 더 큰 프로그래밍 전류를 공급하거나, 프로그래밍 전류의 공급시간을 증가시켜서 데이터가 정확히 프로그래밍 될 수 있도록 하였다. 즉, 데이터가 정확히 프로그래밍 될 수 있는 전류 인가조건을 조절할 수 있도록 회로를 구성하였으며, 퓨즈를 이용하여 최적의 전류 인가조건을 설정할 수 있도록 하였다.The present invention relates to a technology for programming memory cells of a phase change memory device, and an object thereof is to provide a phase change memory device capable of accurately programming data by adjusting a programming current. In the present invention, the test data is programmed in the phase change memory cell, and the test data is compared with the data programmed in the phase change memory cell to supply a larger programming current when the data does not match, or increase the supply time of the programming current. So that the data can be programmed correctly. In other words, the circuit is configured to adjust the current application condition to which data can be programmed accurately, and the optimal current application condition can be set using a fuse.

상변화 메모리 장치. 상변화 물질, GST, 프로그래밍 전류, 셋 전류, 리셋 전류 Phase change memory device. Phase change material, GST, programming current, set current, reset current

Description

상변화 메모리 장치 및 그 프로그래밍 전류 검증방법{PHASE CHANGE MEMORY DEVICE AND VERIFICATION METHOD OF PROGRAMMING CURRENT FOR IT}PHASE CHANGE MEMORY DEVICE AND VERIFICATION METHOD OF PROGRAMMING CURRENT FOR IT}

본 발명은 반도체 설계기술에 관한 것으로서, 상변화 메모리 장치의 메모리 셀을 프로그래밍 하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor design technology, and more particularly to a technique for programming a memory cell of a phase change memory device.

컴퓨터 주기억장치 등에 사용되는 DRAM(Dynamic Radom Access Memory)은 랜덤 액세스가 가능하고 낮은 비용으로 고집적화가 가능하지만, 휘발성 메모리(Volatile Memory)라는 단점을 가지고 있다. 또한, 캐시 메모리(Cache Memory) 등으로 사용되는 SRAM(Static Radom Access Memory)은 랜덤 액세스가 가능하고 DRAM보다 속도가 빠르지만, 휘발성 메모리이며 메모리 셀의 크기가 DRAM보다 크기 때문에 비용 측면에서 불리하다. 한편, 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)인 난드 플래시 메모리(NAND Flash Memory)는 낮은 비용으로 고집적화가 가능하고 소비전력 측면에서 유리하지만 랜덤 액세스가 불가능하므로 동작속도가 느리다는 단점을 가지고 있다.Dynamic Radom Access Memory (DRAM), which is used in computer main memory, can be randomly accessed and highly integrated at low cost, but has a disadvantage of being volatile memory. In addition, the static radom access memory (SRAM) used as a cache memory or the like is capable of random access and is faster than a DRAM, but is disadvantageous in terms of cost because it is a volatile memory and a memory cell larger than the DRAM. On the other hand, NAND flash memory, which is a non-volatile memory, is highly integrated at low cost and advantageous in terms of power consumption, but has a disadvantage of slow operation speed because random access is not possible.

이와 같은 기존의 메모리 장치의 단점들을 극복한 다양한 메모리들이 개발되고 있는데, 특히 상변화 메모리(Phase Change Radom Access Memory, PCRAM) 장치는 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)라는 특징을 가지면서도 랜덤 액세스가 가능하고 낮은 비용으로 고집적화가 가능하다. 상변화 메모리 장치(PCRAM)는 상변화 물질을 이용하여 정보를 저장하게 되는데, 온도조건에 따른 상변화 물질의 상변화(Phase Change), 즉 상변화에 따른 저항값 변화를 이용한 비휘발성 메모리 장치(Non-Volatile Memory Device)이다.Various memories are being developed to overcome the disadvantages of the conventional memory device. In particular, phase change memory (PCRAM) devices are characterized as non-volatile memory and have random access. High integration is possible at low cost. A phase change memory device (PCRAM) stores information using a phase change material, and a nonvolatile memory device using a phase change of a phase change material according to a temperature condition, that is, a change in resistance value according to a phase change. Non-Volatile Memory Device).

상변화 물질은 온도조건에 따라 비정질 상태(Amorphous State) 또는 결정 상태(Crystal State)로 전환될 수 있는 물질을 이용한다. 대표적인 상변화 물질은 칼코게나이드계 합금(Chalcogenide alloy)을 들 수 있는데, 게르마늄(Germanium, Ge), 안티몬(Antimony, Sb), 텔루르(Tellurium, Te)를 이용한 Ge2Sb2Te5(GST)가 대표적이므로 일반적으로 상변화 물질을 'GST'라고 기술한다.The phase change material uses a material that can be converted into an amorphous state or a crystal state depending on temperature conditions. Typical phase change materials include chalcogenide alloys, including Ge 2 Sb 2 Te 5 (GST) using germanium (German), antimony (Sb), and tellurium (Te). Since is representative, phase change materials are generally referred to as 'GST'.

상변화 메모리 장치(PCRAM)는 상변화 물질(GST)에 대한 특정조건의 전류 또는 전압 인가에 의해 발생하는 주울열(Joule heating)을 이용하여 상변화 물질(GST)의 결정 상태(Crystal State)와 비정질 상태(Amorphous State)간의 가역적인 상변화를 발생시키게 된다. 결정 상태(Crystal State)를 회로적으로 셋 상태(Set State)라고 기술하며, 셋 상태(Set State)에서 상변화 물질(GST)은 낮은 저항값을 갖는 금속과 같은 전기적인 특징을 가지게 된다. 또한, 비정질 상태(Amorphous State)를 회로적으로 리셋 상태(Reset State)라고 기술하며, 리셋 상 태(Reset State)에서 상변화 물질(GST)은 셋 상태(Set State)보다 높은 저항값을 가지게 된다. 즉, 상변화 메모리 장치는 결정 상태(Crystal State)와 비정질 상태(Amorphous State)간의 저항값 변화를 통해서 정보를 저장하며, 상변화 물질(GST)에 흐르는 전류 또는 전류의 변화에 따른 전압변화를 감지하여 저장된 정보를 판별하게 된다. 일반적으로 셋 상태(Set State)를 '0', 리셋 상태(Reset State)를 '1'의 논리레벨을 가진다고 정의하며, 상변화 물질(GST)은 전원이 차단되어도 그 상태를 계속해서 유지한다.The phase change memory device PCRAM uses a Joule heating generated by application of a current or voltage under a specific condition to the phase change material GST, and determines the crystal state of the phase change material GST. It causes a reversible phase change between amorphous states. The crystal state is described as a circuit set state, and in the set state, the phase change material GST has electrical characteristics such as a metal having a low resistance value. In addition, the amorphous state is described as a reset state in a circuit, and in the reset state, the phase change material GST has a higher resistance value than the set state. . That is, the phase change memory device stores information through a change in resistance value between a crystal state and an amorphous state, and detects a voltage change due to a change in current or current flowing through a phase change material (GST). Stored information is determined. Generally, the set state is defined as '0' and the reset state has a logic level of '1'. The phase change material (GST) maintains its state even when the power is cut off.

한편, 상변화 물질(GST)의 비정질 상태(Amorphous State)와 결정 상태(Crystal State)는 프로그래밍 전류에 의해서 서로 전환될 수 있는데, 셋 전류(Set Current)는 메모리 셀의 상변화 물질(GST)을 셋 상태(Set State)로 만들기 위한 프로그래밍 전류이며, 리셋 전류(Reset Current)는 메모리 셀의 상변화 물질(GST)을 리셋 상태(Reset State)로 만들기 위한 프로그래밍 전류로 정의된다.Meanwhile, the amorphous state and the crystal state of the phase change material GST may be switched with each other by a programming current, and the set current sets the phase change material GST of the memory cell. A programming current for making a set state, and a reset current is defined as a programming current for making a phase change material GST of a memory cell into a reset state.

상변화 물질(GST)은 리셋 전류(Reset Current)의 공급에 의해 일정시간동안 용융 온도보다 높은 온도로 가열된 뒤 급속히 냉각되면서 비정질 상태(Amorphous State)로 전환된다. 또한, 상변화 물질(GST)은 셋 전류(Set Current)의 공급에 의해 일정시간동안 결정화 온도보다 높고 용융 온도보다 낮은 온도에서 가열된 뒤 서서히 냉각되면서 결정 상태(Crystal State)로 전환된다. 한편, 상변화 물질(GST)의 비정질 양(Amorphous volume) 또는 결정 양(Crystal volume)에 따라 저항값을 차등화 시킬 수 있으므로, 이를 이용하여 멀티 레벨(Multi Level) 형태의 메모리 셀을 구성할 수도 있을 것이다. 일반적으로 리셋 전류(Reset Current)는 셋 전류(Set Current)에 비해 짧은 시간동안 고전류를 흘려주게 되며, 셋 전류(Set Current)는 리셋 전류(Reset Current)에 비해 긴 시간동안 낮은 전류를 흘려주게 된다. 즉 프로그래밍 전류의 공급으로 인해서 발생하는 특정조건의 주울열(Joule heating)에 의해서 상변화 물질(GST)의 상태를 변화시키게 된다.The phase change material GST is heated to a temperature higher than the melting temperature for a predetermined time by supplying a reset current, and then rapidly cooled to be converted into an amorphous state. In addition, the phase change material GST is heated to a temperature higher than the crystallization temperature and lower than the melting temperature for a predetermined time by supply of a set current, and then gradually cooled to a crystal state. On the other hand, since the resistance value can be differentiated according to the amorphous volume or the crystal volume of the phase change material GST, a multi-level memory cell may be used. will be. In general, the reset current flows a high current for a short time compared to the set current, and the set current flows a low current for a long time compared to the reset current. . That is, the state of the phase change material GST is changed by Joule heating of a specific condition generated by the supply of programming current.

도 1은 상변화 메모리 셀의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a phase change memory cell.

도 1을 참조하면, 상변화 메모리 셀은 비트라인(BL)과 제1 노드(N0) 사이에 접속된 상변화 소자(GST), 제1 노드(N0)와 접지전압단(VSS) 사이에 접속되어 워드라인(WL)의 제어를 받는 셀 트랜지스터(MN1)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a phase change memory cell is connected between a phase change element GST connected between a bit line BL and a first node N0, and between a first node N0 and a ground voltage terminal VSS. And a cell transistor MN1 under the control of the word line WL.

상기와 같이 구성되는 상변화 메모리 셀의 동작을 설명하면 다음과 같다.An operation of the phase change memory cell configured as described above is as follows.

우선, 상변화 소자(GST)에 데이터를 프로그래밍 하기 위한 동작은 다음과 같이 이루어진다.First, an operation for programming data in the phase change element GST is performed as follows.

워드라인(WL)이 하이레벨로 활성화 되어 셀 트랜지스터(MN1)가 턴온(TURN ON) 되면, 비트라인(BL)에 접속된 상변화 소자(GST)와 접지전압단(VSS) 사이에 전류경로가 생기게 된다. 따라서 비트라인(BL)을 통해서 상변화 소자(GST)에 데이터에 대응하는 프로그래밍 전류를 공급함으로서, 상변화 소자(GST)를 결정 상태(Crystal State) 또는 비정질 상태(Amorphous State)로 변화시키게 된다. 일반적으로 프로그래밍 하기 위한 데이터가 '1'의 논리레벨을 가지면 리셋 전류(Reset Current)를 공급하여 상변화 소자(GST)를 리셋 상태(Reset State)로 전환시키게 되고, 데이터가 '0'의 논리레벨을 가지면 셋 전류(Set Current)를 공급하여 상변화 소자(GST)를 셋 상태(Set State)로 전환시키게 된다. 비정질 상태(Amorphous State)인 리셋 상태는 결정 상태(Crystal State)인 셋 상태보다 큰 저항값을 가진다.When the word line WL is activated at a high level and the cell transistor MN1 is turned on, a current path is provided between the phase change element GST connected to the bit line BL and the ground voltage terminal VSS. Will be created. Therefore, by supplying a programming current corresponding to data to the phase change element GST through the bit line BL, the phase change element GST is changed into a crystal state or an amorphous state. In general, when the data to be programmed has a logic level of '1', the reset current is supplied to convert the phase change element GST to a reset state, and the data is at a logic level of '0'. When the current is supplied to the set current (Set Current) to convert the phase change element (GST) to the set state (Set State). The reset state, which is an amorphous state, has a larger resistance value than the set state, which is a crystal state.

또한, 상변화 소자(GST)에 프로그래밍 된 데이터를 검출하기 위한 동작은 다음과 같이 이루어진다.In addition, an operation for detecting data programmed into the phase change element GST is performed as follows.

워드라인(WL)이 하이레벨로 활성화 되어 셀 트랜지스터(MN1)가 턴온(TURN ON) 되면, 비트라인(BL)에 접속된 상변화 소자(GST)와 접지전압단(VSS) 사이에 전류경로가 생기게 된다. 따라서 비트라인(BL)을 통해서 상변화 소자(GST)에 일정한 전압 또는 일정한 전류를 인가하게 되면, 상변화 소자(GST)의 저항값에 따라 흐르는 전류의 양이 다르거나, 상변화 소자(GST)의 전압강하 크기가 다르므로 이를 이용하여 상변화 소자(GST)에 저장된 데이터를 판별하게 된다. 즉, 상변화 소자(GST)의 상태를 판별하게 된다.When the word line WL is activated at a high level and the cell transistor MN1 is turned on, a current path is provided between the phase change element GST connected to the bit line BL and the ground voltage terminal VSS. Will be created. Therefore, when a constant voltage or a constant current is applied to the phase change element GST through the bit line BL, the amount of current flowing according to the resistance value of the phase change element GST is different, or the phase change element GST is applied. Since the magnitude of the voltage drop is different, the data stored in the phase change element GST is determined using the voltage drop. That is, the state of the phase change element GST is determined.

도 2는 상변화 메모리 셀의 다른 구성도이다.2 is another configuration diagram of a phase change memory cell.

도 1을 참조하면, 상변화 메모리 셀은 캐소드(Cathode)는 워드라인(WL)에 접속되고 애노드(Anode)는 제1 노드(N0)에 접속된 셀 다이오드(D1), 비트라인(BL)과 제1 노드(N0) 사이에 접속된 상변화 소자(GST)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a phase change memory cell includes a cell diode D1 and a bit line BL connected to a cathode connected to a word line WL and an anode connected to a first node N0. The phase change element GST connected between the 1st node N0 is provided.

상기와 같이 구성되는 상변화 메모리 셀의 동작을 설명하면 다음과 같다.An operation of the phase change memory cell configured as described above is as follows.

우선, 상변화 소자(GST)에 데이터를 프로그래밍 하기 위한 동작은 다음과 같이 이루어진다.First, an operation for programming data in the phase change element GST is performed as follows.

워드라인(WL)이 로우레벨 - 접지전압 - 로 활성화 되고 비트라인(BL)을 통해서 일정한 전압이 인가되기 시작하면 셀 다이오드(D1)가 포워드(Forward) 바이어스 상태가 되므로 셀 다이오드(D1)의 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 사이의 전압차이가 임계전압보다 커질 때부터 셀 다이오드(D1)가 턴온(TURN ON) 된다. 이때 비트라인(BL)에 접속된 상변화 소자(GST)와 워드라인(WL) 사이에 전류경로가 생기게 된다. 따라서 비트라인(BL)을 통해서 상변화 소자(GST)에 데이터에 대응하는 프로그래밍 전류를 공급함으로서, 상변화 소자(GST)를 결정 상태(Crystal State) 또는 비정질 상태(Amorphous State)로 변화시키게 된다. 일반적으로 프로그래밍 하기 위한 데이터가 '1'의 논리레벨을 가지면 리셋 전류(Reset Current)를 공급하여 상변화 소자(GST)를 리셋 상태(Reset State)로 전환시키게 되고, 데이터가 '0'의 논리레벨을 가지면 셋 전류(Set Current)를 공급하여 상변화 소자(GST)를 셋 상태(Set State)로 전환시키게 된다. 비정질 상태(Amorphous State)인 리셋 상태는 결정 상태(Crystal State)인 셋 상태보다 큰 저항값을 가진다.When the word line WL is activated at a low level-ground voltage and starts to apply a constant voltage through the bit line BL, the cell diode D1 is in a forward biased state, so that the anode of the cell diode D1 is The cell diode D1 is turned on when the voltage difference between the anode and the cathode becomes greater than the threshold voltage. At this time, a current path is generated between the phase change element GST connected to the bit line BL and the word line WL. Therefore, by supplying a programming current corresponding to data to the phase change element GST through the bit line BL, the phase change element GST is changed into a crystal state or an amorphous state. In general, when the data to be programmed has a logic level of '1', the reset current is supplied to convert the phase change element GST to a reset state, and the data is at a logic level of '0'. When the current is supplied to the set current (Set Current) to convert the phase change element (GST) to the set state (Set State). The reset state, which is an amorphous state, has a larger resistance value than the set state, which is a crystal state.

또한, 상변화 소자(GST)에 프로그래밍 된 데이터를 검출하기 위한 동작은 다음과 같이 이루어진다.In addition, an operation for detecting data programmed into the phase change element GST is performed as follows.

워드라인(WL)이 로우레벨 - 접지전압 - 로 활성화 되고 비트라인(BL)을 통해서 일정한 전압이 인가되기 시작하면 셀 다이오드(D1)가 포워드(Forward) 바이어스 상태가 되므로 셀 다이오드(D1)의 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 사이의 전압차이가 임계전압보다 커질 때부터 셀 다이오드(D1)가 턴온(TURN ON) 된다. 이때 비트라인(BL)에 접속된 상변화 소자(GST)와 워드라인(WL) 사이에 전류경로가 생기게 된다. 따라서 비트라인(BL)을 통해서 상변화 소자(GST)에 일정한 전압 또는 일정한 전류를 인가하게 되면, 상변화 소자(GST)의 저항값에 따라 흐르는 전류의 양이 다 르거나, 상변화 소자(GST)의 전압강하 크기가 다르므로 이를 이용하여 상변화 소자(GST)에 저장된 데이터를 판별하게 된다. 즉, 상변화 소자(GST)의 상태를 판별하게 된다.When the word line WL is activated at a low level-ground voltage and starts to apply a constant voltage through the bit line BL, the cell diode D1 is in a forward biased state, so that the anode of the cell diode D1 is The cell diode D1 is turned on when the voltage difference between the anode and the cathode becomes greater than the threshold voltage. At this time, a current path is generated between the phase change element GST connected to the bit line BL and the word line WL. Therefore, when a constant voltage or a constant current is applied to the phase change element GST through the bit line BL, the amount of current flowing varies according to the resistance value of the phase change element GST, or the phase change element GST Since the magnitude of the voltage drop is different, the data stored in the phase change element GST may be determined using the voltage drop magnitude. That is, the state of the phase change element GST is determined.

도 2와 같이 셀 트랜지스터 대신에 셀 다이오드(D1)를 사용하는 상변화 메모리 셀(Phase Change Memory Cell)의 구조는 다이오드의 특성상 프로그래밍 전류를 공급하는 특성이 우수하며 적은 면적을 차지하므로 고집적화에 유리하다. 따라서 최근에는 셀 트랜지스터 보다는 셀 다이오드를 사용하여 상변화 메모리 셀을 구성하고 있다.As shown in FIG. 2, the structure of a phase change memory cell using a cell diode D1 instead of a cell transistor is excellent in supplying a programming current and occupies a small area, which is advantageous for high integration. . Therefore, recently, phase change memory cells have been constructed using cell diodes rather than cell transistors.

상술한 바와 같이 상변화 메모리 셀에 데이터를 저장하기 위해서는 특정조건의 프로그래밍 전류를 공급해야한다. 즉 상변화 소자(GST)를 셋 상태(Set State)로 만들어 주기 위한 셋 전류(Set Current) 또는 리셋 상태(Reset State)로 만들어 주기 위한 리셋 전류(Reset Current)를 프로그래밍 하고자 하는 데이터에 따라서 구별하여 인가해야 하는데, PVT(Process Voltage Temperature)변동 등으로 인하여 인가되는 프로그래밍 전류가 부족하거나 프로그래밍 전류의 인가시간이 예정된 시간보다 짧은 경우에는 데이터를 정확하게 프로그래밍 할 수 없다. 따라서 이를 검증하고 보정하기 위한 추가적인 회로가 요구된다.As described above, in order to store data in a phase change memory cell, a programming current having a specific condition must be supplied. That is, according to the data to be programmed, the set current to set the phase change element GST to the set state or the reset current to make the reset state to be set according to the data to be programmed. If the programming current is insufficient due to PVT (Process Voltage Temperature) change or the programming time is shorter than the scheduled time, the data cannot be programmed correctly. Therefore, additional circuitry is required to verify and correct this.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 프로그래밍 전류를 조절하여 데이터를 정확하게 프로그래밍 할 수 있는 상변화 메모리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a phase change memory device capable of accurately programming data by adjusting a programming current.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 상변화 메모리 셀에 프로그래밍된 데이터를 읽기 위한 데이터 읽기부; 상기 데이터 읽기부에서 출력되는 출력 데이터와 인가된 테스트 데이터를 비교하기 위한 비교부; 상기 테스트 데이터에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호를 출력하며, 상기 비교부의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호를 활성화 - 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 동안에 활성화됨 - 하여 출력하기 위한 쓰기 제어부; 및 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 전류를 공급하되, 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 추가적인 프로그래밍 전류를 공급하기 위한 데이터 쓰기부를 구비하는 상변화 메모리 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, a data reading unit for reading data programmed in a phase change memory cell; A comparison unit for comparing the output data output from the data reading unit with the applied test data; Outputs first and second write control signals corresponding to the test data, and activates a bias signal when two data are different as a result of the comparison of the comparator-an activation period of the first write control signal or the second write control signal Activated during the write control; And a data write unit configured to supply a programming current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals, and to supply an additional programming current to the phase change memory cell in response to the bias signal. A change memory device is provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상변화 메모리 셀에 프로그래밍된 데이터를 읽기 위한 데이터 읽기부; 상기 데이터 읽기부에서 출력되는 출력 데이터와 인가된 테스트 데이터를 비교하기 위한 비교부; 상기 테스트 데이터에 대응하는 제 1, 제2 쓰기제어신호를 출력하며, 상기 비교부의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호를 활성화 - 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화됨 - 하여 출력하기 위한 쓰기 제어부; 및 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 전류를 공급하되, 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 전류를 공급하는 시간을 일정시간 추가하기 위한 데이터 쓰기부를 구비하는 상변화 메모리 장치가 제공된다.In addition, according to another aspect of the invention, the data reading unit for reading data programmed in the phase change memory cell; A comparison unit for comparing the output data output from the data reading unit with the applied test data; Outputs first and second write control signals corresponding to the test data, and activates a bias signal when two data are different as a result of comparison of the comparator-an activation period of the first write control signal or the second write control signal After a certain time is activated-the write control unit for outputting; And supplying a programming current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals, and adding a time for supplying a programming current to the phase change memory cell in response to the bias signal. A phase change memory device having a write unit is provided.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상변화 메모리 셀에 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제1 프로그래밍 단계; 상기 제1 프로그래밍 단계를 통해서 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 된 데이터와 상기 테스트 데이터를 비교하는 비교단계; 및 상기 비교단계의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 상기 제1 프로그래밍 단계에서 공급된 프로그래밍 전류에 추가적인 프로그래밍 전류를 제공하여 더 큰 전류를 통해서 상기 상변화 메모리 셀에 상기 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제2 프로그래밍 단계를 포함하는 상변화 메모리 장치의 프로그래밍 전류 검증방법이 제공된다.Further, according to another aspect of the invention, a first programming step of programming test data in the phase change memory cell; A comparison step of comparing the test data with data programmed into the phase change memory cell through the first programming step; And a second programming for providing the additional programming current to the programming current supplied in the first programming step and programming the test data to the phase change memory cell through a larger current when the two data are different as a result of the comparison. A programming current verification method of a phase change memory device including the steps is provided.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상변화 메모리 셀에 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제1 프로그래밍 단계; 상기 제1 프로그래밍 단계를 통해서 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 된 데이터와 상기 테스트 데이터를 비교하는 비교단계; 및 상기 비교단계의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 상기 제1 프로그래밍 단계보다 프로그래밍 전류를 더 긴 시간동안 제공하여 상기 상변화 메모리 셀 에 상기 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제2 프로그래밍 단계를 포함하는 상변화 메모리 장치의 프로그래밍 전류 검증방법이 제공된다.Further, according to another aspect of the invention, a first programming step of programming test data in the phase change memory cell; A comparison step of comparing the test data with data programmed into the phase change memory cell through the first programming step; And a second programming step of programming the test data to the phase change memory cell by providing a programming current for a longer period of time than the first programming step when the two data data of the comparison step are different from each other. A method of verifying the programming current of a device is provided.

본 발명에서는 상변화 메모리 셀에 테스트 데이터를 프로그래밍 하고, 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 된 데이터와 테스트 데이터를 비교하여 데이터가 일치하지 않을 경우에는 더 큰 프로그래밍 전류를 공급하거나, 프로그래밍 전류의 공급시간을 증가시켜서 데이터가 정확히 프로그래밍 될 수 있도록 하였다. 즉, 데이터가 정확히 프로그래밍 될 수 있는 전류 인가조건을 조절할 수 있도록 회로를 구성하였으며, 퓨즈를 이용하여 최적의 전류 인가조건을 설정할 수 있도록 하였다.In the present invention, the test data is programmed in the phase change memory cell, and the test data is compared with the data programmed in the phase change memory cell to supply a larger programming current when the data does not match, or increase the supply time of the programming current. So that the data can be programmed correctly. In other words, the circuit is configured to adjust the current application condition to which data can be programmed accurately, and the optimal current application condition can be set using a fuse.

본 발명을 적용한 상변화 메모리 장치는 공정 등에 따라 변할 수 있는 각각의 상변화 메모리 셀의 특성차이에 따른 프로그래밍 전류 인가조건을 파악하여, 데이터를 정확하게 프로그래밍 할 수 있으므로 상변화 메모리 장치의 수율을 향상시킬 수 있다.The phase change memory device to which the present invention is applied can identify the programming current application condition according to the characteristic difference of each phase change memory cell which can be changed according to the process, and thus can accurately program the data to improve the yield of the phase change memory device. Can be.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 참고적으로, 도면 및 상세한 설명에서 소자, 신호이름 등을 지칭할 때 사용하는 기호 및 부호등은 필 요에 따라 세부단위별로 표기할 수 있으므로, 동일한 기호 및 부호가 전체회로에서 동일한 소자를 지칭하지 않을 수도 있음에 유의하자.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. . For reference, symbols and symbols used to refer to elements, signal names, and the like in the drawings and the detailed description may be indicated by detailed units as necessary, and thus the same symbols and symbols do not refer to the same element in the entire circuit. Note that it may not.

일반적으로 회로의 논리신호는 전압레벨에 대응하여 하이레벨(HIGH LEVEL, H) 또는 로우레벨(LOW LEVEL, L)로 구분하며, 각각 '1' 과 '0' 등으로 표현하기도 한다. 또한, 필요에 따라 추가적으로 하이임피던스(High Impedance, Hi-Z) 상태 등을 가질 수 있다고 정의하고 기술한다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 용어인 PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor)와 NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)의 한 종류임을 미리 밝혀둔다.In general, the logic signal of the circuit is divided into a high level (HIGH LEVEL, H) or a low level (LOW LEVEL, L) corresponding to the voltage level, and may be expressed as '1' and '0', respectively. In addition, it is defined and described that it may additionally have a high impedance (Hi-Z) state and the like. In addition, PMOS (P-channel Metal Oxide Semiconductor) and N-channel Metal Oxide Semiconductor (NMOS), which are terms used in the present embodiment, are known to be a type of MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화 메모리 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a phase change memory device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상변화 메모리 장치는 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍된 데이터를 읽기 위한 데이터 읽기부(320), 데이터 읽기부(320)에서 출력되는 출력 데이터(DATA1_RD)와 인가된 테스트 데이터(DATA1_WR)를 비교하기 위한 비교부(330), 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)를 출력하며, 비교부(330)의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호(C_EN)를 활성화 - 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 동안에 활성화됨 - 하여 출력하기 위한 쓰기 제어부(340), 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 전류(IWRITE)를 공급하되, 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 추가적인 프로그래밍 전류를 공급하기 위한 데이터 쓰기부(350)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the phase change memory device includes a data reader 320 for reading data programmed in the phase change memory cell 310, output data DATA1_RD output from the data reader 320, and an applied test. The comparator 330 for comparing the data DATA1_WR and the first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR are output. If different, the bias control signal C_EN is activated-activated during the activation period of the first write control signal SET or the second write control signal RESET. The programming current I WRITE is supplied to the phase change memory cell 310 in response to the write control signals SET and RESET, but the additional programming current is supplied to the phase change memory cell 310 in response to the bias signal C_EN. The data writing unit 350 is provided.

상기와 같이 구성되는 상변화 메모리 장치의 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.The main operations of the phase change memory device configured as described above are as follows.

우선, 데이터 읽기부(320)는 워드라인 인에이블 신호(WL_EN)와 컬럼선택신호(YI)가 하이레벨로 활성화 되었을 때, 데이터 읽기부(320)와 워드라인 구동부(360)의 풀다운 트랜지스터(MN1) 사이에 형성되는 전류경로를 통해서 일정한 전류를 공급하고 상변화 소자(GST)의 전압변화를 감지하여 상변화 소자(GST)에 프로그래밍 된 데이터를 판별한다.First, when the word line enable signal WL_EN and the column select signal YI are activated at the high level, the data read unit 320 pulls down the transistors MN1 of the data read unit 320 and the word line driver 360. A constant current is supplied through the current path formed between the circuits and senses the voltage change of the phase change element GST to determine the data programmed in the phase change element GST.

다음으로, 비교부(330)는 데이터 읽기부(320)에서 출력되는 출력 데이터(DATA1_RD)와 인가된 테스트 데이터(DATA1_WR)를 비교하여 그 결과를 출력한다.Next, the comparator 330 compares the output data DATA1_RD output from the data reader 320 with the applied test data DATA1_WR and outputs the result.

다음으로, 쓰기 제어부(340)는 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)를 출력하며, 비교부(330)의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호(C_EN)를 활성화 하여 출력하는데, 바이어스 신호(C_EN)는 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 동안에 활성화 된다. 여기에서 쓰기 제어부(340)는 바이어스 신호(C_EN)를 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 동안에 활성화하기 위한 퓨즈회로를 더 포함하여 구성될 수도 있을 것이다. 즉, 퓨즈를 통하여 바이어스 신호(C_EN)의 활성화 여부와 활성화 구간을 설정할 수 있다.Next, the write controller 340 outputs the first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR, and the bias signal when the two data are different as a result of the comparison by the comparator 330. The C_EN is activated and output, and the bias signal C_EN is activated during the activation period of the first write control signal SET or the second write control signal RESET. The write control unit 340 may further include a fuse circuit for activating the bias signal C_EN during the activation period of the first write control signal SET or the second write control signal RESET. That is, whether the bias signal C_EN is activated and an activation period may be set through the fuse.

마지막으로, 데이터 쓰기부(350)는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응 답하여 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 전류(IWRITE)를 공급하되, 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 추가적인 프로그래밍 전류를 공급한다. 따라서 바이어스 신호(C_EN)가 활성화 되는 구간동안에 더 큰 프로그래밍 전류(IWRITE)가 상변화 소자(GST)에 공급된다.Finally, the data write unit 350 supplies the programming current I WRITE to the phase change memory cell 310 in response to the first and second write control signals SET and RESET, but not to the bias signal C_EN. In response, an additional programming current is supplied to the phase change memory cell 310. Therefore, a larger programming current I WRITE is supplied to the phase change element GST during the period in which the bias signal C_EN is activated.

도 4는 도 3의 비교부의 실시예에 따른 회로도이다.4 is a circuit diagram according to an embodiment of the comparison unit of FIG. 3.

도 4를 참조하면, 비교부는 테스트 데이터(DATA1_WR)를 입력으로 하는 제1 인버터(INV1), 출력 데이터(DATA1_RD)를 입력으로 하는 제2 인버터(INV2), 제1 인버터(INV1)의 출력신호와 출력 데이터(DATA1_RD)를 입력으로 하는 제1 부정논리곱 수단(NAND1), 제2 인버터(INV1)의 출력신호와 테스트 데이터(DATA1_WR)를 입력으로 하는 제2 부정논리곱 수단(NAND2), 테스트 신호(TEST)와 제1 ,제2 부정논리곱 수단(NAND1,NAND2)의 출력신호를 입력으로 하는 제3 부정논리곱 수단(NAND3)으로 구성된다.Referring to FIG. 4, the comparator includes an output signal of a first inverter INV1 inputting test data DATA1_WR, a second inverter INV2 inputting output data DATA1_RD, and an output signal of the first inverter INV1. First negative logical means NAND1 for inputting output data DATA1_RD, Output signal of second inverter INV1 and Second negative logical means NAND2 for inputting test data DATA1_WR, Test signal (TEST) and third negative logical means (NAND3) for inputting the output signals of the first and second negative logical means (NAND1, NAND2).

상기와 같이 구성되는 비교부의 주요동작은 다음과 같이 이루어진다.The main operation of the comparator configured as described above is performed as follows.

우선, 테스트 신호(TEST)가 로우레벨이면 비교부의 출력신호(CELL_VEN)는 하이레벨로 활성화 되어 출력된다. 즉, 테스트 데이터(DATA1_WR)와 출력 데이터(DATA1_RD)의 비교결과에 관계없이 출력신호(CELL_VEN)를 하이레벨로 출력하게 된다.First, when the test signal TEST is at the low level, the output signal CELL_VEN of the comparator is activated at a high level and output. That is, the output signal CELL_VEN is output at a high level regardless of the comparison result of the test data DATA1_WR and the output data DATA1_RD.

다음으로, 테스트 신호(TEST)가 하이레벨 일 때 테스트 데이터(DATA1_WR)와 출력 데이터(DATA1_RD)가 동일한 논리레벨을 가지게 되면 출력신호(CELL_VEN)는 로 우레벨로 비활성화 되어 출력되며, 테스트 데이터(DATA1_WR)와 출력 데이터(DATA1_RD)가 서로 다른 논리레벨을 가지게 되면 출력신호(CELL_VEN)는 하이레벨로 활성화 되어 출력된다. 즉, 테스트 신호(TEST)가 하이레벨일 때 입력되는 두 신호를 비교하여 그 결과를 출력하게 된다.Next, when the test data DATA1_WR and the output data DATA1_RD have the same logic level when the test signal TEST is at the high level, the output signal CELL_VEN is deactivated to a low level and is output. The test data DATA1_WR ) And the output data DATA1_RD have different logic levels, the output signal CELL_VEN is activated at a high level and output. In other words, when the test signal TEST is at the high level, two input signals are compared and the result is output.

도 5는 도 3의 데이터 쓰기부의 실시예에 따른 회로도이다.5 is a circuit diagram according to an embodiment of the data write unit of FIG. 3.

도 5를 참조하면, 데이터 쓰기부는 제1 쓰기제어신호(SET) 및 제2 쓰기제어신호(RESET)에 응답하여 출력단(N0)으로 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 구동하기 위한 전류 구동부(510), 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 출력단(N0)으로 추가적인 전류(I2)를 구동하기 위한 보조 전류구동부(520)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the data write unit may output the set current Set I1_SET or the reset current I1_RESET to the output terminal N0 in response to the first write control signal SET and the second write control signal RESET. ) Is configured as a current driver 510 for driving) and an auxiliary current driver 520 for driving additional current I2 to output terminal N0 in response to bias signal C_EN.

상기와 같이 구성되는 데이터 쓰기부의 주요동작은 다음과 같이 이루어진다.The main operation of the data writing unit configured as described above is performed as follows.

전류 구동부(510)는 제1 쓰기제어신호(SET) 및 제2 쓰기제어신호(RESET)에 응답하여 출력단(N0)으로 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 구동하는데, 제1 쓰기제어신호(SET)의 활성화 구간동안에 출력단(N0)으로 전류미러를 통하여 생성된 프로그래밍 전류(I1_SET) 즉 셋 전류(Set Current)를 공급하게 된다. 또한, 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간동안에 출력단(N0)으로 전류미러를 통하여 생성된 프로그래밍 전류(I1_RESET) 즉 리셋 전류(Reset Current)를 공급하게 된다. 제1 쓰기제어신호(SET) 및 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 레벨은 프로그래밍 하고자 하는 데이터의 논리레벨에 따라 결정된다.The current driver 510 drives the set current I1_SET or the reset current I1_RESET to the output terminal N0 in response to the first write control signal SET and the second write control signal RESET. The programming current I1_SET generated through the current mirror is supplied to the output terminal N0 during the activation period of the first write control signal SET, that is, the set current. In addition, during the activation period of the second write control signal RESET, the programming current I1_RESET generated through the current mirror, that is, the reset current is supplied to the output terminal N0. The activation level of the first write control signal SET and the second write control signal RESET is determined according to the logic level of the data to be programmed.

또한, 보조 전류구동부(520)는 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 출력단(N0)으로 추가적인 전류(I2)를 구동하는데, 바이어스 신호(C_EN)는 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 동안에 활성화 되어 출력단(N0)으로 추가적인 전류(I2)를 공급하도록 제어한다. 따라서 바이어스 신호(C_EN)가 활성화 되었을 때 출력단(N0)으로 구동되는 프로그래밍 전류(IWRITE)는 전류 구동부(510)에서 구동되는 전류(I1)에 보조 전류구동부(520)에서 구동되는 전류(I2)가 추가되어 구동된다.In addition, the auxiliary current driver 520 drives the additional current I2 to the output terminal N0 in response to the bias signal C_EN, and the bias signal C_EN is the first write control signal SET or the second write control. It is activated during the activation period of the signal RESET and controls to supply an additional current I2 to the output terminal N0. Therefore, when the bias signal C_EN is activated, the programming current I WRITE driven to the output terminal N0 is driven from the auxiliary current driver 520 to the current I1 driven by the current driver 510. Is added and driven.

상술한 바와 같은 상변화 메모리 장치의 프로그래밍 전류는, 상변화 메모리 셀(310)에 테스트 데이터(DATA1_WR)를 프로그래밍 하는 제1 프로그래밍 단계, 제1 프로그래밍 단계를 통해서 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 된 데이터와 테스트 데이터(DATA1_WR)를 비교하는 비교단계, 비교단계의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 제1 프로그래밍 단계에서 공급된 프로그래밍 전류(I1)에 추가적인 프로그래밍 전류(I2)를 제공하여 더 큰 전류(I1+I2)를 통해서 상변화 메모리 셀(310)에 테스트 데이터(DATA1_WR)를 프로그래밍 하는 제2 프로그래밍 단계를 통해서 검증될 수 있다.The programming current of the phase change memory device as described above is programmed in the phase change memory cell 310 through the first programming step and the first programming step of programming the test data DATA1_WR in the phase change memory cell 310. In the comparison step of comparing the data and the test data DATA1_WR, and the comparison result of the comparison step, when the two data are different, an additional programming current I2 is provided to the programming current I1 supplied in the first programming step so that a larger current ( It may be verified through a second programming step of programming test data DATA1_WR to the phase change memory cell 310 through I1 + I2).

여기에서 제1 프로그래밍 단계는 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)를 생성하는 단계, 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 공급하는 단계를 포함한다. 또한, 제2 프로 그래밍 단계는 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)와, 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 동안에 활성화 되는 바이어스 신호(C_EN)를 생성하는 단계, 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 공급하되, 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 추가적인 전류(I2)를 공급하는 단계를 포함한다.Here, the first programming step may include generating first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR, and in response to the first and second write control signals SET and RESET. And supplying a set current I1_SET or a reset current I1_RESET to the change memory cell 310. The second programming step may include activation of the first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR, and the first write control signal SET or the second write control signal RESET. Generating a bias signal C_EN that is activated during the interval, and in response to the first and second write control signals SET and RESET, the set current Set I, I1_SET or reset current Supplying Reset Current, I1_RESET, but supplying an additional current I2 to the phase change memory cell 310 in response to the bias signal C_EN.

이하, 본 발명의 다른 측면에서 도 3 내지 도 5를 참조하여 기술하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to Figures 3 to 5 in another aspect of the present invention.

도 3을 참조하면, 상변화 메모리 장치는 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍된 데이터를 읽기 위한 데이터 읽기부(320), 데이터 읽기부(320)에서 출력되는 출력 데이터(DATA1_RD)와 인가된 테스트 데이터(DATA1_WR)를 비교하기 위한 비교부(330), 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)를 출력하며, 비교부(330)의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호(C_EN)를 활성화 - 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화됨 - 하여 출력하기 위한 쓰기 제어부(340), 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 전류(IWRITE)를 공급하되, 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 전류(IWRITE)를 공급하는 시간을 일정시간 추가하기 위한 데이터 쓰기부(350)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the phase change memory device includes a data reader 320 for reading data programmed in the phase change memory cell 310, output data DATA1_RD output from the data reader 320, and an applied test. The comparator 330 for comparing the data DATA1_WR and the first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR are output. If different, the bias signal C_EN is activated-After a period of activation of the first write control signal SET or the second write control signal RESET is activated for a certain time-the write control unit 340, the first to output The programming current I WRITE is supplied to the phase change memory cell 310 in response to the second write control signals SET and RESET, but the programming current is supplied to the phase change memory cell 310 in response to the bias signal C_EN. adding the time of supplying a certain amount of time (WRITE I) And a data writing unit 350.

상기와 같이 구성되는 상변화 메모리 장치의 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.The main operations of the phase change memory device configured as described above are as follows.

우선, 데이터 읽기부(320)는 워드라인 인에이블 신호(WL_EN)와 컬럼선택신호(YI)가 하이레벨로 활성화 되었을 때, 데이터 읽기부(320)와 워드라인 구동부(360)의 풀다운 트랜지스터(MN1) 사이에 형성되는 전류경로를 통해서 일정한 전류를 공급하고 상변화 소자(GST)의 전압변화를 감지하여 상변화 소자(GST)에 프로그래밍 된 데이터를 판별한다.First, when the word line enable signal WL_EN and the column select signal YI are activated at the high level, the data read unit 320 pulls down the transistors MN1 of the data read unit 320 and the word line driver 360. A constant current is supplied through the current path formed between the circuits and senses the voltage change of the phase change element GST to determine the data programmed in the phase change element GST.

다음으로, 비교부(330)는 데이터 읽기부(320)에서 출력되는 출력 데이터(DATA1_RD)와 인가된 테스트 데이터(DATA1_WR)를 비교하여 그 결과를 출력한다.Next, the comparator 330 compares the output data DATA1_RD output from the data reader 320 with the applied test data DATA1_WR and outputs the result.

다음으로, 쓰기 제어부(340)는 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)를 출력하며, 비교부(330)의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호(C_EN)를 활성화 하여 출력하는데, 바이어스 신호(C_EN)는 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화 된다. 여기에서 쓰기 제어부(340)는 바이어스 신호(C_EN)를 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화 하기 위한 퓨즈회로를 더 포함하여 구성될 수도 있을 것이다. 즉, 퓨즈를 통하여 바이어스 신호(C_EN)의 활성화 여부와 활성화 구간을 설정할 수 있다.Next, the write controller 340 outputs the first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR, and the bias signal when the two data are different as a result of the comparison by the comparator 330. The C_EN is activated and output, and the bias signal C_EN is activated for a predetermined time after the activation period of the first write control signal SET or the second write control signal RESET. The write controller 340 may further include a fuse circuit for activating the bias signal C_EN for a predetermined time after the activation period of the first write control signal SET or the second write control signal RESET. There will be. That is, whether the bias signal C_EN is activated and an activation period may be set through the fuse.

마지막으로, 데이터 쓰기부(350)는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 전류(IWRITE)를 공급하되, 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 전류(IWRITE)를 공급하는 시간을 일정시간 추가하게 된다. 따라서 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 이후 바이어스 신호(C_EN)가 활성화 되는 구간동안에 추가적으로 프로그래밍 전류(IWRITE)가 상변화 소자(GST)에 공급된다.Finally, the data write unit 350 supplies the programming current I WRITE to the phase change memory cell 310 in response to the first and second write control signals SET and RESET, but not to the bias signal C_EN. In response, the time for supplying the programming current I WRITE to the phase change memory cell 310 is added for a predetermined time. Therefore, the programming current I WRITE is additionally supplied to the phase change element GST during the period in which the bias signal C_EN is activated after the activation of the first write control signal SET or the second write control signal RESET.

도 4를 참조하면, 비교부는 테스트 데이터(DATA1_WR)를 입력으로 하는 제1 인버터(INV1), 출력 데이터(DATA1_RD)를 입력으로 하는 제2 인버터(INV2), 제1 인버터(INV1)의 출력신호와 출력 데이터(DATA1_RD)를 입력으로 하는 제1 부정논리곱 수단(NAND1), 제2 인버터(INV1)의 출력신호와 테스트 데이터(DATA1_WR)를 입력으로 하는 제2 부정논리곱 수단(NAND2), 테스트 신호(TEST)와 제1 ,제2 부정논리곱 수단(NAND1,NAND2)의 출력신호를 입력으로 하는 제3 부정논리곱 수단(NAND3)으로 구성된다.Referring to FIG. 4, the comparator includes an output signal of a first inverter INV1 inputting test data DATA1_WR, a second inverter INV2 inputting output data DATA1_RD, and an output signal of the first inverter INV1. First negative logical means NAND1 for inputting output data DATA1_RD, Output signal of second inverter INV1 and Second negative logical means NAND2 for inputting test data DATA1_WR, Test signal (TEST) and third negative logical means (NAND3) for inputting the output signals of the first and second negative logical means (NAND1, NAND2).

상기와 같이 구성되는 비교부의 주요동작은 다음과 같이 이루어진다.The main operation of the comparator configured as described above is performed as follows.

우선, 테스트 신호(TEST)가 로우레벨이면 비교부의 출력신호(CELL_VEN)는 하이레벨로 활성화 되어 출력된다. 즉, 테스트 데이터(DATA1_WR)와 출력 데이터(DATA1_RD)의 비교결과에 관계없이 출력신호(CELL_VEN)를 하이레벨로 출력하게 된다.First, when the test signal TEST is at the low level, the output signal CELL_VEN of the comparator is activated at a high level and output. That is, the output signal CELL_VEN is output at a high level regardless of the comparison result of the test data DATA1_WR and the output data DATA1_RD.

다음으로, 테스트 신호(TEST)가 하이레벨 일 때 테스트 데이터(DATA1_WR)와 출력 데이터(DATA1_RD)가 동일한 논리레벨을 가지게 되면 출력신호(CELL_VEN)는 로우레벨로 비활성화 되어 출력되며, 테스트 데이터(DATA1_WR)와 출력 데이터(DATA1_RD)가 서로 다른 논리레벨을 가지게 되면 출력신호(CELL_VEN)는 하이레벨로 활성화 되어 출력된다. 즉, 테스트 신호(TEST)가 하이레벨일 때 입력되는 두 신호를 비교하여 그 결과를 출력하게 된다.Next, when the test data DATA1_WR and the output data DATA1_RD have the same logic level when the test signal TEST is at the high level, the output signal CELL_VEN is inactivated and output at a low level, and the test data DATA1_WR When the output data DATA1_RD and the logic data have different logic levels, the output signal CELL_VEN is activated at a high level and output. In other words, when the test signal TEST is at the high level, two input signals are compared and the result is output.

도 5를 참조하면, 데이터 쓰기부는 제1 쓰기제어신호(SET) 및 제2 쓰기제어신호(RESET)에 응답하여 출력단(N0)으로 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 구동하기 위한 전류 구동부(510), 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 출력단(N0)으로 구동되는 셋 전류(Set Current) 또는 리셋 전류(Reset Current)의 구동시간을 일정시간 추가하기 위한 보조 전류구동부(520)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the data write unit may output the set current Set I1_SET or the reset current I1_RESET to the output terminal N0 in response to the first write control signal SET and the second write control signal RESET. Auxiliary current for adding a driving time of the set current or the reset current driven to the output terminal N0 in response to the bias signal C_EN and the bias signal C_EN for a predetermined time The driving unit 520 is configured.

상기와 같이 구성되는 데이터 쓰기부의 주요동작은 다음과 같이 이루어진다.The main operation of the data writing unit configured as described above is performed as follows.

전류 구동부(510)는 제1 쓰기제어신호(SET) 및 제2 쓰기제어신호(RESET)에 응답하여 출력단(N0)으로 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 구동하는데, 제1 쓰기제어신호(SET)의 활성화 구간동안에 출력단(N0)으로 전류미러를 통하여 생성된 프로그래밍 전류(I1_SET) 즉 셋 전류(Set Current)를 공급하게 된다. 또한, 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간동안에 출력단(N0)으로 전류미러를 통하여 생성된 프로그래밍 전류(I1_RESET) 즉 리셋 전류(Reset Current)를 공급하게 된다. 제1 쓰기제어신호(SET) 및 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 레벨은 프로그래밍 하고자 하는 데이터의 논리레벨에 따라 결 정된다.The current driver 510 drives the set current I1_SET or the reset current I1_RESET to the output terminal N0 in response to the first write control signal SET and the second write control signal RESET. The programming current I1_SET generated through the current mirror is supplied to the output terminal N0 during the activation period of the first write control signal SET, that is, the set current. In addition, during the activation period of the second write control signal RESET, the programming current I1_RESET generated through the current mirror, that is, the reset current is supplied to the output terminal N0. The activation level of the first write control signal SET and the second write control signal RESET is determined according to the logic level of the data to be programmed.

또한, 보조 전류구동부(520)는 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 출력단(N0)으로 추가적인 전류(I2)를 구동하는데, 바이어스 신호(C_EN)는 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화 되어 출력단(N0)으로 추가적인 전류(I2)를 공급하도록 제어한다. 따라서 바이어스 신호(C_EN)가 활성화 되었을 때 출력단(N0)으로 구동되는 프로그래밍 전류(IWRITE)의 구동시간은 전류 구동부(510)에서 구동되는 전류(I1_SET, I1_RESET)의 공급시간에 보조 전류구동부(520)에서 구동되는 전류(I2)의 공급시간이 추가되어 셋 전류(Set Current) 또는 리셋 전류(Reset Current)의 구동시간이 길어지게 된다. 보조 전류구동부(520)의 PMOS 트랜지스터(MP4)의 크기에 따라 미러링 되어 출력되는 전류(I2)가 결정되므로 추가시간동안 공급하기 위한 전류의 양에 따라 PMOS 트랜지스터(MP4)의 크기는 조절될 수 있을 것이다.In addition, the auxiliary current driver 520 drives the additional current I2 to the output terminal N0 in response to the bias signal C_EN, and the bias signal C_EN is the first write control signal SET or the second write control. After the activation period of the signal RESET is activated for a predetermined time to control to supply an additional current (I2) to the output terminal (N0). Therefore, when the bias signal C_EN is activated, the driving time of the programming current I WRITE driven to the output terminal N0 is the auxiliary current driver 520 at the supply time of the currents I1_SET and I1_RESET driven by the current driver 510. In addition, the supply time of the current I2 driven in FIG. 9 is added to increase the driving time of the set current or the reset current. Since the mirrored output current I2 is determined according to the size of the PMOS transistor MP4 of the auxiliary current driver 520, the size of the PMOS transistor MP4 may be adjusted according to the amount of current to be supplied for an additional time. will be.

상술한 바와 같은 상변화 메모리 장치의 프로그래밍 전류는, 상변화 메모리 셀(310)에 테스트 데이터(DATA1_WR)를 프로그래밍 하는 제1 프로그래밍 단계, 제1 프로그래밍 단계를 통해서 상변화 메모리 셀(310)에 프로그래밍 된 데이터와 테스트 데이터(DATA1_WR)를 비교하는 비교단계, 비교단계의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 제1 프로그래밍 단계보다 프로그래밍 전류(IWRITE)를 더 긴 시간동안 제공하여 상변화 메모리 셀(310)에 테스트 데이터(DATA1_WR)를 프로그래밍 하는 제2 프로그래밍 단계를 통해서 검증될 수 있다.The programming current of the phase change memory device as described above is programmed in the phase change memory cell 310 through the first programming step and the first programming step of programming the test data DATA1_WR in the phase change memory cell 310. In the comparison step of comparing the data and the test data DATA1_WR, and the comparison result of the comparison step, when the two data are different, the programming current I WRITE is provided to the phase change memory cell 310 for a longer time than the first programming step. It may be verified through a second programming step of programming the test data DATA1_WR.

여기에서 제1 프로그래밍 단계는 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)를 생성하는 단계, 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 공급하는 단계를 포함한다. 또한, 제2 프로그래밍 단계는 테스트 데이터(DATA1_WR)에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)와, 제1 쓰기제어신호(SET) 또는 제2 쓰기제어신호(RESET)의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화 되는 바이어스 신호(C_EN)를 생성하는 단계, 제1, 제2 쓰기제어신호(SET, RESET)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 셋 전류(Set Current, I1_SET) 또는 리셋 전류(Reset Current, I1_RESET)를 공급하되, 바이어스 신호(C_EN)에 응답하여 상변화 메모리 셀(310)에 셋 전류(Set Current) 또는 리셋 전류(Reset Current)를 공급하는 시간을 일정시간 추가하는 단계를 포함한다.Here, the first programming step may include generating first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR, and in response to the first and second write control signals SET and RESET. And supplying a set current I1_SET or a reset current I1_RESET to the change memory cell 310. The second programming step may include an activation period of the first and second write control signals SET and RESET corresponding to the test data DATA1_WR and the first write control signal SET or the second write control signal RESET. Afterwards, the bias signal C_EN is activated for a predetermined time, and the set current (I1_SET) or reset is performed in the phase change memory cell 310 in response to the first and second write control signals SET and RESET. Supplying a current (Reset Current, I1_RESET), but adding a time for supplying a set current (Set Current) or a reset current (Reset Current) to the phase change memory cell 310 in response to the bias signal (C_EN) for a predetermined time It includes.

이상, 본 발명의 실시예에 따라 구체적인 설명을 하였다. 본 발명의 기술적 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.In the above, the specific description was made according to the embodiment of the present invention. Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

예컨대, 신호 및 회로의 활성화 상태를 나타내기 위한 액티브 하이(Active High) 또는 액티브 로우(Active Low)의 구성은 실시예에 따라 달라질 수 있다. 또한, 동일한 기능을 구현하기 위해 필요에 따라 트랜지스터의 구성은 변경될 수 있 다. 즉, PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터의 구성은 서로 대체될 수 있을 것이며, 필요에 따라 다양한 트랜지스터를 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 동일한 기능을 구현하기 위해 필요에 따라 로직 게이트(LOGIC GATE)의 구성은 변경될 수 있다. 즉 부정논리곱 수단, 부정논리합 수단 등은 난드 게이트(NAND GATE), 노어 게이트(NOR GATE), 인버터(INVERTER) 등의 다양한 조합을 통해서 구성될 수 있을 것이다. 이러한 회로의 변경은 너무 경우의 수가 많고, 이에 대한 변경은 통상의 전문가라면 누구나 쉽게 유추할 수 있기에 그에 대한 열거는 생략하기로 한다.For example, the configuration of an active high or an active low to indicate an activation state of a signal and a circuit may vary according to embodiments. In addition, the configuration of the transistor may be changed as necessary to implement the same function. That is, the configurations of the PMOS transistor and the NMOS transistor may be replaced with each other, and may be implemented using various transistors as necessary. In addition, the configuration of the logic gate may be changed as necessary to implement the same function. That is, the negative logical means, the negative logical sum means, etc. may be configured through various combinations such as NAND GATE, NOR GATE, and INVERTER. Such a change in the circuit is too many cases, and the change can be easily inferred by a person skilled in the art, so the enumeration thereof will be omitted.

도 1은 상변화 메모리 셀의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a phase change memory cell.

도 2는 상변화 메모리 셀의 다른 구성도이다.2 is another configuration diagram of a phase change memory cell.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화 메모리 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a phase change memory device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 비교부의 실시예에 따른 회로도이다.4 is a circuit diagram according to an embodiment of the comparison unit of FIG. 3.

도 5는 도 3의 데이터 쓰기부의 실시예에 따른 회로도이다.5 is a circuit diagram according to an embodiment of the data write unit of FIG. 3.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

310 : 상변화 메모리 셀310: phase change memory cell

360 : 워드라인 구동부360: word line driver

510 : 전류 구동부510: current driver

520 : 보조 전류구동부520: auxiliary current driver

도면에서 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터는 각각 MPi, MNi (i=0,1,2, … ) 으로 표시함.In the figure, PMOS transistors and NMOS transistors are denoted by MPi and MNi (i = 0, 1, 2, ...), respectively.

Claims (14)

상변화 메모리 셀에 프로그래밍된 데이터를 읽기 위한 데이터 읽기부;A data reading unit for reading data programmed into a phase change memory cell; 상기 데이터 읽기부에서 출력되는 출력 데이터와 인가된 테스트 데이터를 비교하기 위한 비교부;A comparison unit for comparing the output data output from the data reading unit with the applied test data; 상기 테스트 데이터에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호를 출력하며, 상기 비교부의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호를 활성화 - 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 동안에 활성화됨 - 하여 출력하기 위한 쓰기 제어부; 및Outputs first and second write control signals corresponding to the test data, and activates a bias signal when two data are different as a result of the comparison of the comparator-an activation period of the first write control signal or the second write control signal Activated during the write control; And 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 전류를 공급하되, 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 추가적인 프로그래밍 전류를 공급하기 위한 데이터 쓰기부A data write unit configured to supply a programming current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals, and to supply an additional programming current to the phase change memory cell in response to the bias signal 를 구비하는 상변화 메모리 장치.Phase change memory device having a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 쓰기 제어부는,The write control unit, 상기 바이어스 신호를 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 동안에 활성화 하기 위한 퓨즈회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치.And a fuse circuit for activating the bias signal during an activation period of the first write control signal or the second write control signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 쓰기 제어부는 상기 비교부의 비교결과에 응답하여 상기 바이어스 신호의 활성화 여부 및 활성화 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치.And the write controller sets whether to activate the bias signal and an activation interval in response to a comparison result of the comparator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 쓰기부는,The data writing unit, 상기 제1 쓰기제어신호 및 상기 제2 쓰기제어신호에 응답하여 출력단으로 셋 전류 또는 리셋 전류를 구동하기 위한 전류 구동부; 및A current driver for driving a set current or a reset current to an output terminal in response to the first write control signal and the second write control signal; And 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 출력단으로 추가적인 전류를 구동하기 위한 보조 전류구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치.And an auxiliary current driver for driving an additional current to the output terminal in response to the bias signal. 상변화 메모리 셀에 프로그래밍된 데이터를 읽기 위한 데이터 읽기부;A data reading unit for reading data programmed into a phase change memory cell; 상기 데이터 읽기부에서 출력되는 출력 데이터와 인가된 테스트 데이터를 비교하기 위한 비교부;A comparison unit for comparing the output data output from the data reading unit with the applied test data; 상기 테스트 데이터에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호를 출력하며, 상기 비교부의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 바이어스 신호를 활성화 - 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화됨 - 하여 출력하기 위한 쓰기 제어부; 및Outputs first and second write control signals corresponding to the test data, and activates a bias signal when two data are different as a result of the comparison of the comparison unit; After a certain time is activated-the write control unit for outputting; And 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 전류를 공급하되, 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 전류를 공급하는 시간을 일정시간 추가하기 위한 데이터 쓰기부Write data for supplying a programming current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals, and adding a time for supplying a programming current to the phase change memory cell in response to the bias signal. part 를 구비하는 상변화 메모리 장치.Phase change memory device having a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 쓰기 제어부는,The write control unit, 상기 바이어스 신호를 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화 하기 위한 퓨즈회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치.And a fuse circuit for activating the bias signal for a predetermined time after an activation period of the first write control signal or the second write control signal. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 쓰기 제어부는 상기 비교부의 비교결과에 응답하여 상기 바이어스 신호의 활성화 여부 및 활성화 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치.And the write controller sets whether to activate the bias signal and an activation interval in response to a comparison result of the comparator. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 데이터 쓰기부는,The data writing unit, 상기 제1 쓰기제어신호 및 상기 제2 쓰기제어신호에 응답하여 출력단으로 셋 전류 또는 리셋 전류를 구동하기 위한 전류 구동부; 및A current driver for driving a set current or a reset current to an output terminal in response to the first write control signal and the second write control signal; And 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 출력단으로 구동되는 상기 셋 전류 또는 상기 리셋 전류의 구동시간을 일정시간 추가하기 위한 보조 전류구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치.And an auxiliary current driver configured to add a driving time of the set current or the reset current driven to the output terminal in response to the bias signal for a predetermined time. 상변화 메모리 셀에 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제1 프로그래밍 단계;A first programming step of programming test data into a phase change memory cell; 상기 제1 프로그래밍 단계를 통해서 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 된 데이터와 상기 테스트 데이터를 비교하는 비교단계; 및A comparison step of comparing the test data with data programmed into the phase change memory cell through the first programming step; And 상기 비교단계의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 상기 제1 프로그래밍 단계에서 공급된 프로그래밍 전류에 추가적인 프로그래밍 전류를 제공하여 더 큰 전류를 통해서 상기 상변화 메모리 셀에 상기 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제2 프로그래밍 단계A second programming step of programming the test data to the phase change memory cell through a larger current by providing an additional programming current to the programming current supplied in the first programming step when the two data are different as a result of the comparison. 를 포함하는 상변화 메모리 장치의 동작 방법.Method of operating a phase change memory device comprising a. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 제1 프로그래밍 단계는,The first programming step, 상기 테스트 데이터에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호를 생성하는 단계; 및Generating first and second write control signals corresponding to the test data; And 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 셋 전류 또는 리셋 전류를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치의 동작 방법.And supplying a set current or a reset current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 제2 프로그래밍 단계는,The second programming step, 상기 테스트 데이터에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호와, 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 동안에 활성화 되는 바이어스 신호를 생성하는 단계; 및Generating a first and second write control signal corresponding to the test data and a bias signal activated during an activation period of the first write control signal or the second write control signal; And 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 셋 전류 또는 리셋 전류를 공급하되, 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 추가적인 전류를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치의 동작 방법.Supplying a set current or a reset current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals, and supplying an additional current to the phase change memory cell in response to the bias signal. A method of operating a phase change memory device. 상변화 메모리 셀에 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제1 프로그래밍 단계;A first programming step of programming test data into a phase change memory cell; 상기 제1 프로그래밍 단계를 통해서 상기 상변화 메모리 셀에 프로그래밍 된 데이터와 상기 테스트 데이터를 비교하는 비교단계; 및A comparison step of comparing the test data with data programmed into the phase change memory cell through the first programming step; And 상기 비교단계의 비교결과 두 데이터가 상이한 경우에 상기 제1 프로그래밍 단계보다 프로그래밍 전류를 더 긴 시간동안 제공하여 상기 상변화 메모리 셀에 상기 테스트 데이터를 프로그래밍 하는 제2 프로그래밍 단계A second programming step of programming the test data to the phase change memory cell by providing a programming current for a longer time than the first programming step when the two data are different as a result of the comparison step. 를 포함하는 상변화 메모리 장치의 동작 방법.Method of operating a phase change memory device comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제1 프로그래밍 단계는,The first programming step, 상기 테스트 데이터에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호를 생성하는 단계; 및Generating first and second write control signals corresponding to the test data; And 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 셋 전류 또는 리셋 전류를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치의 동작 방법.And supplying a set current or a reset current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제2 프로그래밍 단계는,The second programming step, 상기 테스트 데이터에 대응하는 제1, 제2 쓰기제어신호와, 상기 제1 쓰기제어신호 또는 상기 제2 쓰기제어신호의 활성화 구간 이후에 일정시간 활성화 되는 바이어스 신호를 생성하는 단계; 및Generating a first and second write control signal corresponding to the test data and a bias signal activated for a predetermined time after an activation period of the first write control signal or the second write control signal; And 상기 제1, 제2 쓰기제어신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 셋 전류 또는 리셋 전류를 공급하되, 상기 바이어스 신호에 응답하여 상기 상변화 메모리 셀에 상기 셋 전류 또는 리셋 전류를 공급하는 시간을 일정시간 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 장치의 동작 방법.Supply a set current or a reset current to the phase change memory cell in response to the first and second write control signals, and provide a time for supplying the set current or reset current to the phase change memory cell in response to the bias signal. The method of operating a phase change memory device comprising the step of adding a predetermined time.
KR1020080111767A 2008-11-11 2008-11-11 Phase change memory device and verification method of programming current for it KR101004679B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080111767A KR101004679B1 (en) 2008-11-11 2008-11-11 Phase change memory device and verification method of programming current for it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080111767A KR101004679B1 (en) 2008-11-11 2008-11-11 Phase change memory device and verification method of programming current for it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100052886A KR20100052886A (en) 2010-05-20
KR101004679B1 true KR101004679B1 (en) 2011-01-04

Family

ID=42278074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080111767A KR101004679B1 (en) 2008-11-11 2008-11-11 Phase change memory device and verification method of programming current for it

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101004679B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101153813B1 (en) 2010-09-30 2012-06-13 에스케이하이닉스 주식회사 Semiconductor memory apparatus
CN110021323A (en) * 2018-01-10 2019-07-16 中电海康集团有限公司 The data storage device and system that write-once is repeatedly read

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070032427A (en) * 2005-09-16 2007-03-22 삼성전자주식회사 Phase change memory device and program method thereof
KR20080081656A (en) * 2007-03-06 2008-09-10 한국전자통신연구원 Apparatus and method for writing power reduction in phase change memory by selective data writing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070032427A (en) * 2005-09-16 2007-03-22 삼성전자주식회사 Phase change memory device and program method thereof
KR20080081656A (en) * 2007-03-06 2008-09-10 한국전자통신연구원 Apparatus and method for writing power reduction in phase change memory by selective data writing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100052886A (en) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4524684B2 (en) Memory reading circuit and method
KR100674992B1 (en) Phase change random access memory device capable of changing driving voltage
US8566674B2 (en) Using a phase change memory as a high volume memory
US7123535B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US7349245B2 (en) Non-volatile phase-change memory device and associated program-suspend-read operation
US7656719B2 (en) Phase change memory device generating program current and method thereof
KR101001147B1 (en) Phase change memory device
KR100895387B1 (en) Phase change memory device
US7778071B2 (en) Phase change memory device having decentralized driving units
US8665655B2 (en) Non-volatile memory device and sensing method thereof
KR20090016195A (en) Phase change memory device
US20090196092A1 (en) Programming bit alterable memories
US8243505B2 (en) Phase change memory device having write driving control signal corresponding to set/reset write time
KR101004678B1 (en) Phase change memory device
US8325514B2 (en) Phase change memory device
KR101004679B1 (en) Phase change memory device and verification method of programming current for it
US7317655B2 (en) Memory cell array biasing method and a semiconductor memory device
KR100934853B1 (en) Phase change memory device
KR100905166B1 (en) Phase change memory device
US8824201B2 (en) Semiconductor memory apparatus and data reading method thereof
KR100895397B1 (en) Phase change memory device
KR20100008624A (en) Phase change memory device and controlling method thereof
KR20110118926A (en) Phase change memory apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee