KR102031191B1

KR102031191B1 - 비휘발성 메모리 및 이의 부트업 동작 방법

Info

Publication number: KR102031191B1
Application number: KR1020130042202A
Authority: KR
Inventors: 이주현; 전준현; 송호욱
Original assignee: 에스케이하이닉스 주식회사
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2019-10-11
Also published as: KR20140124545A; US20140313841A1; US20150213906A1; US9030871B2; US9093178B1

Abstract

비휘발성 메모리는, 다수의 데이터를 저장하는 제2 내지 제N메모리셀 그룹들(N은 3 이상의 정수); 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들 각각에 대응하는 데이터 유효성 정보들을 저장하는 제1메모리셀 그룹; 및 상기 제1메모리셀 그룹에 저장된 유효성 정보들에 응답해 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 판단하는 유효성 판단회로를 포함한다.

Description

비휘발성 메모리 및 이의 부트업 동작 방법 {NON-VOLATILE MEMORY AND BOOT UP OPERATION METHOD OF THE SAME}

본 발명은 비휘발성 메모리에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 비휘발성 메모리의 부트업 동작 관련 기술에 관한 것이다.

도 1은 종래의 메모리장치에서의 리페어 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 메모리장치는 다수의 메모리 셀을 포함하는 셀어레이(110)와, 로우 어드레스(R_ADD)에 의해 선택된 워드라인(word line)을 활성화하기 위한 로우 회로(120), 컬럼 어드레스(C_ADD)에 의해 선택된 비트라인(bit line)의 데이터를 억세스(리드 또는 라이트)하기 위한 컬럼 회로(130)를 포함한다.

로우 퓨즈 회로(140)는 셀어레이(110) 내에서 결함이 있는 메모리 셀에 대응하는 로우 어드레스를 리페어 로우 어드레스(REPAIR_R_ADD)로 저장한다. 로우 비교부(150)는 로우 퓨즈 회로(140)에 저장된 리페어 로우 어드레스(REPAIR_R_ADD)와 메모리장치 외부로부터 입력된 로우 어드레스(R_ADD)를 비교한다. 만약, 리페어 로우 어드레스(REPAIR_R_ADD)와 로우 어드레스(R_ADD)가 일치하면, 로우 비교부(150)는 로우 회로(120)가 로우 어드레스(R_ADD)에 의해 지정되는 워드라인을 대신해 리던던시(redundancy) 워드라인을 활성화하도록 제어한다.

컬럼 퓨즈 회로(160)는 셀어레이 내(110)에서 결함이 있는 메모리 셀에 대응하는 컬럼 어드레스를 리페어 컬럼 어드레스(REPAIR_C_ADD)로 저장한다. 컬럼 비교부(170)는 컬럼 퓨즈 회로(160)에 저장된 리페어 컬럼 어드레스(REPAIR_C_ADD)와 메모리장치 외부로부터 입력된 컬럼 어드레스(C_ADD)를 비교한다. 만약, 리페어 컬럼 어드레스(REPAIR_C_ADD)와 컬럼 어드레스(C_ADD)가 일치하면, 컬럼 비교부(170)는 컬럼 회로(130)가 컬럼 어드레스(C_ADD)에 의해 지정되는 비트라인을 대신해 리던던시 비트라인에 억세스하도록 제어한다.

종래의 퓨즈 회로들(140, 160)에는 주로 레이저 퓨즈(laser fuse)가 사용된다. 레이저 퓨즈는 퓨즈의 컷팅 여부에 따라 '하이' 또는 '로우'의 데이터를 저장한다. 레이저 퓨즈의 프로그래밍은 웨이퍼 상태에서는 가능하지만, 웨이퍼가 패키지 내부에 실장된 이후에는 퓨즈를 프로그래밍하는 것이 불가능하다. 또한, 레이저 퓨즈는 피치(pitch)의 한계로 인해 작은 면적으로 설계하는 것이 불가능하다.

이러한 단점을 극복하기 위하여, 미국 등록특허 US 6904751, 6777757, 6667902, 7173851, 7269047에 개시된 것과 같은 이-퓨즈(E-Fuse) 어레이 회로, NAND 플래쉬 메모리, NOR 플래쉬 메모리, MRAM(Magnetic Random Access Memory), STT-MRAM(Spin Transfer magnetic Random Access Memory), ReRAM(Resistive Random Access Memory) 및 PC RAM(Phase Change Random Access Memory)과 같은 비휘발성 메모리(Non Volatile Memory) 중 하나를 메모리장치 내부에 포함시키고, 비휘발성 메모리 내부에 리페어 정보를 저장시켜 사용하고 있다.

도 2는 메모리 장치에서 리페어 정보를 저장하기 위해 비휘발성 메모리가 사용되는 것을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 메모리 장치는 다수의 메모리 뱅크(BK0~BK3), 각각의 메모리 뱅크(BK0~BK3)마다 구비되어 리페어 정보를 저장하기 위한 레지스터들(210_0~210_3), 및 비휘발성 메모리(201)를 포함한다.

비휘발성 메모리(201)는 퓨즈 회로들(140, 160)을 대체한 것이다. 여기에는 모든 뱅크(BK0~BK3)에 대응하는 리페어 정보, 즉 리페어 어드레스, 가 저장된다. 비휘발성 메모리는 이-퓨즈 어레이 회로, NAND 플래쉬 메모리, NOR 플래쉬 메모리, MRAM, STT-MRAM, ReRAM, 및 PC RAM 중 어느 하나일 수 있다.

각각의 뱅크(BK0~BK3)마다 구비되는 레지스터들(210_0~210_3)은 자신에 대응하는 메모리 뱅크의 리페어 정보를 저장한다. 레지스터들(210_0)은 메모리 뱅크(BK0)의 리페어 정보를 저장하고, 레지스터들(210_2)은 메모리 뱅크(BK2)의 리페어 정보를 저장한다. 레지스터들(210_0~210_3)은 래치 회로들을 포함하여 구성되며, 전원이 공급되어 있는 동안에만 리페어 정보를 저장하는 것이 가능하다. 레지스터들(210_0~210_3)에 저장될 리페어 정보는 비휘발성 메모리(201)로부터 전달받는다.

비휘발성 메모리(201)는 어레이 형태로 구성되므로, 내부에 저장된 데이터를 호출하기 위해서는 일정 시간이 소요된다. 즉각적인 데이터의 호출이 불가능하기 때문에, 비휘발성 메모리(201)에 저장된 데이터를 바로 이용하여 리페어 동작을 수행하는 것은 불가능하다. 따라서, 비휘발성 메모리(201)에 저장된 리페어 정보는 레지스터들(210_0~210_3)로 전송되어 저장되고, 레지스터들(210_0~210_3)에 저장된 데이터가 메모리 뱅크들(BK0~BK3)의 리페어 동작에 이용된다. 비휘발성 메모리(201)에 저장된 리페어 정보가 레지스터들(210_0~210_3)로 전송되는 과정을 부트업(bootup)이라 하는데, 부트업 동작이 완료되어야지만 메모리 장치는 불량 셀을 리페어하고 정상적인 동작을 시작할 수 있다.

부트업 동작은 미리 정해진 회수만큼 비휘발성 메모리(201)에 저장된 데이터를 리드하는 동작을 반복하며 수행된다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(201)의 용량 및 레지스터들(210_0~210_3)의 용량에 따라 수천~수만번의 리드 동작이 수행되어야 부트업 동작이 완료될 수 있다. 메모리 장치가 정상적으로 동작하기 위해서는 부트업 동작이 완료되어야 하므로, 부트업 동작의 시간을 줄이는 것은 중요하다.

본 발명의 실시예들은 비휘발성 메모리에 저장된 데이터들을 순차적으로 리드하는 부트업 동작의 시간을 줄여준다.

본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리는, 다수의 데이터를 저장하는 제2 내지 제N메모리셀 그룹들(N은 3 이상의 정수); 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들 각각에 대응하는 데이터 유효성 정보들을 저장하는 제1메모리셀 그룹; 및 상기 제1메모리셀 그룹에 저장된 유효성 정보들에 응답해 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 판단하는 유효성 판단회로를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리는, 다수의 데이터를 저장하는 제2 내지 제N메모리셀 그룹들과(N은 3이상의 정수), 상기 제2내지 제N메모리셀 그룹들 각각에 대응하는 데이터 유효성 정보들을 저장하는 제1메모리셀 그룹을 포함하는 셀 어레이; 로우 어드레스에 응답해 상기 셀 어레이 내부의 로우를 선택하기 위한 로우 회로; 컬럼 어드레스에 응답해 상기 셀 어레이 내부의 컬럼을 선택하고, 선택된 컬럼으로부터 데이터를 리드하는 컬럼 회로; 상기 제1메모리셀 그룹에 저장된 유효성 정보들에 응답해 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 판단하는 유효성 판단회로; 및 상기 로우 회로와 상기 컬럼 회로를 제어해 상기 제1메모리셀 그룹의 데이터가 리드되도록 제어하고, 상기 유효성 판단회로의 판단 결과에 따라 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 수행되거나 리드 동작의 수행이 스킵되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리의 부트업 동작방법은, 제2 내지 제N메모리셀 그룹들(N은 3이상의 정수) 각각에 대응하는 유효성 정보들이 저장된 제1메모리셀 그룹의 데이터를 리드하는 단계; 상기 리드하는 단계에서 리드된 유효성 정보들에 따라, 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 결정하는 단계; 및 상기 결정하는 단계에서 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 필요하다고 판단된 경우에, 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들의 데이터를 순차적으로 리드하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 부트업 동작과정에서 불필요한 리드 동작을 생략하는 것이 가능하며, 그 결과 부트업 동작에 소요되는 시간 및 전류소모를 줄일 수 있다.

도 1은 종래의 메모리장치에서의 리페어 동작을 설명하기 위한 도면.
도 2는 메모리 장치에서 리페어 정보를 저장하기 위해 비휘발성 메모리가 사용되는 것을 도시한 도면.
도 3은 비휘발성 메모리에 저장되는 정보의 형태 및 부트업시 리드 동작이 수행되는 것을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리에 저장되는 정보의 형태를 도시한 도면.
도 5는 도 4와 같은 형태로 정보가 저장된 비휘발성 메모리에서 부트업 동작을 수행하는 방법을 도시한 도면.
도 6은 도 4에서 설명한 셀어레이(400)를 가지고, 도 5에서 설명한 방식으로 부트업 동작을 수행하는 비휘발성 메모리의 일실시예 구성도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

도 3은 비휘발성 메모리에 저장되는 정보의 형태 및 부트업시 리드 동작이 수행되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 비휘발성 메모리의 셀어레이(300)에는 다수의 로우(row)와 다수의 컬럼(column)으로 배열된 다수의 메모리셀이 존재하며, 일정 개수의 메모리셀들이 하나의 메모리셀 그룹(1~A, A+1~B)을 형성한다. 도 3에서는 메모리셀 그룹들(1~A, A+1~B) 각각이 i+2개의 메모리셀들을 포함하는 것을 예시했다. 여기서, 하나의 메모리셀 그룹에 포함되는 메모리셀들의 개수는 한번의 리드 동작시에 리드 가능한 데이터의 비트수와 동일할 수 있다.

메모리셀 그룹들(1~A, A+1~B) 각각에는 i+1비트의 페일 어드레스(A<0:i>)와 유효성 정보(EN)가 저장된다. 페일 어드레스(A<0:i>)는 리페어가 필요한 불량셀의 위치를 나타내는 어드레스를 의미한다. 페일 어드레스(A<0:i>)는 컬럼 어드레스일 수도 있으며 로우 어드레스일 수도 있다. 유효성 정보(EN)는 해당 메모리셀 그룹에 저장된 정보(페일 어드레스)가 유효한 정보인지/아닌지를 나타내는 정보이다. 유효성 정보(EN)가 '1'이면 해당 메모리셀 그룹에 저장된 페일 어드레스(A<0:i>)는 리페어가 필요한 불량셀의 위치를 나타내는 어드레스로 인식되고, 유효성 정보(EN)가 '0'이면 해당 메모리셀 그룹에 저장된 페일 어드레스(A<0:i>)는 무효한 정보이므로 무시해도 된다(리페어가 필요 없다).

부트업 동작시에는 셀어레이(300) 내부의 메모리셀 그룹들(1~B)에 대한 리드 동작이 순차적으로 수행된다. 예를 들어, 처음에 메모리셀 그룹(1)에 대한 리드 동작이 수행되고, 이후에 메모리셀 그룹(2)에 대한 리드 동작이 수행된다. 마찬가지로 메모리셀 그룹(3) 내지 메모리셀 그룹(B)에 대한 리드 동작이 순차적으로 수행된다. 그리고, 다수회의 리드 동작에 의해 비휘발성 메모리로부터 출력된 데이터들(페일 어드레스들)은 레지스터들(예, 도 2의 210_0~210_3)로 전송되어 리페어 동작을 위해 사용된다.

부트업 동작이 완료되기 위해서는 항상 정해진 회수(메모리셀 그룹들의 개수만큼)의 리드 동작이 수행되어야 한다. 따라서, 부트업시 비휘발성 메모리로부터 레지스터들로 전송되어야 하는 정보의 양이 많아질수록(메모리셀 그룹들의 개수가 많아질수록) 부트업 시간이 계속 늘어난다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리에 저장되는 정보의 형태를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 비휘발성 메모리의 셀어레이(400)에는 다수의 로우(row)와 다수의 컬럼(column)으로 배열된 다수의 메모리셀이 존재하며, 일정 개수의 메모리셀들이 하나의 메모리셀 그룹(1~N, N+1~M, M+1~L, L+1~K)을 형성한다. 도 4에서는 메모리셀 그룹들(1~N, N+1~M, M+1~L, L+1~K) 각각이 N-1개의 메모리셀들을 포함하는 것을 예시했다. 여기서, 하나의 메모리셀 그룹에 포함되는 메모리셀들의 개수는 한번의 리드 동작시에 리드 가능한 데이터의 비트수와 동일할 수 있다.

메모리셀 그룹(1)에는 메모리셀 그룹들(2~N) 각각에 대응하는 유효성 정보들(EN<2>~EN<N>)가 저장된다. 유효성 정보(EN<2>)는 메모리셀 그룹(2)에 저장된 데이터(페일 어드레스)의 유효성을 나타내고, 유효성 정보(EN<3>)는 메모리셀 그룹(3)에 저장된 데이터의 유효성을 나타낸다. 마찬가지로 유효성 정보(EN<N>)는 메모리셀 그룹(N)에 저장된 데이터의 유효성을 나타낸다. 메모리셀 그룹들(2~N)에는 페일 어드레스(A<0:N-2>)가 저장된다. 도 4에서는 메모리셀 그룹들(2~N)에 저장되는 페일 어드레스(A<0:N-2>)를 N-1비트로 예시했다. 메모리셀 그룹(N+1)과 메모리셀 그룹들(N+2~M) 간의 관계 또한 메모리셀 그룹(1)과 메모리셀 그룹들(2~N) 간의 관계와 동일하다. 메모리셀 그룹(N+1)에는 메모리셀 그룹들(N+2~M) 각각에 대응하는 유효성 정보들(EN<N+2>~EN<M>)이 저장되고, 메모리셀 그룹들(N+2~M)에는 페일 어드레스(A<0:N-2>)가 저장된다. 메모리셀 그룹(M+1)과 메모리셀 그룹들(M+2~L) 간의 관계 및 메모리셀 그룹(L+1)과 메모리셀 그룹들(L+2~K) 간의 관계 역시 메모리셀 그룹(1)과 메모리셀 그룹들(2~N) 간의 관계와 동일하다.

부트업 동작시에는 비휘발성 메모리에 저장된 모든 유효한 정보를 레지스터들로 전송해야 한다. 따라서, 도 3과 같은 형태로 비휘발성 메모리에 정보가 저장되어 있는 경우에는 모든 메모리셀 그룹(1~B)에 대한 리드 동작이 수행되어야 했다. 그러나, 도 4와 같이 메모리셀 그룹들(1, N+1, M+1, L+1)에 유효성 정보가 모아서 저장되어 있는 경우에는 부트업 과정에서 일부 메모리셀 그룹에 대한 리드 동작을 스킵할 수 있는데, 이하에서는 이에 대해 알아보기로 한다.

도 5는 도 4와 같은 형태로 정보가 저장된 비휘발성 메모리에서 부트업 동작을 수행하는 방법을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 먼저 메모리셀 그룹(1)에 대한 리드 동작이 수행된다(S501). 메모리셀 그룹(1)에 대한 리드 동작을 통해 메모리셀 그룹들(2~N)에 저장된 정보의 유효성 여부를 알 수 있게 된다. 이후에, 리드 동작(S501)에서 얻어진 유효성 정보들(EN<2>~EN<N>)에 근거하여, 메모리셀 그룹들(2~N)에 대한 리드 동작의 수행 여부가 결정된다(S503). 유효성 정보들(EN<2>~EN<N>)이 모두 무효인 값(논리 '0')을 가지고 있는 경우에는 메모리셀 그룹들(2~N)에 대한 리드 동작을 수행할 필요가 없으므로, 메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 스킵된다(단계 S507로 이동). 유효성 정보들(EN<2>~EN<N>) 중 적어도 하나 이상이 유효(논리 '1')인 경우에는 메모리셀 그룹들(2~N)에 대한 리드 동작이 수행되어야 한다고 판단되며, 이 경우에 메모리셀 그룹들(2~N)에 대한 순차적인 리드 동작이 수행된다(S505). 리드 동작이 모두 수행된 이후에는 단계(S507)로 진행한다.

메모리셀 그룹들(N+1~M)에 대한 리드 동작도 메모리셀 그룹들(1~N)에 대한 리드 동작과 동일한 방식으로 수행된다. 먼저, 메모리셀 그룹(N+1)에 대한 리드 동작이 수행되고(S507), 리드 동작에 의해 얻어진 유효성 정보들(EN<N+2>~EN<M>)을 이용해 메모리셀 그룹들(N+2~M)에 대한 리드 동작의 수행 또는 스킵 여부가 판단된다(S509). 메모리셀 그룹들(M+1~L) 및 메모리셀 그룹들(L+1~K)에 대한 리드 동작 역시 메모리셀 그룹들(1~N)에 대한 리드 동작과 동일한 방식으로 수행된다.

도 5의 부트업 방법에 따르면, 부트업 동작시에 모든 메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 수행되지 않고, 불필요한 메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작을 스킵하는 것이 가능하므로, 부트업 동작에 소요되는 시간 및 전류를 줄이는 것이 가능하다.

도 6은 도 4에서 설명한 셀어레이(400)를 가지고, 도 5에서 설명한 방식으로 부트업 동작을 수행하는 비휘발성 메모리의 일실시예 구성도이다.

도 6을 참조하면, 비휘발성 메모리는, 셀어레이(400), 로우 회로(610), 컬럼 회로(620), 유효성 판단회로(630), 및 제어부(640)를 포함한다.

셀어레이(400)에는 다수의 로우와 컬럼으로 배열된 다수의 메모리셀이 존재하며, 일정 개수의 메모리셀들이 하나의 메모리셀 그룹(1~N, N+1~M, M+1~L, L+1~K)을 형성한다. 하나의 메모리셀 그룹 내의 메모리셀들은 한번의 리드 동작시에 동시에 리드될 수 있다. 메모리셀 그룹들(1~N, N+1~M, M+1~L, L+1~K) 및 이들에 저장되는 정보의 형태에 대해서는 도 4에서 상세히 설명했으므로, 여기서는 더 이상의 설명을 생략하기로 한다.

로우 회로(610)는 로우 어드레스(ROW_ADD)에 응답해 셀어레이(400) 내부의 수많은 로우들 중에서 하나의 로우를 선택한다. 예를 들어, 셀어레이(400)의 메모리셀 그룹들(1~N)이 속하는 N개의 로우들 중 메모리셀 그룹(3)이 속하는 3번째 로우가 로우 회로(610)에 의해 선택될 수 있다.

컬럼 회로(620)는 셀어레이(400) 내부의 컬럼들 중 컬럼 어드레스(COL_ADD)에 의해 선택된 컬럼들로부터 데이터를 리드한다. 셀어레이(400) 내부의 컬럼들 중에서 다수개의 컬럼이 컬럼 어드레스(COL_ADD)에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이 셀어레이 내부에 2N-2개의 컬럼들이 있는 경우 컬럼 어드레스(COL_ADD)에 의해서 N-1개의 컬럼이 선택될 수 있다.

유효성 판단회로(630)는 부트업 동작시에 유효성 정보들(EN<X>)이 저장된 메모리셀 그룹(1, N+1, M+1, L+1)에 대한 리드 동작이 수행되는 경우에 컬럼 회로(620)에 의해 리드된 데이터를 전달받아 나머지 메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 결정한다. 유효성 판단회로(630)는 전달된 유효성 정보들(EN<X>)이 무효인 경우에는 스킵 신호(SKIP)를 활성화하고, 전달된 유효성 정보들(EN<X>) 중 적어도 하나 이상이 유효인 경우에는 스킵 신호(SKIP)를 비활성화한다. 예를 들어, 메모리셀 그룹(1)에 대한 리드 동작이 수행되는 경우에 유효성 판단회로(630)는 메모리셀 그룹(1)으로부터 리드된 유효성 정보들(EN<2>~EN<N>)을 전달받고, 유효성 정보들(EN<2>~EN<N>)이 모두 '0'이면 스킵 신호(SKIP)를 활성화하고 그렇지 않으면 스킵 신호(SKIP)를 비활성화한다.

제어부(640)는 비휘발성 메모리의 부트업 동작이 도 5에 도시된 방법으로 수행될 수 있도록 로우 회로(610), 컬럼 회로(620), 및 유효성 판단회로(630)를 제어한다. 도면에 도시된 CONTROL은 제어부(640)가 이들 회로들(610, 620, 630)을 제어한다는 것을 나타낸다. 부트업 동작시 제어부(640)는 먼저 메모리셀 그룹(1)에 대한 리드 동작이 수행될 수 있도록 어드레스들(ROW_ADD, COL_ADD)을 로우 회로(610)와 컬럼 회로(620)에 공급하고 제어한다. 그리고, 유효성 판단회로(630)가 메모리셀 그룹(1)으로부터 리드된 유효성 정보들(EN<2>~EN<N>)을 전달받도록 제어한다. 스킵 신호(SKIP)가 활성화되는 경우에, 제어부(640)는 메모리셀 그룹들(2~N)에 대한 리드 동작이 생략되고 바로 메모리셀 그룹(N+1)에 대한 리드 동작이 수행되도록 로우 회로(610) 및 컬럼 회로(620)에 어드레스들(ROW_ADD, COL_ADD)을 공급하고 제어한다. 스킵 신호(SKIP)가 비활성화되는 경우에, 제어부(640)는 메모리셀 그룹들(2~N)에 대한 리드 동작이 순차적으로 수행될 수 있도록 어드레스들(ROW_ADD, COL_ADD)을 공급하고 제어한다. 제어부(640)는 나머지 메모리셀 그룹들(N+1~M, M+1~L, L+1~K)에 대한 리드 동작도 메모리셀 그룹들(1~N)에 대한 리드 동작과 동일한 방식으로 수행될 수 있도록 제어한다(도 5 참조).

비휘발성 메모리는 다수의 로우와 다수의 컬럼으로 배열된 메모리셀들을 포함하는 그 어떤 종류의 메모리일 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리는 이-퓨즈 어레이 회로, NAND 플래쉬 메모리, NOR 플래쉬 메모리, MRAM, STT-MRAM, ReRAM, 및 PC RAM 중 어느 한 종류의 메모리일 수 있다.

상술한 실시예들에서는 비휘발성 메모리가 메모리 장치의 리페어 동작을 위해 사용되는 경우를 예시해서, 비휘발성 메모리에 저장된 정보(즉, 부트업시 레지스터들로 이동되는 정보)가 페일 어드레스인 것을 예시하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 메모리 장치에서 리페어 동작을 위해 구비된 비휘발성 메모리뿐만이 아니라, 그 어떤 집적회로에서던지 부트업에 필요한 정보들을 저장하는 비휘발성 메모리에 적용될 수 있음은 당연하다. 여기서 부트업이란, 집적회로의 동작을 위해 필요한 정보가 저장된 비휘발성 메모리로부터 레지스터들로 데이터가 전송되는 동작을 의미한다.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다.

400: 셀어레이 610: 로우 회로
620: 컬럼 회로 630: 유효성 판단회로
640: 제어부

Claims

저장된 유효한 다수의 데이터를 순차적으로 리드해 출력하는 부트업 동작을 수행하는 비휘발성 메모리에 있어서,
다수의 데이터를 저장하는 제2 내지 제N메모리셀 그룹들(N은 3 이상의 정수);
상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들 각각에 대응하는 데이터 유효성 정보들을 저장하는 제1메모리셀 그룹; 및
상기 제1메모리셀 그룹에 저장된 유효성 정보들에 응답해 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 판단하는 유효성 판단회로를 포함하고,
상기 부트업 동작시에 상기 제1메모리셀 그룹은 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들보다 먼저 리드되고, 상기 유효성 판단회로가 판단한 상기 유효성 정보들이 모두 무효인 경우에 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 스킵되고, 상기 유효성 정보들 중 적어도 하나 이상이 유효인 경우에 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 순차적으로 수행되는
비휘발성 메모리.
삭제
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제 1항에 있어서,
상기 제1 내지 제N메모리셀 그룹들 각각에 속하는 메모리셀의 개수는 상기 메모리에서 한번에 리드 가능한 데이터의 개수와 동일한
비휘발성 메모리.
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제 1항에 있어서,
다수의 데이터를 저장하는 제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들(M은 N+3 이상의 정수); 및
상기 제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들 각각에 대응하는 데이터의 유효성 정보들을 저장하는 제N+1메모리셀 그룹을 더 포함하고,
상기 부트업 동작시에 상기 제N+1메모리셀 그룹은 상기 제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들보다 먼저 리드되고,
상기 유효성 판단회로는 상기 제N+1메모리셀 그룹에 저장된 유효성 정보들에 응답해 상기 제N+2 내지 제M메모릭셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 판단하는
비휘발성 메모리.
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제 1항에 있어서,
상기 비휘발성 메모리는
이-퓨즈(E-Fuse) 어레이, NAND 플래쉬 메모리, NOR 플래쉬 메모리, MRAM(Magnetic Random Access Memory), STT-MRAM(Spin Transfer magnetic Random Access Memory), ReRAM(Resistive Random Access Memory) 및 PC RAM(Phase Change Random Access Memory) 중 어느 하나인
비휘발성 메모리.
저장된 유효한 다수의 데이터를 순차적으로 리드해 출력하는 부트업 동작을 수행하는 비휘발성 메모리에 있어서,
다수의 데이터를 저장하는 제2 내지 제N메모리셀 그룹들과(N은 3이상의 정수), 상기 제2내지 제N메모리셀 그룹들 각각에 대응하는 데이터 유효성 정보들을 저장하는 제1메모리셀 그룹을 포함하는 셀 어레이;
로우 어드레스에 응답해 상기 셀 어레이 내부의 로우를 선택하기 위한 로우 회로;
컬럼 어드레스에 응답해 상기 셀 어레이 내부의 컬럼을 선택하고, 선택된 컬럼으로부터 데이터를 리드하는 컬럼 회로;
상기 제1메모리셀 그룹에 저장된 유효성 정보들에 응답해 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 판단하는 유효성 판단회로; 및
상기 로우 회로와 상기 컬럼 회로를 제어해 상기 제1메모리셀 그룹에 대한 리드 동작이 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작보다 먼저 수행되도록 제어하고, 상기 유효성 판단회로의 판단 결과에 따라 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 수행되거나 리드 동작의 수행이 스킵되도록 제어하는 제어부
를 포함하는 비휘발성 메모리.
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제 6항에 있어서,
상기 유효성 판단회로가 판단한 상기 유효성 정보들이 모두 무효인 경우에 상기 제어부는 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 스킵되도록 상기 로우 회로와 상기 컬럼 회로를 제어하고,
상기 유효성 판단회로가 판단한 상기 유효성 정보들 중 적어도 하나 이상이 유효인 경우에 상기 제어부는 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 순차적으로 수행되도록 상기 로우 회로와 상기 컬럼 회로를 제어하는
비휘발성 메모리.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 6항에 있어서,
상기 비휘발성 메모리는
이-퓨즈(E-Fuse) 어레이, NAND 플래쉬 메모리, NOR 플래쉬 메모리, MRAM(Magnetic Random Access Memory), STT-MRAM(Spin Transfer magnetic Random Access Memory), ReRAM(Resistive Random Access Memory) 및 PC RAM(Phase Change Random Access Memory) 중 어느 하나인
비휘발성 메모리.
◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 6항에 있어서,
상기 제1 내지 제N메모리셀 그룹들 각각에 속하는 메모리셀의 개수는 상기 메모리에서 한번에 리드 가능한 데이터의 개수와 동일한
비휘발성 메모리.
저장된 유효한 다수의 데이터를 순차적으로 리드해 출력하는 비휘발성 메모리의 부트업 동작 방법에 있어서,
제2 내지 제N메모리셀 그룹들(N은 3이상의 정수) 각각에 대응하는 유효성 정보들이 저장된 제1메모리셀 그룹의 데이터를 리드하는 단계;
상기 리드하는 단계에서 리드된 유효성 정보들에 따라, 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 결정하는 단계; 및
상기 결정하는 단계에서 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 필요하다고 판단된 경우에, 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들의 데이터를 순차적으로 리드하는 단계
를 포함하는 비휘발성 메모리의 부트업 동작 방법.
◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 10항에 있어서,
제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들(M은 N+3이상의 정수) 각각에 대응하는 유효성 정보들이 저장된 제N+1메모리셀 그룹의 데이터를 리드하는 단계;
상기 제N+1메모리셀 그룹의 데이터를 리드하는 단계에서 리드된 유효성 정보들에 따라, 상기 제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 결정하는 단계; 및
상기 제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작의 수행 여부를 결정하는 단계에서 상기 제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 필요하다고 판단된 경우에, 상기 제N+2 내지 제M메모리셀 그룹들의 데이터를 순차적으로 리드하는 단계
를 더 포함하는 비휘발성 메모리의 부트업 동작 방법.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 10항에 있어서,
상기 리드된 유효성 정보들이 모두 무효인 경우에, 상기 결정하는 단계에서는 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 스킵되도록 결정되고,
상기 리드된 유효성 정보들 중 적어도 하나 이상이 유효인 경우에, 상기 결정하는 단계에서는 상기 제2 내지 제N메모리셀 그룹들에 대한 리드 동작이 수행되도록 결정되는
비휘발성 메모리의 부트업 동작 방법.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 10항에 있어서,
상기 비휘발성 메모리는
이-퓨즈(E-Fuse) 어레이, NAND 플래쉬 메모리, NOR 플래쉬 메모리, MRAM(Magnetic Random Access Memory), STT-MRAM(Spin Transfer magnetic Random Access Memory), ReRAM(Resistive Random Access Memory) 및 PC RAM(Phase Change Random Access Memory) 중 어느 하나인
비휘발성 메모리의 부트업 동작 방법.