KR20050108978A - 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및이를 이용한 리페어 대상 블럭 판별방법 - Google Patents

플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및이를 이용한 리페어 대상 블럭 판별방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및 이를 이용한 리페어 대상 블럭 판별방법에 관한 것으로, 본 발명은 소거 동작 및 소거 검증동작 후 해당 블럭의 칼럼 단위로 데이터를 독출하는 방식을 이용하여 페일된 칼럼의 어드레스를 외부 어드레스 핀이나 특별한 장비의 추가없이 안정적으로 검출할 수 있다.

Description

플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및 이를 이용한 리페어 대상 블럭 판별방법{A METHOD FOR DETECTING A FAILD COLUMN ADDRESS IN FLASH MEMORY DEVICE AND A METHOD FOR DISCRIMINATING A BLOCK TO REPAIR USING THE SAME}
본 발명은 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및 이를 이용한 리페어 대상 블럭 판별방법에 관한 것으로, 특히 블럭 내에서 페일된 셀의 칼럼 어드레스를 외부 어드레스 핀이나 특별한 장비의 추가없이 안정적으로 검출할 수 있는 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및 이를 이용한 리페어 대상 블럭 판별방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플래시 메모리 소자에서는 외부에서 어드레스(address)를 입력받아 셀이 페일(fail)되었을 때 페일된 셀을 리던던시(redundancy) 셀로 교체하는 리페어(repair) 방식이 사용되고 있다. 이러한 리페어 방식은 어드레스 핀(pin)이 칩의 외부에 따로 존재함으로써 가능하게 된다. 그러나, 현재 칩 사이즈(size)를 감소시키기 위하여 낸드(NAND) 플래시 메모리 소자에서는 외부 어드레스 핀을 사용하지 않는다. 이에 따라, 블럭(block) 내에서 페일된 셀의 칼럼(column) 어드레스를 검출하는데 많은 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 블럭 내에서 페일된 셀의 칼럼 어드레스를 외부 어드레스 핀이나 특별한 장비의 추가없이 안정적으로 검출할 수 있는 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 페일된 칼럼 검출방법을 이용하여 페일된 칼럼의 개수를 판단하고, 페일된 칼럼의 개수에 따라 블럭에 대한 리페어 여부를 판단하는 리페어 대상 블럭 판별방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 메모리 셀에 대하여 블럭 단위로 소거 동작 및 소거 검증동작을 수행하는 단계와, 상기 단계의 상기 소거 검증동작에서 다수의 블럭들 중 적어도 어느 하나의 블럭이 페일되면, 페일된 블럭에 대해 소거 동작 및 소거 검증동작을 수행하는 단계와, 상기 단계의 상기 소거 검증동작에서 페일된 블럭이 패스되지 않으면, 페일된 블럭에 대해 칼럼 단위로 독출 동작을 수행하여 페일된 칼럼 어드레스를 검출하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법이 제공된다.
더 나아가, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 칼럼 어드레스 검출방법을 수행하는 단계와, 페일된 칼럼의 개수가 기준 개수보다 많은 경우 그 블럭을 인밸리드 블럭 처리하고, 작거나 같을 경우에는 그 블럭에 대해 리페어를 수행하는 리페어 대상 블럭 판별방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및 리페어 대상 블럭 판별방법을 설명하기 위하여 도시된 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및 리페어 대상 블럭 판별방법에 대한 이해를 돕기 위하여 도시된 낸드 플래시 메모리 소자의 메모리 셀 어레이의 간략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 우선, 메모리 셀 어레이(10)의 전체 블럭(Block0 내지 BlockN)에 대해 소거 동작을 수행한다(S11). 소거 동작은 다음과 같은 과정으로 이루어진다. 예컨대, 소거 셋업 커맨드(erase set-up commend)를 입력한 후 블럭 어드레스(block address)를 입력한다. 그리고, 소거 컨펌 커멘드(erase confirm commend)를 입력하여 소거 동작을 수행한다.
그런 다음, 전체 블럭에 대하여 소거 검증(verify)동작을 수행한다(S12). 소거 검증동작은 블럭에 대해 소거 동작이 정상적으로 이루어졌는지를 판단하는 동작이다. 소거 검증동작시 블럭이 패스(PASS)되면 그 블럭은 정상적으로 소거 동작이 이루어진 것으로 판단하고, 페일(FAIL)되면 그 블럭은 정상적으로 소거 동작이 이루어지 않은 것으로 판단한다. 이러한 결과는 플래그(flag)를 띄워 I/O 패드(미도시)로 제공된다.
단계(S13)에서 패스되면, 소거 동작은 종료된다. 그러나, 페일되면 페일된 블럭에 대해 단계(S11 및 S12)와 동일한 방법으로 소거 동작 및 소거 검증동작을 수행한다(S14, S15). 그리고, 단계(S13)에서 패스되면, 그 블럭에 대한 소거 동작은 종료된다.
단계(S16)에서 페일되면, 페일된 블럭에 대해 독출 동작을 수행한다(S17). 일반적으로, 패스 및 페일 정보는 페이지 버퍼(page buffer, 미도시)에 저장된다. 플래그를 검사하여 패스 및 페일 정보를 얻을 수 있다. 독출 동작은 독출 커멘드(read commend)를 입력하여 칼럼(col0 내지 colM) 별로 수행한다. 독출 동작을 통해 그 블럭 내에 저장된 데이터는 페이지 버퍼에 저장된다. 그리고, 그 데이터는 I/O 패드를 통해 제공된다. I/O 패드를 통해 제공된 데이터를 통해 페일된 셀이 어떤 칼럼(col0 내지 colM)의 I/O에 해당하는지를 판별하게 된다(S18). 예컨대, 상기 데이터가 'O'이면 그 칼럼은 페일된 칼럼으로 판별하고, '1'이면 그 칼럼은 패스된 칼럼으로 판별한다. 이러한 과정을 통해 페일된 칼럼을 검출하여 해당 어드레스를 검출하게 된다. 이렇게 검출된 페일된 칼럼의 어드레스를 이용하여 리던던시 셀로 대체한다.
단계(S18)에서 검출된 페일 칼럼에 대하여 리페어(repair)가 가능한지를 판단한다(S19). 그 블럭에 대한 리페어 가능 여부는 페일된 칼럼의 개수에 따라 결정된다. 페일된 칼럼의 개수가 기준 개수보다 많은 경우 그 블럭은 리페어가 불가능한 것으로 판단하여 인밸리드 블럭(invalid block) 처리된다(S20). 반면, 기준 개수보다 작은 경우 그 블럭에 대해 리페어를 수행한다(S21). 일반적으로, 칼럼 페일은 그 칼럼에 포함된 메모리 셀의 이상(또는, 결함)에 의해 발생되거나, 그 칼럼의 단선 또는 단락에 의해 발생될 수 있다.
한편, 도 3은 도 2에 도시된 각 블럭(Block0 내지 BlockN)을 구성하는 메모리 셀 어레이 구조를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 도면에서 미설명된 'DSL'은 드레인 선택 라인(Drain Select Line)이고, 'WLO 내지 WL15'는 워드라인(Word Line)이며, 'SSL'은 소오스 선택 라인(Source Select Line)이다. 여기서는 16개의 셀을 갖는 메모리 스트링 구조를 도시하였다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 소거 동작 및 소거 검증동작 후 해당 블럭의 칼럼 단위로 데이터를 독출하는 방식을 이용하여 페일된 칼럼의 어드레스를 외부 어드레스 핀이나 특별한 장비의 추가없이 안정적으로 검출할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 의하면, 상기에서 설명한 페일된 칼럼 검출방법을 이용하여 페일된 칼럼의 개수를 판단하고, 페일된 칼럼의 개수에 따라 그 블럭에 대한 리페어 여부를 판단함으로써 리페어 동작을 수행하기 전에 리페어 대상 블럭을 판별하기가 용이하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법 및 이를 이용한 리페어 대상 블럭 판별방법을 설명하기 위하여 도시된 흐름도이다.
도 2는 낸드 플래시 메모리 소자의 메모리 셀 어레이 구조를 도시한 간략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 각 블럭의 메모리 셀 어레이 구조를 도시한 회로도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 메모리 셀 어레이

Claims (3)

  1. (a) 메모리 셀에 대하여 블럭 단위로 소거 동작 및 소거 검증동작을 수행하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)의 상기 소거 검증동작에서 다수의 블럭들 중 적어도 어느 하나의 블럭이 페일되면, 페일된 블럭에 대해 소거 동작 및 소거 검증동작을 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (b)의 상기 소거 검증동작에서 페일된 블럭이 패스되지 않으면, 페일된 블럭에 대해 칼럼 단위로 독출 동작을 수행하여 페일된 칼럼 어드레스를 검출하는 단계를 포함하는 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서는 상기 독출 동작을 통해 칼럼 단위로 데이터를 검출한 후 검출된 데이터가 'O'이면 그 칼럼은 페일된 칼럼으로 판별하고, '1'이면 그 칼럼은 패스된 칼럼으로 판별하는 플래시 메모리 소자의 페일된 칼럼 어드레스 검출방법.
  3. (a) 상기 제 1 항 또는 제 2 항의 칼럼 어드레스 검출방법을 수행하는 단계; 및
    (b) 페일된 칼럼의 개수가 기준 개수보다 많은 경우 그 블럭을 인밸리드 블럭 처리하고, 작거나 같을 경우에는 그 블럭에 대해 리페어를 수행하는 리페어 대상 블럭 판별방법.
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US10296405B2 (en) 2016-07-05 2019-05-21 SK Hynix Inc. Nonvolatile memory system and error determination method thereof
US10680005B2 (en) 2017-12-26 2020-06-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory device, method of operating nonvolatile memory device and storage device including the same

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