KR20100028195A - Non volatile memory device and method of operating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A non-volatile memory device and a method for operating the same are provided to perform the storage and the change of option information after the initial storage of the option information by storing the option information which is loaded during the initial starting in a memory cell. CONSTITUTION: A memory cell array(310) includes first and second memory blocks. The first memory blocks include memory cells for storing data. The second memory blocks include memory cells for storing option information. Data is read from the second memory block in a starting mode. A bit counter(370) counts the number of data "1" and data"0" in a data group at the same time. According to the counting result, the data of the data group is determined and option information is stored. A control unit(360) performs a operation control based on the option information.

Description

불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법{Non volatile memory device and method of operating the same}Nonvolatile memory device and method of operation

본 발명은 불휘발성 메모리 소자에 관한 것으로, 초기 옵션정보를 별도의 셀 블록에 저장하여 옵션정보의 변경이 자유로운 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile memory device, and more particularly, to a nonvolatile memory device free of change of option information by storing initial option information in a separate cell block and a method of operating the same.

최근, 캠코더, 디지털 카메라, 휴대폰, MP3(MPEG-1 Layer3) 플레이어 등과 같은 모바일(mobile) 제품들에 대한 수요가 증가함에 따라 모바일 제품들의 동작 성능을 더욱 향상시키기 위한 노력들이 이루어지고 있다. Recently, as demand for mobile products such as camcorders, digital cameras, cellular phones, and MPEG-1 Layer3 (MP3) players increases, efforts have been made to further improve the operation performance of mobile products.

모바일 제품에 적용되는 불휘발성 메모리 소자는 적용되는 제품의 동작특성에 맞도록 내부 옵션이 결정되어 각각의 어플리케이션(응용) 프로그램에 따라 동작하도록 한다.Nonvolatile memory devices applied to mobile products have internal options determined according to the operating characteristics of the applied products so that they operate according to respective application programs.

새로운 기술이 개발되면서 모바일 제품에서 요구하는 어플리케이션이 늘어나고, 이에 따라 불휘발성 메모리 소자에 다양한 옵션을 부여하는 기술이 필요하다.As new technologies are developed, more and more applications are required by mobile products, which requires a variety of options for nonvolatile memory devices.

도 1은 옵션정보 설정을 위한 메탈 옵션을 나타낸다.1 shows a metal option for setting option information.

도 1을 참조하면, 메탈옵션은 매트릭스(Matrix)와 매트릭스 n(Matrix_n)의 본딩(bonding) 정보에 따라서 옵션 정보 저장부에 저장되는 데이터가 달라진다. Referring to FIG. 1, in the metal option, data stored in the option information storage unit varies according to bonding information of the matrix Matrix and the matrix n (Matrix_n).

도 2는 옵션 정보 저장을 위한 퓨즈 회로를 나타낸다.2 shows a fuse circuit for storing option information.

도 2를 참조하면, 옵션 정보를 저장하는 퓨즈 회로는 제 1 내지 제 9 NMOS 트랜지스터(N1)와 제 1 내지 제 8 퓨즈(F1 내지 F8)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a fuse circuit for storing option information includes first to ninth NMOS transistors N1 and first to eighth fuses F1 to F8.

제 1 NMOS 트랜지스터(N1)는 매트릭스 n(Matrix n)을 '0'으로 초기화하기 위해 턴 온 되고, 제 2 내지 제 9 NMOS 트랜지스터(N2 내지 N9)는 제 1 내지 제 8 퓨즈(F1 내지 F8)의 컷팅여부에 따라서 매트릭스(Matrix) 신호를 출력하기 위해 턴 온 된다.The first NMOS transistor N1 is turned on to initialize the matrix n to '0', and the second to ninth NMOS transistors N2 to N9 are first to eighth fuses F1 to F8. It is turned on to output the matrix signal according to whether or not to cut.

불휘발성 메모리 소자는 상기의 도 1 또는 도 2와 같이 메탈 옵션(Metal option)이나 퓨즈(fuse) 옵션을 이용해서 초기 동작을 위한 옵션 정보를 저장하고, 전원이 온 되면 시동동작에서 저장된 옵션 정보를 제어부의 저장부로 로딩 하여 동작을 한다.The nonvolatile memory device stores option information for an initial operation using a metal option or a fuse option as shown in FIG. 1 or FIG. 2, and stores the option information stored in the startup operation when the power is turned on. It works by loading into the storage of the controller.

상기 초기 동작을 위한 옵션 정보로는 불휘발성 메모리 소자의 구성 정보나, 전압, 타이밍 트림, 리페어 어드레스 및 배드 블록 정보 등이 저장된다. 그러나 상기의 메탈 옵션이나 퓨즈 옵션을 이용해서 옵션정보를 저장하는 것은 물리적인 방법으로 불휘발성 메모리 소자의 제조시의 웨이퍼 테스트(Wafer test) 등에 이루어진다. 따라서 이후에는 옵션의 추가나 변경이 불가능하다.As the option information for the initial operation, configuration information of the nonvolatile memory device, voltage, timing trim, repair address, bad block information, and the like are stored. However, storing the option information by using the metal option or the fuse option is performed by a wafer test during the manufacture of the nonvolatile memory device by a physical method. Therefore, it is not possible to add or change options later.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 불휘발성 메모리의 초기 시동시에 로딩 해야 하는 옵션정보를 메모리 셀에 저장하여 이후의 옵션 저장, 변경 등을 쉽게 할 수 있는 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a nonvolatile memory device and a method of operating the same, which store the option information to be loaded at the initial start-up of the nonvolatile memory in a memory cell so that subsequent options can be stored, changed, and the like. It is.

본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자는,Nonvolatile memory device according to a feature of the present invention,

데이터 저장을 위한 메모리 셀들을 포함하는 제1메모리 블록들과, 옵션 정보 저장을 위한 메모리 셀들을 포함하는 제2 메모리 블록들을 포함하는 메모리 셀 어레이; 전원이 온 되어 시동 모드로 동작시에 상기 제 2 메모리 블록에서 독출 되는 데이터가 복수개의 입출력단으로부터 동시에 출력되면, 동시에 출력되는 데이터 그룹의 1'과 '0'데이터의 개수를 카운팅 하여 그 결과를 제공하는 비트 카운터; 및 상기 비트 카운터가 제공하는 카운팅 결과에 따라 상기 데이터 그룹의 데이터를 결정하여 옵션정보 저장을 위한 저장부에 저장하고, 상기 저장부의 옵션정보에 의해서 이후의 동작 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.A memory cell array including first memory blocks including memory cells for data storage and second memory blocks including memory cells for option information storage; When the power is turned on and the data read from the second memory block is simultaneously output from the plurality of input / output terminals when operating in the startup mode, the number of 1 'and' 0 'data of the simultaneously output data group is counted and the result is displayed. Providing a bit counter; And a controller configured to determine data of the data group according to a counting result provided by the bit counter, store the data in the data group in a storage unit for storing option information, and perform subsequent operation control based on the option information in the storage unit.

상기 제어부는, 상기 옵션정보를 상기 제 2 메모리 블록에 저장할 때, 다수의 입출력 포트에 하나의 비트 데이터가 동일하게 동시에 입력되게 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller may be configured to control one bit data to be simultaneously input to a plurality of input / output ports when the option information is stored in the second memory block.

상기 제어부는, 테스트 모드로 동작 모드를 선택한 후, 상기 제 2 메모리 블록을 선택하여 옵션정보를 프로그램하는 것을 특징으로 한다.The controller selects an operation mode as a test mode and selects the second memory block to program option information.

상기 제어부는 테스트 모드 및 시동모드 이외의 동작 모드에서 상기 제 2 메모리 블록이 선택되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.The control unit may prevent the second memory block from being selected in an operation mode other than a test mode and a startup mode.

본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법은,Method of operating a nonvolatile memory device according to a feature of the present invention,

불휘발성 메모리 소자의 동작방법에 있어서, 상기 불휘발성 메모리 소자의 제어부가 테스트 모드로 진입하여 옵션정보를 저장하기 위한 메모리 블록을 선택하여 인에이블시키는 단계; 외부에서 입력되는 상기 메모리 블록에 저장할 옵션정보를 제어부의 저장부에 저장하는 단계; 상기 저장부에 저장된 옵션정보의 데이터 비트 각각의 비트를 동일한 N 개의 비트로 복사생성 하여 상기 메모리 블록에 프로그램하는 단계; 재부팅을 시도하여, 상기 메모리 블록에 저장된 옵션 정보를 독출하고, N 개의 비트들의 '1'데이터와 '0'데이터 개수를 카운팅 하여 옵션 정보 데이터 비트를 판단하여 상기 저장부에 저장하는 단계; 및 상기 저장부에 저장된 옵션정보에 따라 상기 제어부가 상기 불휘발성 메모리 소자의 프로그램, 독출 및 소거 동작을 제어하는 단계를 포함한다.A method of operating a nonvolatile memory device, the method comprising: enabling a control unit of the nonvolatile memory device to enter a test mode to select and enable a memory block for storing option information; Storing option information to be stored in the memory block input from an external unit in a storage unit of the controller; Copying each bit of the data bits of the option information stored in the storage into the same N bits and programming the same in the memory block; Attempting a reboot, reading option information stored in the memory block, counting the number of '1' data and '0' data of N bits, determining the option information data bits, and storing the option information data bits in the storage unit; And controlling, by the controller, program, read, and erase operations of the nonvolatile memory device according to the option information stored in the storage unit.

상기 메모리 블록에 옵션 정보를 저장하는 단계는, 상기 메모리 블록의 비트라인에 연결되는 페이지 버퍼에 데이터 입력을 위해 연결되는 N 개의 입출력 포트에 하나의 옵션 정보 비트를 공통적으로 입력하여 N 개의 옵션 정보 비트가 프로그램되도록 하는 것을 특징으로 한다.The storing of the option information in the memory block may include inputting one option information bit to N input / output ports connected for data input to a page buffer connected to a bit line of the memory block, so that N option information bits may be used. It characterized in that the to be programmed.

상기 N 개의 입출력 포트에서 동시에 출력되는 비트의 '1'과 '0'의 개수를 카운트하여 그 결과에 따라서 하나의 옵션정보 데이터 비트로 결정하는 것을 특징으로 한다.The number of bits '1' and '0' of the bits simultaneously output from the N input / output ports may be counted and determined as one option information data bit according to the result.

상기 카운팅에 의해 옵션 정보 데이터 비트를 판단하는 것은, N 개의 비트중 많은 개수의 데이터를 옵션 정보 데이터 비트로 판단하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다. The determining of the option information data bit by the counting may include determining a large number of data of the N bits as the option information data bit and storing the data in the storage unit.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작방법은 시동시에 로딩 해야 하는 옵션정보를 메모리 블록에 저장하여 옵션정보의 변경, 삭제와 추가가 가능하다.As described above, in the nonvolatile memory device and its operation method according to the present invention, option information to be loaded at startup may be stored in a memory block so that the option information may be changed, deleted, and added.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided to inform you.

도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.3A is a block diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 불휘발성 메모리 소자(300)는 메모리 셀 어레이(310), 페이지 버퍼부(320), Y 디코더(330), X 디코더(340), 전압 제공부(350), 제어부(360), 및 비트카운터(370)를 포함한다.Referring to FIG. 3A, the nonvolatile memory device 300 may include a memory cell array 310, a page buffer unit 320, a Y decoder 330, an X decoder 340, a voltage providing unit 350, and a control unit 360. ), And a bit counter 370.

메모리 셀 어레이(310)는 데이터 저장을 위한 다수의 메모리 셀들을 포함한다. 메모리 셀들은 각각 메모리 블록으로 구성된다. 메모리 블록들은 데이터 저장을 위한 메모리 블록들과, 옵션 정보 저장을 위한 캠(CAM) 블록, 여분의 스페 어(Spare) 블록들을 포함한다.The memory cell array 310 includes a plurality of memory cells for data storage. Memory cells are each composed of memory blocks. The memory blocks include memory blocks for data storage, a CAM block for storing option information, and spare spare blocks.

페이지 버퍼부(320)는 메모리 셀 어레이(310)의 비트라인에 연결되어 선택되는 메모리 셀에 저장할 데이터를 임시 저장하거나, 선택되는 메모리 셀에 저장된 데이터를 독출 하여 저장하는 페이지 버퍼들을 포함한다.The page buffer unit 320 may include page buffers that are temporarily connected to bit lines of the memory cell array 310 to temporarily store data to be stored in a selected memory cell or to read and store data stored in the selected memory cell.

Y 디코더(330)는 페이지 버퍼들의 데이터 입출력 경로를 제공하고, X 디코더(340)는 메모리 셀 어레이(310)의 메모리 블록을 선택하여 인에이블하고, 인에이블된 메모리 블록의 워드라인들과 전압 제공을 위한 글로벌 워드라인을 연결한다.The Y decoder 330 provides a data input / output path of the page buffers, and the X decoder 340 selects and enables a memory block of the memory cell array 310, and provides word lines and voltages of the enabled memory block. Connect a global word line for.

상기 Y 디코더(330)는 데이터 입출력을 위한 IO<7:0>(380)을 통해서 페이지 버퍼 회로에 연결된다.The Y decoder 330 is connected to a page buffer circuit through an IO <7: 0> 380 for data input / output.

전압 제공부(350)는 글로벌 워드라인에 공급되는 동작 전압을 생성하여 출력한다. 비트 카운터(370)는 테스트 모드로 동작하는 동안 페이지 버퍼부(320)에서 출력되는 데이터군에 '1'과 '0'의 개수가 몇 개인지를 카운트하여 그 결과를 제어부(360)에 제공한다.The voltage provider 350 generates and outputs an operating voltage supplied to the global word line. While operating in the test mode, the bit counter 370 counts the number of '1' and '0' in the data group output from the page buffer unit 320 and provides the result to the controller 360.

제어부(360)는 페이지 버퍼부(320), Y 디코더(330), X 디코더(340)와 전압 제공부(350) 및 비트 카운터(370)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 비트 카운터(370)가 제공하는 비트의 수에 따라서 옵션 데이터 비트를 결정하고, 결정된 옵션데이터 비트를 저장한다.  The control unit 360 outputs a control signal for controlling the page buffer unit 320, the Y decoder 330, the X decoder 340, the voltage providing unit 350, and the bit counter 370, and the bit counter 370. The option data bits are determined according to the number of bits provided by &quot;), and the determined option data bits are stored.

제어부(360)는 옵션 데이터를 저장하기 위한 저장부(361)를 포함하고, 시동시에 메모리 셀 어레이(310)의 캠 블록에서 독출 되는 데이터를 저장부(361)에 저장한 후, 이후의 동작에서 저장부(361)에 저장되는 옵션정보에 의해서 동작 제어를 한다.The control unit 360 includes a storage unit 361 for storing option data, and stores the data read from the cam block of the memory cell array 310 at the start-up in the storage unit 361, and thereafter, the operation is performed. Operation is controlled by the option information stored in the storage unit 361.

상기의 저장부(361)는 초기 시동시에 독출동작 제어를 위해 필요한 알고리즘 데이터와, 옵션 정보가 저장되어 있는 CAM 블록 어드레스 정보가 저장되어 있고, 이후에 옵션 정보를 저장하기 위한 저장 공간이 포함된다.The storage unit 361 stores algorithm data necessary for controlling a read operation at initial startup, CAM block address information storing option information, and a storage space for storing option information thereafter. .

도 3b는 도 3a의 메모리 셀 어레이의 블록도이다.3B is a block diagram of the memory cell array of FIG. 3A.

도 3b를 참조하면, 메모리 어레이(310)는 메인 블록부(311), CAM 블록부(313), 여분 블록부(313)를 포함한다.Referring to FIG. 3B, the memory array 310 includes a main block part 311, a CAM block part 313, and a spare block part 313.

메인 블록부(311)는 데이터 저장을 위한 메인 블록(BK)들이 포함되고, 제 1 플레인(311a)과 제 2 플레인(311b)로 구분된다. 그리고 CAM 블록부(312)는 제 1 내지 제 2 CAM 블록(312a 내지 312d)을 포함하고, 여분 블록부(313)는 여분의 메모리 블록들을 포함한다.The main block unit 311 includes main blocks BK for data storage, and is divided into a first plane 311a and a second plane 311b. The CAM block portion 312 includes first to second CAM blocks 312a to 312d, and the spare block portion 313 includes extra memory blocks.

제 1 플레인(311a)과 제 2 플레인(311b)은 각각 메모리 블록(BK)들을 포함한다.Each of the first plane 311a and the second plane 311b includes memory blocks BK.

CAM 블록부(312)의 제 1 내지 제 4 CAM 블록(312a 내지 312d)들에는 옵션정보가 저장된다. 옵션정보는 하나의 비트를 여러 비트로 복사하여 저장하여 에러가 발생되는 경우를 방지할 수 있다. Option information is stored in the first to fourth CAM blocks 312a to 312d of the CAM block unit 312. The option information can be stored by copying one bit into several bits to prevent an error from occurring.

예를 들어 하나의 비트가 IO<7:0>을 통해서 동일하게 동시에 입력되어 프로그램되게 하고, 이후에 독출할 때 IO<7:0>에서 출력되는 8개의 비트 데이터들 중 많은 데이터 비트를 판단하여 사용한다. 즉, '1'이 저장되는 경우, IO<7:0>에는 순서대로'11111111'을 입력하여 저장한다. 그리고 독출시에 IO<7:0>에서 동시에 출력 되는 데이터가'11100011'라면, '1'의 개수가 많기 때문에 데이터 비트를 '1'로 판단한다. 따라서 에러 발생을 최소화할 수 있다.For example, one bit can be input and programmed at the same time through IO <7: 0>, and when read later, many data bits of the 8 bit data output from IO <7: 0> are judged. use. That is, when '1' is stored, '11111111' is input to IO <7: 0> in order. When the data simultaneously output from IO <7: 0> is' 11100011 ', the number of' 1's is large, so the data bit is determined to be '1'. Therefore, error occurrence can be minimized.

본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자(300)는 CAM 블록부(312)에 옵션 정보를 저장하고, 전원이 온 되어 시동시에 독출 하여 저장부(361)에 저장한 후, 불휘발성 메모리 소자(300)의 동작 제어를 한다.The nonvolatile memory device 300 according to an embodiment of the present invention stores option information in the CAM block unit 312, reads the power-on at startup, and stores the option information in the storage unit 361. Operation of the device 300 is controlled.

도 4는 CAM 블록의 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 나타낸다.4 illustrates threshold voltage distributions of memory cells of a CAM block.

도 4를 참조하면, CAM 블록부(312)에 메모리 셀들은 옵션 정보를 저장하기 위해서, 싱글 레벨 셀로 동작한다. 그리고 프로그램 검증전압(PV)과 독출전압(RV)은 리드 마진(Read margin)이 충분하도록 문턱전압을 디자인한다. 본 발명의 실시 예에서는 싱글 레벨 셀의 검증전압(PV) 마진은 2~4V이고, 독출전압(RV) 마진은 1~2V가 되도록 하고, NOP(Number of Partial program)는 1~8회로 설정한다. 그리고 프로그램시의 ISPP(Increment Step Program Pulse)는 분포 마진을 좋게 하기 위해서 100~1000mV로 하고, 소거/쓰기(Erase/Write; E/W) 사이클 특성은 1~10k를 만족하도록 한다.Referring to FIG. 4, the memory cells in the CAM block unit 312 operate as a single level cell in order to store option information. The program verification voltage PV and the read voltage RV design threshold voltages such that a read margin is sufficient. In an exemplary embodiment of the present invention, the verification voltage PV margin of a single level cell is 2-4V, the read voltage RV margin is 1-2V, and the number of partial programs (NOP) is set 1-8 times. . ISPP (Increment Step Program Pulse) is 100 ~ 1000mV in order to improve distribution margin, and erase / write (E / W) cycle characteristics are satisfied to 1 ~ 10k.

도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 옵션정보 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 도 5a에 따른 옵션정보 프로그램 방법의 동작 순서도이다.FIG. 5A is a diagram illustrating an option information program method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a flowchart illustrating an operation of the option information program method according to FIG. 5A.

도 5a를 참조하면, 클럭신호(CLK)에 따라서 입출력 포트인 IO<7:0>를 통해서 옵션 정보가 입력된다. 이때 옵션정보는 하나의 비트 데이터가 IO<7:0>에 동일하게 동시에 입력되도록 하여 8개의 동일한 데이터가 입력되어 저장되도록 하고, 출력할 때도 동시에 IO<7:0>에서 출력되는 데이터는 하나의 비트 데이터를 복사한 것으로 판단하도록 한다. Referring to FIG. 5A, option information is input through an input / output port IO <7: 0> according to a clock signal CLK. At this time, the option information is that one bit data is inputted to IO <7: 0> at the same time so that 8 identical data are inputted and stored.When outputting, the data output from IO <7: 0> is one It is determined that the bit data is copied.

도 5b를 참조하여 프로그램 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The program operation will be described in more detail with reference to FIG. 5B.

먼저 CAM 블록부(312)에 옵션 정보를 저장하기 위해서는, 제어부(360)가 불휘발성 메모리 소자(300)의 동작 모드를 테스트 모드로 들어간다(S501). First, in order to store option information in the CAM block unit 312, the controller 360 enters an operation mode of the nonvolatile memory device 300 in a test mode (S501).

테스트 모드에서 제어부(360)는 옵션 정보로 저장해야 하는 데이터를 IO<7:0>를 통해서 외부에서 입력받아 저장부(361)에 저장한다(S503). 그리고 제어부(360)는 저장부(361)에 저장된 데이터를 페이지 버퍼부(320)의 페이지 버퍼에 각각 저장한다(S505).In the test mode, the controller 360 receives data to be stored as option information from the outside through the IO <7: 0> and stores the data in the storage 361 (S503). The controller 360 stores the data stored in the storage 361 in the page buffer of the page buffer 320, respectively (S505).

이때, 하나의 비트 데이터를 8개로 복사하여 IO<7:0>에 동시에 입력함으로써 동일한 데이터가 8비트씩 저장되고, 출력될 때도 동시에 IO<7:0>에서 출력될 수 있게 한다. 상기의 IO<7:0>에서 동시에 출력되는 데이터는 비트 카운터(370)를 이용할 수 있다. 즉 비트 카운터(370)를 이용하여 8개씩 동일한 데이터가 중복되게 페이지 버퍼부(320)에 입력되게 제어할 수 있다.At this time, by copying one bit data into eight and simultaneously inputting to IO <7: 0>, the same data is stored by 8 bits and outputted at IO <7: 0> simultaneously. The bit counter 370 may be used for data simultaneously output from the IO <7: 0>. That is, by using the bit counter 370, the same data may be repeatedly input to the page buffer unit 320 by eight.

상기와 같이 페이지 버퍼부(320)에 옵션 데이터가 입력된 이후에는 일반적인 불휘발성 메모리 소자(300)의 프로그램 동작에 따른 프로그램을 수행한다(S507). 이때 제어부(360)는 CAM 블록부(312)의 제 1 내지 제 4 CAM 블록(312a 내지 312d)들 중 하나를 인에이블시켜서 옵션 데이터를 프로그램한다.After the option data is input to the page buffer unit 320 as described above, a program according to a program operation of the general nonvolatile memory device 300 is performed (S507). At this time, the controller 360 enables one of the first to fourth CAM blocks 312a to 312d of the CAM block unit 312 to program option data.

상기와 같이 CAM 블록부(312)에 저장된 옵션 데이터를 로딩 하여 불휘발성 메모리 소자(300)가 동작하는 것은 다음과 같다.As described above, the nonvolatile memory device 300 operates by loading option data stored in the CAM block unit 312.

도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 옵션정보를 독출 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6b는 도 6a에 따른 옵션정보를 이용한 동작 방법의 동작 순서도이다.6A is a diagram illustrating a method of reading option information according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a flowchart illustrating an operation method using option information according to FIG. 6A.

도 6a를 참조하면, 불휘발성 메모리 소자(300)에 전원이 온 되면, 시동 동작으로 제어부(360)는 CAM 블록부(312)의 어드레스를 선택하여 CAM 블록부(312)에 저장된 옵션 정보를 로딩 한다. 이때, 시동 동작을 하는 동안에는 외부의 클럭이 없기 때문에 제어부(360) 내부에서 클럭신호를 생성한다. 이때의 클럭 주기는 10~200ns이다.Referring to FIG. 6A, when the nonvolatile memory device 300 is powered on, the controller 360 selects an address of the CAM block unit 312 and loads option information stored in the CAM block unit 312 in a startup operation. do. At this time, since there is no external clock during the start operation, the controller 360 generates a clock signal. At this time, the clock period is 10 ~ 200ns.

그리고 독출 되는 데이터는 8개씩 나누어 비트 카운터(370)에서 '1'의 개수와 '0'의 개수를 카운팅 한 후, 카운팅 정보를 제어부(360)로 제공한다. 제어부(360)는 비트 카운터(370)에서 제공되는 카운팅 정보를 이용해서 많은 개수를 가지는 데이터를 선택하여 저장부(360)에 저장한다. 상기의 방식에 따라서 메모리 셀에 프로그램이나 독출 에러가 발생된다 하여도 신뢰성이 보장될 수 있다.The read data is divided into eight pieces, and the number of '1's and' 0's are counted in the bit counter 370, and then counting information is provided to the controller 360. The controller 360 selects a large number of data using the counting information provided from the bit counter 370 and stores the data in the storage unit 360. According to the above scheme, even if a program or a read error occurs in the memory cell, reliability can be ensured.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자(300)의 제어부(360)가 선택하는 CAM 블록부(312)의 어드레스는 다음의 표1과 같이 구성된다.The address of the CAM block unit 312 selected by the controller 360 of the nonvolatile memory device 300 according to the embodiment of the present invention is configured as shown in Table 1 below.

Figure 112008062910314-PAT00001
Figure 112008062910314-PAT00001

표 1에서 나타난 바와 같이 8비트의 데이터를 판단하여 개수가 많은 비트 데이터를 저장부(361)에 저장한다. 상기 CAMREG_ADD 는 저장부(361)의 옵션 데이터가 저장되는 어드레스를 나타낸다.As shown in Table 1, 8-bit data is determined, and a large number of bit data is stored in the storage 361. The CAMREG_ADD indicates an address where option data of the storage unit 361 is stored.

도 6b를 참조하여 옵션 데이터를 독출 하여 저장하는 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.A process of reading and storing option data with reference to FIG. 6B will now be described in more detail.

먼저, 불휘발성 메모리 소자(300)에 전원이 온 되면 시동 과정에서 제어부(360)가 CAM 블록부(312)에서 옵션 정보가 저장된 CAM 블록을 선택하고, 데이터 독출 동작을 수행한다(S601, S603).First, when power is supplied to the nonvolatile memory device 300, the controller 360 selects a CAM block in which option information is stored in the CAM block unit 312 during a startup process, and performs a data read operation (S601 and S603). .

이때, 상기 제어부(360)의 저장부(361)에는 CAM 블록 어드레스 정보가 저장되어 있다. 이를 위해서 저장부(361)는 초기 시동시에 독출동작 제어를 위해 필요한 알고리즘 데이터와, 옵션 정보가 저장되어 있는 CAM 블록 어드레스 정보가 저장되어 있고, 이후에 옵션 정보를 저장하기 위한 저장 공간이 포함된다.In this case, CAM block address information is stored in the storage 361 of the controller 360. To this end, the storage unit 361 stores algorithm data necessary for controlling a read operation at initial startup, CAM block address information storing option information, and thereafter includes a storage space for storing option information. .

상기 CAM 블록에서 독출 되는 데이터는 페이지 버퍼에 저장되고 IO<7:0>를 통해서 8비트씩 동시에 출력된다. 출력되는 8비트 데이터들은 비트 카운터(370)에서 '1'과 '0'의 개수로 카운팅 되고, 카운팅 결과는 제어부(360)로 전달된다(S605).Data read from the CAM block is stored in the page buffer and simultaneously output by 8 bits through IO <7: 0>. The output 8-bit data is counted by the number of '1' and '0' in the bit counter 370, and the counting result is transmitted to the controller 360 (S605).

제어부(360)는 많은 개수를 갖는 데이터 비트를 선택하여 저장부(361)의 옵션 정보 저장을 위한 공간에 저장한다(S607).The controller 360 selects a large number of data bits and stores them in a space for storing option information of the storage 361 (S607).

모든 옵션 정보가 로딩 되어 저장부(361)에 저장되면 시동 동작이 완료되고(S609), 이후에 제어부(360)는 저장부(361)에 저장된 옵션정보에 따라서 불휘발성 메모리 소자(300)의 동작 제어를 수행한다.When all the option information is loaded and stored in the storage 361, the startup operation is completed (S609), and then the controller 360 operates the nonvolatile memory device 300 according to the option information stored in the storage 361. Perform control.

상기와 같이 메모리 셀 어레이(310)에서 CAM 블록부(312)를 별도로 정의하여 구성하고, 불휘발성 메모리 소자(300)의 동작에 필요한 옵션정보를 저장하는 방식으로, 이후에 옵션 정보를 변경, 추가 또는 삭제할 수 있으며, 비트 카운터(370)를 이용해서 독출 되는 옵션 정보의 데이터를 판단함으로써 신뢰성을 높일 수 있다.As described above, the CAM block part 312 is separately defined and configured in the memory cell array 310 and the option information required for the operation of the nonvolatile memory device 300 is stored. Alternatively, the data may be deleted, and reliability may be increased by determining data of option information read using the bit counter 370.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described 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 of the present invention are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 옵션정보 설정을 위한 메탈 옵션을 나타낸다.1 shows a metal option for setting option information.

도 2는 옵션 정보 저장을 위한 퓨즈 회로를 나타낸다.2 shows a fuse circuit for storing option information.

도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.3A is a block diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 3b는 도 3a의 메모리 셀 어레이의 블록도이다.3B is a block diagram of the memory cell array of FIG. 3A.

도 4는 CAM 블록의 메모리 셀들의 문턱전압 분포를 나타낸다.4 illustrates threshold voltage distributions of memory cells of a CAM block.

도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 옵션정보 프로그램 방법을 설명하기 위한 도면이다.5A is a view for explaining a method of option information program according to an embodiment of the present invention.

도 5b는 도 5a에 따른 옵션정보 프로그램 방법의 동작 순서도이다.5B is a flowchart illustrating an operation of an option information program method according to FIG. 5A.

도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 옵션정보를 독출 방법을 설명하기 위한 도면이다.6A is a diagram for describing a method of reading option information according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6b는 도 6a에 따른 옵션정보를 이용한 동작 방법의 동작 순서도이다.6B is a flowchart illustrating an operation method using option information according to FIG. 6A.

*도면의 주요 부분의 간단한 설명** Brief description of the main parts of the drawings *

300 : 불휘발성 메모리 소자 310 : 메모리 셀 어레이300: nonvolatile memory device 310: memory cell array

311 : 메인 블록부 312 : CAM 블록부311: main block portion 312: CAM block portion

320 : 페이지 버퍼부 330 : Y 디코더320: page buffer unit 330: Y decoder

340 : X 디코더 350 : 전압 제공부340: X decoder 350: voltage providing unit

360 : 제어부 370 : 비트 카운터360: control unit 370: bit counter

Claims (8)

데이터 저장을 위한 메모리 셀들을 포함하는 제1메모리 블록들과, 옵션 정보 저장을 위한 메모리 셀들을 포함하는 제2 메모리 블록들을 포함하는 메모리 셀 어레이;A memory cell array including first memory blocks including memory cells for data storage and second memory blocks including memory cells for option information storage; 전원이 온 되어 시동 모드로 동작시에 상기 제 2 메모리 블록에서 독출 되는 데이터가 복수개의 입출력단으로부터 동시에 출력되면, 동시에 출력되는 데이터 그룹의 1'과 '0'데이터의 개수를 카운팅 하여 그 결과를 제공하는 비트 카운터; 및When the power is turned on and the data read from the second memory block is simultaneously output from the plurality of input / output terminals when operating in the startup mode, the number of 1 'and' 0 'data of the simultaneously output data group is counted and the result is displayed. Providing a bit counter; And 상기 비트 카운터가 제공하는 카운팅 결과에 따라 상기 데이터 그룹의 데이터를 결정하여 옵션정보 저장을 위한 저장부에 저장하고, 상기 저장부의 옵션정보에 의해서 이후의 동작 제어를 수행하는 제어부A control unit for determining data of the data group according to a counting result provided by the bit counter and storing the data in the storage unit for storing option information, and performing subsequent operation control based on the option information of the storage unit 를 포함하는 불휘발성 메모리 소자.Nonvolatile memory device comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는,The control unit, 상기 옵션정보를 상기 제 2 메모리 블록에 저장할 때, 다수의 입출력 포트에 하나의 비트 데이터가 동일하게 동시에 입력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.And storing the option information in the second memory block such that one bit data is simultaneously input to a plurality of input / output ports at the same time. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는,The control unit, 테스트 모드로 동작 모드를 선택한 후, 상기 제 2 메모리 블록을 선택하여 옵션정보를 프로그램하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.And after selecting an operation mode as a test mode, selecting the second memory block to program option information. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제어부는 테스트 모드 및 시동모드 이외의 동작 모드에서 상기 제 2 메모리 블록이 선택되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.And the control unit prevents the second memory block from being selected in an operation mode other than a test mode and a startup mode. 불휘발성 메모리 소자의 동작방법에 있어서,In the operation method of a nonvolatile memory device, 상기 불휘발성 메모리 소자의 제어부가 테스트 모드로 진입하여 옵션정보를 저장하기 위한 메모리 블록을 선택하여 인에이블시키는 단계;Selecting and enabling a memory block for storing option information by entering a test mode by a controller of the nonvolatile memory device; 외부에서 입력되는 상기 메모리 블록에 저장할 옵션정보를 제어부의 저장부에 저장하는 단계;Storing option information to be stored in the memory block input from an external unit in a storage unit of the controller; 상기 저장부에 저장된 옵션정보의 데이터 비트 각각의 비트를 동일한 N 개의 비트로 복사생성 하여 상기 메모리 블록에 프로그램하는 단계;Copying each bit of the data bits of the option information stored in the storage into the same N bits and programming the same in the memory block; 재부팅을 시도하여, 상기 메모리 블록에 저장된 옵션 정보를 독출하고, N 개의 비트들의 '1'데이터와 '0'데이터 개수를 카운팅 하여 옵션 정보 데이터 비트를 판단하여 상기 저장부에 저장하는 단계; 및Attempting a reboot, reading option information stored in the memory block, counting the number of '1' data and '0' data of N bits, determining the option information data bits, and storing the option information data bits in the storage unit; And 상기 저장부에 저장된 옵션정보에 따라 상기 제어부가 상기 불휘발성 메모리 소자의 프로그램, 독출 및 소거 동작을 제어하는 단계Controlling, by the controller, program, read, and erase operations of the nonvolatile memory device according to the option information stored in the storage unit; 를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.Method of operating a nonvolatile memory device comprising a. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 메모리 블록에 옵션 정보를 저장하는 단계는,Storing the option information in the memory block, 상기 메모리 블록의 비트라인에 연결되는 페이지 버퍼에 데이터 입력을 위해 연결되는 N 개의 입출력 포트에 하나의 옵션 정보 비트를 공통적으로 입력하여 N 개의 옵션 정보 비트가 프로그램되도록 하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.Non-volatile memory device characterized in that the N option information bits are programmed by commonly inputting one option information bit to the N input and output ports connected for data input to the page buffer connected to the bit line of the memory block Method of operation. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 N 개의 입출력 포트에서 동시에 출력되는 비트의 '1'과 '0'의 개수를 카운트하여 그 결과에 따라서 하나의 옵션정보 데이터 비트로 결정하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And counting the number of '1' and '0' of the bits simultaneously output from the N input / output ports and determining one option information data bit according to the result. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 카운팅에 의해 옵션 정보 데이터 비트를 판단하는 것은, N 개의 비트중 많은 개수의 데이터를 옵션 정보 데이터 비트로 판단하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법. The determining of the option information data bit by the counting may include determining a large number of data of the N bits as the option information data bit and storing the number of the option information data bits in the storage unit.
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