KR20130072712A - 비휘발성 메모리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

비휘발성 메모리 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 메모리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플래시 메모리 장치에 관한 기술이다. 이러한 본 발명은 동작 온도별로 동작 모드에 관한 파라미터를 각각 별도로 저장하는 온도 설정 메모리, 파워-온 부팅 동작시 온도 설정 메모리로부터 인가된 파라미터를 동작 온도별로 저장하는 레지스터, 감지된 칩의 동작 온도에 따라 레지스터에 저장된 파라미터 중 해당 온도에 대응하는 파라미터를 선택하는 파라미터 선택부, 및 파라미터 선택부의 출력에 따라 칩 동작에 관한 파라미터의 설정을 제어하는 파라미터 설정 제어부를 포함한다.

Description

비휘발성 메모리 장치 및 그 제어 방법{Nonvolatile memory device and method for controlling the same}
본 발명은 비휘발성 메모리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플래시 메모리 장치에 온도 특성을 반영할 수 있도록 하는 기술이다.
반도체 메모리 장치는 데이터를 저장해 두고 필요할 때 읽어볼 수 있는 기억장치이다. 이러한 반도체 메모리 장치는 크게 램(Random Access Memory; RAM)과 롬(Read Only Memory; ROM)으로 나누어진다.
램에 저장된 데이터는 전원 공급이 중단되면 소멸 되는데, 이러한 타입의 메모리를 휘발성(Volatile) 메모리라고 한다. 이러한 휘발성 반도체 메모리 장치는 읽고 쓰는 속도가 빠르지만 외부 전원 공급이 끊기면 저장된 내용이 사라져 버리는 단점이 있다.
반면에, 롬에 저장된 데이터는 전원 공급이 중단되더라도 소멸 되지 않는데, 이러한 타입의 메모리를 비휘발성(Nonvolatile) 메모리라고 한다. 그러므로, 비휘발성 메모리 장치는 전원이 공급되었는지의 여부에 상관없이 보존되어야 할 내용을 기억시키는데 쓰인다.
비휘발성 메모리 장치로는 마스크 롬(Mask read-only memory, MROM), 프로그램 가능한 롬(Programmable read-only memory, PROM), 소거 및 프로그램 가능한 롬(Erasable programmable read-only memory, EPROM), 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 롬(Electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM) 등이 있다.
이 중에서 MROM, PROM 및 EPROM은 시스템 자체적으로 소거 및 쓰기가 자유롭지 못해 일반 사용자들이 기억 내용을 갱신하기가 용이하지 않다. 이에 반하여, 위의 EEPROM은 전기적으로 소거 및 쓰기가 가능하기 때문에, 계속적인 갱신이 필요한 시스템 프로그래밍(System programming)이나 보조 기억 장치로의 응용이 확대되고 있다.
특히, 플래시(Flash) 메모리는 기존의 EEPROM에 비해 집적도가 높아, 대용량 보조 기억 장치로의 응용에 매우 유리하다. 플래시 메모리 중에서도 낸드형(NAND-type) 플래시 메모리는 집적도가 매우 높은 장점을 가진다.
비휘발성 메모리 장치인 플래시 메모리 장치는 데이터의 기록 및 소거가 전기적으로 수행되는 특징을 갖는다. 플래시 메모리 장치의 메모리 셀 들은 복수의 블록들로 구성되고, 각각의 블록은 다수개의 페이지로 구성된다. 특히 블록은 메모리 셀에 저장된 데이터를 소거하는 최소 단위가 된다.
플래시 메모리 장치는, 프로그램 동작 또는 소거 동작시에, 고에너지 장벽을 통과하는 터널링 효과와 높은 운동 에너지를 가진 핫 캐리어가 절연물을 통과하는 핫 캐리어 효과를 이용한다.
이러한 프로그램 동작이나 소거 동작은 플래시 메모리 셀에 데이터를 기록하는 횟수를 제한하는 요인이 되고, 데이터의 쓰기 동작시 플래시 메모리 셀의 오동작을 유발하는 원인이 되기도 한다.
또한, 고집적화가 요구되는 플래시 메모리 장치의 제조 공정이 가지는 다수의 제약 요건에 의해 플래시 메모리 셀 들은 불량을 유발하기도 한다.
도 1은 종래의 비휘발성 메모리 장치에서 동작 온도에 따른 불량 셀의 변경 경향을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 비휘발성 메모리 장치의 프로그램 동작시 주변의 동작 온도는 상황에 따라 변동하게 된다. 즉, 동작 온도가 온도 1, 온도 2, 온도 n과 같이 서로 다른 조건인 경우 패일 셀의 수가 달라지게 된다.
그런데, 칩 내부에서 프로그램에 관련된 동작 파라미터들을 최적화시키기 위한 레벨은 온도에 따라 변동이 발생하게 된다. 이러한 경우 특정 온도 조건에서 최적화되는 동작 파라미터들의 값이 다른 온도 조건에서는 최적화 상태를 벗어나게 된다.
본 발명은 동작 온도별로 칩 내부 동작 파라미터들을 상이하게 적용함으로써 넓은 온도 범위에서도 동일한 칩의 불량 셀 발생 빈도 수 특성을 보이도록 하여 칩의 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 특징을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 동작 온도별로 동작 모드에 관한 파라미터를 각각 별도로 저장하는 온도 설정 메모리; 파워-온 부팅 동작시 온도 설정 메모리로부터 인가된 파라미터를 동작 온도별로 저장하는 레지스터; 감지된 칩의 동작 온도에 따라 레지스터에 저장된 파라미터 중 해당 온도에 대응하는 파라미터를 선택하는 파라미터 선택부; 및 파라미터 선택부의 출력에 따라 칩 동작에 관한 파라미터의 설정을 제어하는 파라미터 설정 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법은, 동작 온도를 복수의 영역으로 나누고 각각의 온도에 대응하여 추출된 동작 파라미터들을 별도의 온도 설정 메모리에 저장하는 단계; 온도 설정 메모리에 저장된 파라미터를 센싱하여 동작 온도별로 레지스터에 저장하는 단계; 감지된 칩의 동작 온도에 따라 레지스터에 저장된 파라미터 중 해당 온도에 대응하는 파라미터를 선택하는 단계; 및 선택된 파라미터에 따라 칩 동작에 관한 파라미터의 설정을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 동작 온도별로 칩 내부 동작 파라미터들을 상이하게 적용함으로써 넓은 온도 범위에서도 칩의 불량 셀 발생 빈도 수가 동일한 특성을 보이도록 하여 칩의 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
아울러 본 발명의 실시예는 예시를 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래의 비휘발성 메모리 장치에서 동작 온도에 따른 불량 셀의 변경 경향을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 구성도.
도 3은 리드 모드시 동작 온도를 적용하여 비휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 동작 흐름도.
도 4는 프로그램 모드시 동작 온도를 적용하여 비휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 동작 흐름도.
도 5는 최적의 동작 파라미터를 설정하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 파워-온 부팅시의 동작 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치에서 동작 온도에 따른 불량 셀의 변경 경향을 나타낸 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는 메인 셀 어레이(100), 온도 설정 메모리(110), 로오 디코더(120), 페이지 버퍼(130), 데이터 제어부(140), 입출력 패드(150), 레지스터(160), 동작 온도 감지부(170), 파라미터 선택부(180), 파라미터 설정 제어부(190) 및 전압 구동 제어부(200)를 포함한다.
여기서, 온도 설정 메모리(110)는 리드 모드용 파라미터 저장 셀 어레이(111)와, 프로그램 모드용 파라미터 저장 셀 어레이(112)를 포함한다.
메인 셀 어레이(100)는 비트라인 및 워드라인과 연결되는 복수의 메모리 블록들을 포함한다. 그리고, 각각의 메모리 블록은 복수의 셀 스트링들을 포함한다.
그리고, 리드 모드용 파라미터 저장 셀 어레이(111)는 메인 셀 어레이(100)의 확장 셀 어레이 영역에 위치하며, 온도별로 리드 모드 파라미터들을 저장한다. 프로그램 모드용 파라미터 저장 셀 어레이(112)는 메인 셀 어레이(100)의 확장 셀 어레이 영역에 위치하며, 온도별로 프로그램 모드 파라미터들을 저장한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 리드 모드와 프로그램 모드시 동작 온도별로 별도의 동작 파라미터들을 저장하게 된다. 여기서, 동작 파라미터들은 워드라인 전압, 센싱 전압 또는 동작 타이밍 등이 될 수 있으며, 칩 전체의 동작을 제어하기 위한 어느 특정 파라미터가 될 수도 있다.
로오 디코더(120)는 각각의 메모리 블록에 대응하여 연결되며, 어드레스 신호에 응답하여 해당하는 메모리 블록의 워드라인을 인에이블한다.
메모리 블록이 블록 선택 스위치에 의해서 인에이블되면, 메모리 블록에 포함되는 라인들(예를 들어, 워드라인)과 동작 전압이 제공되는 글로벌 라인들(예를 들어, 글로벌 워드라인)이 연결된다. 여기서, 글로벌 라인들에 제공되는 동작 전압은 전압 구동 제어부(200)가 공급한다.
그리고, 페이지 버퍼(130)는 메인 셀 어레이(100)의 비트라인과 연결되어 동작 모드에 따라 라이트 드라이버 또는 센스 앰프로써 동작하게 된다.
그리고, 페이지 버퍼(130)는 메인 셀 어레이(100)와 온도 설정 메모리(110)의 센싱 동작과 프로그램 동작을 제어한다. 예를 들어, 페이지 버퍼(130)는 리드 모드에서 센스앰프로 동작하게 되고 프로그램 모드에서 라이트 드라이버로 동작하게 된다.
데이터 제어부(140)는 입출력 제어신호에 응답하여 반도체 메모리 장치와 외부의 시스템 등과의 데이터 입출력을 제어한다. 데이터 제어부(140)는 입출력 패드(150)를 통해 외부의 테스터(300)와 입출력 데이터를 교환하게 된다.
이때, 데이터 제어부(140)는 메인 셀 어레이(100)의 데이터를 입출력 패드(150)를 통해 외부의 테스터(300)에 전달하게 된다. 반면에, 데이터 제어부(140)는 온도 설정 메모리(110)의 데이터를 레지스터(160)에 전달하게 된다.
레지스터(160)는 온도 제어 변수를 저장하는 테이블을 포함한다.
동작 온도 감지부(170)는 칩 내부의 동작 온도를 감지하여 감지된 온도 정보를 파라미터 선택부(180)에 출력한다.
파라미터 선택부(180)는 동작 온도 감지부(170)로부터 인가되는 온도 정보에 따라 온도별로 레지스터(160)에 저장된 해당 파라미터를 선택하게 된다.
파라미터 설정 제어부(190)는 파라미터 선택부(180)로부터 인가된 파라미터 정보에 따라 온도별로 리드 모드와 프로그램 모드의 변수 레벨을 변경하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.
이때, 파라미터 설정 제어부(190)의 출력은 전압 구동 제어부(200)에 출력되어 로오 디코더(120)의 구동전압을 변경할 수 있다.
그 외에도 파라미터 설정 제어부(190)의 출력은 칩 전체에 공급되어 칩 전체 동작의 파라미터 변경을 제어할 수도 있다. 즉, 칩 전체 동작의 파라미터는 여러 가지 목적을 갖고 칩 내부에 공급되는 전압 값일 수도 있고, 칩 동작을 위한 타이밍 제어신호 또는 기타 제어신호들일 수도 있다.
전압 구동 제어부(200)는 제어신호에 응답하여 동작 전압들을 생성하여 글로벌 라인들에 제공한다. 즉, 전압 구동 제어부(200)는 파라미터 설정 제어부(190)의 출력에 따라 리드 모드와 프로그램 모드시 메인 셀 어레이(100)에 인가될 구동 전압을 제어하게 된다.
예를 들어, 전압 구동 제어부(200)는 프로그램 동작시 파라미터 설정 제어부(190)에 의해 변동된 파라미터 값에 따라 워드라인의 구동 전압 또는 검증 전압을 변경하여 로오 디코더(120)에 제공할 수 있다.
그리고, 전압 구동 제어부(200)는 리드 동작시 파라미터 설정 제어부(190)에 의해 변동된 파라미터 값에 따라 센싱 전압을 변경하여 로오 디코더(120)에 제공할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작 과정을 도 3, 4의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 리드 모드시 동작 온도를 적용하여 비휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 동작 흐름도이다.
먼저, 동작 온도를 복수의 온도 구간 단위로 나누고, 각각의 온도에서 최적화되는 리드 모드 파라미터 값들을 추출하게 된다.(단계 S1)
여기서, 리드 모드 파라미터 추출 단계는 웨이퍼 레벨이나 패키지 레벨에서 이루어지게 된다. 즉, 칩의 동작 온도에 따라 제어할 변수를 미리 테스트하여 최적의 파라미터 값을 추출하게 된다.
이후에, 추출된 리드 모드 파라미터를 온도 설정 메모리(110)에 저장하게 된다.(단계 S2) 이때, 리드 모드시 추출된 칩 내부의 동작 파라미터들은 리드 모드용 파라미터 저장 셀 어레이(111)에 별도로 저장된다.
여기서, 리드 모드 파라미터의 값을 추출하는 단계 S1의 과정과, 추출된 파라미터의 값을 파라미터 저장 셀 어레이(111)에 저장하는 단계 S2의 과정을 포함하는 (A) 구간은 "리드 모드 파라미터 설정 구간"에 해당한다.
이어서, 파워-온(Power-on) 부팅(Booting)시 온도 설정 메모리(110)에 저장된 리드 모드 파라미터 값이 페이지 버퍼(130), 데이터 제어부(140)를 통해 레지스터(160)에 전달된다.(단계 S3)
다음에, 리드 모드시 동작 온도별로 해당하는 리드 모드 파라미터의 값을 적용하여 리드 동작을 제어하게 된다.(단계 S4)
여기서, 리드 모드 파라미터의 값이 레지스터(160)에 저장되는 단계 S3의 과정과, 동작 온도별로 리드 모드 파라미터의 값을 적용하여 리드 동작을 제어하는 단계 S4의 과정을 포함하는 (B) 구간은 "정상 리드 모드 동작 구간"에 해당한다.
리드 모드에서 동작 온도별로 리드 모드 파라미터를 설정하는 방법은 다음의 표 1과 같다.
동작 온도 구간 온도 1 온도 2 온도 3 온도 n
최적 센싱 레퍼런스 전압 (Vread) Vread_temp1 Vread_temp2 Vread_temp3 Vread_tempn
최적 패스 전압 (Vpass) Vpass_temp1 Vpass_temp2 Vpass_temp3 Vpass_tempn
위의 [표 1]에 나타난 바와 같이, 리드 모드 파라미터 설정 구간에서는 여러 가지 리드 모드 파라미터 중에서 온도별로 최적의 센싱 레퍼런스 전압 Vread의 변수와 최적의 패스 전압 Vpass의 변수를 설정하게 된다.
예를 들어, 동작 온도 구간을 n개로 구분하고, 각각의 온도 1, 온도 2, 온도 3,..., 온도 n 별로 선택된 워드라인의 최적 센싱 레퍼런스 전압 Vread_temp1~Vread_tempn을 설정하게 된다.
반면에, 각각의 온도 1, 온도 2, 온도 3,..., 온도 n 별로 비 선택된 워드라인의 최적 패스 전압 Vpass_temp1~Vpass_tempn을 설정하게 된다.
리드 동작시 전압 구동 제어부(200)는 선택된 워드라인으로는 센싱 레퍼런스 전압 Vread을 공급하고, 비 선택된 워드라인으로는 패스 전압 Vpass을 공급하게 된다.
도 4는 프로그램 모드시 동작 온도를 적용하여 비휘발성 메모리 장치를 제어하기 위한 동작 흐름도이다.
먼저, 동작 온도를 복수의 온도 구간 단위로 나누고, 각각의 온도에서 최적화되는 프로그램 모드 파라미터 값들을 추출하게 된다.(단계 S10) 여기서, 프로그램 모드 파라미터 추출 단계는 웨이퍼 레벨이나 패키지 레벨에서 이루어지게 된다.
이후에, 추출된 프로그램 모드 파라미터를 온도 설정 메모리(110)에 저장하게 된다.(단계 S11) 이때, 프로그램 모드시 추출된 칩 내부의 동작 파라미터들은 프로그램 모드용 파라미터 저장 셀 어레이(112)에 별도로 저장된다.
여기서, 프로그램 모드 파라미터의 값을 추출하는 단계 S10의 과정과, 추출된 파라미터의 값을 파라미터 저장 셀 어레이(112)에 저장하는 단계 S11의 과정을 포함하는 (C) 구간은 "프로그램 모드 파라미터 설정 구간"에 해당한다.
이어서, 파워-온(Power-on) 부팅(Booting)시 온도 설정 메모리(110)에 저장된 프로그램 모드 파라미터 값이 페이지 버퍼(130), 데이터 제어부(140)를 통해 레지스터(160)에 전달된다.(단계 S12)
다음에, 프로그램 모드시 동작 온도별로 해당하는 프로그램 모드 파라미터의 값을 적용하여 프로그램 동작을 제어하게 된다.(단계 S13)
여기서, 프로그램 모드 파라미터의 값이 레지스터(160)에 저장되는 단계 S12의 과정과, 동작 온도별로 프로그램 모드 파라미터의 값을 적용하여 프로그램 동작을 제어하는 단계 S13의 과정을 포함하는 (D) 구간은 "정상 프로그램 모드 동작 구간"에 해당한다.
프로그램 모드에서 동작 온도별로 프로그램 모드 파라미터를 설정하는 방법은 다음의 표 2와 같다.
동작 온도 구간 온도 1 온도 2 온도 3 온도 n
최적 프로그램 검증 전압 (PV) PV_temp1 PV_temp2 PV_temp3 PV_tempn
최적 패스 전압 (Vpass) Vpass_temp1 Vpass_temp2 Vpass_temp3 Vpass_tempn
위의 [표 2]에 나타난 바와 같이, 프로그램 모드 파라미터 설정 구간에서는 여러 가지 프로그램 모드 파라미터 중에서 온도별로 최적의 프로그램 검증 전압 PV의 변수와 최적의 패스 전압 Vpass의 변수를 설정하게 된다.
예를 들어, 동작 온도 구간을 n개로 구분하고, 각각의 온도 1, 온도 2, 온도 3,..., 온도 n 별로 선택된 워드라인의 최적 프로그램 검증 전압 PV_temp1~PV_tempn을 설정하게 된다.
반면에, 각각의 온도 1, 온도 2, 온도 3,..., 온도 n 별로 비 선택된 워드라인의 최적 패스 전압 Vpass_temp1~Vpass_tempn을 설정하게 된다.
프로그램 동작시 전압 구동 제어부(200)는 선택된 워드라인으로는 프로그램 검증 전압 PV을 공급하고, 비 선택된 워드라인으로는 패스 전압 Vpass을 공급하게 된다.
한편, 위의 [표 1], [표 2]에서와 같이 설정된 각각의 온도별 리드 모드 파라미터와 라이트 모드 파라미터들의 값은 레지스터(160)에 전달되어 저장된다.
그리고, 파라미터 선택부(180)는 동작 온도 감지부(170)로부터 인가된 해당 동작 온도에 따라 레지스터(160)의 테이블에 저장된 어느 하나 또는 그 이상의 값을 선택하여 파라미터 설정 제어부(190)에 출력하게 된다.
파라미터 설정 제어부(190)는 파라미터 선택부(180)로부터 선택된 해당 파라미터 값에 적용하여 해당하는 칩의 동작을 제어하게 된다.
도 5는 온도 설정 메모리(110)에 최적의 동작 파라미터를 설정하기 위한 방법을 나타낸다.
먼저, 외부의 테스터는 특정 동작 온도 N을 설정하여 테스트 동작을 수행하게 된다.(단계 S20)
이후에, 온도 N에 따른 칩의 최적 동작 파라미터를 추출하게 된다.(단계 S21)
이후에, 추출된 동작 파라미터가 기 설정된 N의 최대 설정 값에 해당하는지의 여부를 판단하게 된다.(단계 S22)
만약, 추출된 동작 파라미터가 기 설정된 N의 최대 설정 값에 해당하지 않는 경우 N 값 이상 또는 이하의 다음 온도를 설정하게 된다.(단계 S23)
반면에, 추출된 동작 파라미터가 기 설정된 N의 최대 설정 값에 해당하는 경우 그 값을 칩의 입출력 패드(150)로 전달하게 된다.
그러면, 칩의 데이터 제어부(150), 페이지 버퍼(130)를 통해 온도 설정 메모리(110)에 최적의 파라미터 값이 저장된다.(단계 S24)
여기서, 위의 단계 S20부터 단계 S23까지의 과정은 외부의 테스터(300)에 의해 이루어지는 동작이고, 단계 S24는 비휘발성 메모리 장치인 칩을 통해 이루어지는 동작에 해당한다.
도 6은 파워-온 부팅시의 동작 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 플래시 칩이 내장된 시스템에 전원이 인가되면 부팅 모드로 진입하게 된다.(단계 S30)
이때, 온도 설정 메모리(110)의 파라미터 저장 셀 어레이(111)에 저장된 리드 모드 파라미터와, 파라미터 저장 셀 어레이(112)에 저장된 프로그램 모드 파라미터는 페이지 버퍼(130)의 제어에 의해 센싱된다.(단계 S31)
이후에, 페이지 버퍼(130)를 통해 센싱된 데이터는 데이터 제어부(140)를 통해 레지스터(160)에 저장된다.(단계 S32) 레지스터(160)는 데이터 제어부(140)로부터 인가된 리드 모드 파라미터의 값과 프로그램 모드 파라미터의 값을 온도 제어 변수 테이블에 저장하게 된다.
이어서, 동작 온도 감지부(170)를 통해 감지된 온도에 따라 파라미터 선택부(180)가 레지스터(160)에 저장된 파라미터 값 중에서 해당 파라미터를 선택하게 된다.
다음에, 파라미터 설정 제어부(190)는 온도에 따른 칩 동작 파라미터를 설정하여 해당 동작을 제어하게 된다.(단계 S33)
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치에서 동작 온도에 따른 불량 셀의 변경 경향을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는 동작 온도의 변수를 반영하여 칩 내부 동작을 제어하게 된다.
그러므로, 프로그램 동작시 주변의 동작 온도는 상황에 따라 변동하더라도 패일 셀의 수는 동일한 수를 유지할 수 있게 된다. 즉, 동작 온도가 온도 1, 온도 2, 온도 n과 같이 서로 다른 조건인 경우에도 패일 셀의 수가 달라지지 않도록 한다.
칩 내부에서 프로그램에 관련된 동작 파라미터들을 최적화시키기 위한 레벨은 온도에 따라 변동이 발생하게 된다.
하지만, 본 발명의 실시예에서는 최적의 리드 모드 파라미터와 프로그램 모드 파라미터를 각각의 온도별로 설정하여 이를 칩 동작에 반영함으로써 넓은 온도 범위에서도 칩의 불량 발생 빈도 수가 동일해지는 특성을 보이게 된다.

Claims (20)

  1. 동작 온도별로 동작 모드에 관한 파라미터를 각각 별도로 저장하는 온도 설정 메모리;
    파워-온 부팅 동작시 상기 온도 설정 메모리로부터 인가된 파라미터를 상기 동작 온도별로 저장하는 레지스터;
    감지된 칩의 동작 온도에 따라 상기 레지스터에 저장된 파라미터 중 해당 온도에 대응하는 파라미터를 선택하는 파라미터 선택부; 및
    상기 파라미터 선택부의 출력에 따라 상기 칩 동작에 관한 파라미터의 설정을 제어하는 파라미터 설정 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 온도 설정 메모리는 메인 셀 어레이에 포함된 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 온도 설정 메모리는
    상기 동작 온도별로 리드 모드 파라미터들을 저장하는 리드 모드용 파라미터 저장 셀 어레이; 및
    상기 동작 온도별로 프로그램 모드 파라미터들을 저장하는 프로그램 모드용 파라미터 저장 셀 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 파워-온 부팅 동작시 상기 온도 설정 메모리로부터 센싱된 파라미터를 상기 레지스터에 전달하는 페이지 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 온도 설정 메모리로부터 인가된 데이터를 상기 레지스터에 출력하고, 메인 셀 어레이의 데이터를 입출력 패드에 출력하는 데이터 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 칩의 내부 동작 온도를 감지하는 동작 온도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 파라미터 설정 제어부의 출력에 따라 메인 셀 어레이에 공급되는 구동 전압을 제어하는 전압 구동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 전압 구동 제어부의 출력에 응답하여 해당하는 메모리 블록의 워드라인을 선택하는 로오 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 온도 설정 메모리에 저장되는 파라미터는 외부의 테스터에 의해 추출되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 칩의 동작에 관한 파라미터는 리드 모드시 센싱 레퍼런스 전압 및 패스 전압에 관한 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 칩의 동작에 관한 파라미터는 프로그램 모드시 검증전압 및 패스 전압에 관한 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  12. 동작 온도를 복수의 영역으로 나누고 각각의 온도에 대응하여 추출된 동작 파라미터들을 별도의 온도 설정 메모리에 저장하는 단계;
    상기 온도 설정 메모리에 저장된 파라미터를 센싱하여 동작 온도별로 레지스터에 저장하는 단계;
    감지된 칩의 동작 온도에 따라 상기 레지스터에 저장된 파라미터 중 해당 온도에 대응하는 파라미터를 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 파라미터에 따라 칩 동작에 관한 파라미터의 설정을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 온도 설정 메모리에 저장하는 단계는
    복수의 온도 구간 단위로 리드 모드 파라미터를 추출하는 단계; 및
    추출된 상기 리드 모드 파라미터를 상기 온도 설정 메모리의 리드 모드용 파라미터 저장 셀 어레이에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 온도 설정 메모리에 저장하는 단계는
    복수의 온도 구간 단위로 프로그램 모드 파라미터를 추출하는 단계; 및
    추출된 상기 프로그램 모드 파라미터를 상기 온도 설정 메모리의 프로그램 모드용 파라미터 저장 셀 어레이에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 레지스터에 저장하는 단계는 파워-온 부팅시 이루어지는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 파라미터를 선택하는 단계는
    칩의 내부 동작 온도를 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  17. 제 12항에 있어서, 상기 파라미터의 설정을 변경하는 단계는
    상기 온도 설정 메모리가 포함된 메인 셀 어레이에 공급되는 구동 전압을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  18. 제 12항에 있어서, 상기 온도 설정 메모리에 저장되는 동작 파라미터들을 외부의 테스터로부터 입력받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  19. 제 12항에 있어서, 상기 동작 파라미터들은 웨이퍼 레벨에서 추출되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
  20. 제 12항에 있어서, 상기 동작 파라미터들은 패키지 레벨에서 추출되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법.
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