KR20190114701A - Semiconductor memory devices, memory systems and methods of operating semiconductor memory devices - Google Patents

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KR20190114701A KR1020180079345A KR20180079345A KR20190114701A KR 20190114701 A KR20190114701 A KR 20190114701A KR 1020180079345 A KR1020180079345 A KR 1020180079345A KR 20180079345 A KR20180079345 A KR 20180079345A KR 20190114701 A KR20190114701 A KR 20190114701A
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김경륜
오윤나
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삼성전자주식회사
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Abstract

Provided is a semiconductor memory device including a memory cell array and a repair control circuit. The memory cell array includes a plurality of memory blocks and at least one redundancy block. The repair control circuit responds to an access column address for accessing the memory cell array and repairs a first fail cell of a first memory block among the memory blocks to a first normal cell of the first memory block. The first fail cell and the first normal cell have different column selection line addresses. Accordingly, the semiconductor memory device may use a repair resource with almost maximum efficiency.

Description

반도체 메모리 장치, 메모리 시스템 및 반도체 메모리 장치의 동작 방법{Semiconductor memory devices, memory systems and methods of operating semiconductor memory devices}Semiconductor memory devices, memory systems and methods of operating semiconductor memory devices

본 발명은 메모리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 메모리 장치, 메모리 시스템 및 반도체 메모리 장치의 동작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device, a memory system, and a method of operating a semiconductor memory device.

반도체 칩은 반도체 제조 공정을 통해 만들어 지고, 이후 웨이퍼(Wafer) 또는 다이(Die) 또는 패키지(Package) 상태에서 테스트 장비에 의해 테스트된다. 테스트를 통해 불량 부분 또는 불량 칩을 선별하고 일부 메모리 셀이 불량일 경우 리페어를 수행하여 반도체 칩을 구제한다. 현재 DRAM과 같은 반도체 칩은 미세 공정화가 계속됨으로 제조 공정 상에 에러 발생 가능성이 증가하고 있다. 또한 초기 테스트 단계에서 검출이 되지 못했더라도 칩 동작 중 에러가 발생할 수 있다. The semiconductor chip is made through a semiconductor manufacturing process, and then tested by test equipment in a wafer, die, or package state. Through the test, the defective part or the defective chip is selected, and if some memory cells are defective, repair is performed to rescue the semiconductor chip. As semiconductor chips such as DRAM continue to be finely processed, the possibility of errors in the manufacturing process is increasing. In addition, an error may occur during chip operation even if it is not detected in the initial test stage.

본 발명의 일 목적은 리던던시 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of efficiently utilizing redundancy resources.

본 발명의 일 목적은 리던던시 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 메모리 시스템을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a memory system that can efficiently use redundancy resources.

본 발명의 일 목적은 리던던시 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method of operating a semiconductor memory device that can efficiently use redundancy resources.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이 및 리페어 제어 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록을 포함한다. 상기 리페어 제어 회로는 상기 메모리 셀 어레이를 액세스하기 위한 액세스 칼럼 어드레스에 응답하여 상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀을 상기 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하는 리페어 제어 회로를 포함한다. 상기 제1 페일 셀과 상기 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가진다.A semiconductor memory device according to embodiments of the present invention for achieving the above object includes a memory cell array and a repair control circuit. The memory cell array includes a plurality of memory blocks and at least one redundancy block. The repair control circuit repairs a repair control circuit for repairing a first fail cell of a first memory block among the memory blocks to a first normal cell of the first memory block in response to an access column address for accessing the memory cell array. Include. The first fail cell and the first normal cell have different column select line addresses.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템은 적어도 하나의 반도체 메모리 장치 및 메모리 컨트롤러를 포함한다. 상기 메모리 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 반도체 메모리 장치를 제어한다. 상기 적어도 하나의 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이 및 리페어 제어 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록을 포함한다. 상기 리페어 제어 회로는 상기 메모리 셀 어레이를 액세스하기 위한 액세스 칼럼 어드레스에 응답하여 상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀을 상기 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하는 리페어 제어 회로를 포함한다. 상기 제1 페일 셀과 상기 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가진다.Memory system according to embodiments of the present invention for achieving the above object includes at least one semiconductor memory device and a memory controller. The memory controller controls the at least one semiconductor memory device. The at least one semiconductor memory device includes a memory cell array and a repair control circuit. The memory cell array includes a plurality of memory blocks and at least one redundancy block. The repair control circuit repairs a repair control circuit for repairing a first fail cell of a first memory block among the memory blocks to a first normal cell of the first memory block in response to an access column address for accessing the memory cell array. Include. The first fail cell and the first normal cell have different column select line addresses.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록을 포함하는 메모리 셀 어레이를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법에서는 상기 메모리 셀 어레이를 액세스하기 위한 액세스 칼럼 어드레스와 상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀에 연결되는 제1 비트라인을 지정하는 제1 칼럼 어드레스가 동일하지 여부를 판단하고, 상기 액세스 칼럼 어드레스와 상기 제1 칼럼 어드레스가 동일한 경우, 상기 제1 페일 셀을 상기 제1 메모리 블록의 적어도 하나의 제1 노멀 셀로 리페어한다. 상기 제1 페일 셀과 상기 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가진다.In a method of operating a semiconductor memory device including a memory cell array including a plurality of memory blocks and at least one redundancy block according to embodiments of the present invention for achieving the above object, It is determined whether an access column address and a first column address designating a first bit line connected to a first fail cell of a first memory block among the memory blocks are not the same, and the access column address and the first column address are determined to be the same. If is equal to, repair the first fail cell to at least one first normal cell of the first memory block. The first fail cell and the first normal cell have different column select line addresses.

본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 메모리 장치의 리페어 제어 회로는 상기 리페어 제어 회로는 적어도 하나의 메모리 블록의 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 적어도 하나의 노멀 셀로 적어도 한 번 리페어하고, 상기 리페어된 노멀 셀을 리던던시 블록의 리던던시 셀로 리페어할 수 있다. 따라서 반도체 메모리 장치는 리던던시 블록의 리던던시 자원들을 거의 최대의 효율로 이용할 수 있다.According to embodiments of the present invention, in the repair control circuit of the semiconductor memory device, the repair control circuit repairs a fail cell of at least one memory block to at least one normal cell of the same memory block at least once, and the repaired normal The cell may be repaired by the redundancy cell of the redundancy block. Therefore, the semiconductor memory device can use the redundancy resources of the redundancy block with almost maximum efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 2a의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 도 2a의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 제1 단위 리페어 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 4a의 제1 단위 리페어 컨트롤러에서 칼럼 선택 라인 드라이버의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 리던던시 리페어 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6a은 도 3의 반도체 메모리 장치에서 수행되는 리페어 동작을 나타낸다.
도 6b는 도 2b의 반도체 메모리 장치에서 수행되는 리페어 동작의 다른 예를 나타낸다.
도 6c는 도 6a의 리페어 동작시에 데이터 입출력을 나타낸다.
도 6d는 도 6b의 리페어 동작시에 데이터 입출력을 나타낸다.
도 7은 도 4의 제1 단위 리페어 컨트롤러에서 어드레스 저장 테이블을 나타낸다.
도 8은 도 7의 어드레스 저장 테이블을 설명하는 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 메모리 블록의 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 노멀 셀로 대체하고 노멀 셀을 리던던시 셀로 대체하는 방법을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 도 12의 반도체 메모리 장치에서 제1 뱅크 어레이를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 도 12의 반도체 메모리 장치에서 뱅크 칼럼 디코더들 각각에 포함될 수 있는 리페어 제어 회로를 나타낸다.
도 14는 도 13의 리페어 제어 회로에서 페일 어드레스 저장 회로를 나타낸다.
도 15는 도 11의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.
도 16a는 도 15의 반도체 메모리 장치에서 수행되는 리페어 동작을 나타낸다.
도 16b는 도 15에서 제1 뱅크 어레이의 다른 구성을 나타내는 예이다.
도 17은 도 13의 리페어 제어 회로에서 어드레스 저장 테이블을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 보여주는 예시적 블록도이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 도 19의 반도체 메모리 장치가 3D 칩 구조에 적용되는 예를 나타내는 블록도이다.
1 is a block diagram illustrating a memory system according to example embodiments.
FIG. 2A is a block diagram illustrating an example of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 1, according to example embodiments.
2B illustrates a portion of the semiconductor memory device of FIG. 2A in accordance with embodiments of the present invention.
3 illustrates a portion of the semiconductor memory device of FIG. 2A in accordance with embodiments of the present invention.
4A is a block diagram illustrating a configuration of a first unit repair controller in the semiconductor memory device of FIG. 3, according to example embodiments.
FIG. 4B illustrates a configuration of a column select line driver in the first unit repair controller of FIG. 4A according to embodiments of the present disclosure.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a redundancy repair controller in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to example embodiments. FIG.
6A illustrates a repair operation performed in the semiconductor memory device of FIG. 3.
6B illustrates another example of a repair operation performed in the semiconductor memory device of FIG. 2B.
6C illustrates data input / output during the repair operation of FIG. 6A.
FIG. 6D illustrates data input / output during the repair operation of FIG. 6B.
FIG. 7 illustrates an address storage table in the first unit repair controller of FIG. 4.
FIG. 8 is a diagram for explaining an address storage table of FIG. 7.
9A to 9C illustrate a method of replacing a fail cell of a memory block with a normal cell of the same memory block and replacing a normal cell with a redundancy cell.
10 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to example embodiments.
FIG. 11 is a block diagram illustrating another example of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 1 according to example embodiments. FIG.
FIG. 12 illustrates a first bank array in the semiconductor memory device of FIG. 12 according to example embodiments. FIG.
FIG. 13 illustrates a repair control circuit that may be included in each of the bank column decoders in the semiconductor memory device of FIG. 12, according to example embodiments.
FIG. 14 illustrates a fail address storage circuit in the repair control circuit of FIG. 13.
FIG. 15 illustrates a portion of the semiconductor memory device of FIG. 11.
16A illustrates a repair operation performed in the semiconductor memory device of FIG. 15.
FIG. 16B is an example illustrating another configuration of the first bank array in FIG. 15.
FIG. 17 illustrates an address storage table in the repair control circuit of FIG. 13.
18 illustrates a method of operating a semiconductor memory device according to example embodiments.
19 is an exemplary block diagram illustrating a semiconductor memory device according to example embodiments.
20 is a block diagram illustrating an example in which the semiconductor memory device of FIG. 19 is applied to a 3D chip structure according to example embodiments.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions of the same elements are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a memory system according to example embodiments.

도 1을 참조하면, 메모리 시스템(20)은 메모리 컨트롤러(100) 및 적어도 하나의 반도체 메모리 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the memory system 20 may include a memory controller 100 and at least one semiconductor memory device 200.

메모리 컨트롤러(Memory Controller; 100)는 메모리 시스템(Memory System; 20)의 동작을 전반적으로 제어하며, 외부의 호스트와 반도체 메모리 장치(200) 사이의 전반적인 데이터 교환을 제어한다. 예컨대, 메모리 컨트롤러(100)는 호스트의 요청에 따라 반도체 메모리 장치(200)를 제어하여 데이터를 기입하거나(write) 데이터를 독출한다(read). 또한, 메모리 컨트롤러(100)는 반도체 메모리 장치(200)를 제어하기 위한 동작 커맨드(command)들을 인가하여, 반도체 메모리 장치(200)의 동작을 제어한다.The memory controller 100 controls overall operations of the memory system 20 and controls overall data exchange between an external host and the semiconductor memory device 200. For example, the memory controller 100 controls the semiconductor memory device 200 at the request of the host to write data or to read data. In addition, the memory controller 100 applies operation commands for controlling the semiconductor memory device 200 to control the operation of the semiconductor memory device 200.

실시예에 따라, 반도체 메모리 장치(200)는 동적 메모리 셀들을 구비하는 DRAM(dynamic random access), DDR4(double data rate 4) SDRAM(synchronous DRAM) 또는 LPDDR4(low power DDR4) SDRAM, LPDDR5 SDRAM일 수 있다. According to an embodiment, the semiconductor memory device 200 may be a dynamic random access (DRAM) having dynamic memory cells, a double data rate 4 (DRAM4) synchronous DRAM (DDR4) or a low power DDR4 (LPDDR4) SDRAM, or an LPDDR5 SDRAM. have.

메모리 컨트롤러(100)는 반도체 메모리 장치(200)에 클럭 신호(CLK), 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)를 전송하고, 반도체 메모리 장치(200)와 데이터(DQ)를 주고받을 수 있다.The memory controller 100 may transmit a clock signal CLK, a command CMD, and an address ADDR to the semiconductor memory device 200, and exchange data DQ with the semiconductor memory device 200.

반도체 메모리 장치(200)는 메모리 셀 어레이(300), 제어 로직 회로(210) 및 리페어 제어 회로(400)를 포함할 수 있다. 메모리 셀 어레이(300)에는 데이터(DQ)가 저장될 수 있다. 메모리 셀 어레이(300)는 복수의 메모리 블록들 및 적어도 하나의 리던던시 블록을 포함할 수 있다.The semiconductor memory device 200 may include a memory cell array 300, a control logic circuit 210, and a repair control circuit 400. The data DQ may be stored in the memory cell array 300. The memory cell array 300 may include a plurality of memory blocks and at least one redundancy block.

제어 로직 회로(210)는 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)에 기초하여 메모리 셀 어레이(300)에 대한 액세스를 제어하고, 리페어 제어 회로(400)는 어드레스(ADDR)에 기초하여 복수의 메모리 블록들 중 적어도 하나의 메모리 블록의 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 노멀 셀로 리페어하고, 상기 노멀 셀을 상기 리던던시 블록의 리던던시 셀로 리페어하여 리던던시 블록의 리던던시 자원을 거의 최대의 효율로 이용할 수 있다.The control logic circuit 210 controls access to the memory cell array 300 based on the command CMD and the address ADDR, and the repair control circuit 400 controls the plurality of memory blocks based on the address ADDR. The fail cell of at least one of the memory blocks may be repaired with a normal cell of the same memory block, and the normal cell may be repaired with a redundancy cell of the redundancy block to use the redundancy resources of the redundancy block at almost maximum efficiency.

즉, 리페어 제어 회로(400)는 메모리 블록의 페일 셀들만을 리던던시 셀들로 리페어하는 것이 아니라, 메모리 블록의 페일 셀을 적어도 한 번 동일한 메모리 블록의 다른 노멀 셀로 리페어하고, 상기 다른 노멀 셀을 리던던시 셀로 리페어하기 때문에, 리던던시 블록의 리페어 자원들을 거의 최대의 효율로 이용할 수 있다.That is, the repair control circuit 400 not only repairs fail cells of the memory block to redundancy cells, but repairs the fail cell of the memory block to another normal cell of the same memory block at least once, and replaces the other normal cell to the redundancy cell. Because of the repair, the repair resources of the redundancy block can be used with almost maximum efficiency.

도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 2A is a block diagram illustrating an example of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 1, according to example embodiments.

도 2a를 참조하면, 반도체 메모리 장치(200a)는 제어 로직 회로(210a), 어드레스 버퍼(251), 리페어 제어 회로(400a), 로우 디코더(261), 입출력 게이팅 회로(290a), 데이터 입출력 버퍼(296) 및 메모리 셀 어레이(301)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the semiconductor memory device 200a may include a control logic circuit 210a, an address buffer 251, a repair control circuit 400a, a row decoder 261, an input / output gating circuit 290a, and a data input / output buffer ( 296 and a memory cell array 301.

제어 로직 회로(210a)는 커맨드(CMD) 및 액세스 어드레스(ADDR)을 수신한다. 제어 로직 회로(210a)는 커맨드(CMD) 및 액세스 어드레스(ADDR)에 기초하여 반도체 메모리 장치(200a)의 동작을 제어한다. 제어 로직 회로(210a)는 커맨드(CMD) 및 액세스 어드레스(ADDR)에 기초하여 로우 디코더(261), 입출력 게이팅 회로(290a) 및 리페어 제어 회로(400a)를 제어할 수 있따.The control logic circuit 210a receives the command CMD and the access address ADDR. The control logic circuit 210a controls the operation of the semiconductor memory device 200a based on the command CMD and the access address ADDR. The control logic circuit 210a may control the row decoder 261, the input / output gating circuit 290a, and the repair control circuit 400a based on the command CMD and the access address ADDR.

어드레스 버퍼(251)는 액세스 어드레스(ADDR)중 로우 어드레스(RADDR)는 로우 디코더(261)에 제공하고, 칼럼 어드레스(CADDR)는 리페어 제어 회로(400a)에 제공한다. 리페어 제어 회로(400a)는 칼럼 어드레스(CADDR)와 내부에 저장된 페일 칼럼 어드레스의 비교에 기초하여 메모리 셀 어레이(301)의 적어도 하나의 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 노멀 셀로 적어도 한 번 리페어하고, 상기 노멀 셀을 메모리 셀 어레이(301)의 리던던시 블록의 리던던시 셀로 리페어할 수 있다. The address buffer 251 provides the row address RADDR of the access address ADDR to the row decoder 261, and the column address CADD to the repair control circuit 400a. The repair control circuit 400a repairs at least one fail cell of the memory cell array 301 to a normal cell of the same memory block at least once based on a comparison between the column address CADD and the fail column address stored therein. The normal cell may be repaired by the redundancy cell of the redundancy block of the memory cell array 301.

로우 디코더(261)는 워드라인들(WLs)을 통하여 메모리 셀 어레이(301)와 연결되고, 입출력 게이팅 회로(290a)는 비트라인들(BTLs)을 통하여 메모리 셀 어레이(301)와 연결된다. 데이터 입출력 버퍼(296)는 입출력 게이팅 회로(290a)를 통하여 메모리 컨트롤러(100)와 데이터(DQ)를 주고받을 수 있다.The row decoder 261 is connected to the memory cell array 301 through word lines WLs, and the input / output gating circuit 290a is connected to the memory cell array 301 through bit lines BTLs. The data input / output buffer 296 may exchange data DQ with the memory controller 100 through the input / output gating circuit 290a.

도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 2a의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.2B illustrates a portion of the semiconductor memory device of FIG. 2A in accordance with embodiments of the present invention.

도 2b에는 메모리 셀 어레이(301), 입출력 게이팅 회로(290a), 데이터 입출력 버퍼(296) 및 리페어 제어 회로(400a)가 도시된다.2B illustrates a memory cell array 301, an input / output gating circuit 290a, a data input / output buffer 296, and a repair control circuit 400a.

도 2b를 참조하면, 메모리 셀 어레이(301)는 노멀 셀 어레이(NCA) 및 리던던시 셀 어레이(RCA)를 포함할 수 있고, 노멀 셀 어레이(NCA)는 복수의 메모리 블록들(MB0~MB3)을 포함할 수 있고, 리던던시 셀 어레이(RCA)는 적어도 하나의 리던던시 블록(RMB)을 포함할 수 있다. 노멀 셀 어레이(NCA)는 워드라인(WL)들 및 비트라인(BTL)들에 연결되는 메모리 셀(MC)을 포함할 수 있고, 리던던스 블록(RMB)은 워드라인(WL)과 리던던시 비트라인(RBTL)에 연결되는 리던던시 셀(RMC)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B, the memory cell array 301 may include a normal cell array NCA and a redundancy cell array RCA, and the normal cell array NCA may include a plurality of memory blocks MB0 to MB3. The redundancy cell array RCA may include at least one redundancy block RMB. The normal cell array NCA may include memory cells MC connected to word lines WLs and bit lines BTLs, and the redundancy block RMB includes word lines WL and redundancy bit lines. It may include a redundancy cell (RMC) connected to the (RBTL).

입출력 게이팅 회로(290a)는 복수의 입출력 회로들(291a~291e)과 복수의 칼럼 선택 회로들(293a~293e)를 포함할 수 있고, 칼럼 선택 회로들(293a~293e)은 입출력 회로들(291a~291e)을 대응되는 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(RMB)에 연결시킬 수 있다. 칼럼 선택 회로들(293a~293e) 각각은 복수의 칼럼 선택 트랜지스터들(294a~294d)를 포함할 수 있고, 칼럼 선택 트랜지스터들(294a~294d) 각각은 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLe) 각각에 응답하여 칼럼 선택 트랜지스터들(294a~294d) 각각을 대응되는 메모리 블록의 복수의 비트라인들 또는 비트라인에 연결시킬 수 있다. 입출력 회로들(291a~291e)은 데이터 라인들(GIO)를 통하여 데이터 입출력 버퍼(296)에 연결될 수 있다. The input / output gating circuit 290a may include a plurality of input / output circuits 291a to 291e and a plurality of column select circuits 293a to 293e, and the column select circuits 293a to 293e include the input / output circuits 291a. ~ 291e may be connected to the corresponding memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB. Each of the column select circuits 293a to 293e may include a plurality of column select transistors 294a to 294d, and each of the column select transistors 294a to 294d may be each of the column select line signals CSLa to CSLe. In response, each of the column select transistors 294a to 294d may be connected to a plurality of bit lines or bit lines of the corresponding memory block. The input / output circuits 291a to 291e may be connected to the data input / output buffer 296 through the data lines GIO.

도시되지는 않았지만, 칼럼 선택 회로(293b)에는 칼럼 선택 라인 신호(CSLb)가 인가되고, 칼럼 선택 회로(293c)에는 칼럼 선택 라인 신호(CSLc)가 인가되고, 칼럼 선택 회로(293d)에는 칼럼 선택 라인 신호(CSLd)가 인가되고, 칼럼 선택 회로(293e)에는 칼럼 선택 라인 신호(CSLe)가 인가될 수 있다.Although not shown, a column select line signal CSLb is applied to the column select circuit 293b, a column select line signal CSLc is applied to the column select circuit 293c, and a column selector is applied to the column select circuit 293d. The line signal CSLd may be applied, and the column select line signal CSLe may be applied to the column select circuit 293e.

리페어 제어 회로(400a)는 칼럼 어드레스(CADDR)에 기초하여 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLe)을 칼럼 선택 회로들(293a~293e) 각각에 제공할 수 있다. 여기서 칼럼 어드레스(CADDR)는 도 2a의 어드레스 버퍼(251)에서 제공되는 것으로, 메모리 블록들(MB0~MB3)에서 페일 셀의 존재 여부를 고려하지 않고 하나의 비트라인을 지정하는 어드레스이다. 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLd) 각각은 칼럼 어드레스(CADDR)에 기초하여 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각에서 대응되는 비트라인들을 동시에 선택하는 신호이다. 따라서, 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLd) 각각에 의하여 반도체 메모리 장치(200a)에서는 버스트 길이(burst length) 단위의 데이터가 동시에 입출력될 수 있다.The repair control circuit 400a may provide the column select line signals CSLa to CSLe to each of the column select circuits 293a to 293e based on the column address CADDR. The column address CADDR is provided in the address buffer 251 of FIG. 2A and is an address that designates one bit line without considering whether a fail cell exists in the memory blocks MB0 to MB3. Each of the column select line signals CSLa to CSLd is a signal for simultaneously selecting bit lines corresponding to each of the memory blocks MB0 to MB3 based on the column address CADDR. Accordingly, data in burst length units may be simultaneously input and output in the semiconductor memory device 200a by the column select line signals CSLa to CSLd.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 도 2a의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.3 illustrates a portion of the semiconductor memory device of FIG. 2A in accordance with embodiments of the present invention.

도 3에서는 메모리 셀 어레이(301), 입출력 게이팅 회로(290a), 리페어 제어 회로(400a) 및 데이터 입출력 버퍼(296)가 가 도시되어 있다. 도 2b와 비교할 때, 도 3에서는 리페어 제어 회로(400a)의 구성을 보다 상세히 나타내었다. 따라서 도 3에서는 리페어 제어 회로(400a)의 구성에 대하여 주로 설명한다.3 illustrates a memory cell array 301, an input / output gating circuit 290a, a repair control circuit 400a, and a data input / output buffer 296. In comparison with FIG. 2B, the configuration of the repair control circuit 400a is illustrated in more detail in FIG. 3. Therefore, in FIG. 3, the structure of the repair control circuit 400a is mainly described.

도 3을 참조하면, 메모리 셀 어레이(301)는 노멀 셀 어레이(NCA) 및 리던던시 셀 어레이(RCA)를 포함할 수 있고, 노멀 셀 어레이(NCA)는 복수의 메모리 블록들(MB0~MB3)을 포함할 수 있고, 리던던시 셀 어레이(RCA)는 적어도 하나의 리던던시 블록(RMB)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the memory cell array 301 may include a normal cell array NCA and a redundancy cell array RCA, and the normal cell array NCA may include a plurality of memory blocks MB0 to MB3. The redundancy cell array RCA may include at least one redundancy block RMB.

메모리 블록들(MB0~MB3) 각각은 워드라인들과 비트라인들에 연결되는 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있고, 리던던시 블록(RMB)은 워드라인들과 리던던시 비트라인들에 연결되는 복수의 리던던시 셀들을 포함할 수 있다. Each of the memory blocks MB0 to MB3 may include a plurality of memory cells connected to word lines and bit lines, and the redundancy block RMB includes a plurality of redundancy connected to word lines and redundancy bit lines. It may include cells.

리페어 제어 회로(400a)는 복수의 단위 리페어 컨트롤러들(401a~40d) 및 리던던시 리페어 컨트롤러(401e)를 포함할 수 있고, 단위 리페어 컨트롤러들(401a~40d) 및 리던던시 리페어 컨트롤러(401e)는 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(RMB)에 대응될 수 있다. 리페어 제어 회로(400a)는 반도체 메모리 장치(200a)의 칼럼 디코더(미도시)에 포함될 수 있다.The repair control circuit 400a may include a plurality of unit repair controllers 401a to 40d and a redundancy repair controller 401e, and the unit repair controllers 401a to 40d and the redundancy repair controller 401e may be memory blocks. To MBMB to MB3 and the redundancy block RMB. The repair control circuit 400a may be included in a column decoder (not shown) of the semiconductor memory device 200a.

입출력 회로들(291a~291e)은 도 2a의 제어 로직 회로(210a)로부터의 제1 제어 신호(CTL1)에 응답하여 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(RMB)과 데이터 입출력 버퍼(296) 사이의 연결을 제어할 수 있다. 칼럼 선택 회로들(293a~293e)은 입출력 회로들(291a~291e)을 대응되는 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(RMB)에 연결시킬 수 있다.The input / output circuits 291a to 291e correspond to the memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB and the data input / output buffer 296 in response to the first control signal CTL1 from the control logic circuit 210a of FIG. 2A. Control the connections between The column select circuits 293a to 293e may connect the input / output circuits 291a to 291e to corresponding memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB.

단위 리페어 컨트롤러들(401a~401d) 및 리던던시 리페어 컨트롤러(401e)는 칼럼 어드레스(CADDR)을 공통으로 수신하고 칼럼 어드레스(CADDR)의 변화에 응답하여 대응되는 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(RMB)에 인가되는 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLe)을 대응되는 칼럼 선택 회로들(293a~293e)에 제공할 수 있다. The unit repair controllers 401a to 401d and the redundancy repair controller 401e receive the column address CADD in common and respond to the corresponding memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block in response to the change in the column address CADDR. The column select line signals CSLa to CSLe applied to the RMB may be provided to the corresponding column select circuits 293a to 293e.

메모리 블록들(MB0~MB3)이 페일 셀을 포함하지 않는 경우, 입출력 회로(291e)는 제1 제어 신호(CTL1)에 응답하여 리던던시 블록(RMB)으로의 연결을 차단하고, 입출력 회로들(291a~291d)은 칼럼 선택 회로들(293a~293d)을 통하여 메모리 블록들(MB0~MB3)로부터의 데이터(DQ)를 데이터 입출력 버퍼(296)에 전달하거나, 데이터 입출력 버퍼(296)로부터의 데이터(DQ)를 메모리 블록들(MB0~MB3)로 전달할 수 있다. 이 경우에, 메모리 블록들(MB0~MB3)에 인가되는 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLd)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각에서 동일한 위치의 비트라인 또는 비트라인들이 선택되어 반도체 메모리 장치(200a)의 버스트 길이(burst length) 단위의 데이터가 데이터 입출력 버퍼(296)를 통하여 입출력 될 수 있다.When the memory blocks MB0 to MB3 do not include a fail cell, the input / output circuit 291e cuts off the connection to the redundancy block RMB in response to the first control signal CTL1, and the input / output circuits 291a ~ 291d transfers the data DQ from the memory blocks MB0 to MB3 to the data input / output buffer 296 through the column select circuits 293a to 293d, or the data from the data input / output buffer 296. DQ) may be transferred to the memory blocks MB0 to MB3. In this case, bit lines or bit lines of the same position are selected in each of the memory blocks MB0 to MB3 by the column select line signals CSLa to CSLd applied to the memory blocks MB0 to MB3. Data in burst length units of the apparatus 200a may be input / output through the data input / output buffer 296.

메모리 블록들(MB0~MB3) 중 적어도 하나의 메모리 블록이 적어도 하나의 페일 셀을 포함하는 경우, 입출력 회로(291e)는 제1 제어 신호(CTL1)에 응답하여 칼럼 선택 회로(293e)를 통하여 리던던시 블록(RMB)으로 연결되어 상기 적어도 하나의 페일 셀에 대한 리페어 동작이 수행될 수 있다.When at least one memory block of the memory blocks MB0 to MB3 includes at least one fail cell, the input / output circuit 291e is redundancy through the column select circuit 293e in response to the first control signal CTL1. The repair operation on the at least one fail cell may be performed by being connected to the block RMB.

예를 들어, 메모리 블록들(MB0, MB2, MB3)이 각각 CSL0에 의하여 선택되는 적어도 하나의 비트라인 상에 적어도 하나의 페일 셀을 포함하는 경우, 메모리 블록(MB0)에서는 참조 번호(511)와 같이, CSL0의 활성화 타이밍에 CSL3를 활성화시켜 페일 셀을 메모리 블록(MB0)의 노멀 셀로 리페어할 수 있다. 즉, CSL0의 활성화 타이밍에 CSL3를 활성화시켜 칼럼 선택 트랜지스터(294a) 대신에 칼럼 선택 트랜지스터(294c)를 메모리 블록(MB0)와 입출력 회로(291a)에 연결시킬 수 있다. 또한, CSL3의 활성화 타이밍에 참조 번호(512)와 같이, 메모리 블록(MB0)의 노멀 셀을 리던던시 블록(RMB)의 리던던시 셀로 리페어할 수 있다. 메모리 블록(MB1)은 페일 셀을 포함하지 않는 것으로 가정한다. 즉, 리페어 제어 회로(400a)는 제1 페일 셀이 연결되는 제1 비트라인을 선택하는 CSL0 대신에 상기 제1 페일 셀을 리페어하는 제1 노멀 셀이 연결되는 제2 비트라인을 선택하는 CSL3을 활성화시켜 제1 페일 셀을 제1 노멀 셀로 리페어할 수 있다. For example, when the memory blocks MB0, MB2, and MB3 each include at least one fail cell on at least one bit line selected by CSL0, the memory block MB0 may be referred to by reference numeral 511. Likewise, the fail cell can be repaired as a normal cell of the memory block MB0 by activating CSL3 at the activation timing of CSL0. That is, the CSL3 may be activated at the activation timing of the CSL0 to connect the column select transistor 294c to the memory block MB0 and the input / output circuit 291a instead of the column select transistor 294a. In addition, the normal cell of the memory block MB0 may be repaired into the redundancy cell of the redundancy block RMB, as indicated by reference numeral 512 at the activation timing of the CSL3. It is assumed that the memory block MB1 does not include a fail cell. That is, the repair control circuit 400a selects the CSL3 that selects the second bit line to which the first normal cell to repair the first fail cell is connected, instead of the CSL0 to select the first bit line to which the first fail cell is connected. The activation may repair the first fail cell to the first normal cell.

메모리 블록(MB2)에서는 참조 번호(513)와 같이, CSL0의 활성화 타이밍에 CSL2를 활성화시켜 페일 셀을 메모리 블록(MB2)의 노멀 셀로 리페어할 수 있다. 또한, CSL2의 활성화 타이밍에 참조 번호(514)와 같이, 메모리 블록(MB1)의 노멀 셀을 리던던시 블록(RMB)의 대응되는 리던던시 셀로 리페어할 수 있다. 메모리 블록(MB3)에서는 참조 번호(515)와 같이, CSL0의 활성화 타이밍에 메모리 블록(MB3)의 노멀 셀을 리던던시 블록(RMB)의 대응되는 리던던시 셀로 리페어할 수 있다.In the memory block MB2, as shown by reference numeral 513, the fail cell may be repaired to the normal cell of the memory block MB2 by activating CSL2 at the activation timing of CSL0. In addition, the normal cell of the memory block MB1 may be repaired into a corresponding redundancy cell of the redundancy block RMB, as indicated by reference numeral 514 at the activation timing of the CSL2. In the memory block MB3, as shown by reference numeral 515, the normal cell of the memory block MB3 may be repaired into a corresponding redundancy cell of the redundancy block RMB at the activation timing of the CSL0.

도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 제1 단위 리페어 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.4A is a block diagram illustrating a configuration of a first unit repair controller in the semiconductor memory device of FIG. 3, according to example embodiments.

도 4a를 참조하면, 제1 단위 리페어 컨트롤러(401a)는 테이블 포인터(405), 어드레스 저장 테이블(420), 칼럼 어드레스 비교기(430), 선택 회로(440) 및 칼럼 선택 라인 드라이버(450)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4A, the first unit repair controller 401a includes a table pointer 405, an address storage table 420, a column address comparator 430, a selection circuit 440, and a column select line driver 450. can do.

테이블 포인터(405)는 순차적으로 변화하는 칼럼 어드레스(CADDR)에 응답하여 토글링되는 테이블 포인팅 신호(TPS)를 생성한다. 어드레스 저장 테이블(420)에는 적어도 하나의 소스 칼럼 어드레스(SRCA)와 이에 대응되는 적어도 하나의 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)가 퓨즈 정보로서 저장된다. The table pointer 405 generates a table pointing signal TPS that is toggled in response to the sequentially changing column address CADD. At least one source column address SRCA and at least one destination column address DSCA corresponding thereto are stored in the address storage table 420 as fuse information.

칼럼 어드레스 비교기(430)는 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)와 어드레스 저장 테이블(420)에서 출력되는 소스 칼럼 어드레스(SRCA)를 비교하고, 상기 비교의 결과를 나타내는 매치 신호(MTH1)를 출력한다. 선택 회로(440)는 매치 신호(MTH1)에 응답하여 어드레스 저장 테이블(420)에서 출력되는 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)와 액세스 칼럼 어드레스(CADDR) 중 하나를 선택하여 타겟 칼럼 어드레스(CA)로 출력한다. 칼럼 선택 라인 드라이버(450)는 타겟 칼럼 어드레스(CA)에 대응되는 비트라인을 선택하는(활성화시키는) 칼럼 선택 라인 신호(CSLa)를 출력한다.The column address comparator 430 compares the access column address CADD with the source column address SRCA output from the address storage table 420, and outputs a match signal MTH1 indicating the result of the comparison. The selection circuit 440 selects one of the destination column address DSCA and the access column address CADDr output from the address storage table 420 in response to the match signal MTH1 and outputs it to the target column address CA. . The column select line driver 450 outputs a column select line signal CSLa for selecting (activating) a bit line corresponding to the target column address CA.

예를 들어, 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)와 소스 칼럼 어드레스(SRCA)가 일치하지 않는 경우, 선택 회로(440)는 매치 신호(MTH1)에 응답하여 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)를 타겟 칼럼 어드레스(CA)로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)와 소스 칼럼 어드레스(SRCA)가 일치하는 경우, 선택 회로(440)는 매치 신호(MTH1)에 응답하여 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 타겟 칼럼 어드레스(CA)로서 출력할 수 있다. 따라서, 메모리 블록(MB0)의 적어도 하나의 페일 셀에 연결되는 비트라인의 칼럼 어드레스가 소스 칼럼 어드레스(SRCA)로서 어드레스 저장 테이블(420)에 퓨즈 정보로서 저장되고, 상기 페일 셀을 대체하는 메모리 블록(MB0)의 노멀 셀에 연결되는 비트라인의 칼럼 어드레스가 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)로서 퓨즈 정보로서 저장되는 경우, 메모리 블록(MB0)의 페일 셀을 노멀 셀로 리페어할 수 있다. 상기 노멀 셀은 또한 리던던시 블록(RMC)의 리던던시 셀로 리페어될 수 있다. For example, when the access column address CADDR and the source column address SRCA do not match, the selection circuit 440 may convert the access column address CADDR into the target column address CA in response to the match signal MTH1. Can be output as For example, when the access column address CADDR and the source column address SRCA match, the selection circuit 440 sets the destination column address DSCA as the target column address CA in response to the match signal MTH1. You can print Therefore, a column address of a bit line connected to at least one fail cell of the memory block MB0 is stored as fuse information in the address storage table 420 as a source column address SRCA, and replaces the fail cell. When the column address of the bit line connected to the normal cell of MB0 is stored as fuse information as the destination column address DSCA, the fail cell of the memory block MB0 may be repaired as a normal cell. The normal cell may also be repaired into a redundancy cell of the redundancy block (RMC).

실시예에 있어서, 선택 회로(440)는 매치 신호(MTH1)에 응답하여 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)의 상위 일부 비트와 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)의 비트들에 대하여 배타적 논리합(XOR) 연산을 수행하는 어드레스 변경 회로로 구성될 수 있다. 즉, 상기 어드레스 변경 회로는 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)가 6비트로 구성되고, 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)가 3 비트로 구성되는 경우, )는 매치 신호(MTH1)가 하이 레벨인 경우에, 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)가 상위 3 비트와 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)가 3 비트에 대하여 비트별 XOR 연산을 수행하여 타겟 칼럼 어드레스(CA)로 출력할 수 있다.In an embodiment, the selection circuit 440 performs an exclusive OR operation on the upper part bits of the access column address CADDR and the bits of the destination column address DSCA in response to the match signal MTH1. It can be configured as an address change circuit. That is, the address change circuit has an access column address CADD when the access column address CADD is composed of 6 bits and the destination column address DSCA is composed of 3 bits, when the match signal MTH1 is at a high level. The CADDR may perform bit-by-bit XOR operations on the upper 3 bits and the destination column address DSCA, and output the bits to the target column address CA.

도 3에서 단위 리페어 컨트롤러들(401b, 401c, 401d) 각각의 구성은 도 4a의 제1 단위 리페어 컨트롤러(401a)의 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.In FIG. 3, the configuration of each of the unit repair controllers 401b, 401c, and 401d may be substantially the same as that of the first unit repair controller 401a of FIG. 4A.

도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 4a의 제1 단위 리페어 컨트롤러에서 칼럼 선택 라인 드라이버의 구성을 나타낸다.FIG. 4B illustrates a configuration of a column select line driver in the first unit repair controller of FIG. 4A according to embodiments of the present disclosure.

도 4b를 참조하면, 칼럼 선택 라인 드라이버(450)는 구동 트랜지스터들(451, 452, 453, 454) 및 인버터들(455, 456) 및 낸드 게이트(457)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4B, the column select line driver 450 may include driving transistors 451, 452, 453, and 454, inverters 455 and 456, and a NAND gate 457.

낸드 게이트(457)는 타겟 칼럼 어드레스(CA)와 활성 마스터 신호(PCSLE)에 대하여 낸드 연산을 수행한다. 구동 트랜지스터(451)는 전원 전압(VDD)에 연결되는 소스, 인버터(457)의 출력을 수신하는 게이트 및 제1 노드(NO1)에 연결되는 소스를 구비한다. 구동 트랜지스터(452)는 제1 노드(NO1)에 연결되는 드레인, 비활성 마스터 신호(PCSLD)가 인가되는 게이트 및 구동 트랜지스터(453)에 연결되는 소스를 구비한다. 구동 트랜지스터(453)는 구동 트랜지스터(452)에 연결되는 드레인, 인버터(457)의 출력에 연결되는 게이트 및 접지 전압(VSS)에 연결되는 소스를 구비한다. The NAND gate 457 performs a NAND operation on the target column address CA and the active master signal PCSLE. The driving transistor 451 includes a source connected to the power supply voltage VDD, a gate receiving the output of the inverter 457, and a source connected to the first node NO1. The driving transistor 452 includes a drain connected to the first node NO1, a gate to which the inactive master signal PCSLD is applied, and a source connected to the driving transistor 453. The driving transistor 453 has a drain connected to the driving transistor 452, a gate connected to the output of the inverter 457, and a source connected to the ground voltage VSS.

인버터(455)는 제1 노드(NO1)의 전압 레벨을 반전시켜 제2 노드(NO2)로 출력하고, 인버터(456)는 제2 노드(NO2)의 전압 레벨을 반전시켜 칼럼 선택 라인 신호(CSLa)를 출력한다. 구동 트랜지스터(454)는 제1 노드(NO1)에 연결되는 드레인, 제2 노드(NO2)에 연결되는 게이트 및 접지 전압(VSS)에 연결되는 소스를 구비한다.The inverter 455 inverts the voltage level of the first node NO1 and outputs it to the second node NO2, and the inverter 456 inverts the voltage level of the second node NO2 so that the column select line signal CSLa is inverted. ) The driving transistor 454 includes a drain connected to the first node NO1, a gate connected to the second node NO2, and a source connected to the ground voltage VSS.

타겟 칼럼 어드레스(CA)가 하이 레벨로 인가되고, 활성 마스터 신호(PCSLE)가 하이 레벨이 인가되면 낸드 게이트(457)의 출력은 로우 레벨이 된다. 이에 따라 구동 트랜지스터들(451)는 턴온되고 구동 트랜지스터(453)는 턴오프된다. 따라서 제1 노드(NO1)는 하이 레벨이 되고, 구동 트랜지스터(454)는 턴오프되고, 인버터(456)는 하이 레벨의 칼럼 선택 라인 신호(CSLa)를 출력한다.When the target column address CA is applied at the high level and the active master signal PCSLE is applied at the high level, the output of the NAND gate 457 is at the low level. Accordingly, the driving transistors 451 are turned on and the driving transistor 453 is turned off. Accordingly, the first node NO1 is at the high level, the driving transistor 454 is turned off, and the inverter 456 outputs the high level column select line signal CSLa.

활성 마스터 신호(PCSLE)가 로우 레벨로 되고, 비활성 마스터 신호(PCSLD)가 하이 레벨이 되면, 구동 트랜지스터(451)는 턴오프되고, 구동 트랜지스터들(452, 453)은 턴온된다. 따라서, 인버터(456)는 로우 레벨의 칼럼 선택 라인 신호(CSLa)를 출력한다. 활성 마스터 신호(PCSLE)와 비활성 마스터 신호(PCSLD)는 리페어 제어 회로(400a) 또는 리페어 제어 회로(400a)를 포함하는 칼럼 디코더에 구비되는 프리 디코더에서 제공될 수 있다. 상기 프리 디코더는 리던던시 리페어 컨트롤러(401d)에 포함되는 퓨즈회로(480)의 칼럼 선택 라인 정보를 참조하여 활성 마스터 신호(PCSLE)와 비활성 마스터 신호(PCSLD)의 논리 레벨을 제어할 수 있다. 따라서 도 3의 리페어 제어 회로(400a)는 활성 마스터 신호(PCSLE)와 비활성 마스터 신호(PCSLD)를 제어하여 제1 페일 셀 대신에 제1 노멀 셀을 선택하고 상기 제1 노멀 셀 대신에 제1 리던던시 셀을 선택할 수 있다.When the active master signal PCSLE goes low and the inactive master signal PCSLD goes high, the driving transistor 451 is turned off, and the driving transistors 452 and 453 are turned on. Therefore, the inverter 456 outputs a low level column select line signal CSLa. The active master signal PCSLE and the inactive master signal PCSLD may be provided in a pre decoder provided in the column decoder including the repair control circuit 400a or the repair control circuit 400a. The predecoder may control the logic levels of the active master signal PCSLE and the inactive master signal PCSLD with reference to column selection line information of the fuse circuit 480 included in the redundancy repair controller 401d. Accordingly, the repair control circuit 400a of FIG. 3 controls the active master signal PCSLE and the inactive master signal PCSLD to select a first normal cell instead of a first fail cell, and a first redundancy instead of the first normal cell. You can select a cell.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 리던던시 리페어 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a redundancy repair controller in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to example embodiments. FIG.

도 5를 참조하면, 리던던시 리페어 컨트롤러(401e)는 테이블 포인터(460), 퓨즈 회로(480) 및 리던던시 칼럼 선택 라인 드라이버(470)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the redundancy repair controller 401e may include a table pointer 460, a fuse circuit 480, and a redundancy column select line driver 470.

테이블 포인터(460)는 순차적으로 변화하는 칼럼 어드레스(CADDR)에 응답하여 토글링되는 테이블 포인팅 신호(TPS)를 생성한다. 퓨즈 회로(480)에는 리던던시 블록(RMC)의 리던던시 비트라인들 각각에 관련된 칼럼 선택 라인 정보가 저장된다. 즉 퓨즈회로(480)에는 CSL0, CSL2, CSL3 각각의 활성화시에 리페어되는 메모리 블록(MB3, MB2, MB0)의 정보가 퓨즈 정보로서 저장된다. The table pointer 460 generates a table pointing signal TPS that is toggled in response to the sequentially changing column address CADD. The fuse circuit 480 stores column select line information related to each of the redundancy bit lines of the redundancy block RMC. That is, in the fuse circuit 480, information of the memory blocks MB3, MB2, and MB0 to be repaired at the time of activation of each of CSL0, CSL2, and CSL3 is stored as fuse information.

리던던시 칼럼 선택 라인 드라이버(470)는 퓨즈회로(480)의 칼럼 선택 라인 정보를 참조하고, 테이블 포인팅 신호(TPS)에 응답하여 리던던시 비트라인들 중 적어도 일부를 선택하는 리던던시 칼럼 선택 라인 신호(CSLe)를 출력한다. The redundancy column select line driver 470 refers to column select line information of the fuse circuit 480 and selects at least some of the redundancy bit lines in response to the table pointing signal TPS. Outputs

따라서 도 3 내지 도 5를 참조하면, 리페어 제어 회로(400a)는 적어도 두 개의 퓨즈 정보를 이용하여 제1 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하고, 상기 제1 노멀 셀을 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어할 수 있다.Accordingly, referring to FIGS. 3 to 5, the repair control circuit 400a repairs the first fail cell to the first normal cell of the same memory block using at least two fuse information, and repairs the first normal cell of the redundancy block. Repair to the first redundancy cell.

도 6a는 도 3의 반도체 메모리 장치에서 수행되는 리페어 동작을 나타낸다. 6A illustrates a repair operation performed in the semiconductor memory device of FIG. 3.

도 6a에서는, 메모리 셀 어레이(301)의 리페어 조건이 참조 번호(521)와 같은 경우를 가정한다. 메모리 셀 어레이(301)의 리페어 조건은 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각의 페일 셀의 위치를 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 페일 셀을 포함하는 메모리 블록들(MB0, MB3, MB3)의 페일 셀이나 노멀 셀을 리페어하는 리던던시 블록(RMB)의 리던던시 자원들이 서로 중복되지 않도록 리페어 조건을 결정하여, 반도체 메모리 장치(200a)의 버스트 동작을 지원할 수 있다. In FIG. 6A, it is assumed that the repair condition of the memory cell array 301 is the same as the reference numeral 521. The repair condition of the memory cell array 301 may be determined in consideration of the location of the fail cell of each of the memory blocks MB0 to MB3. That is, the semiconductor memory device 200a determines a repair condition such that the redundancy resources of the redundancy block RMB for repairing the fail cell or the normal cell of the memory blocks MB0, MB3, and MB3 including the fail cell do not overlap each other. Can support burst operation.

도 3 내지 도 6a를 참조하면, 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3)의 CSL0 동작(522)이 지정되는 경우, 메모리 블록(MB0)에서는 페일 셀 대신에 CSL3에 해당하는 제1 노멀 셀이 선택되고(즉, 메모리 블록(MB0)에서 칼럼 선택 트랜지스터(294a) 대신에 칼럼 선택 트랜지스터(294d)가 활성화되고), 메모리 블록(MB1)에서는 CSL0에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(MB2)에서는 CSL2에 해당하는 제1 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(MB3)에서는 페일 셀 대신에 리던던시 블록(RMB)의 CSL0에 해당하는 리던던시 셀이 선택된다. 즉, CSL0 동작에서는 메모리 블록들(MB0, MB2) 각각에서 페일 셀을 상응하는 제1 노멜 셀로 대체하는 리페어 동작이 수행된다.3 to 6A, when the CSL0 operation 522 of the memory blocks MB0 to MB3 is designated by the access column address CADD, the memory block MB0 corresponds to CSL3 instead of a fail cell. The first normal cell is selected (that is, the column select transistor 294d is activated instead of the column select transistor 294a in the memory block MB0), and the normal cell corresponding to CSL0 is selected in the memory block MB1. In the memory block MB2, the first normal cell corresponding to the CSL2 is selected, and in the memory block MB3, the redundancy cell corresponding to the CSL0 of the redundancy block RMB is selected instead of the fail cell. That is, in the CSL0 operation, a repair operation of replacing a fail cell with a corresponding first nomel cell in each of the memory blocks MB0 and MB2 is performed.

액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3)의 CSL1 동작(523)이 지정되는 경우, 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각에서 CSL1에 해당하는 노멀 셀이 선택된다. 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3)의 CSL2 동작(524)이 지정되는 경우, 메모리 블록들(MB0, MB1, MB3) 각각에서 CSL2에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(MB2)에서는 CSL2에 대응되는 메모리 셀이 선택되는 대신에 리던던시 블록(RMB)의 CSL2에 해당하는 리던던시 셀이 선택된다.When the CSL1 operation 523 of the memory blocks MB0 to MB3 is designated by the access column address CADD, the normal cell corresponding to the CSL1 is selected from each of the memory blocks MB0 to MB3. When the CSL2 operation 524 of the memory blocks MB0 to MB3 is designated by the access column address CADD, the normal cell corresponding to the CSL2 is selected from each of the memory blocks MB0, MB1, and MB3, and the memory In block MB2, instead of selecting a memory cell corresponding to CSL2, a redundancy cell corresponding to CSL2 of the redundancy block RMB is selected.

액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3)의 CSL3 동작(525)이 지정되는 경우, 메모리 블록들(MB1, MB2, MB3) 각각에서 CSL3에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(MB0)에서는 CSL3에 대응되는 메모리 셀이 선택되는 대신에 리던던시 블록(RMB)의 CSL3에 해당하는 리던던시 셀이 선택되어 제1 노멀 셀에 대한 리페어 동작이 수행된다.When the CSL3 operation 525 of the memory blocks MB0 to MB3 is specified by the access column address CADD, a normal cell corresponding to CSL3 is selected from each of the memory blocks MB1, MB2, and MB3, and the memory In block MB0, instead of selecting a memory cell corresponding to CSL3, a redundancy cell corresponding to CSL3 of the redundancy block RMB is selected to perform a repair operation on the first normal cell.

도 6b는 도 2b의 반도체 메모리 장치에서 수행되는 리페어 동작의 다른 예를 나타낸다.6B illustrates another example of a repair operation performed in the semiconductor memory device of FIG. 2B.

도 2b 및 도 6b를 참조하면, 메모리 셀 어레이(301)의 리페어 조건(521a)은 메모리 블록(MB0)에서는 CSL1과 관련된 페일 셀을 CSL3와 관련된 제1 노멀 셀로 리페어(511a)하고, 메모리 블록(MB0)의 제1 노멀 셀을 다른 메모리 블록(MB1)의 제2 노멀 셀로 리페어 하고(512a), 제2 노멀 셀은 리던던시 블록(RMB)의 제1 리던던시 셀로 리페어한다(513a, 514a, 515a). 즉, 리페어 제어 회로(400a)는 제1 메모리 블록(MB0)의 페일 셀을 제1 메모리 블록(MB0)의 제1 노멀 셀로 리페어하고, 제1 노멀 셀을 제2 메모리 블록(MB1)의 제2 노멀 셀로 리페어하고, 제2 노멀 셀을 제1 리던던시 셀로 리페어한다. 제1 노멀 셀, 제2 노멀 셀 및 제1 리던던시 셀은 서로 동일한 칼럼 선택 라인 어드레스를 가질 수 있다.2B and 6B, the repair condition 521a of the memory cell array 301 repairs a fail cell associated with CSL1 to the first normal cell associated with CSL3 in the memory block MB0 and performs a memory block (511a). The first normal cell of MB0 is repaired to the second normal cell of another memory block MB1 (512a), and the second normal cell is repaired to the first redundancy cell of the redundancy block RMB (513a, 514a, and 515a). That is, the repair control circuit 400a repairs the fail cell of the first memory block MB0 to the first normal cell of the first memory block MB0, and repairs the first normal cell to the second of the second memory block MB1. Repair with a normal cell and repair the second normal cell with a first redundancy cell. The first normal cell, the second normal cell, and the first redundancy cell may have the same column select line address.

액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들 (MB0~MB3)과 리던던시 블록(RMB)의 CSL0 동작(526)이 지정되는 경우, 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각에서는 CSL0에 해당하는 노멀 셀이 선택된다. 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3)과 리던던시 블록(RMB)의 CSL1 동작(527)이 지정되는 경우, 메모리 블록(MB0)에서는 페일 셀 대신에 CSL3에 해당하는 제1 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록들(MB1~MB3) 각각에서는 CSL1에 해당하는 노멀 셀이 선택된다.When the CSL0 operation 526 of the memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB is designated by the access column address CADD, in each of the memory blocks MB0 to MB3, the normal cell corresponding to the CSL0 is selected. Is selected. When the CSL1 operation 527 of the memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB is designated by the access column address CADD, in the memory block MB0, the first normal corresponding to the CSL3 instead of the fail cell. A cell is selected, and a normal cell corresponding to CSL1 is selected in each of the memory blocks MB1 to MB3.

액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3)과 리던던시 블록(RMB)의 CSL3 동작(528)이 지정되는 경우, 메모리 블록(MB0)에서는 제1 노멀 셀 대신에 메모리 블록(MB1)의 CSL3에 해당하는 제2 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(MB2)에서는 CSL3에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(MB3)에서는 CSL3에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 리던던시 블록(RMB)에서도 CSL3에 해당하는 제1 리던던시 셀이 선택된다. 따라서 반도체 메모리 장치(200a)는 버스트 길이 단위의 데이터 입출력을 지원하면서 리던던시 블록(RMB)의 리던던시 자원을 효율적으로 이용할 수 있다.When the CSL3 operation 528 of the memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB is designated by the access column address CADD, the memory block MB0 may replace the memory block MB1 instead of the first normal cell. The second normal cell corresponding to CSL3 is selected, the normal cell corresponding to CSL3 is selected in the memory block MB2, the normal cell corresponding to CSL3 is selected in the memory block MB3, and the redundancy block RMB Also, the first redundancy cell corresponding to CSL3 is selected. Accordingly, the semiconductor memory device 200a may efficiently use the redundancy resources of the redundancy block RMB while supporting data input / output in units of burst length.

도 6c는 도 6a의 리페어 동작시에 데이터 입출력을 나타낸다. 6C illustrates data input / output during the repair operation of FIG. 6A.

도 6c를 참조하면, 메모리 셀 어레이(301)의 리페어 조건이 도 6a와 같은 경우, 입출력 게이팅 회로(290a)에 포함되는 칼럼 선택 회로들(293a~293e) 및 선택 회로들(2916~2919, 2915)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(RMB)에서 선택되는 데이터가 버스트 길이들(BL0~BL3)의 단위로 데이터 입출력 버퍼(296)에 제공됨을 알 수 있다. 즉, 선택 회로(2911)는 칼럼 선택 회로들(293a, 293e) 중 하나의 출력을 선택할 수 있고, 선택 회로(2912)는 칼럼 선택 회로들(293b, 293e) 중 하나의 출력을 선택할 수 있고, 선택 회로(2913)는 칼럼 선택 회로들(293c, 293e) 중 하나의 출력을 선택할 수 있고, 선택 회로(2914)는 칼럼 선택 회로들(293d, 293e) 중 하나의 출력을 선택할 수 있다. Referring to FIG. 6C, when the repair condition of the memory cell array 301 is the same as that of FIG. 6A, the column selection circuits 293a to 293e and the selection circuits 2916 to 2919 and 2915 included in the input / output gating circuit 290a may be used. It can be seen that data selected in the memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB are provided to the data input / output buffer 296 in units of burst lengths BL0 to BL3. That is, the selection circuit 2911 can select the output of one of the column selection circuits 293a and 293e, and the selection circuit 2912 can select the output of one of the column selection circuits 293b and 293e, The selection circuit 2913 may select the output of one of the column selection circuits 293c and 293e, and the selection circuit 2914 may select the output of one of the column selection circuits 293d and 293e.

CSL0 동작에서는 선택 회로(2915)에서 출력되는 신호{0, 0, 0, 1}에 의하여 선택 회로(2911)는 메모리 블록(MB0)에서 출력되는 데이터를 선택하고, 선택 회로(2912)는 메모리 블록(MB1)에서 출력되는 데이터를 선택하고, 선택 회로(2913)는 메모리 블록(MB2)에서 출력되는 데이터를 선택하고, 선택 회로(2914)는 리던던시 블록(RMB)에서 출력되는 데이터를 선택함을 알 수 있다In the CSL0 operation, the selection circuit 2911 selects data output from the memory block MB0 based on the signals {0, 0, 0, 1} output from the selection circuit 2915, and the selection circuit 2912 uses the memory block. It is understood that the data output from the MB1 is selected, the selection circuit 2913 selects the data output from the memory block MB2, and the selection circuit 2914 selects the data output from the redundancy block RMB. Can

도 6d는 도 6b의 리페어 동작시에 데이터 입출력을 나타낸다.FIG. 6D illustrates data input / output during the repair operation of FIG. 6B.

도 6d를 참조하면, 메모리 셀 어레이(301)의 리페어 조건이 도 6b와 같은 경우, 입출력 게이팅 회로(290a)에 포함되는 칼럼 선택 회로들(293a~293e) 및 선택 회로들(2916~2919, 2915)에 의하여 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(RMB)에서 선택되는 데이터가 버스트 길이들(BL0~BL3)의 단위로 데이터 입출력 버퍼(296)에 제공됨을 알 수 있다. 즉. 선택 회로(2916)는 인접하는 칼럼 선택 회로들(293a, 293b) 중 하나의 출력을 선택할 수 있고, 선택 회로(2919)는 인접하는 칼럼 선택 회로들(293d, 293e) 중 하나의 출력을 선택할 수 있다.Referring to FIG. 6D, when the repair condition of the memory cell array 301 is the same as that of FIG. 6B, the column selection circuits 293a to 293e and the selection circuits 2916 to 2919 and 2915 included in the input / output gating circuit 290a are used. It can be seen that data selected in the memory blocks MB0 to MB3 and the redundancy block RMB are provided to the data input / output buffer 296 in units of burst lengths BL0 to BL3. In other words. The selector circuit 2916 can select the output of one of the adjacent column selector circuits 293a and 293b and the selector circuit 2919 can select the output of one of the adjacent column selector circuits 293d and 293e. have.

도 6d를 참조하면, 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이, CSL3 동작에서는 선택 회로(2915)에서 출력되는 신호{1, 1, 1, 1}에 의하여 선택 회로(2916)는 메모리 블록(MB1)에서 출력되는 데이터를 선택하고, 선택 회로(2917)는 메모리 블록(MB2)에서 출력되는 데이터를 선택하고, 선택 회로(2918)는 메모리 블록(MB3)에서 출력되는 데이터를 선택하고, 선택 회로(2919)는 리던던시 블록(RMB)에서 출력되는 데이터를 선택함을 알 수 있다.Referring to FIG. 6D, as described with reference to FIG. 6B, in the CSL3 operation, the selection circuit 2916 may output the selection circuit 2916 from the memory block MB1 by the signals {1, 1, 1, 1) output from the selection circuit 2915. The data to be output is selected, the selection circuit 2917 selects the data output from the memory block MB2, the selection circuit 2918 selects the data output from the memory block MB3, and the selection circuit 2919 is selected. It can be seen that selects the data output from the redundancy block (RMB).

도 7은 도 4의 제1 단위 리페어 컨트롤러에서 어드레스 저장 테이블을 나타낸다.FIG. 7 illustrates an address storage table in the first unit repair controller of FIG. 4.

도 7을 참조하면, 어드레스 저장 테이블(420)은 리페어되어야 할 소스 칼럼 어드레스(SRCA)을 저장하는 제1 저장부(421) 및 소스 칼럼 어드레스(SRCA)를 대체할 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 저장하는 제2 저장부(423) 및 센싱부(425)를 포함할 수 있다. 어드레스 저장 테이블(420)은 안티-퓨즈 어레이 또는 CAM(content addressable memory)로 구성될 수 있다. 센싱부(425)는 테이블 포인팅 신호(TPS)에 응답하여 어드레스 저장 테이블(420)에서 제공되는 소스 칼럼 어드레스(SRCA)와 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 출력할 수 있다. 도 7에서는 어드레스 저장 테이블(420)은 소스 칼럼 어드레스(SRCA)로서 CSL0와 관련된 제1 칼럼 어드레스(CADDR1)와 CSL3와 관련된 제4 칼럼 어드레스(CADDR4)를 저장하고, 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)로서 제1 칼럼 어드레스(CADDR1)를 대체하는 제4 칼럼 어드레스(CADDR4)와 제4 칼럼 어드레스(CADDR4)를 대체하는 제4 리던던시 칼럼 어드레스(RCADDR4)를 저장한다.Referring to FIG. 7, the address storage table 420 stores a first storage unit 421 storing a source column address SRCA to be repaired and a destination column address DSCA to replace the source column address SRCA. The second storage unit 423 and the sensing unit 425 may be included. The address storage table 420 may be configured as an anti-fuse array or content addressable memory (CAM). The sensing unit 425 may output a source column address SRCA and a destination column address DSCA provided in the address storage table 420 in response to the table pointing signal TPS. In FIG. 7, the address storage table 420 stores the first column address CADDR1 associated with CSL0 and the fourth column address CADDR4 associated with CSL3 as the source column address SRCA, and the second column address DSCA as the destination column address DSCA. The fourth column address CADDR4 replacing the first column address CADDR1 and the fourth redundancy column address RCADDR4 replacing the fourth column address CADDR4 are stored.

도 8은 도 7의 어드레스 저장 테이블을 설명하는 도면이다. FIG. 8 is a diagram for explaining an address storage table of FIG. 7.

도 8을 참조하면, 어드레스 저장 테이블(420)은 복수의 안티 퓨즈들(422)을 포함하는 안티 퓨즈 어레이로 구성될 수 있다. 안티 퓨즈(422)는 퓨즈 소자와 반대되는 전기적 특성을 갖는 것으로서, 프로그램되지 않은 상태에서는 높은 저항 값을 갖는 반면 프로그램 된 상태에서는 낮은 저항 값을 갖는 저항성 퓨즈 소자이다. 어드레스 저장 테이블(420)은 안티 퓨즈들(422)을 선택적으로 프로그램하여 소스 칼럼 어드레스(SRCA), 및 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 저장할 수 있다. Referring to FIG. 8, the address storage table 420 may be configured as an anti-fuse array including a plurality of anti-fuses 422. The anti-fuse 422 has an electrical characteristic opposite to that of the fuse device and is a resistive fuse device having a high resistance value in the unprogrammed state while having a low resistance value in the programmed state. The address storage table 420 may selectively program the antifuses 422 to store the source column address SRCA and the destination column address DSCA.

센싱부(425)는 제1 및 제2 저장부(421, 425) 각각에 연결되는 제1 및 제2 서브 센싱부(4251, 4252)을 포함할 수 있고, 제1 및 제2 서브 센싱부(4251, 4252) 엔모스 트랜지스터들(426)로 구성될 수 있다. 따라서 센싱부(425a)는 테이블 포인팅 신호(TPS)에 응답하여 소스 칼럼 어드레스(SRCA)는 칼럼 어드레스 비교기(430)로 제공하고 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)는 선택 회로(440)에 제공할 수 있다.The sensing unit 425 may include first and second sub-sensing units 4251 and 4252 connected to the first and second storage units 421 and 425, respectively. 4251 and 4252 may be formed of NMOS transistors 426. Accordingly, the sensing unit 425a may provide the source column address SRCA to the column address comparator 430 and the destination column address DSCA to the selection circuit 440 in response to the table pointing signal TPS.

도 9a 내지 도 9c는 메모리 블록의 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 노멀 셀로 대체하고 노멀 셀을 리던던시 셀로 대체하는 방법을 도시한다.9A to 9C illustrate a method of replacing a fail cell of a memory block with a normal cell of the same memory block and replacing a normal cell with a redundancy cell.

도 9a 내지 도 9c에서 메모리 블록(MB0)은 워드라인들(WL1~WLu)과 비트라인들(BTL1~BTLv)에 연결되는 메모리 셀들을 포함하고, 리던던시 블록(RMB)은 워드라인들(WL1~WLu)과 리던던시 비트라인들(RBTL1~RBTLv)에 연결되는 리던던시 메모리 셀들을 포함하는 것으로 가정한다.In FIGS. 9A to 9C, the memory block MB0 includes memory cells connected to word lines WL1 to WLu and bit lines BTL1 to BTLv, and the redundancy block RMB includes word lines WL1 to. WLu) and redundancy memory cells connected to the redundancy bit lines RBTL1 to RBTLv.

도 9a는 비트라인 간의 대체(리페어)를 설명한다. 예를 들어, 메모리 블록(MB0)에서 워드라인(WL1)과 비트라인(BTL1)에 연결된 메모리 셀에서 불량이 발생한 경우, 비트라인(BTL1)을 비트라인(BTL4)으로 대체하고, 비트라인(BTL3)을 리던던시 비트라인(RBTL4)으로 대체할 수 있다.9A illustrates replacement (repair) between bit lines. For example, when a failure occurs in the memory cell connected to the word line WL1 and the bit line BTL1 in the memory block MB0, the bit line BTL1 is replaced with the bit line BTL4, and the bit line BTL3 is replaced. ) Can be replaced with the redundancy bit line RBTL4.

도 9b는 비트라인의 일부(비트라인의 세그먼트) 간의 대체를 설명한다. 하나의 비트라인의 적어도 하나의 메모리 셀이 연결되는 2개 이상의 세그먼트로 구분될 수 있다. 예를 들어, 메모리 블록(MB0)에서 워드라인(WL1)과 비트라인(BTL1)에 연결된 메모리 셀에서 불량이 발생한 경우, 불량이 발생한 메모리 셀을 포함하는 비트라인(BTL1)의 세그먼트를 비트라인(BTL4)의 세그먼트로 대체하고, 비트라인(BTL4)의 세그먼트를 리던던시 비트라인(RBTL4)의 세그먼트로 대체할 수 있다.9B illustrates the substitution between portions of bit lines (segments of bit lines). At least one memory cell of one bit line may be divided into two or more segments. For example, when a failure occurs in the memory cell connected to the word line WL1 and the bit line BTL1 in the memory block MB0, the segment of the bit line BTL1 including the memory cell in which the failure occurs is divided into a bit line ( A segment of the bit line BTL4 may be replaced with a segment of the redundancy bit line RBTL4.

도 9c 메모리 셀 간의 대체를 설명한다. 예를 들어, 메모리 블록(MB0)에서 워드라인(WL1)과 비트라인(BTL1)에 연결된 메모리 셀에서 불량이 발생한 경우, 불량이 발생한 메모리 셀을 비트라인(BTL4)에 연결되는 메모리 셀로 대체하고, 비트라인(BTL4)에 연결되는 메모리 셀을 리던던시 비트라인(RBTL4)에 연결되는 메모리 셀로 대체할 수 있다.Fig. 9C illustrates the substitution between memory cells. For example, when a failure occurs in the memory cell connected to the word line WL1 and the bit line BTL1 in the memory block MB0, the defective memory cell is replaced with a memory cell connected to the bit line BTL4. The memory cell connected to the bit line BTL4 may be replaced with the memory cell connected to the redundancy bit line RBTL4.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a method of operating a semiconductor memory device according to example embodiments.

도 2a 내지 도 10을 참조하면, 복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록들을 구비하는 메모리 셀 어레이를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법에서는 복수의 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀을 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어한다(S100). 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀을 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하기 전에, 액세스 칼럼 어드레스가 제1 페일 셀이 연결되는 제1 비트라인의 제1 칼럼 어드레스와 동일하지 여부를 판단할 수 있다. 판단의 결과 액세스 칼럼 어드레스가 제1 칼럼 어드레스(소스 칼럼 어드레스)와 동일한 경우, 상기 리페어를 수행할 수 있다.2A through 10, in a method of operating a semiconductor memory device including a memory cell array including a plurality of memory blocks and at least one redundancy blocks, a first fail of a first memory block of the plurality of memory blocks is performed. The cell is repaired as the first normal cell of the first memory block (S100). Before repairing the first fail cell of the first memory block to the first normal cell of the first memory block, it is determined whether the access column address is the same as the first column address of the first bit line to which the first fail cell is connected. Can be. As a result of the determination, if the access column address is the same as the first column address (source column address), the repair may be performed.

여기서 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀과 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가진다. 즉, 즉 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀과 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인(CSL) 신호에 의하여 선택되는 비트라인들에 연결된다. 또한 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀과 제1 노멀 셀은 동일한 입출력 회로에 연결될 수 있다. 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀은 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어한다(S200). 여기서 제1 노멀 셀과 제1 리던던시 셀은 동일한 칼럼 선택 라인 어드레스를 가질 수 있다. 또한 제1 노멀 셀과 제1 리던던시 셀은 서로 다른 입출력 회로들에 연결될 수 있다.Here, the first fail cell and the first normal cell of the first memory block have different column select line addresses. That is, the first fail cell and the first normal cell of the first memory block are connected to bit lines selected by different column select line (CSL) signals. In addition, the first fail cell and the first normal cell of the first memory block may be connected to the same input / output circuit. The first normal cell of the first memory block is repaired to the first redundancy cell of the redundancy block (S200). Here, the first normal cell and the first redundancy cell may have the same column select line address. In addition, the first normal cell and the first redundancy cell may be connected to different input / output circuits.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다. FIG. 11 is a block diagram illustrating another example of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 1 according to example embodiments. FIG.

도 11을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200b)는 제어 로직 회로(210), 어드레스 레지스터(220), 뱅크 제어 로직(230), 리프레쉬 카운터(245), 로우 어드레스 멀티플렉서(240), 칼럼 어드레스 래치(250), 로우 디코더(260), 칼럼 디코더(270), 메모리 셀 어레이(300), 센스 앰프부(285), 입출력 게이팅 회로(290), 및 데이터 입출력 버퍼(295)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the semiconductor memory device 200b may include a control logic circuit 210, an address register 220, a bank control logic 230, a refresh counter 245, a row address multiplexer 240, and a column address latch ( 250, a row decoder 260, a column decoder 270, a memory cell array 300, a sense amplifier 285, an input / output gating circuit 290, and a data input / output buffer 295.

실시예에 있어서, 반도체 메모리 장치(200b)는 에러 정정 코드(error correction code, 이하 'ECC') 엔진(280)을 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the semiconductor memory device 200b may further include an error correction code (ECC) engine 280.

상기 메모리 셀 어레이(300)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 로우 디코더(260)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 각각 연결된 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h)을 포함하고, 상기 칼럼 디코더(270)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 각각 연결된 제1 내지 제8 뱅크 칼럼 디코더들(270a~270h)을 포함하며, 상기 센스 앰프부(285)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 각각 연결된 제1 내지 제8 뱅크 센스 앰프들(285a~285h)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380), 제1 내지 제8 뱅크 센스 앰프들(285a~285h), 제1 내지 제8 뱅크 칼럼 디코더들(270a~270h) 및 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h)은 제1 내지 제8 뱅크들을 각각 구성할 수 있다. 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380) 각각은 복수의 워드라인(WL)들과 복수의 비트라인(BL)들 및 워드라인(WL)들과 비트라인(BTL)들이 교차하는 지점에 형성되는 복수의 메모리 셀(MC)들을 포함할 수 있다.The memory cell array 300 may include first to eighth bank arrays 310 to 380. In addition, the row decoder 260 may include first to eighth bank row decoders 260a to 260h connected to the first to eighth bank arrays 310 to 380, respectively. First to eighth bank column decoders 270a to 270h connected to the first to eighth bank arrays 310 to 380, respectively, and the sense amplifier unit 285 includes first to eighth bank arrays. First to eighth bank sense amplifiers 285a to 285h respectively connected to the first and second banks 310 to 380. First to eighth bank arrays 310 to 380, first to eighth bank sense amplifiers 285a to 285h, first to eighth bank column decoders 270a to 270h, and first to eighth banks The row decoders 260a to 260h may configure the first to eighth banks, respectively. Each of the first through eighth bank arrays 310 ˜ 380 is formed at a point where a plurality of word lines WL, a plurality of bit lines BL, word lines WL, and bit lines BTL cross each other. It may include a plurality of memory cells (MC) formed.

어드레스 레지스터(220)는 메모리 컨트롤러(100)로부터 뱅크 어드레스(BANK_ADDR), 로우 어드레스(RADDR) 및 칼럼 어드레스(CADDR)를 포함하는 어드레스(ADDR)를 수신할 수 있다. 어드레스 레지스터(220)는 수신된 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)를 뱅크 제어 로직(230)에 제공하고, 수신된 로우 어드레스(RADDR)를 로우 어드레스 멀티플렉서(240)에 제공하며, 수신된 칼럼 어드레스(CADDR)를 칼럼 어드레스 래치(250)에 제공할 수 있다.The address register 220 may receive an address ADDR including a bank address BANK_ADDR, a row address RADDR, and a column address CADDR from the memory controller 100. The address register 220 provides the received bank address BANK_ADDR to the bank control logic 230, provides the received row address RADDR to the row address multiplexer 240, and provides the received column address CADDR. The column address latch 250 may be provided.

뱅크 제어 로직(230)은 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 응답하여 뱅크 제어 신호들을 생성할 수 있다. 상기 뱅크 제어 신호들에 응답하여, 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 뱅크 로우 디코더가 활성화되고, 제1 내지 제8 뱅크 칼럼 디코더들(270a~270h) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 뱅크 칼럼 디코더가 활성화될 수 있다. The bank control logic 230 may generate bank control signals in response to the bank address BANK_ADDR. In response to the bank control signals, a bank row decoder corresponding to a bank address BANK_ADDR of the first to eighth bank row decoders 260a to 260h is activated, and the first to eighth bank column decoders 270a are activated. The bank column decoder corresponding to the bank address BANK_ADDR may be activated.

로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 어드레스 레지스터(220)로부터 로우 어드레스(RADDR)를 수신하고, 리프레쉬 카운터(245)로부터 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 수신할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 로우 어드레스(RADDR) 또는 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 로우 어드레스(RA)로서 선택적으로 출력할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(RA)는 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h)에 각각 인가될 수 있다.The row address multiplexer 240 may receive the row address RADDR from the address register 220 and the refresh row address REF_ADDR from the refresh counter 245. The row address multiplexer 240 may selectively output the row address RADDR or the refresh row address REF_ADDR as the row address RA. The row address RA output from the row address multiplexer 240 may be applied to the first to eighth bank row decoders 260a to 260h, respectively.

제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 뱅크 로우 디코더는 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(RA)를 디코딩하여 상기 로우 어드레스에 상응하는 워드라인을 활성화할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성화된 뱅크 로우 디코더는 로우 어드레스에 상응하는 워드라인에 워드라인 구동 전압을 인가할 수 있다. 또한 활성화된 뱅크 로우 디코더는 상기 로우 어드레스에 상응하는 워드라인을 활성화하는 것과 동시에 리페어 제어 회로(400)로부터 출력되는 스페어 로우 어드레스(SRA)에 상응하는 스페어 워드라인을 활성화할 수 있다. The bank row decoder activated by the bank control logic 230 among the first to eighth bank row decoders 260a to 260h decodes the row address RA output from the row address multiplexer 240 to the row address. The corresponding word line can be activated. For example, the activated bank row decoder may apply a word line driving voltage to a word line corresponding to a row address. In addition, the activated bank row decoder may activate the spare word line corresponding to the spare row address SRA output from the repair control circuit 400 at the same time as activating the word line corresponding to the row address.

칼럼 어드레스 래치(250)는 어드레스 레지스터(220)로부터 칼럼 어드레스(CADDR)를 수신하고, 수신된 칼럼 어드레스(CADDR)를 일시적으로 저장할 수 있다. 또한, 칼럼 어드레스 래치(250)는, 버스트 모드에서, 수신된 칼럼 어드레스(CADDR)를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 칼럼 어드레스 래치(250)는 일시적으로 저장된 또는 점진적으로 증가된 칼럼 어드레스(CADDR)를 제1 내지 제8 뱅크 칼럼 디코더들(270a~270h)에 각각 인가할 수 있다.The column address latch 250 may receive the column address CADDR from the address register 220 and temporarily store the received column address CADDR. In addition, the column address latch 250 may gradually increase the received column address CADDR in the burst mode. The column address latch 250 may apply the temporarily stored or incrementally increased column address CADD to the first to eighth bank column decoders 270a to 270h, respectively.

제1 내지 제8 뱅크 칼럼 디코더들(270a~270h) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 뱅크 칼럼 디코더는 입출력 게이팅 회로(290)를 통하여 뱅크 어드레스(BANK_ADDR) 및 칼럼 어드레스(CADDR)에 상응하는 센스 앰프를 활성화시킬 수 있다. 또한 활성화된 뱅크 칼럼 디코더는 리페어 제어 회로를 포함할 수 있고, 상기 리페어 제어 회로는 해당하는 뱅크 어레이의 적어도 하나의 메모리 블록의 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하고, 상기 제1 노멀 셀을 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어할 수 있다.The bank column decoder activated by the bank control logic 230 among the first to eighth bank column decoders 270a to 270h corresponds to the bank address BANK_ADDR and the column address CADDR through the input / output gating circuit 290. Can activate a sense amplifier. In addition, the activated bank column decoder may include a repair control circuit, wherein the repair control circuit repairs a fail cell of at least one memory block of a corresponding bank array to a first normal cell of the same memory block, and the first normal. The cell may be repaired into the first redundancy cell of the redundancy block.

입출력 게이팅 회로 블록(290)의 입출력 게이팅 회로들 각각은 입출력 데이터를 게이팅하는 회로들과 함께, 입력 데이터 마스크 로직, 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)로부터 출력된 데이터를 저장하기 위한 독출 데이터 래치들 및 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 데이터를 기입하기 위한 기입 드라이버들을 포함할 수 있다.Each of the input / output gating circuits of the input / output gating circuit block 290, together with the circuits for gating the input / output data, is used to store data output from the input data mask logic and the first to eighth bank arrays 310 to 380. Write drivers may be used to write data to the read data latches and the first to eighth bank arrays 310 to 380.

제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380) 중 하나의 뱅크 어레이에서 독출될 데이터는 상기 하나의 뱅크 어레이에 상응하는 센스 앰프에 의해 감지되고, 상기 독출 데이터 래치들에 저장될 수 있다. 상기 독출 데이터 래치들에 저장된 데이터는 데이터 입출력 버퍼(295)를 통하여 상기 메모리 컨트롤러(100)에 제공될 수 있다. 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380) 중 하나의 뱅크 어레이에 기입될 데이터(DQ)는 상기 기입 드라이버들을 통하여 상기 하나의 뱅크 어레이에 기입될 수 있다. Data to be read in one bank array of the first to eighth bank arrays 310 to 380 may be sensed by a sense amplifier corresponding to the one bank array, and stored in the read data latches. Data stored in the read data latches may be provided to the memory controller 100 through a data input / output buffer 295. Data DQ to be written to one of the first to eighth bank arrays 310 to 380 may be written to the one bank array through the write drivers.

반도체 메모리 장치(200b)가 ECC 엔진(280)을 포함하는 경우, ECC 엔진(280)은 기입될 데이터에 대하여 ECC 인코딩을 수행하여 코드워드를 입출력 게이팅 회로(290)에 제공하고, 독출된 코드워드에 대하여 ECC 디코딩을 수행하여 에러 정정된 데이터를 데이터 입출력 버퍼(280)에 제공할 수 있다. When the semiconductor memory device 200b includes the ECC engine 280, the ECC engine 280 performs ECC encoding on data to be written, provides a codeword to the input / output gating circuit 290, and reads the codeword. ECC decoding may be performed on the to provide the error corrected data to the data input / output buffer 280.

데이터 입출력 버퍼(295)는 기입 동작에서는 메모리 컨트롤러(100)로부터 제공되는 클럭 신호(CLK)에 기초하여 데이터(DQ)를 ECC 엔진(280)에 제공하고, 독출 동작에서는 ECC 엔진(280)으로부터 제공되는 데이터를 메모리 컨트롤러(100)에 제공할 수 있다.The data input / output buffer 295 provides the data DQ to the ECC engine 280 based on the clock signal CLK provided from the memory controller 100 in the write operation and from the ECC engine 280 in the read operation. The data may be provided to the memory controller 100.

제어 로직 회로(210)는 반도체 메모리 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 로직 회로(210)는 반도체 메모리 장치(200)가 기입 동작 또는 독출 동작을 수행하도록 제어 신호들을 생성할 수 있다. 제어 로직 회로(210)는 상기 메모리 컨트롤러(100)로부터 수신되는 커맨드(CMD)를 디코딩하는 커맨드 디코더(211) 및 반도체 메모리 장치(200)의 동작 모드를 설정하기 위한 모드 레지스터(212)를 포함할 수 있다. The control logic circuit 210 may control the operation of the semiconductor memory device 200. For example, the control logic circuit 210 may generate control signals for the semiconductor memory device 200 to perform a write operation or a read operation. The control logic circuit 210 may include a command decoder 211 for decoding a command CMD received from the memory controller 100 and a mode register 212 for setting an operation mode of the semiconductor memory device 200. Can be.

예를 들어, 커맨드 디코더(211)는 기입 인에이블 신호, 로우 어드레스 스트로브 신호, 컬럼 어드레스 스트로브 신호, 칩 선택 신호 등을 디코딩하여 커맨드(CMD)에 상응하는 제어 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어 제어 로직 회로(210)는 제1 제어 신호(CTL1)는 입출력 게이팅 회로(290)에 제공하고, 제2 제어 신호(CTL2)는 ECC 엔진(280)에 제공할 수 있다.For example, the command decoder 211 may generate the control signals corresponding to the command CMD by decoding the write enable signal, the row address strobe signal, the column address strobe signal, the chip select signal, and the like. For example, the control logic circuit 210 may provide the first control signal CTL1 to the input / output gating circuit 290 and the second control signal CTL2 to the ECC engine 280.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 도 12의 반도체 메모리 장치에서 제1 뱅크 어레이를 나타낸다.FIG. 12 illustrates a first bank array in the semiconductor memory device of FIG. 12 according to example embodiments. FIG.

도 12를 참조하면, 제1 뱅크 어레이(310)는 노멀 셀 어레이(NCA) 및 리던던시 셀 어레이(RCA)를 포함할 수 있다. 노멀 셀 어레이(NCA)는 워드라인들(WL1~WLm, m은 2이상의 정수), 복수개의 비트라인들(BTL1~BTLn, n은 2이상의 정수), 그리고 워드라인들(WL1~WLm)과 비트라인들(BTL1~BTLn) 사이의 교차점에 배치되는 복수개의 메모리 셀들(MCs)을 포함한다. 리던던시 셀 어레이(RCA)는 워드라인들(WL1~WLm) 및 리던던시 비트라인들(BTL1~BTLt)에 연결되는 복수의 리던던시 셀들(RMCs)을 포함한다.Referring to FIG. 12, the first bank array 310 may include a normal cell array NCA and a redundancy cell array RCA. The normal cell array NCA includes word lines WL1 to WLm, m is an integer of 2 or more, a plurality of bit lines BTL1 to BTLn, n is an integer of 2 or more, and word lines WL1 to WLm and a bit. It includes a plurality of memory cells MCs disposed at intersections between the lines BTL1 to BTLn. The redundancy cell array RCA includes word lines WL1 to WLm and a plurality of redundancy cells RMCs connected to the redundancy bit lines BTL1 to BTLt.

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 도 12의 반도체 메모리 장치에서 뱅크 칼럼 디코더들 각각에 포함될 수 있는 리페어 제어 회로를 나타낸다.FIG. 13 illustrates a repair control circuit that may be included in each of the bank column decoders in the semiconductor memory device of FIG. 12, according to example embodiments.

도 13을 참조하면, 리페어 제어 회로(400b)는 어드레스 비교 회로(405) 및 단위 리페어 컨트롤러(402)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 13, the repair control circuit 400b may include an address comparison circuit 405 and a unit repair controller 402.

어드레스 비교 회로(405)는 메모리 셀 어레이(300)에서 발생되는 적어도 하나의 페일 셀의 어드레스 정보를 로우 어드레스(RADDR)와 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여 로우 매치 신호(RM)를 출력할 수 있다. 어드레스 비교 회로(405)는 어드레스 저장 회로(410) 및 로우 어드레스 비교기(415)를 포함할 수 있다.The address comparison circuit 405 compares the address information of at least one fail cell generated in the memory cell array 300 with the row address RADDR, and outputs a row match signal RM based on the result of the comparison. Can be. The address comparison circuit 405 may include an address storage circuit 410 and a row address comparator 415.

어드레스 저장 회로(410)는 노멀 셀 어레이에서 발생하는 적어도 하나의 페일 셀의 로우 어드레스 정보(FRAI) 및 칼럼 어드레스를 정보(FCAI)를 저장한다. 페일 어드레스 저장 테이블(410)은 비휘발성 메모리 소자들로 구성되어 상기 페일 셀의 위치 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 페일 어드레스 저장 테이블(410)은 안티퓨즈(Anti-fuse, AF) 또는 퓨즈로 구성되어 상기 페일 셀의 위치 정보를 저장할 수 있다. 페일 어드레스 저장 테이블(410)에 저장되는 상기 페일 셀의 위치 정보는 업데이트 될 수 있다. The address storage circuit 410 stores the row address information FRAI and the column address information FCAI of at least one fail cell generated in the normal cell array. The fail address storage table 410 may be configured of nonvolatile memory elements to store location information of the fail cell. For example, the fail address storage table 410 may be configured as an anti-fuse (AF) or a fuse to store location information of the fail cell. Location information of the fail cell stored in the fail address storage table 410 may be updated.

예컨대, 반도체 메모리 장치(200b)의 계속적인 사용으로 인해 추가적으로 발생되는 페일 셀들의 위치 정보가 페일 어드레스 저장 테이블(410)에 업데이트 될 수 있다. 또한, 반도체 메모리 장치(200b)의 패키지 후에 발생되는 추가적인 페일 셀들의 위치 정보도 페일 어드레스 저장 테이블(410)에 업데이트 될 수 있다. 상기 페일 셀의 위치 정보는, 반도체 메모리 장치(200b)의 페일 비트 발생여부에 대한 테스트를 통해 얻을 수 있다. 상기 테스트는 반도체 메모리 장치(200b)의 패키지 전, 즉 웨이퍼 레벨에서 수행될 수 있고, 반도체 메모리 장치(200b)의 패키지 후에도 수행될 수 있다. 즉, 상기 리페어 제어 회로(400)를 통해 포스트 패키지 리페어(Post Package Repair, PPR)가 가능할 수 있다.For example, location information of fail cells additionally generated due to continuous use of the semiconductor memory device 200b may be updated in the fail address storage table 410. In addition, location information of additional fail cells generated after the package of the semiconductor memory device 200b may also be updated in the fail address storage table 410. The location information of the fail cell may be obtained by testing whether a fail bit is generated in the semiconductor memory device 200b. The test may be performed before the package of the semiconductor memory device 200b, that is, at the wafer level, or after the package of the semiconductor memory device 200b. That is, post package repair (PPR) may be possible through the repair control circuit 400.

페일 셀의 위치 정보는 페일 셀의 로우 어드레스 정보(FRAI) 및/또는 페일 셀의 칼럼 어드레스 정보(FCAI)일 수 있다. The location information of the fail cell may be row address information FRAI of the fail cell and / or column address information FCAI of the fail cell.

로우 어드레스 비교기(415)는 페일 어드레스 저장 테이블(410)로부터 제공되는 로우 어드레스 정보(FRAI)를 저장한다. 로우 어드레스 비교기(415)는 반도체 메모리 장치(200)의 구동과 동시에 로우 어드레스 정보 (FRAI)를 제공받을 수 있으며, 또는 반도체 메모리 장치(200b)의 구동으로부터 설정된 시간 후에 제공받을 수도 있다. 로우 어드레스 비교기(400)는 액세스 어드레스(ADDR)의 로우 어드레스(RADDR)를 수신하고, 로우 어드레스(RADDR)와 로우 어드레스 정보(FRAI)를 비교하고, 로우 어드레스(RADDR)와 로우 어드레스 정보(FRAI)가 일치하는 경우 로우 매치 신호(RM)를 출력한다. The row address comparator 415 stores the row address information FRAI provided from the fail address storage table 410. The row address comparator 415 may be provided with the row address information FRAI at the same time as the driving of the semiconductor memory device 200, or may be provided after a predetermined time from the driving of the semiconductor memory device 200b. The row address comparator 400 receives the row address RADDR of the access address ADDR, compares the row address RADDR and the row address information FRAI, and compares the row address RADDR and the row address information FRAI. If is matched, the row match signal RM is output.

단위 리페어 컨트롤러(402a)는 테이블 포인터(405), 어드레스 저장 테이블(420b), 칼럼 어드레스 비교기(430), 앤드 게이트(435), 선택 회로(440) 및 칼럼 선택 라인 드라이버(450)를 포함한다.The unit repair controller 402a includes a table pointer 405, an address storage table 420b, a column address comparator 430, an end gate 435, a selection circuit 440, and a column select line driver 450.

페일 어드레스 저장 테이블(430)는 페일 셀들의 칼럼 어드레스 정보(FCAI)와 상기 페일 셀들을 리페어하기 위한 제1 노멀 셀들의 칼럼 어드레스 정보를 소스 칼럼 어드레스(SRCA)로서 순차적으로 저장하고, 상기 제2 노멀 셀들의 칼럼 어드레스 정보와 상기 제1 노멀 셀들을 리페어하기 위한 제2 노멀 셀들의 칼럼 어드레스 정보를 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)로서 순차적으로 저장할 수 있다. 테이블 포인터(405)는 순차적으로 변환하는 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 응답하여 토글링되는 테이블 포인팅 신호(TPS)를 어드레스 저장 테이블(420b)에 인가하고, 어드레스 저장 테이블(420b)은 테이블 포인팅 신호(TPS)에 응답하여 소스 칼럼 어드레스(SRCA)및 소스 칼럼 어드레스(SRCA)에 대응되는 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 출력할 수 있다. The fail address storage table 430 sequentially stores column address information FCAI of fail cells and column address information of first normal cells for repairing the fail cells as a source column address SRCA, and the second normal. Column address information of cells and column address information of second normal cells for repairing the first normal cells may be sequentially stored as a destination column address (DSCA). The table pointer 405 applies a table pointing signal TPS, which is toggled in response to the sequentially converted access column address CADD, to the address storage table 420b, and the address storage table 420b receives the table pointing signal ( In response to the TPS, the source column address SRCA and the destination column address DSCA corresponding to the source column address SRCA may be output.

칼럼 어드레스 비교기(430)는 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)와 어드레스 저장 테이블(420b)에서 출력되는 소스 칼럼 어드레스(SRCA)를 비교하고, 상기 비교의 결과를 나타내는 제1 매치 신호(MTH1)를 출력한다. 앤드 게이트(435)는 로우 매치 신호(RM)와 제1 매치 신호(MTH1)에 대하여 앤드 연산을 수행하여 제2 매치 신호(MTH2)를 출력한다. 선택 회로(440)는 제2 매치 신호(MTH2)에 응답하여 어드레스 저장 테이블(420b)에서 출력되는 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)와 액세스 칼럼 어드레스(CADDR) 중 하나를 선택하여 타겟 칼럼 어드레스(CA)로 출력한다. 칼럼 선택 라인 드라이버(450)는 타겟 칼럼 어드레스(CA)에 대응되는 비트라인을 선택하는(활성화시키는) 칼럼 선택 라인 신호(CSLa)를 출력한다.The column address comparator 430 compares the access column address CADD with the source column address SRCA output from the address storage table 420b, and outputs a first match signal MTH1 indicating the result of the comparison. The AND gate 435 performs an AND operation on the low match signal RM and the first match signal MTH1 to output the second match signal MTH2. The selection circuit 440 selects one of the destination column address DSCA and the access column address CADDR output from the address storage table 420b in response to the second match signal MTH2 to the target column address CA. Output The column select line driver 450 outputs a column select line signal CSLa for selecting (activating) a bit line corresponding to the target column address CA.

예를 들어, 로우 매치 신호(RM)가 로우 레벨이거나 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)와 소스 칼럼 어드레스(SRCA)가 일치하지 않는 경우, 선택 회로(440)는 제2 매치 신호(MTH2)에 응답하여 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)를 타겟 칼럼 어드레스(CA)로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 로우 매치 신호(RM)가 하이 레벨이고 액세스 칼럼 어드레스(CADDR)와 소스 칼럼 어드레스(SRCA)가 일치하는 경우, 선택 회로(440)는 제2 매치 신호(MTH2)에 응답하여 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 타겟 칼럼 어드레스(CA)로서 출력할 수 있다. For example, when the row match signal RM is low level or the access column address CADDR and the source column address SRCA do not match, the selection circuit 440 accesses in response to the second match signal MTH2. The column address CADD may be output as the target column address CA. For example, when the row match signal RM is at a high level and the access column address CADDR and the source column address SRCA match, the selection circuit 440 responds to the second match signal MTH2 with the destination column. The address DSCA can be output as the target column address CA.

도 14는 도 13의 리페어 제어 회로에서 페일 어드레스 저장 회로를 나타낸다.FIG. 14 illustrates a fail address storage circuit in the repair control circuit of FIG. 13.

도 14를 참조하면, 페일 어드레스 저장 테이블(410)은 안티 퓨즈 어레이(411), 제어부(412), 감지부(413) 및 레지스터부(414)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14, the fail address storage table 410 may include an anti-fuse array 411, a controller 412, a detector 413, and a register 414.

안티 퓨즈 어레이(411)는 p 개의 로우 및 q 개의 칼럼의 교차점에 각각 연결되는 p*q 개의 안티퓨즈(AF)들을 포함할 수 있다. 안티퓨즈 어레이(411)에는 상기 p 개의 로우에 배치된 안티퓨즈들을 액세스하기 위한 p 개의 워드라인들(AWL1~AWLp)과 상기 안티퓨즈(AF)들로부터 독출된 정보를 전달하기 위하여 q 개의 칼럼에 대응하여 배치되는 q 개의 비트라인(ABL1~ABLq)들을 포함한다. The anti-fuse array 411 may include p * q antifuses AF that are connected to intersections of p rows and q columns, respectively. The antifuse array 411 includes p word lines AWL1 to AWLp for accessing antifuses arranged in the p rows, and q columns to transfer information read from the antifuses AF. Q bit lines ABL1 to ABLq correspondingly disposed.

제어부(412)는 안티퓨즈 어레이(411)에 상기 페일 셀들의 위치 정보를 프로그래밍하거나, 안티퓨즈 어레이(411)로부터 상기 페일 셀들의 위치 정보를 독출한다. 감지부(413)는 안티퓨즈 어레이(411)로부터 제공되는 상기 페일 셀들의 위치 정보를 감지/증폭하여 출력할 수 있다. 레지스터부(414)는 감지부(413)로부터 제공되는 페일 셀들의 위치 정보를 일시적으로 저장할 수 있다. 레지스터부(414)는 페일 셀들의 로우 어드레스 정보(FRAI) 및 칼럼 어드레스 정보(FCAI)를 각각 로우 어드레스 비교기(420)와 어드레스 저장 테이블(420b)로 출력한다.The controller 412 programs the location information of the fail cells in the antifuse array 411 or reads the location information of the fail cells from the antifuse array 411. The detector 413 may detect / amplify and output location information of the fail cells provided from the antifuse array 411. The register unit 414 may temporarily store location information of fail cells provided from the detector 413. The register unit 414 outputs row address information FRAI and column address information FCAI of fail cells to the row address comparator 420 and the address storage table 420b, respectively.

도 15는 도 11의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.FIG. 15 illustrates a portion of the semiconductor memory device of FIG. 11.

도 15에서는 제1 뱅크 어레이(310), 입출력 게이팅 회로(290), 칼럼 디코더(270a) 및 데이터 입출력 버퍼(295)가 도시된다.In FIG. 15, a first bank array 310, an input / output gating circuit 290, a column decoder 270a, and a data input / output buffer 295 are illustrated.

도 15를 참조하면, 제1 뱅크 어레이(310)는 노멀 셀 어레이(NCA) 및 리던던시 셀 어레이(RCA)를 포함할 수 있다. 노멀 셀 어레이(NCA)는 복수의 메모리 블록들(MB0~MB15, 311, 312, 313)을 포함할 수 있고, 리던던시 셀 어레이(RCA)는 적어도 하나의 리던던시 블록(314)을 포함할 수 있다. 메모리 블록들(311, 312, 313)은 반도체 메모리 장치(200)의 메모리 용량을 결정하는 블록이다. 리던던시 블록(314)은 리던던시 리페어 용 블록이다. Referring to FIG. 15, the first bank array 310 may include a normal cell array NCA and a redundancy cell array RCA. The normal cell array NCA may include a plurality of memory blocks MB0 to MB15, 311, 312, and 313, and the redundancy cell array RCA may include at least one redundancy block 314. The memory blocks 311, 312, and 313 are blocks that determine a memory capacity of the semiconductor memory device 200. The redundancy block 314 is a block for redundancy repair.

메모리 블록들(311, 312, 313) 각각은 행들 및 열들로 배열되는 복수의 메모리 셀들을 포함하고, 리던던시 블록(314)도 행들 및 열들로 배열되는 복수의 리던던시 셀들을 포함한다.Each of the memory blocks 311, 312, 313 includes a plurality of memory cells arranged in rows and columns, and the redundancy block 314 also includes a plurality of redundancy cells arranged in rows and columns.

입출력 게이팅 회로(290)는 복수의 입출력 회로들(292a~292d)과 복수의 칼럼 선택 회로들(296a~296d)을 포함할 수 있고, 칼럼 선택 회로들(296a~296d)은 메모리 입출력 회로들(292a~292d)을 대응되는 메모리 블록들(311, 312, 313) 및 리던던시 블록(314)에 연결시킬 수 있다. 칼럼 선택 회로들(296a~296d) 각각은 복수의 칼럼 선택 트랜지스터들(297a~297h)를 포함할 수 있고, 칼럼 선택 트랜지스터들(297a~297h) 각각은 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLg) 각각에 응답하여 칼럼 선택 트랜지스터들(297a~297h) 각각을 대응되는 메모리 블록의 복수의 비트라인들 또는 비트라인에 연결시킬 수 있다. 입출력 회로들(292a~292d)은 데이터 라인들(미도시)를 통하여 데이터 입출력 버퍼(295)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 칼럼 선택 트랜지스터(297a)에 인가되는 칼럼 선택 라인 신호가 활성화되는 경우, 메모리 블록들(311, 312, 313) 및 리던던시 블록(314) 각각에서 칼럼 선택 트랜지스터(297a)에 연결되는 비트라인(들)이 동시에 선택될 수 있다. 예를 들어, 칼럼 선택 트랜지스터(297h)에 인가되는 칼럼 선택 라인 신호가 활성화되는 경우, 메모리 블록들(311, 312, 313) 및 리던던시 블록(314) 각각에서 칼럼 선택 트랜지스터(297h)에 연결되는 비트라인(들)이 동시에 선택될 수 있다. The input / output gating circuit 290 may include a plurality of input / output circuits 292a to 292d and a plurality of column select circuits 296a to 296d, and the column select circuits 296a to 296d may be memory input / output circuits ( 292a to 292d may be connected to the corresponding memory blocks 311, 312, and 313 and the redundancy block 314. Each of the column select circuits 296a to 296d may include a plurality of column select transistors 297a to 297h, and each of the column select transistors 297a to 297h may be each of the column select line signals CSLa to CSLg. In response, each of the column select transistors 297a to 297h may be connected to a plurality of bit lines or bit lines of the corresponding memory block. The input / output circuits 292a to 292d may be connected to the data input / output buffer 295 through data lines (not shown). For example, when the column select line signal applied to the column select transistor 297a is activated, a bit connected to the column select transistor 297a in each of the memory blocks 311, 312, and 313 and the redundancy block 314. Line (s) may be selected at the same time. For example, when the column select line signal applied to the column select transistor 297h is activated, a bit connected to the column select transistor 297h in each of the memory blocks 311, 312, and 313 and the redundancy block 314. Line (s) may be selected at the same time.

칼럼 디코더(270a)는 프리디코더(미도시), 복수의 단위 리페어 컨트롤러들(402a~402c) 및 리던던시 리페어 컨트롤러(402e)를 포함할 수 있다.프리디코더는 칼럼 어드레스(CADDR)를 디코딩하여 디코딩된 칼럼 어드레스를 공통으로 리페어 컨트롤러들(402a~402c) 및 리던던시 리페어 컨트롤러(402e)에 제공할 수 있다. The column decoder 270a may include a predecoder (not shown), a plurality of unit repair controllers 402a to 402c, and a redundancy repair controller 402e. The predecoder is decoded by decoding a column address CADDR. The column address may be provided to the repair controllers 402a to 402c and the redundancy repair controller 402e in common.

단위 리페어 컨트롤러들(402a~402c) 및 리던던시 리페어 컨트롤러(402e)는 컬럼 어드레스(CADDR) 또는 디코딩된 칼럼 어드레스를 공통으로 수신하고 컬럼 어드레스(CADDR) 또는 디코딩된 칼럼 어드레스의 변화에 응답하여 대응되는 메모리 블록들(MB0~MB3) 및 리던던시 블록(314)에 인가되는 칼럼 선택 라인 신호들(CSLa~CSLg)을 대응되는 칼럼 선택 회로들(296a~296d)에 제공할 수 있다. The unit repair controllers 402a to 402c and the redundancy repair controller 402e receive a column address CADD or a decoded column address in common and correspond to a memory corresponding to a change in the column address CADD or the decoded column address. The column select line signals CSLa to CSLg applied to the blocks MB0 to MB3 and the redundancy block 314 may be provided to the corresponding column select circuits 296a to 296d.

리페어 제어 회로(400b)는 메모리 블록들(311~313)중 적어도 하나의 페일 셀을 동일한 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하고, 상기 제1 노멀 셀을 상기 동일한 메모리 블록의 제2 노멀 셀로 리페어하고, 상기 제2 노멀 셀을 리던던시 블록(314)의 제1 리던던시 셀로 리페어하여 반도체 메모리 장치(200b)의 리던던시 블록(314)의 리던던시 자원을 거의 최대의 효율로 이용할 수 있다.The repair control circuit 400b repairs at least one fail cell of the memory blocks 311 to 313 to a first normal cell of the same memory block, repairs the first normal cell to a second normal cell of the same memory block. The second normal cell may be repaired as the first redundancy cell of the redundancy block 314 so that the redundancy resource of the redundancy block 314 of the semiconductor memory device 200b may be used at the maximum efficiency.

도 16a는 도 15의 반도체 메모리 장치에서 수행되는 리페어 동작을 나타낸다.16A illustrates a repair operation performed in the semiconductor memory device of FIG. 15.

도 16a를 참조하면, 제1 뱅크 어레이(310a)의 리페어 조건(541)은 메모리 블록(311)에서는 CSL0과 관련된 페일 셀을 CSL3와 관련된 제1 노멀 셀로 리페어(531)하고, 제1 노멀 셀은 CSL7과 관련된 제2 노멀 셀로 리페어(532)하고, 제2 노멀 셀은 리던던시 블록(314)의 대응되는 리던던시 셀로 리페어(533)한다. 또한 메모리 블록(313)에서는 CSL0과 관련된 페일 셀을 리던던시 블록(314)의 대응되는 리던던시 셀로 리페어(534)한다.Referring to FIG. 16A, in the memory block 311, the repair condition 541 of the first bank array 310a repairs the fail cell associated with CSL0 to the first normal cell associated with CSL3, and the first normal cell Repair 532 to a second normal cell associated with CSL7, and repair the second normal cell 533 to the corresponding redundancy cell of redundancy block 314. In addition, the memory block 313 repairs the fail cell associated with the CSL0 to the corresponding redundancy cell of the redundancy block 314.

액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(311~314)의 CSL0 동작(542)이 지정되는 경우, 메모리 블록(311)에서는 페일 셀 대신에 CSL3에 해당하는 제1 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(312)에서는 CSL0에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(313)에서는 페일 셀 대신에 리던던시 블록(314)의 CSL0에 해당하는 리던던시 셀이 선택된다. When the CSL0 operation 542 of the memory blocks 311 to 314 is designated by the access column address CADDr, the first normal cell corresponding to the CSL3 is selected in the memory block 311 instead of the fail cell, and the memory is selected. In block 312, a normal cell corresponding to CSL0 is selected, and in memory block 313, a redundancy cell corresponding to CSL0 of the redundancy block 314 is selected instead of a fail cell.

액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(311~314)의 CSL3 동작(543)이 지정되는 경우, 메모리 블록(311)에서는 제1 노멀 셀 대신에 CSL7에 해당하는 제2 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(312)에서는 CSL3에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(313)에서는 CSL3에 해당하는 노멀 셀이 선택된다.When the CSL3 operation 543 of the memory blocks 311 to 314 is designated by the access column address CADD, the second normal cell corresponding to the CSL7 is selected in the memory block 311 instead of the first normal cell. In the memory block 312, the normal cell corresponding to the CSL3 is selected, and in the memory block 313, the normal cell corresponding to the CSL3 is selected.

액세스 칼럼 어드레스(CADDR)에 의하여 메모리 블록들(311~314)의 CSL7 동작(544)이 지정되는 경우, 메모리 블록(311)에서는 제3 노멀 셀 대신에 CSL7에 해당하는 리던던시 블록(314)의 리던던시 셀이 선택되고, 메모리 블록(312)에서는 CSL7에 해당하는 노멀 셀이 선택되고, 메모리 블록(313)에서는 CSL7에 해당하는 노멀 셀이 선택된다.When the CSL7 operation 544 of the memory blocks 311 to 314 is designated by the access column address CADD, in the memory block 311, the redundancy of the redundancy block 314 corresponding to the CSL7 is used instead of the third normal cell. The cell is selected, the normal cell corresponding to CSL7 is selected in the memory block 312, and the normal cell corresponding to CSL7 is selected in the memory block 313.

도 16b는 도 15에서 제1 뱅크 어레이의 다른 구성을 나타내는 예이다.FIG. 16B is an example illustrating another configuration of the first bank array in FIG. 15.

도 16a에서는 제1 뱅크 어레이(310a)에서 메모리 블록들(MB0~MB15) 각각과 리던던시 블록(RMB1)의 크기가 동일하였으나, 도 16b에서는 제1 뱅크 어레이(310b)에서 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각의 크기는 리던던시 블록(RMB2)의 크기보다 크다. 즉, 메모리 블록들(MB0~MB15) 각각의 크기는 리던던시 블록(RMB2)의 크기의 2배이다.In FIG. 16A, each of the memory blocks MB0 to MB15 and the redundancy block RMB1 in the first bank array 310a has the same size. In FIG. 16B, the memory blocks MB0 to MB3 in the first bank array 310b are the same. Each size is larger than the size of the redundancy block RMB2. That is, the size of each of the memory blocks MB0 to MB15 is twice the size of the redundancy block RMB2.

도 16b에서 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각은 액세스 칼럼 어드레스의 최상의 비트에 따라 상위 블록(CSL0~CSL3)과 하위 블록(CSL4~CSL7)을 포함할 수 있다. 페일 셀들의 배치가 도 16b와 같은 경우, 액세스 칼럼 어드레스의 최상위 비트를 무관심 처리(d'ont care)하여 페일 셀을 포함하는 메모리 블록들(MB0, MB1, MB1)의 페일 셀이나 노멀 셀을 리페어하는 리던던시 블록(RMB2)의 리던던시 자원들이 서로 중복되지 않도록 리페어 조건을 결정하여, 반도체 메모리 장치(200b)의 버스트 동작을 지원할 수 있다.In FIG. 16B, each of the memory blocks MB0 to MB3 may include an upper block CSL0 to CSL3 and a lower block CSL4 to CSL7 according to the most significant bit of the access column address. If the arrangement of the fail cells is as shown in FIG. 16B, the most significant bit of the access column address is d'ont cared to repair a fail cell or a normal cell of the memory blocks MB0, MB1, and MB1 including the fail cell. The repair condition may be determined so that the redundancy resources of the redundancy block RMB2 do not overlap each other, thereby supporting the burst operation of the semiconductor memory device 200b.

즉, 메모리 블록(MB1)에서 CSL4 대신에 CSL5에 해당하는 노멀 셀이 선택되도록 퓨즈 정보(FI_MB1)를 설정하고, 메모리 블록(MB2)에서는 CSL0 대신에 CSL2에 해당하는 노멀 셀이 선택되도록, 퓨즈 정보(FI_MB2)를 설정한다. 또한, 메모리 블록들(MB0~MB3) 각각에서, CSL0와 CSL4가 지정되는 경우, 리던던시 블록(RMB2)에서는 CSL0에 해당하는 리던던시 셀이 선택될 수 있다. 이를 위하여 퓨즈 회로(480b)는 도시된 바와 같은 퓨즈 정보를 저장할 수 있다. That is, the fuse information FI_MB1 is set so that the normal cell corresponding to CSL5 is selected instead of CSL4 in the memory block MB1, and the fuse information is selected such that the normal cell corresponding to CSL2 is selected instead of CSL0 in the memory block MB2. Set (FI_MB2). Also, in each of the memory blocks MB0 to MB3, when CSL0 and CSL4 are designated, a redundancy cell corresponding to CSL0 may be selected in the redundancy block RMB2. To this end, the fuse circuit 480b may store fuse information as shown.

도 17은 도 13의 리페어 제어 회로에서 어드레스 저장 테이블을 나타낸다.FIG. 17 illustrates an address storage table in the repair control circuit of FIG. 13.

도 17을 참조하면, 어드레스 저장 테이블(420b)은 리페어되어야 할 소스 칼럼 어드레스(SRCA)을 저장하는 제1 저장부(421b) 및 소스 칼럼 어드레스(SRCA)를 대체할 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 저장하는 제2 저장부(423b) 및 센싱부(425b)를 포함할 수 있다. 어드레스 저장 테이블(420b)은 안티-퓨즈 어레이 또는 CAM(content addressable memory)로 구성될 수 있다. 센싱부(425b)는 테이블 포인팅 신호(TPS)에 응답하여 어드레스 저장 테이블(420b)에서 제공되는 소스 칼럼 어드레스(SRCA)와 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)를 출력할 수 있다. 도 17에서는 어드레스 저장 테이블(420b)은 소스 칼럼 어드레스(SRCA)로서 CSL0와 관련된 제1 칼럼 어드레스(CADDR1)와 CSL3와 관련된 제4 칼럼 어드레스(CADDR4), CSL7과 관련된 제8 칼럼 어드레스(CADDR4)를 저장하고, 목적지 칼럼 어드레스(DSCA)로서 제1 칼럼 어드레스(CADDR1)를 대체하는 제4 칼럼 어드레스(CADDR4), 제4 칼럼 어드레스(CADDR4)를 대체하는 제8 칼럼 어드레스(CADDR4) 및 제8 칼럼 어드레스(CADDR4)를 대체하는 제8 리던던시 칼럼 어드레스(RCADDR8)를 저장한다.Referring to FIG. 17, the address storage table 420b stores a first storage unit 421b which stores a source column address SRCA to be repaired, and a destination column address DSCA to replace the source column address SRCA. The second storage unit 423b and the sensing unit 425b may be included. The address storage table 420b may be configured as an anti-fuse array or content addressable memory (CAM). The sensing unit 425b may output the source column address SRCA and the destination column address DSCA provided in the address storage table 420b in response to the table pointing signal TPS. In FIG. 17, as the source column address SRCA, the address storage table 420b includes a first column address CADD1 associated with CSL0, a fourth column address CADD4 associated with CSL3, and an eighth column address CADD4 associated with CSL7. A fourth column address CADDR4 for storing and replacing the first column address CADDR1 as a destination column address DSCA, an eighth column address CADD4 for replacing the fourth column address CADDR4, and an eighth column address; The eighth redundancy column address RCADDR8 that replaces the CADDR4 is stored.

도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작 방법을 나타낸다.18 illustrates a method of operating a semiconductor memory device according to example embodiments.

도 11 내지 도 18을 참조하면, 복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록들을 구비하는 메모리 셀 어레이(300)를 포함하는 반도체 메모리 장치(200b)의 동작 방법에서는 복수의 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀을 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어한다(S310). 제1 노멀 셀을 제1 메모리 블록의 제2 노멀 셀로 리페어한다(S330). 여기서 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀과 제1 노멀 셀 및 제2 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가진다. 즉 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀, 제1 노멀 셀 및 제2 노멀 셀은 서로 다른 CSL에 의하여 선택되는 비트라인들에 연결된다. 또한 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀, 제1 노멀 셀 및 제2 노멀 셀은 동일한 입출력 회로에 연결될 수 있다. 11 to 18, in a method of operating a semiconductor memory device 200b including a memory cell array 300 including a plurality of memory blocks and at least one redundancy blocks, a first of a plurality of memory blocks may be used. The first fail cell of the memory block is repaired to the first normal cell of the first memory block (S310). The first normal cell is repaired as the second normal cell of the first memory block (S330). Here, the first fail cell, the first normal cell, and the second normal cell of the first memory block have different column select line addresses. That is, the first fail cell, the first normal cell, and the second normal cell of the first memory block are connected to bit lines selected by different CSLs. In addition, the first fail cell, the first normal cell, and the second normal cell of the first memory block may be connected to the same input / output circuit.

제1 메모리 블록의 제2 노멀 셀을 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어한다(S350). 여기서 제2 노멀 셀과 제1 리던던시 셀은 동일한 칼럼 선택 라인 어드레스를 가질 수 있다. 또한 제2 노멀 셀과 제1 리던던시 셀은 서로 다른 입출력 회로들에 연결될 수 있다.The second normal cell of the first memory block is repaired to the first redundancy cell of the redundancy block (S350). Here, the second normal cell and the first redundancy cell may have the same column select line address. In addition, the second normal cell and the first redundancy cell may be connected to different input / output circuits.

도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 보여주는 예시적 블록도이다.19 is an exemplary block diagram illustrating a semiconductor memory device according to example embodiments.

도 19를 참조하면, 반도체 메모리 장치(600)는, 스택드 칩 구조에서 소프트 데이터 페일의 분석 및 구제 기능을 제공하기 위해 제1 그룹 다이(610)와 제2 그룹 다이(620)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19, the semiconductor memory device 600 may include a first group die 610 and a second group die 620 to provide an analysis and rescue function of soft data fail in a stacked chip structure. have.

상기 제1 그룹 다이(610)는 적어도 하나의 버퍼 다이(Buffer Die)로 이루어질 수 있다. 상기 제2 그룹 다이(620)는 상기 제1 그룹 다이(610)의 상부에 적층되고 복수의 쓰루 실리콘 비아(이하 TSV) 라인들을 통해 데이터를 통신하는 복수의 메모리 다이들(620-1,620-2,...,620-p)을 포함할 수 있다.The first group die 610 may be formed of at least one buffer die. The second group die 620 is stacked on top of the first group die 610 and includes a plurality of memory dies 620-1, 620-2, which communicate data through a plurality of through silicon via (TSV) lines. ..., 620-p).

상기 복수의 메모리 다이들(620-1,620-2,...,620-p) 중 적어도 하나는 제1 그룹 다이(610)로 전송되는 전송 데이터를 이용하여 전송 패리티 비트들을 생성하는 제1 타입 ECC 엔진(622)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 타입 ECC 엔진(622)은 메모리 다이에 설치되는 회로이므로 셀 코어 ECC 엔진으로 칭해질 수 있다.At least one of the plurality of memory dies 620-1, 620-2,..., 620-p generates a first type ECC using transmission data transmitted to the first group die 610. Engine 622 may be included. Here, since the first type ECC engine 622 is a circuit installed in the memory die, the first type ECC engine 622 may be referred to as a cell core ECC engine.

버퍼 다이(610)는 상기 복수의 TSV 라인들을 통해 수신되는 전송 데이터에 전송 에러가 발생된 경우에 전송 패리티 비트들을 이용하여 전송 에러를 정정함에 의해 에러 정정된 데이터를 생성하는 제2 타입 ECC 엔진(612)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 타입 ECC 엔진(612)는 전송로의 페일을 정정하기 위한 회로이므로 비아 ECC 엔진으로 칭해질 수 있다. 버퍼 다이(610)는 또한 리페어 제어 회로(614)를 포함할 수 있고, 상기 리페어 제어 회로(614)는 도 13의 리페어 제어 회로(400b)로 구현될 수 있다.The buffer die 610 is a second type ECC engine that generates error corrected data by correcting a transmission error using transmission parity bits when a transmission error occurs in transmission data received through the plurality of TSV lines. 612). Here, the second type ECC engine 612 may be referred to as a via ECC engine because it is a circuit for correcting a failure of a transmission path. The buffer die 610 may also include a repair control circuit 614, and the repair control circuit 614 may be implemented with the repair control circuit 400b of FIG. 13.

반도체 메모리 장치(600)는 상기 TSV 라인들을 통해 상기 데이터 및 제어신호들을 통신하는 스택 칩 타입 메모리 장치 혹은 스택드 메모리 장치일 수 있다. 상기 TSV 라인들은 실리콘 관통 전극들로도 칭해질 수 있다.The semiconductor memory device 600 may be a stacked chip type memory device or a stacked memory device that communicates the data and control signals through the TSV lines. The TSV lines may also be referred to as silicon through electrodes.

제1 타입 ECC 엔진(622)은 전송 데이터가 전송되기 이전에 메모리 다이(620-p)로부터 출력되는 데이터에 대한 에러 정정도 수행할 수 있다.The first type ECC engine 622 may also perform error correction on data output from the memory die 620-p before transmission data is transmitted.

하나의 메모리 다이(620-p)에 형성되는 데이터 TSV 라인 그룹(632)은 복수의 TSV 라인들(L1~Lp)로 구성될 수 있고, 패리티 TSV 라인 그룹(634)은 복수의 TSV 라인들(L10~Lq)로 구성될 수 있다. 데이터 TSV 라인 그룹(632)의 TSV 라인들라인들(L1~Lp)과 패리티 TSV 라인 그룹(634)의 TSV 라인들(L10~Lq)은 복수의 메모리 다이들(620-1~620-p)의 사이에 대응적으로 형성된 마이크로 범프(MCB)들에 연결될 수 있다. The data TSV line group 632 formed in one memory die 620-p may be composed of a plurality of TSV lines L1 to Lp, and the parity TSV line group 634 may include a plurality of TSV lines ( L10 to Lq). The TSV lines L1 to Lp of the data TSV line group 632 and the TSV lines L10 to Lq of the parity TSV line group 634 are formed of a plurality of memory dies 620-1 to 620 -p. It may be connected to the corresponding micro bumps (MCB) formed between.

복수의 메모리 다이들(620-1~620-p) 중 적어도 하나는 하나의 액세스 트랜지스터와 하나의 스토리지 커패시터로 이루어진 DRAM 셀들을 가질 수 있다.At least one of the plurality of memory dies 620-1 to 620 -p may have DRAM cells including one access transistor and one storage capacitor.

반도체 메모리 장치(600)는 데이터 버스(B10)를 통해 메모리 컨트롤러와 통신하기 위해 3D 칩 구조 또는 2.5D 칩 구조를 가질 수 있다. 상기 버퍼 다이(610)는 데이터 버스(B10)를 통해 메모리 컨트롤러 연결될 수 있다.The semiconductor memory device 600 may have a 3D chip structure or a 2.5D chip structure to communicate with the memory controller through the data bus B10. The buffer die 610 may be connected to a memory controller through the data bus B10.

셀 코어 ECC 엔진인 제1 타입 ECC 엔진(622)은 데이터 TSV 라인 그룹(632)을 통해 전송 데이터를 출력한다. 또한, 제1 타입 ECC 엔진(622)는 패리티 TSV 라인 그룹(634)을 통해 전송 패리티 비트들을 출력한다. 상기 출력되는 전송 데이터는 제1 타입 ECC 엔진(632)에 의해 에러 정정된 데이터일 수 있다. The first type ECC engine 622, which is a cell core ECC engine, outputs transmission data through the data TSV line group 632. In addition, the first type ECC engine 622 outputs transmission parity bits via the parity TSV line group 634. The output transmission data may be data error corrected by the first type ECC engine 632.

제2 타입 ECC 엔진(612)은 데이터 TSV 라인 그룹(632)을 통해 수신되는 전송 데이터에 전송 에러가 발생되었는 지의 여부를 패리티 TSV 라인 그룹(634)을 통해 수신되는 전송 패리티 비트들을 이용하여 체크한다. 전송 에러가 발생되는 경우에 제2 타입 ECC 엔진(612)은 전송 패리티 비트들을 이용하여 전송 데이터에 대한 전송 에러를 정정한다. 전송 에러의 비트 수가 정정 불가한 경우에 상기 제2 타입 ECC 회로(612)는 데이터 에러 발생을 알리는 정보를 출력할 수 있다.The second type ECC engine 612 checks whether a transmission error has occurred in the transmission data received through the data TSV line group 632 using the transmission parity bits received through the parity TSV line group 634. . If a transmission error occurs, the second type ECC engine 612 corrects the transmission error for the transmission data using the transmission parity bits. When the number of bits of the transmission error cannot be corrected, the second type ECC circuit 612 may output information indicating the occurrence of a data error.

도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 도 19의 반도체 메모리 장치가 3D 칩 구조에 적용되는 예를 나타내는 블록도이다.20 is a block diagram illustrating an example in which the semiconductor memory device of FIG. 19 is applied to a 3D chip structure according to example embodiments.

도 20은 인터포저 층의 개재 없이 호스트와 HBM을 직접 적으로 연결한 3D 칩 구조(700)를 나타낸다.20 illustrates a 3D chip structure 700 directly connecting a host and an HBM without interposing an interposer layer.

도 20을 참조하면, PCB(710)의 상부에는 플립 칩 범프(FB)들을 통해 SoC, CPG, 혹은 GPU 일 수 있는 호스트 다이(720)가 배치된다. 상기 호스트 다이(720)의 상부에는 HBM(620) 구조를 형성하기 위한 메모리 다이들(D11~D14)이 적층된다. 도 20에서는 도 19의 버퍼 다이(610) 혹은 로직 다이가 생략되어 있으나, 메모리 다이(D11)와 호스트 다이(720) 사이에 배치될 수 있다. HBM(620) 구조를 구현하기 위해 메모리 다이들(D11~D14)에는 실리콘 관통 전극이라 불려지는 TSV 라인들이 형성된다. TSV 라인들은 메모리 다이들 사이에 형성된 마이크로 범프(MCB)들과 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 20, a host die 720, which may be an SoC, a CPG, or a GPU, is disposed on the PCB 710 through flip chip bumps FB. Memory dies D11 to D14 for forming the HBM 620 structure are stacked on the host die 720. In FIG. 20, the buffer die 610 or the logic die of FIG. 19 is omitted, but may be disposed between the memory die D11 and the host die 720. In order to implement the HBM 620 structure, TSV lines called silicon through electrodes are formed in the memory dies D11 to D14. TSV lines may be electrically connected to micro bumps (MCBs) formed between memory dies.

본 발명은 반도체 메모리 장치들을 사용하는 시스템에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to a system using semiconductor memory devices.

상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다. Although described above with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I will understand.

Claims (20)

복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및
상기 메모리 셀 어레이를 액세스하기 위한 액세스 칼럼 어드레스에 응답하여 상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀을 상기 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하는 리페어 제어 회로를 포함하고,
상기 제1 페일 셀과 상기 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지는 반도체 메모리 장치.
A memory cell array including a plurality of memory blocks and at least one redundancy block; And
A repair control circuit for repairing a first fail cell of a first memory block of the memory blocks to a first normal cell of the first memory block in response to an access column address for accessing the memory cell array;
And the first fail cell and the first normal cell have different column select line addresses.
제1항에 있어서,
상기 리페어 제어 회로는 상기 제1 노멀 셀을 상기 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 1,
And the repair control circuit repairs the first normal cell to a first redundancy cell of the redundancy block.
제2항에 있어서,
상기 제1 노멀 셀과 상기 제1 리던던시 셀은 서로 동일한 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 2,
And the first normal cell and the first redundancy cell have the same column select line address.
제2항에 있어서,
상기 복수의 메모리 블록들과 상기 리던던시 블록에 대응되는 복수의 입출력 회로들을 더 포함하고,
상기 제1 페일 셀과 상기 제1 노멀 셀은 상기 복수의 입출력 회로들 중 동일한 하나의 입출력 회로에 연결되고, 상기 제1 노멀 셀과 상기 리던던시 셀은 상기 복수의 입출력 회로들 중 서로 다른 입출력 회로들에 각각 연결되는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 2,
And a plurality of input / output circuits corresponding to the plurality of memory blocks and the redundancy block.
The first fail cell and the first normal cell are connected to the same input / output circuit among the plurality of input / output circuits, and the first normal cell and the redundancy cell are different input / output circuits among the plurality of input / output circuits. Semiconductor memory devices respectively connected to the semiconductor memory devices.
제2항에 있어서,
상기 리페어 제어 회로는 적어도 두 개 이상의 퓨즈 정보들을 이용하여 상기 제1 페일 셀에 대한 리페어와 상기 제1 노멀 셀에 대한 리페어를 수행하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 2,
The repair control circuit performs a repair on the first fail cell and a repair on the first normal cell by using at least two pieces of fuse information.
제2항에 있어서, 상기 리페어 제어 회로는
상기 복수의 메모리 블록들과 상기 리던던시 블록에 대응되는 복수의 단위 리페어 컨트롤러들 및 리던던시 리페어 컨트롤러를 포함하고,
상기 복수의 단위 리페어 컨트롤러들 중 상기 제1 메모리 블록에 대응되는 제1 단위 리페어 컨트롤러는
상기 제1 페일 셀의 칼럼 어드레스와 상기 제1 노멀 셀의 칼럼 어드레스가 각각 소스 칼럼 어드레스와 목적지 칼럼 어드레스로 저장되는 어드레스 저장 테이블;
상기 액세스 칼럼 어드레스와 상기 소스 칼럼 어드레스를 비교하여 매치 신호를 출력하는 칼럼 어드레스 비교기;
상기 매치 신호에 응답하여 상기 목적지 칼럼 어드레스와 상기 액세스 칼럼 어드레스 중 하나를 선택하여 타겟 칼럼 어드레스로 출력하는 선택 회로; 및
상기 타겟 칼럼 어드레스에 대응되는 비트라인을 선택하는 칼럼 선택 라인 신호를 출력하는 칼럼 선택 라인 드라이버를 포함하는 반도체 메모리 장치.
3. The repair control circuit of claim 2, wherein the repair control circuit
A plurality of unit repair controllers corresponding to the plurality of memory blocks and the redundancy block and a redundancy repair controller,
A first unit repair controller corresponding to the first memory block among the plurality of unit repair controllers may be
An address storage table in which the column address of the first fail cell and the column address of the first normal cell are respectively stored as a source column address and a destination column address;
A column address comparator that compares the access column address with the source column address and outputs a match signal;
A selection circuit for selecting one of the destination column address and the access column address in response to the match signal and outputting the selected column to a target column address; And
And a column select line driver configured to output a column select line signal for selecting a bit line corresponding to the target column address.
제6항에 있어서,
상기 제1 노멀 셀의 칼럼 어드레스와 상기 제1 리던던시 셀의 칼럼 어드레스는 각각 상기 소스 칼럼 어드레스와 상기 목적지 칼럼 어드레스로서 상기 어드레스 저장 테이블에 각각 저장되고,
상기 제1 단위 리페어 컨트롤러는
상기 액세스 칼럼 어드레스의 증가에 응답하여 토글링되는 테이블 포인팅 신호를 상기 어드레스 저장 테이블에 인가하는 테이블 포인터를 더 포함하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 6,
The column address of the first normal cell and the column address of the first redundancy cell are respectively stored in the address storage table as the source column address and the destination column address, respectively.
The first unit repair controller
And a table pointer for applying a table pointing signal toggled in response to the access column address to the address storage table.
제6항에 있어서, 상기 상기 리던던시 블록에 대응되는 상기 리던던시 리페어 컨트롤러는
상기 액세스 칼럼 어드레스의 변화에 응답하여 토글링되는 테이블 포인팅 신호를 제공하는 테이블 포인터;
상기 리던던시 블록의 리던던시 비트라인들 각각에 관련된 칼럼 선택 라인 정보가 저장되는 퓨즈 회로; 및
상기 칼럼 선택 라인 정보를 참조하고, 상기 테이블 포인팅 신호에 응답하여 상기 리던던시 비트라인들 중 적어도 일부를 선택하는 리던던시 칼럼 선택 라인 신호를 출력하는 리던던시 칼럼 선택 라인 드라이버를 포함하는 반도체 메모리 장치.
The redundancy repair controller of claim 6, wherein the redundancy repair controller corresponding to the redundancy block comprises:
A table pointer for providing a table pointing signal toggled in response to the change of the access column address;
A fuse circuit for storing column select line information associated with each of the redundancy bit lines of the redundancy block; And
And a redundancy column select line driver for referring to the column select line information and outputting a redundancy column select line signal for selecting at least some of the redundancy bit lines in response to the table pointing signal.
제2항에 있어서, 상기 리페어 제어 회로는
상기 복수의 메모리 블록들과 상기 리던던시 블록에 대응되는 복수의 단위 리페어 컨트롤러들 및 리던던시 리페어 컨트롤러를 포함하고,
상기 복수의 단위 리페어 컨트롤러들 중 상기 제1 메모리 블록에 대응되는 제1 단위 리페어 컨트롤러는
상기 제1 페일 셀의 칼럼 어드레스와 상기 제1 노멀 셀의 칼럼 어드레스가 각각 소스 칼럼 어드레스와 목적지 칼럼 어드레스로 저장되는 어드레스 저장 테이블;
상기 액세스 칼럼 어드레스와 상기 소스 칼럼 어드레스를 비교하여 매치 신호를 출력하는 칼럼 어드레스 비교기;
상기 매치 신호에 응답하여 상기 목적지 칼럼 어드레스의 비트들과 상기 액세스 칼럼 어드레스의 일부 상위 비트들에 대하여 비트-와이즈 배타적 논리합 연산을 수행하여 타겟 칼럼 어드레스로 출력하는 어드레스 변경 회로; 및
상기 타겟 칼럼 어드레스에 대응되는 비트라인을 선택하는 칼럼 선택 라인 신호를 출력하는 칼럼 선택 라인 드라이버를 포함하는 반도체 메모리 장치.
3. The repair control circuit of claim 2, wherein the repair control circuit
A plurality of unit repair controllers corresponding to the plurality of memory blocks and the redundancy block and a redundancy repair controller,
A first unit repair controller corresponding to the first memory block among the plurality of unit repair controllers may be
An address storage table in which the column address of the first fail cell and the column address of the first normal cell are respectively stored as a source column address and a destination column address;
A column address comparator that compares the access column address with the source column address and outputs a match signal;
An address change circuit configured to perform a bitwise exclusive OR operation on the bits of the destination column address and some upper bits of the access column address in response to the match signal, and output the result to a target column address; And
And a column select line driver configured to output a column select line signal for selecting a bit line corresponding to the target column address.
제1항에 있어서,
상기 메모리 셀 어레이는 복수의 뱅크 어레이들을 포함하고,
상기 복수의 뱅크 어레이들 각각은 상기 복수의 메모리 블록들과 상기 리던던시 블록을 포함하고,
상기 복수의 메모리 블록들 각각의 크기는 상기 리던던시 블록의 크기와 동일하거나 더 크고,
상기 리페어 제어 회로는 상기 복수의 뱅크 어레이들 각각에 대응되는 복수의 칼럼 디코더들 각각에 포함되는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 1,
The memory cell array comprises a plurality of bank arrays,
Each of the plurality of bank arrays includes the plurality of memory blocks and the redundancy block,
The size of each of the plurality of memory blocks is equal to or larger than the size of the redundancy block,
The repair control circuit is included in each of a plurality of column decoders corresponding to each of the plurality of bank arrays.
제1항에 있어서,
상기 리페어 제어 회로는 상기 제1 노멀 셀을 상기 제1 메모리 블록의 제2 노멀 셀로 리페어하고, 상기 제2 노멀 셀을 상기 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 1,
And the repair control circuit repairs the first normal cell to a second normal cell of the first memory block, and repairs the second normal cell to a first redundancy cell of the redundancy block.
제11항에 있어서,
상기 제1 노멀 셀과 상기 제2 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지고, 상기 제2 노멀 셀과 상기 제1 리던던시 셀은 서로 동일한 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지는 반도체 메모리 장치
The method of claim 11,
The first normal cell and the second normal cell have different column select line addresses, and the second normal cell and the first redundancy cell have the same column select line address.
제11항에 있어서, 상기 리페어 제어 회로는
상기 복수의 메모리 블록들과 상기 리던던시 블록에 대응되는 복수의 단위 리페어 컨트롤러 및 리던던시 리페어 컨트롤러를 포함하고,
상기 복수의 단위 리페어 컨트롤러들 중 상기 제1 메모리 블록에 대응되는 제1 단위 리페어 컨트롤러는
상기 제1 페일 셀의 칼럼 어드레스, 상기 제1 노멀 셀의 칼럼 어드레스 및 상기 제2 노멀 셀의 칼럼 어드레스가 소스 칼럼 어드레스로서 순차적으로 저장되고, 상기 제1 노멀 셀의 칼럼 어드레스, 상기 제2 노멀 셀의 칼럼 어드레스 및 상기 제1 리던던시 셀의 칼럼 어드레스가 목적지 칼럼 어드레스로서 순차적으로 저장되는 어드레스 저장 테이블;
상기 액세스 칼럼 어드레스와 상기 소스 칼럼 어드레스를 비교하여 제1 매치 신호를 출력하는 칼럼 어드레스 비교기;
상기 제1 페일 셀, 상기 제1 노멀 셀, 상기 제2 노멀 셀 및 상기 제1 리던던시 셀이 연결되는 워드라인의 로우 어드레스와 액세스 로우 어드레스가 일치함을 나타내는 로우 매치 신호와 상기 제1 매치 신호를 논리곱 연산하여 제2 매치 신호를 출력하는 앤드 게이트;
상기 제2 매치 신호에 응답하여 상기 목적지 칼럼 어드레스와 상기 액세스 칼럼 어드레스 중 하나를 선택하여 타겟 칼럼 어드레스로 출력하는 선택 회로; 및
상기 타겟 칼럼 어드레스에 대응되는 비트라인을 선택하는 칼럼 선택 라인 신호를 출력하는 칼럼 선택 라인 드라이버를 포함하는 반도체 메모리 장치.
12. The repair control circuit of claim 11, wherein the repair control circuit is
A plurality of unit repair controllers corresponding to the plurality of memory blocks and the redundancy block and a redundancy repair controller,
A first unit repair controller corresponding to the first memory block among the plurality of unit repair controllers may be
The column address of the first fail cell, the column address of the first normal cell, and the column address of the second normal cell are sequentially stored as a source column address, the column address of the first normal cell, and the second normal cell. An address storage table in which the column address of and the column address of the first redundancy cell are sequentially stored as a destination column address;
A column address comparator comparing the access column address with the source column address and outputting a first match signal;
The row match signal and the first match signal indicating that the row address and the access row address of the word line to which the first fail cell, the first normal cell, the second normal cell, and the first redundancy cell are connected are coincident. An AND gate for performing an AND operation to output a second match signal;
A selection circuit for selecting one of the destination column address and the access column address in response to the second match signal and outputting the selected column to a target column address; And
And a column select line driver configured to output a column select line signal for selecting a bit line corresponding to the target column address.
제13항에 있어서,
상기 복수의 메모리 블록들과 상기 리던던시 블록에 대응되는 복수의 입출력 회로들을 더 포함하고,
상기 제1 페일 셀, 상기 제1 노멀 셀 및 상기 제2 노멀 셀은 상기 복수의 입출력 회로들 중 동일한 하나의 입출력 회로에 연결되고, 상기 제2 노멀 셀과 상기 리던던시 셀은 상기 복수의 입출력 회로들 중 서로 다른 입출력 회로들에 각각 연결되는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 13,
And a plurality of input / output circuits corresponding to the plurality of memory blocks and the redundancy block.
The first fail cell, the first normal cell, and the second normal cell are connected to the same input / output circuit among the plurality of input / output circuits, and the second normal cell and the redundancy cell are the plurality of input / output circuits. The semiconductor memory device is connected to different input and output circuits, respectively.
제11항에 있어서,
상기 메모리 셀 어레이는 복수의 뱅크 어레이들을 포함하고,
상기 복수의 뱅크 어레이들 각각은 상기 복수의 메모리 블록들과 상기 리던던시 블록을 포함하고,
상기 리페어 제어 회로는 상기 복수의 뱅크 어레이들 각각에 대응되는 복수의 칼럼 디코더들 각각에 포함되는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 11,
The memory cell array comprises a plurality of bank arrays,
Each of the plurality of bank arrays includes the plurality of memory blocks and the redundancy block,
The repair control circuit is included in each of a plurality of column decoders corresponding to each of the plurality of bank arrays.
제1항에 있어서, 상기 반도체 메모리 장치는
적어도 하나의 버퍼 다이를 구비하는 제1 그룹 다이; 및
상기 제1 그룹 다이의 상부에 적층되고 복수의 관통 라인들을 통해 데이터를 통신하는 복수의 메모리 다이들을 구비하는 제2 그룹 다이를 포함하며,
상기 복수의 메모리 다이들은 각각 복수의 동적 메모리 셀들을 포함하고,
상기 적어도 하나의 버퍼 다이는 상기 리페어 제어 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치..
The semiconductor memory device of claim 1, wherein the semiconductor memory device comprises:
A first group die having at least one buffer die; And
A second group die stacked on top of the first group die and having a plurality of memory dies for communicating data through a plurality of through lines,
Each of the plurality of memory dies comprises a plurality of dynamic memory cells;
And the at least one buffer die comprises the repair control circuit.
적어도 하나의 반도체 메모리 장치; 및
상기 적어도 하나의 반도체 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하고,
상기 적어도 하나의 반도체 메모리 장치는
복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및
상기 메모리 셀 어레이를 액세스하기 위한 액세스 칼럼 어드레스에 응답하여 상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀을 상기 제1 메모리 블록의 제1 노멀 셀로 리페어하는 리페어 제어 회로를 포함하고,
상기 제1 페일 셀과 상기 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지는 메모리 시스템.
At least one semiconductor memory device; And
A memory controller controlling the at least one semiconductor memory device;
The at least one semiconductor memory device
A memory cell array including a plurality of memory blocks and at least one redundancy block; And
A repair control circuit for repairing a first fail cell of a first memory block of the memory blocks to a first normal cell of the first memory block in response to an access column address for accessing the memory cell array;
And the first fail cell and the first normal cell have different column select line addresses.
제17항에 있어서,
상기 리페어 제어 회로는 상기 제1 노멀 셀을 상기 제1 메모리 블록의 제2 노멀 셀로 리페어하고, 상기 제2 노멀 셀을 상기 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어하고,
상기 제1 노멀 셀과 상기 제2 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지고 상기 제2 노멀 셀과 상기 제1 리던던시 셀은 동일한 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지는 메모리 시스템.
The method of claim 17,
The repair control circuit repairs the first normal cell to a second normal cell of the first memory block, repairs the second normal cell to a first redundancy cell of the redundancy block,
And the first normal cell and the second normal cell have different column select line addresses, and the second normal cell and the first redundancy cell have the same column select line address.
복수의 메모리 블록들과 적어도 하나의 리던던시 블록을 포함하는 메모리 셀 어레이를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법으로서,
상기 메모리 셀 어레이를 액세스하기 위한 액세스 칼럼 어드레스와 상기 메모리 블록들 중 제1 메모리 블록의 제1 페일 셀에 연결되는 제1 비트라인을 지정하는 제1 칼럼 어드레스가 동일하지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 액세스 칼럼 어드레스와 상기 제1 칼럼 어드레스가 동일한 경우, 상기 제1 페일 셀을 상기 제1 메모리 블록의 적어도 하나의 제1 노멀 셀로 리페어하는 단계를 포함하고,
상기 제1 페일 셀과 상기 제1 노멀 셀은 서로 다른 칼럼 선택 라인 어드레스를 가지는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
A method of operating a semiconductor memory device including a memory cell array including a plurality of memory blocks and at least one redundancy block, the method comprising:
Determining whether an access column address for accessing the memory cell array and a first column address designating a first bit line connected to a first fail cell of a first memory block among the memory blocks are not the same; And
If the access column address and the first column address are the same, repairing the first fail cell to at least one first normal cell of the first memory block;
And the first fail cell and the first normal cell have different column select line addresses.
제19항에 있어서,
상기 제1 페일 셀을 상기 제1 노멀 셀로 리페어하는 것은 상기 제1 비트라인을 지정하는 상기 제1 칼럼 어드레스를 상기 제2 노멀 셀이 연결되는 제2 비트라인을 지정하는 제2 칼럼 어드레스로 스와핑하여 수행되고,
상기 방법은
상기 제1 노멀 셀을 상기 리던던시 블록의 제1 리던던시 셀로 리페어하는 단계를 더 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작 방법.
The method of claim 19,
Repairing the first fail cell to the first normal cell swaps the first column address specifying the first bit line with a second column address specifying a second bit line to which the second normal cell is connected. Performed,
The method is
Repairing the first normal cell to a first redundancy cell of the redundancy block.
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