KR100252735B1

KR100252735B1 - 블럭 기입 동작시 리던던시 기능을 갖는 반도체 메모리

Info

Publication number: KR100252735B1
Application number: KR1019970032843A
Authority: KR
Inventors: 치사 모로
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2000-05-01
Also published as: KR980011517A; US5768198A; JPH1027495A; JP2982695B2

Abstract

본 발명의 리던던시 검색 회로는 상위 칼럼 어드레스에 대응하는 퓨즈와, 통상 기입 동작시 하위 칼럼에 대응하고, 블럭 기입 동작시 칼럼 마스크 신호에 대응하는 퓨즈로 구성되어 있다. 이로서, 블럭 기입 동작시에는 하위 칼럼 어드레스를 무효로 하여, 상위 어드레스의 리던던시 검색 결과와 컬럼 마스크 검색 결과에 의해 리던던시 신호를 출력한다.

Description

블럭 기입 동작시 리던던시 기능을 갖는 반도체 메모리

본 발명은 반도체 메모리에 관한 것으로, 특히 다수의 칼럼 어드레스에 동시에 및 선택적으로 기입을 행하는 기능을 갖는 반도체 메모리의 개량 리던던시 회로(redundancy)에 관한 것이다.

메모리 셀 어레이상의 원하는 영역을 고속 처리하는 방법을 이용하는 블럭 기입 동작이나 기능이 제안되어 왔다. 상기 동작은 종종 비디오 메모리로 이용되는 메모리에 필요하다. 블럭 기입 동작은 하위 비트 어드레스 정보를 무효로 함으로써 다수의 칼럼을 동시에 선택하며, 데이타를 기입하기 위해 작동한다.

이 경우, 동시에 선택된 칼럼 어드레스에서 결함이 검출되면, 상기 결함 칼럼 어드레스는 리던던시 어드레스로 교체된다. 상기 리던던시 검색은 리던던시 검색 회로에서 실행된다. 일반적으로, 리던던시 검색 회로는 퓨즈 및 논리 회로로 구성되어 있다.

상기 기능은 또한 블럭 기입 사이클중 데이타 기입을 실행하기 위해 동시에 선택된 다수의 칼럼 각각에서 수행된다.

칼럼 마스크 기능을 다수의 칼럼 각각에 칼럼 마스크 신호를 할당하여, 예컨대 할당된 칼럼 마스크 신호가 "L" 레벨일 때는 이에 대응하는 칼럼에 데이타를 기입하고, 할단된 칼럼 마스크 신호가 "H" 레벨일 때는 이에 대응하는 칼럼에 데이타를 기입하지 않도록 하는데 효과적이다. 따라서, 칼럼 디스크 기능이 리던던시 어드레스로 대체된 칼럼 어드레스에서 이용되는 경우, 데이타 기입을 행하면 안된다. 상술한 바와 같이, 블럭 기입 기능을 갖는 메모리에서는 다수의 칼럼 어드레스가 동시에 선택된다. 따라서, 상기 선택된 어드레스중 하나만이 결함이 있다면, 상기 결함 어드레스에는 리던던시 교체가 실행되어야만 한다. 더욱이, 칼럼 마스크 기능이 결함 어드레스에 대해 실행되는 경우, 리던던시 YSW는 제어를 행하기 위해 닫혀서 데이타 기입 동작을 실행하지 않는다. 따라서, 결합 칼럼 어드레스에 대응하는 칼럼 마스크 기능의 실행을 검색하기 위한 전용 퓨즈가 필요하다.

도2를 참조하면, 종래 기술에 따른 리던던시 검색 회로가 3개의 영역 I, II, III을 포함하고 있다. 영역 III는 일반적인 리던던시 검색 회로이고, 영역 I는 블럭 기입 동작중 무효로 된 하위 비트 어드레스 정보용 리던던시 검색 회로이다. 영역 II는 블럭 기입 동작중 칼럼 마스크 검색을 위해 부가된 블럭 기입만을 위한 리던던시 검색 회로이다.

노드 1은 리던던시중에 "H" 레벨인 리던던시 신호를 나타낸다. 도면에는 도시되지 않았지만, 노드 1이 "H" 레벨에 있는 경우, 일반적인 칼럼은 선택되지 않고, 리던던시 칼럼이 선택된다.

리던던시 검색이 실행되기 전에, 프리차지 신호(리던던시 검색이 실행되기 전에 "L" 레벨에서)가 노드 1 및 2를 "H"레벨까지 프리차지하기 위하여 p-채널 트랜지스터 Tr40 및 Tr41의 게이트에 입력된다.

AiT, AiN(i=0 내지 7)은 칼럼 어드레스 신호이고, 여기서 AiT는 양논리 또는 트루 레벨 신호이고, AiT는 음논리 또는 상보성 레벨 신호이다. 칼럼 어드레스 신호가 게이트에 입력되는 트랜지스터는 한 단자를 GND에 접속시키고, 다른 단자를 퓨즈 10 내지 25중 연관된 하나를 통해 노드 1에 접속시킨다.

또한, CMi(i=0 내지 7)는 "L" 레벨일 때에 데이타가 지정된 칼럼 어드레스에 기입되는 가를 제어하며, "H" 레벨일 때에 데이타가 지정된 칼럼 어드레스에 기입되지 않는가를 제어하는 칼럼 마스크 신호이다.

즉, 신호 CMi(i=0 내지 7)는 상기 방식으로 8개의 칼럼에 연속적으로 마스크 제어를 실행하고, CMO는 8개의 칼럼중 최하위 칼럼 어드레스에 대하여 마스크 제어를 실행하고, CM1은 다음 칼럼에 대하여 마스크 제어를 실행한다.

CMi(i=0 내지 7)가 게이트에 입력되는 트랜지스터는 한 단자를 GND에 접속시키고, 다른 단자를 퓨즈(블럭 기입용 전용 퓨즈)를 통해 접속부(2)에 접속시킨다. 또한, 블럭 기입 제어 신호의 NOR(N100) 출력 및 접속부(2)의 출력은 접속부(1)와 GND를 접속시키는 N-채널 트랜지스터(Tr8)의 게이트에 입력된다.

블럭 기입 동작이 실행되지 않는 경우에는 블럭 기입 제어 신호가 "L" 레벨에 있기 때문에, N100의 NOR 출력은 인버터(N30)를 통해 "L" 레벨로 고정되고, Tr8은 턴오프되고, 영역 II는 무효로 되고, 영역 III도 무효로 된다. 영역 III는 리던던시 어드레스에 대응하는 퓨즈를 절단한다.

하위 비트(AiT, AiN : i=0, 1, 2)를 포함하는 칼럼 어드레스상에서 통상적인 리던던시 검색 동작을 수행하며, "H" 레벨로 프리차지되는 노드는 퓨즈와 접속된 트랜지스터중 임의의 하나가 끊기지 않음으로써 리던던시 YSW를 선택하지 않을 때 "L" 레벨로 방전된다. 반대로, 턴오프되지 않은 퓨즈와 접속된 모든 트랜지스터가 완전하게 턴오프될 때만, 접속부(1)의 전위는 리던던시 YSW를 선택하기 위해 "H" 레벨로 유지된다. 블럭 기입 동작중, 상위 비트의 컬럼 어드레스가 공통으로 이용되는 8개의 칼럼은 하위 3비트의 칼럼 어드레스를 동시에 무효로 함으로써 선택된다. 따라서, 블럭 기입 동작중, 칼럼 어드레스 신호 AiT, AiN(i=0, 1, 2)은 "L" 레벨로 고정되고, 영역 I의 퓨즈 정보는 무효로 되며, 이후 영역 II는 유효로 된다. 영역 II의 퓨즈(30 내지 37)는 컷오프되어 리던던시 어드레스에 대응하는 부분만을 남긴다.

여기서, 예를 들면 CMO에 대응하는 퓨즈(30)만이 남고, 다른 CM1 내지 CM7에 대응하는 퓨즈(31 내지 37)는 모두 컷오프된다고 가정한다. 상위 비트(AiT, AiN: i=3 내지 7)의 리던던시 검색시, 접속부(1)가 "H" 레벨에 있는 경우에만(즉, 퓨즈가 영역 III에서 컷오프되지 않는 모든 트랜지스터가 모두 오프된다), 칼럼 마스크 기능이 작동하지 않고, CMO는 데이타의 기입을 허용하고("L" 레벨에서), N100의 NOR 출력이 "L" 레벨에 있을 때 접속부(2)는 "H" 레벨로 유지된다. 또한, 칼럼 마스크 기능이 실시되어, CMO가 기입 동작을 허용하지 않을 때("H" 레벨에서), 접속부(2)는 N-채널 트랜지스터(Tr30 내지 Tr37)중 Tr30에 의해 "L" 레벨로 턴된다. 이로서, N100의 NOR 출력은 "H" 레벨로 턴되고, Tr8은 턴온되기 때문에, 접속부(1)는 "L" 레벨로 설정되나, 리던던시 칼럼으로의 기입 동작을 실행하지는 않는다.

블럭 기입 기능을 갖는 메모리는 또한 칼럼 마스크 기능을 제공하기 때문에, 칼럼 마스크 검색 결과는 블럭 기입 동작중 칼럼 어드레스의 리던던시 검색을 위해 하위 어드레스 대신에 취입되어야 한다. 따라서, 칼럼 마스크 검색 결과에 대응하는 전용 퓨즈와 논리 회로로 구성된 리던던시 검색 회로가 필요하다.

논리 회로가 극소형 크기로 조립되더라도, 퓨즈는 레이저에 의한 절단이 필요하기 때문에 크기를 축소시킬 수 없다. 따라서, 칼럼 마스크 검색에 대응하는 전용 퓨즈의 증가는 칩 면적에 큰 영향을 미치게 되어, 칩 표면 면적을 증가시켜야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 블럭 기입 동작시에 무효로 된 하위 칼럼 어드레스에 대응하는 퓨즈와 트랜지스터를 공용화시킴으로써, 퓨즈 수의 증가를 억제하는 반도체 메모리를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 데이타가 칼럼 어드레스에 기입되는 제1모드와, 데이타가 칼럼 어드레스에 기입되는 제2모드와, 칼럼 어드레스 정보의 일부 비트를 무효로 하고 칼럼 마스크 정보를 이용함으로써 다수의 칼럼 어드레스중 선택된 것을 동시에 선택하기 위한 수단을 갖는 반도체 메모리 장치에 있어서, 단수 칼럼 기입 동작시에는 다수의 칼럼 기입시에 무료호 된 칼럼 어드레스 신호를 취입하고, 다수의 칼럼 기입시에는 마스크 기능을 제어하는 칼럼 마스크 신호를 취입함으로써 다수의 칼럼 기입 시에 무효로 된 칼럼 어드레스 신호에 대응하는 퓨즈 회로와, 마스크 기능을 제어하는 마스크 신호에 대응하는 퓨즈 회로를 공용화하는 리던던시 검색 회로를 포함한다.

상술한 것 이외의 본 발명의 다른 목적, 장점 및 특징을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 반도체 메모리의 리던던시 검색 회로의 도면

도2는 종래의 기술에 따른 리던던시 회로의 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

16~25, 30~37 : 퓨즈 S0~S7 : 접속부

T0~T7 : 전송 게이트

도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 메모리의 리던던시 회로는 연속적인 8개의 칼럼에서 기입 동작을 실행하는 블럭 기입 동작을 위해 구성된다.

상기 실시예에서, 연속적인 8개의 칼럼 어드레스는 칼럼 어드레스의 하위 비트중 3개의 비트(A0T/N 내지 A2T/N) 또는 3개의 상위 비트를 무효로 함으로써 선택된다.

리던던시 검색을 실행하기 전에, 프리차지 신호(리던던시 검색 전의 "L" 레벨에서)는 P-채널 트랜지스터(Tr40 및 Tr41)의 게이트에 입력되어 접속부(1, 2)를 "H" 레벨까지 프리차지시킨다. 접속부(1)와 접속된 리던던시 검색 신호는 리던던시 검색시에 "H" 레벨로 설정된다.

영역 1은 블럭 기입 동작중 무효로 된 하위 어드레스를 위한 리던던시 검색회로를 나타낸다. 영역 II는 블럭 기입 동작중 칼럼 마스크 검색을 위해 부가된 블럭 기입 동작을 위한 리던던시 검색 회로를 나타낸다. 노드 1은 리던던시 검색신호로서 리던던시 검색시 "H" 레벨로 설정된다. 프리차지 신호는 N-채널 트랜지스터(Tr8)의 게이트에 공급된다. AiT, AiN(i=0 내지 7)은 AiT가 양논리 또는 트루 레벨 신호이고, 반면 AiN이 음논리 또는 상보성 레벨 신호인 칼럼 어드레스 신호이다.

상위 칼럼 어드레스 신호(A3T/N 내지 A7T/N)가 게이트에 입력되는 N-채널 트랜지스터(Tr16 내지 Tr25)는 한 단자가 GND에 접속되고, 다른 단자가 퓨즈(16 내지 25)를 통해 접속부(1)와 접속된다. 도1에 도시된 바와 같이, 하위 칼럼 어드레스 신호(A0T/N 내지 A2T/N)는 NAND 회로(NA0 내지 NA7)에 각각 입력된 후, 연속적인 8-칼럼 어드레스(Y0 내지 Y7)로서 디코드된다. CMi(i=0 내지 7)는 제어를 실행하기 위한 칼럼 마스크 신호로서 "L" 레벨로 표시된 칼럼 어드레스에는 데이타가 기입되나, "H" 레벨로 표시된 칼럼 어드레스에는 데이타가 기입되지 않는다.

칼럼 마스크 기능이 실행되는 동안, 8개의 칼럼은 상기 방식으로 CMi(i=0 내지 7)에 의해 연속적으로 마스크 제어되고, 8개의 칼럼중 하위 칼럼은 "H' 레벨일 때, 칼럼 마스크 신호 CMO에 의해 마스크 제어되고, 다음 칼럼은 또한 신호 CM1에 의해 마스크 제어된다.

통상 동작시, 블럭 기입 제어 신호는 "L" 레벨로 되고, 전송 게이트(T0 내지 T7)는 턴온된다. 이 후, 하위 어드레스(A0T/N 내지 A2T/N)는 인버터(N0 내지 N7)에 취입되어 입력된 후, 접속부(S0 내지 S7)에 전송된다. 한편, 전송 게이트(B0 내지 B7)는 턴오프됨으로써, 칼럼 마스크 신호는 취입되지 않는다. 블럭 기입 제어 신호의 출력부는 인버터(N10)를 통해 전송 게이트(B0)와 접속되고, 인버터(N20)를 통해 전송 게이트(T0)와 접속된다. 또한, 블럭 기입 동작이 실행되는 동안, 블럭 기입 제어 신호는 "H" 레벨로 되며, 전송 게이트(B0 내지 B7)는 턴온되어 칼럼 마스크 신호를 취입한다. 이 때, 상기 신호는 인버터(N0 내지 N7)에 입력된 후, 접속부(S0 내지 S7)에 전송된다.

한편, 전송 게이트(T0 내지 T7)는 턴오프되고, 하위 어드레스(A0T/N 내지 A2T/N)는 취입되지 않는다. 통상 동작시에는 하위 어드레스가 게이트에 입력되고, 블럭 기입 동작시에는 칼럼 마스크 신호가 입력되는 N-채널 트랜지스터(Tr30 내지 Tr37)는 한 단자가 GND에 접속되고, 다른 단자가 퓨즈(30 내지 37)를 통해 노드 2에 접속된다. 노드 2는 트랜지스터(Tr9)의 게이트에 입력되고, 접속부(2)가 "H" 레벨에 있을 때, Tr9는 턴온되며, 노드 1은 "L" 레벨로 턴된다. 영역 I는 리던던시 어드레스에 대응하는 퓨즈를 절단하고, 영역 II는 리던던시 어드레스에 대응하는 절단되지 않은 퓨즈를 남기고 이외의 퓨즈를 절단한다.

통상 동작중, 블럭 기입 제어 신호는 "L" 레벨에 있기 때문에, 영역 II는 하위 어드레스(A0T/N 내지 A2T/N) 신호를 인버터(N0 내지 N7)를 통해 트랜지스터(Tr30 내지 Tr37)의 게이트에 입력시킨다. "L"레벨로 선택적으로 턴되는 Yn(n=0 또는 1 또는 …7)과 접속된 퓨즈는 하위 어드레스 신호(A0T/N 내지 A2T/N)가 NAND 회로(NA0 내지 NA7)에 의해 디코드됨에 따라서 컷오프되는 경우, 접속부(2)가 "H" 레벨로 되고, Tr9은 턴온되고, 노드 1은 "L" 레벨로 턴되고, 리던던시 YSW는 선택되지 않는다. 또한, 컷오프되지 않은 퓨즈와 접속된 하나의 트랜지스터만이 영역 I에서 턴온되더라도, 노드 1은 "L" 레벨로 턴되고, 리던던시 YSW는 선택되지 않는다.

한편, "L" 레벨로 선택적으로 턴되는 Yn(n=0 또는 1 또는 …7)과 접속된 퓨즈는 하위 신호(A0T/N 내지 A2T/N)가 영역 II에서 NAND 회로(NA0 내지 NA7)에 의해 디코드됨에 따라서, 노드 2는 "L" 레벨로 턴되고, Tr9은 턴오프된다. 또한, 영역 I에서 컷오프되지 않은 퓨즈와 접속된 트랜지스터가 상위 어드레스에 대하여 모두 턴오프되는 경우에만, 노드 1이 "L" 레벨로 턴되지 않는다.

상술한 바와 같이, 접속부(2)가 "L" 레벨로 설정되고, 접속부(1)가 "H" 레벨로 유지되는 경우에만, 리던던시 YSW가 선택된다.

블럭 기입 동작시, 블럭 기입 제어 신호는 "H" 레벨에 있기 때문에, 전송 게이트(T0 내지 T7)는 턴오프되지 않아서 하위 3비트의 칼럼 어드레스 신호를 취입하지 않는다. 그러나, 전송 게이트(B0 내지 B7)는 ON 상태에 있기 때문에, 칼럼 마스크 신호 CMi(i=0 내지 7)는 취입된다. 여기서, 예를 들면 CM1 내지 CM7의 퓨즈(31 내지 37)는 CMO에 대응하는 퓨즈(30)만을 남기고 모두 컷오프된다고 가정한다. 상위 비트 AiT, AiN(i=3 내지 7)의 리던던시 검색시, 노드 1이 "H" 레벨(즉, 퓨즈가 컷오프되지 않은 트랜지스터가 영역 I에서 모두 턴오프되지 않는다)에 있는 경우, CMO는 기입 동작(칼럼 마스크 기능이 실행된다)을 허용하지 않아서, CMO는 "H" 레벨이고, T30은 턴오프되고, 노드 2는 "H" 레벨을 유지한다. 따라서, Tr9가 턴오프되기 때문에, 노드 1은 "L" 레벨로 턴되고, 리던던시 YSW는 턴온되지 않고, 리던던시 칼럼으로의 기입 동작은 실행되지 않는다. 또한, CMO가 기입 동작을 허용하고(칼럼 마스크 기능은 실행되지 않는다), CMO가 "L" 레벨에 있는 경우, 노드 2는 "L" 레벨로 턴된다. 이로서, Tr9가 턴오프되기 때문에, 접속부(1)는 "H" 레벨을 유지하고, 리던던시 YSW가 선택되어 기입 동작이 리던던시 칼럼에 실행된다.

칼럼 마스크 검색의 결과에 따라서 전용 퓨즈가 제공된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 통상의 기입 동작중에는 하위 칼럼 어드레스를, 블럭 기입 동작중에는 칼럼 마스크 검색 결과를 리던던시 검색 회로에 취입함으로써 공용화될 수 있기 때문에, 칩 면적을 효고적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 리던던시 P/W시에 종래에 필요했던 칼럼 마스크 검색 결과에 대응하는 퓨즈 커트 계산 루틴과 퓨즈 커트 시간을 감소할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발며의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지 변형이 있을 수 있다.

Claims

각 선택된 칼럼상에 기입 동작을 수행하여 동시에 다수의 칼럼을 선택하는 기능을 갖는 반도체 메모리에 있어서, 상위 칼럼 어드레스 정보에 대응하는 제1퓨즈의 세트와, 통상 동작시에는 상기 칼럼 어드레스 정보의 하위 어드레스에, 블럭 기입 동작시에는 칼럼 마스크 정보에 대응하는 제2퓨즈 세트로 구성되고, 상기 블럭 기입 동작시에는 상기 하위 비트를 무효로 하여 상위 비트의 리던던시 검색 결과와 칼럼 마스크 검색 결과에 응답하여 리던던시 검색 신호를 출력하는 리던던시 검색 회로를 포함하는 반도체 메모리.
입력된 칼럼 어드레스중에 단수의 칼럼 어드레스에 기입 동작을 행하는 기능과, 칼럼 어드레스의 일부를 무효로 함으로써 다수의 칼럼 어드레스를 동시에 선택하며 마스크 기능에 의해 상기 다수의 칼럼 어드레스에 기입 동작을 선택적으로 행하는 기능을 갖는 반도체 메모리에 있어서, 상기 다수의 칼럼 기입시에 무효로 된 칼럼 어드레스 신호에 대응하는 퓨즈 회로와, 상기 마스크 기능을 제어하는 칼럼 마스크 신호에 대응하는 퓨즈 회로를 공용화하는 반도체 메모리 회로.
제2항에 있어서, 상기 단수 칼럼의 기입 동작시에는 상기 다수의 칼럼의 기입 동작시에 무효로 된 칼럼 어드레스 신호를 취입하고, 상기 다수의 칼럼 기입 동작시에는 상기 마스크 기능을 제어하는 칼럼 마스크 신호를 취입하는 반도체 메로리.