KR100336370B1 - Roo-Repair Circuit Using Roo-Decoder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리 장치의 로오 리페어 회로에 관한 것으로, 특히 로오 리페어를 위한 회로가 로오 디코더에 존재함으로 인하여 따로 리페어 회로를 필요로 하지 않도록, 로오 어드레스 신호를 입력 받아 디코딩하여 정상 워드라인으로 출력하는 로오 디코딩부(10)와 ; 리페어 워드라인(RWLi)을 턴-온 시켜 리페어를 하게 하는 로오 리페어 워드라인 구동부(20) ; 및 입력되는 로오 어드레스를 디코딩하는 상기 로오 디코딩부(10)의 다음 단에 리페어를 위하여 신호를 발생시키도록 구성되어 상기 로오 디코딩부(10)에서 디코딩된 출력에 따라 상기 로오 리페어 워드라인 구동부(20)를 구동하기 위한 정상 로오 디스에이블 신호(nrd)를 발생시키는 리페어 신호 발생부(30)를 포함하여 구성된, 로오 디코더를 이용한 로오 리페어 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low repair circuit of a semiconductor memory device. In particular, since a low repair circuit exists in a low decoder, a low address signal is inputted, decoded, and output as a normal word line so that a repair circuit is not required. A row decoding unit 10; A low repair word line driver 20 for repairing by turning on the repair word line RWLi; And generate a signal for repair at a next stage of the row decoding unit 10 that decodes the input row address. The row repair word line driver 20 according to the output decoded by the row decoding unit 10. It relates to a low repair circuit using a low decoder comprising a repair signal generator 30 for generating a normal low disable signal (nrd) for driving ().
Description
본 발명은 로오 디코더를 이용한 로오 리페어 회로 관한 것으로, 특히 로오 리페어를 위한 회로가 로오 디코더에 존재함으로 인하여 따로 리페어 회로를 필요로 하지 않도록 된 반도체 메모리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a low-order repair circuit using a low-order decoder, and more particularly, to a semiconductor memory device in which a low-order repair circuit is not required because a low-order repair circuit exists in the low-order decoder.
일반적으로, 수많은 미세 셀(Cell) 중 한 개라도 결함이 있으면 디램(DRAM)으로서 제구실을 하지 못하므로 불량품으로 처리된다.In general, if any one of a number of fine cells is defective, it cannot be used as a DRAM and is treated as a defective product.
하지만, 디램의 집적도가 증가함에 따라 확률적으로 소량의 셀에만 결함이 발생할 확률이 높은데도 이를 불량품으로 폐기한다는 것은 양품의 수율을 낮추는 비효율적인 처리 방식이다.However, as the density of DRAM increases, there is a high probability that defects will occur only in a small number of cells, but discarding it as a defective product is an inefficient treatment method that lowers the yield of good products.
따라서, 이 경우 미리 디램내에 설치해둔 예비 메모리 셀을 이용하여 불량 셀을 대체시킴으로써 수율을 높이기 위하여 채용한 것이 리던던시(Redundancy) 회로이다.Therefore, in this case, a redundancy circuit is adopted to increase the yield by replacing defective cells by using spare memory cells installed in the DRAM in advance.
상기 리던던시 회로는, 셀 어레이 내부의 임의의 셀에 결함이 발생하게 되면, 결함 셀이 접속된 워드라인을 여분의 리던던시 워드라인으로 대체하여 결함을 보상하는 장치로서, 결함이 발생한 셀을 선택하는 로오 어드레스가 소자 내부로 인가되면 결함 셀을 선택하는 정상적인 패스는 끊어지고, 대신 로오 리던던시 회로가 동작하여 리페어된 셀이 접속된 워드라인을 인에이블 시키므로써, 로오 리던던시 동작이 이루어진다.The redundancy circuit replaces a word line to which a defective cell is connected with an extra redundancy word line when a defect occurs in any cell in the cell array. When an address is applied into the device, the normal path for selecting the defective cell is broken, and instead, the redundancy circuit operates to enable the word line to which the repaired cell is connected, thereby providing a redundancy operation.
도 1 은 종래 기술을 이용한 일반적인 로오 리페어 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 리페어(Repair)를 위한 리페어 퓨즈(Repair fuse)(1)가 첨가된 회로 블럭으로 구현되어, 로오 디코더(Row Decoder)의 동작과는 무관하게 움직이고 있다.FIG. 1 is a general low-repair circuit diagram using a conventional technology, as shown in FIG. 1, which is implemented as a circuit block in which a repair fuse 1 for repair is added, thereby operating a low decoder. It is moving regardless.
이 로오 디코더와 무관하게 동작하는 문제점을 극복하기 위하여 상기 로오 리페어 회로의 출력인 정상 로오 디스에이블 신호(normal row disable 이하 nrd 라 칭함)를 로오 디코더를 턴-온 시키는 신호에 실어 동작시키는 등의 작업을 하기도 하였다.In order to overcome the problem of operating regardless of the ROH decoder, an operation such as operating a normal ROH disable signal (normal row disable hereinafter nrd), which is an output of the ROH repair circuit, on a signal for turning on the ROH decoder is operated. It was also.
도 2 는 도 1 에 대한 로오 리페어 워드라인 구동 회로도로서, 상기 로오 리페어 회로의 출력인 정상 로오 디스에이블 신호(nrd)의 입력시, 로오 리페어 워드라인을 구동시킨다.FIG. 2 is a low repair word line driving circuit diagram of FIG. 1, and when a normal low disable signal nrd, which is an output of the low repair circuit, is input, the low repair word line is driven.
또한, 도 3 에 도시된 바와 같이 로오 디코더 회로 블럭에 인가되는 어드레스 신호(gxa234<0:7>, gxa567<0:7> )를 도 1 의 로오 리페어를 위한 블럭에도 인가해야 된다.In addition, as shown in FIG. 3, the address signals gxa234 <0: 7> and gxa567 <0: 7> applied to the row decoder circuit block must also be applied to the block for the row repair of FIG. 1.
따라서, 상기와 같은 문제로 인하여 로오 어드레스 프리디코더 구동단의 크기가 증가하고, 많은 노드로 인하여 속도 지연 등의 문제점도 존재하였다.Therefore, the size of the row address predecoder driving stage increases due to the above problem, and there are also problems such as speed delay due to many nodes.
회로 설계적으로도 두 개의 블럭이 따로 존재함으로써, 불필요한 버스 라인의 증가 및 불필요한 칩 면적의 소모 등에 문제점이 있었다.In the circuit design, two blocks exist separately, which causes problems such as unnecessary bus line increase and unnecessary chip area consumption.
즉, 종래의 로오 리페어 구조는 상기 8개의 입력을 받아 신호를 발생시키는 어드레스 검출 회로를 따로 사용해야 되므로 전체적인 구조가 복잡하고, 이로 인하여 회로 설계시 많은 면적을 차지하게 되는 문제점이 있었다.That is, the conventional low repair structure has to use a separate address detection circuit for generating signals by receiving the eight inputs, so that the overall structure is complicated, which causes a large area in circuit design.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점들을 해소시키기 위하여 창안된 것으로, 로오 리페어를 위한 회로가 로오 디코더에 존재함으로 인하여 따로 리페어 회로를 필요로 하지 않도록 된 로오 디코더를 이용한 로오 리페어 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a low repair circuit using a low decoder that does not require a repair circuit because the circuit for the low repair exists in the low decoder. Its purpose is to.
도 1 은 일반적인 로오 리페어 회로도,1 is a typical row repair circuit diagram,
도 2 는 도 1 에 대한 로오 리페어 워드라인 구동 회로도,FIG. 2 is a row repair wordline driving circuit diagram for FIG. 1;
도 3 은 일반적인 로오 디코더 회로도,3 is a typical row decoder circuit diagram;
도 4 는 본 발명에 따른 로오 디코더를 이용한 로오 리페어 회로도,4 is a low repair circuit using a low decoder according to the present invention;
도 5 는 본 발명을 적용시킨 로오 디코더 어레이 구성도이다.5 is a configuration diagram of a row decoder array to which the present invention is applied.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 로오 디코딩부 20 : 로오 리페어 워드라인 구동부10: Roo decoding unit 20: Roo repair word line driver
30 : 리페어 신호 발생부30: repair signal generator
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로오 리페어 회로는, 제 1 퓨즈(FUSE_1)를 구비하고, 로오 어드레스 신호를 디코딩하여 상기 제 1퓨즈(FUSE_1)의 커팅 상태에 따라 디코딩된 신호를 정상 워드라인으로 출력하는 로오 디코딩부(10); 리페어 상태에서 정상 워드라인에 대응되는 리페어 워드라인을 구동시키는 로오 리페어 워드라인 구동부(20); 제 1 스위칭 수단(32), 제 2 스위칭 수단(34), 및 제 3 스위칭 수단(36)과, 제 2 퓨즈(FUSE_2)를 포함하는 프리차지 수단(38)을 구비하며, 로오 어드레스 신호의 리페어 여부에 대응되는 제 2 퓨즈(FUSE_2)의 커팅 상태에 따르는 프리차지 수단(38)의 프리차지 신호에 의하여, 제 1, 제 2, 및 제 3 스위칭 수단(32, 34, 36)의 스위칭 동작이 결정되는 리페어 신호 발생부(30);를 구비함으로써, 제 1 퓨즈(FUSE_1)와 제 2 퓨즈(FUSE_2)가 연결된 정상 상태에서, 로오 디코딩부(10)는 로오 어드레스 신호를 디코딩하여 정상 워드라인으로 출력하고, 제 1 퓨즈(FUSE_1)와 상기 제 2 퓨즈(FUSE_2)가 커팅된 리페어 상태에서, 로오 디코딩부(10)에서 디코딩된 신호가, 제 1 및 제 2 스위칭 수단(32, 34)을 경유하여 로오 디코딩부(10)로 출력되어 정상 워드라인을 클리어시키고, 제 1 및 제 3 스위칭 수단(32, 36)을 경유하여 로오 워드라인 구동부(20)로 출력되어 로오 리페어 워드라인의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the low repair circuit of the present invention includes a first fuse FUSE_1, and decodes the low address signal to normalize the decoded signal according to the cutting state of the first fuse FUSE_1. A row decoding unit 10 outputting a word line; A low repair word line driver 20 driving the repair word line corresponding to the normal word line in the repair state; A first charging means (32), a second switching means (34), and a third switching means (36), and a precharge means (38) comprising a second fuse (FUSE_2), repairing a row address signal. By the precharge signal of the precharge means 38 according to the cutting state of the second fuse FUSE_2 corresponding to whether or not the switching operation of the first, second, and third switching means 32, 34, 36 is performed. By the repair signal generator 30 is determined, in the normal state in which the first fuse FUSE_1 and the second fuse FUSE_2 are connected, the row decoding unit 10 decodes the row address signal to the normal word line. And a signal decoded by the row decoding unit 10 in the repair state in which the first fuse FUSE_1 and the second fuse FUSE_2 are cut through the first and second switching means 32 and 34. Output to the row decoding unit 10 to clear the normal word line, and the first and third switching means 32, Output to the row word line driver 20 via 36 to control the driving of the row repair word line.
또한, 로오 디코딩부(10) 및 리페어신호 발생부(30)를 포함하는 복수의 로오 디코더(100)를 구비하며, 제 1 스위칭 수단(32) 및 제 3 스위칭 수단(36)을 경유한 복수의 로오 디코딩부(10)에서 디코딩된 신호가, 단일의 로오 리페어 워드라인 구동부(20)에 입력되어, 단일의 로오 리페어 워드라인 구동부(20)가 복수의 로오 디코더(100)에 의해 공통으로 사용되는 것을 특징으로 한다.Also, a plurality of row decoders 100 including a row decoding unit 10 and a repair signal generation unit 30 are provided, and a plurality of row decoders are provided via the first switching means 32 and the third switching means 36. The signal decoded by the row decoding unit 10 is input to the single row repair word line driver 20 so that the single row repair word line driver 20 is commonly used by the plurality of row decoders 100. It is characterized by.
본 발명에 따른 동작 원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation principle according to the present invention will be described in detail as follows.
로오 디코딩부(10)의 낸드 게이트(NAND10) 다음단에 리페어를 위한 회로를 첨가하여 리페어를 하게 된다.Repairing is performed by adding a circuit for repairing after the NAND gate NAND10 of the row decoding unit 10.
이때, 리페어 방법은,At this time, the repair method,
먼저, 로오 디코딩부(10)의 제 1 퓨우즈(FUSE_1)를 단락시킨 뒤 이어서 리페어신호 발생부(30)의 제 2 퓨우즈(FUSE_2)를 단락시킨다.First, the first fuse FUSE_1 of the row decoding unit 10 is shorted, and then the second fuse FUSE_2 of the repair signal generator 30 is shorted.
그러면, 어드레스 신호를 입력 받은 로오 디코딩부(10)의 낸드 게이트(NAND10)의 출력은 노드 1(Node_1)을 통하여 리페어 신호 발생부(30)의 노드 2(Node_2)에 전달되고, 이 신호는 노드 3(Node_3)을 통하여 상기 로오 디코딩부(10)의 정상 워드라인(WLi)을 클리어 시킨다.Then, the output of the NAND gate NAND10 of the row decoding unit 10 receiving the address signal is transmitted to node 2 Node_2 of the repair signal generator 30 through node 1 Node_1, which is a node. The normal word line WLi of the row decoding unit 10 is cleared through 3 Node_3.
이 때, 상기 리페어 신호 발생부(30)에서 노드2(Node_2)의 신호를 입력 받은 정상 로오 디스에이블 신호(nrd)는, 로오 리페어 워드라인 구동부(20)를 구동시켜 리페어 워드라인(RWLi)을 턴-온 시키면서 리페어를 하게 되는 것이다.At this time, the normal low disable signal nrd, which receives the signal of the node 2 (Node_2) from the repair signal generator 30, drives the repair word line driver 20 to repair the repair word line RWLi. It will be repaired while turning on.
따라서, 위에서 제시 되었던 문제점들Thus, the problems presented above
1. 로오 리페어 후 정상 워드라인이 클리어 되지 않는 문제1. Normal word line is not cleared after Loo Repair
2. 이를 해결하기 위하여 신호(nrd)를 로오 디코더 어드레스에 실는 문제2. To solve this problem, the signal (nrd) is loaded into the row decoder address.
3. 어드레스 프리디코더 구동단 크기 증가 문제3. Address Predecoder Drive Stage Increase Problem
4. 많은 노드로 인한 속도 지연 문제4. Speed delay problem due to many nodes
5. 로오 디코더 블록과 로오 리페어 블럭 간의 버스라인 증가 문제5. Busline increase problem between ROH decoder block and ROH repair block
6. 본 발명을 사용하지 않을 경우 하나의 블록을 두 곳으로 나누어 설계함으로써 발생되는 칩 면적의 불필요한 소모 문제를 해결할 수 있다.6. If the present invention is not used, it is possible to solve the problem of unnecessary consumption of chip area generated by dividing a block into two places.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 로오 디코더의 어드레스를 선택하는 낸드 게이트 다음 단에 리페어를 위한 회로를 만들어 주어 어드레스 노드에 관련된 속도 지연 및 어드레스 프리디코더 구동에 크기 증가 문제를 해결 하였으며, 로오 디코더 블럭과 로오 리페어 블럭을 한곳에 회로 설계하여 줌으로써 불필요한 버스라인의 증가 및 칩 면적의 소모를 제거하였다.As described in detail above, the present invention solves the problem of size delay in speed delay and address predecoder driving related to the address node by making a circuit for repairing at the next stage of the NAND gate for selecting the address of the loo decoder. By designing the block and the row repair block in one place, unnecessary bus line increase and chip area are eliminated.
또한, 로오 디코더와 로오 리페어 회로가 서로 무관하게 움직이던 문제점을 로오 리페어 후에는 로오 리페어 워드라인 만이 턴-온 되고, 정상 워드라인은 턴-오프되게 하고 있다.In addition, the problem that the loo decoder and the loo repair circuit moves independently of each other, after the loo repair, only the loo repair word line is turned on and the normal word line is turned off.
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