KR100953028B1 - IO repair circuit and non volatile device having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불휘발성 메모리 소자의 IO 리페어 회로에 관한 것으로, 전원전압노드와 접지노드 사이에 연결되어 인에이블 신호에 의해서 동작하고, 서로 반대의 성질을 갖는 제 1 및 제 2 스위칭 소자와, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 소자의 사이에 연결되어 IO의 초기값을 설정하기 위한 제 1 퓨즈를 포함하는 IO 초기화 회로를 포함하는 IO 회로들을 포함한다.The present invention relates to an IO repair circuit of a nonvolatile memory device, comprising: first and second switching devices connected between a power supply voltage node and a ground node and operated by an enable signal, and having opposite characteristics to each other; IO circuits comprising an IO initialization circuit connected between the first and second switching elements and including a first fuse for setting an initial value of the IO.
리페어, IO, 퓨즈, 인버터 Repair, IO, Fuse, Inverter
Description
본 발명은 불휘발성 메모리 소자에 관한 것으로, 특히 하나의 퓨즈만으로 IO 정보를 저장할 수 있는 IO 리페어 회로 및 이를 구비한 불휘발성 메모리 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory device, and more particularly, to an IO repair circuit capable of storing IO information with only one fuse and a nonvolatile memory device having the same.
일반적으로 불휘발성 플래시 메모리 장치는 수율(yield)을 향상시키기 위해 메인 메모리 셀(Main memory Cell)에 리던던시 셀(Redundancy Cell)을 부가하여 결함(Fail)이 발생한 메모리 셀이 존재하는 경우 이 결함 셀을 리던던시 셀로 대체하는 리페어(Repair) 방식을 적용하고 있다.In general, a nonvolatile flash memory device adds a redundancy cell to a main memory cell in order to improve yield. The repair method is replaced by a redundancy cell.
메모리 소자의 리던던시는 어드레스 신호가 입력되면, 이를 리던던시 검지 회로가 어드레스 신호를 검지하여 리페어 여부를 나타내는 리페어 제어신호를 출력한다. 상기 리던던시 검지 회로는 퓨즈 소자에 의해 프로그램된 리페어 어드레스 정보를 저장하고 있다.When the redundancy of the memory element is input, the redundancy detection circuit detects the address signal and outputs a repair control signal indicating whether the redundancy is repaired. The redundancy detection circuit stores repair address information programmed by the fuse element.
불휘발성 메모리 소자의 리페어는 컬럼 단위로 이루어진다. 페일이 발생한 컬럼에 대신하여 리던던시 컬럼이 대체된다. 이때 리던던시 컬럼의 데이터 입출력 을 위한 IO(input output)도 리페어 된다.Repair of the nonvolatile memory device is performed in units of columns. The redundancy column is replaced in place of the failed column. At this time, IO (input output) for data input and output of the redundancy column is also repaired.
IO 리페어를 위한 리던던시 IO는 퓨즈를 이용해서 사용 여부에 대한 초기 정보를 저장한다. 이때 하나의 IO는 접지노드(GND)와 연결되는 퓨즈와, 전원전압(VDD)에 연결되는 퓨즈가 연결된다. 그리고 접지노드에 연결된 퓨즈가 끊기면 IO에 초기값으로 '1'이 입력되어 해당 리던던시 IO가 동작하지 않는 것을 나타낸다. 반대로 전원전압에 연결되는 퓨즈가 끊기면 IO에 초기값으로 '0'이 입력되어 해당 리던던시 IO가 동작하는 것임을 나타낸다.Redundancy for IO Repair IO uses a fuse to store initial information about whether or not it is used. At this time, one IO is connected to a fuse connected to the ground node (GND), and a fuse connected to the power supply voltage (VDD). If the fuse connected to the ground node is blown, '1' is input to the IO as an initial value, indicating that the corresponding redundancy IO does not operate. On the contrary, if the fuse connected to the power supply is blown, '0' is input to the IO as an initial value, indicating that the corresponding redundancy IO is operating.
이를 위해서 IO 하나당 두 개의 퓨즈가 필요하다. 따라서 리던던시 IO의 개수가 많을수록 필요한 퓨즈의 개수가 증가한다. 퓨즈는 큰 면적을 차지하기 때문에 많은 퓨즈를 사용할수록 불휘발성 메모리 소자의 전체 크기가 커진다.This requires two fuses per IO. Therefore, the greater the number of redundancy IOs, the greater the number of fuses required. Since the fuse takes up a large area, the more fuses used, the larger the total size of the nonvolatile memory device.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 IO 리페어 정보 저장을 위한 퓨즈 회로의 개수를 줄여 면적을 줄일 수 있는 IO 리페어 회로 및 이를 구비한 불휘발성 메모리 소자를 제공하는데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide an IO repair circuit capable of reducing an area by reducing the number of fuse circuits for storing IO repair information and a nonvolatile memory device having the same.
본 발명의 특징에 따른 IO 리페어 회로는,IO repair circuit according to a feature of the present invention,
전원전압노드와 접지노드 사이에 연결되어 인에이블 신호에 의해서 동작하고, 서로 반대의 성질을 갖는 제 1 및 제 2 스위칭 소자와, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 소자의 사이에 연결되어 IO의 초기값을 설정하기 위한 제 1 퓨즈를 포함하는 IO 초기화 회로들을 포함한다.It is connected between a power supply voltage node and a ground node, and is operated by an enable signal, and is connected between the first and second switching elements having opposite characteristics and the first and second switching elements, and thus an initial value of IO. IO initialization circuits comprising a first fuse for setting the circuit.
상기 인에이블 신호는 초기에 로우 레벨로 입력되고, 하이 레벨로 변경되는 것을 특징으로 한다.The enable signal is initially input at a low level and is changed to a high level.
상기 제 1 스위칭 소자는 PMOS 트랜지스터이고, 제 2 스위칭 소자는 NMOS 트랜지스터 인 것을 특징으로 한다.The first switching device is a PMOS transistor, the second switching device is characterized in that the NMOS transistor.
상기 IO가 리페어 되지 않은 경우, 상기 퓨즈를 커팅 하는 것을 특징으로 한다.When the IO is not repaired, the fuse is cut.
상기 퓨즈는 상기 PMOS 트랜지스터의 소오스단과, 상기 NMOS 트랜지스터의 드레인 단 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.The fuse is connected between a source terminal of the PMOS transistor and a drain terminal of the NMOS transistor.
상기 IO의 초기값은 상기 PMOS 트랜지스터의 소오스단의 전압 레벨에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.The initial value of the IO is determined according to the voltage level of the source terminal of the PMOS transistor.
상기 IO의 초기값을 저장하기 위한 래치회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a latch circuit for storing an initial value of the IO.
본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자는,Nonvolatile memory device according to a feature of the present invention,
전원전압노드와 접지노드 사이에 연결되어 인에이블 신호에 의해서 동작하고, 서로 반대의 성질을 갖는 제 1 및 제 2 스위칭 소자와, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 소자의 사이에 연결되어 IO의 초기값을 설정하기 위한 제 1 퓨즈를 포함하는 IO 초기화 회로들을 포함하는 IO 리페어 회로를 포함한다.It is connected between a power supply voltage node and a ground node, and is operated by an enable signal, and is connected between the first and second switching elements having opposite characteristics and the first and second switching elements, and thus an initial value of IO. And an IO repair circuit including IO initialization circuits including a first fuse for setting the circuit.
상기 인에이블 신호는 초기에 로우 레벨로 입력되고, 하이 레벨로 변경되는 것을 특징으로 한다.The enable signal is initially input at a low level and is changed to a high level.
상기 제 1 스위칭 소자는 PMOS 트랜지스터이고, 제 2 스위칭 소자는 NMOS 트랜지스터 인 것을 특징으로 한다.The first switching device is a PMOS transistor, the second switching device is characterized in that the NMOS transistor.
상기 IO가 리페어 되지 않은 경우, 상기 퓨즈를 커팅 하는 것을 특징으로 한다.When the IO is not repaired, the fuse is cut.
상기 퓨즈는 상기 PMOS 트랜지스터의 소오스단과, 상기 NMOS 트랜지스터의 드레인 단 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.The fuse is connected between a source terminal of the PMOS transistor and a drain terminal of the NMOS transistor.
상기 IO의 초기값은 상기 PMOS 트랜지스터의 소오스단의 전압 레벨에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.The initial value of the IO is determined according to the voltage level of the source terminal of the PMOS transistor.
상기 IO의 초기값을 저장하기 위한 래치회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a latch circuit for storing an initial value of the IO.
본 발명의 다른 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자는,Nonvolatile memory device according to another aspect of the present invention,
데이터 저장을 위한 다수의 셀을 포함하는 메인 셀 어레이; 상기 메인 셀 어레이와 별도로 결함이 발생한 셀을 리페어하기 위해 다수의 셀들을 포함하여 구성되는 리던던시 셀 어레이; 상기 메인 셀 어레이 및 리던던시 셀 어레이에 대해 데이터의 프로그램, 검증 및 독출 동작을 수행하도록 하는 페이지 버퍼부; 및 상기 리던던시 셀 어레이와 연결되는 페이지 버퍼부의 데이터 입출경로를 제어하는 IO를 포함하고, 해당 IO의 리페어 사용 여부에 대한 초기 정보를 저장하기 위한 IO 리페어 회로를 포함하는 IO 제어부를 포함하고, 상기 IO 리페어 회로는, 전원전압노드와 접지노드 사이에 연결되어 인에이블 신호에 의해서 동작하고, 서로 반대의 성질을 갖는 제 1 및 제 2 스위칭 소자와, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 소자의 사이에 연결되어 IO의 초기값을 설정하기 위한 제 1 퓨즈를 포함하는 IO 초기화 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.A main cell array comprising a plurality of cells for data storage; A redundancy cell array configured to include a plurality of cells for repairing a defective cell separately from the main cell array; A page buffer unit configured to program, verify, and read data of the main cell array and the redundant cell array; And an IO controller including an IO controlling a data entry and exit path of the page buffer unit connected to the redundancy cell array, and including an IO repair circuit configured to store initial information on whether a corresponding IO is used or not. The repair circuit is connected between a power supply voltage node and a ground node and operated by an enable signal, and is connected between the first and second switching elements having opposite characteristics and the first and second switching elements. And an IO initialization circuit including a first fuse for setting an initial value of the IO.
상기 IO 초기화 회로의 IO의 초기값을 저장하기 위한 래치회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a latch circuit for storing the initial value of the IO of the IO initialization circuit.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 IO 리페어 회로 및 이를 구비한 불휘발성 메모리 소자는 IO 리페어 회로의 정보 저장을 위한 퓨즈의 개수를 하나로 줄여서 퓨즈의 개수를 줄이고, 퓨즈가 차지하는 면적을 줄임으로써 불휘발성 메모리소자의 전체 면적을 줄일 수 있다.As described above, the IO repair circuit and the nonvolatile memory device having the same according to the present invention reduce the number of fuses by reducing the number of fuses for storing information of the IO repair circuit to one, thereby reducing the number of fuses and the area occupied by the fuse. The total area of the volatile memory device can be reduced.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided to inform you.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.1 is a block diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 불휘발성 메모리 소자(100)는 메모리 셀 어레이(110), 페이지 버퍼부(120), Y 디코더(130), IO 제어부(140), X 디코더(150), 전압 제공부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
메모리 셀 어레이(110)는 메인 셀 어레이(111)와 리던던시 셀 어레이(112)를 포함하고, 페이지 버퍼부(120)는 메인 페이지 버퍼부(121)와 리던던시 페이지 버퍼부(122)를 포함한다. 그리고 IO 제어부(140)는 메인 IO 제어부(141)와 리던던시 IO 제어부(142)를 포함한다.The
메인 셀 어레이(111)는 데이터 저장을 위한 메모리 셀들을 포함하고, 메모리 셀들은 비트라인과 워드라인으로 연결된다. 리던던시 셀 어레이(112)는 메모리 셀들을 포함하고, 메인 셀 어레이(110)에 페일이 난 컬럼에 대체하여 동작한다.The
메인 페이지 버퍼부(121)는 메인 셀 어레이(110)의 비트라인에 연결되어 메모리 셀에 프로그램할 데이터를 저장하거나, 메모리 셀에 프로그램된 데이터를 독출 하여 저장하기 위한 페이지 버퍼회로들을 포함한다.The main
리던던시 페이지 버퍼부(122)는 리던던시 셀 어레이(112)의 비트라인에 연결 되어 동작하는 페이지 버퍼회로들을 포함한다.The redundancy
Y 디코더(130)는 제어신호에 의해서 페이지 버퍼회로의 입출력경로를 제공하고, 메인 IO 제어부(141)는 데이터 입출력을 위한 경로 제공을 위한 IO를 포함한다. 상기 IO는 실제 외부와 연결되는 IO 핀(Pin)에 연결되고, 8개로 구성된다.The
리던던시 IO 제어부(142)는 리던던시 페이지 버퍼부(122)의 데이터 입출력을 위한 IO를 포함한다.The
X 디코더(150)는 제어신호에 따라서 메모리 셀 어레이(110)의 워드라인을 선택하여 동작 전압 라인과 연결한다. 전압 제공부(160)는 제어신호에 따라 동작을 위한 전압을 생성하여 동작 전압 라인으로 출력한다.The
제어부(170)는 입력되는 명령어에 따라서 필요한 동작 제어를 수행한다. The
상기 리던던시 IO 제어부(142)에는 다수의 리던던시 IO가 포함되는데, 다음과 같이 퓨즈가 연결되고, 퓨즈 커팅 여부에 따라 사용 여부에 대한 정보가 저장된다.The redundancy
도 2는 리던던시 IO 제어부의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a redundancy IO control unit.
도 2는 현재 사용되고 있는 불휘발성 메모리 소자의 리던던시 IO 제어부의 일부 회로를 나타낸 것이다.2 illustrates some circuits of a redundancy IO controller of a nonvolatile memory device currently being used.
리던던시 IO 제어부(200)가 4 개의 리던던시 IO(IO<0:3>)를 포함하고, 제 1 내지 제 4 PMOS 트랜지스터(P1 내지 P4), 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4), 제 1 인버터(IN1) 및 제 1 내지 제 8 퓨즈(F1 내지 F8)를 포함한다.The redundancy
제 1 퓨즈(F1)와 제 1 PMOS 트랜지스터(P1)는 전원전압(VDD)노드와 제 1 IO(IO<0>)의 사이에 연결된다. 제 2 퓨즈(F2)와 제 1 NMOS 트랜지스터(N1)는 접지노드(GND)와 제 1 퓨즈(IO<0>)의 사이에 연결된다.The first fuse F1 and the first PMOS transistor P1 are connected between the power supply voltage VDD node and the first IO IO <0>. The second fuse F2 and the first NMOS transistor N1 are connected between the ground node GND and the first fuse IO <0>.
제 3 퓨즈(F3)와 제 2 PMOS 트랜지스터(P2)는 전원전압(VDD)과 제 2 IO(IO<1>)의 사이에 연결되고, 제 4 퓨즈(F4)와 제 2 NMOS 트랜지스터(N2)는 접지노드(GND)와 제 2 퓨즈(IO<1>)의 사이에 연결된다.The third fuse F3 and the second PMOS transistor P2 are connected between the power supply voltage VDD and the second IO IO <1>, and the fourth fuse F4 and the second NMOS transistor N2. Is connected between the ground node GND and the second fuse IO <1>.
제 5 퓨즈(F5)와 제 3 PMOS 트랜지스터(P3)는 전원전압(VDD)과 제 3 IO(IO<2>)의 사이에 연결되고, 제 6 퓨즈(F6)와 제 3 NMOS 트랜지스터(N3)는 접지노드(GND)와 제 3 퓨즈(IO<2>)의 사이에 연결된다.The fifth fuse F5 and the third PMOS transistor P3 are connected between the power supply voltage VDD and the third IO IO <2>, and the sixth fuse F6 and the third NMOS transistor N3. Is connected between the ground node GND and the third fuse IO <2>.
제 7 퓨즈(F7)와 제 4 PMOS 트랜지스터(P4)는 전원전압(VDD) 노드와 제 4 IO(IO<3>)의 사이에 연결되고, 제 8 퓨즈(F8)와 제 4 NMOS 트랜지스터(N4)는 접지노드(GND)와 제 4 IO(IO<3>)의 사이에 연결된다.The seventh fuse F7 and the fourth PMOS transistor P4 are connected between the power supply voltage VDD node and the fourth IO IO <3>, and the eighth fuse F8 and the fourth NMOS transistor N4. ) Is connected between the ground node GND and the fourth IO (IO <3>).
제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)의 게이트에는 인에이블 신호(EN)가 입력된다. 그리고 제 1 인버터(IN1)는 인에이블 신호를 반전 출력한다. 또한 제 1 내지 제 4 PMOS 트랜지스터(P1 내지 P4)의 게이트에는 제 1 인버터(IN1)의 출력신호가 입력된다.The enable signal EN is input to the gates of the first to fourth NMOS transistors N1 to N4. The first inverter IN1 inverts the enable signal. In addition, an output signal of the first inverter IN1 is input to the gates of the first to fourth PMOS transistors P1 to P4.
따라서 불휘발성 메모리 소자에 전원이 인가되어, 인에이블 신호(EN)가 하이 레벨로 입력되면 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)와 제 1 내지 제 4 PMOS 트랜지스터(P1 내지 P4)는 모두 턴 온 된다.Therefore, when power is applied to the nonvolatile memory device and the enable signal EN is input at a high level, both of the first to fourth NMOS transistors N1 to N4 and the first to fourth PMOS transistors P1 to P4 are all. It is turned on.
제 1 내지 제 8 퓨즈(F1 내지 F8)의 커팅 상태에 따라서 제 1 내지 제 4 IO(IO<0:3>)의 초기값이 설정된다.Initial values of the first to fourth IOs IO <0: 3> are set according to the cutting states of the first to eighth fuses F1 to F8.
리페어가 수행되어 사용되는 IO는 초기값으로 '0'의 값이 입력되고, 리페어가 수행되지 않아 사용되지 않은 IO는 초기값으로 '1'의 값이 입력되어야 한다. 따라서 만약 제 1 및 제 2 IO(IO<0:1>)가 리페어에 의해서 사용된다면 제 1 및 제 3 퓨즈(F1, F3)를 커팅 한다. 그리고 나머지 제 3 및 제 4 IO(IO<2:3>)가 사용되지 않으면 제 6 및 제 8 퓨즈(F6, F8)를 커팅 한다.The IO used by the repair is used as the initial value, and a value of '0' is input. The unused IO, because the repair is not performed, should have the value '1' as the initial value. Therefore, if the first and second IOs IO <0: 1> are used by the repair, the first and third fuses F1 and F3 are cut. If the remaining third and fourth IOs IO <2: 3> are not used, the sixth and eighth fuses F6 and F8 are cut.
상기와 같이 커트된 상태에서 인에이블 신호(EN)가 입력되면 제 1 및 제 2 IO(IO<0:1>)는 접지노드(GND)와 연결되어 '0'의 값이 입력되고, 제 3 및 제 4 IO(IO<2:3>)는 전원전압(VDD) 노드와 연결되어 '1'값이 입력된다.When the enable signal EN is input in the cut state as described above, the first and second IOs IO <0: 1> are connected to the ground node GND, and a value of '0' is input. And a fourth IO (IO <2: 3>) is connected to a power supply voltage (VDD) node to input a value of '1'.
상기와 같이 초기 동작시에 사용하는 IO에 초기값을 입력함으로써 동작을 하는 IO인지를 판단할 수 있게 한다.As described above, it is possible to determine whether the IO is operating by inputting an initial value to the IO used during the initial operation.
그러나 상기의 방식은 하나의 IO에 대해서 전원전압(VDD)과 접지노드(GND)에 각각 연결되는 퓨즈를 필요로 한다. 따라서 리던던시 IO의 개수가 많다면 그만큼 많은 퓨즈가 필요하게 된다.However, the above method requires a fuse connected to the power supply voltage VDD and the ground node GND for one IO. Therefore, if the number of redundancy IO is large, so many fuses are needed.
따라서 다음과 같은 리던던시 IO 회로를 이용해서 퓨즈의 개수를 줄인다.Therefore, the number of fuses is reduced by using the following redundancy IO circuit.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 IO 퓨즈부의 일부 회로도이다.3A is a partial circuit diagram of an IO fuse unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리던던시 IO 제어부에 포함되는 IO 퓨즈부(300)는 제 1 내지 제 4 IO(IO<0:3>)를 가지고, 제 1 내지 제 4 PMOS 트랜지스터(P10 내지 P40), 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N10 내지 N40) 및 제 1 내지 제 4 퓨즈(F10 내지 F40)를 포함한다.Referring to FIG. 3A, an
제 1 PMOS 트랜지스터(P10)와 제 1 퓨즈(F10)와 제 1 NMOS 트랜지스터(N10) 는 전원전압(VDD) 노드와 접지노드(GND)의 사이에 직렬로 연결되고, 제 2 PMOS 트랜지스터(P20)와 제 2 퓨즈(F20)와 제 2 NMOS 트랜지스터(N20)도 전원전압(VDD) 노드와 접지노드(GND)의 사이에 직렬로 연결된다.The first PMOS transistor P10, the first fuse F10, and the first NMOS transistor N10 are connected in series between a power supply voltage VDD node and a ground node GND, and the second PMOS transistor P20. And the second fuse F20 and the second NMOS transistor N20 are also connected in series between the power supply voltage VDD node and the ground node GND.
또한 제 3 PMOS 트랜지스터(P30)와 제 3 퓨즈(F30)와 제 3 NMOS 트랜지스터(N30)는 전원전압(VDD) 노드와 접지노드(GND)의 사이에 직렬로 연결되고, 제 4 PMOS 트랜지스터(P40)와 제 4 퓨즈(F40)와 제 4 NMOS 트랜지스터(N40)도 전원전압(VDD) 노드와 접지노드(GND)의 사이에 직렬로 연결된다.In addition, the third PMOS transistor P30, the third fuse F30, and the third NMOS transistor N30 are connected in series between the power supply voltage VDD node and the ground node GND, and the fourth PMOS transistor P40. ) And the fourth fuse F40 and the fourth NMOS transistor N40 are also connected in series between the power supply voltage VDD node and the ground node GND.
상기 제 1 PMOS 트랜지스터(P10)와 제 1 NMOS 트랜지스터(N10)는 인버터 회로 형태를 가지며 제 1 PMOS 트랜지스터(P10)의 소오스 단과 제 1 NMOS 트랜지스터(N10)의 드레인단의 사이에 제 1 퓨즈(F10)가 연결되어 제 1 IO(IO<0>) 회로를 구성한다.The first PMOS transistor P10 and the first NMOS transistor N10 have an inverter circuit form and have a first fuse F10 between a source terminal of the first PMOS transistor P10 and a drain terminal of the first NMOS transistor N10. ) Is connected to form a first IO (IO <0>) circuit.
제 1 내지 제 4 PMOS 트랜지스터(P10 내지 P40)와 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N10 내지 N40)의 게이트에는 인에이블 신호(EN)가 입력된다.The enable signal EN is input to the gates of the first to fourth PMOS transistors P10 to P40 and the first to fourth NMOS transistors N10 to N40.
상기 제 1 PMOS 트랜지스터(P10)의 소오스단과 제 1 퓨즈(F10)의 접점인 노드(K1)의 신호에 따라서 제 1 I0(IO<0>)의 초기값이 입력된다. 제 2 내지 제 3 IO(IO<1:3>)도 동일한 구조의 회로로 구성된다. 그리고 도 3에는 도시하지 않았으나 노드(K1 내지 K4)의 값을 유지시키기 위한 래치회로가 각각 연결될 수 있다.The initial value of the first I0 (IO <0>) is input according to the signal of the node K1, which is a contact of the source terminal of the first PMOS transistor P10 and the first fuse F10. The second to third IOs (IO <1: 3>) are also constituted by circuits of the same structure. Although not shown in FIG. 3, latch circuits for maintaining the values of the nodes K1 to K4 may be connected.
상기 회로의 동작을 제 1 및 제 2 IO(IO<0:1>) 회로에 대해 대표적으로 설명하면 다음과 같다. 이때 제 1 퓨즈(F10)는 커팅 되어 있고, 제 2 퓨즈(F20)는 커팅 되지 않았다고 가정한다.The operation of the circuit will be described as follows for the first and second IO (IO <0: 1>) circuits. In this case, it is assumed that the first fuse F10 is cut and the second fuse F20 is not cut.
불휘발성 메모리 소자에 전원이 인가되면 처음에 인에이블 신호(EN)가 로우 레벨로 입력된다. 인에이블 신호(EN)가 로우 레벨로 입력되면 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(P10, P20)가 턴온 된다. 따라서 노드(K1, K2)는 하이 레벨이 되어 제 1 및 제 2 IO(IO<0:1>)에는 '1'값이 입력된다.When power is applied to the nonvolatile memory device, the enable signal EN is initially input at a low level. When the enable signal EN is input at the low level, the first and second PMOS transistors P10 and P20 are turned on. Accordingly, the nodes K1 and K2 are at a high level, and a value of '1' is input to the first and second IOs IO <0: 1>.
이후에 인에이블 신호(EN)가 다시 하이 레벨로 변경된다. 인에이블 신호(EN)가 하이 레벨로 변경되면 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(N10, N20)가 턴 온 되고, 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(P10, P20)는 턴 오프 된다.Thereafter, the enable signal EN is changed back to the high level. When the enable signal EN is changed to the high level, the first and second NMOS transistors N10 and N20 are turned on, and the first and second PMOS transistors P10 and P20 are turned off.
그러나 제 1 퓨즈(F10)는 커팅 상태이다. 따라서 노드(K1)는 접지노드(GND)에 연결되지 못하므로 하이 레벨이 그대로 유지된다. 이때 노드(K1)의 하이 레벨이 그대로 유지되도록 하기 위해 래치회로가 연결될 수 있다. 그리고 제 1 IO(IO<0>)에는 초기값 '1'이 그대로 유지된다.However, the first fuse F10 is in a cutting state. Therefore, the node K1 is not connected to the ground node GND, so the high level is maintained. At this time, the latch circuit may be connected to maintain the high level of the node K1. The initial value '1' is maintained in the first IO (IO <0>).
제 2 퓨즈(F20)는 커팅이 되지 않은 상태이다. 따라서 노드(K2)는 접지노드(GND)에 연결되어 로우 레벨로 변경된다. 따라서 제 2 IO(IO<1>)의 초기값은'0'으로 변경된다.The second fuse F20 is not cut. Therefore, the node K2 is connected to the ground node GND and changed to the low level. Therefore, the initial value of the second IO (IO <1>) is changed to '0'.
앞서 언급한 바와 같이 IO의 초기값이 '0'이면 해당 IO는 사용되는 것이고, 초기값이 '1'이면 사용되지 않는 것이다. 따라서 제 1 IO(IO<0>)는 사용되지 않고 제 2 IO(IO<1>)는 사용되는 것으로 초기값이 입력된다.As mentioned earlier, if the initial value of IO is '0', the corresponding IO is used. If the initial value is '1', it is not used. Therefore, the first IO (IO <0>) is not used and the second IO (IO <1>) is used, and an initial value is input.
상기의 회로를 이용하면 하나의 IO에 퓨즈가 하나씩 필요하므로 기존에 비해서 반으로 줄어든 퓨즈의 개수만으로 리던던시 IO 회로를 구성하여 초기값을 입력할 수 있다.If the above circuit is used, one fuse is required for one IO, and the initial value can be input by configuring a redundant IO circuit with only the number of fuses reduced in half compared to the conventional one.
상기한 IO 퓨즈부(300)가 복수개 포함되어 리던던시 IO 제어부를 구성한다. 그리고 앞서 언급한 바와 같이 퓨즈가 컷팅된 IO에 인에이블 신호 변경에 따라 플로팅이 되어 데이터값이 변경되는 것을 방지하기 위해 래치회로를 적용한다. 이때 각각의 IO 퓨즈부(300)에서 제 1 IO(IO<0>)는 제 1 IO(IO<0>)끼리 모든 노드가 묶여 있기 때문에 래치는 공통으로 연결할 수 있다.The
도 3b는 도 3a의 IO 퓨즈부와 래치를 연결한 블록도이다.FIG. 3B is a block diagram connecting the IO fuse unit and the latch of FIG. 3A.
도 3b를 참조하면, 다수의 IO 퓨즈부(300)들이 출력하는 IO<0:2>)에 대해서 제 1 내지 제 3 래치(L1 내지 L3)에 공통으로 연결되는 구성을 만들 수 있다. 이때, 래치로 인해 증가되는 면적은 퓨즈의 개수가 반으로 줄어들어 면적이 줄어드는 것에 비해서 작기 때문에 기존의 퓨즈가 두개 일 때 보다 적은 면적만으로 구성하는 것이 가능하다.Referring to FIG. 3B, a configuration in which IO <0: 2> output from the plurality of IO fuses 300 is commonly connected to the first to third latches L1 to L3 may be made. In this case, the area increased due to the latch is smaller than the number of fuses is reduced in half, so that it is possible to configure only a smaller area than when two conventional fuses.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments of the present invention are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.1 is a block diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 리던던시 IO 제어부의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a redundancy IO control unit.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 IO 퓨즈부의 일부 회로도이다.3A is a partial circuit diagram of an IO fuse unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3b는 도 3a의 IO 퓨즈부와 래치를 연결한 블록도이다.FIG. 3B is a block diagram connecting the IO fuse unit and the latch of FIG. 3A.
*도면의 주요 부분의 간단한 설명** Brief description of the main parts of the drawings *
100 : 불휘발성 메모리 소자 110 : 메모리 셀 어레이100
120 : 페이지 버퍼부 130 : Y 디코더120: page buffer unit 130: Y decoder
140 : IO 제어부 150 : X 디코더140: IO control unit 150: X decoder
160 : 전압제공부 170 : 제어부160: voltage providing unit 170: control unit
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