KR19990011067A - Redundancy circuit and semiconductor device having same - Google Patents
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Abstract
사용되는 퓨즈의 갯수가 적고 전류소모가 감소되는 리던던시 회로 및 이를 구비하는 반도체장치가 개시된다. 상기 리던던시 회로는, 리페어 어드레스 판단부와 리던던시 인에이블 신호 발생부를 구비한다. 상기 리페어 어드레스 판단부는, 리페어 어드레스를 미리 래치하고, 입력 어드레스와 상기 래치된 리페어 어드레스를 비교하여 상기 입력 어드레스가 상기 리페어 어드레스와 동일한 지를 판단한다. 상기 리던던시 인에이블 신호 발생부는, 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들에 응답하여 리던던시 인에이블 신호를 발생한다. 또한 상기 리던던시 회로를 구비하는 반도체장치는, 상기 리페어 어드레스 판단부와 리던던시 인에이블 신호 발생부이외에 어드레스 차단부를 더 구비한다. 상기 어드레스 차단부는, 상기 입력 어드레스가 상기 리페어 어드레스와 동일한 경우에는 상기 입력 어드레스가 어드레스 입력버퍼로 전달되는 것을 차단한다.Disclosed are a redundancy circuit in which the number of fuses used is small and the current consumption is reduced, and a semiconductor device having the same. The redundancy circuit includes a repair address determiner and a redundancy enable signal generator. The repair address determination unit may latch a repair address in advance and compare an input address with the latched repair address to determine whether the input address is the same as the repair address. The redundancy enable signal generator generates a redundancy enable signal in response to output signals of the repair address determiner. The semiconductor device including the redundancy circuit further includes an address blocking unit in addition to the repair address determining unit and the redundancy enable signal generating unit. The address blocking unit blocks the input address from being transferred to the address input buffer when the input address is the same as the repair address.
Description
본 발명은 반도체장치에 관한 것으로, 특히 개선된 리던던시(Redundancy) 회로 및 이를 구비하는 반도체장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly, to an improved redundancy circuit and a semiconductor device having the same.
반도체장치, 특히 반도체 메모리장치는 정상 메모리셀에 결함이 발생했을 때 이를 대체하기 위하여 리던던시 회로를 구비하고 있다. 상기 리던던시 회로는, 일반적으로 리던던시 메모리 셀들, 리던던시 퓨즈 박스들을 포함한다. 상기 리던던시 메모리 셀들은 결함이 발생한 메모리 셀들을 대신하여 사용하기 위한 것이다. 상기 리던던시 퓨즈 박스들은 결함이 발생한 메모리 셀들의 어드레스(Address)가 입력될 때 이들을 인식하고, 상기 리던던시 메모리 셀들을 구동하기 위한 리던던시 인에이블 신호를 발생시키기 위한 것이다.Semiconductor devices, in particular semiconductor memory devices, have redundancy circuits to replace defects in normal memory cells. The redundancy circuit generally includes redundancy memory cells and redundancy fuse boxes. The redundancy memory cells are intended to be used in place of defective memory cells. The redundancy fuse boxes are configured to recognize when an address of defective memory cells is input and to generate a redundancy enable signal for driving the redundancy memory cells.
도 1은 종래의 리던던시 회로에 있어서 리던던시 인에이블 신호 발생부의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a redundancy enable signal generator in a conventional redundancy circuit.
도 1을 참조하면, 상기 종래의 리던던시 인에이블 신호 발생부는, 방전부(101)과, 프리차지부(103), 및 버퍼부(105)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the conventional redundancy enable signal generator includes a discharge unit 101, a precharge unit 103, and a buffer unit 105.
상기 방전부(101)은, 입력 어드레스(A0,A0B,A1,A1B,...,Ai,AiB)에 응답하여 출력노드(ND1)을 방전시킨다. 상기 방전부(101)은, 리페어(Repair) 어드레스(또는 디펙티브(Defective) 어드레스라고도 함)를 미리 저장하는 어드레스 저장블락, 즉 리던던시 퓨즈박스로서, 상기 입력 어드레스(A0,A0B,A1,A1B,...,Ai,AiB)를 상기 미리 저장된 리페어 어드레스와 비교하기 위한 것이다. 여기에서 상기 리페어 어드레스는 결함이 있는 메모리셀의 어드레스를 의미한다. A0,A1,...,Ai는 상기 입력 어드레스의 각 비트를 나타내고, A0B,A1B,...AiB는 상기 입력 어드레스에 대한 상보 어드레스의 각 비트를 나타낸다. 상기 프리차지부(103)은 제어신호(PCLKD)에 응답하여 상기 출력노드(ND1)을 프리차지시킨다. 상기 버퍼부(105)는 상기 출력노드(ND1)으로부터 출력되는 신호를 버퍼링하여 리던던시 인에이블 신호(RENi)를 발생한다.The discharge unit 101 discharges the output node ND1 in response to the input addresses A0, A0B, A1, A1B, ..., Ai, AiB. The discharge unit 101 is an address storage block for storing a repair address (or also referred to as a defective address) in advance, that is, a redundant fuse box, and includes the input addresses A0, A0B, A1, A1B, ..., Ai, AiB) for comparing with the previously stored repair address. Here, the repair address means an address of a defective memory cell. A0, A1, ..., Ai represent each bit of the input address, and A0B, A1B, ... AiB represent each bit of the complementary address for the input address. The precharge unit 103 precharges the output node ND1 in response to a control signal PCLKD. The buffer unit 105 generates a redundancy enable signal RENi by buffering a signal output from the output node ND1.
상기 방전부(101)은, 각각의 일단이 상기 출력노드(ND1)에 접속되는 복수개의 퓨즈들(F0,F0B,...,Fi,FiB)와, 각각의 드레인에 대응되는 상기 퓨즈의 타단이 접속되고 각각의 게이트에 대응되는 상기 입력 어드레스 또는 상보 어드레스의 각 비트(A0,A0B,A1,A1B,...,Ai,AiB)가 접속되며 각각의 소오스에 접지전압(VSS)가 인가되는 복수개의 엔모스 트랜지스터들(N0,N0B,...,Ni,NiB)을 포함하여 구성된다. 또한 상기 프리차지부(103)은, 소오스에 전원공급전압(VDD)가 인가되고 게이트에 상기 제어신호(PCLKD)가 인가되며 드레인이 상기 출력노드(ND1)에 접속되는 피모스 트랜지스터(P1)과, 상기 출력노드(ND1)의 전압을 반전시키는 인버터(I1), 및 소오스에 전원공급전압(VDD)가 인가되고 게이트에 상기 인버터(I1)의 출력신호가 인가되며 드레인이 상기 출력노드(ND1)에 접속되는 피모스 트랜지스터(P2)를 포함하여 구성된다. 상기 버퍼부(105)는 직렬연결되는 짝수개의 인버터(I2,I3)를 포함하여 구성된다.The discharge unit 101 includes a plurality of fuses F0, F0B,..., Fi, and FiB each of which one end is connected to the output node ND1, and the other end of the fuse corresponding to each drain. Are connected and each bit (A0, A0B, A1, A1B, ..., Ai, AiB) of the input address or complementary address corresponding to each gate is connected and a ground voltage VSS is applied to each source. A plurality of NMOS transistors N0, N0B, ..., Ni, NiB are included. In addition, the precharge unit 103 includes a PMOS transistor P1 having a power supply voltage VDD applied to a source, a control signal PCLKD applied to a gate, and a drain connected to the output node ND1. An inverter I1 for inverting the voltage of the output node ND1, a power supply voltage VDD is applied to a source, an output signal of the inverter I1 is applied to a gate, and a drain is supplied to the output node ND1. The PMOS transistor P2 connected to is comprised. The buffer unit 105 includes an even number of inverters I2 and I3 connected in series.
리페어 어드레스 저장블락인 상기 방전부(101)의 동작을 간단히 살펴보면 다음과 같다. 미리 상기 복수개의 퓨즈들(F0,F0B,...,Fi,FiB)중 해당되는 퓨즈를 절단하여 리페어 어드레스를 기록한다. 이에 따라 상기 방전부(101)은 순차적으로 계속 입력되는 상기 입력 어드레스(A0,A0B,A1,A1B,...,Ai,AiB)를 상기 저장된 리페어 어드레스와 비교하여 리페어 어드레스와 동일한지 아닌지를 판단한다. 즉 상기 입력 어드레스가 상기 리페어 어드레스와 동일하지 않을 경우에는, 상기 복수개의 엔모스 트랜지스터들(N0,N0B,...,Ni,NiB)중 적어도 어느 하나가 턴온됨으로써 상기 출력노드(ND1)의 전압레벨은 방전되어 논리로우 상태가 된다. 이에 따라 상기 리던던시 인에이블 신호(RENi)는 논리로우가 되어 리던던시 메모리셀들이 엑세스되지 않는다. 반면에 상기 입력 어드레스가 상기 리페어 어드레스와 동일할 경우에는, 상기 절단된 퓨즈에 의해 상기 출력노드(ND1)의 전압레벨은 방전되지 못하여 논리하이 상태를 유지하게 된다. 이에 따라 상기 리던던시 인에이블 신호(RENi)는 논리하이가 되어 리던던시 메모리셀들이 엑세스되게 된다. 즉 결함이 있는 메모리셀 대신에 엑세스되는 리던던시 메모리셀이 사용되게 된다.The operation of the discharge unit 101, which is a repair address storage block, will be briefly described as follows. A repair address is recorded by cutting a corresponding fuse among the plurality of fuses F0, F0B, ..., Fi, and FiB in advance. Accordingly, the discharge unit 101 compares the input addresses A0, A0B, A1, A1B, ..., Ai, AiB sequentially sequentially input with the stored repair address to determine whether the discharge address is the same as the repair address. do. That is, when the input address is not the same as the repair address, at least one of the plurality of NMOS transistors N0, N0B, ..., Ni, NiB is turned on so that the voltage of the output node ND1 is turned on. The level is discharged to a logic low state. Accordingly, the redundancy enable signal RENi becomes logic low so that no redundant memory cells are accessed. On the other hand, when the input address is the same as the repair address, the voltage level of the output node ND1 is not discharged by the cut fuse to maintain a logic high state. Accordingly, the redundancy enable signal RENi becomes logic high so that redundancy memory cells are accessed. That is, a redundant memory cell that is accessed instead of a defective memory cell is used.
그런데 상기 종래의 리던던시 회로의 리던던시 인에이블 신호 발생부는, 어드레스의 각 비트당 2개의 퓨즈가 사용되므로 전체 퓨즈의 개수가 많아서 칩 크기가 커지는 단점이 있으며, 동작시 DC 전류가 소모되므로 칩 전체의 동작전류를 증가시키는 단점이 있다.However, since the redundancy enable signal generator of the conventional redundancy circuit has two fuses for each bit of an address, the total number of fuses increases, resulting in a large chip size. There is a disadvantage of increasing the current.
따라서 본 발명의 목적은, 사용되는 퓨즈의 갯수가 적고 전류소모가 감소되는 반도체장치의 리던던시 회로를 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a redundancy circuit of a semiconductor device in which the number of fuses used is small and the current consumption is reduced.
본 발명의 다른 목적은, 상기 리던던시 회로를 이용하고 리던던시 동작시 전류소모가 감소되는 반도체장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device which uses the redundancy circuit and reduces current consumption during redundancy operation.
도 1은 종래의 리던던시 회로에 있어서 리던던시 인에이블 신호 발생부의 회로도1 is a circuit diagram of a redundancy enable signal generator in a conventional redundancy circuit;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리던던시 회로의 회로도2 is a circuit diagram of a redundancy circuit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 차단부를 포함하는 도면3 is a view including an address blocking unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리던던시 회로는, 리페어 어드레스를 미리 래치하고, 입력 어드레스와 상기 래치된 리페어 어드레스를 비교하여 상기 입력 어드레스가 상기 리페어 어드레스와 동일한 지를 판단하는 리페어 어드레스 판단부와, 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들에 응답하여 리던던시 인에이블 신호를 발생하는 리던던시 인에이블 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 한다.A redundancy circuit according to the present invention for achieving the above object comprises: a repair address determination unit which latches a repair address in advance and compares an input address with the latched repair address to determine whether the input address is the same as the repair address; And a redundancy enable signal generator for generating a redundancy enable signal in response to output signals of the repair address determination unit.
상기 리페어 어드레스 판단부는, 상기 리페어 어드레스를 래치시키는 래치부와, 상기 래치부의 출력신호와 상기 입력 어드레스를 비교하여 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들을 발생하는 비교부, 및 상기 래치부를 제어하는 제어부를 포함한다. 또한 상기 리던던시 인에이블 신호 발생부는, 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호 및 제어신호에 응답하여 출력노드를 방전시키는 방전부와, 상기 제어신호에 응답하여 상기 출력노드를 프리차지시키는 프리차지부와, 칼럼어드레스 스트로브 신호 및 클락신호를 입력으로 하여 상기 제어신호를 발생하는 제어부, 및 상기 출력노드로부터 출력되는 신호를 버퍼링하여 상기 리던던시 인에이블 신호를 발생하는 버퍼부를 포함한다.The repair address determination unit includes a latch unit for latching the repair address, a comparison unit for generating output signals of the repair address determination unit by comparing the output signal and the input address of the latch unit, and a control unit for controlling the latch unit. do. The redundancy enable signal generator may include: a discharge unit configured to discharge an output node in response to an output signal and a control signal of the repair address determination unit; a precharge unit configured to precharge the output node in response to the control signal; And a controller for generating the control signal by inputting an address strobe signal and a clock signal, and a buffer unit for buffering a signal output from the output node to generate the redundancy enable signal.
또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치는, 리던던시 리페어 구조를 포함하는 반도체장치에 있어서, 리페어 어드레스를 미리 래치하고, 입력 어드레스와 상기 래치된 리페어 어드레스를 비교하여 상기 입력 어드레스가 상기 리페어 어드레스와 동일한 지를 판단하는 리페어 어드레스 판단부와, 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들에 응답하여 리던던시 인에이블 신호를 발생하는 리던던시 인에이블 신호 발생부와, 상기 입력 어드레스가 상기 리페어 어드레스와 동일한 경우에는 상기 입력 어드레스가 어드레스 입력버퍼로 전달되는 것을 차단하는 어드레스 차단부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the semiconductor device according to the present invention for achieving the above another object is a semiconductor device having a redundancy repair structure, latching a repair address in advance, and compares the input address and the latched repair address, the input address is A repair address determining unit determining whether the repair address is the same as a repair address, a redundancy enable signal generating unit generating a redundancy enable signal in response to output signals of the repair address determining unit, and when the input address is the same as the repair address And an address blocking unit for blocking the input address from being transferred to the address input buffer.
상기 리페어 어드레스 판단부는, 상기 리페어 어드레스를 래치시키는 래치부와, 상기 래치부의 출력신호와 상기 입력 어드레스를 비교하여 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들을 발생하는 비교부, 및 상기 래치부를 제어하는 제어부를 포함한다. 또한 상기 리던던시 인에이블 신호 발생부는, 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호 및 제어신호에 응답하여 출력노드를 방전시키는 방전부와, 상기 제어신호에 응답하여 상기 출력노드를 프리차지시키는 프리차지부와, 칼럼어드레스 스트로브 신호 및 클락신호를 입력으로 하여 상기 제어신호를 발생하는 제어부, 및 상기 출력노드로부터 출력되는 신호를 버퍼링하여 상기 리던던시 인에이블 신호를 발생하는 버퍼부를 포함한다. 또한 상기 어드레스 차단부는, 상기 리던던시 인에이블 신호에 응답하여 상기 입력 어드레스를 상기 어드레스 입력버퍼로 전달하는 전송게이트를 포함한다.The repair address determination unit includes a latch unit for latching the repair address, a comparison unit for generating output signals of the repair address determination unit by comparing the output signal and the input address of the latch unit, and a control unit for controlling the latch unit. do. The redundancy enable signal generator may include: a discharge unit configured to discharge an output node in response to an output signal and a control signal of the repair address determination unit; a precharge unit configured to precharge the output node in response to the control signal; And a controller for generating the control signal by inputting an address strobe signal and a clock signal, and a buffer unit for buffering a signal output from the output node to generate the redundancy enable signal. The address blocking unit may further include a transmission gate configured to transfer the input address to the address input buffer in response to the redundancy enable signal.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체장치의 리던던시 회로의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a redundancy circuit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 리던던시 회로는, 리페어 어드레스 판단부(201)과, 리던던시 인에이블 신호 발생부(203)을 구비한다.Referring to FIG. 2, the redundancy circuit includes a repair address determining unit 201 and a redundancy enable signal generator 203.
상기 리페어 어드레스 판단부(201)은, 리페어 어드레스를 미리 기록하여 래치하고, 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)와 상기 래치된 리페어 어드레스를 비교하여 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 리페어 어드레스와 동일한 지를 판단한다. 여기에서 상기 리페어 어드레스는 결함이 있는 메모리셀의 어드레스를 의미한다. 상기 리던던시 인에이블 신호 발생부(203)은, 상기 리페어 어드레스 판단부(201)의 출력신호들(FREN0 내지 FRENi, PMAST)에 응답하여 리던던시 인에이블 신호(RENi)를 발생한다.The repair address determination unit 201 writes and repairs a repair address in advance, and compares the input addresses A0, A1, ..., Ai with the latched repair address to obtain the input addresses A0, A1,. It is determined whether Ai) is the same as the repair address. Here, the repair address means an address of a defective memory cell. The redundancy enable signal generator 203 generates a redundancy enable signal RENi in response to the output signals FREN0 to FRENi and PMAST of the repair address determiner 201.
상기 리페어 어드레스 판단부(201)은, 상기 리페어 어드레스를 래치시키는 래치부(201a)와, 상기 래치부(201a)의 출력신호들(O0 내지 Oi)와 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)를 비교하여 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들(FREN0 내지 FRENi)를 발생하는 비교부(201b), 및 칼럼어드레스 스트로브 신호(CASB), 클락신호(CLK), 제어신호(PR)을 입력으로 하여 상기 래치부(201a)를 제어하는 제어부(201c)를 구비한다.The repair address determination unit 201 includes a latch unit 201a for latching the repair address, output signals O0 to Oi of the latch unit 201a, and the input addresses A0, A1, ... A comparison unit 201b for generating output signals FREN0 to FRENi of the repair address determination unit, and a column address strobe signal CASB, a clock signal CLK, and a control signal PR. The control part 201c which controls the said latch part 201a is provided.
상기 래치부(201a)는, 전원공급전압(VDD)에 일단이 접속되는 퓨즈들(F01 내지 Fi1, Fx)와, 소오스에 상기 퓨즈들(F01 내지 Fi1, Fx)의 타단이 각각 접속되고 게이트에 상기 제어부(201c)의 출력신호가 인가되는 피모스 트랜지스터들(P01 내지 Pi1, Px)와, 드레인에 상기 피모스 트랜지스터들(P01 내지 Pi1, Px)의 드레인이 각각 접속되고 게이트에 상기 제어부(201c)의 출력신호가 인가되며 소오스에 접지전압(VSS)가 인가되는 엔모스 트랜지스터들(N01 내지 Ni1, Nx)와, 공통접속된 상기 피모스 트랜지스터들(P01 내지 Pi1, Px) 및 엔모스 트랜지스터들(N01 내지 Ni1, Nx)의 드레인들로부터 각각 출력되는 신호들을 래치하여 상기 래치부의 출력신호들(O0 내지 Oi, Ox)로서 출력하는 래치(L0 내지 Li, Lx)를 포함하여 구성된다. 이때 결함이 있는 메모리셀이 존재하는 경우에는 상기 퓨즈들(F01 내지 Fi1)중 해당되는 퓨즈를 절단하여 리페어 어드레스가 기록된다. 또한 마스터신호(PMAST)와 관련되는 퓨즈(Fx)는, 결함이 있는 메모리셀이 존재하는 경우에는 절단되고 결함이 있는 메모리셀이 존재하지 않는 경우에는 절단되지 않는다.The latch unit 201a includes fuses F01 to Fi1 and Fx having one end connected to a power supply voltage VDD, and other ends of the fuses F01 to Fi1 and Fx connected to a source and connected to a gate, respectively. PMOS transistors P01 to Pi1 and Px to which an output signal of the controller 201c is applied, and drains of the PMOS transistors P01 to Pi1 and Px are respectively connected to drains, and the control unit 201c is connected to a gate. NMOS transistors N01 to Ni1 and Nx to which an output signal is applied and a ground voltage VSS is applied to the source, and PMOS transistors P01 to P1 and Px and NMOS transistors commonly connected. And latches L0 to Li and Lx for latching signals output from the drains of N01 to Ni1 and Nx and outputting the output signals as output signals O0 to Oi and Ox of the latch unit. In this case, when a defective memory cell exists, a repair address is written by cutting a corresponding fuse among the fuses F01 to Fi1. In addition, the fuse Fx associated with the master signal PMAST is cut when a defective memory cell exists and is not cut when a defective memory cell does not exist.
상기 비교부(201b)는, 클락신호(CLK)에 응답하여 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)의 각 비트를 전달하는 전송게이트들(T0 내지 Ti)와, 상기 전송게이트들(T0 내지 Ti)를 통해 전달된 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)의 각 비트와 상기 래치부(201a)의 각 출력신호(O0 내지 Oi)를 비교하여 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들(FREN0 내지 FRENi)를 발생하는 배타적 오아게이트들(XOR0 내지 XORi)와, 상기 래치부(201a)의 출력신호(Ox)를 반전시켜 상기 마스터신호(PMAST)를 발생하는 인버터(Ix)를 포함하여 구성된다.The comparison unit 201b may include transfer gates T0 to Ti that transfer respective bits of the input addresses A0, A1, ..., Ai in response to the clock signal CLK, and the transfer gates. The repair address determination unit compares each bit of the input addresses A0, A1, ..., Ai transmitted through T0 to Ti with each output signal O0 to Oi of the latch unit 201a. Inverter Ix that generates the master signal PMAST by inverting the exclusive ogates XOR0 to XORi generating the output signals FREN0 to FRENi and the output signal Ox of the latch unit 201a. It is configured to include.
상기 제어부(201c)는, 칼럼어드레스 스트로브 신호(CASB)를 반전시키는 인버터(I4)와, 로우어드레스 스트로브 체인 마스터 신호(PR)와 상기 인버터(I4)의 출력신호를 논리곱하는 낸드게이트 및 인버터(ND1,I5)와, 상기 인버터(I5)의 출력신호 및 클락신호(CLK)를 낸드게이팅하여 상기 래치부(201a)를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 낸드게이트(ND2)를 포함하여 구성된다.The control unit 201c includes an inverter I4 for inverting the column address strobe signal CASB, a NAND gate and an inverter ND1 for logically multiplying the low address strobe chain master signal PR and the output signal of the inverter I4. And a NAND gate ND2 for generating a control signal for controlling the latch unit 201a by NAND-gating the output signal and the clock signal CLK of the inverter I5.
또한 상기 리던던시 인에이블 신호 발생부(203)은, 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들(FREN0 내지 FRENi, PMAST) 및 제어신호(CT)에 응답하여 출력노드(ND2)를 방전시키는 방전부(203a)와, 상기 제어신호(CT)에 응답하여 상기 출력노드(ND2)를 프리차지시키는 프리차지부(203b)와, 칼럼어드레스 스트로브 신호(CASB) 및 클락신호(CLK)를 입력으로 하여 상기 제어신호(CT)를 발생하는 제어부(203c), 및 상기 출력노드(ND2)로부터 출력되는 신호를 버퍼링하여 상기 리던던시 인에이블 신호(RENi)를 발생하는 버퍼부(203d)를 구비한다.In addition, the redundancy enable signal generator 203 discharges the output node ND2 in response to the output signals FREN0 to FRENi and PMAST and the control signal CT of the repair address determination unit. And a precharge unit 203b for precharging the output node ND2 in response to the control signal CT, and a column address strobe signal CASB and a clock signal CLK as inputs. A control unit 203c for generating a CT and a buffer unit 203d for buffering the signal output from the output node ND2 to generate the redundancy enable signal RENi.
상기 방전부(203a)는, 각각의 드레인에 상기 출력노드(ND2)가 접속되고 각각의 게이트에 대응되는 상기 리페어 어드레스 판단부의 출력신호들(FREN0 내지 FRENi, PMAST)가 각각 인가되는 엔모스 트랜지스터들(N02 내지 Ni2, Nx2)와, 드레인이 상기 엔모스 트랜지스터들(N02 내지 Ni2, Nx2)의 소오스들에 접속되고 게이트에 상기 제어신호(CT)가 인가되며 소오스에 접지전압(VSS)가 인가되는 엔모스 트랜지스터(Na)를 포함하여 구성된다.The discharge unit 203a includes NMOS transistors to which the output node ND2 is connected to each drain and to which the output signals FREN0 to FRENi and PMAST of the repair address determiner corresponding to each gate are respectively applied. (N02 to Ni2, Nx2) and a drain connected to the sources of the NMOS transistors N02 to Ni2 and Nx2, the control signal CT is applied to a gate, and a ground voltage VSS is applied to the source. It is comprised including NMOS transistor Na.
상기 프리차지부(203b)는, 소오스에 전원공급전압(VDD)가 인가되고 게이트에 상기 제어신호(CT)가 인가되며 드레인이 상기 출력노드(ND2)에 접속되는 피모스 트래지스터(P3)와, 상기 출력노드(ND2)의 전압을 반전시키는 인버터(I7), 및 소오스에 전원공급전압(VDD)가 인가되고 게이트에 상기 인버터(I7)의 출력신호가 인가되며 드레인이 상기 출력노드(ND2)에 접속되는 피모스 트랜지스터(P4)를 포함하여 구성된다.The precharge unit 203b includes a PMOS transistor P3 having a power supply voltage VDD applied to a source, a control signal CT applied to a gate, and a drain connected to the output node ND2. An inverter I7 for inverting the voltage of the output node ND2, a power supply voltage VDD is applied to a source, an output signal of the inverter I7 is applied to a gate, and a drain is applied to the output node ND2. It includes a PMOS transistor P4 connected to it.
상기 제어부(203c)는, 상기 클락신호(CLK)를 반전시키는 인버터(I8)과, 상기 인버터(I8)의 출력신호 및 상기 칼럼어드레스 스트로브 신호(CASB)를 노아링하여 상기 제어신호(CT)를 발생하는 노아게이트(NR1)을 포함하여 구성된다. 상기 버퍼부(203d)는, 직렬연결되는 짝수개의 인버터(I9,I10)를 포함하여 구성된다.The control unit 203c may generate an inverter I8 for inverting the clock signal CLK, and output an output signal of the inverter I8 and the column address strobe signal CASB to generate the control signal CT. It is comprised including the generated noah gate NR1. The buffer unit 203d includes an even number of inverters I9 and I10 connected in series.
이하 도 2에 도시된 본 발명의 리던던시 회로의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다. 먼저 상기 리페어 어드레스 판단부(201)에서 래치부(201a)의 래치(L0 내지 Li, Lx)에 리페어 어드레스가 래치되도록 상기 리페어 어드레스의 각 비트가 논리하이인 경우에만 해당 퓨즈들을 미리 절단한다. 이에 따라 예컨데 퓨즈(F01)이 절단되어 있지 않으면, 칼럼어드레스 스트로브 신호(CASB)가 논리로우이고 클락신호(CLK)가 논리로우에서 논리하이로 천이시에 피모스 트랜지스터(P01)이 턴온되어 래치(L0)의 출력신호(O0)는 논리로우가 된다. 퓨즈(F01)이 절단되어 있으면, 이전상태, 즉 논리로우의 클락신호(CLK)에 의해 엔모스 트랜지스터(N01)이 턴온되어 래치(L0)의 출력신호(O0)는 논리하이가 된다. 다음에 상기 래치(L0)의 출력신호(O0)는 배타적 오아게이트(XOR0)에서 전송게이트(T0)를 통해 전달된 입력 어드레스 비트(A0)와 비교되어 출력신호(FREN0)를 발생한다. 이와 동일한 방법으로 나머지 퓨즈들(F11 내지 Fi1, Fx)의 절단 여부에 따라 래치(L1 내지 Li, Lx)의 출력신호(O1 내지 Oi, Ox)의 값이 결정되고, 신호(O1 내지 Oi)는 배타적 오아게이트(XOR1 내지 XORi)에서 입력 어드레스 비트(A1 내지 Ai)와 각각 비교되어 출력신호(FREN1 내지 FRENi)를 발생한다. 신호(Ox)는 인버터(Ix)에서 반전되어 마스터신호인 출력신호(PMAST)를 발생한다.Hereinafter, a brief description of the operation of the redundancy circuit of the present invention shown in FIG. First, the fuses are cut in advance only when each bit of the repair address is logic high so that the repair address is latched to the latches L0 to Li and Lx of the latch unit 201a by the repair address determination unit 201. Thus, for example, when the fuse F01 is not disconnected, the PMOS transistor P01 is turned on and latched when the column address strobe signal CASB is logic low and the clock signal CLK is transitioned from logic low to logic high. The output signal O0 of L0 becomes logic low. When the fuse F01 is cut off, the NMOS transistor N01 is turned on by the previous state, that is, the logic low clock signal CLK, so that the output signal O0 of the latch L0 becomes logic high. The output signal O0 of the latch L0 is then compared with the input address bit A0 transmitted through the transfer gate T0 at the exclusive or gate XOR0 to generate the output signal FREN0. In the same manner, the values of the output signals O1 to Oi and Ox of the latches L1 to Li and Lx are determined according to whether the remaining fuses F11 to Fi1 and Fx are disconnected, and the signals O1 to Oi are determined. The exclusive oragates XOR1 to XORi are compared with the input address bits A1 to Ai, respectively, to generate output signals FREN1 to FRENi. The signal Ox is inverted in the inverter Ix to generate an output signal PMAST that is a master signal.
따라서 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 리페어 어드레스와 동일하면, 즉 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 래치들(L0 내지 Li)의 출력신호들(O0 내지 Oi)와 동일하면, 상기 리페어 어드레스 판단부(201)의 출력신호(FREN0 내지 FRENi)는 모두 논리로우가 되고 또한 마스터신호(PMAST)도 논리로우가 되므로, 상기 리던던시 인에이블신호 발생부(203)에서의 방전부(203a)의 엔모스 트랜지스터들(N02 내지 Ni2, Nx2)가 모두 턴오프된다. 이에 따라 출력노드(ND2)의 전압레벨은 방전되지 못하여 논리하이 상태를 유지하게 되고, 리던던시 인에이블 신호(RENi)는 논리하이가 되어 리던던시 메모리셀들이 엑세스되게 된다. 즉 결함이 있는 메모리셀 대신에 엑세스되는 리던던시 메모리셀이 사용되게 된다.Therefore, if the input addresses A0, A1, ..., Ai are equal to the repair address, that is, the input addresses A0, A1, ..., Ai are output signals of the latches L0 to Li. If the output signals FREN0 to FRENi of the repair address determination unit 201 are all logic low and the master signal PMAST is also logic low, the redundancy enable signal is generated. The NMOS transistors N02 to Ni2 and Nx2 of the discharge unit 203a in the unit 203 are all turned off. As a result, the voltage level of the output node ND2 is not discharged, thereby maintaining a logic high state, and the redundancy enable signal RENi becomes logic high so that the redundant memory cells are accessed. That is, a redundant memory cell that is accessed instead of a defective memory cell is used.
반면에 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 리페어 어드레스와 동일하지 않으면, 즉 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 래치들(L0 내지 Li)의 출력신호들(O0 내지 Oi)과 동일하지 않으면, 상기 리페어 어드레스 판단부(201)의 출력신호(FREN0 내지 FRENi)중 적어도 어느 하나가 논리하이가 되므로, 상기 방전부(203a)의 엔모스 트랜지스터들(N02 내지 Ni2, Nx2)중 적어도 어느 하나가 턴온된다. 또한 이때 엔모스 트랜지스터(Na)는 제어신호(CT)에 의해 턴온되어 있으므로 출력노드(ND2)의 전압레벨은 방전되어 논리로우가 되고, 리던던시 인에이블 신호(RENi)는 논리로우가 되어 리던던시 메모리셀들이 엑세스되지 않는다.On the other hand, if the input addresses A0, A1, ..., Ai are not the same as the repair address, i.e., the input addresses A0, A1, ..., Ai are set to If not the same as the output signals (O0 to Oi), at least one of the output signals (FREN0 to FRENi) of the repair address determination unit 201 is a logic high, the NMOS transistors of the discharge unit 203a At least one of (N02 to Ni2, Nx2) is turned on. At this time, since the NMOS transistor Na is turned on by the control signal CT, the voltage level of the output node ND2 is discharged and becomes logic low, and the redundancy enable signal RENi becomes logic low and the redundancy memory cell. Are not accessed.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체장치의 어드레스 차단부를 포함하는 도면이다.3 is a diagram illustrating an address blocking unit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 어드레스 입력버퍼(303)의 입력단에 어드레스 차단부(301)이 접속된다. 상기 어드레스 차단부(301)은 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 리페어 어드레스와 동일한 경우에는 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 어드레스 입력버퍼(303)으로 전달되는 것을 차단하기 위한 것이다.Referring to FIG. 3, an address blocking unit 301 is connected to an input terminal of the address input buffer 303. When the input addresses A0, A1, ..., Ai are the same as the repair address, the address blocking unit 301 has the address input buffer (A0, A1, ..., Ai). 303) to block delivery.
상기 어드레스 차단부(301)은, 상기 리던던시 인에이블 신호(REN0 내지 RENi)에 응답하여 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)의 각 비트를 상기 어드레스 입력버퍼(303)의 각 버퍼(B0 내지 Bi)로 전달하는 전송게이트들(T03 내지 Ti3)를 포함한다. 따라서 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 리페어 어드레스와 동일한 경우에, 즉 상기 리던던시 인에이블 신호(REN0 내지 RENi)가 논리하이로 엑티브될 때는 상기 입력 어드레스(A0,A1,...,Ai)가 상기 어드레스 입력버퍼(203)으로 전달되는 것이 차단된다.The address blocking unit 301 stores each bit of the input addresses A0, A1, ..., Ai in response to the redundancy enable signals REN0 to RENi. It includes the transmission gates (T03 to Ti3) for transmitting to (B0 to Bi). Therefore, when the input addresses A0, A1, ..., Ai are equal to the repair address, that is, when the redundancy enable signals REN0 to RENi are activated to be logic high, the input addresses A0, A1, Ai is blocked from being transferred to the address input buffer 203.
이상과 같이, 본 발명을 일실시예를 들어 한정적으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 본 발명의 사상의 범위 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본원 발명에 대한 각종 변형이 가능함은 자명하다.As described above, the present invention has been limited to one embodiment, but not limited thereto. It is obvious that various modifications to the present invention can be made by those skilled in the art within the scope of the spirit of the present invention. .
따라서 본 발명에 따른 반도체장치의 리던던시 회로에서는, 사용되는 퓨즈의 개수가 종래기술에 비해 1/2로 줄어듬으로써 칩 면적이 줄어들고 또한 전류소모가 감소된다. 또한 본 발명에 따른 어드레스 차단부는, 입력 어드레스가 리페어 어드레스와 동일한 경우에 상기 입력 어드레스가 어드레스 입력버퍼로 전달되는 것을 차단시켜 상기 어드레스 입력버퍼 및 그 뒷단의 동작을 잠시 중단시킴으로써 전류소모를 줄일 수 있다.Therefore, in the redundancy circuit of the semiconductor device according to the present invention, the number of fuses used is reduced to 1/2 compared to the prior art, thereby reducing chip area and reducing current consumption. In addition, the address blocking unit according to the present invention can reduce the current consumption by stopping the operation of the address input buffer and the rear end by blocking the transfer of the input address to the address input buffer when the input address is the same as the repair address. .
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