KR19990025194A - 반도체 메모리 장치의 결함구제 방법 - Google Patents

반도체 메모리 장치의 결함구제 방법 Download PDF

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윤석재
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Abstract

두 차례에 걸친결함 구제를 통해 수율을 향상시킬 수 있는 결함구제 방법에 관해 기재하고 있다. 이 방법에 따르면, 메인 셀과 리던던시 셀을 1차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 검색하고, 양호하게 테스트된 스페어 칼럼선택라인으로 1차 결함구제를 수행한 다음, 메인 셀과 리던던시 셀을 2차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 재검색하고, 상기 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드에 특정조건을 인가하여, 상기 1차 결함구제시 사용된 스페어 칼럼선택라인을 제외한 양호한 스페어 칼럼선택라인으로 2차 결함구제를 수행한다. 이와 같이, 2차 테스트시 새롭게 불량으로 테스트된 칼럼선택라인은 1차 결함구제에 사용된 스페어 칼럼선택라인을 제외한 스페어 칼럼선택라인으로 대체될 수 있으므로, 제조수율 향상과 더불어, 종래에서와 같이 1차 결함구제에 사용된 리던던시 셀에 대한 정보를 보관할 필요가 없어 테스트 경비를 절감할 수 있다.

Description

반도체 메모리 장치의 결함구제 방법
본 발명은 반도체 메모리 장치의 결함구제 방법에 관한 것으로, 특히 두 차례에 걸친결함 구제를 통해 수율을 향상시킬 수 있는 결함구제 방법에 관한 것이다.
반도체 메모리 장치에 있어서, 리던던시 셀의 목적은 불량이 발생한 정상 메모리 셀을 대체하여 수율을 개선하기 위한 것으로서 일반적인 경우 정상 메모리 셀의 리던던시 메모리 셀과의 대체는 웨이퍼 상태에서 레이저 퓨즈를 이용하는 방법이 이용되고 있다.
반도체 메모리 장치의 집적도가 증가하면서 칩의 면적이 커짐에 따라, 불량 셀이 발생할 확률이 더욱 증가하게 되었고, 리던던시 셀의 불량 발생가능성도 커지게 되었다. 메인 셀을 테스트한 후 리던던시 셀로 대체할 경우 불량의 리던던시 셀로 구제할 가능성이 있으므로, 메인 셀의 테스트 뿐만 아니라, 리던던시 셀의 테스트 또한 필요하게 되었다. 이를 위해, 웨이퍼에 여분의 패드를 만들고 이 패드에 특정조건을 인가하여 리던던시 셀을 테스트한 후에 이 정보를 이용하여 양호한 리던던시 셀로 불량인 메인 셀을 대체하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 칼럼 리던던시 구제방법을 설명하기 위해 도시한 블록도로서, 참조부호 10은 메모리 셀 어레이를, 20은 칼럼 디코더를, 30은 센스앰프를, 40은 서브 워드라인 드라이버를, 50은 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드를, CSL은 칼럼선택라인을, SCSL은 스페어 칼럼선택라인을 각각 나타낸다.
칼럼선택라인(CSL)과 스페어 칼럼선택라인(SCSL)은 칼럼 디코더(20)에서 발생하여 센스 앰프(30)단을 통해 메모리 셀 어레이(10)의 칼럼 리던던시 셀을 구동한다. 이 경우, 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드(50)에 특정 정보를 가하여 스페어 칼럼선택라인(SCSL)의 양호/불량 여부를 구분할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 칼럼선택라인(CSL0)에 연결된 셀에 불량이 존재하는 경우, 양호한 제1 스페어 칼럼선택라인(SCSL0)으로 대체할 수 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 리던던시 칼럼선택라인 인에이블 신호(CRENI) 발생 회로의 회로도이다.
입력신호(VCCH)가 '하이'로 인에이블되면, 1차 칼럼 리던던시 셀 테스트를 진행하기 위해 출력단인 B 노드는 하이로 인에이블되고, A 노드는 로우로 인에이블된다. 칼럼 어드레스 정보에 의해 칼럼 어드레스 정보 블록이 인에이블되고, A 노드가 로우 상태이므로, 어드레스 퓨즈 경로에 위치한 NMOS 트랜지스터들은 모두 오프된다. 또한, B 노드가 하이이므로 AND 게이트 입력인 제1 내지 제4 노드(N1 내지 N4)는 모두 로우로 인에이블 된다. 따라서, 1차 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 신호(PCRTE)가 입력됨에 따라, 스페어 칼럼선택라인(SCSL) 인에이블 신호(CRENI)가 하이로 인에이블되고, 이에 의해 스페어 칼럼선택라인(SCSL)이 인에이블된다.
그러나, 언급한 종래의 방법에 따르면, 리던던시 셀 테스트 정보가 복잡하고, 리던던시 셀 테스트 정보를 적용하여 불량인 메인 셀을 대체했을 경우, 1기가급 이상에서는 공정의 불안정과 기타 불량에 의해 1차 결함 구제후 추가 불량이 발생할 가능성이 있으므로, 추가적인 결함 구제가 필요하다. 즉, 1차 리던던시 셀 테스트 후, 불량인 메인 셀을 대체하는 1차 결함구제를 수행하고, 추가로 2차 리던던시 셀 테스트 후 2차 결함구제를 진행할 필요가 있는데, 이를 위해서는 1차 리던던시 셀을 테스트한 결과와, 1차 결함구제에 사용된 리던던시 셀에 대한 정보가 필요하며, 종래 기술에 따르면 이 정보를 저장하는데 어려움이 발생된다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 제조 수율을 향상시킬 수 있는 결함구제 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 칼럼 리던던시 구제방법을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 리던던시 칼럼선택라인 인에이블 신호 발생 회로의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 칼럼 리던던시 구제방법을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 리던던시 칼럼선택라인 인에이블 신호 발생 회로의 회로도이다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 칼럼 디코더, 셀 어레이, 서브 워드라인 드라이버, 센스앰프단, 및 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드를 구비하는 반도체 메모리 장치의 결함구제 방법에 있어서, 메인 셀과 리던던시 셀을 1차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 검색하는 단계와, 상기 1차 검색에서 양호하게 테스트된 스페어 칼럼선택라인으로 1차 결함구제를 수행하는 단계와, 메인 셀과 리던던시 셀을 2차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 재검색하는 단계와, 상기 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드에 특정조건을 인가하여, 상기 1차 결함구제시 사용된 스페어 칼럼선택라인을 제외한 양호한 스페어 칼럼선택라인으로 2차 결함구제를 수행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 결함구제 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 2차 테스트시 새롭게 불량으로 테스트된 칼럼선택라인은 1차 결함구제에 사용된 스페어 칼럼선택라인을 제외한 스페어 칼럼선택라인으로 대체될 수 있으므로, 제조수율 향상과 더불어, 종래에서와 같이 1차 결함구제에 사용된 리던던시 셀에 대한 정보를 보관할 필요가 없어 테스트 경비를 절감할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 칼럼 리던던시 구제방법을 설명하기 위해 도시한 블록도로서, 참조부호 110은 메모리 셀 어레이를, 120은 칼럼 디코더를, 130은 센스앰프를, 140은 서브 워드라인 드라이버를, 150은 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드를, CSL은 칼럼선택라인을, SCSL은 스페어 칼럼선택라인을 각각 나타낸다.
칼럼선택라인(CSL)과 스페어 칼럼선택라인(SCSL)은 칼럼 디코더(120)에서 발생하여 센스 앰프(130)단을 통해 메모리 셀 어레이(110)의 칼럼 리던던시 셀을 구동한다.
본 발명에 따르면, 제1 및 제2 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드(50)는 1차 및 2차 칼럼 리던던시 셀을 테스트하기 위한 신호가 인가되는 패드이다. 즉, 제1 및 제2 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드(50)에 모드 레지스터 세트(MRS, Mode Resistor Set)에서 특정 정보를 추가하여 제2 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드를 선택한다.
메인 셀과 리던던시 셀을 1차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 검색하고, 양호하게 테스트된 스페어 칼럼선택라인으로 1차 구제한 다음, 메인 셀과 리던던시 셀을 2차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 재검색하고, 양호하게 테스트된 스페어 칼럼선택라인으로 2차 구제한다. 이때, 리던던시 셀의 1차 및 2차 테스트에는 제1 및 제2 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드(50)가 사용되며, 이 패드에 특정조건을 인가하여 리던던시 셀을 테스트한다.
예를 들어, 1차 테스트시 첫 번째 칼럼선택라인(CSL0)에 연결된 셀이 불량으로 테스트된 경우, 양호한 제1 스페어 칼럼선택라인(SCSL0)으로 대체하고, 2차 테스트시 두 번째 칼럼선택라인(CSL1)이 불량으로 테스트된 경우 양호한 제2 스페어 칼럼선택라인(SCSL1)으로 대체한다.
이때, 본 발명에 따르면, 1차 리던던시 셀 테스트 후, 불량인 메인 셀을 대체하는 1차 결함구제에 사용된 제1 스페어 칼럼선택라인(SCSL0)은, 2차 결함구제를 위한 2차 리던던시 셀 테스트시에는 불량으로 테스트된다. 이와 같이, 새롭게 불량으로 테스트된 제2 칼럼선택라인(CSL1)은 제2 스페어 칼럼선택라인(SCSL1)으로 대체될 수 있으므로, 제조수율 향상과 더불어, 종래에서와 같이 1차 결함구제에 사용된 리던던시 셀에 대한 정보를 보관할 필요가 없으므로, 테스트 경비를 절감할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 리던던시 칼럼선택라인 인에이블 신호(CRENI) 발생 회로로서, 1차 결함 구제에서 사용된 칼럼 리던던시 셀을 불량으로 테스트하는 회로도이다.
메인 셀을 대체하기 위해 마스터 퓨즈를 절단하고, 불량의 메인 셀에 해당되는 불량 칼럼 어드레스 즉, 제1 칼럼선택라인(CSL0)에 맞춰 퓨즈를 절단한 후, 2차 테스트한다. 즉, 입력신호(VCCH)가 '로우'로 인에이블되면, A 노드는 하이로 인에이블되고, B 노드는 로우로 인에이블된다. 칼럼 어드레스 정보에 의해 칼럼 어드레스 정보 블록이 인에이블되고, A 노드가 하이 상태이므로, AND 게이트 입력인 제1 내지 제4 노드(N1 내지 N4)는 모두 로우로 인에이블 된다. 따라서, 1차 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 신호(PCRTE)가 입력됨에 따라, 스페어 칼럼선택라인(SCSL) 인에이블 신호(CRENI)가 로우로 인에이블되고, 이에 의해 제1 스페어 칼럼선택라인(SCSL0)이 인에이블되지 않는다.
이와 같이 1차 결함구제에 사용된 스페어 칼럼선택라인(SCSL0)은 2차 리던던시 셀 테스트시에는 인에이블 되지 않고 불량으로 처리되므로, 양호한 칼럼 리던던시 셀만으로 2차 테스트에서 새롭게 발견된 불량 비트를 구제할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 1차 리던던시 셀 테스트 후, 불량인 메인 셀을 대체하는 1차 결함구제에 사용된 스페어 칼럼선택라인은, 2차 결함구제를 위한 2차 리던던시 셀 테스트시에는 불량으로 테스트된다. 따라서, 2차 테스트시 새롭게 불량으로 테스트된 칼럼선택라인은 1차 결함구제에 사용된 스페어 칼럼선택라인을 제외한 스페어 칼럼선택라인으로 대체될 수 있으므로, 제조수율 향상과 더불어, 종래에서와 같이 1차 결함구제에 사용된 리던던시 셀에 대한 정보를 보관할 필요가 없어 테스트 경비를 절감할 수 있다.

Claims (3)

  1. 칼럼 디코더, 셀 어레이, 서브 워드라인 드라이버, 센스앰프단, 및 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드를 구비하는 반도체 메모리 장치의 결함구제 방법에 있어서,
    메인 셀과 리던던시 셀을 1차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 검색하는 단계;
    상기 1차 검색에서 양호하게 테스트된 스페어 칼럼선택라인으로 1차 결함구제를 수행하는 단계;
    메인 셀과 리던던시 셀을 2차로 테스트하여 불량이 존재하는 칼럼선택라인을 재검색하는 단계; 및
    상기 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드에 특정조건을 인가하여, 상기 1차 결함구제시 사용된 스페어 칼럼선택라인을 제외한 양호한 스페어 칼럼선택라인으로 2차 결함구제를 수행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 결함구제 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 결함구제에서 사용된 상기 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드는 상기 1차 결함구제에서도 동일하게 사용하는 것을 특징으로 하는 결함구제 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 칼럼 리던던시 테스트 인에이블 패드는 모드 레지스터 세트를 세팅하는 것을 특징으로 하는 결함구제 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100572758B1 (ko) * 2000-11-02 2006-04-24 (주)이엠엘에스아이 로우 리던던시 리페어 효율을 증가시키는 반도체 메모리장치
KR100724567B1 (ko) * 2005-08-05 2007-06-04 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치

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KR100572758B1 (ko) * 2000-11-02 2006-04-24 (주)이엠엘에스아이 로우 리던던시 리페어 효율을 증가시키는 반도체 메모리장치
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