KR20010046347A - Redundancy circuit in semiconductor memory device having compatible repair cell array for multi-bank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체메모리장치에 관한 것으로서, 특히 리페어셀과 데이터버스를 직접 연결하여 다수의 뱅크가 하나의 리페어셀 어레이를 공유하는 리던던시(redundancy)회로에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a redundancy circuit in which a plurality of banks share a repair cell array by directly connecting a repair cell and a data bus.
일반적으로, 메모리 소자에서 일부 메모리 셀에 결함(defect)이 발생하는 경우에 칩이 정상적으로 동작하지 않는 문제를 구제하기 위하여, 미리 여분의 메모리 셀을 만들어 두었다가 테스트 이후에, 결함이 발생한 셀을 여분으로 두었던 메모리 셀로 치환하여 수율을 높이는데, 이런 경우 여분으로 둔 셀을 스페어셀(spare cell) 또는 리페어셀(repair cell)이라고 하고, 이런 치환 동작에 개입하는 회로를 리던던시 회로라고 한다.In general, in order to solve a problem in which a chip does not operate normally when a defect occurs in some memory cells in a memory device, a spare memory cell is made in advance and a defective cell is spared after the test. The yield is increased by replacing the memory cells. In this case, the spare cell is called a spare cell or a repair cell, and a circuit intervening in such a replacement operation is called a redundancy circuit.
도1은 종래의 리페어셀과 이의 제어 회로의 배치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing the arrangement of a conventional repair cell and its control circuit.
도1을 참조하면, 메모리는 4개의 뱅크(101, 102, 103, 104)로 이루어지고, 각각의 상기 뱅크(101, 102, 103, 104)는 기존의 메모리 셀 어레이에 추가로 스페어워드라인(spare wordline)을 구비하는 다수의 셀 어레이(111, 112, 113)와, 상기 스페어워드라인을 제어하는 스페어로우디코더(sprare row decoder : SPX)(130) 및 스페어컬럼디코더(spare column decoder : SPY)(150)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, a memory is composed of four banks 101, 102, 103, and 104, and each of the banks 101, 102, 103, and 104 has a spare word line in addition to an existing memory cell array. a plurality of cell arrays (111, 112, 113) having a spare wordline, a spare row decoder (SPX) 130 and a spare column decoder (SPY) for controlling the spare wordline. Made of 150.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 메모리 리던던시 동작을 살펴본다.A conventional memory redundancy operation having the above configuration will be described.
메모리의 테스트 후 불량 메모리 셀을 대치하기 위하여, 상기 불량 메모리 셀에 해당하는 어드레스가 인가되면 상기 스페어로우디코더(130) 및 상기 스페어컬럼디코더(250)가 인에이블되어 해당 셀 어레이(111, 112, 113)에 존재하는 스페어워드라인의 리페어셀을 선택한다.In order to replace a bad memory cell after a test of the memory, when the address corresponding to the bad memory cell is applied, the spare decoder 130 and the spare column decoder 250 are enabled and the corresponding cell arrays 111, 112,. The repair cell of the spare word line existing in 113) is selected.
그러나, 상기와 같이 스페어 워드라인을 각각의 뱅크(101, 102, 103, 104)의 각각의 셀 어레이(111, 112, 113)에 배치하는 경우에는 메모리의 용량이 커짐에 따라서 전체 메모리에서 차지하는 면적이 상대적으로 증가하였다.However, when the spare word lines are arranged in the cell arrays 111, 112, and 113 of the respective banks 101, 102, 103, and 104 as described above, the area occupies the entire memory as the memory capacity increases. This increased relatively.
도2는 다른 종래의 리페어셀 어레이와 이의 제어회로의 배치를 보여주는 도면이다.2 is a view showing the arrangement of another conventional repair cell array and its control circuit.
도2를 참조하면, 메모리는 4개의 뱅크(201, 202, 203, 204)로 이루어지고, 각각의 상기 뱅크(201, 202, 203, 204)는 다수의 셀 어레이(211, 212, 213)와, 불량 메모리 셀을 대치하는 리페어셀을 제어하기 위한 스페어로우디코더(spare row decoder, SPX)(230) 및 스페어컬럼디코더(spare column decoder, SPY)(250)를 구비하며, 각각의 뱅크(201, 202, 203, 204)의 상기 스페어로우디코더(230)와 상기 스페어컬럼디코더(250)에 의해 제어받아 상기 뱅크의 불량 메모리 셀을 대치하는 다수의 스페어워드라인을 구비하는 리페어셀 어레이(220)로 이루어진다.Referring to FIG. 2, a memory is composed of four banks 201, 202, 203, and 204, and each of the banks 201, 202, 203, and 204 is composed of a plurality of cell arrays 211, 212, and 213. And a spare row decoder (SPX) 230 and a spare column decoder (SPY) 250 for controlling a repair cell that replaces a defective memory cell, each bank 201, The spare cell array 220 includes a plurality of spare word lines controlled by the spare decoder 230 and the spare column decoder 250 of 202, 203, and 204 to replace the defective memory cells of the bank. Is done.
상기와 같은 구성을 갖는 다른 종래의 메모리 리던던시 동작에 대해서 살펴본다.Another conventional memory redundancy operation having the above configuration will be described.
상기 도1의 종래의 리페어 방법에서 면적을 줄이기 위해 뱅크(201, 202, 203, 204)에 의해 공유되는 리페어셀 어레이(220)에 다수의 스페어워드라인을 배치하여, 상기 뱅크의 불량 메모리 셀의 어드레스가 입력되면 상기 스페어로우디코더(230)와, 상기 스페어컬럼디코더(250)가 인에이블되어 리페어 동작이 수행된다.In the conventional repair method of FIG. 1, a plurality of spare lines are disposed in the repair cell array 220 shared by the banks 201, 202, 203, and 204 to reduce the area of the defective memory cell of the bank. When the address is input, the spare decoder 230 and the spare column decoder 250 are enabled to perform a repair operation.
그러나, 서로 다른 뱅크에 속한 두 로우를 같은 리페어셀 어레이의 두 스페어로우로 대치한 경우 같은 비트라인을 공유한 두 개의 스페어로우가 동시에 열리게 되어 오동작을 하게 된다.However, when two rows belonging to different banks are replaced by two spares of the same repair cell array, two spares sharing the same bit line open at the same time, thereby causing a malfunction.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오동작 없이 다수의 뱅크가 하나의 리페어셀 어레이를 공유하여 면적을 줄인 반도체메모리소자의 리던던시회로를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide a redundancy circuit of a semiconductor memory device in which a plurality of banks share one repair cell array to reduce an area without malfunction.
도1은 종래의 리페어셀과 이의 제어회로 배치의 일례시도.1 is a view showing an example of a conventional repair cell and its control circuit arrangement.
도2는 종래의 리페어셀 어레이와 그 제어회로의 배치의 다른 예시도.Figure 2 is another illustration of the arrangement of a conventional repair cell array and its control circuit.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 리페어셀어레이의 회로도.3 is a circuit diagram of a repair cell array according to an embodiment of the present invention.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 4셀유닛의 상세 회로도.4 is a detailed circuit diagram of a four cell unit according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
310 : 4셀유닛 400 : 입력부310: 4-cell unit 400: input unit
410, 420, 430, 440 : 리페어셀410, 420, 430, 440: repair cell
RWL : 리페어로우어드레스신호RWL: Repair Low Address Signal
Yi_Bank : 뱅크어드레스신호Yi_Bank: Bank Address Signal
Yi : 컬럼어드레스신호Yi: Column address signal
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반도체메모리소자의 리던던시회로에 있어서, 리페어로우어드레스신호, 뱅크어드레스신호 및 컬럼어드레스신호에 응답하여 입출력을 구동하는 다수의 리페어셀유닛을 포함하여 구성하는 리페어셀어레이와, 데이터버스를 구비하여, 상기 리페어셀유닛이 상기 데이터버스와 직접적으로 데이터를 입출력하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a repair cell array comprising a plurality of repair cell unit for driving input and output in response to a repair address signal, a bank address signal and a column address signal in a redundancy circuit of a semiconductor memory device; And a data bus, wherein the repair cell unit directly inputs and outputs data to and from the data bus.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 리페어셀어레이의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a repair cell array according to an embodiment of the present invention.
도3을 참조하면, 리페어셀어레이는 4개의 리페어셀을 구비하는 다수의 4셀유닛(310)의 어레이로 이루어지는데 각각의 4셀유닛(310)은 각각의 뱅크에 해당하는 뱅크어드레스신호(Yi_Bank0, Yi_Bank1, Yi_Bank2, Yi_Bank3)와 리페어로우어드레스신호(RWL0, RWL1, RWL2, RWL3)와 컬럼어드레스신호(Yi0, Yi1, Yi2, Yi3)에 응답하여 직접 데이터버스(DB0, DB1, DB2, DB3)를 통해 상기 리페어셀에 데이터를 입력 또는 출력하는 형태로 이루어진다.Referring to FIG. 3, the repair cell array is composed of an array of a plurality of four cell units 310 having four repair cells. Each four cell unit 310 has a bank address signal Yi_Bank0 corresponding to each bank. The data bus (DB0, DB1, DB2, DB3) directly in response to the Yi_Bank1, Yi_Bank2, Yi_Bank3) and repair address signals (RWL0, RWL1, RWL2, RWL3) and column address signals (Yi0, Yi1, Yi2, Yi3). The data is input or output through the repair cell.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 4셀유닛(310)의 상세 회로도이다.4 is a detailed circuit diagram of a four cell unit 310 according to an embodiment of the present invention.
도4를 참조하면, 상기 4셀유닛(310)은 4개의 리페어셀(410, 420, 430, 440)과, 리페어로우어드레스신호(RWL), 뱅크어드레스신호(Yi_Bank) 및 컬럼어드레스신호(Yi)에 응답하여 상기 리페어셀(410, 420, 430, 440)과 상기 데이터버스와의 경로를 제어하는 입력부(400)로 이루어진다.Referring to FIG. 4, the four cell unit 310 includes four repair cells 410, 420, 430, and 440, a repair address signal RWL, a bank address signal Yi_Bank, and a column address signal Yi. In response, the repair cell 410, 420, 430, 440 includes an input unit 400 that controls a path between the repair cell and the data bus.
상기 리페어셀(410)은 데이터를 저장하는 래치(411)와, 게이트로 각각 상기 입력부(400)의 출력신호 및 상기 리페어로우어드레스신호(RWL)을 입력으로 받아 직렬 연결된 소스-드레인 경로를 통해 상기 래치(411)와 데이터버스(DB0)를 연결하는 NMOS트랜지스터 NM41 및 NM42로 이루어진다.The repair cell 410 receives the latch 411 for storing data and the output signal of the input unit 400 and the repair address signal RWL as inputs, respectively, through a source-drain path connected in series. NMOS transistors NM41 and NM42 connecting the latch 411 and the data bus DB0.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대해서 살펴본다.It looks at the operation of the present invention having the configuration as described above.
도1 및 도2와 같이 스페어로우가 다른 경우 비트라인을 서로 분리하였으며 리페어셀 어레이의 컬럼 억세스 방법을 로우와 컬럼어드레스가 일치하는 셀이 하나 선택되는 개념이 아닌, 비트라인과 데이터버스를 연결해주는 신호를 로우 어드레스와 컬럼 어드레스가 같이 매치되어야 인에이블되는 리페어셀 선택신호로 사용하였다.When the spare lines are different as shown in FIGS. 1 and 2, the bit lines are separated from each other, and the column access method of the repair cell array connects the bit lines and the data bus, rather than selecting a cell in which the row and column address match. The signal was used as a repair cell selection signal that must be matched with the row address and the column address.
구체적으로 살펴보면, 상기 다수의 4셀유닛(310)은 각각 4개의 리페어셀(410, 420, 430, 440)을 포함하고 있는데, 상기 리페어셀은 상기 리페어로우어드레스신호(RWL)가 액티브되어 상기 래치(411)와 연결된 상기 NMOS트랜지스터 NM42가 턴-온된 상태에서 상기 뱅크어드레스(Yi_Bank)와 상기 컬럼어드레스(Yi)가 인에이블되면 상기 입력부(400)의 출력신호가 액티브되어 상기 NMOS트랜지스터 NM41을 턴온시켜 상기 리페어셀의 데이터 저장 수단인 래치(411)와, 상기 데이터버스(DB0)를 연결한다.In detail, each of the four cell units 310 includes four repair cells 410, 420, 430, and 440. In the repair cell, the repair address signal RWL is activated to latch the repair cells. When the bank address Yi_Bank and the column address Yi are enabled while the NMOS transistor NM42 connected to the 411 is turned on, an output signal of the input unit 400 is activated to turn on the NMOS transistor NM41. The latch 411 which is a data storage means of the repair cell is connected to the data bus DB0.
즉, 상기한 바와 같이 데이터를 저장하는 리페어 셀과 데이터버스가 비트라인을 거치지 않고 연결됨으로서 다수의 뱅크가 하나의 리페어셀 어레이를 공유하여 사용할 수 있다. 그리고, 여기서 비트라인을 거치지 않음으로써 리페어 타임을 줄일 수 있다.That is, as described above, the repair cell for storing data and the data bus are connected without passing through the bit line, so that a plurality of banks may share and use one repair cell array. Here, the repair time can be reduced by not passing through the bit line.
한편, 상기 리페어셀(410, 420, 430, 440)의 데이터 저장수단인 크로스커플드래치는 커패시터로도 구현할 수 있다.Meanwhile, the cross-coupled draw, which is a data storage means of the repair cells 410, 420, 430, and 440, may be implemented as a capacitor.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 다수의 뱅크가 하나의 리페어셀 어레이를 공유하여 리페어셀 어레이의 면적을 줄임으로서 메모리의 수율증가와 리페어 타임을 줄임과 동시에 생산단가를 줄일 수 있다.According to the present invention, a plurality of banks share one repair cell array, thereby reducing the area of the repair cell array, thereby reducing the yield and repair time of the memory and reducing the production cost.
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Cited By (1)
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CN113632172A (en) * | 2021-03-24 | 2021-11-09 | 长江存储科技有限责任公司 | Memory device using redundant memory banks for failed main memory bank repair |
-
1999
- 1999-11-12 KR KR1019990050070A patent/KR20010046347A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113632172A (en) * | 2021-03-24 | 2021-11-09 | 长江存储科技有限责任公司 | Memory device using redundant memory banks for failed main memory bank repair |
US11934281B2 (en) | 2021-03-24 | 2024-03-19 | Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. | Memory device with failed main bank repair using redundant bank |
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