KR20030047170A - 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보전달 장치 - Google Patents

메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보전달 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 것으로, 특히, 디램의 동작에 있어서 입력된 로오 어드레스에 대한 특정 로오 블럭을 엑세스 할 때 이 로오 블럭에 관한 센스 앰프 및 워드라인 제어 신호를 셀 어레이 내의 배선을 이용하여 컬럼 퓨즈 박스 어레이로 전달함으로써 회로 배선의 효율성을 증가시킬 수 있도록 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 것이다.

Description

메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치{Row access information transmit device using internal wiring of memory cell array}
본 발명은 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 것으로, 특히, 입력된 로오 어드레스에 대한 특정 로오 블럭을 엑세스 할 때 이 로오 블럭에 관한 제어신호를 셀 어레이 내의 배선을 이용하여 컬럼 퓨즈 박스로 전달하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 블럭도이다.
도 1에서는 계층형(Hierarchical) 워드라인 방식을 그 실시예로 설명한다.
도 1을 보면, 로오 블럭 디코더(60)와 컬럼 퓨즈 박스 어레이(70)의 배치가 90도의 각도를 이루면서 배치되어 있다. 그리고, 로오 블럭 디코더(60)는 로오 블럭0~M의 갯수와 동일한 수의 블럭 선택 신호를 생성하여 각각 해당하는 블럭 제어부0~M에 출력한다. 또한, 로오 블럭 디코더(60)는 디램의 엑티브시 로오 어드레스 프리 디코더(40)로부터 입력된 로오 어드레스에 의해 엑세스 되는 로오 블럭 신호를 컬럼 퓨즈 박스 어레이(70)로 전달한다. 컬럼 디코더(30)는 입력되는 컬럼 어드레스와 컬럼 퓨즈 박스 어레이(70)로부터 인가되는 컬럼 리던던시 신호를 이용하여 특정한 컬럼을 선택한다.
여기서, 로오 어드레스 프리디코더(40)는 디램에서 엑티브 명령이 인가되었을 때 입력된 로오 어드레스를 디코딩하여 메인 워드라인 드라이버(11) 및 로오 블럭 디코더(60)로 출력한다. 이때, 로오 블럭 디코더(60)에 입력된 로오 어드레스에 해당하는 워드라인의 리페어 유무는 로오 퓨즈(50)로부터 로오 블럭 디코더(60)에 입력되는 로오 리던던시 신호에 따라 판정된다. 로오 블럭 디코더(60)는 로오어드레스 프리디코더(40)로부터 인가되는 로오 어드레스와 로오 퓨즈(50)로부터 인가되는 로오 리던던시 신호를 이용하여 엑세스 되는 로오 블럭에 대한 신호를 컬럼 퓨즈 박스 어레이(70)로 전달한다. 그리고, 로오 제어부(10) 내의 블럭 제어부0~블럭 제어부M은 로오 블럭 디코더(60)로부터 인가되는 M개의 로오 블럭 신호 중 한개를 입력받아 해당하는 로오 블럭을 엑티브 시킨다.
여기서, 블럭 제어부0~M의 내부에는 별도의 로오 블럭 신호를 생성하는 회로가 없고 이미 로오 블럭 디코더(60)에서 생성된 신호에 따라 워드라인과 센스 앰프를 제어하기 위한 로오 블럭 신호 msb를 메모리 셀 어레이의 해당 로오 블럭으로 출력한다.
이러한 구성을 갖는 종래의 로오 엑세스 정보 전달 장치는 로오 블럭 디코더(60)로부터 컬럼 퓨즈 박스 어레이(70)로 M개의 로오 블럭에 대한 신호를 전달한다. 따라서, 로오 블럭 디코더(60)는 이미 로오 어드레스 프리디코더(40)에서 프리 디코딩된 로오 어드레스와, 디코딩된 로오 리던던시 신호를 다시 인코딩한다.
디램에 있어서 로오 디코더와 컬럼 디코더가 교차하는 영역에는 로오 디코더와 관련된 회로와 컬럼 디코더와 관련된 회로 및 각종 전원라인이 공존하므로 회로 구성과 배선이 매우 복잡하다. 그런데, 상술된 종래의 로오 엑세스 정보 전달 장치는 로오 블럭 디코더에서 인코딩된 M개의 로오 블럭 신호를 컬럼 퓨즈 박스 어레이(70)로 전송하기 위하여 별도로 구비된 M개의 버스라인을 이용해야 한다는 문제점이 있다. 이 경우 로오 블럭 디코더(60)와 컬럼 디코더(30)의 교차 영역의 이용 면적과 배선에 있어서 효율성이 떨어지게 된다.
특히, 최근에 등장한 하이 셀 Efficiency 디램의 경우 로오 블럭의 수가 2의 제곱수가 아닌 경우가 많은데, 이처럼 로오 블럭의 수가 2의 제곱수가 아닌 경우 2의 제곱수에 비해 로오 블럭 디코더(60)의 레이아웃 면적이 증가하므로 칩 사이즈 및 레이아웃 면적이 증가하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 입력된 로오 어드레스에 대한 특정 로오 블럭을 엑세스 할 때 이 로오 블럭에 관한 신호를 별도의 전송라인을 사용하지 않고 셀 어레이 내의 경로를 이용하여 컬럼 퓨즈 박스로 전달함으로써 회로의 배선 효율을 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 종래의 로오 블럭 디코더를 제거하고 로오 제어부의 블럭 제어부에서 로오 어드레스 프리디코더의 출력과 로오 리던던시 신호를 직접 입력받아 로오 블럭 신호를 생성하도록 하여 로오/컬럼 교차 영역의 레이아웃 면적을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 블럭도.
도 3은 도 2의 블럭 제어부에 관한 상세 회로도.
도 4는 도 2의 메모리 셀 어레이의 내부 구조를 나타내는 도면.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예들.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 로오 제어부 101 : 메인 워드라인 드라이버
200 : 메모리 셀 어레이 201 : 단위 메모리 셀 어레이
300 : 컬럼 디코더 400 : 로오 퓨즈
500 : 로오 어드레스 프리 디코더 600 : 컬럼 퓨즈 박스 어레이
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치는, 로오 어드레스와 로오 리던던시 신호를 디코딩하여 해당 로오 블럭을 인에이블시키기 위한 로오 블럭 신호를 출력하는 블럭 제어수단과, 입력되는 컬럼 어드레스와 로오 블럭 신호에 따라 리던던시 동작을 제어하는 컬럼 퓨즈 박스 어레이를 구비하고, 메모리 셀 어레이 내에 블럭 제어수단의 로오 블럭 신호를 컬럼 퓨즈 박스 어레이로 전달하는 경로가 형성됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 블럭도이다.
본 발명의 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치는, 복수개의 블럭 제어부 0~M와 메인 워드라인 드라이버(101)로 구성된 로오 제어부(100)와, 메모리 셀 어레이(200)와, 컬럼 디코더(300)와, 로오 퓨즈(400)와, 로오 어드레스 프리디코더(500) 및 컬럼 퓨즈박스 어레이(600)로 구성된다.
도 2를 보면, 로오 제어부(100)는 복수개의 블럭 제어부0~M와 메인 워드라인 드라이버(101)로 구성된다. 메모리 셀 어레이(200)는 복수개의 단위 메모리 셀 어레이(201)로 이루어진 로오블럭0~로오블럭M으로 구성된다. 여기서, 블럭 제어부0~M는 로오 어드레스 프리 디코더(500)로부터 인가되는 로오 어드레스와 로오 퓨즈(400)로부터 인가되는 로오 리던던시 신호를 각각 입력받는다. 컬럼 디코더(300)는 입력되는 컬럼 어드레스와 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)로부터 인가되는 컬럼 리던던시 신호를 이용하여 특정한 컬럼을 선택한다. 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)는 메모리 셀 어레이(200)를 중심으로 로오 제어부(100)와 수직으로 배치된다. 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)는 내부에 구비된 각각의 퓨즈 박스 내에 컬럼 어드레스 뿐만 아니라 로오 블럭 신호를 프로그램 하기 위한 퓨즈를 포함하고, 리던던트 컬럼의 동작을 위하여 로오 블럭의 정보를 이용한다.
계층형 워드라인을 사용하는 디램의 경우 로오블럭은 하나의 메인 워드라인과, 단위 메모리 셀 어레이만을 담당하는 서브 워드라인으로 구성된다. 이때, 하나의 메인 워드라인에 연결된 서브 워드라인의 갯수는 워드라인 구동신호 PX의 갯수에 의해 결정된다. 현재에는 4개 또는 8개가 주로 사용되며 메인 워드라인과 4개 혹은 8개의 워드라인 구동신호 PX 중 하나가 동시에 선택되었을 때 하나의 서브 워드라인이 선택된다. 이와 같은 것을 메인 워드라인과 서브 워드라인간 1:4디코딩, 1:8디코딩이라 하며, 1:8 디코딩 방식이 단위 메모리 셀 어레이 위로 블럭 정보의 연결선을 배선하기 쉽다.
블럭 제어부0~M는 디램의 엑티브시 로오 리던던시 신호와 로오 어드레스 프리 디코딩 신호를 직접 입력받아 이를 디코딩하여 특정 로오 블럭을 엑세스할 때 해당 로오 블럭을 선택하기 위한 블럭 선택 신호와, 로오 블럭 신호를 메모리 셀 어레이 내의 배선을 통해 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)로 출력하기 위한 로오 블럭 신호를 출력한다.
여기서, 로오 어드레스 프리디코더(500)는 디램에서 엑티브 명령이 인가되었을 때 입력된 로오 어드레스를 디코딩하여 블럭 제어부0~M로 출력한다. 이때, 블럭 제어부0~M에 입력된 로오 어드레스에 해당하는 워드라인의 리페어 유무는 로오 퓨즈(400)로부터 입력되는 로오 리던던시 신호에 따라 판정된다. 블럭 제어부0~M는 로오 어드레스 프리디코더(500)로부터 인가되는 로오 어드레스와 로오 퓨즈(400)로부터 인가되는 로오 리던던시 신호를 이용하여 엑세스 되는 로오 블럭에 대한 신호를 메모리 셀 어레이 내의 배선을 이용하여 컬럼 퓨즈 박스어레이(600)로 출력한다. 그리고, 로오 제어부(100) 내의 블럭 제어부0~M는 로오 어드레스 프리디코더(500)로부터 인가되는 프리디코딩된 어드레스에 의해 해당하는 로오 블럭을 엑티브 시킨다.
따라서, 본 발명은 입력된 로오 어드레스에 대한 특정 로오 블럭을 엑세스 할 때 이 로오 블럭에 관한 정보를 셀 어레이 내의 배선을 이용하여 컬럼 퓨즈 박스로 전달함으로써 회로의 배선 효율을 높일 수 있게 된다.
도 3은 도 2의 블럭 제어부0~M에 관한 상세 회로도이다.
도 3을 보면, 블럭 제어부0~M는 입력된 로오 어드레스의 리던던시 비교 결과가 노말 워드라인인지 리던던트 워드라인인지에 따라 선택적으로 활성화되는 워드라인 제어신호 xed 및 xre가 입력된다. 여기서, 노말 워드라인이면 워드라인 제어신호 xed는 하이, 워드라인 제어신호 xre는 로우의 상태로 되고, 리던던트 워드라인일 경우 워드라인 제어신호 xed, xre가 모두 하이의 상태로 된다. 그리고, 각 블럭 제어부0~M는 로오 어드레스 프리디코더(500)의 출력 중 일부와 로오 퓨즈(400)로부터 인가되는 로오 리던던시 신호에 따라 고유한 로오 블럭 신호를 생성하는 회로를 가진다.
그 상세 회로의 구성을 살펴보면, 블럭 제어부0~M는 워드라인 제어신호 xed를 반전하여 출력하는 인버터 IV1과, 워드라인 제어신호 xed와 인버터 IV1에 의해 반전된 워드라인 제어신호 xre와 로오 어드레스 프리 디코더(500)로부터 인가되는 어드레스 baxC를 낸드연산하여 출력하는 낸드게이트 N1과, 낸드게이트 N1의 출력과 로오 어드레스 프리 디코더(500)로부터 인가되는 프리디코딩 신호 bax9B_b를 오아연산하여 출력하는 오아게이트 OR1과, 로오 퓨즈(400)로부터 인가되는 로오 리던던시 신호 rwb를 반전하여 출력하는 인버터 IV2와, 인버터 IV2에 의해 반전된 로오 리던던시 신호 rwb와 오아게이트 OR1의 출력을 오아연산하여 출력하는 오아게이트 OR2와, 오아게이트 OR2의 출력을 반전하여 출력하는 인버터 IV3과, 인버터 IV3의 출력을 반전하여 블럭 선택 신호 msb를 출력하는 인버터 IV4로 구성된다. 또한, 블럭 제어부0~M는 홀수개의 인버터 IV5~IV7로 구성되어 오아게이트 OR2의 출력신호를 반전 및 지연하여 로오 블럭 신호 xmat_yf를 출력하는 로오 블럭 신호 발생부(102)를 구비한다.
따라서, 블럭 제어부0~M는 블럭 선택 신호 msb에 의해 해당하는 로오 블럭을 선택하고, 로오 블럭 신호 발생부(102)의 출력 신호인 로오 블럭 선택 신호 xmat_yf를 이용하여 메모리 셀 어레이(200) 내의 배선을 통해 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)로 로오 블럭 신호를 전달할 수 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 로오 블럭 디코더를 제거하고 로오 제어부(100)의 블럭 제어부0~M에서 로오 어드레스 프리디코더(500)의 출력과 로오 리던던시 신호를 직접 입력받아 로오 블럭 신호를 생성하도록 하여 로오/컬럼 교차 영역의 레이아웃 면적을 줄일 수 있게 된다.
도 4는 도 2의 메모리 셀 어레이(200)의 내부 구조(202)를 나타내는 도면이다.
도 4를 보면, 메모리 셀 어레이(200)의 내부 구조는 각각의 단위 메모리 셀 어레이 사이에 서브 워드라인 드라이버 어레이와 센스 앰프 어레이가 존재하고, 센스 앰프 어레이와 서브 워드라인 드라이버 어레이 사이에 교차영역이 존재한다.
상술된 도 2의 실시예는 블럭 제어부0~M로부터 출력되는 로오 블럭 신호 xmat_yf를 단위 메모리 셀 어레이(201) 위의 배선을 이용하여 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)로 출력한다.
메모리 셀 어레이(200) 내의 로오 블럭 신호의 연결 배선의 구조를 살펴보면, 각각의 블럭 제어부0~M로부터 출력된 로오 블럭 신호0~M는 메인 워드라인 사이의 영역을 통해 가로 방향으로 진행한다. 그리고, 일정한 위치에서 컬럼 영역 또는 서브 워드라인 드라이버 어레이 영역을 통해 세로 방향(아래쪽)으로 진행한다. 또한, 메모리 셀 어레이(200)를 벗어나 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)에 최대한 접근한 뒤 가로 방향의 경로를 통해 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)에 연결된다.
도 5는 본 발명에 따른 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 다른 실시예이다.
도 5의 구성은 도 2의 구성과 동일하고, 다만, 메모리 셀 어레이(200) 내의 배선이 상이하다. 도 5의 실시예는 메인 워드라인 사이에 배선이 불가능할 경우, 센스 앰프 어레이 및 서브 워드라인 드라이버 어레이 영역을 이용하여 가로 방향으로 진행하고, 단위 메모리 셀 어레이(201)의 교차 영역에서 세로 방향으로 진행하여 블럭 제어부0~M로부터 인가되는 로오 블럭 신호 xmat_yf를 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)로 출력한다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치에 관한 또 다른 실시예들이다.
도 6의 실시예는 단위 메모리 셀 어레이(201) 영역과 서브 워드라인 드라이버 어레이 영역을 이용하여 가로 방향으로 진행하고, 서브 워드라인 드라이버 어레이 영역에서 세로 방향으로 진행하여 로오 블럭 신호를 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)로 출력한다.
그리고, 도 7의 실시예는 센스 앰프 어레이의 영역과 단위 메모리 셀 어레이(201)의 영역을 이용하여 가로 방향으로 진행하고, 센스 앰프 어레이 영역에서 세로 방향으로 진행하여 로오 블럭 신호를 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)로 출력한다.
또한, 도 8의 실시예는 M개의 로오 블럭 신호의 전달 경로가 하나의 단위 메모리 셀 어레이(201)에 집중적으로 형성되어 있는 경우를 나타내는데, 세로 방향 경로의 전체 또는 일부가 동일한 단위 메모리 셀 어레이(201) 또는 서브 워드라인 드라이버 어레이를 공유하는 경우는 나타낸다.
도 9의 실시예는 로오 블럭 정보 전달 경로가 메모리 셀 어레이(200) 내에서 서로 겹치지 않고 동심원 구조의 경로로 컬럼 퓨즈 박스 어레이(600)와 연결되어 있다. 각 경로의 서로 메모리 셀 어레이(200) 위에서 교차하지 않는 경우를 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 입력된 로오 어드레스에 대한 특정 로오 블럭을 엑세스 할 때 이 로오 블럭에 관한 신호를 셀 어레이 내의 경로를 이용하여 컬럼 퓨즈 박스로 분산하여 전달함으로써 기존의 집중적인 경로보다 연결경로의 효율성을 높일 수 있고 연결 배선에 의해 제한된 레이아웃 문제를 상당 부분 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 로오 제어부의 블럭 제어부에서 로오 어드레스 프리디코더의 출력과 로오 리던던시 신호를 직접 입력받아 로오 블럭 신호를 생성하도록 하여 로오/컬럼 교차 영역의 레이아웃 면적을 줄일 수 있고 주변 회로와의 배선 효율을 높일 수 있도록 한다.

Claims (10)

  1. 로오 어드레스와 로오 리던던시 신호를 디코딩하여 해당 로오 블럭을 인에이블시키기 위한 로오 블럭 신호를 출력하는 블럭 제어수단;
    입력되는 컬럼 어드레스와 상기 로오 블럭 신호에 따라 리던던시 동작을 제어하는 컬럼 퓨즈 박스 어레이를 구비하고,
    메모리 셀 어레이 내에 상기 블럭 제어수단의 로오 블럭 신호를 상기 컬럼 퓨즈 박스 어레이로 전달하는 경로가 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 블럭 제어수단은
    로오 어드레스 프리디코더로부터 인가되는 프리디코딩된 로오 어드레스와 로오 퓨즈로부터 인가되는 로오 리던던시 신호를 디코딩하여 대응하는 로오 블럭에 상기 로오 블럭 신호를 각각 출력하는 복수개의 블럭 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 블럭 제어부는
    상기 로오 어드레스, 로오 리던던시 신호, 프리디코딩된 로오 어드레스 및 워드라인 제어신호를 디코딩하여 출력하는 디코딩수단;
    상기 디코딩 수단의 출력을 지연하여 해당 로오 블럭을 선택하기 위한 블럭선택 신호를 출력하는 지연수단; 및
    상기 디코딩 수단의 출력을 디코딩하여 로오 블럭 신호를 발생하는 로오 블럭 신호 발생수단으로 구성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 경로는
    상기 메모리 셀 어레이 내의 최소한 하나 이상의 단위 메모리 셀 어레이를 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 경로는
    적어도 상기 로오블럭의 메인 워드라인 사이의 영역과, 서브 워드라인 드라이버 어레이 영역을 경유하도록 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 경로는
    적어도 상기 메모리 셀 어레이 내의 센스 앰프 어레이 및 서브 워드라인 드라이버 어레이 영역의 경로를 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 경로는
    적어도 상기 메모리 셀 어레이 내의 단위 메모리 셀 어레이와 서브 워드라인 드라이버 어레이 영역을 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 경로는
    적어도 상기 메모리 셀 어레이 내의 센스 앰프 어레이와 최소한 하나 이상의 단위 메모리 셀 어레이 영역을 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 경로는
    상기 메모리 셀 어레이 내에서 복수개의 로오 블럭 신호 전달 경로가 동일한 컬럼에 배치된 단위 메모리 셀 어레이 영역들만 경유하도록 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 경로는
    복수개의 로오 블럭 신호 전달 경로들 각각이 서로 교차하지 않고, 서로 상이한 단위 메모리 셀 어레이와 서브 워드라인 어레이를 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이 내부 배선을 이용한 로오 엑세스 정보 전달 장치.
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