KR20040054935A - Apparatus for repairing in semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치의 리페어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패일이 발생한 반도체 메모리 장치에 대해 특정 타이밍을 다른 타이밍으로 대체하여 리페어할 수 있는 반도체 메모리 장치의 리페어 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a repair apparatus for a semiconductor memory device, and more particularly, to a repair apparatus for a semiconductor memory device capable of repairing by replacing a specific timing with another timing for a semiconductor memory device in which a fail has occurred.
종래 기술에 따른 패키지 레벨에서 리페어하는 방법은 안티 퓨즈(anti fuse)를 이용하여 하나의 셀 단위로 불량 셀을 리페어 셀로 대체하는 구제 방식이다.The repairing method at the package level according to the related art is a rescue method in which a defective cell is replaced with a repair cell by one cell unit by using an anti fuse.
이러한 방식의 경우 하나의 셀이 패일이 발생하지 않고 두 개 이상의 셀이 패일 되거나 칼럼 패일(column fail) 또는 로우 패일(row fail)에 대한 구제가 불가능하다.In this manner, one cell fails to fail and two or more cells fail, or a remedy for a column fail or a row fail is impossible.
최근에는 패키지 레벨에서의 패일이, 하나의 셀에 대한 하드웨어적 패일보다는, 설계 타이밍에 대한 마진 또는 DC 레벨에 대한 마진 부족에 의한 소프트웨어적 패일일 가능성이 더욱 높아지고 있다.In recent years, there is a higher possibility that the failure at the package level is a software failure due to a margin for design timing or a lack of margin for the DC level, rather than a hardware failure for one cell.
이러한 소프트웨어적 패일은 극한 상황(worst condition)에서 더 심하게 나타나기 때문에 하드웨어적 리페어, 즉 안티 퓨즈에 의한 셀 리페어에 의한 대체가 불가능하여 사용할 수 없는 반도체 메모리 장치로 판정되었다.Since such software failure is more severe in a worst condition, it has been determined to be a semiconductor memory device that cannot be used because it cannot be replaced by a hardware repair, that is, a cell repair by an anti-fuse.
또한, 고주파수(high frequency) 제품으로 설계하여 제품을 생산하였으나, 상기한 바와 같은 소프트웨어적인 패일에 의해 저주파수(low frequency) 제품으로 출하되는 문제점이 발생한다.In addition, although the product was produced by designing a high frequency product, a problem arises in that the product is shipped as a low frequency product by a software patch as described above.
뿐만 아니라, 종래 기술에 따른 리페어 방법은, 패일된 하나의 셀에 대한 구제를 하기 위해 퓨즈를 끊어서(blowing) 해당 셀에 대한 어드레스 정보를 입력해야 하기 때문에, 어드레스 디코딩할 수 있는 만큼의 개수의 안티 퓨즈가 사용되어야 하며, 프로그래밍할 때, 퓨즈가 완전히 끊어지지 않거나, 끊어진 후에 다시 연결되어 매우 큰 저항 값을 갖는 저항으로 동작하게 되어 최악의 경우 패일 셀이 아닌 다른 셀을 대체하게 되는 문제점이 발생한다.In addition, the repair method according to the related art requires that the address information for the cell is input by blowing a fuse in order to relieve a single failed cell. Fuses must be used, and when programming, the fuses may not be blown out completely, or they may be reconnected and blown to operate with resistors with very large resistance values, causing the worst-case replacement of a cell other than the fail cell. .
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반도체 메모리 장치를 리페어할 때 특정 타이밍을 다른 타이밍으로 대체하는 방식을 이용하여 리페어하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to repair by using a method of replacing a specific timing with another timing when repairing a semiconductor memory device.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 리페어 장치를 나타낸 블록도.1 is a block diagram illustrating a repair apparatus of a semiconductor memory device according to the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 패키지 레벨에서 반도체 메모리 장치의 리페어 장치는,The repair apparatus of the semiconductor memory device at the package level of the present invention for achieving the above object,
반도체 메모리 장치에 대한 테스트의 결과에 따라 리페어 여부를 결정하는판단 수단; 및Determination means for determining whether to repair according to a result of a test on the semiconductor memory device; And
상기 판단 수단의 결정에 따라 동작 타이밍을 조절하는 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.And adjusting means for adjusting the operation timing according to the determination of the determining means.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 리페어 장치의 블록을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a repair apparatus of a semiconductor memory device according to the present invention.
리페어 장치는, 하나의 퓨즈로 구성된 퓨즈부(1)와, 퓨즈의 끊김 여부를 판단하는 판단부(2)와, 판단부(2)의 출력신호 FRD에 따라 동작 타이밍 신호들 SIG을 정상 지연부(4) 또는 리페어 지연부(5)로 선택적으로 전송하는 리페어 판단부(3)를 포함하여 구성된다.The repair apparatus includes a fuse unit 1 composed of one fuse, a determination unit 2 for determining whether a fuse is blown, and an operation delay signal SIG according to the output signal FRD of the determination unit 2. (4) or the repair determination unit 3 that selectively transmits to the repair delay unit 5.
퓨즈부(1)는 패키지 레벨에서 테스트 결과 특정 타이밍의 리페어가 필요할 경우에 끊어서, 리페어가 필요하다는 신호 RES를 출력한다.At the package level, the fuse unit 1 cuts off when a repair result of a specific timing is required, and outputs a signal RES indicating that repair is necessary.
여기서, 퓨즈부(1)에는 한 개의 퓨즈(미도시)만 포함될 수 있다. 왜냐하면, 하드웨어적인 패일이 발생한 패일 셀에 대한 리페어를 하기 위해서는 어드레스를 디코딩하기 때문에 복수개의 퓨즈가 필요하지만, 특정 타이밍에 대한 마진이 부족하여 패일된 경우 마진을 확보해 주기 위해 리페어 여부를 판정하는 한 개의 퓨즈만 필요하기 때문이다.Here, only one fuse (not shown) may be included in the fuse unit 1. This is because a plurality of fuses are required because the address is decoded in order to repair a failed cell in which a hardware failure has occurred. Because only three fuses are needed.
판단부(2)는 퓨즈부(1)의 퓨즈가 끊어짐의 여부 RES에 따라 리페어 여부를 판정하여 판정 결과 REP를 출력한다. 따라서 판정 결과 REP가 인에이블 되면 동작 타이밍 리페어가 수행된다.The determination unit 2 determines whether or not the fuse of the fuse unit 1 is to be repaired according to whether or not the fuse of the fuse unit 1 is blown, and outputs a determination result REP. Therefore, when the REP is enabled as a result of the determination, the operation timing repair is performed.
리페어 판단부(3)는 리페어 판정 결과 REP에 따라 입력된 동작 타이밍 신호 SIG를 정상 지연부(4) 또는 리페어 지연부(5)로 선택적으로 전송한다.The repair determination unit 3 selectively transmits the operation timing signal SIG input according to the repair determination result REP to the normal delay unit 4 or the repair delay unit 5.
리페어 판정 결과 REP가 인에이블 되어 리페어가 필요한 경우, 입력된 동작 타이밍 신호 SIG는 리페어 지연부(5)에 의해 지연되어 리페어 동작 타이밍 신호 RSIG를 출력하기 때문에, 특정 티이밍이 조절된다.When the repair determination result indicates that REP is enabled and repair is required, the input operation timing signal SIG is delayed by the repair delay unit 5 to output the repair operation timing signal RSIG, so that a specific timing is adjusted.
한편, 리페어 판정 결과 REP가 디스에이블된 경우, 즉 패키지 테스트 결과 정상 동작하는 경우, 입력된 동작 타이밍 신호 SIG는 정상 지연부(4)에 의해 지연되어 정상 동작 타이밍 신호 NSIG를 출력하기 때문에, 특정 타이밍의 조절 없이 정상 동작이 수행된다.On the other hand, when the repair determination result REP is disabled, that is, when the package test result is normal operation, the input operation timing signal SIG is delayed by the normal delay unit 4 and outputs the normal operation timing signal NSIG. Normal operation is performed without adjusting.
여기서, 동작 타이밍 신호 SIG는 내부 지연 회로에 의해 제어되는 신호들로써, 특히 패키지 특성에 영향을 줄 수 있는 신호들이다. 예를 들어, 로우 어드레스 스트로브 신호의 타이밍 tRAS, 로우 어드레스 스트로브 신호 /RAS의 프리차지 타이밍 tRP, 칼럼 선택신호 Yi의 지연 타이밍, 센스앰프 인에이블 신호 SAEN의 지연 타이밍 등이 있다.Here, the operation timing signal SIG are signals controlled by an internal delay circuit, and particularly, signals that may affect package characteristics. For example, the timing tRAS of the row address strobe signal, the precharge timing tRP of the row address strobe signal / RAS, the delay timing of the column select signal Yi, the delay timing of the sense amplifier enable signal SAEN, and the like.
예를 들어, 라이트 타이밍 tWR의 패일이 발생한 경우, 센스앰프 인에이블 신호 SAEN의 타이밍을 지연시키면 크게 개선된다. 그러나 센스앰프 인에이블 신호 SAEN의 타이밍을 지연시키면, 로우 어드레스 스트로브 신호 /RAS가 인에이블되고칼럼 어드레스 스트로브 신호 /CAS가 인에이블 되기까지의 지연시간 tRCD 특성에 문제가 발생할 수 있다.For example, when a write timing tWR fails, delaying the timing of the sense amplifier enable signal SAEN is greatly improved. However, if the timing of the sense amplifier enable signal SAEN is delayed, there may be a problem in the delay time tRCD characteristic until the row address strobe signal / RAS is enabled and the column address strobe signal / CAS is enabled.
따라서 설계 시에 센스앰프 인에이블 신호 SAEN의 타이밍을 지연시키고, 제조 공정을 수행하고, 패키지 상태에서 테스트를 수행하여 로우 어드레스 스트로브 신호 /RAS가 인에이블되고 칼럼 어드레스 스트로브 신호 /CAS가 인에이블 되기까지의 지연시간 tRCD 특성에 문제가 발생하는 패키지에 대해서 본 발명의 리페어 장치를 적용하여 센스앰프 인에이블 신호 SAEN의 타이밍을 빠르게 설정하면, 즉 정상 지연부(4)보다 리페어 지연부(5)의 지연시간을 짧게 설정하면, 최적의 센스앰프 인에이블 신호 SAEN의 타이밍을 갖는 제품을 양산할 수 있다.Therefore, the design delays the timing of the sense amplifier enable signal SAEN, performs the manufacturing process, and performs tests in the package state until the row address strobe signal / RAS is enabled and the column address strobe signal / CAS is enabled. If the timing of the sense amplifier enable signal SAEN is set faster by applying the repair apparatus of the present invention to a package having a problem with a delay time tRCD characteristic, the delay of the repair delay unit 5 rather than the normal delay unit 4 is delayed. By setting the time short, it is possible to mass-produce a product having the timing of the optimum sense amplifier enable signal SAEN.
한편, 다른 동작 타이밍 신호들의 경우 지연 시간이 너무 짧아서, 즉 너무 빠르게 인에이블 되어 패일이 발생되는 경우, 정상 지연부(4)보다 리페어 지연부(5)의 지연시간을 길게 설정하면, 최적의 동작 타이밍을 갖는 제품을 양산할 수 있다.On the other hand, in the case of other operation timing signals, when the delay time is too short, that is, enabled so fast that a failure occurs, if the delay time of the repair delay unit 5 is set longer than the normal delay unit 4, the optimum operation is performed. Mass-produced products can be produced.
여기서, 동작 타이밍 신호들에 대해 각각 본 발명의 리페어 장치를 적용하여 각 동작 타이밍 신호들을 최적화할 수도 있다.Here, the repair apparatus of the present invention may be applied to the operation timing signals, respectively, to optimize the operation timing signals.
또한, 이러한 동작 타이밍 신호들에 대한 리페어 후에 다시 테스트를 수행하여 패일 셀에 대해 하드웨어적인 리페어를 수행할 수 있는데, 이러한 경우 대체 셀의 개수를 줄일 수 있다.Also, after the repair of the operation timing signals, the test may be performed again to perform hardware repair on the fail cell. In this case, the number of replacement cells may be reduced.
한편, 웨이퍼 레벨에서 본 발명의 리페어 장치를 이용하여 특정 타이밍을 대체하는 것도 가능하다. 즉, 웨이퍼 상태에서 특정 테스트 아이템에서 약한(weak)웨이퍼에 대해 옵션 퓨즈를 이용하여 해당 타이밍을 대체하고, 증명 테스트(probe test)를 수행하여 리페어하면, 수율(yield)을 향상시킬 수 있다.On the other hand, it is also possible to replace specific timing using the repair apparatus of the present invention at the wafer level. That is, by replacing the corresponding timing using an optional fuse for a weak wafer in a specific test item in a wafer state and performing a repair by performing a proof test, the yield may be improved.
뿐만 아니라, 웨이퍼 레벨에서 리페어할 경우 안티 퓨즈를 사용하는 것이 아닌 옵션 퓨즈를 사용하기 때문에 안티 퓨즈를 사용하는 경우보다 안정적으로 리페어 할 수 있다.In addition, wafer-level repair can be performed more reliably than anti-fuse because it uses an optional fuse rather than an anti-fuse.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 리페어 장치는 패일된 셀을 대체하는 것이 아니라 특정 타이밍을 다른 타이밍으로 대체하여 동작 타이밍 특성을 최적화할 수 있기 때문에, 제품 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the repair apparatus according to the present invention can optimize the operation timing characteristics by replacing specific timings with other timings instead of replacing failed cells, thereby improving product yield.
또한, 사용되는 퓨즈는 리페어가 수행될지 여부만을 설정하기 때문에 퓨즈의 수를 줄일 수 있기 때문에 퓨즈 컷팅에 따른 에러를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the number of fuses can be reduced since the fuse used only sets whether or not the repair is to be performed, there is an effect of reducing the error due to the fuse cutting.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.
Claims (10)
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KR1020020081276A KR20040054935A (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Apparatus for repairing in semiconductor memory device |
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KR100893577B1 (en) * | 2007-06-26 | 2009-04-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | Semiconductor Memory Device |
-
2002
- 2002-12-18 KR KR1020020081276A patent/KR20040054935A/en not_active Application Discontinuation
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US7706196B2 (en) | 2007-06-26 | 2010-04-27 | Hynix Semiconductor, Inc. | Semiconductor memory device |
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