KR20060101610A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 특히, 플래시 메모리 장치에서 패일 비트가 발생된 어드레스를 정상적인 셀 어드레스로 대체하여 하드웨어적인 증가를 최소화하면서 칩의 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 기술을 개시한다. 이를 위해, 본 발명은 메인 셀 어레이 영역에 존재하는 패리티 비트를 체크하여 패일된 어드레스를 리드하거나 프로그램할 경우 패일 비트가 발생된 메인 셀 어레이의 워드라인을 새로운 워드라인으로 대체하여 패일 비트가 있는 워드라인 전체를 대체 셀 어레이로 스와핑(Swapping)하게 된다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a technique of improving chip yield while minimizing hardware increase by replacing an address where a fail bit is generated in a flash memory device with a normal cell address. To this end, the present invention checks the parity bits present in the main cell array area to read or program the failed address, and replaces the word line of the main cell array where the fail bit is generated with a new word line to replace the word line with the new word line. The entire line is swapped to the replacement cell array.
Description
도 1은 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 구성도. 1 is a block diagram of a semiconductor memory device according to the present invention.
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 특히, 플래시 메모리 장치에서 패일 비트가 발생된 어드레스를 정상적인 셀 어드레스로 대체하여 칩의 수율을 향상시키고 테스트 시간을 줄일 수 있도록 하는 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and in particular, a technique for improving chip yield and reducing test time by replacing an address where a fail bit is generated with a normal cell address in a flash memory device.
일반적인 반도체 메모리 장치에서 패일 비트를 하드웨어적으로 대체하는 리던던시(Redundancy) 회로나 해밍코드(Hamming code)를 이용한 SECDED(Single Error Correct Double Error Detect)와 같은 장치가 개시된 바 있다. A device such as a redundancy circuit that replaces fail bits in a general semiconductor memory device or a single error correct double error detect (SEMDED) using a hamming code has been disclosed.
여기서, 리던던시 회로의 경우 하드웨어의 증가가 적은 반면에, 패일된 셀을 검출하는데 별도의 작업 과정이 필요하여 테스트시 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. Here, in the case of the redundancy circuit, the hardware increase is small, but a separate work process is required to detect a failed cell, which causes a lot of time in testing.
또한, 해밍코드를 이용한 에러 체크 방식은 셀프 에러 수정 기능을 수반하여 테스트가 용이한 장점이 있는 반면에, 하드웨어적인 면적이 커지게 되는 문제점이 있다. In addition, the error check method using a hamming code has the advantage that the test is easy with the self error correction function, while the hardware area becomes large.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 플래시 메모리 장치에서 패일 비트가 포함된 셀 어레이를 정상적인 셀 어레이로 대체하여 하드웨어적인 증가를 최소화하면서 칩의 수율을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. The present invention was created to solve the above problems, and in particular, by replacing a cell array including fail bits with a normal cell array in a flash memory device, it is possible to improve chip yield while minimizing hardware increase. There is a purpose.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 메모리 장치는, 메인 셀 어레이 영역에 존재하는 패리티 비트를 체크하여 패일 비트가 포함된 패리티 에러 어드레스를 출력하는 패리티 체크부; 패리티 에러 어드레스에 따라 패일된 어드레스의 개수를 판단하여 입력 어드레스의 경로를 차단하기 위한 어드레스 제어신호를 출력하는 어드레스 제어부; 어드레스 제어신호의 활성화시 입력 어드레스의 경로를 차단하여 마스킹하고 스위칭 어드레스 신호를 출력하는 어드레스 재분배기; 및 스위칭 어드레스 신호에 따라 패일 비트가 포함된 셀 어레이를 대체하는 대체 셀 어레이를 구비함을 특징으로 한다. According to one aspect of the present invention, a semiconductor memory device includes: a parity check unit configured to check a parity bit present in a main cell array area and output a parity error address including a fail bit; An address control unit for determining the number of failed addresses according to the parity error address and outputting an address control signal for blocking a path of an input address; An address redistributor that blocks and masks the path of the input address when the address control signal is activated and outputs a switching address signal; And a replacement cell array for replacing the cell array including the fail bit according to the switching address signal.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a semiconductor memory device according to the present invention.
본 발명은 어드레스 디코더(10), 메인 셀 어레이(20), 패리티(Parity) 저장부(30), 패리티 체크부(40), 어드레스 제어부(50), 어드레스 재분배기(60), 대체 셀 어레이(70) 및 멀티플렉서(80)를 구비한다. According to the present invention, the
여기서, 어드레스 디코더(10)는 멀티플렉서(80)의 출력에 따라 워드라인을 디코딩하여 메인 셀 어레이(20)에 출력한다. 그리고, 메인 셀 어레이(20)는 한개의 모듈로 이루어지며 여러 개의 서브 어레이 블럭으로 구분된다. Here, the
또한, 패리티 저장부(30)는 메인 셀 어레이(20) 영역에 존재하며, 어드레스 제어부(50)로부터 인가되는 패리티 값 PV을 저장하고 패리티 비트 PB의 값을 데이타 버스 DB와 패리티 체크부(40)에 출력한다. In addition, the
패리티 체크부(40)는 어드레스 ADD와 패리티 비트 PB의 값에 따라 에러가 발생한 워드라인을 체크하여 패리티 에러 어드레스 PEADD를 어드레스 제어부(50)에 출력한다. The
어드레스 제어부(50)는 패리티 에러 어드레스 PEADD에 따라 에러가 발생한 에러 어드레스 EADD를 일시 저장한 이후에 어드레스 재분배기(60)에 출력한다. 그리고, 어드레스 제어부(50)는 패리티 인코딩 기능을 수행한다. 또한, 어드레스 제어부(50)는 데이타 버스 DB로부터 인가되는 데이타를 리드하여 패리티 패턴을 형성한다. 이에 따라, 어드레스 제어부(50)는 패리티 값 PV을 패리티 저장부(30)에 출력하여 메인 셀 어레이(20) 영역에 존재하는 패리티 저장부(30)에 데이타를 프로그램한다. The
또한, 어드레스 재분배기(60)는 입력 어드레스 ADD와 어드레스 제어부(50)로부터 인가되는 에러 어드레스 EADD를 저장하고 이를 비교한다. 그리고, 어드레스 재분배기(60)는 패일된 어드레스를 리드하거나 프로그램할 경우 스위칭 어드레스 신호 SADD를 대체 셀 어레이(70)에 출력한다. 이때, 메인 셀 어레이(20)로 인가되 는 어드레스를 마스킹하기 위한 마스킹 어드레스 신호 MADD를 멀티플렉서(80)로 출력한다. In addition, the
대체 셀 어레이(70)는 메인 셀 어레이(20)에 패일 비트가 포함될 경우 스위칭 어드레스 신호 SADD에 따라 패일된 워드라인을 새로운 워드라인으로 대체하여 데이타 버스 DB에 출력한다. 여기서, 대체 셀 어레이(70)의 사이즈는 기존의 칩에서 발생되는 패일의 경향을 파악하여 확률적인 방법으로 구할 수 있는데, 보통의 경우 10개 미만으로 설정하는 것이 바람직하다. When the
멀티플렉서(80)는 어드레스 제어신호 ADDCON의 상태에 따라 노말 동작시 어드레스 ADD를 어드레스 디코더(10)에 출력하고, 패일 비트의 발생시 마스킹 어드레스 신호 MADD를 어드레스 디코더(10)에 출력하여 어드레스 ADD가 메인 셀 어레이(20)에 인가되지 않도록 한다. The
이러한 구성을 갖는 본 발명의 동작과정을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the present invention having such a configuration as follows.
먼저, 패리티 저장부(30)는 어드레스 제어부(50)로부터 인가되는 패리티 값 PV을 저장하고 패리티 비트 PB의 값을 패리티 체크부(40)에 출력한다. 패리티 체크부(40)는 패리티 비트 PB의 값에 따라 플래시 셀의 프로그램 이후에 반드시 진행하게 되는 프로그램 검증(Verify) 과정에서 에러가 발생한 워드라인을 체크하여 패리티 에러 어드레스 PEADD를 어드레스 제어부(50)에 출력한다. First, the
이후에, 어드레스 제어부(50)는 패리티 에러 어드레스 PEADD의 상태에 따라 에러가 발생한 경우 에러 어드레스 EADD를 일시 저장한 이후에 어드레스 재분배기(60)에 출력한다. Subsequently, when an error occurs according to the state of the parity error address PEADD, the
이때, 어드레스 제어부(50)는 패일된 어드레스의 개수가 대체 셀 어레이(70)의 셀 어레이 사이즈 보다 작을 경우 정상 동작으로 판단하여 어드레스 제어신호 ADDCON를 비활성화시킨다. 반면에, 어드레스 제어부(50)는 패일된 어드레스의 개수가 대체 셀 어레이(70)의 셀 어레이 사이즈 보다 클 경우 패일 칩으로 판단하여 어드레스 제어신호 ADDCON을 활성화시킨다. In this case, when the number of failed addresses is smaller than the cell array size of the
이후에, 어드레스 재분배기(60)는 입력 어드레스 ADD와 에러 어드레스 EADD를 비교하여 패일된 어드레스를 리드하거나 프로그램할 경우 스위칭 어드레스 신호 SADD를 대체 셀 어레이(70)에 출력한다. 이에 따라, 대체 셀 어레이(70)는 패일 비트가 발생된 메인 셀 어레이(20)의 워드라인을 새로운 워드라인으로 대체하여 데이타 버스 DB에 출력한다. Thereafter, the
이때, 어드레스 재분배기(60)는 메인 셀 어레이(20)로 출력되는 어드레스 ADD를 마스킹하기 위한 마스킹 어드레스 신호 MADD를 멀티플렉서(80)로 출력한다. 이에 따라, 멀티플렉서(80)는 패일 비트의 발생시 마스킹 어드레스 신호 MADD를 어드레스 디코더(10)에 출력하여 어드레스 ADD가 메인 셀 어레이(20)에 인가되지 않도록 한다. At this time, the
이러한 본 발명은 패일 비트가 포함된 셀 어레이에서 1비트만 대체하는 방식이 아니라, 패일 비트가 있는 워드라인 전체를 대체 셀 어레이로 스와핑(Swapping)하게 된다. The present invention does not replace only one bit in the cell array including the fail bit, but swaps the entire word line with the fail bit into the replacement cell array.
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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 플래시 메모리 중 주로 낸드 방식의 코드 플래시에 적용되어 패일 비트가 포함된 셀 어레이를 정상적인 셀 어레이로 대체함으로써 하드웨어적인 증가를 최소화하면서 칩의 수율을 향상시킬 수 있도록 한다. 또한, 간단한 로직을 통해 셀의 어드레스를 대체함으로써 부가적인 테스트 시간을 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다. As described above, the present invention is applied to the NAND code flash of the flash memory mainly to replace the cell array containing the fail bit with a normal cell array to improve the yield of the chip while minimizing the hardware increase. . Simple logic can also be used to reduce the additional test time by replacing the cell's address.
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KR1020050023104A KR101147357B1 (en) | 2005-03-21 | 2005-03-21 | Semiconductor memory device |
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Cited By (1)
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US9691490B2 (en) | 2014-02-07 | 2017-06-27 | SK Hynix Inc. | Semiconductor memory device including dummy memory cells and memory system including the same |
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KR20040008823A (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | Non volatile memory device having circuit for recovering bit fail |
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US9691490B2 (en) | 2014-02-07 | 2017-06-27 | SK Hynix Inc. | Semiconductor memory device including dummy memory cells and memory system including the same |
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