KR20070088922A - Semiconductor memory device for screening weak cell - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 통상적인 메모리장치의 로오 패스 일부 구성을 설명하기 위하여 도시한 블록도.1 is a block diagram illustrating a partial configuration of a low pass of a conventional memory device.
도 2는 메모리 코어 블록의 일부 구성 요소들을 설명하기 위하여 도시한 회로도.2 is a circuit diagram illustrating some components of a memory core block.
도 3a 및 도 3b는 전원 드라이버를 회로적 구성에 대한 실시예들을 설명하기 위하여 도시한 회로도.3A and 3B are circuit diagrams illustrating power supply drivers for explaining embodiments of a circuit configuration.
도 4는 일반적인 한쌍의 비트라인이 증폭되는 과정을 나타낸 타이밍도.4 is a timing diagram illustrating a process of amplifying a general pair of bit lines.
도 5는 본 발명에 따른 메모리 장치의 로우 패스 일부 구성을 설명하기 위하여 도시한 구성도.5 is a configuration diagram illustrating a partial configuration of a low pass of a memory device according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 센스액티브신호생성부를 설명하기 위하여 도시한 회로도.6 is a circuit diagram for explaining a sense active signal generation unit according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 센스앰프 인에이블 시점을 나타낸 타이밍도.7 is a timing diagram showing a sense amplifier enable time in accordance with the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
620 : 제1 딜레이부 640 : 제2 딜레이부620: first delay unit 640: second delay unit
660 : 선택부660: selection unit
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 웨이퍼(Wafer) 레벨의 테스트시에 위크 셀을 스크린하기 위한 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device for screening weak cells during wafer level testing.
통상적으로, 반도체 메모리 장치는 설계 및 제조 이후에, 웨이퍼 레벨의 테스트 과정과 패키지 이후의 테스트 과정을 거쳐 칩의 불량 여부를 결정하게 된다.Typically, after designing and manufacturing, the semiconductor memory device determines whether a chip is defective through a wafer-level test process and a post-package test process.
웨이퍼 테스트는 주로 64 병렬(parallel) 혹은 128 병렬(parallel) 등으로 많은 양을 한번에 테스트 한다. 그리고 기본적으로 테스트시 주파수가 낮기 때문에 외부 노이즈라든가 클럭 개입에 의한 노이즈는 고려를 못하고, 주로 외부전압 혹은 내부전압을 낮추어서 테스트하는 방법을 취하게 된다.Wafer testing is often done in large quantities at once, such as 64 parallel or 128 parallel. In addition, since the frequency is low at the time of the test, the noise caused by the external noise or the clock intervention cannot be considered, and the test method is mainly performed by reducing the external voltage or the internal voltage.
기본적으로 이러한 방식을 취하게 되면 대부분의 오류가 스크린되지만, 1bit 혹은 수 bit이 챠지 쉐어링 때문에 죽어 나오는 이른바 위크 셀은 스크린 하기가 어렵게 된다.Basically this way, most errors are screened, but so-called wick cells, where one or a few bits die due to charge sharing, become difficult to screen.
위크 셀은 칩 밀도가 점점 커지고, 테크놀러지는 점점 더 미세해지고, 동작 전원전위는 점점 낮아짐에 따라 발생하며, 종래에는 위크 셀을 웨이퍼 레벨 테스트 에서 걸러내지 못하고 패키징하기 때문에 칩 페일이 발생하여 패키지 수율의 저하가 생기게 된다.Weak cells occur as chip densities become more and more, technology becomes more and more fine, and operating power potentials become less and less.In the past, chip fail occurs because packaging the weak cells is not filtered out in wafer-level testing, resulting in increased package yield. There will be a drop.
한편, 통상적인 메모리 장치는 외부 및 내부 커맨드에 의해 액티브 명령이 내려지면, 로오(row) 어드레스에 의해 워드라인이 인에이블되고, 정비트라인과 부비트라인의 챠지쉐어링이 충분히 이루어지기 까지의 딜레이 후에 비트라인센스앰프가 인에이블되도록 구성되어 있다.On the other hand, in a conventional memory device, when an active command is issued by external and internal commands, a delay until a word line is enabled by row addresses and sufficient charging sharing between the right bit line and the sub bit line is achieved. The bit line sense amplifier is configured to be enabled later.
워드라인이 인에이블된 후, 메모리 셀에 저장된 데이터가 프리차지 되어있던 비트라인의 전위와 충분후 챠지 쉐어링 된후 비트라인 감지증폭기를 구동시켜야만 정확한 셀 데이터를 감지할 수 있기 때문이다.This is because after the word line is enabled, the data stored in the memory cell must be charged with the potential of the precharged bit line, and then the bit line detection amplifier must be driven to detect the correct cell data.
이때 위크 셀이 존재하더라도 센싱 마진 시간이 충분한 경우 위크 셀은 스크린 되지 않아 bit 페일로서 나타난다.At this time, even if the weak cell exists, if the sensing margin time is sufficient, the weak cell does not screen and appears as a bit fail.
도 1은 통상적인 메모리장치의 로오 패스 일부 구성을 나타낸다. 1 shows a partial configuration of a low pass of a conventional memory device.
도 1을 참조하면, 액티브신호(ACT)에 응답하여 워드라인을 활성화시키기 위한 워드라인 구동부(120)와, 센스구동전원의 인가(즉, RTO 및 SB에 전원을 인가)에 의해 인에이블되어 상기 한쌍의 비트라인의 전위를 증폭하기 위한 비트라인센스앰프(140), 및 상기 워드라인의 활성화 시점으로부터 센싱마진시간만큼의 딜레이 후 상기 센스구동전원을 드라이빙하기 위한 센스구동전원 생성부(160)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a
센스구동전원 생성부(160)는 액티브신호(ACT)에 응답하여 센스액티브신호(sa_act)를 생성하는 센스액티브신호생성부(162)와, 센스액티브신호(sa_act)에 응 답하여 전원 드라이버(166)의 제어신호(sap, san)를 생성하는 제어부(164), 및 제어신호(sap, san)에 응답하여 구동전원을 센스앰프의 전원라인(RTO, SB)에 공급하는 전원 드라이버(166)를 포함한다.The sense
워드라인구동부(120) 및 제어부(164)에 대한 구체적인 회로적 구성은 이미 널리 공지된 것이기에 여기서 구체적으로 설명하지 않는다. 다만, 본 발명과 밀접한 관계가 되는 센스액티브신호생성부(162), 전원드라이버(166) 및 비트라인 센스앰프(140)에 대해서 구체적인 회로적 실시예들을 살펴본다.Detailed circuit configurations of the
센스액티브신호생성부(162)는 액티브신호(ACT)에 근거하여 워드라인의 활성화 시점으로부터 소정시간 딜레이 후 - 즉 센싱마진 시간 후 - 활성화된 센스액티브신호(sa_act)를 생성하며, 센싱마진시간을 얻기 위한 딜레이 요소들을 포함한다. The sense
도 2는 메모리 코어 블록의 일부 구성 요소들을 도시한 것으로, 한쌍의 비트라인(BL, /BL)과 워드라인(WL)에 연결된 메모리 셀들(210)과, 비트라인 분리를 위한 스위칭소자들(220)와, 비트라인의 프리차지 및 이퀄라이즈를 위한 블록(230)과, 풀업 구동전원 라인(RTO) 및 풀다운 구동전원 라인(SB) 사이에 연결된 래치타입 비트라인센스앰프(240)을 도시하고 있다.2 illustrates some components of a memory core block,
도 3a 및 도 3b는 전원 드라이버(166)의 회로적 구성에 대한 실시예들을 도시한 것이다.3A and 3B show embodiments of the circuit configuration of the
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제어부(164)에서 출력하는 제어신호(sap, san)에 의해 풀업 구동전원 라인(RTO)에는 전원전압(VCORE, VDDCLP)이 공급되고, 풀다운구동전원 라인(SB)에는 접지전압(VSSA)이 공급된다. 센스앰프의 인에이블 초기에 오버드라이빙 스킴이 적용될 수 있는데, 도 3a는 오버드라이빙 스킴이 적용한 경우를 도시한 것이다.3A and 3B, power voltages VCORE and VDDCLP are supplied to the pull-up driving power line RTO by the control signals sap and san output from the
도 4는 상술한 바와 같은 메모리 장치에서, 한쌍의 비트라인이 증폭되는 과정을 나타낸 타이밍도이다. 오버드리이빙 스킴이 적용된 경우이다.4 is a timing diagram illustrating a process of amplifying a pair of bit lines in the memory device as described above. This is the case when an overdriving scheme is applied.
앞서 언급한 바와 같이, 외부 및 내부 커맨드에 의해 액티브 명령(ACT)이 내려지면 로오(row) 어드레스에 의해 선택된 워드라인(WL)이 논리 '하이'로 인에이블되고(t1), 이에 의해 이퀄라이즈 및 프리차지 되어있던 정비트라인(BL)과 부비트라인(/BL)의 전위는 메모리셀에 저장된 데이터 값에 따라 전위차가 발생하기 시작한다. 워드라인 인에이블된 이후 센싱마진시간만큼 딜레이된 후(즉, t2-t1), t2 시점에서 제어신호(sap1, san)가 논리 '하이'(high)로 활성화되면 풀업구동전원라인(RTO)은 클램프전압(VDDCLP)으로 점점 상승하고 풀다운구동전원라인(SB)은 접지전압(VSSA)으로 점점 하강한다. t3 시점에서 제어신호(sap1)가 논리'로우'(low)가 되고 제어신호(sap2)가 논리 '하이'(high)가 되면 풀업구동전압단(RTO)의 전압이 코어전압(VCORE)이 된다.As mentioned above, when the active command ACT is issued by external and internal commands, the word line WL selected by the row address is enabled as logic 'high' (t1), thereby equalizing. And the potential difference between the pre-charged positive bit line BL and the sub bit line / BL is generated according to the data value stored in the memory cell. After the word line is enabled and delayed by the sensing margin time (i.e., t2-t1), if the control signals sap1 and san are activated at logic high at time t2, the pull-up driving power line RTO The voltage rises gradually to the clamp voltage VDDCLP and the pull-down drive power line SB gradually falls to the ground voltage VSSA. When the control signal sap1 becomes logic 'low' at time t3 and the control signal sap2 becomes logic 'high', the voltage of the pull-up driving voltage terminal RTO becomes the core voltage VCORE. .
이와 같이, 종래의 메모리장치는 센싱마진시간(t2-t1)이 세팅된 상태이기 때문에, 앞서 설명한 바와 같이 웨이퍼 테스트시에도 세팅된 시간은 웨이퍼 테스트 스크린(test screen)시에도 사용할 수 밖에 없다. 따라서, 위크 셀(weak cell)이 존재한다 하더라도 웨이퍼 레벨 테스트에서 걸러지지 않고 패키지되지 때문에 최종적으로 1비트(bit) 혹은 수 비트(bit) 페일(fail)이 발생한 상태로 패키지를 하게 되어 잉여 셀(redundancy cell)로 치환 할 수 없게 되고, 양품의 획득률(Yield) 및 칩 신뢰도(reliability)에 문제가 발생하게 된다. As described above, since the sensing margin time t2-t1 is set in the conventional memory device, the time set during the wafer test, as described above, can only be used during the wafer test screen. Therefore, even if a weak cell is present, it is not filtered and packaged in a wafer level test, so that the package is packaged in a state where a 1-bit or a few-bit fail occurs finally. Redundancy cells can not be replaced, causing problems in yield and chip reliability.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 위크 셀을 웨이퍼 테스트시에 스크린(screen)하여 수율(Yield) 및 칩 신뢰도(chip reliability)를 향상시키는 반도체 메모리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and provides a semiconductor memory device for screening a weak cell during wafer testing to improve yield and chip reliability. There is a purpose.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 한쌍의 비트라인 및 워드라인에 연결된 메모리셀; 센스구동전원의 인가에 의해 인에이블되어 상기 한쌍의 비트라인의 전위를 증폭하기 위한 비트라인센스앰프; 액티브신호에 응답하여 상기 워드라인을 활성화시키기 위한 수단; 및 노말 모드시 상기 워드라인의 활성화 시점으로부터 센싱마진시간만큼의 딜레이 후 상기 센스구동전원을 드라이빙하고, 위크 셀 스크린을 위한 테스트모드시에 상기 워드라인의 활성화 시점으로부터 상기 센싱마진시간 보다 작은 값의 딜레이 후 상기 센스구동전원을 드라이빙하는 센스구동전원 생성 수단을 구비하는 반도체 메모리 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a memory cell connected to a pair of bit lines and word lines; A bit line sense amplifier which is enabled by application of a sense driving power source and amplifies the potential of the pair of bit lines; Means for activating the word line in response to an active signal; And driving the sense driving power after a delay of a sensing margin time from an activation time of the word line in a normal mode, and a value smaller than the sensing margin time from an activation time of the word line in a test mode for a weak cell screen. A semiconductor memory device comprising a sense drive power generation means for driving the sense drive power after a delay.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .
도 5는 본 발명의 특징적 구성을 보여주는 메모리 장치의 로우 패스(Row Path) 일부 구성도이다.5 is a partial configuration of a low path of a memory device showing a characteristic configuration of the present invention.
도 5를 참조하면, 한쌍의 비트라인 및 워드라인에 연결된 메모리셀(510)과, 센스구동전원의 인가에 의해 인에이블되어 상기 한쌍의 비트라인의 전위를 증폭하기 위한 비트라인센스앰프(520)와, 액티브신호(ACT)에 응답하여 워드라인(WL)을 활성화시키기 위한 워드라인구동부(530)와, 노말 모드시 상기 워드라인의 활성화 시점으로부터 센싱마진시간만큼의 딜레이 후 상기 센스구동전원을 드라이빙하고, 위크 셀 스크린을 위한 테스트모드시에 상기 워드라인의 활성화 시점으로부터 상기 센싱마진시간 보다 작은 값의 딜레이 후 상기 센스구동전원을 드라이빙하는 센스구동전원 생성부(540)을 구비한다.Referring to FIG. 5, a
센스구동전원 생성부(540)은 액티브신호(ACT) 및 테스트신호(PT)에 응답하여 센스액티브신호(sa_act)를 생성하는 센스액티브신호생성부(542)와, 센스액티브신호(sa_act)에 응답하여 전원 드라이버(546) 제어신호(sap, san)를 생성하는 제어부(544)와, 제어신호제어신호(sap, san)에 응답하여 RTO라인 및 SB라인에 센스구동전원을 공급하는 전원 드라이버(546)를 포함한다.The sense driving
전원 드라이버(546)는 도 3a 및 도 3b를 통해 앞서 설명한 바와 같이 센스앰프의 인에이블 초기에 오버드라이빙 스킴이 적용될 수 있으며, 비트라인센스앰프(520)는 풀업 구동전원 라인(RTO) 및 풀다운 구동전원 라인(SB) 사이에 연결된 래치타입의 센스앰프로 구성되어있다.As described above with reference to FIGS. 3A and 3B, the
워드라인 구동부(530)와 제어부(542)의 구체적인 기술적 구성(회로적 구성) 은 본 발명의 기술분야에 종사하는 자에게 널리 알려진 바와 같다.The detailed technical configuration (circuit configuration) of the
본 발명의 특징적 구성은 센스액티브신호(sa_act)을 생성하는 센스액티브신호생성부(542)로서, 센스액티브신호생성부(542)가 테스트신호(PT)에 제어받아 구동되도록 하고, 또한 노말 구동시 보다 테스트시에 센싱마진시간(차지 쉐어링 시간)을 짧게 하기 위해 테스트신호(PT)의 제어로서 활성화시점이 달라진(짧아진) 센스액티브신호(sa_act)를 생성한다는 것이다. A characteristic configuration of the present invention is a sense active
도 6은 센스액티브신호생성부(542)의 구체적인 회로적 구성을 보여준다.6 shows a detailed circuit configuration of the sense active
도 6을 참조하면, 센스액티브신호생성부(542)는 액티브신호에 응답하여 상기 워드라인의 활성화 시점으로부터 소정시간 딜레이 후 활성화된 제1센스액티브신호(sa_act_int1)를 생성하는 제1딜레이부(620)와, 제1딜레이부(620)의 출력을 딜레이하여 워드라인(WL)의 활성화 시점으로부터 센싱마진시간만큼의 딜레이된 후 활성화된 제2센스액티브신호(sa_act_int2)를 생성하는 제2딜레이부(640)와, 테스트신호(PT)에 응답하여, 노말모드시에 제2센스액티브신호(sa_act_int2)를 선택하고 테스트시 제1센스액티브신호(sa_act_int1)를 선택하여 센스액티브신호(sa_act)로서 출력하는 선택부(660)를 포함한다. 실질적으로 제1딜레이부(620)에 입력되는 신호(int)는 액티브신호에 근거한 내부신호이다.Referring to FIG. 6, the sense
선택부(660)는 제1센스액티브신호(sa_act_int1)와 테스트신호(PT)를 입력받는 NAND 게이트(NAND2)와, NAND 게이트(NAND2)의 출력신호를 반전시키는 제1인버터(INV4)와, 제2센스액티브신호(sa_act_int2)와 제1인버터(INV4)의 출력신호를 입력받는 NOR게이트(NOR2)와, NOR게이트(NOR2)의 출력신호를 반전시켜 상기 센스액티브 신호(sa_act)를 출력하는 제2인버터(INV5)로 구성된다.The
한편, 제1딜레이부(620)는 서로 다른 지연시간을 생성하기 위한 직렬연결된 복수의 인버터로 구성되어, 퓨즈 블로잉에 의해 상기 각각의 인버터의 출력 중 어느 하나를 선택하여 출력하도록 하는 퓨즈부를 포함할 수 있다. 또한, 메탈 옵션 처리에 의해 각각의 인버터의 출력 중 어느 하나를 선택하여 제공하는 옵션처리부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
도 7은 본 발명에 따른 센스앰프 인에이블 시점을 나타낸 타이밍도이다. 오버드라이빙 스킴이 적용된 경우이다. 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 메모리 장치의 동작을 살펴본다.7 is a timing diagram illustrating a sense amplifier enable timing according to the present invention. This is the case when an overdriving scheme is applied. Referring to FIG. 7, an operation of a memory device according to the present invention will be described.
외부 및 내부 커맨드에 의해 액티브 명령(ACT)이 내려지면 로오(row) 어드레스에 의해 선택된 워드라인(WL)이 논리 '하이'로 인에이블되고(t1), 이에 의해 이퀄라이즈 및 프리차지 되어있던 정비트라인(BL)과 부비트라인(/BL)의 전위는 메모리셀에 저장된 데이터 값에 따라 전위차가 발생하기 시작한다. When the active command ACT is issued by external and internal commands, the word line WL selected by the row address is enabled with logic 'high' (t1), thereby maintaining the equalized and precharged maintenance. The potential difference of the line BL and the sub bit line / BL starts to occur according to the data value stored in the memory cell.
테스트신호(PT)가 논리 '하이'로 활성화되면, 제1센스액티브신호(sa_act_int1)에 의해서 제어신호(sap1, san)가 t2' 시점에 논리 '하이'로 활성화되고 비트라인센스앰프는 인에이블되어 비트라인 쌍의 전위를 증폭되게 된다.When the test signal PT is activated with logic 'high', the control signals sap1 and san are activated with logic 'high' at the time t2 by the first sense active signal sa_act_int1 and the bit line sense amplifier is enabled. As a result, the potential of the bit line pair is amplified.
한편, 테스트신호(PT)가 논리 '로우'로 비활성화되면(즉, 노말모드에서는), 제2딜레이부(640)에서 출력되는 제2센스액티브신호(sa_act_int2)에 의해서 t2 시점에 제어신호(sap1, san)가 논리 '하이'로 활성화된다.On the other hand, when the test signal PT is deactivated to logic 'low' (that is, in the normal mode), the control signal sap1 at the time t2 by the second sense active signal sa_act_int2 output from the
결국, 본 발명은 테스트신호의 제어하에 노말 구동시와 다르게 테스트시에는 차지쉐어링 시간을 짧게 주도록(즉, 워드라인 활성화 이후 센스앰프가 인에비블되기 까지의 센싱마진시간을 짧게주도록)하여, 위크 셀을 테스트 스크린 할 수 있다.As a result, the present invention allows the charge sharing time to be shortened during the test unlike the normal driving under the control of the test signal (that is, to shorten the sensing margin time after the word line is activated until the sense amplifier is disabled). You can test screen the cell.
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.
상술한 본 발명은 센싱마진시간(비트라인의 차지 쉐어링 시간)을 적게하여 테스트를 수행할 수 있으므로, 위크 셀을 스크린 할 수 있고, 테스트 스크린(test screen)시 걸러진 위크 셀을 잉여 셀(redundancy cell)로 치환하고 패키지(pakage)할 수 있기 때문에, 수율 및 칩 신뢰도(chip reliability)를 향상시키는 효과를 가져다 준다.The present invention described above can perform a test by reducing the sensing margin time (charge sharing time of the bit line), so that the weak cell can be screened and the weak cell filtered during the test screen is redundant. ) And can be packaged, resulting in an improvement in yield and chip reliability.
Claims (8)
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1020060018796A KR20070088922A (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Semiconductor memory device for screening weak cell |
Publications (1)
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KR1020060018796A KR20070088922A (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Semiconductor memory device for screening weak cell |
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2006
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |