KR20070095563A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.1 is a timing diagram for describing an operation of a conventional semiconductor memory device.
도 2는 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 구성을 도시한 것이다.2 illustrates a configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 실시예에 따른 반도체 메모리 장치에 포함된 검출부의 구성을 도시한 것이다.3 illustrates a configuration of a detector included in the semiconductor memory device according to the present embodiment.
도 4는 본 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 검출부에 포함된 신호생성부의 구성을 도시한 것이다.4 is a block diagram of a signal generation unit included in a detection unit of a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment.
도 5는 상기 신호생성부에 사용되는 제어클럭을 생성하는 신호생성기의 구성을 도시한 것이다.5 shows a configuration of a signal generator for generating a control clock used in the signal generator.
도 6은 본 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 검출부에 포함된 펄스생성기의 구성을 도시한 것이다.6 illustrates a configuration of a pulse generator included in the detection unit of the semiconductor memory device according to the present embodiment.
도 7은 본 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 검출부에 포함된 쉬프트 레지스터의 구성을 도시한 것이다.7 illustrates a configuration of the shift register included in the detection unit of the semiconductor memory device according to the present embodiment.
도 8은 본 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.8 is a timing diagram for describing an operation of the semiconductor memory device according to the present embodiment.
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 슈도 에스램(PSRAM) 등의 반도체 메모리 장치에 있어서, 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스 또는 그 부근의 일부 컬럼 어드레스에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체된 경우, 노랩 모드(no wrap mode)에서 상기 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스가 검출될 때 상기 손상된 셀 대신에 리던던시 셀로 정상적으로 액세스할 수 있도록 하는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 메모리 장치 중에서 램(Random Access Memory, RAM)은 기억장소로의 임의 접근이 가능하며 정보의 기록 및 판독을 모두 수행할 수 있는 메모리로서, 컴퓨터나 주변 단말기기의 기억장치에 널리 사용되고 있다. 장점으로는 염가, 소형, 낮은 소비 전력, 고속 호출, 비파괴성 해독 등이며, 단점으로는 전원이 차단되면 기억되어 있던 모든 데이터가 지워진다는 점이다. 종류로는 전원이 연결된 상태에서 일정한 주기마다 리프레쉬(refresh) 조작을 해주어야만 정보가 지워지지 않는 다이나믹램(dynamic RAM)과 전원만 연결되어 있으면 정보가 지워지지 않는 에스램(static RAM)이 있다.Among semiconductor memory devices, random access memory (RAM) is a memory capable of random access to a storage location and performing both writing and reading of information, and is widely used in storage devices of computers and peripheral terminals. Advantages include low cost, small size, low power consumption, high speed calling, and non-destructive decryption. The downside is that all stored data is erased when the power is turned off. Kinds of information are dynamic RAM which does not need to be refreshed at regular intervals while the power is connected, and static RAM which does not erase information when only power is connected.
에스램은 다른 집적회로와 접속하기 위한 이점이 있는 반면 다이나믹램과 같 은 기억용량으로 하려면 3배 내지 4배의 소자가 더 필요하므로 그 만큼 회로가 복잡하고 가격도 비싸다. 따라서, 최근에는 다이나믹램의 셀을 이용하여 에스램과 같은 동작을 구현한 소위 슈도 에스램(Pseudo SRAM)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 슈도 에스램에서는 기존의 에스램에 비해 칩 사이즈(chip size)를 작게 하면서 16Mbit, 32Mbit, 64Mbit 등의 고집적화를 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 셀이 다이나믹램의 셀과 동일한 구성을 가지므로 내부적으로 리프레쉬 동작을 수행하여야 하는 부담이 있다.While SRAM has the advantage of connecting to other integrated circuits, the same memory capacity as dynamic RAM requires three to four times more devices, which makes the circuit complex and expensive. Therefore, in recent years, researches on so-called pseudo SRAMs that implement an SRAM-like operation using a cell of a dynamic ram have been actively conducted. Pseudo SRAM has the advantage of enabling high integration such as 16Mbit, 32Mbit, 64Mbit while reducing the chip size (chip size) compared to the existing SRAM. However, since the cell has the same configuration as the cell of the dynamic ram, there is a burden to perform the refresh operation internally.
슈도 에스램에는 노랩 모드(no wrap mode)라는 동작모드가 있는데, 노랩 모드는 내부적으로 각각의 워드라인에 대하여 각 워드라인을 순차적으로 하나씩 증가시키면서 수행된다. 즉, 슈도 에스램에서는 노랩 모드에서 각 워드라인에 대하여 마지막 컬럼 어드레스가 검출되면 내부적으로 워드라인을 증가시킨다. 이에 따라 각 뱅크 내의 셀블럭의 어드레스인 셀블럭 어드레스도 증가한다. 그런데, 종래의 반도체 메모리 장치에서는 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스 또는 그 부근의 일부 컬럼 어드레스에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체되어 있는 경우, 노랩 모드에서 상기 리던던시 셀로 정상적으로 액세스하지 못하는 문제점이 있었다. 이를 도 1을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.Pseudo SRAM has an operation mode called a no wrap mode, which is performed by internally increasing each word line one by one for each word line. That is, in pseudo-SRAM, when the last column address is detected for each word line in the normal mode, the word line is internally increased. Accordingly, the cell block address, which is the address of the cell block in each bank, also increases. However, in the conventional semiconductor memory device, when a cell corresponding to the last column address or a part of a column address of a specific word line is damaged and replaced with a redundancy cell, there is a problem in that the redundancy cell cannot be normally accessed in the normal mode. . This will be described in more detail with reference to FIG. 1.
도 1에서, /adv는 새로운 워드라인에 대해 리드 또는 라이트 동작 수행을 위하여 제어부로 하여금 외부 어드레스 및 소정의 제어신호들을 받아들일 수 있게 하는 신호이고, /CS는 칩선택신호이다. 그리고, Yi(n)는 내부적으로 소정 구간만큼 지연된 지연 내부 컬럼 어드레스이고, Yi255_det는 해당 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스를 검출하는 신호이며, CAX<A>와 CAX<B>는 각 뱅크 내의 셀블럭의 어드레스인 셀블럭 어드레스이다. WL(n)는 제 n번째 워드라인이 활성화될 때 인에이블되는 신호이고 WL(n+1)는 제 n+1번째 워드라인이 활성화될 때 인에이블되는 신호이다. In Fig. 1, / adv is a signal that allows the controller to accept an external address and predetermined control signals to perform a read or write operation on a new word line, and / CS is a chip select signal. Yi (n) is a delay internal column address delayed by a predetermined interval internally, Yi255_det is a signal for detecting the last column address for the corresponding word line, and CAX <A> and CAX <B> are cell blocks in each bank. Is the cell block address that is the address of. WL (n) is a signal enabled when the nth word line is activated and WL (n + 1) is a signal enabled when the n + 1th word line is activated.
도 1에 도시된 바와 같이 노랩 모드에서 각 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스가 검출되어 그 검출신호(Yi255_det)가 인에이블되면 셀블럭 어드레스(CAX<A>, CAX<B>)가 증가하게 된다. 한편, 이 때 지연 내부 컬럼 어드레스 Yi252~Yi255는 아직 활성화되기 이전의 상태에 있다.As shown in FIG. 1, when the last column address for each word line is detected in the wrap mode and the detection signal Yi255_det is enabled, the cell block addresses CAX <A> and CAX <B> are increased. At this time, the delay internal column addresses Yi 252 to Yi 255 are still in a state before being activated.
만약, 이 때 워드라인(WL(n))에 대한 마지막 컬럼 어드레스(Yi255)에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체되어 있으면, 반도체 메모리 장치에서 퓨즈박스는 셀블럭 어드레스(CAX<A>, CAX<B>)에 응답하여 해당 리던던시 셀에 대응하는 리던던시 컬럼 어드레스를 출력한다. 그런데, 종래 반도체 메모리 장치에서는 셀블럭 어드레스(CAX<A>, CAX<B>)가 도 1에 도시된 바와 같이 검출신호(Yi255_det)의 인에이블에 응답하여 레벨천이하도록 되어 있었으며, 이 시점에는 아직 현재의 워드라인(WL(n))이 활성화되어 있고 다음 워드라인(WL(n+1))은 아직 활성화 되어 있지 않다. In this case, if the cell corresponding to the last column address Yi255 for the word line WL (n) is damaged and replaced with a redundancy cell, the fuse box is a cell block address CAX <A>, CAX in the semiconductor memory device. In response to <B>), a redundancy column address corresponding to the corresponding redundancy cell is output. However, in the conventional semiconductor memory device, the cell block addresses CAX <A> and CAX <B> are level-shifted in response to the enable of the detection signal Yi255_det as shown in FIG. The current word line WL (n) is active and the next word line WL (n + 1) is not yet active.
그런데, 퓨즈박스는 셀블럭 어드레스(CAX<A>, CAX<B>)이 상기와 같이 레벨천이되면 워드라인이 워드라인(WL(n))에서 워드라인(WL(n+1))으로 증가된 것으로 잘못 인식하게 된다. 이에 따라, 퓨즈박스는 손상된 셀(WL(n)×Yi255)을 대신하는 리던던시 셀에 대한 리던던시 컬럼 어드레스를 정상적으로 출력하지 못하고, 워드라 인(WL(n+1))에 대응하여 잘못된 리던던시 컬럼 어드레스를 출력하는 문제점이 있었다.However, in the fuse box, when the cell block addresses CAX <A> and CAX <B> are leveled as described above, the word line increases from the word line WL (n) to the word line WL (n + 1). You will be mistaken for it. Accordingly, the fuse box does not normally output the redundancy column address for the redundancy cell replacing the damaged cell WL (n) × Yi255, and the wrong redundancy column address corresponding to the word line WL (n + 1). There was a problem outputting.
결국, 종래 반도체 메모리 장치에서는 워드라인(WL(n))에 대하여 마지막 컬럼 어드레스(Yi255)에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체된 경우, 노랩 모드에서 워드라인(WL(n))에 대한 마지막 컬럼 어드레스가 검출되었을 때, 상기 손상된 셀을 대신하는 리던던시 셀로 정상적으로 액세스할 수 없는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 비단 마지막 컬럼 어드레스(Yi255)뿐만 아니라 그 부근의 컬럼 어드레스인 Yi252~Yi254 등이 손상된 경우에도 마찬가지로 발생하였다.As a result, in the conventional semiconductor memory device, when the cell corresponding to the last column address Yi255 for the word line WL (n) is damaged and replaced with the redundancy cell, the last for the word line WL (n) in the overlapping mode. When a column address is detected, there is a problem in that a redundant cell that replaces the damaged cell cannot be normally accessed. This problem also occurred when the last column address (Yi255) as well as the adjacent column addresses Yi252 to Yi254 were damaged.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 슈도 에스램(PSRAM) 등의 반도체 메모리 장치에 있어서, 특정 워드라인에 대하여 마지막 컬럼 어드레스 또는 그 부근의 일부 컬럼 어드레스에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체된 경우, 노랩 모드에서 상기 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스가 검출될 때 상기 손상된 셀 대신에 상기 리던던시 셀로 정상적으로 액세스할 수 있도록 하는 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, a technical problem to be solved by the present invention is that in a semiconductor memory device such as pseudo RAM (PSRAM), a cell corresponding to a last column address or a part of a column address near a specific word line is damaged and replaced with a redundancy cell. In this case, the present invention provides a semiconductor memory device capable of normally accessing the redundancy cell instead of the damaged cell when the last column address for the specific word line is detected in the normal mode.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 외부 컬럼 어드레스를 입력받아 이를 카운트하여 내부 컬럼 어드레스를 생성하는 제 1 카운터와; 상기 내부 컬럼 어드레스를 입력받아, 상기 내부 컬럼 어드레스가 특정 컬럼 어드레스와 일치하는지 여부를 검출하여 현재의 제 1 워드라인을 제 2 워드라인으로 변경하기 위한 워드라인 리셋신호를 출력하는 검출부와; 상기 검출부로부터 워드라인 리셋신호를 입력받고, 상기 워드라인 리셋신호에 응답하여 셀블럭 어드레스를 생성하는 제 2 카운터와; 상기 내부 컬럼 어드레스와 셀블럭 어드레스를 입력받아, 상기 내부 컬럼 어드레스와 셀블럭 어드레스의 조합에 대응하도록 기설정된 리던던시 컬럼 어드레스를 출력하는 퓨즈박스를 포함하여 구성되는 반도체 메모리 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention includes a first counter for receiving an external column address and counting it to generate an internal column address; A detector configured to receive the internal column address, detect whether the internal column address matches a specific column address, and output a word line reset signal for changing a current first word line into a second word line; A second counter receiving a word line reset signal from the detector and generating a cell block address in response to the word line reset signal; Provided is a semiconductor memory device including a fuse box for receiving the internal column address and the cell block address, and outputs a redundancy column address preset to correspond to the combination of the internal column address and the cell block address.
본 발명에서, 상기 특정 컬럼 어드레스는 상기 제 1 워드라인의 마지막 컬럼 어드레스인 것이 바람직하다.In the present invention, the specific column address is preferably the last column address of the first word line.
본 발명에서, 상기 검출부는 기설정된 클럭 레이턴시값에 대응하여 소정 구간 경과 후 상기 워드라인 리셋신호를 출력하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the detector outputs the word line reset signal after a predetermined period has elapsed corresponding to a preset clock latency value.
본 발명에서, 상기 검출부는 워드라인 변경시 소정 구간 인에이블되는 제 1 제어신호에 응답하여 소정의 인에이블 구간을 갖는 제 1 펄스신호를 생성하는 제 1 펄스생성기와; 상기 제 1 펄스신호에 응답하여 제 1 노드를 풀업구동하는 풀업부와; 상기 내부 컬럼 어드레스가 상기 특정 컬럼 어드레스와 일치하는지를 감지하여 감지신호를 출력하는 감지부와; 상기 감지신호에 응답하여 소정의 인에이블구간을 갖는 제 2 펄스신호를 생성하는 제 2 펄스생성기와; 상기 제 2 펄스신호에 응답하여 상기 제 1 노드를 풀다운구동하는 풀다운부와; 상기 제 1 제어신호를 버퍼링한 신호와 상기 제 1 노드의 출력신호를 논리연산하는 제 1 논리부와; 상기 제 1 논리부의 출력신호를 입력받고, 상기 클럭 레이턴시값에 따른 복수의 레이턴시 신호에 제어되어 상기 워드라인 리셋신호를 생성하는 신호생성부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The detection unit may include: a first pulse generator configured to generate a first pulse signal having a predetermined enable period in response to a first control signal enabled for a predetermined period when a word line is changed; A pull-up unit configured to pull-up a first node in response to the first pulse signal; A detector for detecting whether the internal column address matches the specific column address and outputting a detection signal; A second pulse generator configured to generate a second pulse signal having a predetermined enable interval in response to the detection signal; A pull-down unit configured to pull down the first node in response to the second pulse signal; A first logic unit performing a logic operation on a signal buffering the first control signal and an output signal of the first node; And a signal generation unit configured to receive an output signal of the first logic unit and to be controlled by a plurality of latency signals according to the clock latency value to generate the word line reset signal.
본 발명에서, 상기 신호생성부는 상기 복수의 레이턴시 신호에 응답하여 상기 제 1 논리부의 출력신호를 제 1 구간 지연시켜 제 2 노드로 출력하는 제 1 지연부와; 상기 제 2 노드의 신호를 제 2 구간 지연시키는 제 2 지연부와; 리드 동작시 인에이블되는 제 1 클럭에 응답하여 상기 제 2 노드의 신호를 제 3 노드로 전달하는 제 1 전달게이트와; 라이트 동작시 인에이블되는 제 2 클럭에 응답하여 상기 제 2 지연부의 출력신호를 상기 제 3 노드로 전달하는 제 2 전달게이트와; 상기 제 3 노드의 신호에 응답하여 소정의 인에이블구간을 갖는 제 3 펄스신호를 생성하는 제 3 펄스생성기를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The signal generator may include: a first delay unit configured to delay an output signal of the first logic unit by a first interval in response to the plurality of latency signals and output the delayed signal to a second node; A second delay unit which delays a signal of the second node by a second interval; A first transfer gate configured to transfer a signal of the second node to a third node in response to a first clock enabled during a read operation; A second transfer gate configured to transfer an output signal of the second delay unit to the third node in response to a second clock enabled during a write operation; It is preferably configured to include a third pulse generator for generating a third pulse signal having a predetermined enable interval in response to the signal of the third node.
본 발명에서, 상기 제 1 지연부는 상기 제 1 논리부의 출력신호를 입력받아 이를 소정 클럭주기만큼 이동시키는 제 1 쉬프트 레지스터와; 상기 제 1 쉬프트 레지스터의 출력신호를 입력받아 이를 소정 클럭주기만큼 이동시키는 제 2 쉬프트 레지스터와; 상기 복수의 레이턴시 신호 중 제 1 레이턴시 신호에 응답하여 상기 제 1 쉬스트 레지스터의 출력신호를 상기 제 2 노드로 전달하는 제 3 전달게이트와; 상기 복수의 레이턴시 신호 중 제 2 레이턴시 신호에 응답하여 상기 제 2 쉬스트 레지스터의 출력신호를 상기 제 2 노드로 전달하는 제 4 전달게이트를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In an embodiment, the first delay unit may include: a first shift register configured to receive an output signal of the first logic unit and move it by a predetermined clock period; A second shift register which receives an output signal of the first shift register and shifts the output signal by a predetermined clock period; A third transfer gate configured to transfer an output signal of the first sheath register to the second node in response to a first latency signal of the plurality of latency signals; And a fourth transfer gate configured to transfer an output signal of the second sheath register to the second node in response to a second latency signal among the plurality of latency signals.
본 발명에서, 상기 제 2 지연부는 상기 제 2 노드의 신호를 입력받아 이를 소정 클럭주기만큼 이동시키는 적어도 하나의 쉬프트 레지스터를 포함하는 것이 바 람직하다.In the present invention, the second delay unit preferably includes at least one shift register for receiving a signal of the second node and moving it by a predetermined clock period.
본 발명에서, 상기 감지부는 상기 내부 컬럼 어드레스를 구성하는 신호 각각을 논리곱연산하여 그 결과를 상기 감지신호로서 출력하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the detection unit performs an AND operation on each signal constituting the internal column address, and outputs the result as the detection signal.
본 발명에서, 상기 제 1 펄스생성기와 제 2 펄스생성기의 각각은 입력신호를 소정 구간 지연시키는 지연기와; 상기 입력신호와 상기 지연기의 출력신호를 논리연산하여 그 결과를 출력하는 제 2 논리부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, each of the first pulse generator and the second pulse generator includes a delay unit for delaying the input signal by a predetermined interval; And a second logic unit configured to logically operate the input signal and the output signal of the delayer and output a result thereof.
본 발명에서, 상기 지연기는 반전 지연기인 것이 바람직하다.In the present invention, the retarder is preferably an inverting retarder.
본 발명에서, 상기 제 2 논리부는 부정 논리곱연산을 수행하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the second logic unit performs a negative AND operation.
본 발명에서, 상기 제 1 논리부는 부정 논리합연산을 수행하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first logic unit performs a negative logic operation.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of protection of the present invention is not limited by these examples.
도 2는 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 구성을 도시한 것으로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.2 illustrates a configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. Referring to the configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment, the configuration is as follows.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반도체 메모리 장치는 외부 컬 럼 어드레스(Y_add<0:7>)를 입력받아 이를 카운트하여 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)를 생성하는 제 1 카운터(100)와; 상기 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)를 입력받아, 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)가 특정 컬럼 어드레스와 일치하는지 여부를 검출하여 현재의 워드라인(WL(n))을 워드라인(WL(n+1))으로 변경하기 위한 워드라인 리셋신호(reset_wl)를 출력하는 검출부(200)와; 검출부(200)로부터 워드라인 리셋신호(reset_wl)를 입력받고, 상기 워드라인 리셋신호(reset_wl)에 응답하여 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)를 생성하는 제 2 카운터(300)와; 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)와 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)를 입력받아, 상기 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)와 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)의 조합에 대응하도록 기설정된 리던던시 컬럼 어드레스(red_Yi)를 출력하는 퓨즈박스(400)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the semiconductor memory device according to the present embodiment receives an external column address Y_add <0: 7> and counts it to generate an internal column address CAY <0: 7>. 1
이와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 도 2 내지 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 카운터(100)는 외부 컬럼 어드레스(Y_add<0:7>)를 입력받아 이를 카운트하여 반도체 메모리 장치 내부에서 사용되는 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)를 생성한다. 여기서, 제 1 카운터(100)는 종래 반도체 메모리 장치에서 사용되던 어드레스 카운터와 그 기본적인 구성에 있어 동일하다.First, as illustrated in FIG. 2, the
이어서, 검출부(200)는 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)를 입력받아, 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)가 특정 컬럼 어드레스, 특히 마지막 컬럼 어드레스와 일치하는지 여부를 검출하고, 그 검출 결과 마지막 컬럼 어드레스와 일치하는 경우에는 현재의 워드라인(WL(n))을 워드라인(WL(n+1))으로 변경하기 위한 워드라인 리셋신호(reset_wl)를 출력하는데, 그 구체적인 동작은 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.Subsequently, the
도 3은 본 실시예에 따른 검출부(200)의 구성을 도시한 것이고, 도 4는 검출부(200)에 포함된 신호생성부(210)의 구성을 도시한 것이다. 먼저, 반도체 메모리 장치의 초기 동작시에는 파워업 신호(pwrup)는 로우레벨이 되고 그 반전신호(pwrupb)는 하이레벨이 되므로, 노드(A1)는 하이레벨로 노드(A2)는 로우레벨로 초기화된다. 그리고, 도 4에서 노드(C)도 로우레벨로 초기화되므로, 리셋신호(reset_wl)는 로우레벨의 상태에 있다.3 illustrates a configuration of the
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 워드라인 변경시 소정 구간 인에이블되는 제어신호, 즉 새로운 워드라인(WL(n))에 대한 리드 또는 라이트 동작 수행을 위하여 제어부로 하여금 외부 어드레스 및 소정의 제어신호들을 받아들일 수 있게 하는 신호인 제어신호(/adv)가 로우레벨로 인에이블되면, 그 반전신호(adv)는 로우레벨에서 하이레벨로 인에이블된다. 이에 따라, 펄스생성기(201)는 소정 구간동안 로우레벨로 천이되는 펄스신호를 출력한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 펄스생성기(201)는 처음에 로우레벨의 신호(in)가 입력되면 하이레벨의 신호(out)를 출력한다. 이어서, 입력신호(in)가 하이레벨로 천이되면 반전 지연수단인 지연기(250)는 소정 지연구간 동안에는 계속하여 이전 레벨인 하이레벨의 신호를 계속 출력하므로 출력신호(out)는 로우레벨이 된다. 그리고, 상기 지연구간이 경과하면 지연기(250)의 출력이 로우레벨로 천이되므로 출력신호(out)는 하이레벨로 다시 천이된다. 결 국, 펄스생성기(201)는 제어신호(adv)가 하이레벨로 천이됨에 따라 소정구간 동안 로우레벨로 천이되는 펄스신호를 출력한다. Subsequently, as shown in FIG. 8, the control unit causes the control unit to perform an external address and predetermined control to perform a read or write operation on a control signal that is enabled for a predetermined period when the word line is changed, that is, a new word line WL (n). When the control signal / adv, which is a signal that allows the reception of the signals, is enabled at the low level, the inversion signal adv is enabled from the low level to the high level. Accordingly, the
다음으로, PMOS(P11)는 펄스생성기(201)로부터의 로우레벨의 신호에 응답하여 노드(A1)를 풀업 구동한다. 그리고, 전달게이트(TG11)는 클럭(clk, clkb)에 동기하여 인버터(IV19)로부터 인가되는 로우레벨의 신호를 노드(A2)로 전달하고, 노어게이트(NR12)는 인버터(IV20)로부터 출력되는 하이레벨의 신호에 응답하여 로우레벨의 신호를 출력한다. 따라서, 신호생성부(210)의 입력단(in)으로는 로우레벨의 신호가 입력된다. Next, the PMOS P11 pulls up the node A1 in response to the low level signal from the
도 4의 신호생성부(210)에서 지연부(220)는 로우레벨의 신호를 입력받으므로, 쉬프트 레지스터(211~215) 및 전달게이트(TG31~TG35)로부터 출력되는 신호는 로우레벨이 되고 노드(B)도 로우레벨의 상태에 있다. 그리고, 펄스 생성기(219)는 인버터(IV38)로부터 로우레벨의 신호를 입력받는다. 여기서, 펄스 생성기(219)는 그 구성 및 동작에 있어 펄스 생성기(201)과 동일하다. 따라서, 펄스 생성기(219)는 로우레벨의 신호를 받아서 하이레벨의 신호를 출력하므로, 워드라인 리셋신호(reset_wl)는 로우레벨의 상태에 있다. 결국, 도 8에 도시된 바와 같이, 제어신호(/adv)가 로우레벨의 천이되면 워드라인 리셋신호(reset_wl)는 로우레벨의 상태에 있다. Since the
이후, 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)가 0에서 254가 입력될 때까지는 감지부(202)의 출력신호는 로우레벨이 되고 펄스생성기(203)는 하이레벨의 신호를 출력하므로, NMOS(N11)는 여전히 턴오프 상태에 있게 된다. 따라서, 노드(A1)는 인버터 (IV16)와 인버터(IV17)에 의한 래치동작에 의해 이전의 하이레벨을 계속 유지한다.Thereafter, the output signal of the
그런데, 워드라인(WL(n))에 대한 마지막 내부 컬럼 어드레스, 즉 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)가 모두 하이레벨로 입력되면 낸드게이트(ND11~13)는 모두 로우레벨의 신호를 출력하고 노어게이트(NR11)는 로우레벨의 세 신호를 입력받아 하이레벨의 신호를 출력한다. 즉, 감지부(202)는 워드라인(WL(n))에 대한 마지막 내부 컬럼 어드레스가 입력되면 이를 감지하여 하이레벨의 감지신호를 출력한다. 그리고, 펄스생성기(203)는 이러한 하이레벨의 신호에 응답하여 소정 구간 로우레벨인 펄스신호(이하, "로우레벨의 펄스신호"라 함.)를 출력하고, 인버터(IV15)는 이를 반전시켜 출력한다. 이에 따라, NMOS(N11)는 인버터(IV15)로부터 출력되는 하이레벨의 펄스신호에 응답하여 턴온되어 노드(A1)를 풀다운구동한다. 여기서, 펄스생성기(203)의 구성 및 동작은 펄스 생성기(201)와 동일하다.However, when the last internal column address for the word line WL (n), that is, the internal column addresses CAY <0: 7> are all input at the high level, the NAND gates ND11 to 13 all receive the low level signal. The NOR gate NR11 receives three low level signals and outputs a high level signal. That is, the
전달게이트(TG11)는 클럭(clk, clkb)에 동기하여 인버터(IV19)로부터 인가되는 소정 구간 하이레벨인 펄스신호(이하, "하이레벨의 펄스신호"라 함)를 노드(A2)로 전달하고, 노어게이트(NR12)는 인버터(IV20)로부터 출력되는 로우레벨의 펄스신호와 제어신호(adv_d)를 부정논리합 연산하여 그 결과를 출력한다. 이 때, 제어신호(adv_d)는 제어신호(adv)를 인버터(IV11)와 인버터(IV12)에 의해 버퍼링한 신호로서 로우레벨의 상태에 있다. 따라서, 노어게이트(NR12)는 로우레벨의 펄스신호와 로우레벨의 제어신호(adv_d)를 부정논리합 연산하여 하이레벨의 펄스신호를 출력한다. 따라서, 신호생성부(210)의 입력단(in)으로는 하이레벨의 펄스신호가 입력된다.The transfer gate TG11 transfers to the node A2 a pulse signal (hereinafter referred to as a "high level pulse signal") that is a high level for a predetermined period applied from the inverter IV19 in synchronization with the clocks clk and clkb. The NOR gate NR12 performs a negative logic sum operation on the low-level pulse signal and the control signal adv_d output from the inverter IV20 and outputs the result. At this time, the control signal adv_d is a signal buffered by the inverter IV11 and the inverter IV12 and is in a low level state. Therefore, the NOR gate NR12 outputs a high level pulse signal by performing a negative logic sum operation on the low level pulse signal and the low level control signal adv_d. Therefore, a high level pulse signal is input to the input terminal in of the
도 4의 신호생성부(210)는 상기 하이레벨의 펄스신호를 기설정된 클럭 레이턴시 값에 따라 소정 구간만큼 지연 또는 쉬프트시켜 워드라인 리셋신호(reset_wl)를 출력하는데, 도 4를 참조하여 이를 구체적으로 설명한다. 여기서, 클럭 레이턴시(clock latency)라 함은 제어신호(/adv)가 인에이블된 후 몇 클럭 주기 후에 첫번째 리드(read)된 데이터가 나오는가를 나타낸다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 지연부(220)에 포함된 쉬프트 레지스터(211~215)는 각각 직렬로 연결되어 있다. 쉬프트 레지스터(211~215)는 도 7과 같이 구성되어 있으며 입력된 신호(in)를 1클럭 주기만큼 지연 또는 쉬프트시켜 출력(out)한다. 즉, 도 7에서 전달게이트(TG61)는 클럭(clk)의 상승에지에 동기하여 입력신호(in)를 받고, 인버터(IV61)와 인버터(IV62)로 구성된 래치수단은 이를 반전시켜 출력함과 동시에 래치한다. 그리고, 노어게이트(NR61)는 인버터(IV61)로부터의 신호와 제어신호(adv_d)를 부정논리합연산하여 그 결과를 출력하는데, 제어신호(adv_d)는 상기에서 언급한 바와 같이 이 때 로우레벨이므로 노어게이트(NR61)의 출력은 노드(D1)의 위상과 같아진다. 그리고, 이 후 클럭(clk)의 하강에지에서 전달게이트(TG62)는 노어게이트(NR61)의 출력을 노드(D2)로 전달한다. 결국, 쉬프트 레지스터(211~215)은 입력신호(in)을 1클럭주기만큼 이동시켜 출력신호(out)로서 내보낸다.As shown in FIG. 4, the shift registers 211 to 215 included in the
각 쉬프트 레지스터(211~215)의 출력단에는 전달게이트(TG31~TG35)가 연결되어 있어 각 쉬프트 레지스터의 출력신호를 노드(B)로 전달한다. 전달게이트(TG31~TG35)는 클럭 레이턴시 값에 따른 복수의 레이턴시 신호(bcm_lc2~lc6)에 의해 제어되어 동작한다. 여기서, 레이턴시 신호(bcm_lc2~lc6)는 시스템의 초기 동작 시 MRS(mode register set)값으로 기설정된 클럭 레이턴시값에 따라 그 중에서 어느 하나의 신호만 하이레벨로 인에이블되며, 이에 따라 그 인에이블된 하나의 레이턴시 신호에 응답하여 턴온되는 전달게이트를 통해 신호가 노드(B)로 전달된다. Transfer gates TG31 to TG35 are connected to the output terminals of the shift registers 211 to 215 to transfer the output signals of the shift registers to the node B. The transfer gates TG31 to TG35 are controlled by the plurality of latency signals bcm_lc2 to lc6 according to clock latency values. Here, the latency signals bcm_lc2 to lc6 are enabled at a high level according to a clock latency value preset as a mode register set (MRS) value during initial operation of the system. The signal is transmitted to the node B through a transfer gate that is turned on in response to one latency signal.
가령, 클럭 레이턴시가 2인 경우에는 레이턴시 신호(bcm_lc2)만 하이레벨로 인에이블되고 나머지 레이턴시 신호(bcm_lc3~lc6)는 모두 로우레벨로 디스에이블되므로, 전달게이트(TG31)만 턴온되고 나머지 전달게이트(TG32~35)는 모두 턴오프된다. 따라서, 이 경우 신호생성부(210)의 입력단자(in)로 입력된 상기 하이레벨의 펄스신호는 쉬프트 레지스터(211)에 의해 1 클럭 주기만큼 지연 또는 쉬프트 된 후 노드(B)로 전달된다. 또한, 가령 클럭 레이턴시가 6인 경우에는 레이턴시 신호(bcm_lc6)만 하이레벨로 인에이블되고 나머지 레이턴시 신호(bcm_lc2~lc5)는 모두 로우레벨로 디스에이블되므로, 전달게이트(TG35)만 턴온되고 나머지 전달게이트(TG31~34)는 모두 턴오프된다. 따라서, 이 경우 신호생성부(210)의 입력단자(in)로 입력된 상기 하이레벨의 펄스신호는 쉬프트 레지스터(211) 내지 쉬프트 레지스터(215)에 의해 5 클럭 주기만큼 지연 또는 쉬프트 된 후 노드(B)로 전달된다.For example, when the clock latency is 2, only the latency signal bcm_lc2 is enabled at a high level, and the remaining latency signals bcm_lc3 to lc6 are all disabled at a low level, so only the transfer gate TG31 is turned on and the remaining transfer gate TG32-35 are all turned off. Therefore, in this case, the high-level pulse signal input to the input terminal in of the
이어서, 노드(B)에 전달된 펄스신호는 현재의 동작 모드가 리드인가 라이트인가에 따라 다른 경로를 통해 노드(C)에 전달된다. 즉, 현재 동작모드가 리드인 경우에는 도 5에서 제어신호(web4)가 하이레벨이 되어 제어클럭(clk_r)이 하이레벨로 인에이블되므로 노드(B)의 펄스신호는 전달게이트(TG37)을 통하여 노드(C)에 전달된다. 반면, 현재 동작모드가 라이트인 경우에는 제어신호(web4)가 로우레벨이 되어 제어클럭(clk_w)이 하이레벨로 인에이블되므로 노드(B)의 펄스신호는 쉬프트 레지스터(216~217)로 구성된 지연부(230)에 의하여 2 클럭 주기만큼 지연 또는 쉬프트된 후 전달게이트(TG36)을 통하여 노드(C)에 전달된다. 여기서, 지연부(230)를 구성하는 쉬프트 레지스터(216~217)의 구성은 도 7에 도시된 바와 같으며, 도 5에서 클럭(clk_ctr)은 클럭(clk)를 버퍼링한 신호이다.Subsequently, the pulse signal transmitted to the node B is transmitted to the node C through another path depending on whether the current operation mode is read or write. That is, when the current operation mode is a read, the control signal web4 becomes high level and the control clock clk_r is enabled high level in FIG. 5, so that the pulse signal of the node B is transmitted through the transfer gate TG37. Is passed to node C. On the other hand, when the current operation mode is light, since the control signal web4 becomes low level and the control clock clk_w is enabled high level, the pulse signal of the node B is delayed by the shift registers 216 to 217. After delayed or shifted by the
이어서, 펄스 생성기(219)는 하이레벨의 펄스신호에 응답하여 소정 구간 로우레벨로 천이되는 펄스신호를 생성하므로, 워드라인 리셋신호(reset_wl)는 도 8에 도시된 바와 같이 소정 구간 하이레벨로 인에이블되는 펄스신호가 된다.Subsequently, since the
이상, 검출부(200)의 동작을 정리하면, 검출부(200)는 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)를 입력받아, 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)가 특정 컬럼 어드레스, 특히 마지막 컬럼 어드레스인 255번째와 일치하는지 여부를 검출하고, 그 검출 결과 마지막 컬럼 어드레스와 일치하는 경우에는 현재의 워드라인(WL(n))을 워드라인(WL(n+1))으로 변경하기 위한 워드라인 리셋신호(reset_wl)를 출력한다. 특히, 검출부(200)는 워드라인 리셋신호(reset_wl)를 출력함에 있어 검출부(200) 내에 있는 지연소자 요소들을 조절함과 아울러 신호생성부(210) 내에 포함된 쉬프트 레지스터(211~217) 및 전달게이트(TG31~TG35)의 동작을 적절히 제어함으로써, 도 8에 도시된 바와 같이 해당 워드라인(WL(n))에 대한 동작이 완료된 후에 워드라인 리셋신호(reset_wl)가 인에이블되도록 한다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 노랩 모드에서 해당 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스가 검출되어 도 3의 검출부(200)에서 검출신호(yi255_det)가 인에이블되더라도, 워드라인 리셋신호(reset_wl)는 이로부터 소정 구간이 경과하고 해당 워드라인(WL(n))에 대한 동작이 완료된 후에 인에이 블된다.As described above, when the operation of the
다음으로, 도 2에서, 제 2 카운터(300)는 검출부(200)로부터 워드라인 리셋신호(reset_wl)를 입력받고, 상기 워드라인 리셋신호(reset_wl)에 응답하여 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)를 출력한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 제 2 카운터(300)는 워드라인 리셋신호(reset_wl)에 응답하여 카운팅 동작을 수행하여 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)를 출력한다. 따라서, 검출신호(yi255_det)에 응답하여 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)가 레벨 천이되던 종래와는 달리, 본 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)가 워드라인 리셋신호(reset_wl)에 응답하여 레벨천이된다.Next, in FIG. 2, the
한편, 제 2 카운터(300)는 외부 로우 어드레스(X_add<0:13>)를 카운팅하여 내부 로우 어드레스(CAX<0:13>)를 출력하는 역할도 수행한다. 제 2 카운터(300)는 반도체 메모리 장치에서 사용되는 일반적인 어드레스 카운터를 이용하여 구성할 수 있다.Meanwhile, the
마지막으로, 퓨즈박스(400)는 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)와 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)를 입력받아, 상기 내부 컬럼 어드레스(CAY<0:7>)와 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)의 조합에 대응하도록 기설정된 리던던시 컬럼 어드레스(red_Yi)를 출력한다. 즉, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 워드라인 리셋신호(reset_wl)가 해당 워드라인(WL(n))에 대한 동작이 완료된 후에 인에이블되고, 셀블럭 어드레스(CAX<A,B>)는 이러한 워드라인 리셋신호(reset_wl)에 응답하여 레벨천이된다. 다시 말하면, 워드라인 리셋신호(reset_wl)가 인에이블되기 전에는 셀블럭 어드레스(CAX<A>, CAX<B>)는 레벨천이하지 않으므로, 퓨즈박스는 종래와는 달리 현재의 워드라인을 워드라인(WL(n))이 아닌 워드라인(WL(n+1))으로 잘못 인식하는 오동작을 하지 않는다. 따라서, 워드라인(WL(n))에 대하여 마지막 컬럼 어드레스(Yi255)에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체된 경우에도, 본 실시예에서 퓨즈박스(400)는 노랩 모드에서 상기 손상된 셀을 대체하도록 기설정된 리던던시 셀로 액세스할 수 있도록 정상적인 리던던시 컬럼 어드레스(red_Yi)를 출력할 수 있다. 그리고, 이는 비단 마지막 컬럼 어드레스(Yi255)뿐만 아니라 그 부근의 컬럼 어드레스인 Yi252~Yi254 등이 손상된 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.Finally, the
결국, 본 실시예에 따르면, 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스 또는 그 부근의 일부 컬럼 어드레스에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체된 경우, 노랩 모드에서 상기 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스가 검출될 때 상기 손상된 셀 대신에 리던던시 셀로 정상적으로 액세스할 수 있게 된다.As a result, according to the present embodiment, when the cell corresponding to the last column address for a specific word line or some column address in the vicinity thereof is damaged and replaced with a redundancy cell, the last column address for the specific word line is detected in the Norlap mode. Can be accessed normally by a redundancy cell instead of the damaged cell.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치는 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스 또는 그 부근의 일부 컬럼 어드레스에 해당하는 셀이 손상되어 리던던시 셀로 대체된 경우, 노랩 모드에서 상기 특정 워드라인에 대한 마지막 컬럼 어드레스가 검출될 때 상기 손상된 셀 대신에 리던던시 셀로 정상적으로 액세스할 수 있도록 한다.As described above, in the semiconductor memory device according to the present invention, when a cell corresponding to the last column address of a specific word line or some column address in the vicinity thereof is damaged and replaced with a redundancy cell, the semiconductor memory device according to the present invention may be used for the specific word line. When the last column address is detected, it allows normal access to the redundancy cell instead of the damaged cell.
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E90F | Notification of reason for final refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110325 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |