KR20080076394A - Repair circuit and cantained it semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 리페어 회로를 구비한 반도체 메모리 장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of a semiconductor memory device having a repair circuit according to the prior art.
도 2는 도 1의 각 뱅크의 리페어 회로를 구성하는 블록도.FIG. 2 is a block diagram of a repair circuit of each bank of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2의 퓨즈셋부의 구성을 나타내는 블록도.3 is a block diagram showing the configuration of the fuse set of FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리페어 회로를 구비한 반도체 메모리 장치의 블록 구성도.4 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device having a repair circuit according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 리페어 회로를 구성하는 블록도.FIG. 5 is a block diagram of the repair circuit of FIG. 4. FIG.
도 6은 도 5의 퓨즈셋부의 구성을 나타내는 블록도.6 is a block diagram showing the configuration of the fuse set of FIG.
도 7은 도 6의 퓨즈인에이블부(60)의 상세 회로도.FIG. 7 is a detailed circuit diagram of the fuse enable
도 8은 도 6의 퓨즈부(62)를 구성하는 비교회로의 상세 회로도. FIG. 8 is a detailed circuit diagram of a comparison circuit forming the
도 9는 도 6의 퓨즈섬부(64)의 상세 회로도.9 is a detailed circuit diagram of the
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불량 셀을 대체하는 리페어 회로를 구비하는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device having a repair circuit for replacing a defective cell.
일반적으로, 반도체 메모리 장치는 일부 셀의 결함(fail)으로 인한 수율(yeild) 감소를 방지하기 위해, 반도체 메모리 장치 내에 미리 여분의 메모리 셀(redundancy cell)을 만들어 두고, 셀에 결함이 발생하면 로우 어드레스와 컬럼 어드레스를 나누어 로우성 결함인 경우 워드라인 WL을 대체하고, 컬럼성 결함인 경우 컬럼 선택 신호 Yi를 대체하여 리페어(repair)한다. 이러한 리페어 동작에 개입하는 회로를 리페어 회로라고 한다. In general, in order to prevent a decrease in yield due to a failure of some cells, the semiconductor memory device may have an extra redundancy cell in the semiconductor memory device in advance. The address and the column address are divided to replace the word line WL in the case of the row defect, and to replace the column select signal Yi in the case of the column defect. The circuit which intervenes in such a repair operation is called a repair circuit.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 리페어 회로를 구비한 반도체 메모리 장치는, 뱅크 단위로 리페어 회로(10, 12)를 구비한다. 이하, 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부품을 나타낸다.Referring to FIG. 1, a semiconductor memory device having a repair circuit according to the related art includes
구체적으로, 각 뱅크 BANK<0:1> 내에는 여러 개의 셀블록<0:N>이 존재한다. 각 셀블록<0:N> 내에는 도시되지 않았으나, 메인 워드라인 MWL과 리페어 워드라인 RMWL을 포함하는 셀메트와 이들 각각을 구동하는 드라이버 및 구동을 제어하는 제어회로가 존재한다. Specifically, there are several cell blocks <0: N> in each bank BANK <0: 1>. Although not shown in each cell block <0: N>, there is a cell mat including a main word line MWL and a repair word line RMWL, a driver for driving each of them, and a control circuit for controlling driving.
각 리페어 회로(10, 12)는 뱅크액티브신호 ACT와 로우어드레스신호 XADD<0:N> 및 파워업신호 PWR_UP에 의해 리페어판단신호 NXE와 리페어블록선택신호 HITB<0:N>를 출력한다. Each of the
각 뱅크 BANK<0:1>는 액티브 정보와 디코딩된 로우 어드레스 정보를 갖는 내부로우어드레스신호 BAX<0:M>와 블록선택신호 BS<0:N>를 입력받아 특정 셀블록<0:N>을 선택하고, 해당 리페어 회로(10 또는 12)으로부터 인가되는 리페어판단 신호 NXE와 리페어블록선택신호 HITB<0:N>에 의해 메인 워드라인 MWL 드라이버 또는 리페어 워드라인 RMWL 드라이버를 구동한다. Each bank BANK <0: 1> receives an internal low address signal BAX <0: M> having active information and decoded row address information and a block selection signal BS <0: N> and receives a specific cell block <0: N>. Is selected and the main word line MWL driver or the repair word line RMWL driver is driven by the repair determination signal NXE and the repair block selection signal HITB <0: N> applied from the
도 2를 참조하면, 리페어 회로(10)는 뱅크 BANK<0>으로 리페어블록선택신호 HITB<0:N>를 출력하는 퓨즈셋부(20)와 리페어판단신호 NXE를 출력하는 리페어 판단부(22)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 2, the
여기서, 퓨즈셋부(20)는 다수의 퓨즈셋<0:N>으로 구성되며, 그 개수는 셀블록에 존재하는 리페어 워드라인 RMWL의 개수와 물리적으로 일치한다. 예컨데, N+1 개의 셀블록<0:N> 각각에 리페어 워드라인 RMWL이 1개씩 존재하는 경우 N+1개의 퓨즈셋<0:N>이 필요하다. 따라서, 2 뱅크 구조에서는 2(N+1)개의 퓨즈셋이 필요하다. Here, the
퓨즈셋부(20)를 구성하는 각 퓨즈셋<0:N>은 뱅크액티브신호 ACT<0>와 파워업신호 PWR_UP 및 로우어드레스신호 XADD<0:N>를 입력받아 리페어블록선택신호 HITB<0:N>를 출력하여 대응되는 셀블록<0:N>으로 인가하고, 리페어 판단부(22)는 리페어블록선택신호 HITB<0:N>를 입력받아 리페어판단신호 NXE를 뱅크 BANK<0> 내의 모든 셀블록<0:N>에 공통으로 인가한다. Each fuse set <0: N> constituting the
도 3을 참조하면, 퓨즈셋<0>은 퓨즈셋 사용 정보인 퓨즈인에이블신호 FUSE_EN를 출력하는 퓨즈인에이블부(30)와, 퓨즈 컷에 의해 내장된 리페어 어드레스정보와 로우어드레스신호 XADD<0:N>를 각 비트별로 비교하여 비교신호 HIT<0:N>를 출력하는 퓨즈부(32), 및 비교신호 HIT<0:N>와 뱅크액티브신호 ACT<0>를 조합하여 리페어블록선택신호 HITB<0>를 출력하는 퓨즈섬부(34)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 3, the fuse set <0> includes a fuse enable
이어서, 뱅크 BANK<0>의 셀블록<1>에서 결함이 발생한 셀을 동일 뱅크 BANK<0>의 셀블록<0>에 배치된 리페어 워드라인 RMWL0으로 리페어하는 리페어 회로(10)의 동작을 살펴본다. Next, the operation of the
퓨즈셋부(20)는 셀블록<0>에 대응되는 퓨즈셋<0>을 통해 로우 레벨로 활성화된 리페어블록선택신호 HITB<0>를 출력한다. 구체적으로, 퓨즈셋<0>의 퓨즈인에이블부(30)는 퓨즈를 컷팅하여 퓨즈인에이블신호 FUSE_EN을 활성화시켜 출력하고, 퓨즈부(32)는 결함 어드레스에 해당하는 퓨즈를 각각 컷팅하여 내장된 리페어 어드레스정보와 입력되는 로우어드레스신호 XADD<0:N>를 비교하여 비교신호 HIT<0:N>를 활성화시켜 출력하고, 퓨즈섬부(34)는 액티브신호 ACT<0>에 동기시켜 로우 레벨로 활성화되는 리페어블록선택신호 HITB<0>를 출력한다. The
리페어 판단부(22)는 리페어블록선택신호 HITB<0:N> 중 어느 하나라도 로우 레벨로 활성화되면 리페어판단신호 NXE를 활성화시켜 출력하므로 뱅크 BANK<0> 내의 모든 셀블록<0:N>의 메인 워드라인 MWL 드라이버가 비활성화되고 리페어블록선택신호 HITB<0>에 의해 셀블록<0>의 리페어 워드라인 RMWL 드라이버가 구동되어 리페어 워드라인 RMWL0이 활성화된다. The
상술한 바와 같이, 종래의 반도체 메모리 장치는 각 뱅크에 할당되는 리페어 회로를 사용하여 불량 셀을 리페어 하도록 구성되어 있는 바, 집적도가 증대될수록 불량 셀이 발생할 확률이 높아지므로 그에 따른 리페어 회로의 증가는 고집적을 저해하는 요소가 된다. As described above, the conventional semiconductor memory device is configured to repair a defective cell using a repair circuit allocated to each bank. As the degree of integration increases, the probability of a defective cell increases. It is a factor that inhibits high integration.
따라서, 본 발명의 목적은 인접한 뱅크에서 리페어 회로를 공유하여 사용함 으로써 반도체 메모리 장치의 면적을 개선하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to improve the area of a semiconductor memory device by sharing a repair circuit in adjacent banks.
본 발명의 다른 목적은 인접한 뱅크의 동일한 어드레스에 발생한 불량을 하나의 퓨즈셋으로 리페어하는 리페어 회로를 제공함으로써 리페어 시간을 개선하는 데 있다. Another object of the present invention is to improve the repair time by providing a repair circuit for repairing failures occurring at the same address in adjacent banks with one fuse set.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리페어 회로를 구비하는 반도체 메모리 장치는 뱅크 액티브 신호와 어드레스 신호에 응답하여 리페어 판단 신호와 다수의 리페어 블록 선택 신호를 출력하는 리페어 회로; 및 상기 리페어 판단 신호와 상기 다수의 리페어 블록 선택 신호를 공통으로 인가받고 상기 뱅크 액티브 신호에 응답하여 노말 워드라인과 리페어 워드라인 중 어느 하나를 활성화시키는 2개 이상의 뱅크;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. A semiconductor memory device including a repair circuit of the present invention for achieving the above object includes a repair circuit for outputting a repair determination signal and a plurality of repair block selection signals in response to a bank active signal and an address signal; And two or more banks receiving the repair determination signal and the plurality of repair block selection signals in common and activating any one of a normal word line and a repair word line in response to the bank active signal. do.
여기서, 상기 리페어 회로는 최소한 둘 이상의 상기 뱅크 액티브 신호와 상기 어드레스 신호에 응답하여 상기 다수의 리페어 블록 선택 신호를 출력하는 퓨즈셋부; 및 상기 다수의 리페어 블록 선택 신호를 입력받아 상기 리페어 판단 신호를 출력하는 리페어 판단부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The repair circuit may include a fuse set unit configured to output the plurality of repair block selection signals in response to at least two bank active signals and the address signal; And a repair determination unit which receives the plurality of repair block selection signals and outputs the repair determination signal.
상기 퓨즈셋부는 상기 한 뱅크에 포함된 리페어 워드라인 수에 해당하는 퓨즈셋을 포함하여 구성되며, 상기 퓨즈셋은 최소한 하나 이상의 상기 뱅크 액티브 신호가 활성화될 때 퓨즈 인에이블 섬신호를 활성화시켜 출력하는 퓨즈인에이블부;상기 퓨즈 인에이블 섬신호에 응답하여 상기 어드레스 신호와 리페어 어드레스 정보를 비교하여 다수의 비교신호를 출력하는 퓨즈부; 및 상기 퓨즈 인에이블 섬신호 에 응답하여 상기 비교신호가 모두 활성화될 때 상기 리페어 블록 선택 신호를 활성화시켜 출력하는 퓨즈섬부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The fuse set includes a fuse set corresponding to the number of repair word lines included in the bank, and the fuse set activates and outputs a fuse enable island signal when at least one bank active signal is activated. A fuse enable unit; a fuse unit configured to output a plurality of comparison signals by comparing the address signal with repair address information in response to the fuse enable island signal; And a fuse island unit for activating and outputting the repair block selection signal when all of the comparison signals are activated in response to the fuse enable island signal.
여기서, 상기 퓨즈인에이블부는 상기 각 뱅크에 일대일로 대응되며 해당 뱅크 액티브 신호에 응답하여 활성화되는 퓨즈 인에이블 신호를 출력하는 다수의 퓨즈부; 및 상기 퓨즈 인에이블 신호 중 하나 이상이 활성화될 때 상기 퓨즈 인에이블 섬 신호를 활성화시켜 출력하는 퓨즈인에이블섬부;를 포함하여 구성되며, 상기 퓨즈부는 상기 리페어 워드라인이 존재하는 뱅크를 선택하는 퓨즈회로; 및 상기 퓨즈회로의 출력과 해당 뱅크 액티브 신호가 활성화될 때 상기 퓨즈 인에이블 신호를 활성화시켜 출력하는 낸드게이트;를 포함하여 구성된다. The fuse enable unit may include: a plurality of fuse units corresponding to each bank one-to-one and outputting a fuse enable signal activated in response to a corresponding bank active signal; And a fuse enable sum unit configured to activate and output the fuse enable island signal when one or more of the fuse enable signals are activated, wherein the fuse unit selects a bank in which the repair word line exists. Circuit; And a NAND gate that activates and outputs the fuse enable signal when the output of the fuse circuit and the corresponding bank active signal are activated.
그리고, 상기 퓨즈부는 상기 리페어 어드레스 정보와 상기 어드레스 신호를 비교하여 상기 어드레스 신호, 또는 상기 어드레스 신호와 상기 퓨즈 인에이블 섬신호를 논리조합한 신호 중 어느 하나를 상기 비교신호로 출력하는 다수의 비교부를 포함하여 구성된다. The fuse unit compares the repair address information with the address signal and outputs any one of the address signal or a signal obtained by logically combining the address signal and the fuse enable island signal as the comparison signal. It is configured to include.
여기서, 상기 비교부는 상기 리페어 어드레스 정보에 상응하여 퓨즈신호를 출력하는 퓨즈회로; 및 상기 퓨즈신호에 응답하여 상기 어드레스 신호 또는 상기 어드레스 신호와 상기 퓨즈 인에이블 섬신호를 논리조합한 신호를 상기 비교신호로 출력하는 출력부;를 포함하여 구성된다. The comparison unit may include: a fuse circuit configured to output a fuse signal corresponding to the repair address information; And an output unit configured to output, as the comparison signal, a signal obtained by logically combining the address signal or the address signal and the fuse enable island signal in response to the fuse signal.
여기서, 상기 출력부는 상기 어드레스 신호와 상기 퓨즈 인에이블 섬신호를 입력받아 낸드결합하는 낸드게이트; 상기 퓨즈신호가 활성화될 때 상기 어드레스 신호를 전달하는 제 1 패스게이트; 상기 퓨즈신호가 비활성화될 때 상기 낸드게이 트의 출력을 전달하는 제 2 패스게이트; 및 상기 제 1 또는 제 2 패스게이트에서 출력되는 신호를 반전시켜 상기 비교신호로 출력하는 인버터;를 포함하여 구성된다. The NAND gate may be configured to NAND-couple the address signal from the fuse enable island signal. A first passgate transferring the address signal when the fuse signal is activated; A second pass gate transferring an output of the NAND gate when the fuse signal is inactivated; And an inverter for inverting the signal output from the first or second passgate and outputting the signal as the comparison signal.
그리고, 상기 퓨즈섬부는 상기 퓨즈 인에이블 섬신호와 상기 비교신호를 소정 개수로 입력받아 낸드결합하는 다수의 낸드게이트들; 전원 전압단과 출력노드 사이에 직렬로 연결되며 게이트로 상기 각 낸드게이트의 출력을 인가받는 다수의 PMOS 트랜지스터들; 및 상기 출력노드와 접지 전압단 사이에 병렬로 연결되어 게이트로 상기 각 낸드게이트의 출력을 인가받는 다수의 NMOS 트랜지스터들;을 포함하여 구성된다. The fuse island unit may include: a plurality of NAND gates that NAND-couples the fuse enable island signal and the comparison signal to a predetermined number; A plurality of PMOS transistors connected in series between a power supply voltage terminal and an output node and receiving outputs of the respective NAND gates as gates; And a plurality of NMOS transistors connected in parallel between the output node and the ground voltage terminal and receiving the output of each NAND gate through a gate.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 리페어 회로는 리페어 어드레스와 최소한 둘 이상의 뱅크에 대응되는 뱅크 액티브 신호를 인가받아, 상기 둘 이상의 뱅크에 포함된 리페어 워드라인을 선택적으로 활성화시키는 다수의 리페어 블록 선택 신호 및 리페어 판단 신호를 출력함을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, a repair circuit may be configured to receive a repair address and a bank active signal corresponding to at least two banks to selectively activate a repair word line included in the at least two banks. And outputting a repair determination signal.
상기 리페어 회로는 상기 리페어 어드레스와 상기 뱅크 액티브 신호에 응답하여 상기 다수의 리페어 블록 선택 신호 중 어느 하나를 활성화시켜 출력하는 퓨즈셋부; 및 상기 다수의 리페어 블록 선택 신호 중 적어도 하나 이상이 활성화될 때 활성화되는 상기 리페어 판단 신호를 출력하는 리페어 판단부;를 포함하여 구성된다. The repair circuit may include a fuse set unit configured to activate and output any one of the repair block selection signals in response to the repair address and the bank active signal; And a repair determination unit that outputs the repair determination signal that is activated when at least one of the plurality of repair block selection signals is activated.
여기서, 상기 퓨즈셋부는 상기 한 뱅크에 포함된 상기 리페어 워드라인 수에 해당하는 퓨즈셋을 포함하여 구성된다. Here, the fuse set unit includes a fuse set corresponding to the number of repair word lines included in the bank.
상기 퓨즈셋은 최소한 하나 이상의 상기 뱅크 액티브 신호가 활성화될 때 퓨즈 인에이블 섬신호를 활성화시켜 출력하는 퓨즈인에이블부; 상기 퓨즈 인에이블 섬신호에 응답하여 상기 리페어 어드레스와 내장된 리페어 정보를 비교하여 다수의 비교신호를 출력하는 퓨즈부; 및 상기 퓨즈 인에이블 섬신호에 응답하여 상기 다수의 비교신호가 모두 활성화될 때 상기 리페어 블록 선택 신호를 활성화시켜 출력하는 퓨즈섬부;를 포함하여 구성된다. The fuse set may include a fuse enable unit for activating and outputting a fuse enable island signal when at least one bank active signal is activated; A fuse unit configured to compare the repair address with built-in repair information and output a plurality of comparison signals in response to the fuse enable island signal; And a fuse island unit configured to activate and output the repair block selection signal when all of the plurality of comparison signals are activated in response to the fuse enable island signal.
상기 퓨즈인에이블부는 상기 각 뱅크에 일대일로 대응되며 해당 뱅크 액티브 신호에 응답하여 활성화되는 퓨즈 인에이블 신호를 출력하는 다수의 퓨즈부; 및 상기 퓨즈 인에이블 신호 중 적어도 하나 이상이 활성화될 때 상기 퓨즈 인에이블 섬신호를 활성화시켜 출력하는 퓨즈인에이블섬부;를 포함하여 구성된다. The fuse enable unit may include: a plurality of fuse units corresponding to each bank one-to-one and outputting a fuse enable signal activated in response to a corresponding bank active signal; And a fuse enable island unit that activates and outputs the fuse enable island signal when at least one of the fuse enable signals is activated.
여기서, 상기 퓨즈부는 상기 리페어 워드라인이 존재하는 뱅크를 선택하는 퓨즈회로; 및 상기 퓨즈회로의 출력과 해당 뱅크 액티브 신호가 활성화될 때 상기 퓨즈 인에이블 신호를 활성화시켜 출력하는 낸드게이트;를 포함하여 구성된다. The fuse unit may include: a fuse circuit for selecting a bank in which the repair word line exists; And a NAND gate that activates and outputs the fuse enable signal when the output of the fuse circuit and the corresponding bank active signal are activated.
상기 퓨즈부는 상기 리페어 어드레스 또는 상기 리페어 어드레스와 상기 퓨즈 인에이블 섬신호를 논리 조합한 신호 중 어느 하나를 상기 비교신호로 출력하는 다수의 비교부를 포함하여 구성된다. The fuse unit may include a plurality of comparison units configured to output one of the repair address or a signal obtained by logically combining the repair address and the fuse enable island signal as the comparison signal.
여기서, 상기 비교부는 상기 내장된 리페어 어드레스 정보에 상응하여 퓨즈신호를 출력하는 퓨즈회로; 및 상기 퓨즈신호에 응답하여 상기 리페어 어드레스 또는 상기 리페어 어드레스 신호와 상기 퓨즈 인에이블 섬신호를 논리조합한 신호를 상기 비교신호로 출력하는 출력부;를 포함하여 구성된다. The comparison unit may include: a fuse circuit configured to output a fuse signal corresponding to the built-in repair address information; And an output unit configured to output, as the comparison signal, a signal obtained by logically combining the repair address or the repair address signal and the fuse enable island signal in response to the fuse signal.
여기서, 상기 출력부는 상기 리페어 어드레스와 상기 퓨즈 인에이블 섬신호를 입력받아 낸드결합하는 낸드게이트; 상기 퓨즈신호가 활성화될 때 상기 리페어 어드레스를 전달하는 제 1 패스게이트; 상기 퓨즈신호가 비활성화될 때 상기 낸드게이트의 출력을 전달하는 제 2 패스게이트; 및 상기 제 1 또는 제 2 패스게이트에서 출력되는 신호를 반전시켜 상기 비교신호로 출력하는 인버터;를 포함하여 구성된다. The NAND gate may be configured to NAND-couple the repair address to the fuse enable island signal. A first passgate transferring the repair address when the fuse signal is activated; A second pass gate transferring an output of the NAND gate when the fuse signal is deactivated; And an inverter for inverting the signal output from the first or second passgate and outputting the signal as the comparison signal.
상기 퓨즈섬부는 상기 퓨즈 인에이블 섬신호와 상기 비교신호를 소정 개수로 입력받아 낸드결합하는 다수의 낸드게이트들; 전원 전압단과 출력노드 사이에 직렬로 연결되며 게이트로 상기 각 낸드게이트의 출력을 인가받는 다수의 PMOS 트랜지스터들; 및 상기 출력노드와 접지 전압단 사이에 병렬로 연결되어 게이트로 상기 각 낸드게이트의 출력을 인가받는 다수의 NMOS 트랜지스터들;을 포함하여 구성된다. The fuse island unit includes a plurality of NAND gates configured to NAND-couple the fuse enable island signal and the comparison signal to a predetermined number; A plurality of PMOS transistors connected in series between a power supply voltage terminal and an output node and receiving outputs of the respective NAND gates as gates; And a plurality of NMOS transistors connected in parallel between the output node and the ground voltage terminal and receiving the output of each NAND gate through a gate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 인접한 뱅크에서 리페어 회로를 공유함으로써 면적을 감소시키는 반도체 메모리 장치에 관한 것으로 바람직한 실시예를 도 4와 같이 제시한다. The present invention relates to a semiconductor memory device which reduces an area by sharing a repair circuit in adjacent banks, and presents a preferred embodiment as shown in FIG.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리페어 회로를 구비한 반도체 메모리 장치는, 인접한 뱅크 BANK<2:3> 사이에 리페어 회로(40)가 존재한다. Referring to FIG. 4, in a semiconductor memory device having a repair circuit according to an embodiment of the present invention, a
구체적으로, 각 뱅크 BANK<2:3> 내에는 여러 개의 셀블록<0:N>이 존재한다. 각 셀블록<0:N> 내에는 도시되지 않았지만 메인 워드라인 MWL과 리페어 워드라인 RMWL을 포함하는 셀메트와 이들 각각을 구동하는 드라이버 및 구동을 제어하는 제어회로가 존재한다.Specifically, there are several cell blocks <0: N> in each bank BANK <2: 3>. Although not shown in each cell block <0: N>, there is a cell mat including a main word line MWL and a repair word line RMWL, a driver for driving each of them, and a control circuit for controlling driving.
리페어 회로(40)는 각 뱅크에 대응되는 뱅크액티브신호 ACT<2:3>와 로우 어드레스신호 XADD<0:N> 및 파워업신호 PWR_UP에 의해 리페어판단신호 NXE와 리페어블록 선택신호 HITB<0:N>를 출력한다.The
각 뱅크 BANK<2:3>는 액티브 정보와 디코딩된 로우 어드레스 정보를 갖는 내부로우어드레스신호 BAX<0:M> 및 블록선택신호 BS<0:N>를 입력받아 특정 셀블록<0:N>을 선택하고, 리페어판단신호 NXE와 리페어블록선택신호 HITB<0:N>에 의해 메인 워드라인 MWL 드라이버 또는 리페어 워드라인 RMWL 드라이버 중 어느 하나를 구동한다.Each bank BANK <2: 3> receives an internal low address signal BAX <0: M> and a block selection signal BS <0: N> having active information and decoded row address information, and receives a specific cell block <0: N>. Is selected, and either the main word line MWL driver or the repair word line RMWL driver is driven by the repair determination signal NXE and the repair block selection signal HITB <0: N>.
도 5를 참조하면, 리페어 회로(40)는 뱅크 BANK<2:3>으로 리페어블록선택신호 HITB<0:N>를 출력하는 퓨즈셋부(50)와 리페어판단신호 NXE를 출력하는 리페어 판단부(52)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the
퓨즈셋부(50)는 뱅크액티브신호 ACT<2:3>와 파워업신호 PWR_UP 및 로우어드레스신호 XADD<0:N>를 입력받아 리페어블록선택신호 HITB<0:N>를 뱅크<2:3> 내에 대응되는 셀블록<0:N>으로 인가된다. 예컨데, 리페어블록선택신호 HITB<0>는 양측 뱅크 BANK<2:3>의 셀 블록<0>에 공통으로 인가된다. 그리고, 리페어 판단부(52)는 리페어블록선택신호 HITB<0:N>를 입력받아 리페어판단신호 NXE를 뱅크<2:3> 내의 모든 셀블록<0:N>에 공통으로 출력한다. The fuse set
여기서, 퓨즈셋부(50)는 다수의 퓨즈셋<0:N>으로 구성되며, 그 개수는 하나 의 뱅크<2 또는 3> 내의 셀블록에 존재하는 리페어 워드라인 RMWL의 개수와 물리적으로 일치한다. 예컨데, N+1 개의 셀블록<0:N> 각각에 리페어 워드라인 RMWL이 1개씩 존재하는 경우 N+1개의 퓨즈셋<0:N>이 필요하다. Here, the fuse set 50 includes a plurality of fuse sets <0: N>, the number of which physically corresponds to the number of repair word lines RMWL existing in the cell blocks in one bank <2 or 3>. For example, when there is one repair word line RMWL in each of the N + 1 cell blocks <0: N>, N + 1 fusesets <0: N> are required.
그러나, 리페어 회로(40)을 인접한 뱅크 BANK<2:3>에서 공유하므로 2뱅크 구조에서 필요한 퓨즈셋의 개수는 N+1이 된다. 이는 종래 기술에서 필요한 퓨즈셋의 개수 2(N+1)에 비해 크게 감소된 개수이다.However, since the
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 퓨즈셋부(50)를 이루는 퓨즈셋<0>을 보다 상세히 살펴본다. Hereinafter, the fuse set constituting the fuse set
도 6을 참조하면, 퓨즈셋<0>은 퓨즈셋의 사용 정보인 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM를 출력하는 퓨즈인에이블부(60)와, 퓨즈 컷에 의한 내장된 리페어 어드레스정보와 로우어드레스신호 XADD<0:N>를 각 비트별로 비교하여 비교신호 HIT<0:N>를 출력하는 퓨즈부(62), 및 비교신호 HIT<0:N>를 조합하여 리페어블록선택신호 HITB<0>를 출력하는 퓨즈섬부(64)를 포함한다. 그외의 퓨즈셋<1:N>도 도 6과 동일한 구성 및 기능을 수행한다. Referring to FIG. 6, the fuse set <0> may include a fuse enable
도 7을 참조하면, 퓨즈인에이블부(60)는 뱅크액티브신호 ACT<2>에 동기되어 활성화되는 퓨즈인에이블신호 FUSE_EN0를 출력하는 제1퓨즈부(72)와, 뱅크액티브신호 ACT<3>에 동기되어 활성화되는 퓨즈인에이블신호 FUSE_EN1을 출력하는 제2퓨즈부(74) 및 퓨즈인에이블신호 FUSE_EN0, FUSE_EN1 중 적어도 하나 이상이 로우 레벨로 활성화될 때 활성화되는 퓨즈인에이블섬신 FUSE_EN_SUM를 출력하는 퓨즈인에이블섬부(76)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 7, the fuse enable
제1퓨즈부(72)는 퓨즈 컷에 의해 뱅크 BANK<2> 내에 존재하는 리페어 워드라인 RMWL을 선택하는 신호를 출력하는 퓨즈회로(F1)와, 퓨즈회로(F1)의 출력 신호와 뱅크액티브신호 ACT<2>가 모두 활성화될때 활성화되는 퓨즈인에이블신호 FUSE_EN0을 출력하는 낸드게이트(NAND1)를 포함하여 구성된다. The
제2퓨즈부(74)는 퓨즈 컷에 의해 뱅크 BANK<3> 내에 존재하는 리페어 워드라인 RMWL을 선택하는 신호를 출력하는 퓨즈회로(F2)와 퓨즈회로(F2)의 출력 신호와 뱅크액티브신호 ACT<3>가 모두 활성화될때 활성화되는 퓨즈인에이블 신호 FUSE_EN1을 출력하는 낸드게이트(NAND2)를 포함하여 구성된다. The
퓨즈인에이블섬부(74)는 퓨즈인에이블신호 FUSE_EN1, FUSE_EN2 중 어느 하나라도 활성화될 때 활성화되는 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM를 출력하는 낸드게이트(NAND3)로 구성된다. The fuse enable
도 8은 퓨즈부(62)를 구성하는 비교부<0:N> 중 하나를 도시한 것으로, 각 비교부<0:N>는 내장된 리페어 어드레스 정보와 로우어드레스신호 XADD<0:N>를 비교하여 비교신호 HIT<0:N>을 출력한다. 8 shows one of the comparison units <0: N> constituting the
구체적으로, 비교부<0>는 리페어 어드레스 정보에 상응하여 퓨즈 컷팅에 의한 퓨즈신호 FUSE를 출력하는 퓨즈회로(F3)와, 퓨즈신호 FUSE에 응답하여 로우어드레스신호 XADD<0> 또는 로우어드레스신호 XADD<0>와 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM를 논리조합한 신호 중 어느 하나를 비교신호 HIT<0>로 출력하는 출력부(80)를 포함하여 구성된다. Specifically, the comparator <0> includes a fuse circuit F3 for outputting a fuse signal FUSE according to the repair address information, and a low address signal XADD <0> or a low address signal XADD in response to the fuse signal FUSE. And an
출력부(80)는 퓨즈신호 FUSE가 활성화될 때 로우어드레스신호 XADD<0>를 전 송하는 패스게이트(PG1)와 퓨즈신호 FUSE가 비활성화될 때 로우어드레스신호 XADD<0>와 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM를 낸드게이트(NAND4)에 의해 결합한 신호를 전송하는 패스게이트(PG2) 및 패스게이트(PG1 또는 PG2)의 출력을 반전시켜 비교신호 HIT<0>로 출력하는 인버터(INV1)를 포함하여 구성된다. The
즉, 비교부<0>는 로우어드레스신호 XADD<0>가 리페어 어드레스 정보와 일치하는 경우 하이 레벨로 활성화되는 비교신호 HIT<0>을 출력한다. 마찬가지로, 비교부<0:N>도 도 8과 동일한 구성 및 기능을 수행한다. That is, the comparator <0> outputs a comparison signal HIT <0> which is activated at a high level when the low address signal XADD <0> matches the repair address information. Similarly, the comparison unit <0: N> performs the same configuration and function as that of FIG.
따라서, 퓨즈부(62)는 입력되는 로우어드레스신호 XADD<0:N>가 리페어 어드레스이면 비교신호 HIT<0:N>를 모두 하이 레벨로 활성화시켜 출력하고, 정상 어드레스이면 적어도 하나 이상 로우 레벨로 비활성화되는 비교신호 HIT<0:N>를 출력한다.Therefore, when the input low address signal XADD <0: N> is a repair address, the
도 9를 참조하면, 퓨즈섬부(64)는 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM와 비교신호 HIT<0:N>를 소정 개수씩 낸드결합하는 낸드게이트들(NAND_1 내지 NAND_K; 여기서, K는 자연수임), 전원 전압단 VDD와 출력노드 ND2 사이에 직렬로 연결되며 게이트로 각 낸드게이트(NAND_1 내지 NAND_K)의 출력을 인가받는 PMOS 트랜지스터들(P_1 내지 P_K), 출력노드 ND2와 접지 전압단 VSS 사이에 병렬로 연결되며 게이트로 각 낸드게이트(NAND_1 내지 NAND_K)의 출력을 인가받는 NMOS 트랜지스터들(N_1 내지 N_K)로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 9, the
따라서, 퓨즈섬부(64)는 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM와 비교신호 HIT<0:N>가 모두 활성화될 때 로우 레벨로 활성화되는 리페어블록선택신호 HITB<0> 를 출력한다. Accordingly, the
이어서, 리페어 회로(40)의 동작을 살펴본다. Next, the operation of the
먼저, 뱅크 BANK<2> 내의 셀블록<1>에서 발생된 결함 셀을 뱅크 BANK<2>의 셀블록<0> 내에 위치한 리페어 워드라인 RMWL0으로 리페어하는 경우 리페어 회로(40)의 동작을 살펴본다. First, when the defective cell generated in the cell block <1> in the bank BANK <2> is repaired by the repair word line RMWL0 located in the cell block <0> of the bank BANK <2>, the operation of the
퓨즈셋부(50)는 퓨즈셋<0>을 사용하여 로우 레벨로 활성화되는 리페어블록선택신호 HITB<0>를 출력한다. The fuse set
구체적으로, 퓨즈셋<0>의 퓨즈인에이블부(60)는 제1퓨즈부(72)에 내장된 퓨즈를 컷팅함으로써 뱅크 BANK<2>를 선택하고, 뱅크액티브신호 ACT<2>에 동기되어 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM을 활성화시켜 출력한다. Specifically, the fuse enable
퓨즈부(62)는 결함 셀에 대한 리페어 어드레스 정보에 상응하여 비교부<0:N>의 각 퓨즈를 컷팅함으로써 리페어 어드레스 정보를 내장하고 입력된 리페어 로우어드레스신호 XADD<0:N>와 비교하여 비교신호 HIT<0:N>를 활성화시켜 출력한다.The
퓨즈섬부(64)는 비교신호 HIT<0:N>와 퓨즈인에이블섬신호 FUSE_EN_SUM가 모두 활성화될 때 리페어블록선택신호 HITB<0>를 로우 레벨로 활성화시켜 출력한다. The
이와같이 퓨즈셋<0>에서 출력되는 리페어블록선택신호 HITB<0>는 뱅크 BANK<2:3>의 각 셀블록<0>과 리페어 판단부(52)로 출력한다. In this way, the repair block selection signal HITB <0> output from the fuse set <0> is output to each cell block <0> and the
리페어 판단부(52)는 리페어블록선택신호 HITB<0>의 활성화에 의해 리페어판단신호 NXE를 활성화시켜 뱅크 BANK<2:3> 내의 모든 셀블록<0:N>으로 출력하여 메인 워드라인 드라이버를 비활성화시킨다. The
따라서, 각 뱅크 BANK<2:3>가 독립적으로 동작하는 경우, 뱅크 BANK<2>의 뱅크신호 BAX<0:M> 및 블록선택신호 BS<0>가 활성화되므로 뱅크 BANK<2>의 셀블록<0>에 배치된 리페어 워드라인 RMWL0이 활성화된다. Therefore, when each bank BANK <2: 3> operates independently, the bank signals BAX <0: M> and the block selection signal BS <0> of the bank BANK <2> are activated, so that the cell blocks of the bank BANK <2> are activated. The repair word line RMWL0 disposed at <0> is activated.
반면, 인접한 뱅크 BANK<2:3>가 동시에 동작하는 경우, 뱅크 BANK<2:3>의 내부로우어드레스신호 BAX<0:M> 및 블록선택신호 BS<0>가 동시에 활성화되므로 두 뱅크 BANK<2:3>의 동일한 어드레스에 결함이 발생하는 경우, 하나의 퓨즈셋<0>으로 리페어할 수 있으므로 리페어 시간과 리페어 회로의 면적을 더욱 개선할 수 있다. On the other hand, when the adjacent banks BANK <2: 3> operate simultaneously, the internal low address signals BAX <0: M> and the block select signal BS <0> of the banks BANK <2: 3> are activated at the same time so that the two banks BANK < If a defect occurs at the same address of 2: 3>, it can be repaired with one fuse set <0>, thereby further improving the repair time and the area of the repair circuit.
따라서, 본 발명에 의하면 인접한 뱅크에 리페어 회로를 공유하여 사용함으로써 반도체 메모리 장치의 면적을 줄이는 효과가 있다. Therefore, according to the present invention, the repair circuit is shared and used in adjacent banks, thereby reducing the area of the semiconductor memory device.
또한, 본 발명에 의하면 인접한 양측 뱅크의 동일한 어드레스에 불량이 발생하는 경우 하나의 퓨즈셋으로 리페어함으로써 리페어 시간과 면적을 개선하는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, when a failure occurs at the same address in both adjacent banks, the repair time and area are improved by repairing with one fuse set.
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