KR20140131207A - Semiconductor memory device having fuse programming circuit and fuse programming method therefore - Google Patents

Semiconductor memory device having fuse programming circuit and fuse programming method therefore Download PDF

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KR20140131207A
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Abstract

Disclosed is a semiconductor memory device which programs a fail address in a fuse array and, when another fail address is generated, retrieves unused fuses without relying on previous repair information to program. The semiconductor memory device comprises: a fuse array having a plurality of fuses to program a fail address for memory cell repair; and a fuse programming circuit which retrieves idle fuses in a fuse array and programs another fail address generated additionally.

Description

퓨즈 프로그래밍 회로를 구비한 반도체 메모리 장치 및 그에 따른 퓨즈 프로그래밍 방법{Semiconductor memory device having fuse programming circuit and fuse programming method therefore}[0001] The present invention relates to a semiconductor memory device having a fuse programming circuit and a fuse programming method therefor,

본 발명은 반도체 메모리 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 퓨즈 프로그래밍 회로를 구비한 반도체 메모리 장치 및 그에 따른 퓨즈 프로그래밍 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory field, and more particularly, to a semiconductor memory device having a fuse programming circuit and a fuse programming method therefor.

다이나믹 랜덤 억세스 메모리(이하 "DRAM"이라 칭함)등과 같은 반도체 메모리 장치 내에 있는 수많은 메모리 셀 중에서 한 개라도 결함이 있으면, 반도체 메모리 장치는 원하는 기능을 제대로 수행하지 못하고 불량품으로 처리된다. 그런데, 소수의 메모리 셀에 결함이 발생한 경우 반도체 메모리 장치를 불량품으로 폐기하는 것은 수율 면에서 비효율적이다. If any one of a large number of memory cells in a semiconductor memory device such as a dynamic random access memory (hereinafter referred to as "DRAM") is defective, the semiconductor memory device does not perform the desired function properly and is processed as a defective product. However, when a defect occurs in a small number of memory cells, it is inefficient in terms of yield to discard the semiconductor memory device as a defective product.

따라서, 반도체 메모리 장치 내에 리던던시 메모리 셀(redundancy memory cell)을 구비하고, 메모리 장치 내에 있는 메모리 셀들 중 결함이 있는 셀이 발생했을 때 이들 결함 메모리 셀들을 리던던시 메모리 셀들로 대체하여 반도체 메모리 장치를 양품으로 처리하고 있다. 따라서, 수율의 향상이 이루어질 수 있다. Therefore, when a defective cell among the memory cells in the memory device is provided, a redundant memory cell is provided in the semiconductor memory device, and these defective memory cells are replaced with redundant memory cells, . Thus, an improvement in the yield can be achieved.

리던던시 메모리 셀을 이용한 반도체 메모리 장치의 리페어(repair) 작업은 불량 메모리 셀을 로우/칼럼 단위로 스페어 메모리 셀로 치환하는 것이다. 웨이퍼 가공이 끝난 후 테스트를 통해 불량 메모리 셀이 발견되면, 그에 해당하는 어드레스를 퓨즈 등을 통해 프로그램하는 페일 어드레스 프로그래밍이 수행된다. 따라서, 로우 단위의 리페어 시에 불량 워드라인을 가리키는 어드레스가 입력되면, 상기 페일 어드레스 프로그램에 의해 상기 불량 워드라인은 스페어 워드라인으로 대체된다. A repair operation of a semiconductor memory device using a redundancy memory cell is to replace a defective memory cell with a spare memory cell in a row / column basis. When the defective memory cell is found through the test after the wafer is processed, fail address programming is performed to program the corresponding address through a fuse or the like. Therefore, when an address indicating a defective word line is input during repair in a row unit, the defective word line is replaced with a spare word line by the fail address program.

페일 어드레스 프로그래밍은 퓨즈 예컨대 안티 퓨즈를 통해 흔히 수행될 수 있다. 메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스의 발생 시 퓨즈 어레이 내의 안티 퓨즈를 럽쳐하는 것에 의해 페일 어드레스는 프로그램될 수 있다. Fail address programming can often be performed through a fuse, such as an anti-fuse. The fail address can be programmed by raising the anti-fuse in the fuse array upon occurrence of a fail address for memory cell repair.

테스트 동작에서 메모리 셀들이 결함으로 판명된 경우에 결함 메모리 셀들을 리페어하기 위한 페일 어드레스 프로그래밍은 상기 안티 퓨즈들의 럽쳐링함에 의해 수행된다. 페일 어드레스 프로그래밍이 일단 수행된 후에 후속의 테스트 공정이나 제품 출하 이후의 단계에서 결함을 갖는 메모리 셀들이 새롭게 존재할 수 있다. Failed address programming for repairing defective memory cells in the test operation when the memory cells are found to be defective is performed by ramping up the anti-fuses. After the fail address programming is performed once, defective memory cells may newly exist in a subsequent test process or after the product shipment.

이와 같이 페일 어드레스가 새롭게 추가적으로 발생된 경우에 페일 어드레스 프로그래밍은 추가적으로 수행될 필요가 있다. 페일 어드레스 프로그래밍이 추가적으로 수행될 경우에 이전의 페일 어드레스 프로그램에 사용되었던 안티 퓨즈는 새로운 프로그램에서 배제되어야 한다. 따라서, 통상적으로 이전 리페어 정보를 미리 알아야 이전의 페일 어드레스 프로그램에 참여하지 않은 미사용 안티 퓨즈들에 프로그램을 추가로 진행할 수 있게 된다. In this way, when a new fail address is additionally generated, the fail address programming needs to be performed additionally. When fail address programming is additionally performed, the anti-fuse used in the previous fail address program must be excluded from the new program. Therefore, it is usually necessary to know the previous repair information beforehand so that the program can be further executed to the unused anti-fuses that have not participated in the previous fail address program.

퓨즈 어레이에 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우에, 이전 리페어 정보에 일일이 의존하는 것은 이전 리페어 정보에 대한 데이터 베이스(database) 생성 및 확보를 요구한다. 또한, 리페어 작업을 위한 테스트 타임 및 테스트 스텝의 증가가 발생될 수 있다.
Dependent upon previous repair information, once the fail address has been programmed into the fuse array and another fail address has been additionally generated, requires creation and securing of a database for previous repair information. Also, an increase in test time and test steps for the repair operation may occur.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 페일 어드레스의 추가 발생 시에도 이전 리페어 정보에 무관하게 이전의 프로그램에 미사용된 퓨즈들을 찾아 추가의 페일 어드레스를 프로그램할 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of finding an unused fuse in a previous program and programming an additional fail address irrespective of previous repair information even when a fail address is additionally generated.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후에 추가적인 페일 어드레스의 발생 시에 이전 리페어 정보를 가짐이 없이도, 리던던시 리소스를 자동으로 찾은 후 추가적인 페일 어드레스를 유휴 퓨즈들에 프로그램할 수 있는 퓨즈 프로그래밍 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and method for automatically finding a redundancy resource and programming an additional fail address to idle fuses without having previous repair information upon the occurrence of an additional fail address once the fail address has been programmed A method for programming a fuse.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 개념의 일 양상(an aspect)에 따른 반도체 메모리 장치는, According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device including:

메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 프로그램되도록 하기 위해 복수의 퓨즈들을 가지는 퓨즈 어레이; 및A fuse array having a plurality of fuses for causing a fail address for memory cell repair to be programmed; And

상기 퓨즈 어레이에 상기 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우, 상기 퓨즈 어레이 내에서 상기 페일 어드레스가 프로그램된 상기 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보에 의존함이 없이도, 상기 퓨즈 어레이 내에서 유휴 퓨즈들을 검색하고 상기 추가로 발생된 상기 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 퓨즈들에 프로그램하는 퓨즈 프로그래밍 회로를 포함한다. Wherein the failure address in the fuse array does not depend on previous repair information indicating position information of the programmed fuses when the fail address is once programmed into the fuse array and another fail address subsequently occurs, And a fuse programming circuit for searching for idle fuses in the fuse array and for programming the further generated fail address to the retrieved idle fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 어레이는 복수의 안티 퓨즈들을 포함하는 안티 퓨즈 어레이일 수 있다. According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse array may be an anti-fuse array comprising a plurality of anti-fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 프로그래밍 회로는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse programming circuit comprises:

상기 퓨즈들의 행을 선택하는 퓨즈 로우 디코더;A fuse row decoder for selecting a row of said fuses;

상기 퓨즈들의 열을 선택하는 퓨즈 컬럼 디코더;A fuse column decoder for selecting a row of the fuses;

상기 퓨즈들의 퓨징 유무를 감지하기 위한 퓨즈 센싱부;A fuse sensing unit for sensing the presence or absence of fusing of the fuses;

상기 퓨즈 센싱부의 퓨즈 센싱 신호에 응답하여 상기 퓨즈들 중 유휴 퓨즈들을 검색하는 판정회로; 및 A determination circuit for searching for an idle fuse among the fuses in response to a fuse sensing signal of the fuse sensing unit; And

상기 퓨즈 로우 디코더, 상기 퓨즈 컬럼 디코더, 및 상기 판정회로에 연결되며, 상기 유휴 퓨즈들의 검색 및 상기 유휴 퓨즈들의 프로그램의 수행을 전반적으로 제어하는 프로그램 콘트롤러를 포함할 수 있다. And a program controller coupled to the fuse row decoder, the fuse column decoder, and the decision circuit, for generally controlling the search of the idle fuses and the execution of the program of the idle fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 컬럼 디코더는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse column decoder comprises:

상기 프로그램 콘트롤러의 제어에 따라 상기 유휴 퓨즈들의 검색 동작에서는 스캐닝 전압을 상기 퓨즈 들의 선택된 열에 인가할 수 있다. According to the control of the program controller, the scan operation of the idle fuses may apply a scanning voltage to a selected column of the fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 컬럼 디코더는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse column decoder comprises:

상기 프로그램 콘트롤러의 제어에 따라 상기 유휴 퓨즈들의 프로그램 동작에서는 럽쳐 전압을 상기 유휴 퓨즈들의 선택된 열에 인가할 수 있다. According to the control of the program controller, the program operation of the idle fuses may apply a rupture voltage to a selected column of the idle fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 로우 디코더는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse row decoder comprises:

상기 유휴 퓨즈들의 검색 동작에서는 상기 프로그램 콘트롤러로부터 인에이블 신호를 수신하고, 상기 유휴 퓨즈들이 검색된 경우에는 홀드 신호를 수신할 수 있다. In the search of the idle fuses, an enable signal is received from the program controller, and when the idle fuses are searched, a hold signal may be received.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 프로그램 콘트롤러는 상기 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생된 경우에 인에이블될 수 있다. According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the program controller may be enabled if the further fail address is further generated.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 개념의 다른 양상에 따른 반도체 메모리 장치는,According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device including:

복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이; A memory cell array including a plurality of memory cells;

상기 메모리 셀 어레이의 메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 프로그램되도록 하기 위해 복수의 안티 퓨즈들을 가지는 안티 퓨즈 어레이; 및An anti-fuse array having a plurality of anti-fuses for causing a fail address for memory cell repair of the memory cell array to be programmed; And

상기 안티 퓨즈들 중 일부 안티 퓨즈들이 럽쳐됨에 의해 상기 안티 퓨즈 어레이에 상기 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우에, 상기 럽쳐된 일부 안티 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보 없이도, 상기 안티 퓨즈들 중 럽쳐되지 않은 유휴 안티 퓨즈들을 검색하고 상기 추가로 발생된 상기 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 안티 퓨즈들에 프로그램하는 퓨즈 프로그래밍 회로를 포함한다. Wherein, after the fail address is once programmed into the anti-fuse array by causing some anti-fuses of the anti-fuses to be programmed, and further another fail address is generated, a previous repair And a fuse programming circuit that, without the need for information, retrieves idle anti-fuses among the anti-fuses and programs the further generated fail address to the retrieved idle anti-fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 메모리 셀 어레이는 상기 복수의 메모리 셀들을 구비하는 노말 셀 블록과 상기 메모리 셀들을 리페어하기 위한 복수의 스페어 메모리 셀들을 구비하는 스페어 셀 블록을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the memory cell array may include a spare cell block having a normal cell block having the plurality of memory cells and a plurality of spare memory cells for repairing the memory cells have.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 프로그래밍 회로는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse programming circuit comprises:

상기 안티 퓨즈들의 행을 선택하는 퓨즈 로우 디코더;A fuse row decoder for selecting a row of said anti-fuses;

상기 안티 퓨즈들의 열을 선택하는 퓨즈 컬럼 디코더;A fuse column decoder for selecting a row of the anti-fuses;

상기 안티 퓨즈들의 럽쳐 유무를 감지하기 위한 퓨즈 센싱부;A fuse sensing unit for sensing the presence or absence of the anti-fuse;

상기 퓨즈 센싱부의 퓨즈 센싱 신호에 응답하여 상기 안티 퓨즈들 중 유휴 안티 퓨즈들을 검색하는 판정회로; 및 A determination circuit for searching for an idle anti-fuse among the anti-fuses in response to a fuse sensing signal of the fuse sensing unit; And

상기 퓨즈 로우 디코더, 상기 퓨즈 컬럼 디코더, 및 상기 판정회로에 연결되며, 상기 유휴 안티 퓨즈들의 검색 및 상기 유휴 안티 퓨즈들의 프로그램의 수행을 전반적으로 제어하는 프로그램 콘트롤러를 포함할 수 있다. And a program controller coupled to the fuse row decoder, the fuse column decoder, and the decision circuit, for generally controlling the search of the idle anti-fuses and the execution of the program of the idle anti-fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 컬럼 디코더는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse column decoder comprises:

상기 프로그램 콘트롤러의 제어에 따라 상기 유휴 안티 퓨즈들의 검색 동작에서는 스캐닝 전압을 상기 안티 퓨즈들의 선택된 열에 인가할 수 있다. According to the control of the program controller, in the search operation of the idle anti-fuses, a scanning voltage may be applied to a selected column of the anti-fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 컬럼 디코더는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse column decoder comprises:

상기 프로그램 콘트롤러의 제어에 따라 상기 유휴 안티 퓨즈들의 프로그램 동작에서는 럽쳐 전압을 상기 유휴 안티 퓨즈들의 선택된 열에 인가할 수 있다. According to the control of the program controller, the program operation of the idle anti-fuses may apply a rupture voltage to a selected column of the idle anti-fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 로우 디코더는, According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the fuse row decoder comprises:

상기 유휴 안티 퓨즈들의 검색 동작에서는 상기 프로그램 콘트롤러로부터 활성화 신호를 수신하고, 상기 유휴 안티 퓨즈들이 검색된 경우에는 홀드 신호를 수신할 수 있다. In the searching operation of the idle anti-fuses, an activation signal may be received from the program controller, and when the idle anti-fuses are detected, a hold signal may be received.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 또 다른 페일 어드레스가 N(N은 2이상의 자연수) 개로 발생된 경우에 상기 프로그램 콘트롤러는 상기 N개의 또 다른 페일 어드레스에 대한 프로그램이 한번의 코맨드 입력을 받아 수행되도록 제어할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, when the another fail address is generated as N (N is a natural number equal to or greater than 2), the program controller determines that the program for the N other fail addresses is one command input And can be controlled to be performed.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 개념의 또 다른 양상에 따라, 퓨즈 프로그래밍 방법은, According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of programming a fuse,

메모리 셀 리페어를 위한 복수의 퓨즈들을 가지는 퓨즈 어레이에 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우, 상기 또 다른 페일 어드레스를 저장하고;Store the further fail address if, after a fail address has been programmed in the fuse array having a plurality of fuses for memory cell repair, another fail address is additionally generated;

상기 퓨즈 어레이 내에서 상기 페일 어드레스가 프로그램된 상기 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보를 가짐이 없이도, 상기 퓨즈 어레이 내에서 상기 페일 어드레스의 프로그램에 사용되지 않은 유휴 퓨즈들을 검색하고;Searching for idle fuses in the fuse array that are not used for programming the fail address in the fuse array without having previous repair information indicating position information of the fuses programmed within the fuse array;

상기 유휴 퓨즈들을 검색한 경우에, 상기 저장된 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 퓨즈들에 프로그램한다. If the idle fuses are searched, the stored idle fuses are programmed with another stored fail address.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 또 다른 페일 어드레스는 페일 어드레스 메모리에 임시적으로 저장될 수 있다. According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the further fail address may be temporarily stored in the fail address memory.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 검색된 유휴 퓨즈들은 럽쳐되거나 퓨징되지 않은 미사용 퓨즈들일 수 있다. According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the retrieved idle fuses may be unused or unfused unused fuses.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 검색된 유휴 퓨즈들은 프로그램 전압 제공에 의해 럽쳐되는 안티 퓨즈들일 수 있다. According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the retrieved idle fuses may be anti-fuses that are routed by providing a program voltage.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 유휴 퓨즈들이 검색된 경우에 검색을 위한 스캐닝 동작은 그 검색 위치에서의 퓨즈 프로그램을 위해 홀딩될 수 있다. According to an embodiment in accordance with the concept of the present invention, when the idle fuses are retrieved, the scanning operation for retrieval can be held for the fuse program at its retrieval location.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 검색 시에 상기 퓨즈 어레이의 열로 인가되는 전압과 상기 프로그램 시에 상기 퓨즈 어레이의 열로 인가되는 전압은 서로 다른 레벨일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the voltage applied to the row of the fuse array at the time of the search and the voltage applied to the row of the fuse array at the time of the program may be at different levels.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 또 다른 페일 어드레스가 N(N은 2이상의 자연수) 개로 추가 발생된 경우에 상기 N개의 또 다른 페일 어드레스에 대한 프로그램은 한번의 코맨드 입력을 받아 수행될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, when another fail address is additionally generated in N (N is a natural number of 2 or more), the program for the N other fail addresses is executed by receiving one command input .

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 또 다른 페일 어드레스가 N (N은 2이상의 자연수)개로 추가 발생된 경우에 상기 N개의 또 다른 페일 어드레스에 대한 프로그램은 N번의 코맨드 입력을 받아 수동으로 수행될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, when the further fail address is additionally generated by N (N is a natural number of 2 or more), the program for the N other fail addresses receives N command inputs manually .

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 개념의 또 다른 양상에 따라, 안티 퓨즈 프로그래밍 방법은, According to still another aspect of the present invention, there is provided an anti-

복수의 안티 퓨즈들 중 일부 안티 퓨즈들이 럽쳐됨에 의해 메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 안티 퓨즈 어레이에 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우, 상기 또 다른 페일 어드레스를 수신하고;Receiving the further fail address when another fail address is additionally generated after a fail address for memory cell repair is programmed into the anti-fuse array by some of the plurality of anti-fuses being routed;

상기 럽쳐된 상기 일부 안티 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보 없이도, 상기 안티 퓨즈들 중 럽쳐되지 않은 유휴 안티 퓨즈들을 검색하고;Searching for the unrestrained idle anti-fuses among the anti-fuses, without previous repair information indicating position information of the some anti-fuses ruptured;

상기 유휴 안티 퓨즈들을 검색한 경우에, 상기 검색된 유휴 안티 퓨즈들을 럽쳐링하여 상기 저장된 또 다른 페일 어드레스가 상기 안티 퓨즈 어레이에 추가로 프로그램되도록 한다. In the case of retrieving the idle anti-fuses, the retrieved idle anti-fuses are roughed so that the stored another fail address is further programmed into the anti-fuse array.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 유휴 안티 퓨즈들의 검색은,According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the search of the idle anti-

상기 안티 퓨즈들의 행과 열을 선택하고;Selecting rows and columns of said anti-fuses;

상기 안티 퓨즈들의 럽쳐 유무를 차례로 감지하는 것을 포함할 수 있다. And detecting the presence or absence of the anti-fuse in turn.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 유휴 안티 퓨즈들의 프로그램은,According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the program of idle anti-

상기 안티 퓨즈들 중 상기 유휴 안티 퓨즈들의 행과 열을 선택하고;Selecting rows and columns of the idle anti-fuses among the anti-fuses;

상기 선택된 유휴 안티 퓨즈들로 프로그램 전류를 인가하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 또 다른 페일 어드레스가 N(N은 2이상의 자연수) 개로 추가 발생된 경우에 상기 N개의 또 다른 페일 어드레스에 대한 프로그램은 2회 이하의 코맨드 입력을 받아 수행될 수 있다. And applying a program current to the selected idle anti-fuses. According to the embodiment of the present invention, when another fail address is additionally generated in N (N is a natural number of 2 or more), the program for the N other fail addresses receives the command input no more than 2 times .

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 또 다른 페일 어드레스가 N(N은 2이상의 자연수) 개로 추가 발생된 경우에 상기 N개의 또 다른 페일 어드레스에 대한 프로그램은 N번또는 N번 이하의 코맨드 입력을 받아 수행될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, when the further fail address is additionally generated in N (N is a natural number of 2 or more), the program for the N other fail addresses is N or N or less And can be performed by receiving input.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 퓨즈 프로그래밍을 위한 검색과 프로그램은 페일 어드레스의 추가 발생 시에 DRAM에서 자동적으로 수행될 수 있다. According to an embodiment in accordance with the inventive concept, the search for the fuse programming and the program can be performed automatically in the DRAM at the further occurrence of the fail address.

본 발명의 개념에 따른 실시 예에 따라, 상기 안티 퓨즈 어레이의 한 퓨즈 박스 라인은 상기 페일 어드레스의 비트 수 이상의 안티 퓨즈들로 구성될 수 있다.
According to an embodiment in accordance with the inventive concept, one fuse box line of the anti-fuse array can be composed of anti-fuses that are greater than the number of bits of the fail address.

본 발명의 실시 예적인 구성에 따르면, 이전 리페어 정보에 의존함이 없이도, 퓨즈 어레이 내에서 이전 리페어에 미사용된 유휴 퓨즈들을 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 프로그램하는 것이 가능해진다. 또한, 리페어 작업을 위한 테스트 타임 및 테스트 스텝들이 단축된다.
According to an exemplary configuration of the present invention, it is possible to search for unused fuses in a previous repair in the fuse array and to program another fail address that has been generated, without relying on previous repair information. In addition, test time and test steps for repair work are shortened.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 반도체 메모리 장치의 개략적 블록도.
도 2는 도 1중 퓨즈 프로그래밍 회로의 동작 제어 흐름도.
도 3은 도 1중 퓨즈 프로그래밍 회로의 구체적 블록도.
도 4는 도 3중 퓨즈 센싱부의 퓨즈 센싱 동작을 설명하기 위해 제시된 예시적 회로도.
도 5는 도 1중 안티 퓨즈 어레이 내의 안티 퓨즈 회로의 예시도.
도 6은 도 3의 퓨즈 프로그래밍 회로의 동작 타이밍도.
도 7은 도 1의 로우 리페어 동작을 예시적으로 보여주기 위해 제시된 회로블록도.
도 8은 도 3의 안티 퓨즈 어레이 내에 부가비트를 포함하는 예를 보여주는 안티 퓨즈 어레이의 구성 예시도.
도 9는 도 3의 안티 퓨즈 어레이 내에 부가비트들을 포함하는 예를 보여주는 안티 퓨즈 어레이의 구성 예시도.
도 10은 메모리 시스템에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도.
도 11은 모바일 기기에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도.
도 12는 옵티컬 I/O 스키마에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도.
도 13은 쓰루 실리콘 비아(TSV)에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도.
도 14는 전자 시스템에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도.
도 15는 반도체 웨이퍼에 탑재된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도.
1 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device according to the concept of the present invention;
Fig. 2 is a flow chart of operation control of the fuse programming circuit in Fig. 1; Fig.
3 is a specific block diagram of the fuse programming circuit of FIG.
FIG. 4 is an exemplary circuit diagram illustrating a fuse sensing operation of the fuse sensing unit in FIG. 3; FIG.
Figure 5 is an illustration of an anti-fuse circuit in the anti-fuse array of Figure 1;
6 is an operational timing diagram of the fuse programming circuit of Fig.
FIG. 7 is a circuit block diagram illustrating an exemplary low repair operation of FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a configuration example of an anti-fuse array showing an example in which an additional bit is included in the anti-fuse array of FIG. 3; FIG.
Figure 9 is an example configuration of an anti-fuse array showing an example of including additional bits in the anti-fuse array of Figure 3;
10 is a block diagram illustrating an application of the present invention applied to a memory system;
11 is a block diagram illustrating an application example of the present invention applied to a mobile device.
12 is a block diagram showing an application example of the present invention applied to an optical I / O schema;
13 is a block diagram illustrating an application of the present invention applied to a trough silicon via (TSV);
14 is a block diagram showing an application example of the present invention applied to an electronic system;
15 is a block diagram showing an application example of the present invention mounted on a semiconductor wafer;

위와 같은 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은, 이해의 편의를 제공할 의도 이외에는 다른 의도 없이, 개시된 내용이 보다 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art, without intention other than to provide an understanding of the present invention.

본 명세서에서, 어떤 소자 또는 라인들이 대상 소자 블록에 연결된다 라고 언급된 경우에 그것은 직접적인 연결뿐만 아니라 어떤 다른 소자를 통해 대상 소자 블록에 간접적으로 연결된 의미까지도 포함한다. In this specification, when it is mentioned that some element or lines are connected to a target element block, it also includes a direct connection as well as a meaning indirectly connected to the target element block via some other element.

또한, 각 도면에서 제시된 동일 또는 유사한 참조 부호는 동일 또는 유사한 구성 요소를 가급적 나타내고 있다. 일부 도면들에 있어서, 소자 및 라인들의 연결관계는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 나타나 있을 뿐, 타의 소자나 회로블록들이 더 구비될 수 있다. In addition, the same or similar reference numerals shown in the drawings denote the same or similar components as possible. In some drawings, the connection relationship of elements and lines is shown for an effective explanation of the technical contents, and other elements or circuit blocks may be further provided.

여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함될 수 있으며, DRAM에 대한 기본적 데이터 억세스 동작과 안티퓨즈 프로그램 및 리페어 동작에 관한 세부는 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위해 상세히 설명되지 않음을 유의(note)하라.Each embodiment described and exemplified herein may also include its complementary embodiment, and details regarding the basic data access operation and the anti-fuse program and repair operation for the DRAM are described in detail to avoid obscuring the gist of the present invention Please note that it is not.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 반도체 메모리 장치의 개략적 블록도 이다.1 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device according to the concept of the present invention.

도 1을 참조하면, DRAM 등과 같은 반도체 메모리 장치(100)는 퓨즈 프로그래밍 회로(200)와 안티 퓨즈 어레이(300)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a semiconductor memory device 100, such as a DRAM, may include a fuse programming circuit 200 and an anti-fuse array 300.

데이터 리드 동작과 데이터 라이트 동작을 수행하기 위해, 상기 반도체 메모리 장치(100)는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이를 포함할 수 있다. In order to perform a data read operation and a data write operation, the semiconductor memory device 100 may include a memory cell array including a plurality of memory cells.

상기 안티 퓨즈 어레이(300)는 상기 메모리 셀 어레이의 메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 프로그램되도록 하기 위해 복수의 안티 퓨즈들을 가진다. The anti-fuse array 300 has a plurality of anti-fuses to allow a fail address for memory cell repair of the memory cell array to be programmed.

상기 퓨즈 프로그래밍 회로(200)는 상기 안티 퓨즈들 중 일부 안티 퓨즈들이 럽쳐됨에 의해 상기 안티 퓨즈 어레이에 상기 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우에, 상기 럽쳐된 일부 안티 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보 없이도, 상기 안티 퓨즈들 중 럽쳐되지 않은 유휴 안티 퓨즈들을 검색한다. 또한, 상기 퓨즈 프로그래밍 회로(200)는 상기 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 안티 퓨즈들에 프로그램한다. The fuse programming circuit 200 may be configured such that, after the fail address has been programmed into the anti-fuse array by some anti-fuses being routed, and another fail address is additionally generated, The unrepaired idle anti-fuses among the anti-fuses are searched without previous repair information indicating position information of the fuses. In addition, the fuse programming circuit 200 programs the another fail address to the retrieved idle anti-fuses.

안티 퓨즈(Anti-fuse)들을 사용하여 프로그램(programming)이 일단 수행된 이후에, 메모리 셀의 추가적인 결함에 기인하여 페일 어드레스(fail address)가 추가로 발생될 수 있다. 그러한 경우에, 안티 퓨즈를 사용하여 추가로 프로그램하는 것이 필요하게 된다. 추가 프로그램의 수행 시에 기존 리페어(repair)에서 미사용된 유휴 리던던시 안티 퓨즈를 찾아내야만, 이전의 프로그램에 사용되어진 안티 퓨즈가 프로그램되는 일이 방지된다. 그러므로, 통상적으로 추가 프로그램의 수행 시에는 이전의 프로그램에 참여된 안티 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보가 요구되어 왔다. 이전 리페어 정보를 확보하기 위해서는 데이터 베이스를 생성하고 생성된 데이터 베이스를 관리하여야 한다. After the programming is first performed using anti-fuses, a fail address may be further generated due to additional defects in the memory cell. In such a case, it becomes necessary to further program using the anti-fuse. When an additional program is executed, an unused idle redundancy anti-fuse must be found in the existing repair, so that the anti-fuse used in the previous program is prevented from being programmed. Therefore, when performing the additional program, previous repair information indicating the position information of the anti-fuses participating in the previous program has been required. To obtain the previous repair information, a database should be created and the created database should be managed.

그러나, 도 1의 퓨즈 프로그래밍 회로(200)는 안티 퓨즈들 중 이전 프로그램에 사용되지 않은 유휴 안티 퓨즈들을 자동으로 검색하고, 발생된 추가의 페일 어드레스를 그 검색된 유휴 안티 퓨즈들에 프로그램하는 기능을 갖는다. 따라서, 이전 리페어 정보를 확보할 필요성이 제거된다. However, the fuse programming circuit 200 of FIG. 1 has the capability to automatically detect idle anti-fuses that are not used in the previous program among the anti-fuses and to program the generated additional fail address to the detected idle anti-fuses . Thus, the need to secure previous repair information is eliminated.

또한, 재 프로그램(re-program)의 수행 시에 한번의 코맨드 수신으로도 N회의 프로그램을 자동으로 수행할 수 있어, 프로그래밍 타임(programming time)과 테스트 스텝(test step)이 단축될 수 있다. In addition, N programs can be automatically executed even if a command is received at the time of re-program execution, and the programming time and the test step can be shortened.

도 2는 도 1중 퓨즈 프로그래밍 회로의 동작 제어 흐름도 이다.FIG. 2 is a flowchart of operation control of the fuse programming circuit in FIG. 1; FIG.

도 2를 참조하면, S10 단계에서 페일 어드레스가 추가로 발생되었는 지의 유무가 체크된다. 상기 퓨즈 프로그래밍 회로(200)가 활성화되고 상기 또 다른 페일 어드레스를 수신하는 경우에 상기 페일 어드레스의 추가 발생 즉 또 다른 페일 어드레스의 발생이 존재하는 것으로 인정된다. Referring to FIG. 2, it is checked in step S10 whether or not a fail address is additionally generated. If the fuse programming circuit 200 is activated and receives the another fail address, it is recognized that there is an additional occurrence of the fail address, i.e., the occurrence of another fail address.

페일 어드레스가 추가로 발생된 경우에, 상기 퓨즈 프로그래밍 회로(200)는 S20 단계에서, 이전 리페어 정보 없이, 리던던시 리소스를 자동으로 스캔한다. 여기서 리던던시 리소스는 이전 프로그램에 참여하지 않은 미사용 안티 퓨즈들을 의미한다. If a fail address is additionally generated, the fuse programming circuit 200 automatically scans the redundancy resource without previous repair information in step S20. Here, the redundancy resource means unused anti-fuses not participating in the previous program.

S30 단계에서, 상기 리던던시 리소스가 검색되었는 지가 체크되고, 리던던시 리소스가 검색된 경우에 S40 단계가 수행된다. In step S30, it is checked whether the redundancy resource is searched. If the redundancy resource is searched, step S40 is performed.

S40 단계는 상기 퓨즈 프로그래밍 회로(200)가 또 다른 페일 어드레스를 상기 리던던시 리소스에 프로그램하는 단계이다. 즉, S40 단계에서, 미사용된 안티 퓨즈들은 럽쳐된다. 추가로 발생된 페일 어드레스가 N(N은 2이상의 자연수)개 일 경우에 상기 검색 및 프로그램은 한꺼번에 수행될 수 있다. In step S40, the fuse programming circuit 200 programs another fail address to the redundancy resource. That is, in step S40, the unused anti-fuses are spoiled. The search and the program can be performed at once if the fail address generated is N (N is a natural number of 2 or more).

도 3은 도 1중 퓨즈 프로그래밍 회로의 구체적 블록도 이다.3 is a specific block diagram of the fuse programming circuit of FIG.

도 3을 참조하면, 퓨즈 프로그래밍 회로(200)는, 퓨즈 로우 디코더(230), 퓨즈 컬럼 디코더(220), 퓨즈 센싱부(240), 판정회로(250), 및 프로그램 콘트롤러(210)를 포함한다. 3, the fuse programming circuit 200 includes a fuse row decoder 230, a fuse column decoder 220, a fuse sensing section 240, a decision circuit 250, and a program controller 210 .

상기 퓨즈 로우 디코더(230)는 안티 퓨즈 어레이(300)내의 안티 퓨즈들의 행을 선택한다. The fuse row decoder 230 selects a row of anti-fuses in the anti-fuse array 300.

상기 퓨즈 컬럼 디코더(220)는 안티 퓨즈 어레이(300)내의 안티 퓨즈들의 열을 선택한다. The fuse column decoder 220 selects a row of anti-fuses in the anti-fuse array 300.

상기 퓨즈 센싱부(240)는 상기 안티 퓨즈들의 럽쳐 유무를 감지한다. The fuse sensing unit 240 senses whether or not the anti-fuses are turned off.

상기 판정회로(250)는 상기 퓨즈 센싱부(240)의 퓨즈 센싱 신호에 응답하여 상기 안티 퓨즈들 중 유휴 안티 퓨즈들을 검색한다. The determination circuit 250 searches for the idle anti-fuses among the anti-fuses in response to the fuse sensing signal of the fuse sensing unit 240.

상기 프로그램 콘트롤러(210)는 상기 퓨즈 로우 디코더(230), 상기 퓨즈 컬럼 디코더(220), 및 상기 판정회로(250)에 연결되며, 상기 유휴 안티 퓨즈들의 검색 및 상기 유휴 안티 퓨즈들의 프로그램의 수행을 전반적으로 제어한다. The program controller 210 is coupled to the fuse row decoder 230, the fuse column decoder 220, and the decision circuit 250 and is operable to perform a search of the idle anti-fuses and a program execution of the idle anti- Overall control.

상기 안티 퓨즈 어레이(300)는 복수의 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,..,300-n)을 포함한다. 하나의 퓨즈 박스 라인(300-1)은 하나의 페일 어드레스를 프로그램할 수 있다. The anti-fuse array 300 includes a plurality of fuse box lines 300-1, 300-2, ..., 300-n. One fuse box line 300-1 can program one fail address.

예를 들어, 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,300-3)이 이전의 리페어 작업에서 모두 사용된 경우라고 하자. 페일 어드레스가 추가로 발생된 경우에 반도체 메모리 장치(100)는 인에이블 신호(Enable)를 생성한다. 따라서, 상기 프로그램 콘트롤러(210)는 활성화되고 페일 어드레스(FA)를 수신한다. 상기 페일 어드레스(FA)는 추가로 프로그램되어야 하는 페일 어드레스이고, 이는 복수개로 인가될 수 있다. 상기 페일 어드레스(FA)는 상기 프로그램 콘트롤러(210)의 페일 어드레스 메모리에 저장된다. 상기 페일 어드레스 메모리는 저장 레지스터일 수 있다. For example, assume that the fuse box lines 300-1, 300-2, and 300-3 are all used in a previous repair operation. When the fail address is additionally generated, the semiconductor memory device 100 generates the enable signal (Enable). Accordingly, the program controller 210 is activated and receives a fail address (FA). The fail address (FA) is a fail address to be further programmed, which can be applied in a plurality of ways. The fail address (FA) is stored in the fail address memory of the program controller (210). The fail address memory may be a storage register.

상기 프로그램 콘트롤러(210)는 이전 리페어 정보 없이, 리던던시 리소스를 자동으로 스캔하는 동작을 제어한다. 이전 프로그램에 참여하지 않은 미사용 안티 퓨즈들을 검색하기 위해, 상기 퓨즈 프로그래밍 회로(200)는 라인(L20)을 통해 상기 퓨즈 로우 디코더(230)로 인에이블 신호(EN)를 인가한다. 또한, 상기 퓨즈 프로그래밍 회로(200)는 라인(L10)을 통해 상기 퓨즈 컬럼 디코더(220)로 스캐닝 제어신호(SCS)를 인가한다. 이에 따라, 상기 퓨즈 컬럼 디코더(220)의 스위치(SW10)는 스캔 전압(SCA-V)을 상기 안티 퓨즈 어레이(300)의 선택된 열로 인가한다. 또한, 상기 퓨즈 로우 디코더(230)는 상기 안티 퓨즈 어레이(300)의 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,300-3)을 차례로 활성화하는 액티베이션 펄스들을 도 6에서와 같이 인가한다. The program controller 210 controls the operation of automatically scanning the redundancy resource without previous repair information. The fuse programming circuit 200 applies the enable signal EN to the fuse row decoder 230 via line L20 to search for unused antifuses that have not participated in the previous program. In addition, the fuse programming circuit 200 applies a scanning control signal SCS to the fuse column decoder 220 via a line L10. Accordingly, the switch SW10 of the fuse column decoder 220 applies the scan voltage SCA-V to the selected column of the anti-fuse array 300. [ In addition, the fuse row decoder 230 applies activation pulses, which sequentially activate the fuse box lines 300-1, 300-2, and 300-3 of the anti-fuse array 300, as shown in FIG.

도 6은 도 3의 퓨즈 프로그래밍 회로의 동작 타이밍도 이다. 도 6에서 파형들(RDP0,R에,...RDPn)은 상기 액티베이션 펄스들을 나타낸다. 상기 파형들(RDP0,R에,...RDPn)은 차례로 시프팅됨에 따라 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,300-3)은 차례로 활성화되는 것을 알 수 있다. 6 is an operational timing diagram of the fuse programming circuit of Fig. In FIG. 6, the waveforms RDP0, R, ..., RDPn represent the activation pulses. It can be seen that the fuse box lines 300-1, 300-2, and 300-3 are sequentially activated as the waveforms RDP0, R, ..., RDPn are sequentially shifted.

다시 도 3을 참조하면, 상기 퓨즈 센싱부(240)는 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,300-3)을 차례로 센싱하여, 상기 안티 퓨즈들의 럽쳐 유무를 감지한다. 상기 퓨즈 센싱부(240)의 구체적 동작은 도 4를 통해 후술될 것이다. Referring again to FIG. 3, the fuse sensing unit 240 sequentially senses the fuse box lines 300-1, 300-2, and 300-3 to detect whether or not the anti-fuses are deteriorated. The specific operation of the fuse sensing unit 240 will be described later with reference to FIG.

상기 퓨즈 센싱부(240)의 센싱 동작 결과로서, 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,300-3)이 이전의 리페어 작업에서 모두 사용된 경우이므로, 퓨즈 센싱 신호들(SA0,SA1,SA2)은 모두 논리 하이 신호로서 출력된다. 따라서, 라인(L30)을 통해 나타나는 판정 회로(250)의 출력(OUT)도 검색 실패 신호로서 출력된다. Since the fuse box lines 300-1, 300-2, and 300-3 are all used in the previous repair operation as a result of the sensing operation of the fuse sensing unit 240, the fuse sensing signals SA0, SA1, Are all output as a logic high signal. Therefore, the output (OUT) of the decision circuit 250, which appears through line L30, is also output as a search failure signal.

한편, 상기 퓨즈 센싱부(240)는 상기 퓨즈 박스 라인(300-n)의 센싱 결과, 상기 퓨즈 박스 라인(300-n)이 이전의 리페어 작업에서 사용되지 않은 경우이므로, 퓨즈 센싱 신호(SAn)는 도 6의 구간(T1)내의 파형 SAn에서 보여지는 바와 같이, 논리 로우 신호로서 출력된다. 따라서, 라인(L30)을 통해 나타나는 판정 회로(250)의 출력(OUT)은 검색 성공 신호로서 출력된다. 여기서, 검색 성공 신호가 논리 하이인 경우에 상기 검색 실패 신호는 논리 로우일 수 있다. The fuse sensing unit 240 senses that the fuse box line 300-n has not been used in the previous repair operation as a result of sensing the fuse box line 300-n, Is outputted as a logic low signal, as shown in waveform SAn in the section T1 of Fig. Thus, the output OUT of the decision circuit 250, which appears through line L30, is output as a search success signal. Here, the search failure signal may be a logic low if the search success signal is logic high.

검색 성공 시에 상기 프로그램 콘트롤러(210)는 라인(L20)을 통해 상기 퓨즈 로우 디코더(230)로 스캐닝 작업의 중단을 요청하는 홀드 신호(HOLD)를 출력한다. 이에 따라, 상기 퓨즈 로우 디코더(230)는 상기 퓨즈 박스 라인(300-n)을 활성화한 상태를 홀드한다. 한편, 상기 프로그램 콘트롤러(210)는 라인(L10)을 통해 상기 스캐닝 제어신호(SCS)를 비활성화한다. 이에 따라, 상기 퓨즈 컬럼 디코더(220)의 스위치(SW10)는 프로그램을 위한 럽쳐 전압(RU-V)을 상기 안티 퓨즈 어레이(300)의 선택된 열로 인가한다. 페일 어드레스 메모리에 저장된 페일 어드레스에 따라 상기 퓨즈 박스 라인(300-n)내의 안티 퓨즈들은 럽쳐된다. 결국, 이전의 프로그램에서 미사용된 안티 퓨즈들이 자동으로 검색된 후, 저장된 페일 어드레스가 상기 검색된 안티 퓨즈들을 통해 프로그램된다. Upon successful detection, the program controller 210 outputs a hold signal (HOLD) requesting the fuse row decoder 230 to interrupt the scanning operation via the line L20. Accordingly, the fuse row decoder 230 holds the activated state of the fuse box line 300-n. Meanwhile, the program controller 210 deactivates the scanning control signal SCS through the line L10. Accordingly, the switch SW10 of the fuse column decoder 220 applies the rupture voltage RU-V for the program to the selected row of the anti-fuse array 300. [ The anti-fuses in the fuse box line 300-n are routed according to the fail address stored in the fail address memory. Eventually, after the unused fuses in the previous program are automatically searched, the stored fail address is programmed through the searched anti-fuses.

상기 퓨즈 박스 라인(300-n)에 대한 프로그램이 끝나면, 페일 어드레스 메모리에 또 다른 페일 어드레스가 남아 있는 경우에는 상술한 스캔 동작과 상술한 프로그램 동작이 다시 시작된다. When the program for the fuse box line 300-n is completed, if another fail address remains in the fail address memory, the above-described scan operation and the above-described program operation are resumed.

결국, 추가로 발생된 페일 어드레스가 N(N은 2이상의 자연수)개 일 경우에 상기 검색 및 프로그램은 한꺼번에 수행될 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 사용자에 의해 매뉴얼적으로 하나의 페일 어드레스 단위로 프로그램 작업이 수행될 수도 있을 것이다. As a result, the search and the program can be performed at once if the fail address generated is N (N is a natural number of 2 or more). However, this is merely an example, and a program operation may be performed manually by a user in units of one fail address.

도 4는 도 3중 퓨즈 센싱부의 퓨즈 센싱 동작을 설명하기 위해 제시된 예시적 회로도 이다.4 is an exemplary circuit diagram for explaining a fuse sensing operation of the fuse sensing unit in FIG.

도 4를 참조하면, 퓨즈 센싱부(240)가 안티 퓨즈 어레이(300)의 제1 프로그램부(300a)와 제2 프로그램부(300b)에 연결된 것이 보여진다. Referring to FIG. 4, the fuse sensing unit 240 is connected to the first program unit 300a and the second program unit 300b of the anti-fuse array 300. FIG.

도 4의 경우에, 제1 프로그램부(300a)가 제1 전압 단자(VN11)와 제 1 신호(CS1)의 출력 노드(N1) 사이에 연결된 제1 안티퓨즈(AF11)를 포함하고, 제2 프로그램부(300b)는 제2 전압 단자(VN12)와 제2 신호(CS2)의 출력 노드(N2) 사이에 연결된 제2 안티퓨즈(AF12)를 포함하는 예가 도시되어 있다. 4, the first program section 300a includes a first anti-fuse AF11 connected between the first voltage terminal VN11 and the output node N1 of the first signal CS1, The program section 300b includes an example in which the second anti-fuse AF12 is connected between the second voltage terminal VN12 and the output node N2 of the second signal CS2.

제1 프로그램부(300a)는 제1 안티퓨즈(AF11), 제1 스위칭 트랜지스터(TS11) 및 제1 프로그램 트랜지스터(TP1)를 포함하여 구현될 수 있다. 제1 안티퓨즈(AF11)는 제1 전압 단자(VN11)에 제1 단이 연결되고, 제1 스위칭 트랜지스터(TS11)는 제 1 안티퓨즈(AF11)의 제2단과 제 1 신호(CS1)의 출력 노드(N1)사이에 연결된다. 제1 스위칭 트랜지스터(TS11)의 게이트에는 센싱 인에이블 신호(SEN)가 인가된다. 제1 프로그램 트랜지스터(TP1)는 제1 안티퓨즈(AF11)의 제2단과 접지 사이에 연결되고, 프로그램 신호(PGM)가 게이트로 인가된다.The first program unit 300a may include a first anti-fuse AF11, a first switching transistor TS11, and a first program transistor TP1. The first anti-fuse AF11 is connected to the first voltage terminal VN11 and the first switching transistor TS11 is connected between the second end of the first anti-fuse AF11 and the output of the first signal CS1 And is connected between the node N1. A sensing enable signal SEN is applied to the gate of the first switching transistor TS11. The first program transistor TP1 is connected between the second stage of the first anti-fuse AF11 and ground, and the program signal PGM is applied to the gate.

제2 프로그램부(300b)는 제2 안티퓨즈(AF12), 제2 스위칭 트랜지스터(TS12),및 제2 프로그램 트랜지스터(TP2)를 포함하여 구현될 수 있다. 제2 안티퓨즈(AF12)는 제2 전압 단자(VN12)에 제1 단이 연결되고, 제2 스위칭 트랜지스터(TS12)는 제 2 안티퓨즈(AF12)의 제2단과 제2 신호(CS2)의 출력 노드(N2) 사이에 연결된다. 제2 스위칭 트랜지스터(TS12)의 게이트에는 센싱 인에이블 신호(SEN)가 인가된다. 제2 프로그램 트랜지스터(TP2)는 제2 안티퓨즈(AF12)의 제2단과 접지 사이에 연결되고, 프로그램 신호(PGM)가 게이트로 인가된다.The second program section 300b may be implemented by including a second anti-fuse AF12, a second switching transistor TS12, and a second program transistor TP2. The second anti-fuse AF12 is connected to the second voltage terminal VN12 at its first end and the second switching transistor TS12 is connected to the output of the second end of the second anti-fuse AF12 and the output of the second signal CS2 Node N2. A sensing enable signal SEN is applied to the gate of the second switching transistor TS12. The second program transistor TP2 is connected between the second stage of the second anti-fuse AF12 and ground, and the program signal PGM is applied to the gate.

상기 퓨즈 센싱부(240)는 제1 PMOS 트랜지스터(PM11) 제2 PMOS 트랜지스터(PM12), 제 3 PMOS 트랜지스터(PM13), 제1 NMOS 트랜지스터(NM11), 제2 NMOS 트랜지스터(NM12) 및 인버터(INV)를 포함하여 구현될 수 있다. 제3 PMOS 트랜지스터(PM13) 및 제2 NMOS 트랜지스터(NM12)가 하나의 인버터 기능을 수행하므로 퓨즈 센싱부(240)는 두 개의 인버터가 상호 접속된 래치 구조를 갖는다. 제2 PMOS 트랜지스터(PM12) 및 제1 NMOS 트랜지스터(NM11)는 제1 래치 노드(NO1) 및 제2 래치 노드의 초기 상태를 셋팅하기 위한 것이다.The fuse sensing unit 240 includes a first PMOS transistor PM11, a second PMOS transistor PM12, a third PMOS transistor PM13, a first NMOS transistor NM11, a second NMOS transistor NM12, and an inverter INV ). ≪ / RTI > Since the third PMOS transistor PM13 and the second NMOS transistor NM12 perform one inverter function, the fuse sensing unit 240 has a latch structure in which two inverters are interconnected. The second PMOS transistor PM12 and the first NMOS transistor NM11 are for setting the initial states of the first latch node NO1 and the second latch node.

센싱 동작시 제1 전압 단자(VN11)에는 제1 래치 노드(NO1)를 풀다운시키기 위한 전압이 인가되고, 제2 전압 단자(VN12)에는 제2 래치 노드(NO2)를 풀업시키기 위한 전압이 인가된다. 예를 들어, 센싱 동작시 제 1 전압 단자(VN11)에는 접지 전압이 인가되고, 제2 전압 단자(VN12)에는 전원 전압(VDD)이 인가될 수 있다.A voltage for pulling down the first latch node NO1 is applied to the first voltage terminal VN11 and a voltage for pulling up the second latch node NO2 is applied to the second voltage terminal VN12 . For example, during a sensing operation, a ground voltage may be applied to the first voltage terminal VN11 and a power voltage VDD may be applied to the second voltage terminal VN12.

파워-업 신호(PVCCH)가 논리 하이로 활성화하기 전에는 제2 PMOS 트랜지스터(PM12)가 턴온되고 제1 NMOS 트랜지스터(NM11)가 턴오프되므로 제1 래치 노드(NO1)는 논리 하이로 제 2 래치 노드(NO2)는 논리 로우로 셋팅 된다.Before the power-up signal PVCCH is activated to a logic high, the second PMOS transistor PM12 is turned on and the first NMOS transistor NM11 is turned off, so that the first latch node NO1 is turned to logic high, (NO2) is set to logic low.

제1 및 제2 안티퓨즈들(AF11, AF12)이 프로그램되지 않은 경우에는 센싱 인에이블 신호(SEN)의 활성화에 의해 스위칭 트랜지스터들(TS11, TS12)이 턴온되더라도 전압 단자들(VN11, VN12)과 래치 노드들(NO1, NO2)의 전기적인 연결이 차단된다. 따라서 제2 래치 노드(NO2)는 논리 로우로 안정화되고, 센싱 출력 신호(SOUT)는 논리 로우를 유지한다.If the first and second anti-fuses AF11 and AF12 are not programmed, even if the switching transistors TS11 and TS12 are turned on by the activation of the sensing enable signal SEN, the voltage terminals VN11 and VN12 The electrical connection of the latch nodes NO1 and NO2 is interrupted. Thus, the second latch node NO2 is stabilized to a logic low, and the sensing output signal SOUT remains at a logic low.

한편, 제1 및 제2 안티퓨즈들(AF11, AF12)이 프로그램된 경우에는 센싱 인에이블 신호(SEN)의 활성화에 의해 스위칭 트랜지스터들(TS11, TS12)이 턴온되어 전압 단자들(VN11, VN12)과 래치 노드들(NO1, NO2)이 전기적으로 연결된다. 제1 전압 단자(VN11)에는 상대적으로 낮은 풀다운 전압이 인가되고 제 2 전압 단자(VN12)에는 상대적으로 높은 풀업 전압이 인가되므로 제1 래치 노드(NO1)의 전압은 논리 로우로 변화하고 제2 래치 노드(NO2)의 전압은 논리 하이로 변화한다. 따라서 제2 래치 노드(NO2)는 논리 하이로 안정화되고, 센싱 출력 신호(SOUT)는 논리 하이를 유지한다.On the other hand, when the first and second anti-fuses AF11 and AF12 are programmed, the switching transistors TS11 and TS12 are turned on by the activation of the sensing enable signal SEN to turn on the voltage terminals VN11 and VN12, And the latch nodes NO1 and NO2 are electrically connected. A relatively low pulldown voltage is applied to the first voltage terminal VN11 and a relatively high pullup voltage is applied to the second voltage terminal VN12 so that the voltage of the first latch node NO1 changes to a logic low, The voltage of the node NO2 changes to a logic high. Thus, the second latch node NO2 is stabilized to a logic high, and the sensing output signal SOUT remains a logic high.

이와 같이, 퓨즈 센싱부(240)의 센싱 출력 신호(SOUT)는 프로그램되지 않은 경우에는 논리 로우로 출력되고 프로그램된 경우에는 논리 하이로 출력되므로, 안티 퓨즈의 프로그램 여부를 판별할 수 있게 된다.As described above, the sensing output signal SOUT of the fuse sensing unit 240 is output as a logic low when not programmed, and outputted as a logic high when programmed. Thus, it is possible to determine whether or not the anti-fuse is programmed.

상기 제1 안티퓨즈(AF11)의 프로그램 유무를 검색하는 경우에 상기 제2 안티퓨즈(AF12)는 기준 안티퓨즈로서 기능하며, 미리 럽쳐된 퓨즈일 수도 있다. In searching for the presence or absence of the program of the first anti-fuse AF11, the second anti-fuse AF12 functions as a reference anti-fuse and may be a pre-grounded fuse.

도 5는 도 1중 안티 퓨즈 어레이 내의 안티 퓨즈 회로의 예시도 이다. Figure 5 is an illustration of an anti-fuse circuit in the anti-fuse array of Figure 1;

도 5를 참조하면, 안티퓨즈 회로는 안티퓨즈(9), 풀업 트랜지스터(NM1), 풀다운 트랜지스터(NM2), 레벨 검출기(2), 및 풀다운 제어회로(7)를 구비할 수 있다. 또한, 안티퓨즈 회로(10i)는 노드(N1)의 전압을 반전시키는 인버터(8)를 더 구비할 수 있다.5, the anti-fuse circuit may include an anti-fuse 9, a pull-up transistor NM1, a pull-down transistor NM2, a level detector 2 and a pull-down control circuit 7. Further, the anti-fuse circuit 10i may further include an inverter 8 for inverting the voltage of the node N1.

상기 안티퓨즈(9)는 프로그램 전압(VPG)이 인가되는 제1 단자를 가진다. 상기 풀업 트랜지스터(NM1)는 안티퓨즈(9)의 제2 단자와 노드(N1) 사이에 연결되어 있고, 안티퓨즈(9)가 프로그래밍 되었을 때, 노드(N1)를 프로그램 전압(VPG)에 연결한다.The anti-fuse 9 has a first terminal to which a program voltage VPG is applied. The pull-up transistor NM1 is connected between the second terminal of the anti-fuse 9 and the node N1 and connects the node N1 to the program voltage VPG when the anti-fuse 9 is programmed .

풀다운 트랜지스터(NM2)는 풀다운 제어신호(PDC)에 응답하여 노드(N1)를 접지전압(GND)에 연결한다. 레벨 검출기(2)는 검출 기준전압(VDET)과 노드(N1)의 전압(VA)을 비교하고 검출 출력신호(DETO)를 발생한다. 검출 출력신호(DETO)는 노드(N1)의 전압(VA)이 검출 기준전압(VDET)보다 클 때 로직 "로우"인 전압 레벨을 갖고 노드(N1)의 전압(VA)이 검출 기준전압(VDET)보다 작을 때 로직 "하이"인 전압 레벨을 가질 수 있다. The pull-down transistor NM2 couples the node N1 to the ground voltage GND in response to the pull-down control signal PDC. The level detector 2 compares the detection reference voltage VDET with the voltage VA of the node N1 and generates a detection output signal DETO. The detection output signal DETO has a voltage level that is logic "low" when the voltage VA of the node N1 is greater than the detection reference voltage VDET and the voltage VA of the node N1 is the detection reference voltage VDET Quot; high "voltage level. ≪ / RTI >

풀다운 제어회로(7)는 퓨즈 입력신호(FUSI0)와 검출 출력신호(DETO)를 수신하여 논리곱 연산을 수행한다. 상기 풀다운 제어회로(7)는 풀다운 제어신호(PDC)를 발생한다. 퓨즈 출력신호(FUSO0)는 노드(N1)의 전압(VA)이 인버터(8)에 의해 반전된 신호이다. The pull-down control circuit 7 receives the fuse input signal FUSI0 and the detection output signal DETO and performs an AND operation. The pull-down control circuit 7 generates a pull-down control signal PDC. The fuse output signal FUSO0 is a signal in which the voltage VA of the node N1 is inverted by the inverter 8.

비록 도면에서는 인버터(8)가 하나로써 도시되어 있으나, 필요한 논리 상태에 따라 홀수개 또는 짝수개의 인버터들이 추가될 수 있다. Although the inverter 8 is shown as one in the drawing, an odd number or an even number of inverters may be added according to a necessary logic state.

도 5의 경우 안티퓨즈 출력신호는 프로그램 시 논리 하이를 갖는 것으로 가정하였으나, 인버터의 가감에 의해 논리 로우를 가질 수도 있다. Although the anti-fuse output signal in FIG. 5 is assumed to have a logic high during programming, it may also have a logic low due to the acceleration / deceleration of the inverter.

일반적으로 레이저 퓨즈(laser fuse)의 사용 시에 프로그램은 레이저를 이용하여 금속 라인으로 구성된 퓨즈를 컷팅(cutting)함에 의해 구현된다. 그러나, 레이저 퓨즈에 의한 손상을 막기 위해서 퓨즈와 퓨즈 사이에 일정한 간격이 보장되어야 하는 제약이 있다. 금속 산화물 반도체(MOS, metal oxide semiconductor) 공정과 같은 메모리 제조공정 기술의 발전과는 상관없이 레이저 퓨즈는 집적도의 증가에 제한이 있고, 메모리 칩이 패키징 되고 나면 사용할 수 없게 된다. In general, when using a laser fuse, the program is implemented by cutting a fuse composed of metal lines with a laser. However, there is a restriction that a certain interval between the fuse and the fuse must be ensured in order to prevent damage by the laser fuse. Regardless of the evolution of memory fabrication process technologies such as metal oxide semiconductor (MOS) processes, laser fuses have limitations in increasing the degree of integration and become unusable once the memory chips are packaged.

한편, E-퓨즈(electrical fuse)와 안티퓨즈(anti-fuse)는 전기적 신호를 이용하여 프로그램이 수행된다. 즉 전기적 신호에 의해 퓨즈를 활성화 또는 비활성화시키기 때문에 패키징 후에도 사용될 수 있고, 공정 스케일의 축소에 따라 퓨즈 회로의 크기가 함께 축소될 수 있다. On the other hand, an electrical fuse and an anti-fuse are programmed using an electrical signal. That is, it can be used after packaging because it activates or deactivates the fuse by an electrical signal, and the size of the fuse circuit can be reduced together with the reduction of the process scale.

E-퓨즈를 이용한 프로그램은 높은 전류를 퓨즈에 인가함에 의해 수행된다. E-퓨즈는 패키징 후에도 외부에서 제어 신호를 인가하면 럽쳐가 가능하지만, E-퓨즈에 많은 양의 전류를 흘리기 위해서 비교적 큰 사이즈의 드라이버가 필요하게 된다. A program using an E-fuse is performed by applying a high current to the fuse. The E-fuse can be roughened by external control signals even after packaging, but a relatively large-sized driver is required to allow a large amount of current to flow through the E-fuse.

한편 안티퓨즈를 이용한 프로그램은 E-퓨즈와는 달리 퓨즈의 양단에 고전압을 인가함에 의해 수행된다. 일반적으로 안티퓨즈는 커패시터 소자로 구현된다. 안티퓨즈의 양단에 높은 전압이 인가되면, 커패시터 내부의 유전체가 파괴되어 도전체로서 기능하게 된다. E-퓨즈와 마찬가지로 안티퓨즈는 패키징 후에도 외부에서 제어 신호를 인가함에 의해 럽쳐된다. On the other hand, the anti-fuse program is performed by applying a high voltage to both ends of the fuse, unlike the E-fuse. Generally, the anti-fuse is implemented as a capacitor element. When a high voltage is applied to both ends of the anti-fuse, the dielectric inside the capacitor is destroyed and functions as a conductor. Like the E-fuse, the anti-fuse is routed by externally applying control signals after packaging.

본 발명의 실시 예에서는 안티퓨즈가 사용되는 것으로 설명되었지만, E-퓨즈도 사용이 가능함은 물론이다. Although an anti-fuse is described as being used in the embodiment of the present invention, an E-fuse can be used as well.

도 7은 도 1의 로우 리페어 동작을 예시적으로 보여주기 위해 제시된 회로블록도 이다.FIG. 7 is a circuit block diagram illustrating the low repair operation of FIG. 1 by way of example.

도 7을 참조하면, 반도체 메모리 장치는 안티 퓨즈 어레이(300), 병-직렬 변환기(310), 어드레스 디코더(150), 로우 리던던시부(160), 및 메모리 셀 어레이(110)를 포함할 수 있다. 7, a semiconductor memory device may include an anti-fuse array 300, a P / S converter 310, an address decoder 150, a low redundancy unit 160, and a memory cell array 110 .

상기 메모리 셀 어레이(110)는 노말 워드라인들(NWL1-NWLn)에 연결된 노말 메모리 셀들을 가지는 노말 셀 블록(120)과, 스페어 워드라인들(SWL1,SWL2,SWL3)에 연결된 리던던시 메모리 셀들을 가지는 스페어 셀 블록(130)을 포함한다.The memory cell array 110 includes a normal cell block 120 having normal memory cells connected to the normal word lines NWL1 to NWLn and a memory cell array 120 having redundancy memory cells connected to the spare word lines SWL1 to SWL3 And a spare cell block 130.

상기 안티 퓨즈 어레이(300)는 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,300-3)내에 복수의 안티 퓨즈들을 구비한다. The anti-fuse array 300 includes a plurality of anti-fuses in the fuse box lines 300-1, 300-2, and 300-3.

상기 병-직렬 변환기(310)는 상기 안티 퓨즈 어레이(300)를 통해 출력되는 병렬 페일 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 기능을 한다. The parallel-to-serial converter 310 converts the parallel fail data output through the anti-fuse array 300 into serial data.

상기 어드레스 디코더(150)는 입력 어드레스를 디코딩하여 디코딩 노말 어드레스를 생성한다. The address decoder 150 decodes the input address to generate a decoding normal address.

상기 로우 리던던시부(160)는 상기 디코딩 노말 어드레스와 페일 어드레스를 비교한다. 상기 로우 리던던시부(160)는 상기 디코딩 노말 어드레스와 상기 페일 어드레스가 일치될 시에 스페어 워드라인이 활성화되도록 한다. The low redundancy unit 160 compares the decoding normal address with the fail address. The low redundancy unit 160 causes the spare word line to be activated when the decoding normal address and the fail address coincide with each other.

도 7에서, 노말 셀 블록(120)의 노말 워드라인(NWL3)에서 페일이 발생된 경우라고 가정하면, 상기 노말 워드라인(NWL3)을 선택하는 로우 어드레스는 안티 퓨즈 어레이(300)내의 퓨즈 박스 라인(300-1)을 이용하여 페일 어드레스로서 프로그램된다. 이에 따라, 메모리 억세스 동작 시에 상기 노말 워드라인(NWL3)을 선택하는 로우 어드레스가 인가되면, 상기 노말 워드라인(NWL3)이 활성화되는 대신에 스페어 셀 블록(130)내의 스페어 워드라인(SWL1)이 활성화된다. 결국, 리페어 수행에 의해 결함난 노말 워드라인은 스페어 워드라인으로 리페어된다. 7, assuming that a fail is generated in the normal word line NWL3 of the normal cell block 120, the row address for selecting the normal word line NWL3 is set to the fuse box line in the anti-fuse array 300, Is programmed as a fail address by using the address register 300-1. Accordingly, when a row address for selecting the normal word line NWL3 is applied during the memory access operation, the spare word line SWL1 in the spare cell block 130 is activated instead of activating the normal word line NWL3 Activated. As a result, the defective normal word line is repaired by the repair operation to the spare word line.

상기 퓨즈 박스 라인(300-1)을 이용한 프로그램이 일단 수행된 후에, 제품의 출하 단계에서의 테스트 과정에서 예를 들어 노말 워드라인(NWL4)에 연결된 메모리 셀들 중 하나에서 결함이 새로이 발생되었다고 가정하자. 그러한 경우에 상기 안티 퓨즈 어레이(300)내의 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,300-3) 중 어느 퓨즈 박스 라인들이 프로그램되었는 지의 정보 즉, 이전 리페어 정보를 아는 것이 통상적으로 필요하다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 이전 리페어 정보를 가짐이 없이도, 도 3을 통해 설명된 바와 같은 퓨즈 프로그래밍 회로(200)의 동작을 통해 이전 프로그램에서 미사용된 퓨즈 박스 라인들을 검색하여 추가로 발생된 페일 어드레스를 프로그램할 수 있다. Assume that after a program using the fuse box line 300-1 is once performed, a defect is newly generated in one of the memory cells connected to, for example, the normal word line NWL4 in a test process at the shipping stage of the product . In such a case it is usually necessary to know which fuse box lines of the fuse box lines 300-1, 300-2, 300-3 in the anti-fuse array 300 have been programmed, i.e. previous repair information. However, in the embodiment of the present invention, the unused fuse box lines are retrieved from the previous program through the operation of the fuse programming circuit 200 as described with reference to FIG. 3 without having previous repair information, Address can be programmed.

따라서, 추가 프로그램 시에 상기 퓨즈 박스 라인(300-1)에 대한 프로그램은 배제되고, 예를 들어 상기 퓨즈 박스 라인(300-2)을 이용하여 상기 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스가 프로그램될 수 있다. Therefore, the program for the fuse box line 300-1 is excluded at the time of the additional program, and the further generated another fail address can be programmed using, for example, the fuse box line 300-2 have.

메모리 억세스 동작 시에 상기 노말 워드라인(NWL4)을 선택하는 로우 어드레스가 인가되면, 상기 노말 워드라인(NWL4)이 활성화되는 대신에 스페어 셀 블록(130)내의 스페어 워드라인(SWL2)이 활성화된다. 결국, 추가적인 리페어 수행에 의해 추가로 결함난 노말 워드라인은 스페어 워드라인으로 리페어된다. When a row address for selecting the normal word line NWL4 is applied in the memory access operation, the spare word line SWL2 in the spare cell block 130 is activated instead of activating the normal word line NWL4. As a result, the defective normal word line is further repaired to the spare word line by an additional repair operation.

결국, 테스트 유저가 이전의 리페어 이력(history)을 조회할 필요가 없을 뿐만 아니라, 리페어 이력 데이터베이스(history database)를 생성하는 번거로움도 해소된다. As a result, the test user does not need to inquire the previous repair history, and the trouble of creating the repair history database is eliminated.

도 8은 도 3의 안티 퓨즈 어레이 내에 부가비트를 포함하는 예를 보여주는 안티 퓨즈 어레이의 구성 예시도이다.FIG. 8 is a configuration example of an anti-fuse array showing an example in which an additional bit is included in the anti-fuse array of FIG. 3; FIG.

도 8을 참조하면, 안티 퓨즈 어레이(300)는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,...,300-n)을 포함한다. 각 퓨즈 박스 라인(예, 300-1)은 m(m은 3이상의 자연수)개의 안티 퓨즈들로 이루어져 있다. 상기 m개의 안티 퓨즈들 중 마스터 비트(a1)는 부가비트로서 사용된다. 상기 부가비트는 상기 퓨즈 박스 라인(300-1)이 유휴 리소스인지 아닌지를 나타내는 플래그 비트로서 활용된다. 예를 들어, 상기 플래그 비트인 상기 마스터 비트(a1)가 "0"이면 프로그램 가능한 퓨즈 박스 라인의 자원으로 간주된다. 한편, 플래그 비트인 상기 마스터 비트(a1)가 "1"이면 이전에 이미 프로그램된 퓨즈 박스 라인으로 간주되어 더 이상 가용자원으로 취급되지 않는다. 상기 퓨즈 박스 라인(300-1)의 m개의 비트들 중 부가비트 1비트를 제외한 m-A(A는 부가 비트 수)개의 비트들은 페일 어드레스의 어드레스 비트들수와 같거나 많을 수 있다. 예를 들어, 페일 어드레스의 어드레스 비트들수가 13비트인 경우라면 상기 퓨즈 박스 라인(300-1)의 m-A개의 비트들은 적어도 13비트로서 마련된다. Referring to Fig. 8, the anti-fuse array 300 includes n (n is a natural number of 2 or more) fuse box lines 300-1, 300-2, ..., 300-n. Each fuse box line (eg, 300-1) consists of m (m is a natural number greater than or equal to 3) anti-fuses. The master bit a1 of the m anti-fuses is used as an additional bit. The additional bit is utilized as a flag bit indicating whether the fuse box line 300-1 is an idle resource or not. For example, if the master bit a1 which is the flag bit is "0 ", it is regarded as a resource of a programmable fuse box line. On the other hand, if the master bit a1 as a flag bit is "1 ", it is regarded as a fuse box line that has already been programmed and is no longer treated as an available resource. M-A (where A is the number of additional bits) bits excluding one additional bit of the m bits of the fuse box line 300-1 may be equal to or greater than the number of address bits of the fail address. For example, if the number of address bits of the fail address is 13 bits, the m-A bits of the fuse box line 300-1 are provided as at least 13 bits.

도 8의 경우에 유휴 퓨즈들의 검색은 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,...,300-n)의 최상위 비트(MSB)에 배치된 마스터 비트(a1)를 차례로 스캔하는 것에 의해 달성된다. 즉, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우에 상기 안티 퓨즈 어레이(300)내의 유휴 퓨즈들을 검색하는 동작은 퓨즈 박스 라인의 마스터 비트(a1)를 센싱하는 것에 의해 구현된다. 도 8에서는 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,...,300-n) 중 세번째 퓨즈 박스 라인(300-3)의 마스터 비트(a1)의 정보가 "0"이므로 퓨즈 박스 라인(300-3)은 유휴 리소스로서 1차적으로 검색된다. 상기 세번째 퓨즈 박스 라인(300-3)에 원하는 페일 어드레스 정보가 프로그램되고 나면, 상기 세번째 퓨즈 박스 라인(300-3)의 마스터 비트(a1)의 플래그 정보는 "1"로 바뀌게 된다. 프로그램 동작 이후에 다시 검색 동작이 시작되면, 다섯번째 퓨즈 박스 라인(300-5)의 마스터 비트(a1)의 정보가 "0"이므로 퓨즈 박스 라인(300-5)이 유휴 리소스로서 2차적으로 검색된다.In the case of FIG. 8, the search of the idle fuses is performed by sequentially scanning the master bit a1 arranged at the most significant bit (MSB) of the fuse box lines 300-1, 300-2, ..., 300-n . That is, the operation of searching for the idle fuses in the anti-fuse array 300 when another additional fail address has occurred is implemented by sensing the master bit a1 of the fuse box line. 8, since the information of the master bit a1 of the third fuse box line 300-3 among the fuse box lines 300-1, 300-2, ..., 300-n is "0", the fuse box line 300-3) are primarily retrieved as idle resources. After the desired fail address information is programmed in the third fuse box line 300-3, the flag information of the master bit a1 of the third fuse box line 300-3 is changed to "1". When the search operation is started again after the program operation, since the information of the master bit a1 of the fifth fuse box line 300-5 is "0 ", the fuse box line 300-5 is searched for secondary do.

이와 같이, 단일의 부가비트를 플래그 정보 비트로 설정하면 퓨즈 박스 라인내의 모든 비트를 센싱할 필요가 없이도, 유휴 리소스로서 사용가능한 퓨즈 박스 라인을 비교적 쉽게 검색할 수 있다. Thus, by setting a single additional bit to the flag information bit, the fuse box line usable as an idle resource can be searched relatively easily, without needing to sense all the bits in the fuse box line.

도 9는 도 3의 안티 퓨즈 어레이 내에 부가비트들을 포함하는 예를 보여주는 안티 퓨즈 어레이의 구성 예시도 이다. 9 is a configuration example of an anti-fuse array showing an example including additional bits in the anti-fuse array of FIG.

도 9를 참조하면, 안티 퓨즈 어레이(300)는 도 8과 마찬가지로, n(n은 2 이상의 자연수)개의 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,...,300-n)을 포함한다. 각 퓨즈 박스 라인(예, 300-5)은 m(m은 3이상의 자연수)개의 안티 퓨즈들로 이루어져 있다. 상기 m개의 안티 퓨즈들 중 마스터 비트(a1)와 최하위 비트인 m번째 비트(a7)는 부가 비트들로서 사용된다. 상기 부가 비트들은 상기 퓨즈 박스 라인(300-5)이 유휴 리소스인지 아닌지를 나타내는 플래그 비트들로서 활용된다. 예를 들어, 상기 플래그 비트들인 상기 마스터 비트(a1)와 상기 m번째 비트(a7)가 모두 "0"이면 프로그램 가능한 퓨즈 박스 라인의 자원으로 간주된다. 한편, 플래그 비트들인 상기 마스터 비트(a1)와 상기 m번째 비트(a7)중 하나라도 "1"이면 이전에 이미 프로그램된 퓨즈 박스 라인으로 간주되어 더 이상 가용자원으로서 취급되지 않는다. 상기 퓨즈 박스 라인(300-5)의 m개의 비트들 중 부가비트 2비트를 제외한 m-A(A는 부가 비트 수)개의 비트들은 페일 어드레스의 어드레스 비트들수와 같거나 많을 수 있다. 예를 들어, 페일 어드레스의 어드레스 비트들수가 13비트인 경우라면 상기 퓨즈 박스 라인(300-5)의 m-A개의 비트들은 적어도 13비트로서 마련된다. 9, the anti-fuse array 300 includes n (n is a natural number of 2 or more) fuse box lines 300-1, 300-2, ..., 300-n, as in FIG. Each fuse box line (eg, 300-5) consists of m (m is a natural number greater than or equal to 3) anti-fuses. Among the m anti-fuses, the master bit a1 and the m-th bit a7, which is the least significant bit, are used as additional bits. The additional bits are utilized as flag bits indicating whether the fuse box line 300-5 is an idle resource or not. For example, if both the master bit a1 and the m-th bit a7, which are flag bits, are "0 ", they are regarded as resources of the programmable fuse box line. On the other hand, if either one of the master bit a1 and the m-th bit a7, which are flag bits, is "1 ", it is regarded as a previously programmed fuse box line and is no longer treated as available resources. M-A (where A is the number of additional bits) bits excluding the additional bits of the m bits of the fuse box line 300-5 may be equal to or greater than the number of address bits of the fail address. For example, if the number of address bits of the fail address is 13 bits, the m-A bits of the fuse box line 300-5 are provided as at least 13 bits.

도 9의 경우에 유휴 퓨즈들의 검색은 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,...,300-n)의 최상위 비트(MSB)에 배치된 마스터 비트(a1)와 최하위 비트(LSB)에 배치된 상기 m번째 비트(a7)를 2비트씩 차례로 스캔하는 것에 의해 달성된다. 즉, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우에 상기 안티 퓨즈 어레이(300)내의 유휴 퓨즈들을 검색하는 동작은 퓨즈 박스 라인의 마스터 비트(a1)와 m번째 비트(a7)를 센싱하는 것에 의해 구현된다. 도 9에서는 상기 퓨즈 박스 라인들(300-1,300-2,...,300-n) 중 다섯번째 퓨즈 박스 라인(300-5)의 마스터 비트(a1)와 m번째 비트(a7)의 정보가 모두 "0"이므로 유휴 리소스로서 검색된다. 상기 다섯번째 퓨즈 박스 라인(300-5)에 원하는 페일 어드레스 정보가 프로그램되고 나면, 상기 다섯번째 퓨즈 박스 라인(300-5)의 마스터 비트(a1)와 m번째 비트(a7)중 적어도 하나는 "1"로 프로그램된다. 상기 프로그램 동작 이후에 다시 검색 동작이 시작되면, 마스터 비트(a1)와 m번째 비트(a7)의 정보가 모두 "0"으로 되어 있는 퓨즈박스 라인이 스캔된다. In the case of FIG. 9, the search of the idle fuses is performed by comparing the master bit a1 and the least significant bit (LSB) arranged at the MSBs of the fuse box lines 300-1, 300-2, ..., 300- And the m-th bit a7 arranged in the bit-by-bit manner. That is, the operation of searching for the idle fuses in the anti-fuse array 300 when another additional fail address is generated is implemented by sensing the master bit a1 and the m-th bit a7 of the fuse box line . 9, the information of the master bit a1 and the m-th bit a7 of the fifth fuse box line 300-5 among the fuse box lines 300-1, 300-2, ..., 300- Are all "0" s and thus are retrieved as idle resources. At least one of the master bit a1 and the m-th bit a7 of the fifth fuse box line 300-5 is set to " 1 ". When the search operation starts again after the program operation, the fuse box line in which the information of the master bit a1 and the information of the m-th bit a7 are both "0" is scanned.

이와 같이, 2비트의 부가비트들을 플래그 정보 비트들로서 설정하면 퓨즈 박스 라인내의 모든 비트를 센싱할 필요가 없이도, 유휴 리소스로서 사용가능한 퓨즈 박스 라인을 비교적 신뢰성 있게 그리고 쉽게 검색할 수 있다. Thus, setting the two bits of additional bits as flag information bits makes it possible to reliably and easily retrieve the fuse box lines usable as idle resources, without having to sense all the bits in the fuse box line.

상술한 바와 같이, 도 8에서는 단일 비트를 유휴 리소스 스캔을 위한 부가비트로서 사용하고, 도 9에서는 2비트를 유휴 리소스 스캔을 위한 부가비트로서 사용하였으나, 신뢰성 증대를 위해 3비트 이상을 부가비트로 두어 플래그 정보 비트수를 확장할 수 있음은 물론이다. As described above, in FIG. 8, a single bit is used as an additional bit for the idle resource scan. In FIG. 9, 2 bits are used as additional bits for the idle resource scan. However, in order to increase the reliability, It is needless to say that the number of flag information bits can be extended.

도 10은 메모리 시스템에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도 이다.10 is a block diagram illustrating an application of the present invention applied to a memory system.

도 10을 참조하면, 메모리 시스템은 콘트롤러(1000)와 다이나믹 랜덤 억세스 메모리(2000:DRAM)를 포함할 수 있다. 상기 DRAM(2000)은 시스템 버스(B1)을 통해 상기 콘트롤러(1000)와 연결되어, 데이터, 어드레스, 및 코맨드를 수신할 수 있다. 또한, 상기 DRAM(2000)은 상기 시스템 버스(B1)을 통해 상기 콘트롤러(1000)로 메모리 셀로부터 리드된 데이터를 제공할 수 있다. Referring to FIG. 10, the memory system may include a controller 1000 and a dynamic random access memory (DRAM) 2000. The DRAM 2000 may be connected to the controller 1000 via the system bus B1 to receive data, addresses, and commands. In addition, the DRAM 2000 may provide the data read from the memory cell to the controller 1000 through the system bus B1.

상기 콘트롤러(1000)는 정해진 인터페이스를 통해 미도시된 호스트와 연결될 수 있다. The controller 1000 may be connected to an unshown host via a predetermined interface.

상기 DRAM(2000)은 도 1과 같은 회로 구성을 가질 수 있다. The DRAM 2000 may have a circuit configuration as shown in FIG.

따라서, 상기 메모리 시스템 내에서, 상기 DRAM(2000)은 이전 리페어 정보에 의존함이 없이도, 퓨즈 어레이 내에서 미사용된 유휴 퓨즈들을 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 프로그램할 수 있다. 따라서, 결함 메모리 셀들의 리페어 작업을 위한 테스트 타임 및 테스트 스텝들이 단축된다. 그러므로, 상기 DRAM(2000)을 구비하는 메모리 시스템의 구현 코스트가 저감된다. Thus, within the memory system, the DRAM 2000 can retrieve unused idle fuses in the fuse array and program another fail address that has been generated, without relying on previous repair information. Thus, the test time and test steps for the repair operation of defective memory cells are shortened. Therefore, the implementation cost of the memory system including the DRAM 2000 is reduced.

도 11은 모바일 기기에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도이다.11 is a block diagram showing an application example of the present invention applied to a mobile device.

도 11을 참조하면, 모바일 기기 예컨대 노트북이나 휴대용 전자기기는 마이크로 프로세싱 유닛(1100,MPU), 디스플레이(1400), 인터페이스 유닛(1300), DRAM(2000), 및 솔리드 스테이트 드라이브(3000)를 포함할 수 있다. 11, a mobile device such as a notebook or portable electronic device includes a microprocessing unit 1100 (MPU), a display 1400, an interface unit 1300, a DRAM 2000, and a solid state drive 3000 .

상기 MPU(1100), DRAM(2000), 및 SSD(3000)는 경우에 따라 하나의 칩으로 제조 또는 패키징될 수 있다. 결국, 상기 DRAM(2000) 및 플래시 메모리(3000)는 상기 모바일 기기에 임베디드될 수도 있다. The MPU 1100, the DRAM 2000, and the SSD 3000 may be manufactured or packaged into one chip as the case may be. As a result, the DRAM 2000 and the flash memory 3000 may be embedded in the mobile device.

상기 모바일 기기가 휴대용 통신 디바이스인 경우에, 인터페이스 유닛(1300)에는 통신 데이터의 송수신 및 데이터 변복조 기능을 수행하는 모뎀 및 트랜시버가 연결될 수 있다.When the mobile device is a portable communication device, the interface unit 1300 may be connected to a modem and a transceiver that perform communication data transmission / reception and data modulation / demodulation functions.

상기 MPU(1100)는 미리 설정된 프로그램에 따라 상기 모바일 기기의 제반 동작을 제어한다. The MPU 1100 controls all operations of the mobile device according to a preset program.

상기 DRAM(2000)은 상기 MPU(1100)에 연결되며, 상기 MPU(1100)의 버퍼 메모리 또는 메인 메모리로서 기능할 수 있다. 상기 DRAM(2000)은 추가적인 페일 어드레스의 발생 시 이전 리페어 정보에 의존함이 없이도, 퓨즈 어레이 내에서 미사용된 유휴 퓨즈들을 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 프로그램할 수 있다. 따라서, 이전 리페어 정보에 대한 데이터 베이스의 생성이나 확보가 필요없으므로 리페어 작업의 테스트 타임 및 테스트 스텝들이 단축된다. 그러므로, 상기 DRAM(2000)을 구비하는 모바일 기기의 구현 코스트가 저감된다. The DRAM 2000 is connected to the MPU 1100 and can function as a buffer memory or a main memory of the MPU 1100. The DRAM 2000 can search for unused idle fuses in the fuse array and program another fail address that is generated further, without relying on previous repair information when an additional fail address is generated. Therefore, since the generation and maintenance of the database for the previous repair information is not necessary, the test time and the test steps of the repair work are shortened. Therefore, the implementation cost of the mobile device including the DRAM 2000 is reduced.

상기 플래시 메모리(3000)는 노아 타입 혹은 낸드 타입 플래시 메모리일 수 있다. The flash memory 3000 may be a NOR type or NAND type flash memory.

상기 디스플레이(1400)는 백라이트를 갖는 액정이나 LED 광원을 갖는 액정 또는 OLED 등의 소자로서 터치 스크린을 가질 수 있다. 상기 디스플레이(1400)은 문자,숫자,그림 등의 이미지를 컬러로 표시하는 출력 소자로서 기능한다. The display 1400 may have a touch screen as a liquid crystal having a backlight or an element such as a liquid crystal or an OLED having an LED light source. The display 1400 functions as an output device for displaying images such as characters, numbers, and pictures in color.

상기 모바일 기기는 모바일 통신 장치의 위주로 설명되었으나, 필요한 경우에 구성 요소를 가감하여 스마트 카드로서 기능할 수 있다. Although the mobile device has been described as a mobile communication device, it may function as a smart card by adding or subtracting components when necessary.

상기 모바일 기기는 별도의 인터페이스를 외부의 통신 장치와 연결될 수 있다. 상기 통신 장치는 DVD(digital versatile disc) 플레이어, 컴퓨터, 셋 탑 박스(set top box, STB), 게임기, 디지털 캠코더 등일 수 있다. The mobile device may be connected to an external communication device via a separate interface. The communication device may be a digital versatile disc (DVD) player, a computer, a set top box (STB), a game machine, a digital camcorder, or the like.

비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 모바일 기기에는 응용 칩셋(Application chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor: CIS), 모바일 디램 등이 더 제공될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자에게 자명하다.Although it is not shown in the drawing, the mobile device may be provided with an application chipset, a camera image processor (CIS), a mobile DRAM, and the like. Do.

상기 모바일 기기를 형성하는 칩은 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있다. 예를 들면, 칩은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등의 패키지로서 패키지화될 수 있다.The chip forming the mobile device can be mounted using various types of packages. For example, the chip can be used as a package in package (PoP), ball grid arrays (BGAs), chip scale packages (CSPs), plastic leaded chip carriers (PLCC), plastic dual in- Die in Wafer Form, Chip On Board (COB), Ceramic Dual In-Line Package (CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack (MQFP), Thin Quad Flatpack (TQFP), Small Outline (SOIC) ), Thin Small Outline (TSOP), Thin Quad Flatpack (TQFP), System In Package (SIP), Multi Chip Package (MCP), Wafer-level Fabricated Package (WFP) and Wafer-Level Processed Stack Package Can be packaged as a package.

한편, 도 11에서 플래시 메모리가 채용되는 것을 예로 들었으나, 다양한 종류의 불휘발성 스토리지가 사용될 수 있다. Meanwhile, although a flash memory is employed in FIG. 11, various kinds of nonvolatile storage may be used.

상기 불휘발성 스토리지는 텍스트, 그래픽, 소프트웨어 코드 등과 같은 다양한 데이터 형태들을 갖는 데이터 정보를 저장할 수 있다. The non-volatile storage may store data information having various data types such as text, graphics, software codes, and the like.

상기 불휘발성 스토리지는, 예를 들면, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), MRAM(Magnetic RAM), 스핀전달토크 MRAM (Spin-Transfer Torque MRAM), Conductive bridging RAM(CBRAM), FeRAM (Ferroelectric RAM), OUM(Ovonic Unified Memory)라고도 불리는 PRAM(Phase change RAM), 저항성 메모리 (Resistive RAM: RRAM 또는 ReRAM), 나노튜브 RRAM (Nanotube RRAM), 폴리머 RAM(Polymer RAM: PoRAM), 나노 부유 게이트 메모리(Nano Floating Gate Memory: NFGM), 홀로그래픽 메모리 (holographic memory), 분자 전자 메모리 소자(Molecular Electronics Memory Device), 또는 절연 저항 변화 메모리(Insulator Resistance Change Memory)로 구현될 수 있다. The non-volatile storage may include, for example, an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a flash memory, a magnetic RAM, a spin transfer torque MRAM, a conductive bridging RAM CBRAM), FeRAM (Ferroelectric RAM), PRAM (Phase Change RAM), OBR (Ovonic Unified Memory), Resistive RAM (RRAM or ReRAM), Nanotube RRAM, Polymer RAM ), A nano floating gate memory (NFGM), a holographic memory, a molecular electronic memory device, or an insulator resistance change memory .

도 12는 옵티컬 I/O 스키마에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도이다. 12 is a block diagram showing an application example of the present invention applied to an optical I / O schema.

도 12를 참조하면, 고속 옵틱 I/0를 채용한 메모리 시스템(30)은, PCB 기판(31)에 탑재된 콘트롤러로서의 칩셋(40)과 메모리 모듈들(50,60)을 포함한다. 상기 메모리 모듈들(50,60)은 상기 PCB 기판(31)상에 설치된 슬롯들(35_1,35_2)에 각기 삽입된다. 상기 메모리 모듈(50)은 커넥터(57), DRAM 메모리 칩들(55_1-55_n), 옵티컬 I/O 입력부(51), 및 옵티컬 I/O 출력부(53)를 포함한다. Referring to FIG. 12, a memory system 30 employing a high-speed optic I / O includes a chipset 40 and memory modules 50 and 60 as a controller mounted on a PCB substrate 31. The memory modules 50 and 60 are inserted into the slots 35_1 and 35_2 provided on the PCB substrate 31, respectively. The memory module 50 includes a connector 57, DRAM memory chips 55_1 to 55_n, an optical I / O input section 51, and an optical I / O output section 53.

상기 옵티컬 I/O 입력부(51)는 인가되는 광신호를 전기신호로 변환하기 위한 광-전 변환 소자, 예컨대 포토다이오드(photodiode)를 포함할 수 있다. 따라서 상기 광-전 변환 소자로부터 출력된 전기신호는 메모리 모듈(50)로 수신된다. 상기 옵티컬 I/O 출력부(53)는 메모리 모듈(50)로부터 부터 출력된 전기신호를 광신호로 변환하기 위한 전-광 변환 소자, 예컨대 레이저 다이오드(laser diode)를 포함할 수 있다. 필요한 경우에 상기 옵티컬 I/O 출력부(53)는 광원으로부터 출력된 신호를 변조하기 위한 광변조기를 더 포함할 수 있다.The optical I / O input unit 51 may include a photo-electric conversion element, for example, a photodiode, for converting an applied optical signal into an electrical signal. Therefore, the electric signal output from the photo-electric conversion element is received by the memory module 50. The optical I / O output unit 53 may include an electro-optical conversion element, for example, a laser diode, for converting an electric signal output from the memory module 50 into an optical signal. If necessary, the optical I / O output unit 53 may further include an optical modulator for modulating a signal output from the light source.

광 케이블(33)은 상기 메모리 모듈(50)의 상기 옵티컬 I/O 입력부(51)와 상기 칩셋(40)의 옵티컬 전송부(41_1)사이의 광통신을 담당한다. 상기 광통신은 초당 수십 기가비트 이상의 대역폭을 가질 수 있다. 상기 메모리 모듈(50)은 상기 칩셋(40)의 신호라인들(37,39)로부터 인가되는 신호들 또는 데이터를 상기 커넥터(57)를 통해 수신할 수 있으며, 상기 광 케이블(33)을 통해 상기 칩셋(40)과 고속 데이터 통신을 수행할 수 있다.한편, 미설명된 라인들(37,39)에 설치된 저항들(Rtm)은 터미네이션 저항들이다. The optical cable 33 is responsible for optical communication between the optical I / O input unit 51 of the memory module 50 and the optical transmission unit 41_1 of the chipset 40. The optical communication may have a bandwidth of several tens of Gigabits per second or more. The memory module 50 may receive signals or data from the signal lines 37 and 39 of the chipset 40 through the connector 57 and transmit the signals or data through the optical cable 33 Speed data communication with the chipset 40. On the other hand, the resistors Rtm provided in the unshown lines 37 and 39 are termination resistors.

도 12와 같이 옵티컬 I/O 구조를 채용하는 메모리 시스템(30)의 경우에도 본 발명의 개념에 따른 DRAM 메모리 칩들(55_1-55_n)이 장착될 수 있다. 12, the DRAM memory chips 55_1-55_n according to the concept of the present invention can be mounted in the memory system 30 employing the optical I / O structure.

따라서, 메모리 시스템(30)내에서, 상기 DRAM 메모리 칩들(55_1-55_n)은 추가적인 페일 어드레스의 발생 시 이전 리페어 정보를 가짐이 없이도, 퓨즈 어레이 내에서 미사용된 유휴 퓨즈들을 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 프로그램할 수 있다. 따라서, 이전 리페어 정보에 대한 데이터 베이스의 생성이나 확보가 필요 없으므로 리페어 작업의 테스트 타임 및 테스트 스텝들이 단축된다. Thus, within the memory system 30, the DRAM memory chips 55_1-55_n can retrieve unused idle fuses in the fuse array, without having previous repair information upon the occurrence of an additional fail address, Another fail address can be programmed. Therefore, since the generation and maintenance of the database for the previous repair information is not necessary, the test time and the test steps of the repair work are shortened.

도 12에서 상기 칩셋(40)은 집중 억세스 검출부(210)를 가질 수 있다. 상기 집중 억세스 검출부(210)는 빈번하게 인가되는 어드레스의 인가 횟수가 미리 설정된 드레쉬홀드(threshold) 값을 초과할 경우에 집중 억세스 검출 신호를 생성한다. In FIG. 12, the chipset 40 may have an intensive access detection unit 210. The centralized access detecting unit 210 generates an intensive access detection signal when the number of times of application of the frequently applied address exceeds a predetermined threshold value.

상기 칩셋(40)은 상기 집중 억세스 검출 신호가 생성될 경우에, 특정 메모리 영역에 인접한 인접 메모리 영역들의 메모리 셀들이 보유한 데이터가 변질(corruption)되는 것을 방지 또는 완화시킬 수 있다. The chipset 40 may prevent or mitigate corruption of data held in memory cells of neighboring memory regions adjacent to a specific memory region when the lumped-access detection signal is generated.

예를 들어, DRAM 등과 같은 휘발성 반도체 메모리의 특정한 워드라인, 특정한 비트라인, 또는 특정한 메모리 블록이 집중적으로 억세스되면, 메모리 셀 데이터의 변질이 초래될 수 있다. 즉, 특정한 워드라인에 인접한 인접 워드라인들, 특정한 비트라인에 인접한 인접 비트라인들, 또는 특정한 메모리 블록에 인접한 인접 메모리 블록의 메모리 셀들은 보유한 셀 데이터를 집중 억세스에 기인하여 소실해버릴 수 있다. 이와 같은 어드레스 집중을 해소 또는 회피하여, 셀 데이터의 소실을 방지 또는 완화할 필요가 있는 것이다. For example, when a specific word line, a specific bit line, or a specific memory block of a volatile semiconductor memory such as a DRAM is intensively accessed, deterioration of memory cell data may be caused. That is, the memory cells of neighboring word lines adjacent to a specific word line, adjacent bit lines adjacent to a specific bit line, or memory cells of an adjacent memory block adjacent to a specific memory block can lose cell data due to centralized access. It is necessary to eliminate or avoid such address concentration and to prevent or alleviate cell data loss.

상기 메모리 모듈들(50,60)의 DRAM 메모리 칩들(55_1-55_n)이 메모리 페이지 단위, 컬럼 단위, 혹은 뱅크 단위로 억세스될 경우에, 상기 집중 억세스 검출부(210)는 억세스 집중을 모니터링한다. When the DRAM memory chips 55_1 to 55_n of the memory modules 50 and 60 are accessed in a memory page unit, a column unit, or a bank unit, the centralized access detecting unit 210 monitors access concentration.

도 12의 메모리 시스템이 SSD라고 할 경우에, 상기 DRAM 메모리 칩들(55_1-55_n)은 유우저 데이터 버퍼로서 사용될 수 있다. In the case where the memory system of Fig. 12 is referred to as an SSD, the DRAM memory chips 55_1-55_n may be used as a yaw data buffer.

도 13은 쓰루 실리콘 비아(TSV)에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도이다. 13 is a block diagram illustrating an application example of the present invention applied to a trough silicon via (TSV).

도 13의 적층형 메모리 장치(500)의 구조를 참조하면, 인터페이스 칩(510)의 상부로 복수의 메모리 칩들(520,530,540,550)이 수직으로 적층되어 있다. 여기서, 복수의 쓰루 실리콘 비아(560)는 상기 메모리 칩들(520,530,540,550)사이를 관통하면서 형성되어 있다. TSV 기술을 사용하여 상기 인터페이스 칩(510)의 상부에 복수의 메모리 칩들을 수직으로 적층하는 3차원 스텍 패키지 타입 메모리 장치(500)는 대용량의 데이터를 저장하면서도, 고속화, 저소비전력화, 및 소형화에 유리한 구조이다.Referring to the structure of the stacked memory device 500 of FIG. 13, a plurality of memory chips 520, 530, 540 and 550 are vertically stacked on the interface chip 510. Here, a plurality of through silicon vias 560 are formed through the memory chips 520, 530, 540 and 550. The three-dimensional stack package type memory device 500 vertically stacking a plurality of memory chips on the interface chip 510 using TSV technology is advantageous for high speed, low power consumption, and miniaturization while storing a large amount of data. Structure.

도 13의 적층형 메모리 장치의 경우에도, 상기 인터페이스 칩(510)이 집중 억세스 검출부(210)를 구비할 수 있으므로, 복수의 메모리 칩들(520,530,540,550)내의 DRAM들에 대한 데이터의 변질 방지 또는 완화가 효율적으로 수행될 수 있다.13, since the interface chip 510 can include the centralized access detecting unit 210, it is possible to efficiently prevent or mitigate deterioration of data in the DRAMs in the plurality of memory chips 520, 530, 540 and 550 .

도 13과 같은 적층형 메모리 장치에서, 본 발명의 개념에 따른 DRAM 들이 장착될 수 있다. 따라서, 복수의 메모리 칩들(520,530,540,550)을 구성하는 DRAM 은 페일 어드레스를 추가적으로 프로그램할 경우에, 이전 리페어 정보에 무관하게, 퓨즈 어레이 내에서 이전 프로그램의 프로그램에 참여하지 않은 미사용 안티 퓨즈들을 자동으로 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 검색된 미사용 안티 퓨즈들에 프로그램할 수 있다. 따라서, 이전 리페어 정보에 대한 데이터 베이스의 생성이나 확보가 필요 없으므로 리페어 작업의 테스트 타임 및 테스트 스텝들이 단축된다. 따라서, 적층형 메모리 장치의 구현 코스트가 저감된다. In the stacked memory device as shown in FIG. 13, DRAMs according to the concept of the present invention can be mounted. Therefore, when the fail address is additionally programmed in the DRAMs constituting the plurality of memory chips 520, 530, 540 and 550, unused anti-fuses not participating in the program of the previous program are automatically searched in the fuse array irrespective of the previous repair information And another fail address generated may be programmed into the retrieved unused anti-fuses. Therefore, since the generation and maintenance of the database for the previous repair information is not necessary, the test time and the test steps of the repair work are shortened. Therefore, the implementation cost of the stacked memory device is reduced.

도 14는 전자 시스템에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도 이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 전자 시스템은 입력 디바이스(3100), 출력 디바이스(3300), 프로세서(3200), 메모리 디바이스(3400)를 포함한다. 상기 메모리 디바이스(3400)는 도 1과 같은 DRAM(100)을 포함한다. 또한, DRAM(100)이 상기 입력 디바이스(3100), 출력 디바이스(3300), 및 프로세서(3200) 중의 임의의 하나에 통합될 수 있다는 것에 주목해야 한다.14 is a block diagram showing an application example of the present invention applied to an electronic system. As shown in Fig. 14, the electronic system includes an input device 3100, an output device 3300, a processor 3200, and a memory device 3400. The memory device 3400 includes the DRAM 100 as shown in FIG. It should also be noted that the DRAM 100 may be integrated into any one of the input device 3100, the output device 3300, and the processor 3200.

도 14의 경우에도, DRAM(100)은 퓨즈 프로그래밍 회로를 가지므로, 페일 어드레스의 프로그램이 일단 수행된 후에 추가적으로 페일 어드레스가 발생된 경우에, 이전 리페어 정보를 가지지 않고서도, 퓨즈 어레이 내에서 이전 리페어에 미사용된 유휴 퓨즈들을 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 프로그램하는 것이 가능해진다. 그러므로, 이전 리페어 정보를 확보하고 새로운 리페어 정보를 생성해야 하는 부담이 제거된다.Even in the case of FIG. 14, since the DRAM 100 has a fuse programming circuit, in the case where an additional fail address is generated after the program of the fail address is once executed, the previous repair It is possible to search for the idle fuses that have not been used for the first time and to program another fail address that has been generated. Therefore, the burden of acquiring previous repair information and generating new repair information is eliminated.

도 15는 반도체 웨이퍼에 탑재된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도 이다.15 is a block diagram showing an application example of the present invention mounted on a semiconductor wafer.

도 15를 참조하면, 전술한 DRAM 등의 메모리 디바이스(100)가 반도체 웨이퍼(1300) 상에 가공된다. 메모리 디바이스(100)가 또한 매우 다양한 다른 반도체 기판 상에 가공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 메모리 디바이스(100)는 퓨즈 프로그래밍 회로(200) 및 안티 퓨즈 어레이(300)를 포함한다. 따라서, 페일 어드레스의 프로그램이 일단 수행된 후에 추가적으로 페일 어드레스가 발생된 경우에, 이전 리페어 정보를 가지지 않고서도, 퓨즈 어레이 내에서 이전 리페어에 미사용된 유휴 퓨즈들을 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 프로그램하는 것이 가능해진다. 그러므로, 이전 리페어 정보를 확보해야하는 부담이 제거된다. Referring to FIG. 15, a memory device 100 such as the above-described DRAM is processed on a semiconductor wafer 1300. It should be understood that the memory device 100 may also be fabricated on a wide variety of other semiconductor substrates. As described herein, the memory device 100 includes a fuse programming circuit 200 and an anti-fuse array 300. Therefore, in the event that an additional fail address is generated after the program of the fail address has been once executed, it is possible to search for unused fuses in the previous repair in the fuse array without having previous repair information, Can be programmed. Therefore, the burden of securing the previous repair information is eliminated.

이상에서와 같이 도면과 명세서를 통해 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이, 도 3의 회로 구성을 변경하거나 가감하여, 퓨즈 어레이 내에서 유휴 퓨즈들을 검색하고 추가로 발생된 또 다른 페일 어드레스를 검색된 유휴 퓨즈들에 프로그램할 수 있을 것이다. As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. For example, without departing from the technical idea of the present invention, when the matter is different, the circuit configuration of FIG. 3 may be changed or added to search for idle fuses in the fuse array, You will be able to program the fuses.

또한, 본 발명의 개념에서는 DRAM 메모리 셀을 포함하는 DRAM을 위주로 설명되었으나, 이에 한정됨이 없이 퓨즈 프로그램이 필요한 타의 반도체 메모리 장치에도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
Although the present invention has been described in the context of a DRAM including a DRAM memory cell, the present invention can be applied to other semiconductor memory devices requiring a fuse program without being limited thereto.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 반도체 메모리 장치
200: 퓨즈 프로그래밍 회로
300: 안티 퓨즈 어레이
Description of the Related Art [0002]
100: semiconductor memory device
200: Fuse programming circuit
300: anti-fuse array

Claims (10)

메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 프로그램되도록 하기 위해 복수의 퓨즈들을 가지는 퓨즈 어레이; 및
상기 퓨즈 어레이에 상기 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우, 상기 퓨즈 어레이 내에서 상기 페일 어드레스가 프로그램된 상기 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보에 의존함이 없이도, 상기 퓨즈 어레이 내에서 유휴 퓨즈들을 검색하고 상기 추가로 발생된 상기 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 퓨즈들에 프로그램하는 퓨즈 프로그래밍 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.
A fuse array having a plurality of fuses for causing a fail address for memory cell repair to be programmed; And
Wherein the failure address in the fuse array does not depend on previous repair information indicating position information of the programmed fuses when the fail address is once programmed into the fuse array and another fail address subsequently occurs, And a fuse programming circuit to search for idle fuses in the fuse array and to program the further generated fail address to the retrieved idle fuses.
제1항에 있어서, 상기 퓨즈 어레이는 복수의 안티 퓨즈들을 포함하는 안티 퓨즈 어레이인 반도체 메모리 장치.
The semiconductor memory device of claim 1, wherein the fuse array is an anti-fuse array comprising a plurality of anti-fuses.
제1항에 있어서, 상기 퓨즈 프로그래밍 회로는,
상기 퓨즈들의 행을 선택하는 퓨즈 로우 디코더;
상기 퓨즈들의 열을 선택하는 퓨즈 컬럼 디코더;
상기 퓨즈들의 퓨징 유무를 감지하기 위한 퓨즈 센싱부;
상기 퓨즈 센싱부의 퓨즈 센싱 신호에 응답하여 상기 퓨즈들 중 유휴 퓨즈들을 검색하는 판정회로; 및
상기 퓨즈 로우 디코더, 상기 퓨즈 컬럼 디코더, 및 상기 판정회로에 연결되며, 상기 유휴 퓨즈들의 검색 및 상기 유휴 퓨즈들의 프로그램의 수행을 전반적으로 제어하는 프로그램 콘트롤러를 포함하는 반도체 메모리 장치.
2. The circuit of claim 1, wherein the fuse programming circuit comprises:
A fuse row decoder for selecting a row of said fuses;
A fuse column decoder for selecting a row of the fuses;
A fuse sensing unit for sensing the presence or absence of fusing of the fuses;
A determination circuit for searching for an idle fuse among the fuses in response to a fuse sensing signal of the fuse sensing unit; And
And a program controller coupled to the fuse row decoder, the fuse column decoder, and the decision circuit for generally controlling the search of the idle fuses and the execution of the program of the idle fuses.
제3항에 있어서, 상기 퓨즈 컬럼 디코더는,
상기 프로그램 콘트롤러의 제어에 따라 상기 유휴 퓨즈들의 검색 동작에서는 스캐닝 전압을 상기 퓨즈 들의 선택된 열에 인가하는 반도체 메모리 장치.
The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the fuse column decoder comprises:
And a scanning voltage is applied to a selected column of the fuses in a search operation of the idle fuses under the control of the program controller.
복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이;
상기 메모리 셀 어레이의 메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 프로그램되도록 하기 위해 복수의 안티 퓨즈들을 가지는 안티 퓨즈 어레이; 및
상기 안티 퓨즈들 중 일부 안티 퓨즈들이 럽쳐됨에 의해 상기 안티 퓨즈 어레이에 상기 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우에, 상기 럽쳐된 일부 안티 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보 없이도, 상기 안티 퓨즈들 중 럽쳐되지 않은 유휴 안티 퓨즈들을 검색하고 상기 추가로 발생된 상기 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 안티 퓨즈들에 프로그램하는 퓨즈 프로그래밍 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.
A memory cell array including a plurality of memory cells;
An anti-fuse array having a plurality of anti-fuses for causing a fail address for memory cell repair of the memory cell array to be programmed; And
Wherein, after the fail address is once programmed into the anti-fuse array by causing some anti-fuses of the anti-fuses to be programmed, and further another fail address is generated, a previous repair And a fuse programming circuit for retrieving the non-corrupted anti-fuses among the anti-fuses and programming the further generated fail address to the retrieved idle anti-fuses.
제5항에 있어서, 상기 메모리 셀 어레이는 상기 복수의 메모리 셀들을 구비하는 노말 셀 블록과 상기 메모리 셀들을 리페어하기 위한 복수의 스페어 메모리 셀들을 구비하는 스페어 셀 블록을 포함하는 반도체 메모리 장치.
6. The semiconductor memory device of claim 5, wherein the memory cell array comprises a normal cell block having the plurality of memory cells and a spare cell block having a plurality of spare memory cells for repairing the memory cells.
메모리 셀 리페어를 위한 복수의 퓨즈들을 가지는 퓨즈 어레이에 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우, 상기 또 다른 페일 어드레스를 저장하고;
상기 퓨즈 어레이 내에서 상기 페일 어드레스가 프로그램된 상기 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보를 가짐이 없이도, 상기 퓨즈 어레이 내에서 상기 페일 어드레스의 프로그램에 사용되지 않은 유휴 퓨즈들을 검색하고;
상기 유휴 퓨즈들을 검색한 경우에, 상기 저장된 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 퓨즈들에 프로그램하는 퓨즈 프로그래밍 방법.
Store the further fail address if, after a fail address has been programmed in the fuse array having a plurality of fuses for memory cell repair, another fail address is additionally generated;
Searching for idle fuses in the fuse array that are not used for programming the fail address in the fuse array without having previous repair information indicating position information of the fuses programmed within the fuse array;
And programming the stored idle fuses if the stored idle fuses are searched.
제7항에 있어서, 상기 유휴 퓨즈들이 검색된 경우에 검색을 위한 스캐닝 동작은 그 검색 위치에서의 퓨즈 프로그램을 위해 홀딩되는 퓨즈 프로그래밍 방법.
8. The method according to claim 7, wherein a scanning operation for retrieval when the idle fuses are retrieved is held for a fuse program at the retrieval position.
복수의 안티 퓨즈들 중 일부 안티 퓨즈들이 럽쳐됨에 의해 메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 안티 퓨즈 어레이에 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우, 상기 또 다른 페일 어드레스를 수신하고;
상기 럽쳐된 상기 일부 안티 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보 없이도, 상기 안티 퓨즈들 중 럽쳐되지 않은 유휴 안티 퓨즈들을 검색하고;
상기 유휴 안티 퓨즈들을 검색한 경우에, 상기 검색된 유휴 안티 퓨즈들을 럽쳐링하여 상기 저장된 또 다른 페일 어드레스가 상기 안티 퓨즈 어레이에 추가로 프로그램되도록 하는 안티 퓨즈 프로그래밍 방법.
Receiving the further fail address when another fail address is additionally generated after a fail address for memory cell repair is programmed into the anti-fuse array by some of the plurality of anti-fuses being routed;
Searching for the unrestrained idle anti-fuses among the anti-fuses, without previous repair information indicating position information of the some anti-fuses ruptured;
And when the idle anti-fuses are searched, rerun the retrieved idle anti-fuses so that the stored another fail address is further programmed into the anti-fuse array.
복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이;
상기 메모리 셀 어레이의 메모리 셀 리페어를 위한 페일 어드레스가 프로그램되도록 하기 위해 부가비트를 포함하는 복수의 안티 퓨즈들을 가지는 안티 퓨즈 어레이; 및
상기 안티 퓨즈들 중 일부 안티 퓨즈들이 럽쳐됨에 의해 상기 안티 퓨즈 어레이에 상기 페일 어드레스가 일단 프로그램된 후, 또 다른 페일 어드레스가 추가로 발생한 경우에, 상기 럽쳐된 일부 안티 퓨즈들의 위치 정보를 나타내는 이전 리페어 정보 없이도, 상기 안티 퓨즈들 중 럽쳐되지 않은 유휴 안티 퓨즈들을 상기 부가비트를 이용하여 검색하고 상기 추가로 발생된 상기 또 다른 페일 어드레스를 상기 검색된 유휴 안티 퓨즈들에 프로그램하는 퓨즈 프로그래밍 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.
A memory cell array including a plurality of memory cells;
An anti-fuse array having a plurality of anti-fuses, the anti-fuses including additional bits to allow a fail address for memory cell repair of the memory cell array to be programmed; And
Wherein, after the fail address is once programmed into the anti-fuse array by causing some anti-fuses of the anti-fuses to be programmed, and further another fail address is generated, a previous repair And a fuse programming circuit for searching the idle anti-fuses, which are not ruptured among the anti-fuses, using the additional bits and for programming the further generated fail address to the retrieved idle anti-fuses, Memory device.
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