JPH10116498A - 半導体記憶装置 - Google Patents
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- JPH10116498A JPH10116498A JP8268516A JP26851696A JPH10116498A JP H10116498 A JPH10116498 A JP H10116498A JP 8268516 A JP8268516 A JP 8268516A JP 26851696 A JP26851696 A JP 26851696A JP H10116498 A JPH10116498 A JP H10116498A
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Abstract
のブロックに分割し、別々の欠陥を救済出来る様にし
て、救済効率を上げる事にある。 【解決手段】本発明はアレイ状に配置された複数のメモ
リセルと、前記各メモリセルがワード線53によって制
御される転送ゲートを介して接続される第1のデータ線
52と、カラム選択線55によって制御される転送ゲー
ト56で前記第1のデータ線52と接続され、物理的に
隣接したカラムの間で共有されている第2のデータ線5
1と、正規のメモリセルとは別に前記第2のデータ線5
1を共有している複数カラムの救済用のメモリセルと、
前記複数カラムの救済用のメモリセルを複数のグループ
A,Bに分割し、各々のグループA,Bが独立した別の
第2のデータ線51に接続されたカラムの欠陥を救済で
きる置き換え用の制御回路とを具備することを特徴とす
る。
Description
係り、特に欠陥救済用のカラム方向の冗長メモリセルの
置き換え用の制御回路を有する半導体記憶装置に関す
る。
示す構成説明図である。図において、11はロウデコー
ダ、12は16組形成された64カラム単位のメモリセ
ル、13は4組形成された4カラム単位の欠陥救済用冗
長メモリセル、14はセンスアンプ領域に2組形成され
た2対の第2のデータ線(2DQ)、15はリードアン
プ、16はセンスアンプ領域である。
一部を示す回路図である。すなわち、第2のデータ線
(2DQ)14は各対(DQ)毎にFET17を介して
センスアンプ18に接続され、前記センスアンプ18は
第1のデータ線19によりメモリセル部20に接続さ
る。前記メモリセル部20はワード線21に接続され、
前記FET17のゲートはカラム選択線22に接続され
る。23はメモリセルアレイ領域である。
部20を示す回路図である。すなわち、データ線19は
転送ゲート、例えばFET24を介してキャパシタ記憶
素子のメモリセル25に接続され、前記FET24のゲ
ートはワード線21に接続される。
モリセル25からのデータを外部に読み出すために、第
2のデータ線14をセンスアンプ領域16のワード線2
1方向に走らせるデータ線構成のメモリでは、カラム選
択線22はメモリセルアレイ領域23をデータ線19と
同じ方向に走らせ、センスアンプ18で増幅されたメモ
リセルデータのうち4ビットをそれぞれ第2のデータ線
14に出力し外部に読み出す事を行っている。しかしな
がら、このデータ線構成では、1つのメモリセルアレイ
から、大量のデータを読み出す時、例えば128ビット
のデータを読み出す時に128対の第2のデータ線14
をセンスアンプ領域16に通さなければならないため、
センスアンプ領域16の面積が大幅に増加するという欠
点があった。
の半導体記憶装置の他の例を示す構成説明図である。図
において、31はロウデコーダ、32は16組形成され
た64カラム単位のメモリセル、33は2組形成された
8カラム単位の欠陥救済用冗長メモリセル、34はメモ
リセルアレイ領域を第1のデータ線39の方向に16組
形成された8対の第2のデータ線(8DQ)、35はセ
ンスアンプ領域をワード線の方向に2組形成された4本
のカラム選択線、36はメモリセルアレイ領域を第1の
データ線の方向に2組形成された1対の第2の欠陥救済
用冗長データ線(RDQ)である。
一部を示す回路図であり、図13(b)は図13(a)
のZ部を示す回路図である。すなわち、第2のデータ線
(8DQ)34は第1のデータ線39により各対(D
Q)毎にそれぞれ対応したFET37を介して8個のセ
ンスアンプ38にそれぞれ対応して接続され、前記各セ
ンスアンプ38は第1のデータ線39によりメモリセル
部40に接続さる。前記メモリセル部40はワード線4
1に接続され、前記各FET37のゲートは8本のカラ
ム選択線35にそれぞれ対応して接続される。前記メモ
リセル部40は図11(b)と同様に構成される。
ータ線34を第1のデータ線39と同じ方向に走らせる
オーバレイド(Overlaid)−DQ構成の半導体
記憶装置では、8本のカラム選択線35により8カラム
単位のメモリセルから1カラム単位のメモリセルを選択
して1対の第2のデータ線(DQ)に読み出すため、6
4カラム単位のメモリセルを読み出すためには8対の第
2のデータ線(8DQ)34があればよい。したがっ
て、128カラム単位のメモリセルを一度に選択するた
めには、8対の第2のデータ線(8DQ)34が16組
あればよい。このように、128カラム単位のメモリセ
ルを一度に選択するためには、センスアンプ領域に8本
のカラム選択線35を形成し、メモリセルアレイ領域に
8対の第2のデータ線34を16組形成すればよく、メ
モリセルアレイ領域及びセンスアンプ領域の面積の大き
な増加を加える事無く、一度に大量のデータを読み出す
事を可能にしている。
合、カラム方向の欠陥救済効率が減少するという問題点
があった。欠陥救済用冗長メモリセルが16カラム単位
有することを条件にして図10の半導体記憶装置と図1
2の半導体記憶装置の救済出来る自由度を比較してみる
と、図10の半導体記憶装置では欠陥救済用冗長メモリ
セルが4カラム単位(これはカラム選択線1本分の単
位)を4組、すなわちカラム方向の4箇所の欠陥を救済
することが出来るが、図12の半導体記憶装置の構成で
は欠陥救済用冗長メモリセルが8カラム単位(これは第
2のデータ線1対分の単位)が2組、すなわちカラム方
向の2箇所の欠陥しか救済出来なくなる。これは、カラ
ム方向の欠陥救済効率が約1/2になることを意味す
る。尚、カラム方向の4箇所の欠陥を救済しようとする
と、図14に示すように、8カラム単位の欠陥救済用冗
長メモリセル33を4組具備しなければならず、欠陥救
済用冗長メモリセルの個数が2倍になり、チップ面積が
数%増大してしまっていた。図14中、図12と同一部
分は同一符号を付してその説明を省略する。
プ面積を増加させる事無く大量のデータを読み出せるオ
ーバレイド−DQ構成の半導体記憶装置は、カラム方向
の欠陥救済効率が大きく下がる、あるいは同じ救済効率
を実現しようとすると面積が増加するという問題点があ
った。
で、チップ面積を増加させることなく、カラム方向の欠
陥救済効率を向上させ得る半導体記憶装置を提供するこ
とを目的とする。
に本発明は、欠陥救済用のカラム方向の冗長メモリセル
を有する半導体記憶装置において、冗長メモリセル救済
単位の中を複数のグループに分割し、メモリセルアレイ
のメモリセル領域の中の欠陥を冗長メモリセル救済単位
のそれぞれのグループに独立に置き換えられる制御回路
を具備することを特徴とするものである。
に配置された複数のメモリセルと、前記各メモリセルが
ワード線によって制御される転送ゲートを介して接続さ
れるデータ線と、カラム選択線によって制御される転送
ゲートで前記データ線と接続され、物理的に隣接したカ
ラムの間で共有されている第2のデータ線と、正規のメ
モリセルとは別に前記第2のデータ線を共有している複
数カラムの救済用のメモリセルと、前記複数カラムの救
済用のメモリセルを複数のグループに分割し、各々のグ
ループが独立した別の第2のデータ線に接続されたカラ
ムの欠陥を救済できる置き換え用の制御回路とを具備す
ることを特徴とするものである。
冗長メモリセルを有する半導体記憶装置において、メモ
リセルアレイのメモリセル領域の中の欠陥の発生状況に
応じて、冗長セル救済単位の中を任意のグループに分割
設定し、メモリセルアレイのメモリセル領域の中の欠陥
を冗長メモリセル救済単位のそれぞれのグループに独立
に置き換えられる制御回路を具備することを特徴とする
ものである。
に配置された複数のメモリセルと、前記各メモリセルが
ワード線によって制御される転送ゲートを介して接続さ
れるデータ線と、カラム選択線によって制御される転送
ゲートで前記データ線と接続され、物理的に隣接したカ
ラムの間で共有されている第2のデータ線と、正規のメ
モリセルとは別に前記第2のデータ線を共有している複
数カラムの救済用のメモリセルと、前記複数カラムの救
済用のメモリセルを複数のグループに分割し、各々のグ
ループが独立した別の第2のデータ線に接続されたカラ
ムの欠陥を救済でき、且つ、前記グループの分割は、欠
陥の場所により任意に設定できる置き換え用の制御回路
とを具備することを特徴とするものである。
ム選択線が、センスアンプ領域をワード線方向に配線さ
れ、前記第2のデータ線がメモリセルアレイ上をデータ
線の方向に配置されている事を特徴とするものである。
また本発明の半導体記憶装置は、グループの分割の設定
が、メモリセル動作の検査後にヒューズ素子により記憶
される事を特徴とするものである。
の形態例を詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態
例を示す構成説明図である。すなわち、第2のデータ線
(DQ,RDQ)51を第1のデータ線52と同じ方向
に走らせるオーバレイド(Overlaid)−DQ構
成の半導体記憶装置があり、第1のデータ線52とワー
ド線(WL)53の交点にはメモリセル部54が設けら
れる。このメモリセル部54は図11(b)と同様に構
成され、メモリセルがワード線53によって制御される
転送ゲートの一例であるFETを介して第1のデータ線
52に接続される。半導体記憶装置全体では複数のメモ
リセルがアレイ状に配置される。前記第1のデータ線5
2はセンスアンプ(S/A)50を介して、カラム選択
線55によって制御される例えばFET等の転送ゲート
56で第2のデータ線(DQ,RDQ)51と接続され
る。この場合、1対の第2のデータ線(DQ,RDQ)
51は物理的に隣接した8カラムの間で共有される。5
7は正規のメモリセルブロックであり、58は欠陥救済
用の冗長メモリセルブロックである。この欠陥救済用の
冗長メモリセルブロック58は物理的に隣接した4カラ
ムの欠陥救済用の冗長メモリセル毎にグループA及びグ
ループBに分割される。このように、欠陥救済用の冗長
メモリセルブロック58をグループA及びグループBに
分割することにより、正規のメモリセルブロック57に
独立した別の第2のデータ線(DQ)51に欠陥D1及
び欠陥D2が発生しても、欠陥D1を欠陥救済用の冗長
メモリセルブロック58のグループAに置き換えること
が可能であり、また欠陥D2を欠陥救済用の冗長メモリ
セルブロック58のグループBに置き換えることが可能
である。
クのカラムアドレスの一例を示す構成説明図であり、図
3は本発明に係る正規のメモリセルブロックの欠陥を欠
陥救済用の冗長メモリセルブロックに置き換える置き換
え用の制御回路の一例を示す構成説明図である。
リセルブロックの物理的に隣接したカラムの番号を順番
にC0,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7と
すると、グループAはカラム番号C0〜C3、グループ
Bはカラム番号C4〜C7となる。またカラムアドレス
AC0はカラム番号「C0」,「C1」,「C2」,
「C3」,「C4」,「C5」,「C6」,「C7」に
それぞれ対応して「0」,「1」,「0」,「1」,
「1」,「0」,「1」,「0」とし、カラムアドレス
AC1はカラム番号「C0,C1」,「C2,C3」,
「C4,C5」,「C6,C7」にそれぞれ対応して
「0」,「1」,「1」,「0」とし、カラムアドレス
AC2はカラム番号「C0,C1,C2,C3」,「C
4,C5,C6,C7」にそれぞれ対応して「0」,
「1」とする。
ープA用のヒューズブロック61には正規のメモリセル
ブロック57に発生した欠陥D1のカラムアドレスを記
憶し、グループB用のヒューズブロック62には正規の
メモリセルブロック57に発生した欠陥D2のカラムア
ドレスを記憶する。前記ヒューズブロック61,62に
はそれぞれ欠陥救済用の冗長メモリセルに置き換えるこ
とを示すイネーブルヒューズ素子ENBL A,Bと、
カラムアドレスを比較するヒューズ素子AC3〜AC9
が設けられ、前記各ヒューズ素子ENBL A,B、A
C3〜AC9はヒューズを切らないと「0」(低電圧レ
ベル「L」)が出力され、ヒューズを切ると「1」(高
電圧レベル「H」)が出力される。すなわち、正規のメ
モリセルブロック57に発生した欠陥D1のカラムアド
レスをグループA用のヒューズブロック61に記憶する
には、グループA用のイネーブルヒューズ素子ENBL
Aを切ると共に、グループA用のヒューズ素子AC3〜
AC9を切らなかったり、切ったりして正規のメモリセ
ルブロック57に発生した欠陥D1のカラムアドレスを
記憶する。また正規のメモリセルブロック57に発生し
た欠陥D2のカラムアドレスをグループB用のヒューズ
ブロック62に記憶するには、グループB用のイネーブ
ルヒューズ素子ENBL Bを切ると共に、グループB
用のヒューズ素子AC3〜AC9を切らなかったり、切
ったりして正規のメモリセルブロック57に発生した欠
陥D2のカラムアドレスを記憶する。前記ヒューズブロ
ック61,62の各ヒューズ素子ENBL A,B、A
C3〜AC9の出力はそれぞれ対応してアドレスビット
の比較器63−1,63−2,64−1,64−2に入
力される。このアドレスビットの比較器63−1,63
−2にはカラムアドレス-AC2(AC2の反転信
号),AC3〜AC9がそれぞれ対応して入力され、ア
ドレスビットの比較器64−1,64−2にはカラムア
ドレスAC2,AC3〜AC9がそれぞれ対応して入力
される。前記アドレスビットの比較器63−2,64−
2はヒューズ素子AC3〜AC9からの入力とカラムア
ドレスAC3〜AC9の入力が「H」と「H」の時及び
「L」と「L」の時のみ「H」を出力し、その他の時は
「L」が出力される。このようなアドレスビットの比較
器63−2,64−2として排他的論理和否定回路(E
xclusive NOR回路)がある。前記アドレス
ビットの比較器63−1では、グループA用のイネーブ
ルヒューズ素子ENBL Aの出力とカラムアドレス-
AC2が比較され、イネーブルヒューズ素子ENBL
Aの出力が「H」(イネーブルヒューズ素子ENBL
Aが切られているとき「H」を出力する)で、かつ、カ
ラムアドレス-AC2が「H」(AC2が0のとき-AC
2は「H」となる)のとき「H」を出力する。このよう
なアドレスビットの比較器63−1としてアンド回路
(AND回路)がある。また前記アドレスビットの比較
器63−2では、グループA用のヒューズ素子AC3〜
AC9の出力とカラムアドレスAC3〜AC9がそれぞ
れ対応して比較される。また前記アドレスビットの比較
器64−1では、グループB用のイネーブルヒューズ素
子ENBL B(イネーブルヒューズ素子ENBLBが
切られているとき「H」を出力する)の出力とカラムア
ドレスAC2(AC2は1のとき「H」となる)が比較
され、イネーブルヒューズ素子ENBL Bが「H」で
かつカラムアドレスAC2が「H」のとき「H」を出力
する。また前記アドレスビットの比較器64−2では、
グループB用のヒューズ素子AC3〜AC9の出力と
カラムアドレスAC3〜AC9がそれぞれ対応して比較
される。前記アドレスビットの比較器63−1,63−
2の出力は論理積回路65に入力され、論理積回路65
はアドレスビットの比較器63−1,63−2からの入
力が全て「H」のときマッチ(Match)Aを出力す
る。また前記アドレスビットの比較器64−1,64−
2の出力は論理積回路66に入力され、論理積回路66
はアドレスビットの比較器64−1,64−2からの入
力が全て「H」のときマッチ(Match)Bを出力す
る。
救済単位の中を複数のグループに分割し、通常のメモリ
セル領域の中の欠陥を欠陥救済用の冗長メモリセル救済
単位のそれぞれのグループに独立に置き換えられる回路
を具備することにより、正規のメモリセルブロックに独
立した別の第2のデータ線(DQ)に複数の欠陥が発生
しても、一方の欠陥を欠陥救済用の冗長メモリセルブロ
ックの一方のグループに置き換えることが可能であり、
また他方の欠陥を欠陥救済用の冗長メモリセルブロック
の他方のグループに置き換えることが可能である。した
がって、欠陥救済用の冗長メモリセルブロックの個数が
みかけ上2倍になり、図1に示すような別々のカラムで
の欠陥を一つの欠陥救済用の冗長メモリセルブロックで
置き換える事が可能になる。
用の冗長メモリセルブロック58をグループA及びグル
ープBに分割することにより、正規のメモリセルブロッ
ク57に独立した別の第2のデータ線(DQ)51に欠
陥D1及び欠陥D2が発生しても、欠陥D1を欠陥救済
用の冗長メモリセルブロック58のグループAに置き換
えることでき、また欠陥D2を欠陥救済用の冗長メモリ
セルブロック58のグループBに置き換えることができ
る。
規のメモリセルブロック57に独立した別の第2のデー
タ線(DQ)51に欠陥D3及び欠陥D4が発生して2
個の欠陥D3,D4がそれぞれ、グループAに属する領
域で発生した場合、欠陥救済用の冗長メモリセルブロッ
ク58をグループA及びグループBに分割する1つの冗
長カラムの救済単位では、置き換えられない。これは、
グループの分割を固定にしていることが原因であり、こ
の分割をヒューズ素子で任意の分割に設定出来る様にす
れば解決出来る。この場合について以下説明する。
説明図である。すなわち、第2のデータ線(DQ,RD
Q)51を第1のデータ線52と同じ方向に走らせるオ
ーバレイド(Overlaid)−DQ構成の半導体記
憶装置があり、第1のデータ線52とワード線(WL)
53の交点にはメモリセル部54が設けられる。このメ
モリセル部54は図11(b)と同様に構成され、メモ
リセルがワード線53によって制御される転送ゲートの
一例であるFETを介して第1のデータ線52に接続さ
れる。半導体記憶装置全体では複数のメモリセルがアレ
イ状に配置される。前記第1のデータ線52はセンスア
ンプ(S/A)50を介して、カラム選択線55によっ
て制御される例えばFET等の転送ゲート56で第2の
データ線(DQ,RDQ)51と接続される。この場
合、1対の第2のデータ線(DQ,RDQ)51は物理
的に隣接した8カラムの間で共有される。57は正規の
メモリセルブロックであり、58は欠陥救済用の冗長メ
モリセルブロックである。この欠陥救済用の冗長メモリ
セルブロック58は4カラムの欠陥救済用の冗長メモリ
セル毎にグループA及びグループBに任意に分割設定さ
れる。このように、欠陥救済用の冗長メモリセルブロッ
ク58をグループA及びグループBに任意に分割設定で
きるようにすることにより、正規のメモリセルブロック
57に独立した別の第2のデータ線(DQ)51に欠陥
D3及び欠陥D4がそれぞれグループAに属する領域で
発生しても、欠陥D3を欠陥救済用の冗長メモリセルブ
ロック58のグループBに置き換えることが可能であ
り、また欠陥D4を欠陥救済用の冗長メモリセルブロッ
ク58のグループAに置き換えることが可能である。
クのグループ分けの種類の一例を示す構成説明図であ
り、図7は本発明に係る正規のメモリセルブロックの欠
陥を欠陥救済用の冗長メモリセルブロックに置き換える
置き換え用の制御回路の他の例を示す構成説明図であ
る。
リセルブロックの物理的に隣接したカラムの番号を順番
にC0,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7と
すると、グループ分けの種類1はグループAがカラム番
号C0〜C3、グループBはカラム番号C4〜C7とな
り、このときグループヒューズF0は「0」,グループ
ヒューズF1は「0」とする。グループ分けの種類2は
グループAがカラム番号C1〜C4、グループBはカラ
ム番号C0,C5〜C7となり、このときグループヒュ
ーズ素子F0は「1」,グループヒューズ素子F1は
「0」とする。グループ分けの種類3はグループAがカ
ラム番号C2〜C5、グループBはカラム番号C0〜C
1,C6〜C7となり、このときグループヒューズ素子
F0は「0」,グループヒューズ素子F1は「1」とす
る。グループ分けの種類4はグループAがカラム番号C
3〜C6、グループBはカラム番号C0〜C2,C7と
なり、このときグループヒューズ素子F0は「1」,グ
ループヒューズ素子F1は「1」とする。またカラムア
ドレスAC0はカラム番号「C0」,「C1」,「C
2」,「C3」,「C4」,「C5」,「C6」,「C
7」にそれぞれ対応して「0」,「1」,「0」,
「1」,「1」,「0」,「1」,「0」とし、カラム
アドレスAC1はカラム番号「C0,C1」,「C2,
C3」,「C4,C5」,「C6,C7」にそれぞれ対
応して「0」,「1」,「1」,「0」とし、カラムア
ドレスAC2はカラム番号「C0,C1,C2,C
3」,「C4,C5,C6,C7」にそれぞれ対応して
「0」,「1」とする。
ーズブロック71のグループA用部分には正規のメモリ
セルブロック57に発生した欠陥D4のカラムアドレス
を記憶し、ヒューズブロック71のグループB用部分に
は正規のメモリセルブロック57に発生した欠陥D3の
カラムアドレスを記憶する。前記ヒューズブロック71
にはグループ分けの種類1〜4を任意に設定可能なグル
ープヒューズ素子-F0(F0の反転信号),-F1(F
1の反転信号)と、グループA,B用のカラムアドレス
を比較するヒューズ素子AC3〜AC9及びイネーブル
ヒューズ素子ENBL A,Bが設けられ、前記各ヒュ
ーズ素子-F0,-F1,AC3〜AC9,ENBL
A,Bはヒューズを切らないと「0」(低電圧レベル
「L」)が出力され、ヒューズを切ると「1」(高電圧
レベル「H」)が出力される。すなわち、正規のメモリ
セルブロック51に発生した欠陥D3のカラムアドレス
をヒューズブロック71のグループB用部分に記憶する
には、グループB用のイネーブルヒューズ素子ENBL
Bを切ると共に、グループB用のヒューズ素子AC3
〜AC9を切らなかったり、切ったりして正規のメモリ
セルブロック57に発生した欠陥D3のカラムアドレス
を記憶する。また正規のメモリセルブロック57に発生
した欠陥D4のカラムアドレスをヒューズブロック71
のグループA用部分に記憶するには、グループA用のイ
ネーブルヒューズ素子ENBL Aを切ると共に、グル
ープA用のヒューズ素子AC3〜AC9を切らなかった
り、切ったりして正規のメモリセルブロック57に発生
した欠陥D4のカラムアドレスを記憶する。ここで、グ
ループヒューズ素子-F0,-F1を切らなかったり、切
ったりしてグループ分けの種類1〜4から所定のグルー
プ分けを設定する。前記グループヒューズ素子-F0,-
F1の出力はグループ分割デコード回路とアドレス比較
回路よりなるグループ分けを検知する回路72に入力さ
れ、このグループ分けを検知する回路72にはカラムア
ドレスAC0〜AC2が入力される。前記グループ分け
を検知する回路72の出力はグループA,B用の論理積
回路73,74に入力される。前記ヒューズブロック7
1の各ヒューズ素子AC3〜AC9の出力はそれぞれ対
応してグループA,B用のアドレスビットの比較器7
5,76に入力され、このアドレスビットの比較器7
5,76にはカラムアドレスAC3〜AC9がそれぞれ
対応して入力される。このアドレスビットの比較器7
5,76はヒューズ素子AC3〜AC9からの入力とカ
ラムアドレスAC3〜AC9の入力が「H」と「H」の
時及び「L」と「L」の時のみ「H」を出力し、その他
の時は「L」が出力される。このようなアドレスビット
の比較器75,76として、例えば排他的論理和否定回
路(Exclusive NOR回路)がある。前記ア
ドレスビットの比較器75,76では、グループA,B
用のヒューズ素子AC3〜AC9の出力とカラムアドレ
スAC3〜AC9がそれぞれ対応して比較される。前記
アドレスビットの比較器75,76の出力は論理積回路
73,74にそれぞれ対応して入力される。論理積回路
73はアドレスビットの比較器75及びグループ分けを
検知する回路72からの入力が全て「H」のときマッチ
(Match)Aを出力する。また前記論理積回路74
はアドレスビットの比較器76及びグループ分けを検知
する回路72からの入力が全て「H」のときマッチ(M
atch)Bを出力する。
を示す回路図である。グループヒューズ素子-F0の出
力端子は、ナンド回路81の一方の入力端子、ナンド回
路83の一方の入力端子、インバータ86の入力端子に
それぞれ接続され、このインバータ86の出力端子は、
ナンド回路82の一方の入力端子、ナンド回路84の一
方の入力端子にそれぞれ接続される。またグループヒュ
ーズ素子-F1の出力端子は、ナンド回路81の他方の
入力端子、ナンド回路82の他方の入力端子、インバー
タ85の入力端子にそれぞれ接続され、このインバータ
85の出力端子は、ナンド回路83の他方の入力端子、
ナンド回路84の他方の入力端子にそれぞれ接続され
る。前記ナンド回路81の出力端子はインバータ87を
介してナンド回路91の一方の入力端子に接続されると
共にナンド回路101の一方の入力端子に接続され、前
記ナンド回路82の出力端子はインバータ88を介して
ナンド回路92の一方の入力端子に接続されると共にナ
ンド回路102の一方の入力端子に接続され、前記ナン
ド回路83の出力端子はインバータ89を介してナンド
回路93の一方の入力端子に接続されると共にナンド回
路103の一方の入力端子に接続され、前記ナンド回路
84の出力端子はインバータ90を介してナンド回路9
4の一方の入力端子に接続されると共にナンド回路10
4の一方の入力端子に接続される。前記ナンド回路91
の他方の入力端子にはカラムアドレス-AC2が入力さ
れる。前記ナンド回路92の他方の入力端子にはオア回
路201の出力端子が接続され、このオア回路201の
一方の入力端子にはアンド回路202の出力端子が接続
され、このアンド回路202の入力端子にはカラムアド
レスAC0及びAC1が入力され、前記オア回路201
の他方の入力端子にはアンド回路203の出力端子が接
続され、このアンド回路203の一方の入力端子にはオ
ア回路204の出力端子が接続され、このオア回路20
4の入力端子にはカラムアドレスAC0及びAC1が入
力され、前記アンド回路203の他方の入力端子にはカ
ラムアドレス-AC2が入力される。前記ナンド回路9
3の他方の入力端子にはカラムアドレスAC1が入力さ
れる。前記記ナンド回路94の他方の入力端子にはオア
回路401の出力端子が接続され、このオア回路401
の一方の入力端子にはアンド回路402の出力端子が接
続され、このアンド回路402の入力端子にはカラムア
ドレスAC0及びAC1が入力され、前記オア回路40
1の他方の入力端子にはアンド回路403の出力端子が
接続され、このアンド回路403の一方の入力端子には
オア回路404の出力端子が接続され、このオア回路4
04の入力端子にはカラムアドレスAC0及びAC1が
入力され、前記アンド回路403の他方の入力端子には
カラムアドレスAC2が入力される。前記ナンド回路1
01の他方の入力端子にはカラムアドレスAC2が入力
される。前記ナンド回路102の他方の入力端子にはイ
ンバータ105の出力端子が接続され、このインバータ
105の入力端子には前記オア回路201の出力端子が
接続される。前記ナンド回路103の他方の入力端子に
はカラムアドレス-AC1が入力される。前記ナンド回
路104の他方の入力端子にはインバータ106の出力
端子が接続され、このインバータ106の入力端子には
前記オア回路401の出力端子が接続される。前記ナン
ド回路91〜94の出力端子はナンド回路95の入力端
子に接続され、このナンド回路95の出力はグループA
用の論理積回路73に入力される。前記ナンド回路10
1〜104の出力端子はナンド回路107の入力端子に
接続され、このナンド回路107の出力はグループB用
の論理積回路74に入力される。前記ナンド回路81〜
84及びインバータ85〜90はグループ分割デコード
回路を構成する。前記ナンド回路91〜94,95,1
07、インバータ105,106、オア回路201,2
04,401,404、アンド回路202,203,4
02,403回路はアドレス比較回路を構成する。
「0」で-F0が「H」、グループヒューズ素子F1が
「0」で-F1が「H」のときは、ナンド回路91及び
101の一方の入力端子のみが「H」になりグループ分
けの種類1が選択される。この場合、カラムアドレスA
C2が「0」で-AC2が「H」のときは、ナンド回路
91の他方の入力端子のみが「H」になり、ナンド回路
95から「H」がグループA用の論理積回路73に入力
される。一方、カラムアドレスAC2が「0」でAC2
が「H」のときは、ナンド回路101の他方の入力端子
のみが「H」になり、ナンド回路107から「H」がグ
ループB用の論理積回路74に入力される。
-F0が「L」、グループヒューズ素子F1が「0」で-
F1が「H」のときは、ナンド回路92及び102の一
方の入力端子のみが「H」になりグループ分けの種類2
が選択される。この場合、カラムアドレスAC0及びA
C1が共に「1」で「H」であれば、アンド回路202
の出力が「H」で、オア回路201の出力が「H」にな
ってナンド回路92の他方の入力端子のみが「H」にな
り、ナンド回路95から「H」がグループA用の論理積
回路73に入力される。またカラムアドレスAC0又は
AC1のどちらか一方のみが「1」で「H」であれば、
オア回路204の出力が「H」なるため、カラムアドレ
スAC2が「0」で-AC2が「H」であれば、アンド
回路203の出力が「H」で、オア回路201の出力が
「H」になってナンド回路92の他方の入力端子のみが
「H」になり、ナンド回路95から「H」がグループA
用の論理積回路73に入力される。一方、カラムアドレ
スAC0及びAC1が共に「0」で「L」であれば、ア
ンド回路202の出力は「L」、オア回路204の出力
は「L」、アンド回路203の出力は「L」、オア回路
201の出力は「L」になってナンド回路102の他方
の入力端子のみが「H」になり、ナンド回路107から
「H」がグループB用の論理積回路74に入力される。
またカラムアドレスAC0又はAC1のどちらか一方の
みが「1」で「H」であっても、カラムアドレスAC2
が「1」で-AC2が「L」であれば、アンド回路20
3の出力が「L」で、オア回路201の出力が「L」に
なってナンド回路102の他方の入力端子のみが「H」
になり、ナンド回路107から「H」がグループB用の
論理積回路74に入力される。
-F0が「H」、グループヒューズ素子F1が「1」で-
F1が「L」のときは、ナンド回路93及び103の一
方の入力端子のみが「H」になりグループ分けの種類3
が選択される。この場合、カラムアドレスAC1が
「1」で「H」のときは、ナンド回路93の他方の入力
端子のみが「H」になり、ナンド回路95から「H」が
グループA用の論理積回路73に入力される。一方、カ
ラムアドレスAC1が「0」で-AC1が「H」のとき
は、ナンド回路103の他方の入力端子のみが「H」に
なり、ナンド回路107から「H」がグループB用の論
理積回路74に入力される。
-F0が「L」、グループヒューズ素子F1が「1」で-
F1が「L」のときは、ナンド回路94及び104の一
方の入力端子のみが「H」になりグループ分けの種類4
が選択される。この場合、カラムアドレスAC0及びA
C1が共に「1」で「H」であれば、アンド回路402
の出力が「H」で、オア回路401の出力が「H」にな
ってナンド回路94の他方の入力端子のみが「H」にな
り、ナンド回路95から「H」がグループA用の論理積
回路73に入力される。またカラムアドレスAC0又は
AC1のどちらか一方のみが「1」で「H」であれば、
オア回路404の出力が「H」なるため、カラムアドレ
スAC2が「1」で「H」であれば、アンド回路403
の出力が「H」で、オア回路401の出力が「H」にな
ってナンド回路94の他方の入力端子のみが「H」にな
り、ナンド回路95から「H」がグループA用の論理積
回路73に入力される。一方、カラムアドレスAC0及
びAC1が共に「0」で「L」であれば、アンド回路4
02の出力は「L」、オア回路404の出力は「L」、
アンド回路403の出力は「L」、オア回路401の出
力は「L」になってナンド回路104の他方の入力端子
のみが「H」になり、ナンド回路107から「H」がグ
ループB用の論理積回路74に入力される。またカラム
アドレスAC0又はAC1のどちらか一方のみが「1」
で「H」であっても、カラムアドレスAC2が「0」で
「L」であれば、アンド回路403の出力が「L」で、
オア回路401の出力が「L」になってナンド回路10
4の他方の入力端子のみが「H」になり、ナンド回路1
07から「H」がグループB用の論理積回路74に入力
される。
プ分けをヒューズ素子を使って変更する事が出来る様に
してある。図3に示す実施形態例の構成では、例えば、
2個の欠陥がそれぞれ、グループAに属する領域で発生
した場合、それを一つの冗長カラムの救済単位では、置
き換えられない。これは、グループの分割を固定にして
いることが原因であり、この分割をヒューズ素子で任意
の分割に設定出来る様にすれば解決出来る。図7に示し
た様に、本実施形態例では、2つのヒューズ素子(グル
ープヒューズ素子-F0、グループヒューズ素子-F1)
を用いて分割の方法を4通りに設定できる様にした。こ
のようにすると、図5に示すように、図3に示す実施形
態例の構成では救済出来なかった欠陥を、グループ分け
の種類3にヒューズ素子で設定することにより、1つの
冗長カラムの救済単位で置き換えられる。
路72と通常のアドレスを比較する回路から構成されて
いる。グループ分けを検知する回路72は、グループを
示すヒューズ素子2個の出力をデコードするグループ分
けデコード回路とAC0からAC2のアドレスと比較を
行う回路より構成される。この回路は、現在チップ外部
から入力されているアドレスが、どちらのグループに属
するかを判定している。具体的な実施例は、図8に示す
ように、グループ分けのヒューズ素子をデコードし、そ
のカラム救済単位がどのグループ分割を行っているかを
識別する。次に、識別した信号の各々に対し、外部から
入力されたCA0からCA1のアドレスを用いて、各グ
ループの識別信号と比較を行っている。
の同一カラムに置き換えなければならないカラム欠陥が
2つ存在する場合以外は、必ず2つのカラム欠陥を置き
換えることが出来る。
構成図を示す。本実施形態例では、カラム救済単位の中
の分割を2つですましているが、これは別に限定したも
のではなく、更に多くの分割を行ってもかまわない。こ
の場合、救済できる欠陥の数が増えていくことになる。
また本発明は、DRAM、SRAM、不揮発性メモリ、
およびロジック混載メモリなどで有効である。特に、ロ
ジック混載メモリは、入出力データの数を増やすこと
で、ロジック部とメモリ部のデータのバンド幅を大きく
することが行われるため、その欠陥救済方法に対し、よ
り有効となる。
ムの救済単位の中を複数のブロックに分割し、別々の欠
陥を救済出来る様にしたことにより、救済効率を上げる
事が出来る。
る。
ックのカラムアドレスの一例を示す構成説明図である。
を欠陥救済用の冗長メモリセルブロックに置き換える置
き換え用の制御回路の一例を示す構成説明図である。
の欠陥がそれぞれグループAに属する領域で発生した場
合の一例を示す構成説明図である。
る。
ックのグループ分けの種類の一例を示す構成説明図であ
る。
を欠陥救済用の冗長メモリセルブロックに置き換える置
き換え用の制御回路の他の例を示す構成説明図である。
例を示す回路図である。
を示す構成説明図である。
図である。
である。
明図である。
である。
説明図である。
ム単位のメモリセル、13…4組形成された4カラム単
位の欠陥救済用冗長セル、14…センスアンプ領域に2
組形成された2対の第2のデータ線(2DQ)、15…
リードアンプ、16…センスアンプ領域、17…FE
T、18…センスアンプ、19…第1のデータ線、20
…メモリセル部、21…ワード線、22…カラム選択
線、23…メモリセルアレイ領域、24…FET、25
…メモリセル、31…ロウデコーダ、32…16組形成
された64カラム単位のメモリセル、33…2組形成さ
れた8カラム単位の欠陥救済用冗長セル、34…メモリ
セルアレイ領域を第1のデータ線39の方向に16組形
成された8対の第2のデータ線(8DQ)、35…セン
スアンプ領域をワード線41の方向に2組形成された4
本のカラム選択線、36…メモリセルアレイ領域を第1
のデータ線39の方向に2組形成された1対の第2の欠
陥救済用冗長データ線(RDQ)、37…FET、38
…センスアンプ、39…第1のデータ線、40…メモリ
セル部、41…ワード線、50…センスアンプ、51…
第2のデータ線(DQ,RDQ)、52…第1のデータ
線、53…ワード線(WL)、54…メモリセル部、5
5…カラム選択線、56…FET等の転送ゲート、57
…正規のメモリセルブロック、58…欠陥救済用の冗長
メモリセルブロック、61,62…ヒューズブロック、
63−1,63−2,64−1,64−2…アドレスビ
ットの比較器、65…論理積回路、66…論理積回路、
71…ヒューズブロック、72…グループ分けを検知す
る回路、73,74…グループA,B用の論理積回路、
75,76…グループA,B用のアドレスビットの比較
器、81〜84…前記ナンド回路、85〜90…インバ
ータ、91〜94,95,107…ナンド回路、10
5,106…インバータ、201,204,401,4
04…オア回路、202,203,402,403…ア
ンド回路。
Claims (7)
- 【請求項1】 欠陥救済用のカラム方向の冗長メモリセ
ルを有する半導体記憶装置において、 冗長メモリセル救済単位の中を複数のグループに分割
し、メモリセルアレイのメモリセル領域の中の欠陥を冗
長メモリセル救済単位のそれぞれのグループに独立に置
き換えられる制御回路を具備することを特徴とする半導
体記憶装置。 - 【請求項2】 アレイ状に配置された複数のメモリセル
と、 前記各メモリセルがワード線によって制御される転送ゲ
ートを介して接続される第1のデータ線と、 カラム選択線によって制御される転送ゲートで前記第1
のデータ線と接続され、物理的に隣接したカラムの間で
共有されている第2のデータ線と、 正規のメモリセルとは別に前記第2のデータ線を共有し
ている複数カラムの救済用のメモリセルと、 前記複数カラムの救済用のメモリセルを複数のグループ
に分割し、各々のグループが独立した別の第2のデータ
線に接続されたカラムの欠陥を救済できる置き換え用の
制御回路とを具備することを特徴とする半導体記憶装
置。 - 【請求項3】 カラム選択線は、センスアンプ領域をワ
ード線方向に配線され、第2のデータ線はメモリセルア
レイ上を第1のデータ線の方向に配置されている事を特
徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。 - 【請求項4】 欠陥救済用のカラム方向の冗長メモリセ
ルを有する半導体記憶装置において、 メモリセルアレイのメモリセル領域の中の欠陥の発生状
況に応じて、冗長セル救済単位の中を任意のグループに
分割設定し、メモリセルアレイのメモリセル領域の中の
欠陥を冗長メモリセル救済単位のそれぞれのグループに
独立に置き換えられる制御回路を具備することを特徴と
する半導体記憶装置。 - 【請求項5】 アレイ状に配置された複数のメモリセル
と、 前記各メモリセルがワード線によって制御される転送ゲ
ートを介して接続される第1のデータ線と、 カラム選択線によって制御される転送ゲートで前記第1
のデータ線と接続され、物理的に隣接したカラムの間で
共有されている第2のデータ線と、 正規のメモリセルとは別に前記第2のデータ線を共有し
ている複数カラムの救済用のメモリセルと、 前記複数カラムの救済用のメモリセルを複数のグループ
に分割し、各々のグループが独立した別の第2のデータ
線に接続されたカラムの欠陥を救済でき、且つ、前記グ
ループの分割は、欠陥の場所により任意に設定できる置
き換え用の制御回路とを具備することを特徴とする半導
体記憶装置。 - 【請求項6】 カラム選択線は、センスアンプ領域をワ
ード線方向に配線され、第2のデータ線はメモリセルア
レイ上を第1のデータ線の方向に配置されている事を特
徴とする請求項5記載の半導体記憶装置。 - 【請求項7】 グループの分割の設定は、メモリセル動
作の検査後にヒューズ素子により記憶される事を特徴と
する請求項5又は6記載の半導体記憶装置。
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JP (1) | JP3512957B2 (ja) |
Cited By (1)
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US7129768B2 (en) | 2004-01-06 | 2006-10-31 | Hynix Semiconductor Inc. | Fuse circuit |
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KR0172393B1 (ko) * | 1995-11-22 | 1999-03-30 | 김광호 | 탄력적인 컬럼구제 기능을 가지는 반도체 메모리 장치 |
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