JP2000339986A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JP2000339986A
JP2000339986A JP11149069A JP14906999A JP2000339986A JP 2000339986 A JP2000339986 A JP 2000339986A JP 11149069 A JP11149069 A JP 11149069A JP 14906999 A JP14906999 A JP 14906999A JP 2000339986 A JP2000339986 A JP 2000339986A
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Masahiko Tomizawa
雅彦 富沢
Shinichiro Masuda
信一郎 益田
Masahiro Yoshida
昌弘 吉田
Takeshi Kusunoki
武志 楠
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Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Hitachi Solutions Technology Ltd
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Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な回路構成により、冗長救済の効率を大
幅に向上する。 【解決手段】 メモリセルがあるビット毎に分割された
2つの冗長ビット領域bitL,bitRを同じあるビ
ット毎にN分割されたビット領域の両端部にそれぞれ設
け、これら冗長ビット領域bitR,bitLによりビ
ット不良などが存在するビット領域を救済する。たとえ
ばビット領域bit1,bit3が不良の場合、救済信
号に基づいて制御論理回路とデコード回路とが、I/O
回路DIO1をビット領域bit0に、I/O回路DI
O0を冗長ビット領域bitLに接続させ、I/O回路
DIO3〜DIOnを、ビット領域bit4から冗長ビ
ット領域bitRに1つずつシフトして接続させる選択
制御信号SEL0〜SELnを出力し、I/O回路DI
O0,DIO1,DIO3〜DIOnのデータ入出力先
を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリの救済技術
に関し、特に、SRAM(Static Random
Access Memory)における冗長救済に適
用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、S
RAMなどの半導体集積回路装置には、メモリアレイに
おいて、行、列あるいはメモリセルに欠陥が存在する場
合、その欠陥部分に相当するアドレス信号が入ったとき
に代わりにスペアの行や列を選択する欠陥救済技術を有
している。
【0003】欠陥救済技術として、いわゆる、ビットス
ライス方式がある。このビットスライス方式は、メモリ
セルがあるビット毎にN分割されたビット領域と、1つ
の冗長ビット領域とがメモリアレイに設けられており、
N分割されたビット領域のうち、あるビット領域に欠陥
が存在した場合に、その欠陥ビット領域を隣接するビッ
ト領域にシフトさせ、その他のビット領域も順にシフト
させて冗長救済を行うものである。
【0004】たとえば、1ビット領域〜Nビット領域に
N分割されたメモリセルにおいて、3ビット領域に欠陥
が存在する場合には、3ビット領域が2ビット領域にシ
フトされる。同様に、2ビット領域が1ビット領域にシ
フトされ、1ビット領域が冗長ビット領域にシフトされ
ることになる。
【0005】なお、この種の半導体集積回路装置につい
て詳しく述べてある例としては、1994年11月5
日、株式会社培風館発行、伊藤清男(著)、「アドバン
ストエレクトロニクスI−9 超LSIメモリ」P34
4〜P347があり、この文献には、シンクロナスDR
AMにおける回路構成が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な半導体集積回路装置における欠陥救済技術では、次の
ような問題点があることが本発明者により見い出され
た。
【0007】すなわち、メモリの大容量化ならびに高集
積化に伴い、救済すべき欠陥が増加する傾向にあるが、
前述した冗長ビット領域は、冗長救済技術の複雑化をさ
けるために1つだけしか形成されておらず、充分な救済
ができない恐れが生じている。また、それら救済できな
い欠陥を有するメモリは製品とならず、歩留まりが大幅
に低下してしまうという問題がある。
【0008】本発明の目的は、簡単な回路構成により、
冗長救済の効率を大幅に向上することのできる半導体集
積回路装置を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0011】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、メモリマットの両端部にそれぞれ設けられ、不良ビ
ットを含んだ不良メモリビット領域を救済する2つの冗
長救済用メモリビット領域と、救済信号に基づいて、入
出力バッファから入出力されるデータを、正規にデータ
が入出力されるメモリビット領域に隣接するメモリビッ
ト領域のうち、いずれか一方のメモリビット領域に任意
にシフトさせて入出力させるメモリビット領域救済手段
とを備え、不良メモリビット領域に入出力されるデータ
を、不良メモリビット領域に隣接するメモリビット領域
のうち、いずれか一方のメモリビット領域にシフトして
入出力させ、シフトした側に位置するすべてのメモリビ
ット領域に入出力されるデータもシフトして入出力させ
ることにより前記不良メモリビット領域を救済するもの
である。
【0012】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記メモリビット領域救済手段が、救済信号を生成する救
済信号生成部と、該救済信号生成部から出力された救済
信号をデコードする救済信号デコード部と、該救済信号
デコード部によってデコードされたデコード信号に基づ
いて選択制御信号を生成する制御論理部と、入出力バッ
ファに設けられ、制御論理部から出力された選択制御信
号に基づいて、入出力バッファから入出力されるデータ
の入出力先を、正規に入出力される前記メモリビット領
域に隣接するメモリビット領域のうち、いずれか一方の
メモリビット領域にシフトさせて切り換えるデータ入出
力部とよりなるものである。
【0013】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
前記救済信号生成部が、ヒューズ回路よりなり、ヒュー
ズを切断することにより救済信号を生成するものであ
る。
【0014】以上のことにより、簡単な回路構成によっ
て、容易に2つの不良メモリビット領域を救済すること
ができるので、冗長救済効率を上げることができ、半導
体集積回路装置の歩留まりを大幅に向上することができ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明の一実施の形態によるメモ
リのブロック図、図2は、本発明の一実施の形態による
メモリに設けられたメモリマット、ビット救済手段、な
らびにその周辺部の概略説明図、図3は、本発明の一実
施の形態によるビット救済部に設けられた救済信号デコ
ード回路、およびI/O制御論理部の回路説明図、図4
は、本発明の一実施の形態によるメモリにおける1つの
ビット領域にビット不良が存在する場合の救済説明図、
図5は、本発明の一実施の形態によるビット救済部に設
けられた救済信号デコード回路による救済信号における
デコード真理値を示す説明図、図6は、本発明の一実施
の形態によるI/O制御論理部における選択制御信号の
真理値を示す説明図、図7は、本発明の一実施の形態に
よるメモリにおける2つのビット領域にビット不良が存
在する場合の救済説明図である。
【0017】本実施の形態において、SRAMであるメ
モリ(半導体集積回路装置)1には、記憶の最小単位で
あるメモリセルが規則正しくアレイ状に並べられてメモ
リマット2が設けられている。
【0018】このメモリマット2には、ワードドライバ
3およびロウデコーダ4が接続されており、ワードドラ
イバ3はロウデコーダ4の出力を受けてワード線に選択
パルス電圧を与え、ロウデコーダ4はメモリマット2の
内、ロウ(行)方向のワード線を選択する。
【0019】また、メモリマット2には、センスアンプ
5が接続されており、このセンスアンプ5は、メモリマ
ット2のセル読み出し信号を増幅する。センスアンプ5
には、カラムドライバ6ならびにカラムデコーダ7が接
続されている。カラムドライバ6は、カラムデコーダ7
の出力を受けてビット線に選択パルス電圧を与え、カラ
ムデコーダ7は、カラム(列)方向のビット線を選択す
る。
【0020】また、ロウデコーダ4には、ロウアドレス
バッファ8が接続されており、このロウアドレスバッフ
ァ8は、ロウ方向のアドレス信号が入力され、それぞれ
の内部アドレス信号を発生させてロウデコーダ4に出力
する。
【0021】さらに、カラムデコーダ7には、カラムア
ドレスバッファ9が接続されており、該カラムアドレス
バッファ9は、カラム方向のアドレス信号が入力され、
それぞれの内部アドレス信号を発生させてカラムデコー
ダ7に出力する。
【0022】また、センスアンプ5には、制御回路10
が接続されている。この制御回路10は、入出力バッフ
ァ11とも接続されている。
【0023】制御回路10は、センスアンプ5、ならび
に入出力バッファ11におけるデータのやり取りの制御
を行う。入出力バッファ11は、入力データを所定のタ
イミングにより取り込み、出力データを所定のタイミン
グによって出力する。
【0024】入出力バッファ11には、ビット救済部1
2が接続されており、このビット救済部12は、メモリ
マット2における不良ビットの救済制御を行う。また、
入出力バッファ11、ならびにビット救済部12によっ
て、ビット救済手段(メモリビット領域救済手段)RC
が構成されている。
【0025】次に、メモリマット2のビット構成、なら
びにビット救済手段RCにおける回路構成について、図
2、図3を用いて説明する。
【0026】ここで、メモリ1において、データである
I/O信号が入出力されるI/O端子はN本のI/O端
子P0〜Pnから構成されてものとする。
【0027】メモリマット2は、図2に示すように、メ
モリセルがあるビット毎(たとえば、8kビット毎)に
N分割されたビット領域(メモリビット領域)bit0
〜bitNと、同じくあるビット毎(たとえば、8kビ
ット毎)に分割された2つの冗長ビット領域(冗長用メ
モリビット領域)bitL,bitRとから構成されて
おり、冗長ビット領域bitLが、メモリマット2の一
方の端部に設けられ、冗長ビット領域bitRが、メモ
リマット2の他方の端部に設けられている。
【0028】入出力バッファ11は、I/O回路(デー
タ入出力部)DIO0〜DIOnから構成されており、
それぞれのI/O回路DIO0〜DIOnには、後述す
るI/O制御論理部12bから出力される選択制御信号
SEL0〜SELnが入力される3つの入力部が設けら
れている。たとえば、I/O端子P0のデータが入出力
されるI/O回路DIO0の3つの入力部には、I/O
制御論理部12bの選択制御信号SEL0が入力され
る。
【0029】入出力バッファ11におけるI/O回路D
IO0〜DIOnは、メモリマット2のビット領域bi
t0〜bitNのうち、1つの正規のビット領域、およ
びその正規のビット領域に隣接する左右のビット領域が
それぞれセンスアンプなどを介して接続されている。
【0030】たとえば、I/O回路DIO0では、正規
のビット領域bit0と、該ビット領域bit0に隣接
する冗長ビット領域bitL、およびビット領域bit
1とが接続されている。I/O回路DIO0〜DIOn
には、セレクト論理回路が設けられており、I/O制御
論理部12bから出力される選択制御信号SEL0〜S
ELnに基づいてデータの出力先を切り換え、どのビッ
ト領域を有効にするかを選択する。
【0031】また、ビット救済部12は、図3に示すよ
うに、救済信号生成部(ヒューズ回路)、救済信号デコ
ード回路(救済信号デコード部)12a、ならびにI/
O制御論理部(制御論理部)12bから構成されてい
る。
【0032】救済信号生成部には、救済信号デコード回
路12aが接続されている。救済信号デコード回路12
aには、I/O制御論理部12bが接続されており、こ
のI/O制御論理部12bには、入出力バッファ11が
接続されている。
【0033】救済信号生成部は、たとえばヒューズなど
からなり、レーザなどによって任意のヒューズを切断し
て救済信号RSa0〜RSa5,RSb0〜RSb5を
それぞれ生成する。
【0034】救済信号デコード回路12aは、インバー
タIv、6入力の論理積回路D1,D2、および2入力
の否定論理和回路NRからなるデコード回路DC0〜D
CNから構成されている。救済信号デコード回路12a
は、入力される救済信号RSa0〜RSa5,RSb0
〜RSb5のデコードを行う。
【0035】I/O制御論理部12bは、否定論理積回
路ND1〜ND4、ならびにインバータIvnからなる
制御論理回路CL0〜CLNから構成されている。I/
O制御論理部12bは、救済信号デコード回路12aか
ら出力されたデコード信号に基づいて選択制御信号SE
L0〜SELnを入出力バッファ11に出力する。
【0036】これら選択制御信号SEL0〜SELn
は、I/O回路DIO0〜DIOnに設けられた3つの
入力部L0〜LN,C0〜CN,R0〜RNにそれぞれ
入力される。
【0037】たとえば、I/O回路DIO0において、
選択制御信号SEL0が入力部L0,C0,R0のいず
れか1つに入力されることにより、I/O回路DIO0
はデータの出力先を切り換える。
【0038】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。
【0039】まず、図4に示すように、I/O回路DI
O1が接続されるビット領域(不良メモリビット領域)
bit1にビット不良が存在する場合について説明す
る。
【0040】この場合、I/O回路DIO1を左隣のビ
ット領域bit0に接続させ、I/O回路DIO0をビ
ット領域bit0の左隣の冗長ビット領域bitLに接
続させるように救済信号生成部の救済信号RSa0〜R
Sa5を生成する。
【0041】ここで、図5に、救済信号RSa0〜RS
a5におけるデコード真理値の一部を示し、図6に、I
/O制御論理部12bから出力される選択制御信号SE
L0〜SELnの真理値の一部を示す。また、図5で
は、救済信号RSa0〜RSa5におけるデコード真理
値を示しているが、救済信号RSb0〜RSb5のデコ
ード真理値も同じである。
【0042】図5において、左端には救済信号RSa0
〜RSa5の信号レベルを示しており、右側にはそれぞ
れの信号レベルにおけるデコード回路DC0〜DCNか
ら出力される信号レベルの状態を示している。
【0043】また、図6においては、救済なしの場合、
ビット領域bit1に不良がある場合、およびビット領
域bit1,bit3に不良がある場合のI/O回路D
IO0〜DIOnに入力されるそれぞれの信号レベルを
示したものである。
【0044】図5より、I/O回路DIO1を左隣のビ
ット領域bit0に接続させるには、救済信号デコード
回路12aに入力される救済信号RSa0〜RSa5
を’LLLLHL’に生成する。よって、デコード回路
DC1の出力がローレベルとなり、図6に示すように、
I/O回路DIO0,DIO1に設けられた3つの入力
部のうち、入力部L0,L1にローレベルの選択制御信
号SEL0,SEL1が入力される。
【0045】このローレベルの選択制御信号SEL0,
SEL1によって、I/O回路DIO0が冗長ビット領
域bitLに接続され、I/O回路DIO1がビット領
域bit0に接続され、それぞれ1ビット領域ずつシフ
トして接続されて冗長救済されることになる。この時、
ビット領域bit2〜bitNの領域に接続されるI/
O回路DIO2〜DIOnは、入力部C2〜CNにロー
レベルの選択制御信号SEL2〜SELnがそれぞれ入
力されるので救済を行わない場合と同様にシフトされな
い。
【0046】さらに、図7に示すように、I/O回路D
IO1,DIO3が接続されるビット領域bit1,b
it3にビット不良が存在する場合について説明する。
【0047】この場合、I/O回路DIO1を左隣のビ
ット領域bit0に接続させ、I/O回路DIO0をビ
ット領域bit0の左隣の冗長ビット領域bitLに接
続させるように救済信号生成部の救済信号RSa0〜R
Sa5を生成する。
【0048】さらに、I/O回路DIO3〜DIOn
を、順番にビット領域bit4から冗長ビット領域bi
tRに1つずつシフトして接続させるように救済信号生
成部の救済信号RSb0〜RSb5を生成する。
【0049】よって、図6に示すように、I/O回路D
IO0,DIO1に設けられた3つの入力部のうち、入
力部L0,L1にローレベルの選択制御信号SEL0,
SEL1がそれぞれ入力され、I/O回路DIO3〜D
IOnに設けられた3つの入力部のうち、入力部R3〜
RNにローレベルの選択制御信号SEL3〜SELnが
それぞれ入力されることにより、I/O回路DIO0,
DIO1が1ビット領域ずつ左にシフトして接続され、
I/O回路DIO3〜DIOnが1ビット領域ずつ右に
シフトして接続されることになる。
【0050】図5より、I/O回路DIO0を冗長ビッ
ト領域bitL、I/O回路DIO1をビット領域bi
t0に接続させるには、救済信号RSa0〜RSa5
を’LLLLHL’に生成し、I/O回路DIO3〜D
IOnを1ビット領域ずつ右にシフトして接続させるに
は、救済信号RSb0〜RSb5を’LLLHLL’に
生成する。
【0051】よって、I/O回路DIO0,DIO1に
設けられた3つの入力部のうち、入力部L0,L1にロ
ーレベルの選択制御信号SEL0,SEL1が入力さ
れ、I/O回路DIO0、DIO1がそれぞれ1ビット
領域ずつ左シフトして接続され、ビット領域bit1が
冗長救済されることになる。
【0052】また、I/O回路DIO3〜DIOnに設
けられた3つの入力部のうち、入力部R3〜RNにも同
じくローレベルの選択制御信号SEL3〜SELnが入
力され、これらI/O回路DIO3〜DIOnが、1ビ
ット領域ずつ右シフトしてそれぞれ接続されることにな
り、ビット領域bit3が冗長救済される。
【0053】この時、I/O回路DIO2においては、
3つの入力部のうち、入力部C2にローレベルの選択制
御信号SEL2が入力されるので、I/O回路DIO2
はシフトされない。
【0054】それにより、本実施の形態においては、2
つの冗長ビット領域bitL,bitR、およびビット
救済手段RCにより、簡単な回路構成によって2つのビ
ット領域の冗長救済を可能とすることができるので救済
効率を大幅に上げることができ、メモリ1の歩留まりを
向上することができる。
【0055】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0056】たとえば、前記実施の形態では、メモリマ
ットの両端にそれぞれ1つの冗長ビット領域を設けた
が、3つ以上の冗長ビット領域をメモリマットの両端に
設け、より救済効率を向上させるようにしてもよい。
【0057】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0058】(1)本発明によれば、2つの冗長救済用
メモリビット領域と、不良メモリビット領域を隣接する
ビット領域にシフトするメモリビット領域救済手段とに
より、簡単な回路構成によって、容易に2つの不良メモ
リビット領域を救済でき、冗長救済効率を大幅に上げる
ことができる。
【0059】(2)また、本発明では、上記(1)によ
り、半導体集積回路装置の歩留まりを向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるメモリのブロック
図である。
【図2】本発明の一実施の形態によるメモリに設けられ
たメモリマット、ビット救済手段、ならびにその周辺部
の概略説明図である。
【図3】本発明の一実施の形態によるビット救済部に設
けられた救済信号デコード回路、およびI/O制御論理
部の回路説明図である。
【図4】本発明の一実施の形態によるメモリにおける1
つのビット領域にビット不良が存在する場合の救済説明
図である。
【図5】本発明の一実施の形態によるビット救済部に設
けられた救済信号デコード回路による救済信号における
デコード真理値を示す説明図である。
【図6】本発明の一実施の形態によるI/O制御論理部
における選択制御信号の真理値を示す説明図である。
【図7】本発明の一実施の形態によるメモリにおける2
つのビット領域にビット不良が存在する場合の救済説明
図である。
【符号の説明】
1 メモリ(半導体集積回路装置) 2 メモリマット 3 ワードドライバ 4 ロウデコーダ 5 センスアンプ 6 カラムドライバ 7 カラムデコーダ 8 ロウアドレスバッファ 9 カラムアドレスバッファ 10 制御回路 11 入出力バッファ 12 ビット救済部 12a 救済信号デコード回路(救済信号デコード部) 12b I/O制御論理部(制御論理部) RC ビット救済手段(メモリビット領域救済手段) DIO0〜DIOn I/O回路(データ入出力部) bit0〜bitN ビット領域(メモリビット領域) bitL,bitR 冗長ビット領域(冗長用メモリビ
ット領域) CL0〜CLN 制御論理回路 Iv インバータ D1,D2 論理積回路 NR 否定論理和回路 DC0〜DCN デコード回路 ND1〜ND4 否定論理積回路 Ivn インバータ SEL0〜SELn 選択制御信号 RSa0〜RSa5,RSb0〜RSb5 救済信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富沢 雅彦 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 益田 信一郎 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 吉田 昌弘 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 楠 武志 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 5B015 HH01 HH03 KB09 NN09 QQ15 5F064 BB13 DD04 FF02 FF27 FF36 5L106 AA02 CC02 CC04 CC13 CC17 CC21 CC32 GG07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のビット毎に分割された複数のメモ
    リビット領域が設けられた半導体集積回路装置であっ
    て、 メモリマットの両端部にそれぞれ設けられ、不良ビット
    を含んだ不良メモリビット領域を救済する少なくとも2
    つの冗長救済用メモリビット領域と、 救済信号に基づいて、入出力バッファから入出力される
    データを、正規にデータが入出力される前記メモリビッ
    ト領域に隣接する前記メモリビット領域のうち、いずれ
    か一方の前記メモリビット領域に任意にシフトさせて入
    出力させるメモリビット領域救済手段とを備え、前記不
    良メモリビット領域に入出力されるデータを、前記不良
    メモリビット領域に隣接する前記メモリビット領域のう
    ち、いずれか一方の前記メモリビット領域にシフトして
    入出力させ、シフトした側に位置するすべての前記メモ
    リビット領域に入出力されるデータもシフトして入出力
    させることにより前記不良メモリビット領域を救済する
    ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
    いて、 前記メモリビット領域救済手段が、 救済信号を生成する救済信号生成部と、 前記救済信号生成部から出力された救済信号をデコード
    する救済信号デコード部と、 前記救済信号デコード部によってデコードされたデコー
    ド信号に基づいて選択制御信号を生成する制御論理部
    と、 前記入出力バッファに設けられ、前記制御論理部から出
    力された選択制御信号に基づいて、前記入出力バッファ
    から入出力されるデータの入出力先を、正規に入出力さ
    れる前記メモリビット領域に隣接する前記メモリビット
    領域のうち、いずれか一方の前記メモリビット領域にシ
    フトさせて切り換えるデータ入出力部とよりなることを
    特徴とする半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体集積回路装置にお
    いて、前記救済信号生成部が、ヒューズ回路よりなり、
    ヒューズを切断することにより救済信号を生成すること
    を特徴とする半導体集積回路装置。
JP11149069A 1999-05-28 1999-05-28 半導体集積回路装置 Withdrawn JP2000339986A (ja)

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JP11149069A Withdrawn JP2000339986A (ja) 1999-05-28 1999-05-28 半導体集積回路装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010079997A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Fujitsu Microelectronics Ltd 半導体メモリ

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