JP2001023390A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JP2001023390A
JP2001023390A JP11188907A JP18890799A JP2001023390A JP 2001023390 A JP2001023390 A JP 2001023390A JP 11188907 A JP11188907 A JP 11188907A JP 18890799 A JP18890799 A JP 18890799A JP 2001023390 A JP2001023390 A JP 2001023390A
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output
redundant
unit
sense amplifier
switch
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Takeshi Suzuki
武史 鈴木
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten an access time by shortening a transmission delay time of a read-out path of a static RAM and the like adopting a shift relieving system. SOLUTION: An output latch of a unit output circuit UOC0 of a data input/ output circuit IO0 is constituted of a pair of CMOS inverters V8 and V9. An output redundant switch ORS0 of a redundant switch RS0 is basically configured of a NAND gate NA1 receiving an output signal OL and the non-inversion signal of a redundant switch control signal RCO0 corresponding to the OL, a NAND gate NA2 receiving the OL and the inversion signals of the RCO0, a gate G1 receiving an output signal of the NAND gate NA1 at the time of non-relieving and transmitting an output signal of a unit sense amplifier USA0 corresponding to a unit output circuit UOC0, and a gate G2 receiving an output signal of NA2 at the time of relieving, and transmitting an output signal of a unit sense amplifier USA1 of a post stage or a redundant unit sense amplifier USAR to a unit output circuit UOC0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置に
関し、例えば、シングルチップマイクロコンピュータ等
の論理集積回路装置にキャッシュメモリとして搭載さ
れ、シフト救済方式をとるオンチップ型のスタティック
型RAM(ランダムアクセスメモリ)ならびにそのアク
セスタイムの高速化に利用して特に有効な技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, for example, an on-chip type static RAM (random access memory) which is mounted as a cache memory in a logic integrated circuit device such as a single chip microcomputer and employs a shift relief system. ) And a technique that is particularly effective for use in shortening the access time.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOS(相補型MOS)セルが格子配
列されてなるメモリアレイをその基本構成要素とするス
タティック型RAMがある。また、このようなスタティ
ック型RAMをマクロセルとして搭載し、例えばキャッ
シュメモリ等に用いるシングルチップマイクロコンピュ
ータ等の論理集積回路装置がある。
2. Description of the Related Art There is a static RAM in which a memory array having CMOS (complementary MOS) cells arranged in a lattice is a basic component. In addition, there is a logic integrated circuit device such as a single-chip microcomputer in which such a static RAM is mounted as a macro cell and used for a cache memory or the like.

【0003】一方、互いに順序付けられる所定数の正規
素子に対応して例えば1個の冗長素子を設け、この冗長
素子を正規素子の後段に位置付けるとともに、正規素子
のいずれかに何らかの異常が検出され使用不能となった
場合、その後段の正規素子及び冗長素子を一つずつシフ
トして次段回路に接続することで、使用不能となった正
規素子を冗長素子により救済するいわゆるシフト救済方
式がある。
On the other hand, for example, one redundant element is provided in correspondence with a predetermined number of normal elements arranged in order with each other, this redundant element is positioned after the normal element, and any abnormality is detected in any one of the normal elements. In the case where the normal element and the redundant element in the subsequent stage are disabled, the normal element and the redundant element in the subsequent stage are shifted one by one and connected to the next-stage circuit, thereby relieving the disabled normal element by the redundant element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本願発明者等は、この
発明に先立って、シングルチップマイクロコンピュータ
等の論理集積回路装置にマクロセルとして搭載され、か
つシフト救済方式をとるオンチップ型のスタティック型
RAMの開発に従事し、次の問題点に気付いた。すなわ
ち、このスタティック型RAMは、複数のメモリマット
を備え、これらのメモリマットのそれぞれは、非反転及
び反転ビット線からなる例えば76組の相補ビット線を
それぞれ含むメモリアレイを備える。各メモリマットの
メモリアレイを構成する相補ビット線は、4組を単位と
して19のビット線グループに分割され、各ビット線グ
ループを構成する4組の相補ビット線は、カラムスイッ
チの対応する単位カラムスイッチを介してそれぞれ択一
的にセンスアンプの対応する単位センスアンプの入力端
子に接続される。
Prior to the present invention, the present inventors have developed an on-chip static RAM mounted as a macro cell in a logic integrated circuit device such as a single-chip microcomputer and employing a shift relief system. Engaged in the development and noticed the following issues: That is, the static RAM includes a plurality of memory mats, and each of the memory mats includes a memory array including, for example, 76 sets of complementary bit lines including non-inverted and inverted bit lines. Complementary bit lines forming the memory array of each memory mat are divided into 19 bit line groups in units of four sets, and the four sets of complementary bit lines forming each bit line group are divided into corresponding unit columns of a column switch. Each is alternatively connected to an input terminal of a corresponding unit sense amplifier of the sense amplifier via a switch.

【0005】センスアンプの冗長用を含む19個の単位
センスアンプの出力信号SO0〜SOHならびにSOR
(この明細書では、例えばセンスアンプの正規素子たる
18個の単位センスアンプの出力信号等の10を超える
追番を、アルファベットで表す場合がある。また、例え
ばセンスアンプの冗長用単位センスアンプの出力信号等
の名称の末尾には、アルファベットのRを付す。以下同
様)は、図7の出力信号SO1に代表して示されるよう
に、冗長スイッチRS0の対応する例えば出力冗長スイ
ッチORS1の第1の入力端子に供給されるとともに、
その前段の出力冗長スイッチORS0の第2の入力端子
に供給される。また、出力冗長スイッチORS0〜OR
S1等の出力端子は、データ入出力回路IO0の対応す
る単位出力回路UOC0〜UOC1等の入力端子に結合
され、これらの単位出力回路の出力端子は、対応する出
力データバスDOB0〜DOB1等に結合される。
Output signals SO0 to SOH and SOR of 19 unit sense amplifiers including a redundant sense amplifier
(In this specification, for example, an additional number exceeding 10, such as an output signal of 18 unit sense amplifiers, which are normal elements of a sense amplifier, may be represented by an alphabet. For example, a redundant unit sense amplifier of a sense amplifier may be used. The name of the output signal or the like is suffixed with the letter R. The same applies hereinafter), as represented by the output signal SO1 in FIG. 7, for example, the first of the output redundancy switch ORS1 corresponding to the redundancy switch RS0. To the input terminal of
It is supplied to the second input terminal of the output redundancy switch ORS0 at the preceding stage. Also, output redundancy switches ORS0 to ORS
Output terminals such as S1 are coupled to corresponding input terminals of unit output circuits UOC0 to UOC1 of data input / output circuit IO0, and output terminals of these unit output circuits are coupled to corresponding output data buses DOB0 to DOB1 and the like. Is done.

【0006】冗長スイッチRS0の出力冗長スイッチO
RS0〜ORS1等は、出力冗長スイッチORS0に代
表されるように、その第1の入力端子つまりセンスアン
プ出力信号線SO0とその出力端子つまり単位出力回路
UOC0の入力端子との間に設けられるトランスファゲ
ートG7と、その第2の入力端子つまりセンスアンプ出
力信号線SO1とその出力端子つまり単位出力回路UO
C0の入力端子との間に設けられるトランスファゲート
G8とを含む。また、データ入出力回路IO0の単位出
力回路UOC0〜UOC1等は、単位出力回路UOC0
に代表されるように、その一方の入力端子が互いに交差
結合されることで出力ラッチを構成するナンドゲートN
A3及びNA4と、ナンドゲートNA4の出力信号を受
けその出力端子が出力データバスDOB0に結合される
インバータV18とを含む。
The output redundant switch O of the redundant switch RS0
As represented by the output redundancy switch ORS0, RS0 to ORS1 and the like are transfer gates provided between a first input terminal thereof, ie, a sense amplifier output signal line SO0, and an output terminal thereof, ie, an input terminal of a unit output circuit UOC0. G7, its second input terminal, ie, sense amplifier output signal line SO1, and its output terminal, ie, unit output circuit UO
And a transfer gate G8 provided between the input terminal C0 and the input terminal of C0. The unit output circuits UOC0 to UOC1 of the data input / output circuit IO0 are the unit output circuits UOC0 to UOC0.
, One input terminal of which is cross-coupled to each other to form a NAND gate N
A3 and NA4, and an inverter V18 receiving the output signal of NAND gate NA4 and having its output terminal coupled to output data bus DOB0.

【0007】出力冗長スイッチORS0のトランスファ
ゲートG7のNチャンネルMOSFET及びトランスフ
ァゲートG8のPチャンネルMOSFETのゲートに
は、対応する冗長スイッチ制御信号RC00が供給さ
れ、トランスファゲートG7のPチャンネルMOSFE
T及びトランスファゲートG8のNチャンネルMOSF
ETのゲートには、そのインバータV15による反転信
号が供給される。また、単位出力回路UOC0を構成す
るナンドゲートNA3の他方の入力端子には、インバー
タV16及びV17を介して反転出力制御信号OLB
(ここで、それが有効とされるとき選択的にロウレベル
とされるいわゆる反転信号等については、その名称の末
尾にBを付して表す。以下同様)が供給され、ナンドゲ
ートNA4の他方の入力端子は、単位出力回路UOC0
の入力端子に結合される。
The corresponding redundant switch control signal RC00 is supplied to the gates of the N-channel MOSFET of the transfer gate G7 of the output redundant switch ORS0 and the P-channel MOSFET of the transfer gate G8, and the P-channel MOSFET of the transfer gate G7 is supplied.
N-channel MOSF of T and transfer gate G8
An inverted signal from the inverter V15 is supplied to the gate of the ET. The inverted output control signal OLB is connected to the other input terminal of the NAND gate NA3 constituting the unit output circuit UOC0 via inverters V16 and V17.
(Here, a so-called inverted signal or the like which is selectively set to a low level when it is made valid is represented by adding a B to the end of its name. The same applies hereinafter), and the other input of the NAND gate NA4 is supplied. Terminal is unit output circuit UOC0
To the input terminal.

【0008】これにより、出力冗長スイッチORS0の
トランスファゲートG7は、対応する冗長スイッチ制御
信号RC00が有効レベルつまりハイレベルとされるこ
とで選択的にオン状態となり、センスアンプの対応する
単位センスアンプの出力信号SO0をデータ入出力回路
IO0の対応する単位出力回路UOC0に伝達する。ま
た、トランスファゲートG8は、対応する冗長スイッチ
制御信号RC00が無効レベルつまりロウレベルとされ
ることで選択的にオン状態となり、センスアンプの次段
の単位センスアンプの出力信号SO1をデータ入出力回
路IO0の対応する単位出力回路UOC0に伝達する。
さらに、単位出力回路UOC0のナンドゲートNA3及
びNA4からなる出力ラッチは、反転出力制御信号OL
Bの有効レベルつまりロウレベルを受けて、出力冗長ス
イッチORS0を介して伝達される初段又は2段目の単
位センスアンプの出力信号SO0又はSO1を取り込
み、保持するとともに、対応する出力データバスDOB
0に出力する。
As a result, the transfer gate G7 of the output redundant switch ORS0 is selectively turned on when the corresponding redundant switch control signal RC00 is set to the valid level, that is, the high level, and the transfer gate G7 of the corresponding unit sense amplifier of the sense amplifier is turned on. Output signal SO0 is transmitted to corresponding unit output circuit UOC0 of data input / output circuit IO0. The transfer gate G8 is selectively turned on when the corresponding redundant switch control signal RC00 is set to the invalid level, that is, low level, and outputs the output signal SO1 of the unit sense amplifier at the next stage of the sense amplifier to the data input / output circuit IO0. To the corresponding unit output circuit UOC0.
Further, the output latch composed of the NAND gates NA3 and NA4 of the unit output circuit UOC0 outputs the inverted output control signal OL.
In response to the valid level of B, that is, the low level, the output signal SO0 or SO1 of the first or second unit sense amplifier transmitted through the output redundancy switch ORS0 is taken in and held, and the corresponding output data bus DOB
Output to 0.

【0009】以上の結果、例えば初段の単位センスアン
プ又はメモリアレイの対応する相補ビット線等に何らか
の異常が検出され、使用不能となった場合、2段目以後
の単位センスアンプの出力信号SO1〜SOHならびに
SORが、単位出力回路UOC0〜UOCHに順次シフ
トして伝達される。したがって、初段の単位センスアン
プを含む使用不能となった正規素子は、実質的に冗長用
単位センスアンプを含む冗長素子と置き換えられ、これ
によってスタティック型RAMひいてはこれを搭載する
論理集積回路装置の製品歩留りが高められるものとな
る。
As a result of the above, for example, if any abnormality is detected in the first unit sense amplifier or the corresponding complementary bit line of the memory array and becomes unusable, the output signals SO1 to SO1 of the second and subsequent unit sense amplifiers become unavailable. SOH and SOR are sequentially shifted and transmitted to unit output circuits UOC0 to UOCH. Therefore, the unusable regular element including the first-stage unit sense amplifier is substantially replaced with a redundant element including a redundant unit sense amplifier, thereby producing a static RAM and a product of a logic integrated circuit device equipped with the static RAM. The yield will be improved.

【0010】ところが、単位出力回路UOC0〜UOC
1等のナンドゲートNA3及びNA4からなる出力ラッ
チは、入力信号又は反転出力制御信号OLBが直接供給
されない他の入力端子を介して互いに交差結合されるた
め、状態遷移速度が比較的遅く、またトランスファゲー
トG7及びG8が直列形態に設けられることもあいまっ
て、出力冗長スイッチ及び単位出力回路を含む読み出し
経路の伝達遅延時間が比較的長くなる。この結果、スタ
ティック型RAMのアクセスタイムが制約を受け、スタ
ティック型RAMを搭載する論理集積回路装置ひいては
これを含むコンピュータシステム等のマシンサイクルが
制約を受けるものである。
However, unit output circuits UOC0 to UOC
The output latches composed of NAND gates NA3 and NA4 such as 1 have a relatively low state transition speed because they are cross-coupled to each other through another input terminal to which the input signal or the inverted output control signal OLB is not directly supplied. Combined with the fact that G7 and G8 are provided in series, the transmission delay time of the read path including the output redundant switch and the unit output circuit becomes relatively long. As a result, the access time of the static RAM is restricted, and the logic cycle of the logic integrated circuit device equipped with the static RAM and the machine cycle of a computer system or the like including the static RAM are also restricted.

【0011】この発明の目的は、シフト救済方式をとる
スタティック型RAM等の出力冗長スイッチ及び単位出
力回路を含む読み出し経路の伝達遅延時間を短縮して、
スタティック型RAM等のアクセスタイムを高速化し、
これをマクロセルとして搭載する論理集積回路装置等の
マシンサイクルを高速化することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce a transmission delay time of a read path including an output redundant switch and a unit output circuit such as a static RAM using a shift relief system.
Faster access time for static RAM, etc.
It is an object of the present invention to speed up a machine cycle of a logic integrated circuit device or the like in which this is mounted as a macro cell.

【0012】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0013】[0013]

【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、次
の通りである。すなわち、論理集積回路装置等にマクロ
セルとして搭載され、シフト救済方式をとるスタティッ
ク型RAM等において、データ入出力回路の各単位出力
回路の出力ラッチを、互いに直接交差結合される一対の
インバータにより構成するとともに、冗長スイッチの各
出力冗長スイッチを、その一方の入力端子に出力制御信
号を受けその他方の入力端子に対応する冗長スイッチ制
御信号の非反転信号を受ける第1のナンドゲートと、そ
の一方の入力端子に出力制御信号を受けその他方の入力
端子に対応する冗長スイッチ制御信号の反転信号を受け
る第2のナンドゲートと、非救済時に第1のナンドゲー
トの出力信号の有効レベルを受けて選択的にオン状態と
なり対応する単位センスアンプの出力信号を対応する単
位出力回路に伝達する第1のトランスファゲートと、救
済時に第2のナンドゲートの出力信号の有効レベルを受
けて選択的にオン状態となり、後段の単位センスアンプ
又は冗長用単位センスアンプの出力信号を対応する単位
出力回路に伝達する第2のトランスファゲートとを基本
に構成する。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, in a static RAM or the like which is mounted as a macro cell in a logic integrated circuit device or the like and employs a shift relief method, an output latch of each unit output circuit of the data input / output circuit is constituted by a pair of inverters directly cross-coupled to each other. A first NAND gate receiving an output control signal at one input terminal thereof and receiving a non-inverted signal of a redundant switch control signal corresponding to the other input terminal thereof; A second NAND gate receiving an output control signal at its terminal and receiving an inverted signal of a redundant switch control signal corresponding to the other input terminal; and selectively receiving a valid level of the output signal of the first NAND gate during non-repair to selectively turn on State, and outputs the first signal for transmitting the output signal of the corresponding unit sense amplifier to the corresponding unit output circuit. A second gate for transmitting the output signal of the subsequent unit sense amplifier or the redundant unit sense amplifier to the corresponding unit output circuit in response to the effective level of the output signal of the second NAND gate at the time of repair; And a transfer gate.

【0014】上記した手段によれば、データ入出力回路
の各単位出力回路の出力ラッチを、互いに直接交差結合
される一対のインバータにより構成して、その状態遷移
を高速化することができるとともに、出力制御信号及び
冗長スイッチ制御信号によるゲート制御を、第1及び第
2のナンドゲートに集約化して、そのゲート制御動作を
高速化することができる。この結果、出力冗長スイッチ
及び単位出力回路を含む読み出し経路の伝達遅延時間を
短縮して、シフト救済方式をとるスタティック型RAM
等のアクセスタイムを高速化し、これをマクロセルとし
て搭載する論理集積回路装置等のマシンサイクルを高速
化することができる。
According to the above-mentioned means, the output latch of each unit output circuit of the data input / output circuit is constituted by a pair of inverters directly cross-coupled to each other, so that the state transition can be speeded up. Gate control based on the output control signal and the redundant switch control signal can be integrated into the first and second NAND gates, and the gate control operation can be speeded up. As a result, the transmission delay time of the read path including the output redundant switch and the unit output circuit is shortened, and the static RAM that adopts the shift relief method is provided.
And the like, and the machine cycle of a logic integrated circuit device or the like in which this is mounted as a macro cell can be shortened.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
スタティック型RAM(半導体記憶装置)の一実施例の
ブロック図が示されている。また、図2には、図1のス
タティック型RAMに含まれるメモリアレイ及び周辺部
の一実施例のブロック図が示され、図3には、そのメモ
リマットMAT0の一実施例のブロック図が示されてい
る。これらの図をもとに、まずこの実施例のスタティッ
ク型RAM及びそのメモリマットMAT0〜MATpの
構成及び動作の概要について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a static RAM (semiconductor memory device) to which the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of a memory array and peripheral portions included in the static RAM of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of one embodiment of the memory mat MAT0. Have been. First, an outline of the configuration and operation of the static RAM of this embodiment and the memory mats MAT0 to MATp will be described with reference to these drawings.

【0016】なお、この実施例のスタティック型RAM
は、特に制限されないが、シングルチップマイクロコン
ピュータとなる論理集積回路装置にマクロセルとして搭
載され、例えばキャッシュメモリとして機能する。ま
た、図1及び図2の各ブロックを構成する回路素子は、
論理集積回路装置の図示されない他のブロックを構成す
る回路素子とともに、公知のMOSFET(金属酸化物
半導体型電界効果トランジスタ。この明細書では、MO
SFETをして絶縁ゲート型電界効果トランジスタの総
称とする)集積回路の製造技術により単結晶シリコンの
ような1個の半導体基板面上に形成される。さらに、図
3では、メモリマットMAT0を例に具体的な説明を進
めるが、その他のメモリマットMAT1〜MATpにつ
いては、メモリマットMAT0と同一構成とされるた
め、類推されたい。
The static RAM of this embodiment
Although it is not particularly limited, it is mounted as a macro cell in a logic integrated circuit device serving as a single-chip microcomputer and functions as, for example, a cache memory. The circuit elements constituting each block in FIGS. 1 and 2 are as follows:
Along with circuit elements constituting other blocks (not shown) of the logic integrated circuit device, a well-known MOSFET (metal oxide semiconductor type field effect transistor; in this specification, MO
It is formed on a single semiconductor substrate surface such as single crystal silicon by an integrated circuit manufacturing technique (SFET is a generic name of insulated gate field effect transistors). Further, in FIG. 3, a specific description will be given by taking the memory mat MAT0 as an example. However, since the other memory mats MAT1 to MATp have the same configuration as the memory mat MAT0, it should be analogized.

【0017】図1において、この実施例のスタティック
型RAMは、特に制限されないが、そのレイアウト所要
面積の大半を占めて配置されるメモリアレイMARY
と、その周辺回路となるライトアンプWA,カラムスイ
ッチCS,センスアンプSA,冗長スイッチRSならび
にデータ入出力回路IOとを備える。また、スタティッ
ク型RAMは、XアドレスデコーダXD,Yアドレスデ
コーダYD,X系冗長回路RXならびにY系冗長回路Y
Rを備え、さらにXアドレスバッファXB,Yアドレス
バッファYBならびにタイミング発生回路TGを備え
る。
Referring to FIG. 1, the static type RAM of this embodiment is not particularly limited, but has a memory array MARY arranged to occupy most of the required layout area.
And a write amplifier WA, a column switch CS, a sense amplifier SA, a redundant switch RS, and a data input / output circuit IO serving as peripheral circuits. The static type RAM includes an X address decoder XD, a Y address decoder YD, an X-system redundant circuit RX, and a Y-system redundant circuit Y.
R, an X address buffer XB, a Y address buffer YB, and a timing generator TG.

【0018】この実施例において、スタティック型RA
MのメモリアレイMARYと、ライトアンプWA,カラ
ムスイッチCS,センスアンプSA,冗長スイッチRS
ならびにデータ入出力回路IOを含む周辺部は、図2に
示されるように、実際にはp+1個に分割され、メモリ
マットMAT0〜MATpを構成する。したがって、メ
モリマットMAT0〜MATpのそれぞれは、メモリア
レイMARYがワード線延長方向に分割されてなるメモ
リアレイMARY0〜MARYpと、ライトアンプW
A,カラムスイッチCS,センスアンプSA,冗長スイ
ッチRSならびにデータ入出力回路IOがそれぞれ分割
されてなるライトアンプWA0〜WAp,カラムスイッ
チCS0〜CSp,センスアンプSA0〜SAp,冗長
スイッチRS0〜RSpならびにデータ入出力回路IO
0〜IOpとを含む。
In this embodiment, the static RA
M memory array MARY, write amplifier WA, column switch CS, sense amplifier SA, redundant switch RS
In addition, as shown in FIG. 2, the peripheral portion including the data input / output circuit IO is actually divided into p + 1 pieces to form the memory mats MAT0 to MATp. Therefore, each of the memory mats MAT0 to MATp includes a memory array MARY0 to MARYp obtained by dividing the memory array MARY in the word line extending direction, and a write amplifier W.
A, column switches CS, sense amplifiers SA, redundant switches RS, and write amplifiers WA0 to WAp each having a divided data input / output circuit IO, column switches CS0 to CSp, sense amplifiers SA0 to SAp, redundant switches RS0 to RSp, and data. Input / output circuit IO
0 to IOp.

【0019】ここで、メモリマットMAT0〜MATp
を構成するメモリアレイMARY0〜MARYpは、図
3のメモリマットMAT0のメモリアレイMARY0に
代表して示されるように、図の水平方向に平行して配置
されるm+1本のワード線W0〜Wmと、図の垂直方向
に平行して配置される4×19組つまり合計76組の相
補ビット線B00〜B03ないしBH0〜BH3ならび
にBR0〜BR3とを含む。これらのワード線及び相補
ビット線の交点には、一対のCMOSインバータが交差
結合されてなるラッチ回路を基本素子とする76×(m
+1)個のスタティック型メモリセルMCがそれぞれ格
子状に配置される。
Here, memory mats MAT0-MATp
Are represented by m + 1 word lines W0 to Wm arranged in parallel in the horizontal direction in the drawing, as represented by the memory array MARY0 of the memory mat MAT0 in FIG. 4 × 19 pairs, that is, a total of 76 pairs of complementary bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 and BR0 to BR3 arranged in parallel to the vertical direction in the figure. At the intersection of these word lines and complementary bit lines, a latch circuit composed of a pair of CMOS inverters cross-coupled has a basic element of 76 × (m
+1) static memory cells MC are arranged in a lattice shape.

【0020】メモリアレイMARY0を構成する相補ビ
ット線B00〜B03ないしBH0〜BH3ならびにB
R0〜BR3は、4組を単位として19のビット線グル
ープに分割される。このうち、第1ないし第18のビッ
ト線グループを構成する相補ビット線B00〜B03な
いしBH0〜BH3は、いわゆる正規素子とされる。ま
た、第19のビット線グループを構成する相補ビット線
BR0〜BR3は、いわゆる冗長素子であって、4組単
位でビット線の欠陥救済に供される。メモリアレイMA
RY0は、さらに、図示されない所定数の冗長ワード線
を含むが、冗長ワード線によるワード線方向の欠陥救済
については本発明と直接関係ないため、X系冗長回路R
Xを含む関係回路の具体的図示及び説明を割愛する。
Complementary bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 and B constituting memory array MARY0
R0 to BR3 are divided into 19 bit line groups in units of four sets. Of these, the complementary bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 forming the first to eighteenth bit line groups are so-called normal elements. Further, the complementary bit lines BR0 to BR3 forming the nineteenth bit line group are so-called redundant elements, and are provided for bit line defect repair in units of four sets. Memory array MA
RY0 further includes a predetermined number of redundant word lines (not shown), but the X-system redundant circuit R
Specific illustration and description of the related circuits including X are omitted.

【0021】メモリマットMAT0のメモリアレイMA
RY0を構成するワード線W0〜Wmは、他のメモリア
レイMARY1〜MARYpを串刺しすべく右方に延長
されるとともに、その左方においてXアドレスデコーダ
XDに結合され、択一的に選択レベルとされる。Xアド
レスデコーダXDには、XアドレスバッファXBからi
+1ビットの内部Xアドレス信号X0〜Xiが供給され
るとともに、X系冗長回路RXから所定ビットの冗長ワ
ード線選択信号が供給される。また、X系冗長回路RX
には、XアドレスバッファXBから内部Xアドレス信号
X0〜Xiが供給される。XアドレスバッファXBに
は、アドレス入力端子AX0〜AXiを介してi+1ビ
ットのXアドレス信号AX0〜AXiが供給されるとと
もに、タイミング発生回路TGから内部制御信号ALが
供給される。
Memory array MA of memory mat MAT0
The word lines W0 to Wm constituting RY0 are extended rightward to pierce the other memory arrays MARY1 to MARYp, and are coupled to the X address decoder XD on the left side, and are selectively set to the selection level. You. The X address decoder XD has i
A 1-bit internal X address signal X0 to Xi is supplied, and a redundant word line selection signal of a predetermined bit is supplied from the X-related redundant circuit RX. Also, the X-system redundant circuit RX
Are supplied with internal X address signals X0 to Xi from an X address buffer XB. The X address buffer XB is supplied with i + 1-bit X address signals AX0 to AXi via address input terminals AX0 to AXi, and is also supplied with an internal control signal AL from the timing generation circuit TG.

【0022】XアドレスバッファXBは、論理集積回路
装置のアクセスユニットからアドレス入力端子AX0〜
AXiを介して供給されるXアドレス信号AX0〜AX
iを内部制御信号ALに従って取り込み、保持するとと
もに、これらのXアドレス信号をもとにそれぞれ非反転
及び反転信号からなる内部Xアドレス信号X0〜Xiを
形成して、XアドレスデコーダXD及びX系冗長回路R
Xに供給する。また、X系冗長回路RXは、対応するメ
モリアレイMARYの各冗長ワード線に割り当てられた
欠陥アドレスを保持するとともに、この欠陥アドレスと
アクセスに際して供給される内部Xアドレス信号X0〜
Xiとをビットごとに比較照合する。この結果、両アド
レスが全ビット一致すると、XアドレスデコーダXDに
対する冗長ワード線選択信号の対応するビットを選択的
に有効レベルとする。
The X address buffer XB is connected to the address input terminals AX0 to AX0 from the access unit of the logic integrated circuit device.
X address signals AX0-AX supplied via AXi
i is fetched and held in accordance with the internal control signal AL, and based on these X address signals, internal X address signals X0 to Xi composed of a non-inverted signal and an inverted signal, respectively, are formed to form an X address decoder XD and an X-system redundant signal. Circuit R
Supply X. The X-related redundant circuit RX holds a defective address assigned to each redundant word line of the corresponding memory array MARY, and also stores the defective address and an internal X address signal X0 supplied at the time of access.
Xi is compared and compared bit by bit. As a result, when all bits match in both addresses, the corresponding bit of the redundant word line selection signal for X address decoder XD is selectively set to the effective level.

【0023】XアドレスデコーダXDは、Xアドレスバ
ッファXBから供給される内部Xアドレス信号X0〜X
iをデコードするとともに、そのデコード結果とX系冗
長回路RXから供給される冗長ワード線選択信号とをも
とに、メモリアレイMARY0のワード線又は冗長ワー
ド線を択一的に選択レベルとする。
The X address decoder XD has internal X address signals X0 to X supplied from an X address buffer XB.
In addition to decoding i, the word line or the redundant word line of the memory array MARY0 is selectively set to a selection level based on the decoding result and the redundant word line selection signal supplied from the X-system redundant circuit RX.

【0024】次に、メモリマットMAT0のメモリアレ
イMARY0を構成する相補ビット線B00〜B03な
いしBH0〜BH3ならびにBR0〜BR3は、図3に
例示されるように、その下方においてライトアンプWA
0の対応する単位ライトアンプUWAの出力端子に結合
されるとともに、カラムスイッチCS0の対応する単位
カラムスイッチUCS0〜UCSHならびにUCSRを
介して1組、つまり合計19組ずつ選択的にセンスアン
プSA0の対応する単位センスアンプUSA0〜USA
HならびにUSARに接続される。
Next, as shown in FIG. 3, the complementary bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 and BR0 to BR3 forming the memory array MARY0 of the memory mat MAT0 have write amplifiers WA thereunder as illustrated in FIG.
0, which are coupled to the output terminals of the corresponding unit write amplifiers UWA, and selectively set by the corresponding unit column switches UCS0 to UCSH and UCSR of the column switch CS0, that is, the set of 19 pairs in total, that is, the corresponding set of the sense amplifiers SA0. Unit sense amplifiers USA0 to USA
H and USAR.

【0025】ここで、ライトアンプWA0は、メモリア
レイMARY0の相補ビット線B00〜B03ないしB
H0〜BH3ならびにBR0〜BR3に対応して設けら
れる76個の単位ライトアンプUWAを含む。また、カ
ラムスイッチCS0は、メモリアレイMARY0の各ビ
ット線グループに対応して設けられるa+b個つまり1
9個の単位カラムスイッチUCS0〜UCSHならびに
UCSRを含み、センスアンプSA0は、メモリアレイ
MARY0の各ビット線グループつまりはカラムスイッ
チCS0の単位カラムスイッチUCS0〜UCSHなら
びにUCSRに対応して設けられるa個つまり18個の
単位センスアンプUSA0〜USAHならびにb個つま
り1個の冗長用単位センスアンプUSARを含む。
Here, the write amplifier WA0 is connected to the complementary bit lines B00 to B03 to B03 of the memory array MARY0.
It includes 76 unit write amplifiers UWA provided corresponding to H0 to BH3 and BR0 to BR3. Further, the column switch CS0 has a + b, ie, 1 column switches provided corresponding to each bit line group of the memory array MARY0.
The sense amplifier SA0 includes nine unit column switches UCS0 to UCSH and UCSR, and the sense amplifier SA0 includes a bit line group of the memory array MARY0, that is, a unit provided corresponding to the unit column switches UCS0 to UCSH and UCSR of the column switch CS0. It includes 18 unit sense amplifiers USA0 to USAH and b, that is, one redundant unit sense amplifier USAR.

【0026】言うまでもなく、カラムスイッチCS0の
単位カラムスイッチUCS0〜UCSHならびにセンス
アンプSA0の単位センスアンプUSA0〜USAH
は、正規素子に対応し、カラムスイッチCS0の単位カ
ラムスイッチUCSR及びセンスアンプSA0の単位セ
ンスアンプUSARは、冗長素子に対応する。また、セ
ンスアンプSA0の単位センスアンプUSA0〜USA
Hは、その追番順に順序付けられ、単位センスアンプU
SARは、最後段に位置付けられる。
Needless to say, the unit column switches UCS0 to UCSH of the column switch CS0 and the unit sense amplifiers USA0 to USAH of the sense amplifier SA0.
Corresponds to a normal element, and the unit column switch UCSR of the column switch CS0 and the unit sense amplifier USAR of the sense amplifier SA0 correspond to a redundant element. Also, the unit sense amplifiers USA0 to USA of the sense amplifier SA0
H are ordered in that order, and the unit sense amplifier U
The SAR is positioned at the last stage.

【0027】一方、メモリマットMAT0の冗長スイッ
チRS0は、センスアンプSA0の正規素子つまり単位
センスアンプUSA0〜USAHに対応して設けられる
それぞれ18個の出力冗長スイッチORS0〜ORSH
ならびに入力冗長スイッチIRS0〜IRSHを含み、
データ入出力回路IO0は、これらの出力冗長スイッチ
及び入力冗長スイッチに対応して設けられる18個の単
位出力回路UOC0〜UOCHならびに単位入力回路U
IC0〜UICHを含む。
On the other hand, the redundant switches RS0 of the memory mat MAT0 have 18 output redundant switches ORS0 to ORSH provided corresponding to the regular elements of the sense amplifier SA0, ie, the unit sense amplifiers USA0 to USAH.
And input redundancy switches IRS0 to IRSH,
The data input / output circuit IO0 includes 18 unit output circuits UOC0 to UOCH and a unit input circuit U provided corresponding to these output redundant switches and input redundant switches.
IC0 to UICH.

【0028】データ入出力回路IO0の単位入力回路U
IC0〜UICHの入力端子は、対応する入力データバ
スDIB0〜DIBHに結合され、その出力端子は、冗
長スイッチRS0の対応する入力冗長スイッチIRS0
〜IRSHの入力端子に結合される。また、これらの入
力冗長スイッチIRS0〜IRSHの入力端子は、カラ
ムスイッチCS0の単位カラムスイッチUCS0〜UC
SHならびにUCSRを介して選択的に、ライトアンプ
WA0の18個の単位ライトアンプUWAの入力端子に
接続され、ライトアンプWA0の各単位ライトアンプU
WAの出力端子は、メモリアレイMARY0の対応する
相補ビット線に結合される。
Unit input circuit U of data input / output circuit IO0
Input terminals of IC0 to UICH are coupled to corresponding input data buses DIB0 to DIBH, and their output terminals are connected to corresponding input redundant switch IRS0 of redundant switch RS0.
IRIRSH. The input terminals of these input redundant switches IRS0 to IRSH are connected to the unit column switches UCS0 to UC of the column switch CS0.
It is selectively connected to the input terminals of the 18 unit write amplifiers UWA of the write amplifier WA0 via SH and UCSR, and each unit write amplifier U of the write amplifier WA0.
The output terminals of WA are coupled to corresponding complementary bit lines of memory array MARY0.

【0029】一方、センスアンプSA0の単位センスア
ンプUSA0〜USAHならびにUSARの入力端子
は、カラムスイッチCS0の単位カラムスイッチUCS
0〜UCSRを介してメモリアレイMARY0の19組
の相補ビット線に選択的に接続される。また、その出力
端子は、冗長スイッチRS0の対応する出力冗長スイッ
チORS0〜ORSHの第1の入力端子に結合されると
ともに、前段の出力冗長スイッチORS0〜ORSHの
第2の入力端子に結合される。出力冗長スイッチORS
0〜ORSHの出力端子は、データ入出力回路IO0の
対応する単位出力回路UOC0〜UOCHの入力端子に
結合され、各単位出力回路の出力端子は、対応する出力
データバスDOB0〜DOBHに結合される。
On the other hand, the input terminals of the unit sense amplifiers USA0 to USAH and USAR of the sense amplifier SA0 are connected to the unit column switch UCS of the column switch CS0.
0 to UCSR and selectively connected to 19 sets of complementary bit lines of the memory array MARY0. Further, its output terminal is coupled to the first input terminal of the corresponding output redundancy switch ORS0-ORSH of the redundancy switch RS0, and is coupled to the second input terminal of the output redundancy switch ORS0-ORSH of the preceding stage. Output redundancy switch ORS
Output terminals 0 to ORSH are coupled to input terminals of corresponding unit output circuits UOC0 to UOCH of data input / output circuit IO0, and output terminals of each unit output circuit are coupled to corresponding output data buses DOB0 to DOBH. .

【0030】メモリマットMAT0のライトアンプWA
0を構成する単位ライトアンプUWAには、図示されな
いライトアンプ制御回路から対応する内部制御信号WE
00〜WE03ないしWEH0〜WEH3ならびにWE
R0〜WER3がそれぞれ供給される。また、カラムス
イッチCS0の単位カラムスイッチUCS0〜UCSH
ならびにUCSRには、YアドレスデコーダYDから4
ビットのビット線選択信号YS0〜YS3が共通に供給
される。さらに、冗長スイッチRS0の出力冗長スイッ
チORS0〜ORSHには、Y系冗長回路YRから対応
する冗長スイッチ制御信号RC00〜RC0Hが供給さ
れるとともに、タイミング発生回路TGから出力制御信
号OLが共通に供給され、入力冗長スイッチIRS0〜
IRSHには、対応する冗長スイッチ制御信号RC00
〜RC0Hが供給される。データ入出力回路IO0の単
位入力回路UIC0〜UICHには、タイミング発生回
路TGから入力制御信号ILが共通に供給される。
Write amplifier WA of memory mat MAT0
0, a corresponding internal control signal WE from a write amplifier control circuit (not shown).
00 to WE03 to WEH0 to WEH3 and WE
R0 to WER3 are supplied. Also, unit column switches UCS0 to UCSH of the column switch CS0
And UCSR has 4 bits from Y address decoder YD.
Bit line selection signals YS0 to YS3 of bits are commonly supplied. Further, corresponding redundant switch control signals RC00 to RC0H are supplied from Y-related redundant circuit YR to output redundant switches ORS0 to ORSH of redundant switch RS0, and output control signal OL is commonly supplied from timing generating circuit TG. , Input redundant switches IRS0 to IRS0
IRSH includes a corresponding redundant switch control signal RC00.
RCRC0H are supplied. The input control signal IL is commonly supplied from the timing generation circuit TG to the unit input circuits UICO to UICH of the data input / output circuit IO0.

【0031】一方、YアドレスデコーダYDには、Yア
ドレスバッファYBからj+1ビットの内部Yアドレス
信号Y0〜Yjが供給されるとともに、Y系冗長回路Y
Rから所定ビットの冗長ビット線選択信号が供給され
る。また、Y系冗長回路YRには、Yアドレスバッファ
YBから上記内部Yアドレス信号Y0〜Yjが供給され
る。さらに、YアドレスバッファYBには、アドレス入
力端子AY0〜AYjを介してj+1ビットのYアドレ
ス信号AY0〜AYjが供給されるとともに、タイミン
グ発生回路TGから内部制御信号ALが供給される。
On the other hand, the Y address buffer YB is supplied with the j + 1-bit internal Y address signals Y0 to Yj from the Y address buffer YB, and the Y system redundancy circuit Y
A predetermined bit redundant bit line selection signal is supplied from R. The Y-system redundancy circuit YR is supplied with the internal Y address signals Y0 to Yj from the Y address buffer YB. Further, the Y address buffer YB is supplied with j + 1-bit Y address signals AY0 to AYj via address input terminals AY0 to AYj, and an internal control signal AL from the timing generation circuit TG.

【0032】YアドレスバッファYBは、論理集積回路
装置のアクセスユニットからアドレス入力端子AY0〜
AYjを介して供給されるYアドレス信号AY0〜AY
jを内部制御信号ALに従って取り込み、保持するとと
もに、これらYアドレス信号号をもとにそれぞれ非反転
及び反転信号からなる内部Yアドレス信号Y0〜Yjを
形成し、YアドレスデコーダYD及びY系冗長回路YR
に供給する。
The Y address buffer YB is connected to address input terminals AY0 to AY0 from the access unit of the logic integrated circuit device.
Y address signals AY0 to AY supplied via AYj
j is captured and held in accordance with the internal control signal AL, and based on these Y address signals, internal Y address signals Y0 to Yj each composed of a non-inverted signal and an inverted signal are formed. YR
To supply.

【0033】Y系冗長回路YRは、対応するメモリアレ
イMARYの各冗長ビット線に割り当てられた欠陥アド
レスを保持するとともに、この欠陥アドレスとアクセス
に際して供給される内部Yアドレス信号Y0〜Yjとを
ビットごとに比較照合する。この結果、両アドレスが全
ビット一致すると、YアドレスデコーダYDに対する冗
長ビット線選択信号ならびに冗長スイッチ制御信号RC
00〜RC0HないしRCp0〜RCpHを選択的にハ
イレベル又はロウレベルとする。
The Y-system redundant circuit YR holds a defective address assigned to each redundant bit line of the corresponding memory array MARY, and converts the defective address and an internal Y address signal Y0 to Yj supplied at the time of access into a bit. Compare and match each time. As a result, when all the bits coincide with each other, the redundant bit line selection signal for the Y address decoder YD and the redundant switch control signal RC
00 to RC0H to RCp0 to RCpH are selectively set to a high level or a low level.

【0034】この実施例において、メモリアレイMAR
Y0〜MARYpにおけるビット線の欠陥救済は、前述
のように、4組の相補ビット線つまりビット線グループ
を単位として行われる。また、冗長スイッチ制御信号R
C00〜RC0HないしRCp0〜RCpHは、特に制
限されないが、対応するメモリアレイMARY0〜MA
RYpにおいてビット線の欠陥救済が行われないとき、
その全ビットがすべてハイレベルとされ、対応するメモ
リアレイにおいてビット線の欠陥救済が行われるときに
は、その欠陥ビット線つまり欠陥ビットを含むビット線
グループに対応するビットとそれ以降のビットがすべて
ロウレベルとされる。
In this embodiment, the memory array MAR
As described above, the defect relief of the bit lines in Y0 to MARYp is performed in units of four sets of complementary bit lines, that is, bit line groups. Also, the redundant switch control signal R
Although C00 to RC0H to RCp0 to RCpH are not particularly limited, corresponding memory arrays MARY0 to MARY
When bit line defect relief is not performed in RYp,
When all the bits are set to the high level and the corresponding memory array performs the bit line defect repair, the bit corresponding to the defective bit line, that is, the bit line group including the defective bit, and all the bits thereafter are set to the low level. Is done.

【0035】YアドレスデコーダYDは、内部Yアドレ
ス信号Y0〜Yjをデコードするとともに、そのデコー
ド結果とY系冗長回路YRから供給される冗長ビット線
選択信号とをもとに、カラムスイッチCS0〜CSpに
対するビット線選択信号の対応するビットを選択的に有
効レベルとする。
The Y address decoder YD decodes the internal Y address signals Y0 to Yj and, based on the decoding result and the redundant bit line selection signal supplied from the Y-related redundant circuit YR, switches the column switches CS0 to CSp. Corresponding to the bit line selection signal for the bit line is selectively set to the effective level.

【0036】データ入出力回路IO0〜IOpの18個
の単位入力回路は、スタティック型RAMが書き込みモ
ードとされるとき、論理集積回路装置のアクセスユニッ
トから入力データバスDIB0〜DIBkを介してk+
1ビット単位で入力されるライトデータを、それぞれ1
8ビットずつ取り込み、保持する。これらのライトデー
タは、冗長スイッチRS0〜RSpからカラムスイッチ
CS0〜CSpを介してライトアンプWA0〜WApの
18個の単位ライトアンプに伝達された後、所定の相補
書き込み信号に変換され、メモリアレイMARY0〜M
ARYpの選択されたそれぞれ18個、合計k+1個の
メモリセルに書き込まれる。
The eighteen unit input circuits of the data input / output circuits IO0 to IOp are connected to the k + via input data buses DIB0 to DIBk from the access unit of the logic integrated circuit device when the static RAM is set to the write mode.
Write data input in 1-bit units is 1
The data is fetched and stored in units of 8 bits. These write data are transmitted from the redundant switches RS0 to RSp to the eighteen unit write amplifiers of the write amplifiers WA0 to WAp via the column switches CS0 to CSp, then converted into predetermined complementary write signals, and converted into the memory array MARY0. ~ M
Data is written into the selected 18 memory cells of ARYp, for a total of k + 1 memory cells.

【0037】一方、センスアンプSA0〜SApの19
個の単位センスアンプは、メモリアレイMARY0〜M
ARYpの選択された19個のメモリセルからカラムス
イッチCS0〜CSpを介して出力される読み出し信号
を増幅する。これらの読み出し信号は、冗長スイッチR
S0〜RSpを介してデータ入出力回路IO0〜IOp
の対応する単位出力回路に伝達された後、出力制御信号
OLの有効レベルを受けて出力データバスDOB0〜D
OBkからアクセスユニットに出力される。
On the other hand, 19 of the sense amplifiers SA0 to SAp
Memory sense units MARY0 to MARYM
A read signal output from the selected 19 memory cells of ARYp via the column switches CS0 to CSp is amplified. These read signals are supplied to the redundant switch R
Data input / output circuits IO0-IOp via S0-RSp
After receiving the effective level of the output control signal OL, the output data buses DOB0 to DOB
Output from OBk to the access unit.

【0038】この実施例において、スタティック型RA
Mはシフト救済方式をとり、データ入出力回路IO0〜
IOpの18個の単位入力回路により保持される18ビ
ットのライトデータは、冗長スイッチRS0〜RSpの
各入力冗長スイッチの冗長スイッチ制御信号RC00〜
RC0HないしRCp0〜RCpHに従った選択的なシ
フト切り換えを受けて、カラムスイッチCS0〜CSp
の冗長用単位カラムスイッチ又は救済対象となる単位カ
ラムスイッチを除く18個の単位カラムスイッチに伝達
される。また、センスアンプSA0〜SApの各単位セ
ンスアンプにより増幅され、保持される19ビットのリ
ードデータは、冗長スイッチRS0〜RSpの各出力冗
長スイッチの冗長スイッチ制御信号RC00〜RC0H
ないしRCp0〜RCpHに従った選択的なシフト切り
換えを受けて、冗長用単位センスアンプ又は救済対象と
なる単位センスアンプに対応するビットを除く18ビッ
トが、データ入出力回路IO0〜IOpの各単位出力回
路に伝達される。
In this embodiment, the static type RA
M employs a shift rescue method, and includes data input / output circuits IO0 to IO0.
The 18-bit write data held by the 18 unit input circuits of the IOp is a redundant switch control signal RC00 of each input redundant switch of the redundant switches RS0 to RSp.
In response to the selective shift switching according to RC0H to RCp0 to RCpH, column switches CS0 to CSp
Is transmitted to the 18 unit column switches excluding the redundant unit column switch or the unit column switch to be relieved. The 19-bit read data that is amplified and held by each unit sense amplifier of the sense amplifiers SA0 to SAp is a redundant switch control signal RC00 to RC0H of each output redundant switch of the redundant switches RS0 to RSp.
In response to the selective shift switching according to RCp0 to RCp, 18 bits excluding the bit corresponding to the unit sense amplifier for redundancy or the unit sense amplifier to be relieved are output from each unit output of the data input / output circuits IO0 to IOp. Transmitted to the circuit.

【0039】なお、メモリマットMAT0〜MATpの
メモリアレイMARY0〜MARYp,カラムスイッチ
CS0〜CSp,センスアンプSA0〜SAp,冗長ス
イッチRS0〜RSpならびにデータ入出力回路IO0
〜IOpの具体的構成及び動作ならびにその特徴等につ
いては、後で詳細に説明する。
The memory arrays MARY0 to MARYp of the memory mats MAT0 to MATp, the column switches CS0 to CSp, the sense amplifiers SA0 to SAp, the redundant switches RS0 to RSp, and the data input / output circuit IO0
The specific configuration and operation of IOp, its features, and the like will be described later in detail.

【0040】タイミング発生回路TGは、論理集積回路
装置のアクセスユニットから起動制御信号として供給さ
れるメモリイネーブル信号MEN,リードライト信号R
/Wならびにクロック信号CLKをもとに、前記各種の
内部制御信号ならびに出力制御信号OL及び入力制御信
号IL等を選択的に生成し、各部に供給する。
The timing generation circuit TG includes a memory enable signal MEN and a read / write signal R supplied as a start control signal from an access unit of the logic integrated circuit device.
Based on / W and the clock signal CLK, the various internal control signals, the output control signal OL, the input control signal IL, and the like are selectively generated and supplied to each unit.

【0041】図3には、図1のスタティック型RAMに
含まれるメモリマットMAT0の一実施例のブロック図
が示されている。また、図4には、図3のメモリマット
MAT0に含まれる冗長スイッチRS0及びデータ入出
力回路IO0の一実施例の部分的な回路図が示されてい
る。さらに、図4には、図3のメモリマットMAT0の
非救済時におけるライトデータ及びリードデータの流れ
を説明するための一実施例の概念図が示され、図5に
は、その救済時におけるライトデータ及びリードデータ
の流れを説明するための一実施例の概念図が示されてい
る。これらの図をもとに、この実施例のスタティック型
RAMのメモリマットMAT0〜MATp及びその各部
の具体的構成及び動作ならびに非救済時及び救済時のリ
ードデータ及びライトデータの流れと、その特徴等につ
いて詳細に説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of the memory mat MAT0 included in the static RAM of FIG. FIG. 4 is a partial circuit diagram of one embodiment of the redundant switch RS0 and the data input / output circuit IO0 included in the memory mat MAT0 of FIG. FIG. 4 is a conceptual diagram of an embodiment for explaining the flow of write data and read data when the memory mat MAT0 in FIG. 3 is not rescued. FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram of one embodiment for explaining the flow of data and read data. Based on these figures, the specific configuration and operation of the memory mats MAT0 to MATp of the static RAM of this embodiment and the respective parts thereof, the flow of read data and write data during non-rescue and rescue, and their characteristics, etc. Will be described in detail.

【0042】なお、図4において、そのチャンネル(バ
ックゲート)部に矢印が付されるMOSはPチャンネル
型であって、矢印の付されないNチャンネルMOSFE
Tと区別して示される。また、図3では、メモリマット
MAT0に関する説明をもってメモリマットMAT0〜
MATpの説明とし、図4では、冗長スイッチRS0及
びデータ入出力回路IO0に関する説明をもって、冗長
スイッチRS0〜RSpならびにデータ入出力回路IO
0〜IOpの説明とする。さらに、図6では、メモリア
レイMARY0の第1のビット線グループつまり相補ビ
ット線B00〜B03のいずれか又はその関連回路、つ
まりカラムスイッチCS0又はセンスアンプSA0の対
応する回路に異常が検出され、使用不能となった場合を
例に、リードデータ及びライトデータの流れを説明す
る。メモリアレイMARY0は所定数の冗長ワード線を
含むが、このことについては割愛した。
In FIG. 4, the MOS with an arrow at its channel (back gate) portion is of the P-channel type, and is an N-channel MOSFE without the arrow.
It is shown separately from T. Also, in FIG. 3, the description about the memory mats MAT0 to MAT0 is given.
FIG. 4 illustrates the redundant switch RS0 and the data input / output circuit IO0 with the description of the redundant switch RS0 and the data input / output circuit IO0.
0 to IOp. Further, in FIG. 6, an abnormality is detected in the first bit line group of the memory array MARY0, that is, any one of the complementary bit lines B00 to B03 or its related circuit, that is, the corresponding circuit of the column switch CS0 or the sense amplifier SA0, and The flow of read data and write data will be described with an example of the case where the data cannot be read. The memory array MARY0 includes a predetermined number of redundant word lines, which has been omitted.

【0043】図3において、メモリマットMAT0のメ
モリアレイMARY0は、図の水平方向に平行して配置
されるm+1本のワード線W0〜Wmと、図の垂直方向
に平行して配置される合計4×19組つまり76組の相
補ビット線B00〜B03ないしBH0〜BH3ならび
にBR0〜BR3とを含む。これらのワード線及び相補
ビット線の交点には、合計76×(m+1)個のスタテ
ィック型メモリセルMCが格子状に配置される。前述の
ように、メモリアレイMARY0を構成する合計76組
の相補ビット線は、4組を単位として19のビット線グ
ループに分割される。このうち、18のビット線グルー
プつまり相補ビット線B00〜B03ないしBH0〜B
H3は正規素子であり、残りのビット線グループつまり
相補ビット線BR0〜BR3は、救済時に使用される冗
長素子である。
In FIG. 3, the memory array MARY0 of the memory mat MAT0 has (m + 1) word lines W0 to Wm arranged in parallel in the horizontal direction in the figure, and a total of 4 word lines arranged in parallel in the vertical direction in the figure. × 19 sets, that is, 76 sets of complementary bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 and BR0 to BR3. At the intersection of these word lines and complementary bit lines, a total of 76 × (m + 1) static memory cells MC are arranged in a lattice. As described above, a total of 76 sets of complementary bit lines constituting the memory array MARY0 are divided into 19 bit line groups in units of 4 sets. Among them, 18 bit line groups, that is, complementary bit lines B00-B03 through BH0-B
H3 is a normal element, and the remaining bit line groups, that is, the complementary bit lines BR0 to BR3, are redundant elements used at the time of repair.

【0044】メモリアレイMARY0を構成する相補ビ
ット線B00〜B03ないしBH0〜BH3ならびにB
R0〜BR3は、その下方においてライトアンプWA0
の対応する単位ライトアンプUWAの出力端子に結合さ
れるとともに、カラムスイッチCS0の単位カラムスイ
ッチUCS0〜UCSHならびにUCSRの対応する上
部入力端子に結合される。ライトアンプWA0の各単位
ライトアンプUWAの入力端子は、カラムスイッチCS
0の対応する単位カラムスイッチUCS0〜UCSHな
らびにUCSRの上部出力端子に結合される。
Complementary bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 and B constituting memory array MARY0
R0 to BR3 are below the write amplifier WA0.
And the corresponding upper input terminal of the unit column switches UCS0 to UCSH of the column switch CS0 and the UCSR of the column switch CS0. The input terminal of each unit write amplifier UWA of the write amplifier WA0 is connected to the column switch CS.
0 are coupled to the upper output terminals of the corresponding unit column switches UCS0-UCSH and UCSR.

【0045】カラムスイッチCS0の単位カラムスイッ
チUCS0〜UCSHならびにUCSRの下部入力端子
は、冗長スイッチRS0の対応する入力冗長スイッチI
RS0〜IRSHの第1の出力端子に結合されるととも
に、その前段の入力冗長スイッチIRS0〜IRSHの
第2の出力端子に結合される。言うまでもなく、冗長ス
イッチRS0の入力冗長スイッチIRS0の前段には入
力冗長スイッチが設けられないため、カラムスイッチC
S0の単位カラムスイッチUCS0の下部入力端子は、
冗長スイッチRS0の入力冗長スイッチIRS0の第1
の出力端子にのみ結合される。また、冗長スイッチRS
0にはカラムスイッチCS0の単位カラムスイッチUC
SRに対応する入力冗長スイッチが設けられないため、
カラムスイッチCS0の単位カラムスイッチUCSRの
下部入力端子は、入力冗長スイッチIRSHの第2の出
力端子にのみ結合される。
The lower input terminals of the unit column switches UCS0 to UCSH and UCSR of the column switch CS0 are connected to the corresponding input redundant switch I of the redundant switch RS0.
It is coupled to the first output terminals of RS0 to IRSH and to the second output terminals of the input redundancy switches IRS0 to IRSH at the preceding stage. Needless to say, since the input redundant switch is not provided in the preceding stage of the input redundant switch IRS0 of the redundant switch RS0, the column switch C
The lower input terminal of the unit column switch UCS0 of S0 is
The first of the input redundant switches IRS0 of the redundant switch RS0
Is connected only to the output terminal. Also, the redundant switch RS
0 is the unit column switch UC of the column switch CS0
Since there is no input redundant switch corresponding to SR,
The lower input terminal of the unit column switch UCSR of the column switch CS0 is coupled only to the second output terminal of the input redundant switch IRSH.

【0046】冗長スイッチRS0の入力冗長スイッチI
RS0〜IRSHの入力端子は、データ入出力回路IO
0の対応する単位入力回路UIC0〜UICHの出力端
子に結合され、これらの単位入力回路UIC0〜UIC
Hの入力端子は、対応する入力データバスDIB0〜D
IBkに結合される。
Input Redundant Switch I of Redundant Switch RS0
The input terminals of RS0 to IRSH are connected to the data input / output circuit IO.
0 corresponding to the output terminals of the corresponding unit input circuits UIC0 to UICH.
H input terminals correspond to the corresponding input data buses DIB0 to DIB0 to D
Bound to IBk.

【0047】一方、カラムスイッチCS0の単位カラム
スイッチUCS0〜UCSHならびにUCSRの下部出
力端子は、センスアンプSA0の対応する単位センスア
ンプUSA0〜USAHならびにUSARの入力端子に
結合される。
On the other hand, lower output terminals of the unit column switches UCS0 to UCSH and UCSR of the column switch CS0 are coupled to input terminals of corresponding unit sense amplifiers USA0 to USAH and USAR of the sense amplifier SA0.

【0048】センスアンプSA0の単位センスアンプU
SA0〜USAHならびにUSARの出力端子は、冗長
スイッチRS0の対応する出力冗長スイッチORS0〜
ORSHの第1の入力端子に結合されるとともに、その
前段の出力冗長スイッチORS0〜ORSHの第2の入
力端子に結合される。言うまでもなく、冗長スイッチR
S0の出力冗長スイッチORS0の前段には出力冗長ス
イッチが設けられないため、カラムスイッチCS0の単
位カラムスイッチUCS0の下部出力端子は、冗長スイ
ッチRS0の出力冗長スイッチORS0の第1の出力端
子にのみ結合される。また、冗長スイッチRS0には単
位カラムスイッチUCSRに対応する出力冗長スイッチ
が設けられないため、単位カラムスイッチUCSRの下
部出力端子は、出力冗長スイッチORSHの第2の出力
端子にのみ結合される。
Unit sense amplifier U of sense amplifier SA0
Output terminals of SA0 to USAH and USAR are output redundant switches ORS0 to corresponding output switches of redundant switch RS0.
It is coupled to the first input terminal of the ORSH and to the second input terminal of the preceding output redundancy switch ORS0-ORSH. Needless to say, the redundant switch R
Since no output redundancy switch is provided in the stage preceding the output redundancy switch ORS0 of S0, the lower output terminal of the unit column switch UCS0 of the column switch CS0 is coupled only to the first output terminal of the output redundancy switch ORS0 of the redundancy switch RS0. Is done. Further, since the redundant switch RS0 is not provided with an output redundant switch corresponding to the unit column switch UCSR, the lower output terminal of the unit column switch UCSR is coupled only to the second output terminal of the output redundant switch ORSH.

【0049】冗長スイッチRS0の出力冗長スイッチO
RS0〜ORSHの出力端子は、データ入出力回路IO
0の対応する単位出力回路UOC0〜UOCHの入力端
子に結合され、これらの単位出力回路UOC0〜UOC
Hの出力端子は、対応する出力データバスDOB0〜D
OBkに結合される。
Output redundant switch O of redundant switch RS0
The output terminals of RS0 to ORSH are connected to the data input / output circuit IO.
0 unit input circuits UOC0 to UOCH are coupled to the input terminals of the corresponding unit output circuits UOC0 to UOCH.
H output terminals correspond to the corresponding output data buses DOB0 to DOB.
Bound to OBk.

【0050】ライトアンプWA0の各単位ライトアンプ
UWAには、図示されない書き込み制御回路から対応す
るライトアンプ制御信号WE00〜WE03ないしWE
H0〜WEH3ならびにならびにWER0〜WER3が
それぞれ供給される。また、カラムスイッチCS0の単
位カラムスイッチUCS0〜UCSHならびにUCSR
には、YアドレスデコーダYDから4ビットのビット線
選択信号YS0〜YS3が共通に供給される。一方、冗
長スイッチRS0の入力冗長スイッチIRS0〜IRS
Hならびに出力冗長スイッチORS0〜ORSHには、
Y系冗長回路YRから対応する冗長スイッチ制御信号R
C00〜RC0Hがそれぞれ共通に供給されるととも
に、タイミング発生回路TGから出力制御信号OLが共
通に供給される。データ入出力回路IO0の単位入力回
路UIC0〜UICHには、タイミング発生回路TGか
ら入力制御信号ILが共通に供給される。
Each unit write amplifier UWA of the write amplifier WA0 has a corresponding write amplifier control signal WE00-WE03 through WE from a write control circuit (not shown).
H0 to WEH3 and WER0 to WER3 are supplied, respectively. The unit column switches UCS0 to UCSH and UCSR of the column switch CS0
Are commonly supplied with 4-bit bit line selection signals YS0 to YS3 from the Y address decoder YD. On the other hand, the input redundant switches IRS0-IRS of the redundant switch RS0
H and output redundant switches ORS0 to ORSH,
A corresponding redundant switch control signal R from Y-system redundant circuit YR
C00 to RC0H are commonly supplied, and the output control signal OL is commonly supplied from the timing generation circuit TG. The input control signal IL is commonly supplied from the timing generation circuit TG to the unit input circuits UICO to UICH of the data input / output circuit IO0.

【0051】ここで、データ入出力回路IO0の単位入
力回路UIC0〜UICHは、図4の単位入力回路UI
C0に代表されるように、一対のインバータV12及び
V13が交差結合されてなる入力ラッチと、該入力ラッ
チの下部入出力端子と対応する入力データバスDIB0
との間に設けられるインバータV11及びトランスファ
ゲートG6とをそれぞれ含む。トランスファゲートG6
を構成するNチャンネルMOSFETのゲートには入力
制御信号ILが供給され、PチャンネルMOSFETの
ゲートには、そのインバータV14による反転信号が供
給される。
Here, the unit input circuits UIC0 to UICH of the data input / output circuit IO0 are identical to the unit input circuits UI0 of FIG.
As represented by C0, an input latch in which a pair of inverters V12 and V13 are cross-coupled, and an input data bus DIB0 corresponding to a lower input / output terminal of the input latch.
Respectively, and an inverter V11 and a transfer gate G6 provided between them. Transfer gate G6
Is supplied with the input control signal IL, and the gate of the P-channel MOSFET is supplied with an inverted signal by the inverter V14.

【0052】これにより、スタティック型RAMが書き
込みモードとされるとき、入力データバスDIB0〜D
IBHを介して入力されるライトデータは、入力制御信
号ILのハイレベルを受けて対応する入力ラッチに伝達
され、保持される。
Thus, when the static RAM is set to the write mode, the input data buses DIB0 to DIB0 to
Write data input via the IBH is transmitted to a corresponding input latch in response to the high level of the input control signal IL, and is held.

【0053】一方、冗長スイッチRS0の入力冗長スイ
ッチIRS0〜IRSHは、図4の入力冗長スイッチI
RS0に代表されるように、その下部入力端子と第1及
び第2の上部出力端子との間にそれぞれ設けられるトラ
ンスファゲートG3及びG4を含む。入力冗長スイッチ
IRS0の第1の上部出力端子は、前述のように、ライ
トアンプWA0の対応する単位ライトアンプUWAの入
力端子つまりライトアンプ入力信号線WI0に結合さ
れ、その第2の上部出力端子は、後段の単位ライトアン
プUWAの入力端子つまりライトアンプ入力信号線WI
1に結合される。また、トランスファゲートG3のNチ
ャンネルMOSFET及びトランスファゲートG4のP
チャンネルMOSFETのゲートには、対応する冗長ス
イッチ制御信号RC00の実質的な非反転信号が供給さ
れ、トランスファゲートG3のPチャンネルMOSFE
T及びトランスファゲートG4のNチャンネルMOSF
ETのゲートには、その実質的な反転信号が供給され
る。
On the other hand, the input redundant switches IRS0-IRSH of the redundant switch RS0 are the input redundant switches IRS of FIG.
As represented by RS0, it includes transfer gates G3 and G4 provided between its lower input terminal and the first and second upper output terminals, respectively. As described above, the first upper output terminal of the input redundancy switch IRS0 is coupled to the input terminal of the corresponding unit write amplifier UWA of the write amplifier WA0, that is, the write amplifier input signal line WI0, and the second upper output terminal is , The input terminal of the subsequent unit write amplifier UWA, that is, the write amplifier input signal line WI
1 Further, the N-channel MOSFET of the transfer gate G3 and the P-channel MOSFET of the transfer gate G4
A substantially non-inverted signal of the corresponding redundant switch control signal RC00 is supplied to the gate of the channel MOSFET, and the P-channel MOSFET of the transfer gate G3 is supplied.
T and N-channel MOSF of transfer gate G4
The gate of the ET is supplied with the substantially inverted signal.

【0054】これらのことから、書き込みモードとされ
るスタティック型RAMにおいて、データ入出力回路I
O0の対応する単位入力回路UIC0の入力ラッチによ
り保持されるライトデータは、対応する冗長スイッチ制
御信号RC00がハイレベルとされるとき、すなわちメ
モリアレイMARY0の対応するビット線グループなら
びにその関連回路に異常が検出されず欠陥救済が行われ
ないとき、冗長スイッチRS0の入力冗長スイッチIR
S0のトランスファゲートG3を介してそのままカラム
スイッチCS0の対応する単位カラムスイッチUCS0
に伝達される。また、対応する冗長スイッチ制御信号R
C00がロウレベルとされるとき、すなわちメモリアレ
イMARY0の対応する又は前段のビット線グループあ
るいはその関連回路に何らかの異常が発生し欠陥救済が
行われるときには、冗長スイッチRS0の入力冗長スイ
ッチIRS0のトランスファゲートG4を介して、カラ
ムスイッチCS0の後段の単位カラムスイッチUCS1
に伝達される。
For these reasons, in the static RAM in the write mode, the data input / output circuit I
The write data held by the input latch of the corresponding unit input circuit UIC0 of O0 is abnormal when the corresponding redundant switch control signal RC00 is set to the high level, that is, the corresponding bit line group of the memory array MARY0 and its related circuits are abnormal. Is not detected and defect repair is not performed, the input redundant switch IR of the redundant switch RS0
The corresponding unit column switch UCS0 of the column switch CS0 as it is via the transfer gate G3 of S0.
Is transmitted to Also, the corresponding redundant switch control signal R
When C00 is set to the low level, that is, when any abnormality occurs in the corresponding or preceding bit line group of the memory array MARY0 or its related circuit and defect repair is performed, the transfer gate G4 of the input redundant switch IRS0 of the redundant switch RS0. , The unit column switch UCS1 at the subsequent stage of the column switch CS0
Is transmitted to

【0055】書き込みモードにおける上記ライトデータ
のシフト動作は、冗長スイッチRS0の欠陥救済の対象
となるビット以降のすべての入力冗長スイッチで行わ
れ、これによって最後段の冗長素子を用いたシフト救済
が実現される。
The shift operation of the write data in the write mode is performed in all the input redundant switches after the target bit of the redundant switch RS0 for repairing the defect, thereby realizing the shift relief using the last-stage redundant element. Is done.

【0056】冗長スイッチRS0の入力冗長スイッチI
RS0〜IRSHからカラムスイッチCS0の単位カラ
ムスイッチUCS0〜UCSHに伝達される18ビット
のライトデータは、ビット線選択信号YS0〜YS3に
従って、ライトアンプWA0の対応する4個の単位ライ
トアンプUWAの一つに選択的に伝達される。ライトア
ンプWA0の各単位ライトアンプUWAは、対応するラ
イトアンプ制御信号WE00〜WE0HならびにWE0
Rのハイレベルを受けて選択的に動作状態となり、カラ
ムスイッチCS0の対応する単位カラムスイッチUCS
0〜UCSHから伝達されるライトデータを所定の相補
書き込み信号とした後、メモリアレイMARY0の対応
するビット線B00〜B03ないしBH0〜BH3なら
びにBR0〜BR3のそれぞれ1組を介して指定メモリ
セルMCに書き込む。
The input redundant switch I of the redundant switch RS0
The 18-bit write data transmitted from RS0 to IRSH to the unit column switches UCS0 to UCSH of the column switch CS0 is one of four corresponding unit write amplifiers UWA of the write amplifier WA0 according to the bit line selection signals YS0 to YS3. Selectively transmitted to Each unit write amplifier UWA of the write amplifier WA0 has a corresponding write amplifier control signal WE00-WE0H and WE0
In response to the high level of R, it is selectively activated, and the corresponding unit column switch UCS of the column switch CS0
After the write data transmitted from 0 to UCSH is converted into a predetermined complementary write signal, the write data is transmitted to the designated memory cell MC via a corresponding pair of bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 and BR0 to BR3 of the memory array MARY0. Write.

【0057】以上の結果、メモリマットMAT0のメモ
リアレイMARY0の19のビット線グループならびに
その関連回路のいずれにも異常が検出されず、欠陥救済
が行われないとき、対応する入力データバスDIB0〜
DIBHを介して入力される18ビットのライトデータ
は、図5に太い一点鎖線で示されるように、データ入出
力回路IO0の対応する単位入力回路UIC0〜UIC
Hから冗長スイッチRS0の対応する入力冗長スイッチ
IRS0〜IRSHを介してカラムスイッチCS0の対
応する単位カラムスイッチUIC0〜UICHに伝達さ
れた後、ビット線選択信号YS0〜YS3に従ってライ
トアンプWA0の合計18個の単位ライトアンプUWA
に伝達され、選択メモリセルに書き込まれる。
As a result, when no abnormality is detected in any of the 19 bit line groups of the memory array MARY0 of the memory mat MAT0 and its associated circuits, and no defect is repaired, the corresponding input data bus DIB0 to DIB0
The 18-bit write data input via the DIBH is, as shown by the thick dashed line in FIG. 5, the corresponding unit input circuits UIC0 to UIC of the data input / output circuit IO0.
H, transmitted to the corresponding unit column switches UIC0 to UICH of the column switch CS0 via the corresponding input redundant switches IRS0 to IRSH of the redundant switch RS0, and then a total of 18 write amplifiers WA0 according to the bit line selection signals YS0 to YS3. Unit light amplifier UWA
And written to the selected memory cell.

【0058】しかし、メモリマットMAT0のメモリア
レイMARY0を構成する例えば第1のビット線グルー
プあるいはその関連回路に異常が検出され、欠陥救済が
行われるときには、図6に太い一点鎖線で示されるよう
に、入力データバスDIB0〜DIBHからデータ入出
力回路IO0の対応する単位入力回路UIC0〜UIC
Hを介して冗長スイッチRS0の対応する入力冗長スイ
ッチIRS0〜IRSHに伝達された後、一つずつシフ
トしてカラムスイッチCS0の単位カラムスイッチUI
C1〜UICRに伝達され、ビット線選択信号YS0〜
YS3に従って選択された18個の単位ライトアンプU
WAに伝達され、書き込まれる。
However, when an abnormality is detected in, for example, the first bit line group or its associated circuit constituting the memory array MARY0 of the memory mat MAT0, and the defect is remedied, as shown by a thick dashed line in FIG. , Input data buses DIB0 to DIBH to corresponding unit input circuits UIC0 to UIC of data input / output circuit IO0.
After being transmitted to the corresponding input redundant switches IRS0 to IRSH of the redundant switch RS0 via H, it is shifted one by one and the unit column switch UI of the column switch CS0 is shifted.
C1 to UICR, and bit line selection signals YS0 to YS0
18 unit write amplifiers U selected according to YS3
It is transmitted to the WA and written.

【0059】次に、スタティック型RAMが読み出しモ
ードとされるとき、メモリアレイMARY0の選択ワー
ド線に結合される合計76個のメモリセルMCから対応
するビット線B00〜B03ないしBH0〜BH3なら
びにBR0〜BR3に出力される読み出し信号は、カラ
ムスイッチCS0の対応する単位カラムスイッチUCS
0〜UCSHならびにUCSRにより、ビット線選択信
号YS0〜YS3に従って択一的に選択され、センスア
ンプSA0の対応する単位センスアンプUSA0〜US
AHに伝達されて増幅される。これらの単位センスアン
プUSA0〜USAHの出力信号SO0〜SOHならび
にSORは、冗長スイッチRS0の対応する出力冗長ス
イッチORS0〜ORSHの第1の入力端子ならびに前
段の出力冗長スイッチの第2の入力端子に伝達される。
Next, when the static RAM is set to the read mode, the corresponding bit lines B00 to B03 to BH0 to BH3 and BR0 to BR0 to B03 to BH0 to BH3 from a total of 76 memory cells MC coupled to the selected word line of the memory array MARY0. A read signal output to BR3 is output from a corresponding unit column switch UCS of column switch CS0.
0 to UCSH and UCSR, which are selectively selected according to bit line selection signals YS0 to YS3, and corresponding unit sense amplifiers USA0 to US0 of sense amplifier SA0.
It is transmitted to AH and amplified. The output signals SO0 to SOH and SOR of these unit sense amplifiers USA0 to USAH are transmitted to the first input terminals of the corresponding output redundant switches ORS0 to ORSH of the redundant switch RS0 and the second input terminals of the preceding output redundant switch. Is done.

【0060】ここで、冗長スイッチRS0の出力冗長ス
イッチORS0〜ORSHは、特に制限されないが、図
4の出力冗長スイッチORS0に代表されるように、そ
の第1及び第2の入力端子と出力端子との間にそれぞれ
設けられるトランスファゲートG1(第1のトランスフ
ァゲート)及びG2(第2のトランスファゲート)を含
む。このうち、トランスファゲートG1及びG2を構成
するPチャンネルMOSFETのゲートには、対応する
ナンド(NAND)ゲートNA1(第1のナンドゲー
ト)及びNA2(第2のナンドゲート)の出力信号がそ
れぞれ供給され、各トランスファゲートを構成するNチ
ャンネルMOSFETのゲートには、そのインバータV
2又はV3による反転信号がそれぞれ供給される。
Here, the output redundant switches ORS0 to ORSH of the redundant switch RS0 are not particularly limited, but as represented by the output redundant switch ORS0 of FIG. And a transfer gate G1 (first transfer gate) and a transfer gate G2 (second transfer gate) provided between them. The output signals of the corresponding NAND gates NA1 (first NAND gate) and NA2 (second NAND gate) are supplied to the gates of the P-channel MOSFETs constituting the transfer gates G1 and G2, respectively. The gate of the N-channel MOSFET constituting the transfer gate has its inverter V
2 or V3 are supplied respectively.

【0061】ナンドゲートNA1及びNA2の一方の入
力端子には、出力制御信号OLが共通に供給される。ま
た、ナンドゲートNA1の他方の入力端子には、対応す
る冗長スイッチ制御信号RS00が供給され、ナンドゲ
ートNA2の他方の入力端子には、そのインバータV1
による反転信号が供給される。
An output control signal OL is commonly supplied to one input terminal of the NAND gates NA1 and NA2. A corresponding redundant switch control signal RS00 is supplied to the other input terminal of the NAND gate NA1, and the inverter V1 is connected to the other input terminal of the NAND gate NA2.
Is supplied.

【0062】データ入出力回路IO0の単位出力回路U
OC0〜UOCHは、図4の単位出力回路UOC0に代
表されるように、一対のCMOSインバータV8及びV
9がトランスファゲートG5を介して交差結合されてな
る出力ラッチと、この出力ラッチの下部入出力端子と対
応する出力データバスDOB0との間に設けられるイン
バータV10とを含む。トランスファゲートG5を構成
するNチャンネルMOSFETのゲートには、出力制御
信号OLのインバータV23による反転信号が供給さ
れ、PチャンネルMOSFETのゲートには、インバー
タV23及びV24を介して出力制御信号OLの非反転
信号が供給される。
Unit output circuit U of data input / output circuit IO0
OC0 to UOCH include a pair of CMOS inverters V8 and V0 as represented by the unit output circuit UOC0 in FIG.
9 includes an output latch cross-coupled via a transfer gate G5, and an inverter V10 provided between a lower input / output terminal of the output latch and a corresponding output data bus DOB0. An inverted signal of the output control signal OL by the inverter V23 is supplied to the gate of the N-channel MOSFET constituting the transfer gate G5, and the non-inverted signal of the output control signal OL is supplied to the gate of the P-channel MOSFET via the inverters V23 and V24. A signal is provided.

【0063】メモリアレイMARY0の対応するビット
線グループならびにその関連回路に異常がなく欠陥救済
が行われないとき、冗長スイッチRS0の出力冗長スイ
ッチORS0では、出力制御信号OLのハイレベルを受
けてナンドゲートNA1の出力信号が有効レベルつまり
ロウレベルとされ、これを受けてトランスファゲートG
1が伝達状態とされる。また、データ入出力回路IO0
の対応する単位出力回路UOC0では、出力制御信号O
Lのハイレベルを受けてトランスファゲートG5がオフ
状態となる。このため、センスアンプSA0の対応する
単位センスアンプUSA0により増幅され、保持される
リードデータは、出力冗長スイッチORS0のトランス
ファゲートG1を介してデータ入出力回路IO0の対応
する単位出力回路UOC0に伝達され、出力制御信号O
Lのロウレベルを受けて保持されるとともに、出力バッ
ファとなるインバータV10を介して対応する出力デー
タバスDOB0に出力される。
When there is no abnormality in the corresponding bit line group of the memory array MARY0 and its associated circuits and no defect repair is performed, the output redundant switch ORS0 of the redundant switch RS0 receives the high level of the output control signal OL and receives the NAND gate NA1. Is at an effective level, that is, a low level.
1 is in the transmission state. Further, the data input / output circuit IO0
In the corresponding unit output circuit UOC0, the output control signal O
Upon receiving the high level of L, the transfer gate G5 is turned off. Therefore, the read data amplified and held by the corresponding unit sense amplifier USA0 of the sense amplifier SA0 is transmitted to the corresponding unit output circuit UOC0 of the data input / output circuit IO0 via the transfer gate G1 of the output redundancy switch ORS0. , Output control signal O
The low level of L is received and held, and output to the corresponding output data bus DOB0 via the inverter V10 serving as an output buffer.

【0064】一方、メモリアレイMARY0の対応する
ビット線グループあるいはその関連回路に異常が検出さ
れ欠陥救済が行われるとき、冗長スイッチRS0の出力
冗長スイッチORS0では、出力制御信号OLのハイレ
ベルを受けてナンドゲートNA2の出力信号が有効レベ
ルつまりロウレベルとされ、これを受けてトランスファ
ゲートG2が伝達状態とされる。このため、2段目の単
位センスアンプUSA1により増幅され、保持されるリ
ードデータが、出力冗長スイッチORS0のトランスフ
ァゲートG2を介してデータ入出力回路IO0の単位出
力回路UOC0に伝達され、保持されるとともに、出力
バッファとなるインバータV10を介して対応する出力
データバスDOB0に出力される。このとき、センスア
ンプSA0の単位センスアンプUSA0によって増幅さ
れ、保持されるリードデータは、無効データと見なさ
れ、データ入出力回路IOに伝達されない。
On the other hand, when an abnormality is detected in the corresponding bit line group of the memory array MARY0 or its associated circuit and defect repair is performed, the output redundant switch ORS0 of the redundant switch RS0 receives the high level of the output control signal OL. The output signal of the NAND gate NA2 is set to an effective level, that is, a low level, and in response, the transfer gate G2 is set to a transmission state. Therefore, the read data amplified and held by the unit sense amplifier USA1 of the second stage is transmitted to the unit output circuit UOC0 of the data input / output circuit IO0 via the transfer gate G2 of the output redundancy switch ORS0 and held. At the same time, the data is output to a corresponding output data bus DOB0 via an inverter V10 serving as an output buffer. At this time, the read data amplified and held by the unit sense amplifier USA0 of the sense amplifier SA0 is regarded as invalid data and is not transmitted to the data input / output circuit IO.

【0065】読み出しモードにおける上記リードデータ
のシフト動作は、冗長スイッチRS0の欠陥救済の対象
となるビット以降のすべての入力冗長スイッチで行わ
れ、これによって最後段の冗長素子を用いたシフト救済
が実現される。
The shift operation of the read data in the read mode is performed by all the input redundant switches after the target bit of the redundant switch RS0 to be repaired, thereby realizing the shift repair using the last-stage redundant element. Is done.

【0066】以上の結果、メモリマットMAT0のメモ
リアレイMARY0を構成する19のビット線グループ
ならびにその関連回路のいずれにも異常が検出されず、
欠陥救済が行われないとき、メモリアレイMARY0の
選択ワード線に結合される76個のメモリセルMCのリ
ードデータは、図5に太い点線で示されるように、カラ
ムスイッチCS0の対応する単位カラムスイッチUCS
0〜UCSHによる4分の1選択を受けた後、センスア
ンプSA0の対応する単位センスアンプUSA0〜US
AHにより増幅され、保持される。そして、冗長スイッ
チRS0の対応する出力冗長スイッチORS0〜ORS
Hを介してそのままデータ入出力回路IOの対応する単
位出力回路UOC0〜UOCHに伝達され、対応する出
力データバスDOB0〜DOBkを介してアクセスユニ
ットに出力される。
As a result, no abnormality is detected in any of the 19 bit line groups and the related circuits constituting the memory array MARY0 of the memory mat MAT0.
When the defect relief is not performed, the read data of the 76 memory cells MC coupled to the selected word line of the memory array MARY0 is, as shown by the thick dotted line in FIG. UCS
After receiving a quarter selection by 0-UCSH, corresponding unit sense amplifiers USA0-US0 of sense amplifier SA0
Amplified by AH and retained. Then, the corresponding output redundant switch ORS0-ORS of the redundant switch RS0.
The data is directly transmitted to the corresponding unit output circuits UOC0 to UOCH of the data input / output circuit IO via H, and output to the access unit via the corresponding output data buses DOB0 to DOBk.

【0067】しかし、メモリマットMAT0のメモリア
レイMARY0を構成する第1のビット線グループある
いはその関連回路に異常が検出され、欠陥救済が行われ
るとき、センスアンプSA0の単位センスアンプUSA
1〜USAHならびにUSARにより増幅され、保持さ
れるリードデータは、図6に太い点線で示されるよう
に、冗長スイッチRS0の前段の出力冗長スイッチOR
S0〜ORSHを介してデータ入出力回路IO0の単位
出力回路UOC0〜UOCHに伝達された後、出力デー
タバスDOB0〜DOBkを介して出力される。
However, when an abnormality is detected in the first bit line group constituting the memory array MARY0 of the memory mat MAT0 or its related circuit and defect repair is performed, the unit sense amplifier USA of the sense amplifier SA0 is used.
The read data amplified and held by the 1-USAH and the USAR is stored in the output redundant switch OR at the preceding stage of the redundant switch RS0 as shown by the thick dotted line in FIG.
After being transmitted to the unit output circuits UOC0 to UOCH of the data input / output circuit IO0 via S0 to ORSH, they are output via output data buses DOB0 to DOBk.

【0068】ところで、本実施例のスタティック型RA
Mでは、データ入出力回路IO0の単位出力回路UOC
0〜UOCHに設けられる出力ラッチが、トランスファ
ゲートG5を介して直接交差結合されるCMOSインバ
ータV8及びV9により構成されるとともに、冗長スイ
ッチRS0の出力冗長スイッチORS0〜ORSHに設
けられ、切り換えスイッチとなるトランスファゲートG
1及びG2は、その一方の入力端子に出力制御信号OL
を共通に受けその他方の入力端子に対応する冗長スイッ
チ制御信号RC00〜RC0Hの非反転信号又は反転信
号を受けるナンドゲートNA1又はNA2の出力信号に
従って選択的に伝達状態とされる。
The static RA of this embodiment is
M, the unit output circuit UOC of the data input / output circuit IO0
Output latches provided at 0 to UOCH are constituted by CMOS inverters V8 and V9 directly cross-coupled via a transfer gate G5, and are provided at output redundant switches ORS0 to ORSH of the redundant switch RS0 to be changeover switches. Transfer gate G
1 and G2 have output control signals OL at their one input terminals.
Are selectively transmitted according to the output signal of the NAND gate NA1 or NA2 which receives the non-inverted signal or inverted signal of the redundant switch control signals RC00 to RC0H corresponding to the other input terminals.

【0069】周知のように、一対のCMOSインバータ
V8及びV9が直接交差結合されてなる出力ラッチは、
前記図7で示した、ナンドゲートNA3及びNA4の他
方の入力端子が言わば間接的に交差結合されてなる出力
ラッチに比較して、その状態遷移速度が速くなる。ま
た、出力制御信号及び冗長スイッチ制御信号によるゲー
ト制御が、ナンドゲートNA1及びNA2に集約化され
ることで、トランスファゲートG1及びG2のゲート制
御動作が高速化される。この結果、冗長スイッチRS0
の出力冗長スイッチORS0〜ORSHならびにデータ
入出力回路IO0の単位出力回路UOC0〜UOCHを
含む読み出し経路の伝達遅延時間を短縮することができ
るため、シフト救済方式をとるスタティック型RAM等
のアクセスタイムを高速化し、これをマクロセルとして
搭載する論理集積回路装置のマシンサイクルを高速化す
ることができるものである。
As is well known, an output latch in which a pair of CMOS inverters V8 and V9 are directly cross-coupled
The state transition speed is faster than the output latch in which the other input terminals of the NAND gates NA3 and NA4 are indirectly cross-coupled as shown in FIG. In addition, since the gate control by the output control signal and the redundant switch control signal is integrated into the NAND gates NA1 and NA2, the speed of the gate control operation of the transfer gates G1 and G2 is increased. As a result, the redundant switch RS0
The transmission delay time of the read path including the output redundancy switches ORS0 to ORSH and the unit output circuits UOC0 to UOCH of the data input / output circuit IO0 can be shortened, so that the access time of a static RAM or the like employing the shift relief method can be shortened. This makes it possible to speed up the machine cycle of a logic integrated circuit device in which this is mounted as a macro cell.

【0070】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1)論理集積回路装置等にマクロセルとして搭載さ
れ、シフト救済方式をとるスタティック型RAM等にお
いて、データ入出力回路の各単位出力回路の出力ラッチ
を、互いに直接交差結合される一対のインバータにより
構成することで、出力ラッチの状態遷移を高速化できる
という効果が得られる。
The operation and effect obtained from the above embodiment are as follows. (1) In a static RAM or the like which is mounted as a macro cell in a logic integrated circuit device or the like and employs a shift relief method, an output latch of each unit output circuit of a data input / output circuit is connected to a pair of inverters directly cross-coupled to each other. Thus, the effect that the state transition of the output latch can be accelerated can be obtained.

【0071】(2)上記(1)項において、冗長スイッ
チの各出力冗長スイッチを、その一方の入力端子に出力
制御信号を受けその他方の入力端子に対応する冗長スイ
ッチ制御信号の非反転信号を受ける第1のナンドゲート
と、その一方の入力端子に出力制御信号を受けその他方
の入力端子に対応する冗長スイッチ制御信号の反転信号
を受ける第2のナンドゲートと、非救済時に第1のナン
ドゲートの出力信号の有効レベルを受けて選択的にオン
状態となり対応する単位センスアンプの出力信号を対応
する単位出力回路に伝達する第1のトランスファゲート
と、救済時に第2のナンドゲートの出力信号の有効レベ
ルを受けて選択的にオン状態となり、後段の単位センス
アンプ又は冗長用単位センスアンプの出力信号を対応す
る単位出力回路に伝達する第2のトランスファゲートと
を基本に構成することで、出力制御信号及び冗長スイッ
チ制御信号によるゲート制御を、第1及び第2のナンド
ゲートに集約化して、高速化することができるという効
果が得られる。
(2) In the above item (1), each output redundant switch of the redundant switch receives an output control signal at one of its input terminals and outputs a non-inverted signal of a redundant switch control signal corresponding to the other input terminal. A first NAND gate for receiving the signal, an output control signal at one of its input terminals, a second NAND gate for receiving an inverted signal of the redundant switch control signal corresponding to the other input terminal, and an output of the first NAND gate during non-repair. A first transfer gate for selectively receiving an effective level of a signal and being turned on to transmit an output signal of a corresponding unit sense amplifier to a corresponding unit output circuit, and an effective level of an output signal of a second NAND gate during repair. In response, the signal is selectively turned on, and the output signal of the subsequent unit sense amplifier or redundant unit sense amplifier is supplied to the corresponding unit output circuit. With the configuration based on the second transfer gate that is reached, the gate control by the output control signal and the redundant switch control signal can be integrated into the first and second NAND gates, and the speed can be increased. Can be

【0072】(3)上記(1)項及び(2)項により、
出力冗長スイッチ及び単位出力回路を含むスタティック
型RAM等の読み出し経路の伝達遅延時間を、相応して
短縮することができるという効果が得られる。 (4)上記(1)項ないし(3)項により、シフト救済
方式をとるスタティック型RAM等のアクセスタイムを
高速化できるという効果が得られる。 (5)上記(1)項ないし(4)項により、スタティッ
ク型RAM等をマクロセルとして搭載する論理集積回路
装置等のマシンサイクルを高速化することができるとい
う効果が得られる。
(3) According to the above items (1) and (2),
The effect is obtained that the transmission delay time of the read path of the static RAM or the like including the output redundant switch and the unit output circuit can be shortened correspondingly. (4) According to the above items (1) to (3), an effect is obtained that the access time of a static RAM or the like employing the shift relief method can be shortened. (5) According to the above items (1) to (4), an effect is obtained that a machine cycle of a logic integrated circuit device or the like in which a static RAM or the like is mounted as a macro cell can be speeded up.

【0073】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例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言うまでもない。例え
ば、図1において、スタティック型RAMのブロック構
成は、本実施例による制約を受けないし、その各起動制
御信号及び内部制御信号の名称及び有効レベルならびに
アドレス信号の組み合わせ等も、種々の実施形態をとり
うる。図2において、メモリマットMAT0〜MATp
のメモリアレイMARY0〜MARYpのビット線数
は、任意に設定できるし、カラムスイッチCS0による
選択方法も同様である。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say, there is. For example, in FIG. 1, the block configuration of the static RAM is not restricted by the present embodiment, and the names and effective levels of the activation control signals and the internal control signals, the combination of the address signals, etc. Can be taken. In FIG. 2, memory mats MAT0-MATp
The number of bit lines of the memory arrays MARY0 to MARYp can be arbitrarily set, and the selection method using the column switch CS0 is the same.

【0074】図3において、冗長素子として設けられる
相補ビット線ならびに関連回路の数bは、2以上とする
ことができる。この場合、冗長スイッチRS0の各出力
冗長スイッチ及び入力冗長スイッチは、二つ後段の単位
センスアンプ又は単位カラムスイッチとの間の接続経路
も持つ必要がある。一方、冗長素子となる相補ビット線
BR0〜BR3,単位ライトアンプUWAならびに単位
センスアンプUSARは、最前段に配置することができ
る。この場合、冗長スイッチRS0の出力冗長スイッチ
ORS0〜ORSHならびに入力冗長スイッチIRS0
〜IRSHによるシフト救済方向は、本実施例とは逆の
方向となる。
In FIG. 3, the number b of complementary bit lines provided as redundant elements and related circuits can be two or more. In this case, each output redundant switch and input redundant switch of the redundant switch RS0 must also have a connection path between the unit sense amplifier or the unit column switch two stages downstream. On the other hand, the complementary bit lines BR0 to BR3 serving as redundant elements, the unit write amplifier UWA and the unit sense amplifier USAR can be arranged at the forefront stage. In this case, the output redundant switches ORS0 to ORSH of the redundant switch RS0 and the input redundant switch IRS0
The shift rescue direction due to IRIRSH is the opposite direction to that in the present embodiment.

【0075】図4において、冗長スイッチRS0の出力
冗長スイッチORS0〜ORSHならびに入力冗長スイ
ッチIRS0〜IRSH,データ入出力回路IO0の単
位入力回路UIC0〜UICHならびに単位出力回路U
OC0〜UOCHの具体的構成やMOSFETの導電型
等は、種々の実施形態をとりうる。
In FIG. 4, output redundant switches ORS0-ORSH of redundant switch RS0 and input redundant switches IRS0-IRSH, unit input circuits UIC0-UICH and unit output circuit U of data input / output circuit IO0.
The specific configuration of OC0 to UOCH, the conductivity type of the MOSFET, and the like can take various embodiments.

【0076】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるシン
グルチップマイクロコンピュータ等の論理集積回路装置
にマクロセルとして搭載されるスタティック型RAMに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、例えば、シフト救済方式をとるスタティッ
ク型RAMとして単体で形成されるものや、他の各種メ
モリ集積回路装置ならびにこれらを搭載するASIC
(特定用途向け集積回路)等にも適用できる。この発明
は、少なくともシフト救済方式をとる半導体記憶装置な
らびにこのような半導体記憶装置を含む装置又はシステ
ムに広く適用できる。
In the above description, mainly the case where the invention made by the present inventor is applied to a static RAM mounted as a macro cell in a logic integrated circuit device such as a single-chip microcomputer, which is the application field of the background. However, the present invention is not limited to this. For example, a static RAM that is formed as a single unit as a static RAM employing a shift relief system, other various memory integrated circuit devices, and an ASIC including these devices
(Integrated circuits for specific applications). INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to at least a semiconductor memory device adopting a shift relief method and an apparatus or system including such a semiconductor memory device.

【0077】[0077]

【発明の効果】本願におい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、下
記の通りである。すなわち、論理集積回路装置等にマク
ロセルとして搭載され、シフト救済方式をとるスタティ
ック型RAM等において、データ入出力回路の各単位出
力回路の出力ラッチを、互いに直接交差結合される一対
のインバータにより構成するとともに、冗長スイッチの
各出力冗長スイッチを、その一方の入力端子に出力制御
信号を受けその他方の入力端子に対応する冗長スイッチ
制御信号の非反転信号を受ける第1のナンドゲートと、
その一方の入力端子に出力制御信号を受けその他方の入
力端子に対応する冗長スイッチ制御信号の反転信号を受
ける第2のナンドゲートと、非救済時に第1のナンドゲ
ートの出力信号の有効レベルを受けて選択的にオン状態
となり対応する単位センスアンプの出力信号を対応する
単位出力回路に伝達する第1のトランスファゲートと、
救済時に第2のナンドゲートの出力信号の有効レベルを
受けて選択的にオン状態となり、後段の単位センスアン
プ又は冗長用単位センスアンプの出力信号を対応する単
位出力回路に伝達する第2のトランスファゲートとを基
本に構成する。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a static RAM or the like which is mounted as a macro cell in a logic integrated circuit device or the like and employs a shift relief method, an output latch of each unit output circuit of the data input / output circuit is constituted by a pair of inverters directly cross-coupled to each other. A first NAND gate for receiving each output redundant switch of the redundant switch, receiving an output control signal at one input terminal thereof, and receiving a non-inverted signal of a redundant switch control signal corresponding to the other input terminal;
A second NAND gate receiving an output control signal at one of its input terminals and an inverted signal of a redundant switch control signal corresponding to the other input terminal, and receiving an effective level of an output signal of the first NAND gate during non-repair. A first transfer gate selectively turned on to transmit an output signal of a corresponding unit sense amplifier to a corresponding unit output circuit;
A second transfer gate for selectively receiving an effective level of an output signal of the second NAND gate at the time of repair to be turned on, and transmitting an output signal of a subsequent unit sense amplifier or redundant unit sense amplifier to a corresponding unit output circuit; And the basic configuration.

【0078】これにより、データ入出力回路の各単位出
力回路の出力ラッチを、互いに直接交差結合される一対
のインバータにより構成して、その状態遷移を高速化す
ることができるとともに、出力制御信号及び冗長スイッ
チ制御信号によるゲート制御を、第1及び第2のナンド
ゲートに集約化して、そのゲート制御動作を高速化する
ことができる。この結果、出力冗長スイッチ及び単位出
力回路を含む読み出し経路の伝達遅延時間を短縮して、
シフト救済方式をとるスタティック型RAM等のアクセ
スタイムを高速化し、これをマクロセルとして搭載する
論理集積回路装置等のマシンサイクルを高速化すること
ができる。
Thus, the output latch of each unit output circuit of the data input / output circuit is constituted by a pair of inverters directly cross-coupled to each other, so that the state transition can be speeded up, and the output control signal and Gate control based on the redundant switch control signal can be integrated into the first and second NAND gates, and the gate control operation can be speeded up. As a result, the transmission delay time of the read path including the output redundant switch and the unit output circuit is reduced,
The access time of a static RAM or the like employing the shift relief method can be shortened, and the machine cycle of a logic integrated circuit device or the like having the same as a macro cell can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明が適用されたスタティック型RAMの
一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a static RAM to which the present invention is applied.

【図2】図1のスタティック型RAMに含まれるメモリ
アレイ及び周辺部の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of a memory array and a peripheral part included in the static RAM of FIG. 1;

【図3】図1のスタティック型RAMに含まれるメモリ
マットの一実施例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of a memory mat included in the static RAM of FIG. 1;

【図4】図3のメモリマットの冗長スイッチ及びデータ
入出力回路の一実施例を示す部分的な回路図である。
FIG. 4 is a partial circuit diagram showing one embodiment of a redundant switch and a data input / output circuit of the memory mat of FIG. 3;

【図5】図3のメモリマットの非救済時におけるデータ
の流れを説明するための一実施例を示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing one embodiment for explaining a data flow when the memory mat of FIG. 3 is not repaired.

【図6】図3のメモリマットの救済時におけるデータの
流れを説明するための一実施例を示す概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing one embodiment for explaining a data flow at the time of repairing the memory mat of FIG. 3;

【図7】本発明に先立って本願発明者等が開発したスタ
ティック型RAMのメモリマットの冗長スイッチ及びデ
ータ入出力回路の一例を示す部分的な回路図である。
FIG. 7 is a partial circuit diagram showing an example of a redundant switch and a data input / output circuit of a memory mat of a static RAM developed by the present inventors prior to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MARY……メモリアレイ、XD……Xアドレスデコー
ダ、RX……X系冗長回路、XB……Xアドレスバッフ
ァ、WA……ライトアンプ、CS……カラムスイッチ、
YD……Yアドレスデコーダ、RY……Y系冗長回路、
SA……センスアンプ、RS……冗長スイッチ、IO…
…データ入出力回路、TG……タイミング発生回路、M
EN……メモリイネーブル信号、R/W……リードライ
ト信号、CLK……クロック信号、AX0〜AXi……
Xアドレス信号、AY0〜AYj……Yアドレス信号、
DOB0〜DOBk……出力データバス、DIB0〜D
IBk……入力データバス。MAT0〜MATp……メ
モリマット、MARY0〜MARYp……メモリアレ
イ、WA0〜WAp……ライトアンプ、CS0〜CSp
……カラムスイッチ、SA0〜SAp……センスアン
プ、RS0〜RSp……冗長スイッチ、IO0〜IOp
……データ入出力回路。W0〜Wm……ワード線、B0
0〜B03ないしBH0〜BH3,BR0〜BR3……
相補ビット線、MC……スタティック型メモリセル、U
WA……単位ライトアンプ、UCS0〜UCSH,UC
SR……単位カラムスイッチ、USA0〜USAH,U
SAR……単位センスアンプ、ORS0〜ORSH……
出力冗長スイッチ、IRS0〜IRSH……入力冗長ス
イッチ、UOC0〜UOCH……単位出力回路、UIC
0〜UICH……単位入力回路、WE00〜WE03な
いしWEH0〜WEH3,WER0〜WER3……ライ
トアンプ制御信号、YS0〜YS3……ビット線選択信
号、SO0〜SOH,SOR……センスアンプ出力信号
又はその信号線、WI0〜WIH,WIR……ライトア
ンプ入力信号又はその信号線、RC00〜RC0Hない
しRCp0〜RCpH……冗長スイッチ制御信号、O
L,OLB……出力制御信号、IL……入力制御信号。
V1〜V24……CMOSインバータ、NA1〜NA4
……ナンドゲート、G1〜G11……トランスファゲー
ト。
MARY: memory array, XD: X address decoder, RX: X system redundant circuit, XB: X address buffer, WA: write amplifier, CS: column switch,
YD ... Y address decoder, RY ... Y system redundant circuit,
SA ... sense amplifier, RS ... redundant switch, IO ...
... Data input / output circuit, TG ... Timing generation circuit, M
EN: memory enable signal, R / W: read / write signal, CLK: clock signal, AX0 to AXi ...
X address signals, AY0 to AYj... Y address signals,
DOB0 to DOBk... Output data bus, DIB0 to DIB
IBk: Input data bus. MAT0-MATp: Memory mat, MARY0-MARYp: Memory array, WA0-WAp: Write amplifier, CS0-CSp
... Column switches, SA0 to SAp Sense amplifiers, RS0 to RSp Redundant switches, IO0 to IOp
... Data input / output circuit. W0-Wm ... word line, B0
0 to B03 to BH0 to BH3, BR0 to BR3 ...
Complementary bit line, MC: Static memory cell, U
WA: Unit write amplifier, UCS0 to UCSH, UC
SR: Unit column switch, USA0 to USAH, U
SAR: Unit sense amplifier, ORS0-ORSH ...
Output redundant switch, IRS0 to IRSH... Input redundant switch, UOC0 to UOCH... Unit output circuit, UIC
0 to UICH unit input circuit, WE00 to WE03 to WEH0 to WEH3, WE0 to WER3 ... write amplifier control signal, YS0 to YS3 ... bit line selection signal, SO0 to SOH, SOR ... sense amplifier output signal or its Signal lines, WI0 to WIH, WIR... Write amplifier input signals or their signal lines, RC00 to RC0H to RCp0 to RCpH... Redundant switch control signals, O
L, OLB: output control signal, IL: input control signal.
V1 to V24: CMOS inverter, NA1 to NA4
... NAND gates, G1 to G11 ... transfer gates.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに順序付けられるa個の単位センス
アンプと、これらの単位センスアンプの後段に位置付け
られるb個の冗長用単位センスアンプとを含むセンスア
ンプと、 上記単位センスアンプに対応して設けられ、出力制御信
号及び対応する冗長スイッチ制御信号に従って、非救済
時は対応する上記単位センスアンプの出力信号を、救済
時は後段の上記単位センスアンプ又は冗長用単位センス
アンプの出力信号を選択的に伝達するa個の出力冗長ス
イッチを含む冗長スイッチと、 一対のCMOSインバータが直接交差結合されてなり、
対応する上記出力冗長スイッチの出力信号を受ける出力
ラッチをそれぞれ含むa個の単位出力回路を含む出力回
路とを具備することを特徴とする半導体記憶装置。
1. A sense amplifier including a unit sense amplifiers arranged in order with each other, and b redundant unit sense amplifiers positioned downstream of these unit sense amplifiers, and provided corresponding to the unit sense amplifiers. In response to the output control signal and the corresponding redundant switch control signal, the output signal of the corresponding unit sense amplifier is selectively used during non-repair, and the output signal of the subsequent unit sense amplifier or redundant unit sense amplifier is selected during rescue. And a pair of CMOS inverters are directly cross-coupled with a redundant switch including a number of output redundant switches for transmitting
And an output circuit including a unit output circuits each including an output latch for receiving an output signal of the corresponding output redundancy switch.
【請求項2】 請求項1において、 上記出力冗長スイッチのそれぞれは、 その一方の入力端子に上記出力制御信号を受け、その他
方の入力端子に対応する上記冗長スイッチ制御信号の非
反転信号を受ける第1のナンドゲートと、 その一方の入力端子に上記出力制御信号を受け、その他
方の入力端子に対応する上記冗長スイッチ制御信号の反
転信号を受ける第2のナンドゲートと、 非救済時、対応する上記第1のナンドゲートの出力信号
の有効レベルを受けて選択的にオン状態となり、対応す
る単位センスアンプの出力信号を対応する上記単位出力
回路に伝達する第1のトランスファゲートと、 救済時、対応する上記第2のナンドゲートの出力信号の
有効レベルを受けて選択的にオン状態となり、後段の上
記単位センスアンプ又は冗長用単位センスアンプの出力
信号を対応する上記単位出力回路に伝達する第2のトラ
ンスファゲートとを含むものであることを特徴とする半
導体記憶装置。
2. The output redundant switch according to claim 1, wherein each of the output redundant switches receives the output control signal at one input terminal, and receives a non-inverted signal of the redundant switch control signal corresponding to the other input terminal. A first NAND gate; a second NAND gate receiving an output control signal at one input terminal thereof and receiving an inverted signal of the redundant switch control signal corresponding to the other input terminal; A first transfer gate for selectively turning on in response to an effective level of an output signal of the first NAND gate and transmitting an output signal of a corresponding unit sense amplifier to the corresponding unit output circuit; In response to the effective level of the output signal of the second NAND gate, the second NAND gate is selectively turned on, and the unit sense amplifier or the redundant unit The semiconductor memory device, characterized in that the output signal of Nsuanpu to said corresponding unit output circuit is intended to include a second transfer gate for transferring.
【請求項3】 請求項1又は請求項2において、 上記半導体記憶装置は、さらに、 所定数を単位として上記単位センスアンプ又は冗長用単
位センスアンプに対応付けられるビット線を含むメモリ
アレイと、 上記メモリアレイの対応する所定数のビット線のうちの
一つと上記単位センスアンプ又は冗長用単位センスアン
プとの間を選択的に接続するa+b個の単位カラムスイ
ッチを含むカラムスイッチとを具備するものであること
を特徴とする半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: a memory array including a bit line corresponding to the unit sense amplifier or the redundant unit sense amplifier in units of a predetermined number. A column switch including a + b unit column switches for selectively connecting one of a predetermined number of corresponding bit lines of the memory array and the unit sense amplifier or the redundant unit sense amplifier. A semiconductor memory device, comprising:
【請求項4】 請求項1,請求項2又は請求項3におい
て、 上記半導体記憶装置は、上記メモリアレイ,カラムスイ
ッチ,センスアンプ,冗長スイッチならびに出力回路を
それぞれ含む所定数のメモリマットを具備するものであ
ることを特徴とする半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device includes a predetermined number of memory mats each including the memory array, a column switch, a sense amplifier, a redundant switch, and an output circuit. A semiconductor memory device characterized in that:
【請求項5】 請求項1,請求項2,請求項3又は請求
項4において、 上記半導体記憶装置は、所定の論理集積回路装置にキャ
ッシュメモリとして搭載されるスタティック型RAMで
あることを特徴とする半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is a static RAM mounted as a cache memory in a predetermined logic integrated circuit device. Semiconductor storage device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6759895B2 (en) 2002-06-14 2004-07-06 Nec Electronics Corporation Data latch circuit having anti-fuse elements
JP2013522863A (en) * 2010-03-03 2013-06-13 アルテラ コーポレイション Repairable IO in integrated circuits
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