JP2001155483A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JP2001155483A
JP2001155483A JP33917499A JP33917499A JP2001155483A JP 2001155483 A JP2001155483 A JP 2001155483A JP 33917499 A JP33917499 A JP 33917499A JP 33917499 A JP33917499 A JP 33917499A JP 2001155483 A JP2001155483 A JP 2001155483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
address
latch
sub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33917499A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Fujino
毅 藤野
Kazunari Inoue
一成 井上
Akira Yamazaki
彰 山崎
Kazutami Arimoto
和民 有本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP33917499A priority Critical patent/JP2001155483A/ja
Priority to DE60000648T priority patent/DE60000648T2/de
Priority to US09/722,687 priority patent/US6507532B1/en
Priority to EP00125984A priority patent/EP1113449B1/en
Priority to TW089125312A priority patent/TW487911B/zh
Priority to KR10-2000-0071530A priority patent/KR100404059B1/ko
Publication of JP2001155483A publication Critical patent/JP2001155483A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/12Group selection circuits, e.g. for memory block selection, chip selection, array selection
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/408Address circuits
    • G11C11/4087Address decoders, e.g. bit - or word line decoders; Multiple line decoders
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/18Address timing or clocking circuits; Address control signal generation or management, e.g. for row address strobe [RAS] or column address strobe [CAS] signals

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ面積を増大させることなくバンク拡張
に容易に対応できかつ高速アクセスを実現することので
きる半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 中央ロウ系制御回路(1)は、外部クロ
ック信号と非同期で内部ロウアドレス信号RA<8:0
>をメモリマット(MM1,MM2)の共通のバンクの
各メモリサブブロック(MSB)に共通に伝達し、かつ
メモリサブブロックを特定するブロック選択信号(BS
<7:0>)を内部クロック信号(CLKR)と同期し
て1クロックサイクル時間ラッチして各メモリサブブロ
ックに伝達する。またスペア判定回路(4)は、クロッ
ク信号と非同期でスペア判定を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、特に、混載DRAM(ダイナミック・ランダム・
アクセス・メモリ)などに使用される高速DRAMに関
する。より特定的には、高速DRAMのロウ系制御回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】図25は、従来のDRAMのロウ系回路
の配置を概略的に示す図である。この図25に示すDR
AMは4バンク構成を有し、かつ記憶容量が64Mビッ
トのクロック同期型DRAM(SDRAM)である。
【0003】図25において、このDRAMは、それぞ
れがバンクA−Dに割当られる4つのメモリマットMM
A−MMDを含む。これらのメモリマットMMA−MM
Dは、それぞれ、16Mビットの記憶容量を有する。ま
た、メモリマットMMA−MMDの各々は、それぞれが
1Mビットの記憶容量を有する16個のメモリサブブロ
ックMSBに分割される。メモリマットMMA−MMD
それぞれにおいて、隣接メモリサブブロックMSBの間
に、選択行のメモリセルのデータの検知および増幅およ
びラッチを行なうセンスアンプ回路を含むセンスアンプ
帯SABが配置される。
【0004】メモリマットMMA−MMDそれぞれに対
応して、外部からのクロック信号extCLKとロウア
ドレス信号RA<11:0>およびバンクアドレス信号
BA<1:0>と図示しないコマンドを受け、ロウ系制
御信号を発生するロウ系制御回路CTA−CTDが設け
られる。これらのロウ系制御回路CTA−CTDは、バ
ンクアドレス信号BA<1:0>により指定されたと
き、外部クロック信号extCLKに同期してロウアド
レス信号RA<11:0>に従ってロウプリデコード信
号X_A<19:0>−X_D<19:0>とブロック
選択信号BS_A<7:0>−BS_D<7:0>を生
成する。8ビットのブロック選択信号により、バンクア
ドレス信号BA<1:0>により指定されたバンク(メ
モリマット)において2つのメモリサブブロックMSB
が選択される。
【0005】ロウ系コマンド(バンク活性化コマンド;
アクティブコマンド)が与えられると、これらのロウ系
制御回路CTA−CTDが、バンクアドレス信号BA<
1:0>に従って選択的に活性化され、外部クロック信
号extCLKに同期して、ロウアドレスイネーブル信
号RADE_A−RADE_Dおよびワード線活性化信
号RXT_A−RXT_Dを生成する。
【0006】このメモリマットMMA−MMDそれぞれ
に対応してロウ系制御回路CTA−CTDを分散して配
置させ、バンクアドレス信号BA<1:0>に従ってこ
れらのロウ系制御回路CTA−CTDを選択的に駆動す
ることにより、バンクA−Dをそれぞれ互いに独立に活
性状態へ駆動することができる。
【0007】メモリマットMMA−MMDのメモリサブ
ブロックMSBそれぞれに対応して、不良行がアドレス
指定されたか否かを判定するためのスペア判定回路(ヒ
ューズボックス)4と、ブロック選択信号BS_A<
7:0>−BS_D<7:0>の対応のブロック選択信
号とロウプリデコード信号X_A<19:0>−X_D
<19:0>の対応のプリデコード信号に従って対応の
メモリサブブロック内において1行のメモリセルを選択
状態へ駆動するためのロウデコーダ5とが設けられる。
メモリマットMMA−MMDそれぞれにおいては、メモ
リサブブロック単位でワード線の選択が実行され、かつ
メモリサブブロックMSB単位で、冗長行(ロウスペア
回路)により不良行の救済が行なわれる。ロウアドレス
の上位信号RA<11:9>をデコードすることによ
り、ロウ系制御回路CTA−CTDそれぞれにおいて活
性化時、ブロック選択信号BS_A<7:0>−BS_
D<7:0>が生成される。ロウプリデコード信号X_
A<19:0>−X_D<19:0>は、ロウアドレス
信号RA<8:0>より生成される。
【0008】図26(A)は、ロウ系制御回路のロウ系
制御信号発生回路の構成を示す図である。図26(A)
においては、ロウ系制御回路CTA−CTDは、同一構
成を有しており、1つのロウ系制御回路CTを代表的に
示す。
【0009】図26(A)において、ロウ系制御回路C
Tは、バンク活性化を指示するアクティブコマンドAC
Tとバンク非活性化を指示するプリチャージコマンドP
RGを受ける複合ゲート回路900と、内部クロック信
号CLKの立上がりに同期して、複合ゲート回路900
の出力信号をラッチするラッチ回路901と、ラッチ回
路901からのバンク活性化信号RASEを所定時間D
1遅延する遅延回路902と、遅延回路902の出力信
号とバンク活性化信号RASEとを受けるAND回路9
03と、AND回路903の出力信号を所定時間D2遅
延する遅延回路904と、遅延回路904の出力信号と
AND回路903の出力信号とを受けてロウアドレスイ
ネーブル信号RADEを生成するOR回路905を含
む。遅延回路902とAND回路903は、立上がり遅
延回路を構成し、遅延回路904とOR回路905が立
下がり遅延回路を構成する。
【0010】ロウ系制御回路CTはさらに、バンク活性
化信号RASEを所定時間D3遅延する遅延回路906
と、遅延回路906の出力信号とバンク活性化信号RA
SEを受けるAND回路907と、AND回路907の
出力信号を所定時間D4遅延する遅延回路908と、遅
延回路908の出力信号とAND回路907の出力信号
とを受けてワード線活性化信号RXTを生成するOR回
路909を含む。
【0011】複合ゲート回路900は、バンク活性化信
号RASEとアクティブコマンドACTを受けるOR回
路と、このOR回路の出力信号とプリチャージコマンド
PRGを受けるゲート回路を含む回路と等価である。ゲ
ート回路は、プリチャージコマンドPRGがLレベルの
非活性状態のとき、バッファ回路として動作する。内部
クロック信号CLKは、外部クロック信号extCLK
から生成され、外部クロック信号extCLKに同期し
たクロック信号である。次に、図26(A)に示すロウ
系制御回路CTの動作を、図26(B)に示すタイミン
グチャート図を参照して説明する。
【0012】クロック信号CLKのサイクル♯0におい
て、アクティブコマンドACTが与えられ、複合ゲート
回路900の出力信号がHレベルに立上がる。この複合
ゲート回路900の出力信号は、ラッチ回路901によ
り、内部クロック信号CLKの立上がりに同期してラッ
チされ、バンク活性化信号RASEが、Hレベルの活性
状態へ立上がる。バンク活性化信号RASEがHレベル
に立上がると、遅延回路902が有する遅延時間D1が
経過した後、AND回路903の出力信号がHレベルに
立上がり、応じてロウアドレスイネーブル信号RADE
がHレベルに立上がる。
【0013】また、バンク活性化信号RASEの立上が
りに応答して、遅延回路906の有する遅延時間D3経
過後、AND回路907の出力信号がHレベルに立上が
り、応じてワード線活性化信号RXTがHレベルに立上
がる。
【0014】アクティブコマンドACTがLレベルに立
下がっても、ラッチ回路901が、内部クロック信号C
LKの立上がりに同期してラッチ状態となっており、バ
ンク活性化信号RASEはHレベルの活性状態を維持す
る。
【0015】クロックサイクル♯1において、アクティ
ブコマンドACTが与えられていないとき(アクティブ
コマンドACTがLレベルのとき)、バンク活性化信号
RASEがHレベルであり、応じて複合ゲート900の
出力信号がHレベルとなり、ラッチ回路901が複合ゲ
ート900からのHレベルの信号を取込みラッチする。
したがって、バンク活性化信号RASEは、プリチャー
ジコマンドPRGが与えられる(プリチャージコマンド
PRGがHレベルとなる)まで、Hレベルの活性状態を
維持し、応じてロウアドレスイネーブル信号RADEお
よびワード線活性化信号RXTは、それぞれHレベルの
活性状態を維持する。
【0016】クロックサイクル♯1−♯4において、コ
ラム系動作が行なわれる(データ読出を指示するリード
コマンドまたはデータ書込を指示するライトコマンドが
与えられる)。
【0017】クロックサイクル♯5においてプリチャー
ジコマンドPRGが与えられると、複合ゲート900の
出力信号がLレベルとなり、ラッチ回路901が内部ク
ロック信号CLKの立上がりエッジで複合ゲート回路9
00からのLレベルの信号を取込み、応じてバンク活性
化信号RASEがLレベルの非活性状態となる。このバ
ンク活性化信号RASEがLレベルとなり、応じてAN
D回路903の出力信号がLレベルとなると、遅延時間
904の有する遅延時間D2の経過後、ロウアドレスイ
ネーブル信号RADEがLレベルの非活性状態となる。
また、遅延回路908が有する遅延時間D4の経過後、
ワード線活性化信号RXTがLレベルの非活性状態とな
る。遅延時間D2は遅延時間D4より長く、ワード線活
性化信号RXTが非活性状態となり、選択状態のワード
線(メイン/サブワード線)が非活性状態となった後
に、ロウアドレスイネーブル信号RADEが非活性状態
となり、後に説明するようにロウアドレス信号のラッチ
状態が解除される。
【0018】図27は、ロウ系制御回路CTに含まれる
内部アドレス発生回路の構成を示す図である。ロウアド
レス信号は、複数ビットを有し、各ビットに対して同一
構成のアドレス発生回路が設けられる。図27において
は、1つのロウアドレス発生回路を代表的に示す。
【0019】図27において、ロウアドレス発生回路
は、内部クロック信号CLKの立上がりに同期してロウ
アドレス信号RAをラッチするラッチ回路910と、ロ
ウアドレスイネーブル信号RADEを反転するインバー
タ911と、インバータ911の出力信号とロウアドレ
スイネーブル信号RADEとに従って、ラッチ回路91
0の出力信号XAを通過させるトランスミッションゲー
ト912と、トランスミッションゲート912を介して
与えられるアドレス信号XAを反転するインバータ91
3と、インバータ913の出力信号を反転してインバー
タ913の入力へ伝達するインバータ914と、トラン
スミッションゲート912を介して与えられたアドレス
信号XAとロウアドレスイネーブル信号RADEとを受
けて内部ロウアドレス信号RADを生成するAND回路
915と、ロウアドレスイネーブル信号RADEとイン
バータ913の出力信号とを受けて、この内部ロウアド
レス信号ZRADを生成するAND回路916を含む。
【0020】インバータ913および914は、インバ
ータラッチを構成する。トランスミッションゲート91
2は、ロウアドレスイネーブル信号RADEが活性状態
のHレベルのとき非導通状態となる。次に、この図27
に示すロウアドレス発生回路の動作を図28に示すタイ
ミングチャート図を参照して説明する。
【0021】アクティブコマンドACTが与えられる
と、ラッチ回路910が、内部クロック信号CLKの立
上がりに同期して、アドレス信号RAをラッチして、ラ
ッチロウアドレス信号XAを出力する。ロウアドレスイ
ネーブル信号RADEがLレベルの非活性状態にあり、
トランスミッションゲート912は導通状態にあり、こ
のラッチ回路910からのラッチロウアドレス信号XA
を通過させる。
【0022】アクティブコマンドに従ってロウアドレス
イネーブル信号RADEがHレベルの活性状態へ駆動さ
れると、トランスミッションゲート912が非導通状態
となり、インバータ913および914により、ラッチ
回路910からのラッチロウアドレス信号XAがラッチ
される。以降、ロウアドレスイネーブル信号RADEが
活性状態の間トランスミッションゲート912が非導通
状態にあり、ラッチ回路910の出力ロウアドレス信号
XAが変化しても、何ら内部ロウアドレス信号発生に対
して影響を及ぼさない。
【0023】AND回路915および916は、ロウア
ドレスイネーブル信号RADEがLレベルのときには、
内部ロウアドレス信号RADおよびZRADをともにL
レベルの非活性状態に維持し、次いで、このロウアドレ
スイネーブル信号RADEが活性状態へ駆動されると、
インバータ913および914にラッチされたアドレス
信号に従ってAND回路915および916が内部ロウ
アドレス信号RADおよびZRADを対応の論理状態へ
駆動する。
【0024】内部ロウアドレス信号ZRADおよびRA
Dは互いに相補なアドレス信号であり、ロウアドレスイ
ネーブル信号RADEがHレベルの活性状態の間、論理
レベルが保持される。したがって、ロウアドレスイネー
ブル信号RADEがHレベルの活性状態の間、内部ロウ
アドレス信号RADおよびZRADは、その論理レベル
が保持されるため、同様、ワード線活性化信号RXTに
従って、アドレス指定された行に対応するワード線を選
択状態へ駆動して、このバンク活性化中、選択ワード線
を選択状態に保持することができる。
【0025】図29(A)は、ロウ系制御回路CTに含
まれるブロック選択信号発生部の構成を概略的に示す図
である。この図29(A)において、ブロック選択信号
発生部は、内部ロウアドレス信号RAD<11:9>お
よびZRAD<11:9>をデコードして、ブロック選
択信号BS<7:0>を生成するブロックデコード回路
920を含む。このブロックデコード回路920は、ブ
ロック選択信号BS<7>−BS<0>それぞれに対応
して設けられるブロックデコーダを含む。これらのブロ
ックデコーダは、3ビットデコーダである。
【0026】図29(B)は、ブロックデコーダ回路9
20に含まれるブロックデコーダの一例を示す図であ
る。図29(B)において、ブロックデコーダ920a
は、3ビットの内部ロウアドレス信号RAD<11>、
RAD<10>およびRAD<9>を受けてブロック選
択信号BS<7>を生成する。8ビットのブロック選択
信号BS<7:0>により、16個のメモリサブブロッ
クのうち2つのメモリサブブロックが選択される。ブロ
ックデコーダ920aに適当な組合せの3ビットの上位
アドレス信号を与えることにより、ブロック選択信号B
S<6>−BS<0>を選択的に活性化することができ
る。
【0027】図30は、ロウ系制御回路CTに含まれる
ロウプリデコード回路の構成を概略的に示す図である。
図30において、ロウプリデコード回路930は、内部
ロウアドレス信号RAD<1:0>およびZRAD<
1:0>を受けてプリデコードし、4ビットのプリデコ
ード信号X<3:0>を生成するプリデコード回路93
0aと、内部ロウアドレス信号RAD<3:2>および
ZRAD<3:2>を受けてプリデコードして4ビット
のプリデコード信号X<7:4>を生成するプリデコー
ド回路930bと、内部ロウアドレス信号RAD<6:
4>およびZRAD<6:4>を受けてプリデコード
し、8ビットのプリデコード信号X<15:8>を生成
するプリデコード回路930cと、内部ロウアドレスR
AD<8:7>およびZRAD<8:7>を受けてプリ
デコードして、4ビットのプリデコード信号X<19:
16>を生成するプリデコード回路930dを含む。
【0028】これらのプリデコード回路930a−93
0dの各々は、先の図29(B)に示すデコード回路と
同様のプリデコード回路を単位プリデコード回路として
有する。ロウプリデコード回路930からのプリデコー
ド信号X<19:0>は、512行のメモリセルを有す
るメモリサブブロックにおいて1行のメモリセルを指定
する。一例として、プリデコード信号X<19:16>
が、この512行のメモリセルのうち128行のメモリ
セル群を指定する。プリデコード信号X<15:8>
は、128行のメモリセル群のうち16行のメモリセル
群を指定する。プリデコード信号X<7:4>は、16
行のメモリセル群のうち、4行のメモリセル群を指定す
る。プリデコード信号X<3:0>は、4行のメモリセ
ル群のうち1行のメモリセルを指定する。
【0029】このプリデコード信号X<19:0>がブ
ロック選択信号BS<7:0>とともに、対応のメモリ
マット(バンク)へ与えられ、各メモリサブブロックに
おいて設けられたロウデコード回路がブロック選択信号
に従って活性化されてロウデコード動作が実行され、ブ
ロック選択信号BS<7:0>により指定されたメモリ
サブブロックにおいてプリデコード信号X<19:0>
により指定された1行のメモリセルが選択状態へ駆動さ
れる。
【0030】図31は、メモリサブブロックそれぞれに
対して設けられるスペア判定回路4の構成を概略的に示
す図である。図31において、スペア判定回路4は、バ
ンク活性化信号RASEの非活性化時導通し、出力信号
線SGを電源電圧Vccレベルにプリチャージするプリ
チャージ用PチャネルMOSトランジスタPTと、出力
信号線SGに並列に接続されるヒューズ素子F4−F1
9と、これらのヒューズ素子F4−F19とそれぞれ直
列に接続され、それぞれのゲートに、プリデコード信号
X<4>−X<19>を受けるNチャネルMOSトラン
ジスタT4−T19を含む。これらのMOSトランジス
タT4−T19のソースは接地ノードに接続される。出
力信号線SGから、スペア判定結果指示信号SPARE
_Eが出力される。
【0031】各プリデコード信号のグループ、すなわち
プリデコード信号X<7:4>に対応するヒューズ素子
F7−F4の1つが溶断され、またプリデコード信号X
<15:8>に対応するヒューズ素子F15−F8の1
つがカットされ、またプリデコード信号X<19:16
>に対応するヒューズ素子F19−F16の1つがカッ
トされて、不良行アドレスがプログラムされる。
【0032】通常動作時において、バンク活性化信号R
ASEが、非活性状態のときには、MOSトランジスタ
PTが導通状態にあり、出力信号線SGがHレベルにあ
る。バンク活性化信号RASEが活性状態のHレベルと
なると、MOSトランジスタPTが非導通状態となり、
出力信号線SGのプリチャージ動作が完了する。続いて
プリデコード信号X<19:4>が与えられる。ヒュー
ズ素子F4−F19は、不良行アドレス指定時、Hレベ
ルとなるプリデコード信号に対応するヒューズ素子が溶
断される。プリデコード信号X<19:4>が、不良行
アドレスを指定するときには、出力信号線SGから接地
ノードへ電流が流れる経路は存在せず、このスペア判定
結果指示信号SPARE_EはHレベルを維持する。一
方、プリデコード信号X<19:4>が、不良行アドレ
スと異なる場合には、導通状態のヒューズ素子と直列に
接続されるMOSトランジスタが少なくとも1つ導通
し、出力信号線SGが接地ノードに結合され、応じてス
ペア判定結果指示信号SPARE_Eが、Lレベルへ駆
動される。これにより、不良行アドレスが指定されたか
否かの判定が行なわれる。
【0033】このスペア判定回路4において、プリデコ
ード信号X<3:0>が利用されていないのは、以下の
理由による。メモリアレイはワード線が階層ワード線構
成を有しており、メインワード線とサブワード線とを有
する。サブワード線に1行のメモリセルが接続され、所
定数のサブワード線の組に1つのメインワード線が配置
される。1つのメインワード線に4つのサブワード線が
配置される場合、4本のサブワード線のうち1つのサブ
ワード線がプリデコード信号X<3:0>により指定さ
れる。したがってスペア回路は、メインワード線単位で
不良救済を行なっており、同時に、4本のサブワード線
が置換される。
【0034】図32は、メモリサブブロックに対応して
設けられるロウデコード回路の構成を概略的に示す図で
ある。図32において、メモリサブブロックMSBにお
いては、ノーマルメインワード線NMWLと、このノー
マルメインワード線NMWLに対応して配置される4つ
のノーマルサブワード線NSWL0−NSWL3と、ノ
ーマルサブワード線NSWL0−NSWL3それぞれに
対応して設けられ、それぞれがサブデコード信号SD0
−SD3とノーマルメインワード線NMWL上の信号と
に従って対応のサブワード線を選択状態へ駆動するため
のサブワードドライバSWD0−SWD3が設けられ
る。また、スペア回路として、スペアメインワード線S
MWLと、このスペアメインワード線SMWLに対応し
て設けられる4本のスペアサブワード線SSWL0−S
SWL3と、スペアサブワード線SSWL0−SSWL
3それぞれに対応して設けられ、それぞれがサブデコー
ド信号SD0−SD3とスペアメインワード線SMWL
上の信号とに従って対応のサブワード線を選択状態へ駆
動するスペアサブワード線ドライバSSD0−SSD3
が設けられる。サブワード線NSWL0−NSWL3お
よびSSWL0−SSWL3に、それぞれメモリサブブ
ロックMSBにおけるメモリセルMCが接続される。
【0035】スペア判定回路4からのスペア判定結果指
示信号SPARE_Eは、スペアイネーブル回路4aへ
与えられ、ノーマルロウイネーブル信号NREおよびス
ペアロウイネーブル信号SREが生成される。ノーマル
メインワード線NMWLに対応して設けられるロウデコ
ーダ5aは、ノーマルロウイネーブル信号NREおよび
ブロック選択信号BSの活性化時イネーブルされ、プリ
デコード信号Xi,XjおよびXkをデコードし、その
デコード結果とワード線活性化信号RXTとに従ってノ
ーマルメインワード線NMWLを活性状態へ駆動する。
プリデコード信号Xi,XjおよびXkは、それぞれプ
リデコード信号X<7:4>、X<15:8>およびX
<19:16>に対応する。サブデコード信号SD0−
SD3はそれぞれプリデコード信号X<3:0>から生
成される(相補信号対の形で)。
【0036】スペアメインワード線SMWLに対応して
設けられるスペアワード線ドライバ5bは、スペアイネ
ーブル回路4aからのスペアロウイネーブル信号SRE
とブロック選択信号BSの活性化時イネーブルされ、ワ
ード線活性化信号RXTに従ってスペアメインワード線
SMWLを選択状態へ駆動する。スペア判定回路4は、
サブメインワード線SMWLに対応して設けられる。し
たがって1つのスペア判定回路のスペア判定結果指示信
号SPARE_EがLレベルとなると、スペアロウイネ
ーブル信号SREが活性化され、スペアメインワード線
SMWLが選択状態へ駆動される。このときにはロウデ
コーダ5aは、ノーマルロウイネーブル信号NREが非
活性状態であり、デコード動作およびメインワード線N
MWLの選択状態への駆動が禁止される。
【0037】ブロック選択信号BSにより選択されたメ
モリサブブロックMSB内においてのみ、ワード線(メ
インおよびサブワード線)の選択状態への駆動が行なわ
れる。
【0038】
【発明が解決しようとする課題】図33は、1つのバン
クにおける行選択動作を示すタイミングチャート図であ
る。内部クロック信号CLKのサイクル♯aにおいてア
クティブコマンドACTが与えられる。このクロックサ
イクル♯aにおいて内部クロック信号CLKの立上がり
エッジで、アクティブコマンドACTに従ってバンク活
性化信号RASEが活性化される(図26(A)参
照)。
【0039】このバンク活性化信号RASEが活性化さ
れると、次いで、ロウアドレスイネーブル信号RADE
が活性化される。ロウアドレスイネーブル信号RADE
の活性化に従って、図27に示すように、外部からのア
ドレス信号RAがラッチされ、内部ロウアドレス信号R
AD<8:0>が確定する。この内部ロウアドレス信号
RAD<8:0>およびZRAD<8:0>をプリデコ
ードしてプリデコード信号X<19:0>が生成され、
またブロック選択信号BS<7:0>が生成される。こ
れらのブロック選択信号BS<7:0>およびロウプリ
デコード信号X<19:0>が中央部に配置されたロウ
系制御回路CTから、対応のメモリマットへ伝達され
て、メモリサブブロックそれぞれにおいてスペア判定お
よびプリデコード信号のデコードが行なわれる。
【0040】スペア判定においては、プリデコード信号
X<19:4>が確定した後にスペア判定結果指示信号
SPARE_Eが確定し、スペア判定結果指示信号SP
ARE_Eに従ってノーマルロウイネーブル信号NRE
およびスペアロウイネーブル信号SREが生成される
(図32参照)。これらのスペア判定結果が確定した後
に、ロウデコーダまたはスペアワード線ドライバがイネ
ーブルされて、ワード線活性化信号RXTに従って対応
のワード線(メインワード線)が選択状態へ駆動され
る。
【0041】したがって、アクティブコマンドACTが
与えられてから、メインワード線が選択状態へ駆動され
るときに、アドレスプリデコードに要する時間taと、
このプリデコード信号の伝播時間およびスペア判定時間
tbとが経過した後に、ロウデコーダまたはスペアワー
ド線ドライバに従ってアドレス指定されたメインワード
線が選択状態へ駆動され、次いでサブワード線(ノーマ
ルワード線またはスペアサブワード線)が選択状態へ駆
動される。したがって、アクティブコマンドACTが与
えられてから、実際にワード線(サブワード線)が選択
状態へ駆動されるまでには、時間ta+tb<tdの時
間tdが必要となる。クロックサイクル♯aにおいてア
クティブコマンドACTが与えられた後に、コラム系を
動作させるためのコマンド(リードまたはライトコマン
ドREADまたはWRITE)が与えられる。このロウ
系回路が動作してからコラム系回路が動作するまでに必
要とされる時間tRCDは、標準DRAMにおいては、
RAS−CAS遅延時間として知られている。したがっ
て、このアクティブコマンドACTが与えられてから、
サブワード線が選択状態に駆動されるまでの時間(ロウ
アクセス時間)tdが長い場合、RAS−CAS遅延時
間tRCDを短縮することができない。したがって、高
速の内部クロック信号CLKに同期して動作する場合、
アクティブコマンドACTを与えた後に、リードコマン
ドまたはライトコマンドをすぐに与えることができず、
高速の内部クロック信号CLKを利用しても、高速のデ
ータアクセスを実現することができなくなるという問題
が生じる。
【0042】また、図31に示すように、スペア判定回
路においては、プリデコード信号X<19:4>が用い
られており、これらのプリデコード信号のビットX<1
9>−X<4>それぞれに対応してヒューズ素子F19
−F4を配置する必要がある。これはロウ系制御回路か
ら、ブロック選択信号と並行して、プリデコード信号を
伝達するために必要とされる構成である。ヒューズ素子
F19−F4は、通常のMOSトランジスタに比べてそ
のサイズは極めて大きい。これは、レーザブローなどの
工程によりヒューズ素子のカットを行なうため、その占
有面積は大きく、またレーザブロー時の切断片が周辺に
飛び散って、悪影響を及ぼさないようにするために、ヒ
ューズ素子F19−F4の間隔は十分広くされている。
ヒューズ素子F19−F4の数が多いため、スペア判定
回路の占有面積が大きくなり、応じてチップ面積が大き
くなるという問題があった。
【0043】また、図25に示すように、メモリマット
MMA−MMDをそれぞれバンクA−Dに割当て、これ
らのバンクA−Dそれぞれに対応して、ロウ系制御回路
CTA−CTDを配置している。近年においては、ロジ
ック混載DRAMやランバスDRAM(RDRAM)の
ような高速メモリにおいては、4バンク以上のバンク数
が要求されている。このため、多数のバンクを必要とす
る場合、メモリマットを1バンクに割当てるのは、チッ
プ面積が大幅に増大するため、困難となってきている。
【0044】また、バンクごとにロウ系制御回路および
このバンク専用のプリデコード信号を配置する構成の場
合、バンク数が増加するに連れて、これらのロウ系制御
回路およびプリデコード信号配線領域の面積が増大し、
応じてチップ面積が増大するという問題点があった。
【0045】それゆえ、この発明の目的は、ワード線活
性化までに要するロウアクセス時間を短縮しかつバンク
拡張にも容易に対応することのできる半導体記憶装置を
提供することである。
【0046】この発明の他の目的は、バンク拡張に対し
ての面的増加およびロウアクセス時間の増加を伴うこと
なく対応することのできる半導体記憶装置を提供するこ
とである。
【0047】この発明のさらに他の目的は、上述の従来
のDRAMの有する欠点を解消することのできる改良さ
れたロウ系回路を備える半導体記憶装置を提供すること
である。
【0048】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る半導体記
憶装置は、複数のバンクを有するメモリアレイと、この
メモリアレイの一方側に配置され、外部からのクロック
信号およびアドレス信号を受け、内部クロック信号およ
びこの内部クロックと非同期の内部アドレス信号を生成
してメモリアレイの複数のバンクへ共通に一方方向に沿
って伝達するための中央制御回路と、メモリアレイの複
数のバンク各々に対応して設けられ、内部アドレス信号
をラッチタイミング信号に同期してラッチしかつプリデ
コードしてプリデコード信号を生成する前処理回路と、
メモリアレイの複数のバンク各々に対応して設けられ、
対応の前処理回路からのプリデコード信号に従って対応
のバンクのアドレス指定されたメモリセルを選択するた
めの選択回路とを備える。
【0049】請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項
1の中央制御回路が、外部からのバンク活性化指示信号
に従ってメモリセルの選択動作を活性化するための制御
信号をクロック信号に同期して生成する制御信号発生回
路をさらに含む。メモリセル選択動作活性化用の制御信
号に従って前処理回路が活性化される。
【0050】請求項3に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置においてメモリアレイの複数のバンクの各々
は、各々が複数の複数のメモリサブブロックを有し、中
央制御回路は、複数のメモリサブブロックの所定数のサ
ブブロックを特定するブロックアドレス信号を受け、ア
ドレス信号と同時にブロックアドレス信号を外部クロッ
ク信号の1クロックサイクル期間ラッチして複数のバン
クに共通に該ラッチしたブロックアドレス信号を伝達す
る回路を含む。
【0051】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置がさらに、不良ビット位置を示す不良ビットア
ドレスを記憶し、アドレス信号を受け、該受けたアドレ
ス信号が不良ビットアドレスを示すとき不良救済用のス
ペア回路を活性化する信号を発生するスペア判定回路
と、ラッチタイミング信号に同期してスペア判定回路の
出力信号をラッチしてスペアイネーブル信号を発生する
ラッチ回路とをさらに含む。
【0052】請求項5に係る半導体記憶装置は、請求項
2の前処理回路の各々が、ラッチタイミング信号として
内部クロック信号を受け、アドレス信号を内部クロック
信号に同期してラッチするラッチ回路と、制御信号に含
まれるラッチイネーブル信号に従ってラッチ回路の出力
信号をラッチするレベルラッチ回路と、レベルラッチ回
路の出力信号をプリデコードするプリデコード回路を含
む。
【0053】請求項6に係る半導体記憶装置は、請求項
4の装置において、中央制御回路がバンク活性化指示信
号に従って、指定されたバンクのメモリセル選択動作を
活性化するための制御信号を発生するための回路を含
み、この記憶装置は、さらに、制御信号に含まれるラッ
チイネーブル信号に従ってスペアイネーブル信号をラッ
チしてスペア回路および通常のセル選択回路の一方を活
性化する信号を発生するノーマル/スペア活性化回路を
含む。
【0054】請求項7に係る半導体記憶装置は、請求項
4の装置においてメモリアレイの複数のバンクの各々が
それぞれ複数のメモリセルを有する複数のサブブロック
を含み、スペア判定回路は各サブブロックに対応して設
けられる。
【0055】請求項8に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置においてメモリアレイが、メインワード線とサ
ブワード線とを有する階層ワード線構成を有し、かつメ
インワード線は所定数のサブワード線に対して1つ設け
られる。前処理回路の各々は、アドレス信号の所定数の
サブワード線のうちの1つのサブワード線を特定するサ
ブワード線アドレスビットをラッチタイミング信号と非
同期でプリデコードしてサブワード線プリデコード信号
を生成するプリデコード回路と、プリデコード回路の出
力信号をラッチタイミング信号に従ってラッチするラッ
チ回路と、制御信号に含まれるイネーブル信号に同期し
てラッチ回路の出力信号に従ってサブワード線を特定す
るためのサブデコード信号を生成する回路を含む。
【0056】請求項9に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置においてメモリアレイが、記憶データのリフレ
ッシュが必要な複数のメモリセルを含む。中央制御回路
は、さらに、セルフリフレッシュモード指示信号に応答
して、所定の周期でリフレッシュ要求を発生するリフレ
ッシュタイマ回路と、リフレッシュ要求と外部クロック
信号とに従って内部クロック信号を発生するクロック発
生回路を含む。
【0057】請求項10に係る半導体記憶装置は、請求
項9の装置の中央制御回路が、さらに、セルフリフレッ
シュモード指示信号の活性化時、リフレッシュアドレス
を生成するリフレッシュアドレスカウンタと、このリフ
レッシュアドレスカウンタの所定数のカウントビットを
内部クロック信号に同期してラッチしてブロック選択信
号を生成して複数のバンクへ共通に印加するブロックラ
ッチ回路を含む。メモリアレイの複数のバンクの各々
は、各々が複数のメモリセルを有する複数のサブブロッ
クを含み、ブロック選択信号は複数のサブブロックの所
定数のサブブロックを特定する。
【0058】請求項11に係る半導体記憶装置は、請求
項1の装置において、前処理回路が、ストレス加速モー
ド指示信号に応答して内部アドレス信号を所定の論理レ
ベルの選択状態に設定してプリデコードする手段を含
む。
【0059】請求項12に係る半導体記憶装置は、請求
項2の装置において、前処理回路が、制御信号に含まれ
るアドレスラッチタイミング信号に従ってアドレス信号
に対応する内部アドレス信号をラッチする第1のラッチ
回路と、ストレス加速モード指示信号の活性化に応答し
て第1のラッチ回路の出力信号を選択状態に示す所定の
論理レベルに設定しかつストレス加速モード指示信号の
非活性化時第1のラッチ回路の出力信号をラッチして内
部アドレス信号に対応するアドレス信号を生成するアド
レス出力回路を含む。
【0060】請求項13に係る半導体記憶装置は、請求
項8の装置においてラッチ回路がストレス加速モード指
示信号に従ってサブデコード信号を選択的に選択状態に
設定しかつストレス加速モードの非活性化時プリデコー
ド回路の出力信号をラッチして出力するゲートラッチ回
路を備える。
【0061】請求項14に係る半導体記憶装置は、請求
項1の装置において、ラッチタイミング信号はバンク活
性化指示信号に応答して活性化されかつバンク活性化指
示信号が指定するバンクが活性状態の間活性状態を維持
してラッチ回路をラッチ状態におく。
【0062】請求項15に係る半導体記憶装置は、請求
項1のラッチタイミング信号が内部クロック信号であ
る。
【0063】請求項16に係る半導体記憶装置は、請求
項1の装置において、複数のバンクの各々は、各々が複
数のメモリセルを有する複数のサブブロックを含む。中
央制御回路は、バンク活性化指示信号に従ってバンク活
性化指示信号が指定するバンクを活性状態とするための
第1および第2のラッチタイミング信号を少なくとも発
生する手段と、バンク活性化指示信号と並行して与えら
れるブロックアドレス信号に従って複数のサブブロック
のうちの所定数のサブブロックを指定するブロック選択
信号を内部クロック信号に同期して発生する手段とを含
む。前処理回路は、第1のラッチイネーブル信号をラッ
チタイミング信号として受け、アドレス信号を第1のラ
ッチイネーブル信号に従ってラッチする第1のラッチ回
路と、ブロック選択信号を第2のラッチイネーブル信号
に同期してラッチする第2のラッチ回路とを含む。
【0064】請求項17に係る半導体記憶装置は、請求
項16の装置において、メモリアレイの不良ビットの位
置を示す不良ビットアドレスを記憶し、中央制御回路か
らのアドレス信号を受け、該受けたアドレス信号が不良
ビットアドレスを指定するか否かを示すスペア判定信号
を発生するスペア判定回路と、このスペア判定回路の出
力信号を第1のラッチイネーブル信号に応答してラッチ
するスペアラッチ回路と、このスペアラッチ回路の出力
信号に従って不良ビット救済用のスペア回路を活性化す
るためのスペアイネーブル信号を生成するスペアイネー
ブル回路をさらに含む。
【0065】請求項18に係る半導体記憶装置は、各々
が複数のメモリセルを有する複数のサブブロックに分割
され、かつ各々が互いに独立に活性状態へ駆動される複
数のバンクに分割されるメモリアレイを備える。複数の
バンクは、それぞれ、所定数のサブブロックを含む。
【0066】請求項18に係る半導体記憶装置はさら
に、複数のバンクに共通に設けられ、バンクの活性化指
示信号に従って指定されたバンクを活性状態へ駆動する
ための制御信号を各バンクへ与えるための制御信号発生
回路と、複数のバンクに共通に設けられ、バンク活性化
指示信号と並行して与えられるブロック選択信号を外部
からのクロック信号に同期してラッチしかつ複数のバン
クに共通に与えるブロック選択信号発生回路と、クロッ
ク信号と非同期で外部から与えられるアドレス信号を複
数のバンクへ共通に与えるアドレス発生回路と、複数の
バンク各々に対応して設けられ、アドレス発生回路から
のアドレス信号をラッチタイミング信号に従ってラッチ
しかつ制御信号に含まれる動作制御信号の活性化時該ラ
ッチしたアドレス信号をデコードする前処理回路を備え
る。動作制御信号はバンク活性化指示信号により対応の
バンクが活性状態の間活性状態に置かれる。
【0067】請求項18に係る半導体記憶装置は、さら
に、記複数のバンク各々に対応して設けられ、アドレス
発生回路からのアドレス信号が不良ビットアドレスを指
定しているか否かを該アドレス信号と予めプログラムさ
れた不良ビットアドレスとに従って判定し、該判定結果
を示すスペア判定結果指示信号を出力するスペア判定回
路と、このスペア判定回路の出力信号をラッチタイミン
グ信号に従ってラッチするスペアラッチ回路と、スペア
ラッチ回路の出力信号に従って不良ビット救済のための
スペア回路を活性化するためのスペアイネーブル信号を
発生するスペアイネーブル回路を備える。
【0068】請求項19に係る半導体記憶装置は、請求
項18の装置においてスペアイネーブル回路は、制御信
号に含まれる動作制御信号の活性化に従ってスペアラッ
チ回路の出力信号をさらにラッチする回路を含み、この
動作制御信号は対応のバンクがバンク活性化指示信号に
従って活性状態にある間活性状態とされる。ラッチタイ
ミング信号は外部からのクロック信号に応答して発生さ
れる内部クロック信号である。
【0069】請求項20に係る半導体記憶装置は、請求
項18の装置において、ラッチタイミング信号は制御信
号に含まれるバンク活性化のための動作制御信号であ
る。
【0070】中央制御回路から複数のバンクに共通に、
内部クロック信号と非同期でアドレス信号を与えかつバ
ンクそれぞれにおいてラッチタイミング信号に同期して
与えられたアドレス信号をプリデコードすることによ
り、アドレスセットアップ時間を利用して、各バンクへ
アドレス信号を伝達することができ、アドレス伝搬に要
する時間を短縮することができる。また、複数のバンク
に共通にアドレス信号を一方方向に伝達しており、メモ
リアレイに含まれるバンクの数が増加しても、伝達され
るアドレス信号の数やビット数は増加せず、バンク拡張
にも容易に対応することができる。
【0071】また、このアドレス信号を利用してスペア
判定動作を行ない、ラッチタイミング信号に従ってスペ
ア判定結果信号をラッチして以降のプリデコード動作を
実行することにより、アドレスセットアップ時間を利用
してスペア判定を行なうことができ、アドレス伝搬およ
びスペア判定に要する時間を短縮することができ、ロウ
アクセス時間を短縮でき、またアドレス信号を複数のバ
ンクに共通に伝達しており、バンク拡張にも容易に対応
することができる。
【0072】また、制御信号は各バンクそれぞれに対応
して伝達しており、複数のバンク共通にアドレス信号を
伝達しても、指定されたバンクにおいてのみ正確に指定
された動作を行なうことができる。
【0073】以上により、バンク拡張時においても、チ
ップ面積を増大させることなく高速アクセスを実現する
ことのできる半導体記憶装置を得ることができる。
【0074】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、この発
明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の要部の構成を
概略的に示す図である。図1において、半導体記憶装置
は、対向して配置される2つのメモリマットMM1およ
びMM2を含む。メモリマットMM1は、それぞれがバ
ンクAおよびバンクBに割当てられる2つのメモリブロ
ックMBA1およびMBB1に分割され、またメモリマ
ットMM2が、それぞれがバンクAおよびバンクBに割
当てられる2つのメモリブロックMBA2およびMBB
2に分割される。メモリブロックMBA1、MBA2、
MBB1、およびMBB2の各々は、8Mビットの記憶
容量を有し、かつ各々は、それぞれが1Mビットの記憶
容量を有するメモリサブブロックMSBに分割される。
したがって、これらのメモリブロックMBA1、MBA
2、MBB1、およびMBB2の各々は、8個のメモリ
サブブロックMSBを含む。隣接メモリサブブロックM
SBの間には、選択行のメモリセルのデータの検知、増
幅およびラッチを行なうためのセンスアンプ回路を含む
センスアンプ帯SABが配置される。
【0075】メモリマットMM1およびMM2の一方側
に、外部からのロウバンクアドレス信号RBA、ロウア
ドレス信号RA<11:0>および外部クロック信号e
xtCLKおよび図示しないコマンドを受けてロウ系動
作制御信号を発生する(中央)ロウ系制御回路1が配置
される。このロウ系制御回路1は、外部クロック信号e
xtCLKに同期した内部クロック信号CLKRと、ク
ロック信号CLKR(extCLK)と非同期で、外部
アドレス信号RA<11:0>に従って生成されるロウ
アドレス信号RA<8:0>と、4ビットのロウアドレ
ス信号RA<11:9>をデコードして生成されかつク
ロック信号CLKR(extCLK)に同期したブロッ
ク選択信号BS<7:0>とをバンク共通信号バス6を
介して一方方向に沿って伝達する。ブロック選択信号B
S<7:0>は、8個のメモリサブブロックMSBのう
ちの1つを特定する。ロウアドレス信号RA<8:0>
は、1つのメモリサブブロックにおいて1行のメモリセ
ルを特定する。このバンク共通信号バス6上を伝達され
る内部クロック信号CLKR、ロウアドレス信号RA<
8:0>およびブロック選択信号BS<7:0>は、バ
ンクAおよびバンクBに共通な信号である。
【0076】ロウ系制御回路1は、また、アクティブコ
マンドが与えられると、そのとき同時に与えられるロウ
バンクアドレスRBAに従って、ロウ系制御信号RXL
ATCH_A,B、RXT_A,BおよびRADE_
A,Bをバンクそれぞれに対して生成して、バンク別信
号バス7を介して一方方向に沿って伝達する。
【0077】メモリマットMM1およびMM2に含まれ
るメモリサブブロックMSBそれぞれに対応して、(ア
ドレス)前処理回路2、スペア判定回路4およびロウデ
コーダが配置される。(アドレス)前処理回路2は、ロ
ウアドレス信号RA<8:0>を受け、ロウ系制御信号
RXLATCH(RXLATCH_AまたはB)および
RADE(RADE_AまたはB)に従ってラッチしか
つプリデコードして、対応のロウデコーダへ与える。ス
ペア判定回路4は、クロック信号と非同期で、ロウアド
レス信号RA<8:0>に対するスペア判定を行なっ
て、スペア判定結果指示信号を対応のロウデコーダ5へ
与える。スペア判定動作を、クロック信号CLKR(e
xtCLK)と非同期で、アドレスセットアップ時間を
利用して行なうことにより、スペア判定結果確定タイミ
ングを速くすることができ、内部ワード線選択動作開始
タイミングを速くできる。
【0078】また、スペア判定回路4は、9ビットのロ
ウアドレスRA<8:0>を受けてスペア判定を行なっ
ており、ヒューズプログラムにより不良ビットアドレス
をプログラムする場合、9ビットのヒューズ素子が必要
なだけであり、20ビットのプリデコード信号X<1
9:0>を利用してスペア判定を行なう構成に比べて、
大幅にヒューズ素子の数を低減でき、応じてスペア判定
回路4の占有面積を低減することができる。
【0079】また、ブロック選択信号BS<7:0>お
よびロウアドレス信号RA<8:0>は、バンクAおよ
びバンクBに共通な信号であり、メモリマットMM1お
よびMM2においてバンク拡張によりバンクの数が増加
しても、これらのバンク共通信号バス6上を伝達される
信号のビット数は何ら増大せず、配線占有面積を増大さ
せることなくバンク拡張に対応することができる。バン
ク別ロウ系制御信号を伝達するバンク別信号バス7の配
線数は増加するものの、ロウ系制御信号の数は、アドレ
ス信号に比べて少なく、配線占有面積の増加は最小限と
することができる。
【0080】図2は、図1に示す(中央)ロウ系制御回
路1の構成を概略的に示す図である。図2において、
(中央)ロウ系制御回路1は、外部クロック信号ext
CLKを受け、この外部クロック信号extCLKに同
期した内部クロック信号CLKRを生成する内部クロッ
ク発生回路11と、外部からのアドレスビットRA<1
1:9>を内部クロック信号CLKRに同期して取込み
かつ1クロックサイクル期間保持するブロックラッチ回
路12と、このブロックラッチ回路12の出力アドレス
ビットをデコードしてブロック選択信号BS<7:0>
を生成するブロックデコード回路13と、外部からのア
ドレスビットRA<8:0>をバッファ処理して内部ア
ドレスビットRA<8:0>を生成するバッファ回路1
4を含む。このバッファ回路14は、単に外部から与え
られるロウアドレスビットRA<8:0>をバッファ処
理する機能を有し、内部クロック信号CLKRと非同期
で動作する。このバッファ回路14は、またリピータで
構成されてもよい。内部クロック発生回路11は、バッ
ファ回路、PLL(位相同期ループ)またはDLL(デ
ィレイド・ロックト・ループ)で構成される。
【0081】ロウ系制御回路1は、さらに、アクティブ
コマンドACTとプリチャージコマンドPRGとロウバ
ンクアドレス信号RBとを受けて、ロウバンクアドレス
信号RBAにより指定されたとき、受けたコマンドに従
って内部ロウ系制御信号を生成するバンクA制御回路1
5およびバンクB制御回路16を含む。バンクA制御回
路15は、アクティブコマンドACTが与えられかつロ
ウバンクアドレス信号RBAがバンクAを示すとき活性
化され、所定のシーケンスで活性化されるロウ系制御信
号RXLATCH_A、RXT_AおよびRADE_A
を生成する。バンクB制御回路16は、ロウバンクアド
レス信号RBAがバンクBを指定するとき活性化され、
アクティブコマンドACTが与えられたときには、所定
のシーケンスでロウ系制御信号RXLATCH_B、R
XT_およびRADE_Bを活性化する。これらのバン
クA制御回路15およびバンクB制御回路16は、内部
クロック信号CLKRに同期して与えられたコマンドを
取込み、かつ対応のバンクが活性状態の間、対応のロウ
系制御信号RXLATCH、RXT、およびRADEを
活性状態に維持する。
【0082】ブロック選択信号BS<7:0>を、内部
クロック信号CLKRの1クロックサイクル期間ラッチ
することにより、正確に、ローカルロウ制御回路(前処
理回路)において、選択ブロックを確実に選択状態へ駆
動するとともに非選択サブブロックを非選択状態におく
ことができる。また、ロウアドレスビットRA<8:0
>が単にバッファ回路14を介して内部クロック信号C
LKRと非同期でバンクAおよびBに共通に与えられて
おり、このロウアドレス信号のセットアップ時間を利用
して、各バンクのメモリサブブロックにおいて、ロウア
ドレスビットRA<8:0>を受けて、スペア判定を行
なうことが可能となる。
【0083】また、各バンクAおよびバンクBそれぞれ
に個別に与えられる制御信号は、ラッチ指示信号RXL
ATCH_A,B、ワード線活性化信号RXT_A,
B、およびロウアドレスイネーブル信号RADE_A,
Bである。この他に、センスアンプ活性化信号およびビ
ット線分離指示信号およびビット線イコライズ信号が伝
達されてもよい。しかしながら、これらの制御信号の数
は、アドレスビットの数に比べて大幅に少なく、バンク
AおよびバンクBそれぞれ個別に、これらのロウ系制御
信号を伝達したとしても、プリデコード信号をバンクそ
れぞれに個別に伝達する構成に比べて大幅に配線占有面
積を低減できる。
【0084】図3は、メモリサブブロックにそれぞれ対
応して設けられるローカルロウ系制御回路の構成を概略
的に示す図である。図3において、ローカルロウ系制御
回路は、不良ビットアドレスを記憶するヒューズプログ
ラム回路を含み、かつ図2に示すバッファ回路14から
のロウアドレスビットRA<8:2>を受け、ロウアド
レスビットRA<8:2>が不良ビットアドレスを指定
しているか否かを判定するスペア判定回路4と、ロウア
ドレスビットRA<8:0>とスペア判定回路4からの
スペア判定結果指示信号とを内部クロック信号CLKR
に同期して取込み、かつラッチ指示信号RXLATCH
に同期してラッチするとともにラッチしたロウアドレス
ビットをプリデコードする前処理回路2と、この前処理
回路2からのロウプリデコード信号X(X<19:0
>)を受け、ワード線活性化信号RXTおよびロウアド
レスイネーブル信号RADEに応答してメインワード線
駆動信号ZMWLを生成するロウデコーダ5を含む。前
処理回路2は、また、相補なサブデコード信号SDおよ
びZSDを生成する。
【0085】この図3に示すようにローカルロウ系制御
回路においては、スペア判定回路4は、前処理回路2に
おいて内部クロック信号CLKRに同期してロウアドレ
スビットRA<8:0>を取込む前にスペア判定を実行
している。したがって、前処理回路2において、ロウア
ドレスビットRA<8:0>を取込んだときには、スペ
ア判定結果は確定しており、ロウデコーダ5の動作タイ
ミング、すなわちワード線活性化信号RXTの活性化タ
イミングを速くすることができ、アクティブコマンドA
CTが与えられてからメインワード線MWLおよびサブ
ワード線SWLを選択状態へ駆動するまでに要する時間
(ロウアクセス時間)を短縮することができる。また、
スペア判定回路4は、9ビットのロウアドレスRA<
8:0>を受けているだけであり、その占有面積を低減
できる。
【0086】また、前処理回路2においてプリデコード
動作が行なわれてプリデコード信号Xが生成されて近傍
のロウデコーダ5へ与えられており、アドレス信号RA
の伝搬時間を考慮する必要はなく、速いタイミングで、
ワード線(メインワード線およびサブワード線)を選択
状態へ駆動することができる。
【0087】図4は、この発明の実施の形態1における
半導体記憶装置の動作を示すタイミングチャート図であ
る。以下、この図4を参照して図1から3に示すロウ系
回路の動作について説明する。
【0088】アクティブコマンドACTと並行して、ロ
ウアドレスビットRA<8:0>が外部から与えられ、
このアクティブコマンドACTが中央ロウ系制御回路1
においてクロック信号CLKRに従って取込まれてロウ
系動作制御信号が生成される。ロウアドレスビットRA
<8:0>は、バッファ回路14を介して各メモリサブ
ブロックに対して設けられたローカルロウ系制御回路へ
伝達される。したがって、この内部クロック信号CLK
Rの立上がり前に、図3に示すスペア判定回路4におい
てロウアドレスビットRA<8:2>に従ってスペア判
定動作が行なわれており、このスペア判定回路4からの
スペア判定結果指示信号/SPARE_Eが確定状態と
なる。
【0089】次いで、クロック信号CLKRがHレベル
に立上がると、図2に示すバンクA制御回路15または
バンクB制御回路16が動作し、ロウ系制御信号RAD
E、RXLATCHおよびRXTを所定のシーケンスへ
活性状態へ駆動する。また、ブロック選択信号BS(B
S<7:0>の1つ)がクロック信号CLKRの立上が
りに同期して選択状態へ駆動され、1クロックサイクル
期間選択状態を維持する。
【0090】前処理回路2においては、内部クロック信
号CLKRの立上がりに同期して、スペア判定結果指示
信号/SPARE_Eを取込み、ノーマルロウイネーブ
ル信号NREまたはスペアロウイネーブル信号SREを
活性状態へ駆動し、かつラッチ指示信号RXLACTH
に従ってラッチする。
【0091】次いで、この前処理回路2に含まれるプリ
デコード回路が与えられたロウアドレスビットRA<
8:0>をプリデコードし、プリデコード信号Xを生成
してロウデコーダ5へ与える。この前処理回路2からの
プリデコード信号Xは、近傍に設けられたロウデコーダ
5へ短い距離を持って伝達される。したがって、内部ク
ロック信号CLKRがHレベルに立上がってから、時間
taでプリデコード信号Xが確定状態となる。この前処
理回路2からのプリデコード信号Xがロウデコーダ5に
伝達される伝搬時間を少し考慮して、時間taより少し
後のタイミングでワード線活性化信号RXTを選択状態
へ駆動することができる。すなわち、ワード線活性化信
号は、スペア判定およびアドレス伝搬時間tb(図33
参照)を考慮する必要がないため、この内部クロック信
号CLKRの立上がりから時間tda経過すると、活性
状態へ駆動することができる。したがって、図33に示
す従来の遅延時間tdに比べて、時間tbだけこの遅延
時間tdaは短くなるため、いわゆるRAS−CAS遅
延時間tRCDを短縮することができ、ロウアクセス時
間(アクティブコマンドが与えられてから、アドレス指
定されたメモリセル行が選択状態へ駆動されるまでに要
する時間)を短縮することができる。
【0092】次に、各部の詳細構成について説明する。 [ブロック選択信号発生部の構成]図5は、図2に示す
ブロックラッチ回路12およびブロックデコード回路1
3の構成を概略的に示す図である。図5において、ブロ
ックラッチ回路12は、内部クロック信号CLKRの立
上がりエッジで与えられたロウアドレスビットRA<1
1:9>を取込みアドレスビットRAD<11:9>を
出力するアップエッジトリガ型ラッチ回路12aを含
む。このアップエッジトリガ型ラッチ回路12aは、内
部クロック信号CLKRの立上がりでラッチ状態とな
り、そのラッチ状態を次に内部クロック信号CLKRが
立上がるまで維持する。
【0093】ブロックデコード回路13は、3入力AN
D型デコード回路ANを含む。3ビットのアドレス信号
RAF<11:9>により、8ビットのブロック選択信
号BS<7:0>の1つが選択される。アップエッジト
リガ型ラッチ回路12aの出力ビットRAF<11:9
>は、1クロックサイクル期間確定状態にあり、応じて
ブロック選択信号も1クロックサイクル期間確定状態を
維持する。
【0094】図6(A)は、図5に示すアップエッジト
リガ型ラッチ回路12aの1ビットに対する構成を示す
図である。図6(A)において、1ビットラッチ回路
は、相補内部クロック信号CLKRおよび/CLKRに
従って選択的に導通するCMOSトランスミッションゲ
ート12aaと、CMOSトランスミッションゲート1
2aaを通過して与えられたアドレスビットを反転する
インバータ12abと、インバータ12abの出力信号
を反転してインバータ12abの入力へ伝達するインバ
ータ12acと、相補内部クロック信号CLKRおよび
/CLKRに従ってCMOSトランスミッションゲート
12aaと相補的に導通してインバータ12abの出力
信号を通過させるCMOSトランスミッションゲート1
2adと、このCMOSトランスミッションゲート12
adを通過したアドレスビットを反転してロウアドレス
ビットRAF<i>を生成するインバータ12acと、
インバータ12acの出力信号ビットRAF<i>を反
転してインバータ12acの入力へ伝達するインバータ
12afを含む。補のクロック信号/CLKRは、内部
クロック信号CLKRをインバータにより反転すること
により生成される。インバータ12abおよび12ac
がインバータラッチを構成し、インバータ12aeおよ
び12afがインバータラッチを構成する。
【0095】CMOSトランスミッションゲート12a
aは、内部クロック信号CLKRがLレベルのときに導
通し、一方、CMOSトランスミッションゲート12a
dは、内部クロック信号CLKRがHレベルのときに導
通する。次に、この図6(A)に示す1ビットラッチ回
路の動作を図6(B)に示すタイミングチャート図を参
照して説明する。
【0096】内部クロック信号CLKRの立上がりエッ
ジに対しセットアップ時間tsu前に、ロウアドレスビ
ットRA<i>が有効状態となる。この内部クロック信
号CLKRがLレベルのときには、CMOSトランスミ
ッションゲート12aaが導通しており、この有効状態
のロウアドレスビットRA<i>が、CMOSトランス
ミッションゲート12aaを介して伝達されてインバー
タ12abおよび12acによりラッチされる。
【0097】CMOSトランスミッションゲート12a
dは、このときには、オフ状態であり、ロウアドレスビ
ットRAF<i>は、無効状態にある。
【0098】内部クロック信号CLKRがHレベルに立
上がると、CMOSトランスミッションゲート12aa
がオフ状態となり、先に与えられていたロウアドレスビ
ットRA<i>がインバータ12abおよび12acに
ラッチされ、かつ外部のアドレス信号と切り離される。
また、CMOSトランスミッションゲート12adがオ
ン状態となり、インバータ12adおよび12acによ
りラッチされていたロウアドレスビットがCMOSトラ
ンスミッションゲート12adを介して伝達されてロウ
アドレスビットRAF<i>が有効状態となり、かつイ
ンバータ12aeおよび12afによりラッチされる。
【0099】内部クロック信号CLKRがHレベルの間
CMOSトランスミッションゲート12adがオン状態
であり、一方CMOSトランスミッションゲート12a
aがオフ状態であり、内部ロウアドレスビットRAF<
i>は、インバータラッチ12abおよび12acによ
りラッチされたビット値を維持する。内部クロック信号
CLKRが再びLレベルに立下がると、CMOSトラン
スミッションゲート12aaがオン状態、CMOSトラ
ンスミッションゲート12adがオフ状態となり、イン
バータ12abおよび12acは、新たなアドレスビッ
トを取込む。この新たに取込まれたロウアドレスビット
は、通常、無効ロウアドレスビットである。CMOSト
ランスミッションゲート12adがオフ状態であり、ロ
ウアドレスビットRAD<i>は、有効状態を維持す
る。
【0100】次に再び、内部クロック信号CLKRがH
レベルに立上がると、CMOSトランスミッションゲー
ト12adがオン状態となり、インバータ12abおよ
び12acによりラッチされていた無効状態のアドレス
ビットに従ってロウアドレスビットRAF<i>が変化
し無効状態となる。
【0101】したがって、このロウアドレスビットRA
F<i>は、内部クロック信号CLKRの立上がりエッ
ジで取込まれて、かつ1クロックサイクル期間有効状態
を維持する。
【0102】ブロックデコード回路13は、3ビットロ
ウアドレスRAD<11:9>をデコードする。したが
って、8ビットのブロック選択信号BS<7:0>のう
ち1つのブロック選択信号が選択状態へ駆動される。し
たがって、図6(B)において併せて示すように、この
ロウアドレスビットRAF<i>が有効状態にある1ク
ロックサイクル期間、対応のブロック選択信号が有効状
態を維持する。
【0103】このブロック選択信号BS<7:0>を1
クロックサイクル期間有効状態とすることにより、後に
詳細に説明するように、ラッチ指示信号RXLATCH
に従ってバンク活性期間中ブロック選択信号をラッチす
る場合、このラッチ指示信号RXLATCHとブロック
選択信号とのタイミングマージンを十分にとることがで
きる。
【0104】[スペア判定回路の構成]図7は、スペア
判定回路4の構成の一例を示す図である。図7におい
て、スペア判定回路4は、スペア回路の使用/未使用を
示すためのヒューズプログラム回路4a1と、ロウアド
レスビットRA<2>−RA<8>それぞれに対応して
設けられるヒューズプログラム回路4a2−4a8と、
ヒューズプログラム回路4a1の出力信号を反転するイ
ンバータ4bと、ヒューズプログラム回路4a2−4a
8それぞれの出力信号とロウアドレスビットRA<2>
−RA<8>との不一致を検出するためのEXOR回路
4c2−4c8と、インバータ4bの出力信号とEXO
R回路4c2−4c8の出力信号を受けてスペア判定結
果指示信号/SPARE_Eを生成するNAND回路4
dを含む。
【0105】ヒューズプログラム回路4a1−4a8は
同一構成を有しており、図7においては、ヒューズプロ
グラム回路4a1に対してのみ各構成要素に参照番号を
付す。ヒューズプログラム回路4a1は、システムリセ
ット時または電源投入時活性化されるリセット信号/R
ESETに応答して導通しノードND0を電源電圧Vc
cレベルに充電するPチャネルMOSトランジスタQ1
と、ノードND0に接続されるヒューズ素子FLと、ヒ
ューズ素子FLと接地ノードの間に接続されかつそのゲ
ートにリセット信号/RESETを受けるNチャネルM
OSトランジスタQ3と、ノードND0の信号を反転す
るインバータIVと、インバータIVの出力信号がLレ
ベルのとき導通し、ノードND0を電源電圧Vccレベ
ルに充電するPチャネルMOSトランジスタQ2を含
む。次に、このスペア判定回路4の動作について簡単に
説明する。
【0106】ロウアドレスビットRA<2>−RA<8
>が使用されているが、これらのロウアドレスビットに
より、1つのメインワード線がアドレス指定される。
【0107】不良メモリセル行が存在しない場合には、
ヒューズプログラム回路4a1においては、ヒューズ素
子FLは導通状態を維持し、不良メモリセル行が存在す
る場合には、このヒューズプログラム回路4a1におい
てヒューズ素子FLがカットされる。リセット信号/R
ESETがLレベルの活性状態となると、MOSトラン
ジスタQ1が導通し、ノードND0が電源電圧Vccレ
ベルにプリチャージされる(MOSトランジスタQ3が
非道通状態)。リセット動作が完了すると、MOSトラ
ンジスタ91がオフ状態、MOSトランジスタQ3がオ
ン状態となる。ヒューズ素子FLがカットされていれ
ば、インバータIVおよびMOSトランジスタQ2によ
り、ノードND0は、電源電圧Vccレベルに保持され
る。ヒューズ素子FLが非溶断状態の場合には、ノード
ND0は、接地電圧レベルに放電され、インバータIV
からの出力信号がHレベルとなり、MOSトランジスタ
Q2がオフ状態となる。不良メモリセル行が存在せず、
スペア回路(スペアメイン/サブワード線)が使用され
ない場合、ヒューズ素子FLが非溶断状態であり、ノー
ドND0が接地電圧レベルであり、インバータ4bの出
力信号がLレベルとなる。したがって、NAND回路4
dからのスペア判定結果指示信号/SPARE_Eは、
Hレベルに固定されて、スペア回路は使用されない。
【0108】スペア回路が使用されている場合には、ヒ
ューズ素子FLがカットされず、ノードND0が、電源
電圧Vccレベルとなり、応じてインバータ4bの出力
信号もHレベルとなる。NAND回路4dがインバータ
バッファとして動作し、ロウアドレスビットRA<2>
−RA<8>が不良行アドレスを指定しているか否かに
応じてNAND回路4dからのスペア判定結果指示信号
/SPARE_EがHレベルまたはLレベルとなる。
【0109】スペアプログラム回路4a2−4a8にお
いては、対応の不良ロウアドレスビットRA<2>−R
A<8>が“1”(Hレベル)のとき対応のヒューズ素
子FLがカットされる。ヒューズプログラム回路4a2
−4a8においてヒューズ素子FLを選択的に不良ビッ
トのロウアドレスに応じてカットすることにより、不良
ビットアドレスがプログラムされる。
【0110】EXOR回路4c2−4c8は、不一致検
出回路として動作する。すなわち、不良ビットアドレス
が存在する場合、ヒューズ素子FLがカットされるの
で、対応の出力ノードNDi(i=2−8)が、Lレベ
ルとなる。すなわち、ヒューズ素子FLにより、このヒ
ューズ素子FLが接続するノードの電圧レベルが、不良
ビットアドレスに応じた論理レベルとなり、ノードND
2−ND8には、このプログラムされた不良ビットアド
レスの反転アドレスが現われる。したがって、与えられ
たロウアドレスビットRA<2>−RA<8>がすべて
ノードND2−ND8それぞれの信号の論理レベルと逆
の場合、このヒューズ素子FLによりプログラムされた
不良アドレスと与えられたロウアドレスビットRA<2
>−RA<8>が一致していることを示している。この
場合、EXOR回路4c2−4c8からは、すべてHレ
ベルの信号が出力され、応じてNAND回路4dからの
スペア判定結果指示信号/SPARE_Eが、Lレベル
となり、不良ビットアドレスがアドレス指定され、不良
ビット救済を行なう必要があることが判定される。ロウ
アドレスビットRA<2>−RA<8>が不良ビットア
ドレスと異なる場合には、EXOR回路4c2−4c8
のいずれかが、一致を示すLレベルの信号を出力し、応
じてNAND回路4dの出力するスペア判定結果指示信
号/SPARE_EがHレベルとなる。これにより、ス
ペア判定を行なうことができる。
【0111】なお、この図7に示すスペア判定回路に対
して種々の変形例が可能である。ヒューズ素子FLが、
対応の不良アドレスビットが“0”(Lレベル)のと
き、溶断されてもよい。この場合、EXOR回路4c2
−4c8に代えて、EXNOR回路が用いられる。ヒュ
ーズプログラム回路4a2−4a8の出力ノードND2
−ND8が、不良ビットアドレスDR<2>−DR<8
>に応じた論理レベルとなり、EXNOR回路により、
アドレスビットRA<2>−RA<8>との一致判定が
行なわれる。
【0112】図7に示すように、ヒューズ素子がロウア
ドレスビットRA<8:2>に対応して7個用いられか
つスペア回路の使用/不使用を示すために、ヒューズ素
子が1つ利用され、合計8個のヒューズ素子FLが用い
られるだけであり、プリデコード信号X<19:0>を
用いる場合に比べて大幅にヒューズ素子の数を低減する
ことができる。EXOR回路4c2−4c8およびNA
ND回路4dなどのゲート回路が用いられており、ゲー
ト回路の数は増加する。しかしながら、ヒューズ素子
は、レーザトリミングを行なうためそのサイズはゲート
回路に比べて十分大きく、また、ヒューズ素子のレーザ
ブロー時に、その溶断片の隣接ヒューズ素子に対する悪
影響(短絡など)を防止するため、十分な間隔をおいて
配置する必要があり、ヒューズ素子FLの数をたとえば
半減することにより、ゲート回路の数が増加しても、十
分にこのスペア判定回路の占有面積を、従来に比べて低
減することができる。
【0113】[バンク制御回路の構成]図8(A)は、
中央のロウ系制御回路に含まれるバンクA制御回路およ
びバンクB制御回路16の構成を示す図である。これら
のバンクA制御回路15およびバンクB制御回路16
は、同一構成を有し、単に与えられるロウバンクアドレ
ス信号の論理レベルが異なるだけであり、図8(A)に
おいて、バンク制御回路20を、これらのバンクA制御
回路15およびバンクB制御回路16を代表的に示すた
めに示す。
【0114】図8(A)において、バンク制御回路20
は、アクティブコマンドACTとロウバンクアドレス信
号RBA(またはZRBA)を受けるAND回路20a
と、プリチャージコマンドPRGとロウバンクアドレス
信号RBA(またはZRBA)を受けるAND回路20
bと、AND回路20aおよび20bの出力信号とバン
ク活性化信号RASEを受ける複合ゲート回路20c
と、内部クロック信号CLKRの立上がりエッジでこの
複合ゲート20cの出力信号を取込むアップエッジトリ
ガ型ラッチ回路20dとを含む。
【0115】複合ゲート20cは、等価的に、AND回
路20aの出力信号とバンク活性化信号RASEとを受
けるOR回路と、OR回路の出力信号とAND回路20
bの出力信号を受けるゲート回路を含む。このゲート回
路は、AND回路20bの出力信号がHレベルのときに
はLレベルの信号を出力し、AND回路20bの出力信
号がLレベルのときには、バッファ回路として動作す
る。アップエッジトリガ型ラッチ回路20dは、先の図
6に示す構成と同様の構成を備え、内部クロック信号C
LKRの立上がりエッジで複合ゲート回路20cの出力
信号を取込みかつ1クロックサイクル期間取込んだ信号
をラッチする。
【0116】バンク制御回路20は、さらに、遅延時間
Daを有する遅延回路20eと、バンク活性化信号RA
SEと遅延回路20eの出力信号を受けるAND回路2
0fと、AND回路20fの出力信号を遅延時間Db遅
延する遅延回路20gと、AND回路20fの出力信号
と遅延回路20eの出力信号を受けてロウアドレスイネ
ーブル信号RADEを発生するOR回路20hを含む。
AND回路20fと遅延回路20eが立上がり遅延回路
を構成し、遅延回路20gとOR回路20hが、立下が
り遅延回路を構成する。
【0117】バンク制御回路20は、さらに、バンク活
性化信号RASEを遅延時間Dc遅延する遅延回路20
iと、遅延回路20iの出力信号とバンク活性化信号R
ASEを受けるAND回路20jと、AND回路20j
の出力信号を遅延時間Dd遅延する遅延回路20kと、
AND回路20jの出力信号と遅延回路20kの出力信
号を受けてワード線活性化信号RXTを発生するOR回
路20lと、バンク活性化信号RASEを遅延時間De
遅延する遅延回路20mと、バンク活性化信号RASE
と遅延回路20mの出力信号を受けるAND回路20n
と、AND回路20nの出力信号を遅延時間Df遅延す
る遅延回路20oと、遅延回路20oの出力信号とAN
D回路20nの出力信号を受けてラッチ指示信号RXL
ATCHを発生するOR回路20pを含む。遅延回路2
0iとAND回路20jが立上がり遅延回路を構成し、
遅延回路20kとOR回路20lが立下がり遅延回路を
構成する。また、遅延回路20mとAND回路20nが
立上がり遅延回路を構成し、遅延回路20oとOR回路
20pが立下がり遅延回路を構成する。したがって、ロ
ウ系動作制御信号RADE、RXT、およびRXLAT
CHは、バンク活性化信号RASEに対して立上がりお
よび立下がりがそれぞれ遅延した信号である。次に、こ
の図8(A)に示すバンク制御回路20の動作を、図8
(B)に示すタイミングチャート図を参照して説明す
る。
【0118】クロックサイクル♯Aにおいてアクティブ
コマンドACTが与えられ、このとき同時に、ロウバン
クアドレス信号RBAが与えられる。クロックサイクル
♯Aにおいて、内部クロック信号CLKRがHレベルに
立上がると、アップエッジトリガ型ラッチ回路20d
が、複合ゲート20cの出力信号を取込みラッチする。
この内部クロック信号CLKRの立上がりに同期して、
バンク活性化信号RASEがHレベルに立上がり、遅延
時間Da経過後、ロウアドレスイネーブル信号RADE
が活性状態へ駆動される。続いて、ラッチ指示信号RX
LATCHが、遅延回路20mが有する遅延時間De経
過後、Hレベルに立上がる。その後、ワード線活性化信
号RXTが、遅延回路20iが有する遅延時間Dc経過
後、Hレベルの活性状態へ駆動される。
【0119】クロックサイクル♯Aにおいてアクティブ
コマンドACTがLレベルの非活性状態へ駆動されて
も、ラッチ回路20dがラッチ状態にあり、少なくとも
1クロックサイクル期間このバンク活性化信号RASE
を活性状態へ駆動する。次のクロックサイクルにおいて
再び内部クロック信号CLKRがHレベルに立上がって
も、複合ゲート20cの出力信号はHレベルであり、バ
ンク活性化信号RASEは、次にプリチャージコマンド
PRGが与えられるまで、Hレベルの活性状態を維持
し、応じて、ロウアドレスイネーブル信号RADE、ワ
ード線活性化信号RXT、およびラッチ指示信号RXL
ATCHもHレベルの活性状態を維持する。これらの信
号RADE、RXLATCHおよびRXTに従ってロウ
アドレス信号のプリデコード、メインワード線の選択お
よびサブワード線の選択が実行される。
【0120】クロックサイクル♯Bにおいてプリチャー
ジコマンドPRGが与えられると、AND回路20bの
出力信号がHレベルとなり、複合ゲート20cの出力信
号がLレベルとなる。したがって、このクロックサイク
ル♯Bにおいて内部クロック信号CLKRがHレベルに
立上がると、バンク活性化信号RASEがLレベルに立
下がり、応じて、遅延時間Db経過後、ロウアドレスイ
ネーブル信号RADEがLレベルの活性状態となり、ま
た遅延時間Dd経過後、ラッチ指示信号RXLATCH
がLレベルの非活性状態へ駆動される。また、遅延時間
Df経過後、ワード線活性化信号RXTが、Lレベルの
非活性状態へ駆動される。これらの一連の動作により、
活性状態のバンクが非活性状態へ駆動される。これらの
ロウ系動作制御信号であるロウアドレスイネーブル信号
RADE、ワード線活性化信号RXTBおよびラッチ指
示信号RXLATCHは、バンクAおよびバンクBそれ
ぞれに対して個別に発生され、バンクAおよびバンクB
は、それぞれ互いに独立に活性/非活性状態へ駆動する
ことができる。
【0121】[前処理回路の構成]図9は、メモリサブ
ブロックそれぞれに対応して設けられる前処理回路2の
構成を概略的に示す図である。図9において、前処理回
路2は、ロウアドレスビットRA<8:2>を遅延しか
つ反転する遅延/反転回路2aと、2ビットロウアドレ
スRA<1:0>を内部クロック信号CLKRと非同期
でプリデコードしてプリデコード信号/X<3:0>を
生成する2ビットプリデコード回路2bと、内部クロッ
ク信号CLKRの立上がりに同期して遅延/反転回路2
aの出力信号を取込みかつラッチするアップエッジトリ
ガ型ラッチ回路2cと、内部クロック信号CLKRの立
上がりに同期してスペア判定回路4からのスペア判定結
果指示信号/SPARE_Eを取込みかつラッチするア
ップエッジトリガ型ラッチ回路2dと、内部クロック信
号CLKRの立上がりに同期して、2ビットプリデコー
ド回路2bの出力するプリデコード信号/X<3:0>
を取込みかつラッチするアップエッジトリガ型ラッチ回
路2eと、ラッチ指示信号RXLATCHに同期して、
ラッチ回路2cの出力信号をラッチするレベルラッチ回
路2fと、ラッチ指示信号RXLATCHに同期してラ
ッチ回路2dの出力信号をラッチするレベルラッチ回路
2gと、ラッチ指示信号RXLATCHの立上がりに同
期してブロック選択信号BSをラッチするレベルラッチ
回路2hと、ラッチ指示信号RXLATCHの立上がり
に同期して、ラッチ回路2eの出力信号をラッチするレ
ベルラッチ回路2iを含む。レベルラッチ回路2f−2
iの各々は、相補なラッチ指示信号RXLATCHおよ
び/RXLATCH(インバータの出力信号)に従って
導通するCMOSトランスミッションゲートと、このC
MOSトランスミッションゲートを介して伝達される信
号をラッチするインバータラッチを含む。
【0122】遅延回路2aは、スペア判定回路4におけ
るスペア判定に要する時間を考慮し、ラッチ回路2cお
よび2dへ与えられる信号が、内部クロック信号CLK
Rに対して同程度のセットアップ時間を有するようにす
るために設けられる。2ビットプリデコード回路2bが
設けられているのは、以下の理由による。この2ビット
プリデコード回路2bからのプリデコード信号/X<
3:0>は、サブワード線を駆動するために用いられ
る。レベルラッチ回路でこの2ビットロウアドレスRA
<1:0>をラッチした後にプリデコードした場合、メ
インワード線の活性化とサブデコード信号の活性化が同
時となり、サブワード線ドライバの活性化タイミングが
遅れる。メインワード線が活性化されると即座にサブデ
コード信号に従ってサブワード線ドライバが、アドレス
指定されたサブワード線を選択状態へ駆動することがで
きるようにするために、2ビットプリデコード回路2b
が、ロウアドレスセットアップ時間を利用してプリデコ
ードをするように構成される。
【0123】アップエッジトリガ型ラッチ回路2c−2
eは、先の図6に示す構成と同様、与えられた信号を1
クロックサイクル期間保持するフリップフロップまたは
ラッチ回路で構成される。
【0124】ラッチ指示信号RXLATCHを用いてレ
ベルラッチ回路2f−2iのラッチ動作を制御すること
により、選択バンクにおいて、確実に、クロック選択信
号およびロウアドレスビットRAD<8:2>およびプ
リデコード信号X_L<3:0>をバンクが活性状態の
間活性状態に保持することができる。
【0125】前処理回路2は、さらに、レベルラッチ回
路2fからの出力ビットRAD<8:2>をプリデコー
ドしプリデコード信号X_L<19:12>、X_L<
11:8>、およびX_L<7:4>を生成する7ビッ
トプリデコード回路2jと、レベルラッチ回路2eの出
力信号を反転して、ノーマルロウイネーブル信号NRE
を生成するインバータ2kと、レベルラッチ回路2hの
出力するラッチブロック選択信号BS_LATCHを反
転するインバータ2lと、インバータ2lの出力信号と
レベルラッチ回路2iの出力プリデコード信号X_L<
3:0>を受け、選択ブロックに対するサブデコード信
号SD_F<3:0>を生成するAND回路2mを含
む、これらのAND回路2mは、プリデコード信号ビッ
トX_L<3:0>それぞれに対して設けられるAND
ゲートを含む。
【0126】レベルラッチ回路2hからのラッチブロッ
ク選択信号BS_LATCHは、また、対応のプリサブ
ブロックに対して設けられたセンスアンプ帯に含まれる
ビット線分離ゲートを制御するためのBLI制御回路お
よびビット線イコライズ回路を制御するためのBLEQ
制御回路へも与えられる。レベルラッチ回路10gから
の出力信号は、スペアロウイネーブル信号SREとして
後に説明するスペアワード線ドライバへ与えられる。
【0127】この図9に明らかに示されるように、内部
クロック信号CLKRの立上がり前に、ロウアドレスビ
ットRA<8:2>のセットアップ時間を利用してスペ
ア判定回路4がスペア判定動作を行なっており、内部ク
ロック信号CLKRの立上がりで、このスペア判定結果
指示信号/SPARE_Eがラッチ回路2dにより取込
まれて出力される。ラッチ指示信号RXLATCHは、
ブロック選択信号を含んでおらず、選択バンクに対して
のみ活性化される。したがって、選択バンクにおいてメ
モリサブブロックそれぞれに対して設けられた前処理回
路において、内部クロック信号CLKRに従った、与え
られた信号の取込み、かつラッチ指示信号RXLATC
Hに従ったラッチ動作が実行されている。また、7ビッ
トプリデコード回路2jも、ブロック選択信号に応答し
ておらず、選択バンクにおいてメモリサブブロックそれ
ぞれにおいて7ビットプリデコード回路2aがプリデコ
ード動作を行なってプリデコード信号X_L<19:4
>を生成している。しかしながら、この7ビットプリデ
コード回路2jへ、ラッチブロック選択信号BS_LA
TCHが与えられ、選択ブロックにおいてのみ、この7
ビットロウアドレスRAD<8:2>のプリデコード動
作が行なわれるように構成されてもよい。
【0128】サブデコードファースト信号SD_F<
3:0>は、AND回路2mにより、ブロック選択信号
BSに従って、選択メモリサブブロックに対してのみ、
ラッチプリデコード信号X_L<3:0>に従って駆動
される。
【0129】この図9により明らかなように、内部クロ
ック信号CLKRの立上がりに同期してアップエッジト
リガ型ラッチ回路2dが、スペア判定結果指示信号/S
PARE_Eを取込んだときには、レベルラッチ回路2
gは、導通状態にあり(ラッチ指示信号RXLATCH
はLレベル)、したがって、スペア判定回路4の出力信
号に従ってノーマルロウイネーブル信号NREおよびス
ペアロウイネーブル信号SREがクロック信号CLKR
と同期して確定状態へ駆動される。ラッチ指示信号RX
LATCHが活性状態へ駆動されると、レベルラッチ回
路2eがラッチ状態となり(CMOSトランスミッショ
ンゲートがオフ状態)、このメモリサブブロックに対す
るノーマルロウイネーブル信号NREおよびスペアロウ
イネーブル信号SREが対応のバンクが活性状態の間確
定状態に保持される。したがって、内部クロック信号C
LKRが立上がった時点で、ノーマルロウイネーブル信
号NREおよびスペアロウイネーブル信号SREが、確
定状態となり、速いタイミングで、ノーマルロウデコー
ダおよびスペアロウデコーダを駆動して、アドレス指定
されたワード線または不良スペア回路を選択状態へ駆動
することができる。
【0130】[2ビットプリデコード回路の構成]図1
0は、図9に示す2ビットプリデコード回路2bの構成
を概略的に示す図である。図10において、2ビットプ
リデコード回路2bは、ロウアドレスビットRA<1:
0>を反転するインバータ回路2baと、インバータ回
路2baの出力ビットZRAD<1:0>を反転するイ
ンバータ回路2bbと、これらのインバータ回路2ba
および2bbの出力信号に含まれるビットZRAD<0
>およびZRD<1>を受けてプリデコード信号X<0
>を生成するAND回路2bcと、インバータ回路2b
aおよび2bbの出力信号に含まれるビットRAD<0
>およびZRAD<1>を受けてプリデコード信号X<
1>を生成するAND回路2bdと、インバータ回路2
baおよび2bbの出力信号に含まれるビットZRAD
<0>およびRAD<1>を受けてプリデコード信号X
<2>を生成するAND回路2beと、インバータ回路
2baおよび2bbの出力信号に含まれるビットRAD
<0>およびRAD<1>を受けてプリデコード信号X
<3>を生成するAND回路2bfを含む。2ビットロ
ウアドレスRA<1:0>から、4ビットのプリデコー
ド信号X<0>−X<3>が生成され、1つのメインワ
ード線に対して設けられた4本のサブワード線のうちの
1つのサブワード線を特定する。
【0131】図11は、図9に示す7ビットプリデコー
ド回路2jの構成を示す図である。図11においては、
レベルラッチ回路2fからのロウアドレスビットRAD
<8:2>およびその反転ロウアドレスビットZRAD
<8:2>に従って、プリデコード信号X<4>−X<
19>が生成される。プリデコード信号X<7:4>
は、ロウアドレスビットRAD<3:2>およびZRA
D<3:2>を受ける2入力AND回路AN2により生
成される。プリデコード信号X<15:8>は、ロウア
ドレスビットRAD<6:4>およびZRAD<6:4
>の所定の組合せを受ける3入力AND回路AN3によ
り生成される。プリデコード信号X<19:16>は、
ロウアドレスビットRAD<8:7>およびZRAD<
8:7>の所定の組を受ける2入力AND回路AG2に
より生成される。
【0132】たとえば、プリデコード信号X<4>は、
アドレスビットZRAD<3>およびZRAD<2>が
ともにHレベルのときに活性状態へ駆動される。また、
プリデコード信号X<8>は、ロウアドレスビットZR
AD<6>、ZRAD<5>、およびZRAD<4>が
すべてHレベルのときにHレベルへ駆動される。プリデ
コード信号X<16>は、ロウアドレスビットZRAD
<8>およびZRAD<7>がともにHレベルのとき
に、Hレベルへ駆動される。
【0133】この7ビットプリデコード回路2jは、単
にラッチされたロウアドレスビットRAD<8:2>に
従ってデコード動作を行なっているだけであり、内部ク
ロック信号CLKRがHレベルに立上がると、即座にデ
コード動作を行ない、高速で、プリデコード信号を確定
状態へ駆動することができる。
【0134】[ロウデコーダの構成]図12は、メモリ
サブブロックそれぞれに対応して設けられるロウデコー
ダ5の構成を示す図である。このロウデコーダ5におい
ては、ノーマルメインワード線ZNMWLを駆動するた
めのノーマルメインワード線ドライブ回路5nと、スペ
アメインワード線ZSMWLを選択状態へ駆動するため
のスペアメインワード線ドライブ回路5sが設けられ
る。ロウデコーダ5をメモリサブブロック単位で活性化
するために、ラッチブロック選択信号BS_LATCH
とワード線活性化信号RXTを受けるAND回路5aが
設けられる。このAND回路5aにより、選択メモリサ
ブブロックにおいてのみワード線活性化信号が伝達され
る。
【0135】ノーマルワード線ドライブ回路5nは、プ
リデコード信号X<19:12>の1ビットとプリデコ
ード信号X<11:8>の1ビットとを受けるNAND
回路5nbと、AND回路5aからのワード線活性化信
号と対応の前処理回路2からのノーマルロウイネーブル
信号NREとプリデコード信号X<7:4>の1ビット
を受けるAND回路5naと、AND回路5naの出力
信号がHレベルのときに導通し、NAND回路5nbの
出力信号を通過させるトランスファーゲート5ncと、
ロウアドレスイネーブル信号RADEの非活性化時同通
し、高電圧Vppをノード5nhへ伝達するPチャネル
MOSトランジスタ5ndと、高電圧Vppを一方動作
電源電圧として受けて動作し、ノード5nh上の信号を
反転するCMOSインバータ5nfと、高電圧Vppを
一方動作電源電圧として受けて動作し、インバータ5n
fの出力信号を反転してノーマルメインワード線ZNM
WLを駆動するCMOSインバータ5ngと、CMOS
インバータ5nfの出力信号がLレベルのとき導通し、
ノード5nhへ高電圧Vppを伝達するPチャネルMO
Sトランジスタ5neを含む。
【0136】スペアメインワード線ドライバ回路5s
は、電源電圧Vccを両入力に受けるNAND回路5s
bと、AND回路5aの出力信号とスペアロウイネーブ
ル信号SREと電源電圧Vccとを受けるAND回路5
saと、AND回路5saの出力信号がHレベルのとき
導通し、NAND回路5sbの出力信号をノード5sh
に伝達するトランスファーゲート5scと、ロウアドレ
スイネーブル信号RADEの非活性化時導通し、ノード
5shへ高電圧Vppを伝達するPチャネルMOSトラ
ンジスタトランジスタ5sdと、高電圧Vppを一方動
作電源電圧として動作し、ノード5shの信号を反転す
るCMOSインバータ5sfと、インバータ5sfの出
力信号を反転してスペアメインワード線ZSMWLを選
択状態へ駆動するCMOSインバータ5sgと、インバ
ータ5sfの出力信号がLレベルのとき導通し、高電圧
Vppをノード5shに伝達するPチャネルMOSトラ
ンジスタ5seを含む。
【0137】NAND回路5sbの両入力に電源電圧V
ccが与えられているのは、ノーマルメインワード線ド
ライブ回路5nにおいてプリデコード信号を受けるNA
ND回路5nbと同じ負荷条件を実現するためである。
このNAND回路5sbは、常時Lレベルの選択状態を
示す信号を出力する。AND回路5saに、電源電圧V
ccが入力信号として与えられているは、ノーマルメイ
ンワード線ドライブ回路5nに含まれるAND回路5n
aのプリデコード信号X<7:4>の1ビットが与えら
れているのと対応させるためである。これらのAND回
路5saおよびNAND回路5sbに対し、電源電圧V
ccを入力信号として与えることにより、ノーマルメイ
ンワード線ドライブ回路5nおよびスペアメインワード
線ドライブ回路5sの負荷条件を同じとし、スペアメイ
ンワード線選択時およびノーマルメインワード線選択時
における、サブワード線選択タイミングを同じとする。
【0138】非選択バンクにおいては、ロウアドレスイ
ネーブル信号RADEは、Lレベルの非活性状態にあ
り、MOSトランジスタ5ndおよび5sdがオン状態
にあり、ノード5nhおよび5shが高電圧Vppレベ
ルに充電される。したがって、ノーマルメインワード線
ZNMWLおよびスペアメインワード線ZSMWLはと
もに高電圧Vppレベルに維持され、非選択状態を維持
する。
【0139】選択バンクにおいては、ロウアドレスイネ
ーブル信号RADEが所定のタイミングで活性化されて
Hレベルとなり、MOSトランジスタ5ndおよび5s
dがオフ状態となる。非選択メモリセルブロックにおい
ては、ラッチブロック選択信号BS_LATCHがLレ
ベルであり、AND回路5aの出力信号はLレベルを維
持し、応じてAND回路5naおよび5saの出力信号
はともにLレベルとなる。したがって、トランスファー
ゲート5ncおよび5scはオフ状態を維持する。MO
Sトランジスタ5ndおよび5sdがオフ状態となって
も、CMOSインバータ5nfおよび5sfの出力信号
は、Lレベルであり、MOSトランジスタ5neおよび
5seがオン状態であり、ノード5nhおよび5shは
ともに高電圧Vppレベルに充電される。したがって、
選択バンクの非選択メモリブロックにおいて、ノード5
nhおよび5shがフローティング状態となるのが防止
される。
【0140】選択バンクにおいて、対応のメモリサブブ
ロックが選択されたとき、ラッチブロック選択信号BS
_LATCHがHレベルとなり、AND回路5aの出力
信号が、ワード線活性化信号RXTの活性化に応じて活
性状態へ駆動される。正常なメモリセル行がアクセスさ
れる場合には、ノーマルロウイネーブル信号NREがH
レベルとなり、またスペアロウイネーブル信号SREが
Lレベルとなる。対応のノーマルメインワード線ZNM
WLがアドレス指定されている場合には、NAND回路
5nbの出力信号がLレベルとなり、またAND回路5
naの出力信号がHレベルとなり、ノード5nhはLレ
ベルとなり、ノーマルメインワード線ZNMWLが接地
電圧レベルへ駆動される。
【0141】この状態においては、CMOSインバータ
5nfの出力信号が高電圧VppレベルのHレベルとな
り、MOSトランジスタ5neはオフ状態となり、ノー
ド5nhは確実に、接地電圧レベルにNAND回路5n
bにより保持される。ノーマルメインワード線ZNMW
Lが非選択のときには、NAND回路5naの出力信号
がLレベルとなるか、またはNAND回路5nbの出力
信号がHレベルとなる。AND回路5naの出力信号が
HレベルでありかつNAND回路5nbの出力信号がH
レベルのときには、ノード5nhは、MOSトランジス
タ5neにより高電圧Vppレベルに維持される。トラ
ンスファーゲート5ncのコントロールゲートへは、電
源電圧Vccレベルの電圧が伝達されており、高電圧V
ppが、NAND回路5nbに対し悪影響を及ぼすのは
防止される。AND回路5naの出力信号がLレベルの
ときには、プリチャージ状態と同じであり、NAND回
路5nbの出力信号は伝達されず、ノード5nhは、M
OSトランジスタ5neにより高電圧Vppレベルに維
持される。
【0142】不良ビットアドレスが指定されたときに
は、スペアロウイネーブル信号SREがHレベルとな
り、応じてトランスファーゲート5scがオン状態とな
り、ノード5shが接地電圧レベルへNAND回路5s
bにより駆動され、応じてスペアメインワード線ZSM
WLが、接地電圧レベルの選択状態へ駆動される。
【0143】このロウデコーダ5は、前処理回路に近接
して配置されており、プリデコード信号X<19:4>
は、短い距離を伝達されるだけであり、プリデコード信
号確定後、速いタイミングで、デコード動作を行なって
スペアまたはノーマルのメインワード線を選択状態へ駆
動することができる。
【0144】[サブデコード信号ドライバの構成]図1
3は、ロウデコーダ5内に配置されるサブデコード信号
ドライバの構成の一例を示す図である。図13におい
て、サブデコード信号ドライバは、対応の前処理回路か
ら与えられる周辺電源電圧レベルのサブデコードファー
スト信号SD_Fを高電圧Vppレベルの振幅を有する
信号に変換するレベル変換回路30と、高電圧Vppを
一方動作電源電圧として受け、レベル変換回路30の出
力信号を反転するCMOSインバータ32と、高電圧V
ppを一方動作電源電圧として動作し、CMOSインバ
ータ32の出力信号を反転してサブデコード信号SDを
生成するインバータ34と、アレイ電源電圧Vccaを
一方動作電源電圧として受け、インバータ34からのデ
コード信号SDを反転して補のサブデコード信号/SD
を生成するインバータ36を含む。
【0145】サブデコードファースト信号SD_Fは、
4ビットのサブデコードファースト信号DS_F<3:
0>のうちの1ビットの信号であり、これらのサブデコ
ードファースト信号の各ビットに対応して、図13に示
すサブデコード信号ドライバが配置される。図32に示
す従来の階層ワード線構成と同様、1つのメインワード
線(スペア/ノーマルメインワード線)に対し4本のサ
ブワード線(ノーマル/スペアサブワード線)が配置さ
れており、1つのサブワード線が、サブデコード信号に
より指定される。このサブデコード信号SD_Fは、図
9に示すように、既にブロック選択信号BSとの組合せ
で生成されており、選択メモリサブブロックに対しての
み、サブデコードファースト信号SD_Fが、プリデコ
ード信号X<3:0>に従って駆動される。相補のサブ
デコード信号SDおよび/SDが用いられるのは、以下
に説明するサブワード線ドライバが、サブデコード信号
SDおよび/SD両者を必要とする構成となっているた
めである。
【0146】サブデコードファースト信号SD_FがH
レベルのとき、レベル変換回路30の出力信号が高電圧
Vppレベルになり、一方、サブデコードファースト信
号SD_Fが、Lレベルのときには、レベル変換回路3
0の出力信号は接地電圧レベルのLレベルとなる。した
がって、サブデコード信号SDは、選択状態のときには
高電圧Vppレベル、非選択状態時においては接地電圧
レベルとなる。補のサブデコード信号/SDは、対応の
サブワード線が選択されるときには、接地電圧レベルの
Lレベルとなり、対応のサブワード線が非選択状態のと
きには、アレイ電源電圧VccレベルのHレベルとな
る。補のサブデコード信号/SDの振幅がアレイ電源電
圧Vccaレベルにされているのは、非選択サブワード
線を単に接地電圧レベルに駆動するためにこの補のサブ
デコード信号/SDが用いられているだけであり、補の
サブデコード信号/SDは、高電圧Vppを通過させる
ためには用いられないためである。このサブデコード信
号ドライバは、対応のメモリセルブロック内に設けられ
るサブワード線ドライバへサブデコード信号SDおよび
/SDを伝達する。
【0147】[メモリアレイ部の構成]図14は、メモ
リアレイ部の構成を概略的に示す図である。図14にお
いて、1つのメモリセルMCに対応して配置されるサブ
ワード線SWLおよびビット線対BL,/BLと関連の
周辺回路を代表的に示す。メモリセルMCは、セルプレ
ート電圧Vcpを一方電極に受けて情報を記憶するメモ
リキャパシタMSと、サブワード線SWL上の信号電位
に応答して導通し、メモリキャパシタMSを対応のビッ
ト線BLに読出すメモリトランジスタMTを含む。サブ
ワード線SWLとビット線BLおよび/BLの一方との
交差部にメモリセルMCが配置される。
【0148】サブワード線SWLに対しては、メインワ
ード線ZMWL上の信号電位に応答してサブワード線S
WLを選択または非選択状態へ駆動するサブワード線ド
ライバSWDが配置される。このサブワード線ドライバ
SWDおよびメモリセルMCの構成は、ノーマルメモリ
セル行およびスペアメモリセル行について同じであり、
図14においては、総称的に、メインワード線ZMWL
およびサブワード線SWLを示す。メインワード線ZM
WLは、ノーマルメインワード線ZNMWLおよびスペ
アメインワード線ZSMWLを代表的に示し、またサブ
ワード線SWLは、ノーマルサブワード線NSWLおよ
びスペアサブワード線SWLを代表的に示す。
【0149】サブワード線ドライバSWDは、メインワ
ード線ZMWL上の信号電位がLレベルのとき、サブデ
コード信号SDをサブワード線SWLに伝達するPチャ
ネルMOSトランジスタQaと、メインワード線ZMW
L上の信号電位がHレベルのとき導通し、サブワード線
SWLを接地電圧レベルに駆動するNチャネルMOSト
ランジスタQbと、補のサブデコード信号/SDに応答
して選択的に導通し、サブワード線SWLを接地電圧レ
ベルに駆動するNチャネルMOSトランジスタQcを含
む。
【0150】このサブワード線ドライバSWDにおい
て、メインワード線ZMWL上の信号電位がHレベルの
非選択状態のときには、MOSトランジスタQaはオフ
状態、MOSトランジスタQbがオン状態となり、サブ
ワード線SWLは接地電圧レベルに維持される。
【0151】メインワード線ZMWL上の信号電位がL
レベルとなると、MOSトランジスタQbがオフ状態と
なる。サブデコード信号SDが高電圧Vppレベルのと
きには、MOSトランジスタQaが導通し、サブワード
線SWL上に高電圧Vppレベルのサブデコード信号S
Dを伝達する。このときには、補のサブデコード信号/
SDは接地電圧レベルであり、MOSトランジスタQc
はオフ状態にあり、サブワード線SWLは、確実に、高
電圧Vppレベルに駆動される。一方、メインワード線
ZMWLがLレベルでありかつサブデコード信号SDも
Lレベルのときには、MOSトランジスタQaはソース
およびゲートが同じ電圧レベルとなり、オフ状態とな
る。このときには、補のサブデコード信号/SDがHレ
ベル(アレイ電源電圧Vccaレベル)であり、サブワ
ード線SWLは、接地電圧レベルに保持される。この補
のサブデコード信号/SDは、単にサブワード線SWL
を、接地電圧レベルに維持するために利用されるだけで
あり、何ら高電圧Vppレベルの振幅を有する必要はな
く、安定なアレイ電源電圧Vccaを用いて補のサブデ
コード信号/SDが形成される。
【0152】ビット線BLおよび/BLに対しては、ビ
ット線分離指示信号BIL1に応答して選択的に導通す
るビット線分離ゲートBTG1と、ビット線分離ゲート
BTG1を介してビット線BLおよび/BLにそれぞれ
接続されるセンスアンプ回路SAおよびビット線イコラ
イズ回路BLEQと、ビット線分離指示信号BIL2に
応答して選択的に導通し、センスアンプ回路SAおよび
ビット線イコライズ回路BLEQを図示しない他方のメ
モリセルブロックのビット線対に接続するビット線分離
ゲートBTG2が設けられる。
【0153】ビット線分離ゲートBTG1、センスアン
プ回路SA、ビット線イコライズ回路BLEQおよびビ
ット線分離ゲートBTG2に対してそれぞれ、BIL制
御回路40、SA制御回路41、BLEQ制御回路4
2、およびBIL制御回路43が設けられる。BIL制
御回路40および43には、それぞれラッチブロック選
択信号BS_LATCH2およびBS_LATCH1が
与えられる。SA制御回路41およびBLEQ制御回路
42には、ラッチブロック選択信号BS_LATCH2
およびBS_LATCH1がともに与えられる。
【0154】ビット線分離ゲートBTG1は、選択サブ
ワード線SWLを含むときには、導通状態となり、一
方、図示しない隣接メモリサブブロックのサブワード線
が選択されるときには、ビット線分離ゲートBTG1は
非導通状態となる。またビット線分離ゲートBTG2
は、この図14に示すメインワード線ZMWLおよびサ
ブワード線SWLが選択状態のときには、オフ状態とな
る。センスアンプ回路SAは、隣接メモリサブブロック
により共有されており、このビット線分離ゲートBTG
1およびBTG2を介して接続されるメモリサブブロッ
クの一方が選択状態のときには活性化される。ビット線
イコライズ回路BLEQも、同様、ビット線分離ゲート
BTG1およびBTH2に接続されるメモリサブブロッ
クの一方が選択される時には、非活性状態となる。
【0155】ただし、このセンスアンプ回路SAおよび
ビット線イコライズ回路BLEQが隣接するメモリサブ
ブロックにより共有されるいわゆるシェアードセンスア
ンプ構成は、同一バンク内においてのみである。隣接メ
モリサブブロックが異なるバンクに属する場合には、セ
ンスアンプ回路はメモリサブブロックそれぞれに対応し
て配置される。
【0156】[メモリサブブロックの構成]図15は、
1つのメモリサブブロックMSBの構成を概略的に示す
図である。図15において、メモリサブブロックMSB
は、行方向に沿って複数のメモリサブアレイMSAに分
割される。行方向において隣接するメモリサブアレイの
間にサブワードドライバ帯SWDBが配置される。この
サブワードドライバ帯SWDBに、各サブワード線SW
Lに対応して、図14に示すサブワード線ドライバSW
Dが配置される。メインワード線ZMWLは、このメモ
リサブブロックMSBに含まれるメモリサブアレイMS
Aに共通に行方向に延在して配置される。サブワード線
SWLは、メモリサブアレイMSA内において行方向に
延在して配置され、対応のメモリサブアレイMSA内の
1行のメモリセルMCに接続する。メモリサブブロック
MSBの列方向についての両側にはセンスアンプバンド
SABが配置され、これらのセンスアンプバンドSAB
には、それぞれメモリサブアレイMSAの列に対応して
センスアンプ回路が配置される。このメモリサブブロッ
クMSBの両側のセンスアンプ帯SABにおいて、1つ
置きに交互にセンスアンプ回路が配置されもよい。この
メモリサブブロックMSBに隣接するメモリサブブロッ
クが異なるバンクの場合には、センスアンプバンドSA
Bは、このメモリサブブロックMSBのみにより使用さ
れ、非共有型センスアンプ配置となる。
【0157】[変更例]図16は、この発明の実施の形
態1の変更例の構成を概略的に示す図である。図16に
おいて、メモリマットMM1およびMM2が、それぞ
れ、複数のバンクB♯0−B♯nに分割される。これら
のバンクB♯0−B♯nの各々は、対応のメモリアレイ
内の複数のメモリサブブロックを有する。メモリマット
MM1およびMM2に対し、中央のロウ系制御回路1か
らのバンク共通信号(ブロック選択信号BS、内部クロ
ック信号CLKR、およびロウアドレス信号RA)がバ
ンク共通信号バス6を介して伝達される。バンクB♯0
−B♯nそれぞれに対しては、中央ロウ系制御回路1か
ら、バンク別信号が、バンク別信号バス9を介して伝達
される。
【0158】したがってメモリマットMM1およびMM
2においてバンクB♯0−B♯nの数が増加しても、バ
ンク共通信号バス6を介して伝達される信号の数は変化
せず一定であり、バンク別信号バス9上に伝達される制
御信号(ロウ系動作制御信号)の数はバンクの数に応じ
て増加するだけであり、その数はアドレス信号ビットを
バンク個々に与える構成に比べて極めて少ない。したが
って、バンクB♯0−B♯nの数が増加しても、何らこ
の信号配線占有面積を増加させることなく容易に対応す
ることができる。またバンク拡張時においても、バンク
共通信号は固定であり、中央のロウ系制御回路1におい
て、個々のバンク別にロウ系動作制御信号を発生するバ
ンク制御回路の数が増加するだけである。これにより容
易にバンク数の増加に対応することができる。またこれ
らの制御信号の配線も、メモリマットMM1およびMM
2の一方側に設けられた中央のロウ系制御回路1から一
方方向に沿って各信号を伝達しているだけであり、配線
レイアウトを大幅に変更する必要がなく、容易にバンク
拡張に対応することができる。
【0159】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、外部からのロウアドレス信号をクロック信号と
非同期でメモリマットの各メモリサブブロックに伝達
し、メモリサブブロックそれぞれにおいて内部クロック
信号に同期してラッチして、内部動作を開始しているた
め、アドレス信号のセットアップ時間を利用してアドレ
ス信号を伝搬させることができ、高速動作が可能とな
る。また、スペア判定を、このクロック信号と非同期で
伝達されたアドレス信号に従って行なうことにより、ア
ドレスセットアップ時間を利用してスペア判定を行なう
ことができ、ワード線選択時スペア判定結果は既に確定
しており、高速でワード線を選択状態へ駆動することが
でき、ロウアクセス時間を短縮することができる。
【0160】また、複数のバンクに共通に、内部クロッ
ク信号、ブロック選択信号およびロウアドレスを伝達す
ることにより、バンク拡張時においてもバンク共通信号
の配線レイアウトは変更する必要はなく、容易にバンク
拡張に対応することができる。
【0161】また、ブロックおよびサブブロックを特定
するブロック選択信号は、中央のロウ系制御回路におい
てバンクアドレスに従って生成し、クロック信号の1サ
イクル時間保持するように構成しているため、各メモリ
サブブロックにおいて正確に選択ブロックを選択状態へ
駆動することができ(タイミングマージンを十分にとれ
る)、バンク共通にブロック選択信号を伝達しても、正
確に、選択バンクにおいて選択メモリサブブロックを選
択状態に駆動することができる。
【0162】[実施の形態2]図17は、この発明の実
施の形態2に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図
であり、図17においては、中央のロウ系制御回路1の
リフレッシュに関連する部分の構成を示す。図17にお
いて、中央のロウ系制御回路1は、セルフリフレッシュ
指示コマンドSRFinの活性化に応答してセットされ
かつセルフリフレッシュ解除コマンドSRFoutの活
性化に応答してリセットされるセット/リセットフリッ
プフロップ50と、セット/リセットフリップフロップ
50からのセルフリフレッシュ活性化信号SRFACT
の活性化時起動され、所定の間隔(たとえば16μs)
でリフレッシュ要求信号φreqを生成するセルフリフ
レッシュタイマ回路51と、セルフリフレッシュタイマ
回路51からのカウントアップ指示信号φctとオート
リフレッシュ指示コマンド印可時活性化されるオートリ
フレッシュ活性化信号ARFACTとを受けるOR回路
60からのアドレスカウント信号に従ってカウント動作
を行ない、リフレッシュアドレスを発生するリフレッシ
ュアドレスカウンタ回路52と、リフレッシュアドレス
カウンタ回路52の下位9ビットカウント値と外部から
のロウアドレス信号extRA<8:0>の一方を選択
するマルチプレクサ53と、リフレッシュアドレスカウ
ンタ回路52の上位3ビットのカウント値とブロックデ
コード回路13の出力するブロック選択信号の一方を選
択するマルチプレクサ54と、リフレッシュ要求信号φ
reqおよび外部クロック信号extCLKに従って内
部クロック信号CLKRを生成するOR回路56と、内
部クロック信号CLKRの立上がりに応答してマルチプ
レクサ54の出力信号をラッチし8ビットのブロック選
択信号BS<7:0>を生成するブロックラッチ回路1
2と、リフレッシュ要求信号φreqを所定時間遅延し
て、ブロックラッチ回路12をリセットする遅延回路5
5を含む。
【0163】マルチプレクサ53および54は、オート
リフレッシュ指示コマンド(オートリフレッシュ活性化
指示信号)ARFACT及びセルフリフレッシュ活性化
指示信号SRFACTを受けるOR回路61からのリフ
レッシュ活性化信号RFACTに従って選択動作を実行
する。
【0164】この図17に示す構成においては、ブロッ
クデコード回路13は、外部からの3ビットのロウアド
レスRA<11:9>をプリデコードしてブロック選択
信号を生成し、その後、ブロックラッチ回路12が、内
部クロック信号CLKRに従ってマルチプレクサ54を
介して与えられたブロックデコード回路13からのブロ
ック選択信号をラッチしてブロック選択信号BS<7:
0>を生成する。したがって、この配置は、先の図2お
よび図5において示した配置とその配置順序が逆となっ
ている。
【0165】マルチプレクサ53および54は、OR回
路61からのリフレッシュ活性化信号RFACTが活性
状態のときには、リフレッシュアドレスカウンタ回路5
2からの出力カウントビットを選択する。
【0166】通常動作モード時においては、セルフリフ
レッシュタイマ回路51は、非活性状態にあり、リフレ
ッシュ要求信号φreqも非活性状態にある。マルチプ
レクサ53および54は、それぞれ、外部からのロウア
ドレスビットextRA<8:0>およびブロックデコ
ード回路13の出力信号を選択する。OR回路56は、
外部クロック信号extCLKに従って内部クロック信
号CLKRを生成する。遅延回路55からのリセット信
号RSTは、リフレッシュ要求信号φreqが非活性状
態に固定されるため、常時非活性状態であり、ブロック
ラッチ回路12は、この内部クロック信号CLKRに従
って、1クロックサイクル期間マルチプレクサ54を介
して与えられるブロックデコード回路13の出力信号を
ラッチする。
【0167】次に、この図17に示す中央ロウ系制御回
路のセルフリフレッシュモード時の動作について図18
を参照して説明する。外部からのクロック信号extC
LKに同期して、セルフリフレッシュコマンドSRFi
nが与えられると、セット/リセットフリップフロップ
50がセットされ、セルフリフレッシュ活性化信号SR
FACTが活性化される。セルフリフレッシュタイマ回
路51は、たとえば発振回路およびカウント回路を含
み、内部の発振回路の発振動作を活性化して発振クロッ
ク数をカウントしてリフレッシュ間隔を測定する。所定
時間が経過すると、セルフリフレッシュタイマ回路51
は、リフレッシュ要求信号φreqを活性化する。マル
チプレクサ53および54は、OR回路61からのリフ
レッシュ活性化信号RFACTに従ってリフレッシュア
ドレスカウンタ回路52の出力カウントビットを選択す
る状態に設定されている。
【0168】したがって、このリフレッシュアドレスカ
ウンタ回路52からのリフレッシュアドレスカウント値
に従ってロウアドレスビットRA<8:0>およびブロ
ック選択信号BS<7:0>が形成される。リフレッシ
ュ要求信号φreqに従って、OR回路56から内部ク
ロック信号CLKRが生成されており、所定時間経過
後、このブロックラッチ回路12からのブロック選択信
号BS<7:0>がリセットされる。これにより、セル
フリフレッシュモード時においても、ブロック選択信号
BS<7:0>を、1クロックサイクル期間に相当する
期間ラッチ状態に維持する。この後、適当なタイミング
で、カウントアップ指示信号φctが活性化され、応じ
てOR回路60からリフレッシュアドレスカウンタ回路
52へ与えられるアドレスカウント信号が活性化され、
このリフレッシュアドレスカウンタ回路52のカウント
値が増分または減分される。
【0169】このセルフリフレッシュモード時において
は、外部のプロセッサなどのロジックは、スリープモー
ドに入っており、外部クロック信号extCLKは発生
が停止される。この場合においても、リフレッシュ要求
信号φreqに従って内部クロック信号CLKRを生成
することにより、中央のロウ系制御回路において、各バ
ンク制御回路に対して内部クロック信号を与えて、所定
の期間活性化されるロウ系制御信号を発生させることが
できる。
【0170】セルフリフレッシュモード完了時において
は、セルフリフレッシュ解除コマンドSRFoutが活
性化され、セット/リセットフリップフロップ50がリ
セットされ、セルフリフレッシュ活性化信号SRFAC
Tが非活性化されてリフレッシュタイマ回路51が計時
動作を停止し、セルフリフレッシュ動作が完了する。セ
ルフリフレッシュ解除時においては、外部のクロック信
号extCLKが発生されており、この外部クロック信
号extCLKに同期してセルフリフレッシュ解除コマ
ンドSRFoutが与えられる。セルフリフレッシュモ
ード解除後でも、内部でセルフリフレッシュが行なわれ
ている可能性があるため、所定数のクロックサイクル期
間この半導体記憶装置へのアクセスは禁止されている。
【0171】この図17に示すように、セルフリフレッ
シュモード時においてセルフリフレッシュ要求信号φr
eqに従って内部クロック信号CLKRを生成すること
により、中央のロウ系制御回路から、各バンク共通に、
内部クロック信号CLKRおよびロウアドレスビットお
よびブロック選択信号を与えても、各メモリサブブロッ
クは、内部クロック信号、すなわちセルフリフレッシュ
要求信号に同期してリフレッシュ動作を行なうことがで
きる。
【0172】図19は、バンク制御回路20の構成の一
例を示す図である。図19において、バンク制御回路2
0は、セルフリフレッシュ活性化信号SRFACTとオ
ートリフレシュ活性化信号ARFACTとを受けるOR
回路20qと、AND回路20aと複合ゲート回路20
cの間に配置され、かつAND回路20aの出力信号と
OR回路20qからのリフレッシュ活性化信号RFAC
Tを受けるOR回路20sを含む。またリフレッシュ活
性化信号RFACTとセンスアンプ動作完了指示信号S
ODを受けるAND回路20pの出力信号がリセット信
号RSTとして、アップエッジトリガ型ラッチ回路20
dへ与えられる。センスアンプ動作完了指示信号SOD
は、メモリセル行が選択されて、センス動作が行なわ
れ、メモリセルへのデータの再書込が行なわれてメモリ
セルデータのリフレッシュが完了すると活性化される。
【0173】リフレッシュ活性化信号RFACTが活性
化されると、OR回路20sおよび複合ゲート回路20
cにより、Hレベルの信号が生成され、リフレッシュ要
求信号φrefの活性化にしたがって生成された内部ク
ロック信号CLKRに従ってラッチ回路20dからのバ
ンク活性化信号RASEが活性化される。センス動作完
了指示信号SODが活性化されるとAND回路20pの
出力信号が活性状態となり、ラッチ回路20dがリセッ
トされて、バンク活性化信号RASEが非活性化され、
リフレッシュ動作が完了する。
【0174】この図19に示す構成においては、また全
バンク共通に、バンク活性化信号RASEが活性化され
る。バンクごとに、セルフリフレッシュ動作を行なう場
合には、アクティブコマンドACTとリフレッシュ要求
信号φreqを受けるOR回路の出力信号をAND回路
20aへ与える。バンクアドレス信号は、リフレッシュ
アドレスカウンタ回路52から生成する。これにより、
バンクごとに、リフレッシュ動作を行なうことができ
る。
【0175】なお、オートリフレッシュコマンドARF
が与えられ、オートリフレッシュ活性化信号ARFAC
Tが活性化されると、オートリフレッシュが実行され
る。オートリフレッシュコマンドが与えられたときに
も、リフレッシュアドレスカウンタ回路52のリフレッ
シュアドレスに従ってリフレッシュ動作が行なわれる。
OR回路60により、オートリフレッシュおよびセルフ
リフレッシュいずれにも対応することができる。
【0176】以上のようにこの発明の実施の形態2に従
えば、セルフリフレッシュモード時、リフレッシュ要求
信号に従って内部クロック信号を生成するように構成し
ているため、セルフリフレッシュモード時に外部クロッ
ク信号が与えられない場合においても、確実に、セルフ
リフレッシュ要求に従ってリフレッシュ動作を行なうこ
とができる。
【0177】[実施の形態3]図20(A)−(C)
は、この発明の実施の形態3に従う半導体記憶装置の要
部の構成を示す図である。図20(A)−(C)におい
ては、図9に示す前処理回路のレベルラッチ回路2fお
よび2iの構成を示す。
【0178】図20(A)において、レベルラッチ回路
2fは、ラッチ指示信号RXLATCHの活性時導通
し、反転ロウアドレスビット/RA<8:2>を通過さ
せるトランスミッションゲート2faと、第1のウェハ
バーンイン指示信号/WBIとトランスミッションゲー
ト2faを通過したロウアドレスビットとを受けるNA
ND回路2fbと、NAND回路2fbの出力信号とウ
ェハバーンインモード指示信号/WBIとを受けて補の
アドレスビットZRB<8:2>を生成するNAND回
路2fbと、NAND回路2fbの出力ビットを反転し
てNAND回路2fbの入力に伝達するインバータ回路
2fcを含む。
【0179】反転ロウアドレスビット/RA<8:2>
は、図9に示すアップエッジトリガ型ラッチ回路2cの
出力ビットである。ウェハバーンインモード指示信号/
WBIは、ウェハバーンインモード時にLレベルの活性
状態となる。ウェハバーンインは、ウェハ工程完了後、
ウェハ上の全チップを同時にバーンインテストするテス
トモードである。このウェハバーンインテストにおいて
は、パッケージ実装後のバーンインテストと異なり、ウ
ェハ上に配置されたチップを同時にバーンインテストす
るため、簡易な回路構成のバーンインテスト装置が利用
される。したがってできるだけ少ない制御信号を用いて
バーンインテストが行なわれる。
【0180】この図20(A)に示すレベルラッチ回路
2fにおいては、ウェハバーンインモード時において
は、NAND回路2fbの出力するアドレスビットRA
D<8:2>がすべてHレベルとなり、またNAND回
路2fdが出力する補のアドレスビットZRAD<8:
2>もすべてHレベルとなる。したがって、7ビットの
ロウアドレスが規定するメインワード線がすべて選択状
態へ駆動される。
【0181】図20(B)において、レベルラッチ回路
2iEは、2ビットのプリデコード信号/X<2:0>
をラッチ指示信号RXLATCHの非活性化時通過させ
るCMOSトランスミッションゲート2iaと、ウェハ
バーンイン制御信号/WBI_EとCMOSトランスミ
ッションゲート2iaを通過したプリデコード信号を受
けるNAND回路2ibと、ウェハバーンインモード指
示信号WBIとウェハバーンイン制御信号/WBI_E
を受けるNAND回路2icと、NAND回路2ibの
出力ビットとNAND回路2icの出力ビットとを受け
てその出力信号をNAND回路2ibの入力へ与えるN
AND回路2idを含む。NAND回路2ibから、2
ビットの偶数プリデコード信号XL<2,0>が出力さ
れる。
【0182】ウェハバーンインモード時においては、N
AND回路2icが、インバータとして動作する。ウェ
ハバーンイン制御信号/WBI_EがHレベルのときに
は、NAND回路2icの出力信号がLレベルとなり、
応じてNAND回路2idの出力信号がHレベルとな
る。したがって、この状態においては、NAND回路2
ibからの偶数プリデコード信号XL<2,0>はとも
にLレベルとなる。このプリデコード信号XL<2,0
>に従って、サブデコード信号SD<2>およびSD<
0>が生成される。ウェハバーンイン制御信号/WBI
_EがLレベルのときには、NAND回路2icの出力
信号がHレベルとなり、NAND回路2idがインバー
タとして動作し、NAND回路2ibからのHレベルの
プリデコード信号XL<2,0>が生成される。したが
って、このウェハバーンイン制御信号/WBI_Eをウ
ェハバーンインモード時Hレベルに設定することによ
り、偶数のサブワード線(偶数行のメモリセル)を選択
状態へ駆動することができる。
【0183】図20(C)においては、レベルラッチ回
路2iの残りの奇数プリデコード信号に対する部分の構
成が示される。図20(C)において、レベルラッチ回
路2iは、ラッチ指示信号RXLATCHがLレベルの
とき導通し、奇数プリデコード信号/X<3,1)を通
過させるCMOSトランスミッションゲート2ieと、
第2のウェハバーンイン制御信号/WBI_OとCMO
Sトランスミッションゲート2ieを通過したプリデコ
ード信号とを受けるNAND回路2ifと、ウェハバー
ンインモード指示信号WBIと第2のウェハバーンイン
制御信号/WBI_Oを受けるNAND回路2igと、
NAND回路2ifの出力信号とNAND回路2igの
出力信号を受けてNAND回路2ifの入力へ伝達する
NAND回路2ihを含む。NAND回路2ifから、
2ビットの奇数プリデコード信号XL<3,1>が出力
される。
【0184】この図20(C)に示すレベルラッチ回路
2iOにおいては、ウェハバーンインモード時、ウェハ
バーンイン制御信号/WBI_OがHレベルの非活性化
時、奇数プリデコード信号XL<3,1>がLレベルと
なり、ウェハバーンイン制御信号/WBI_OがLレベ
ルの活性状態のときには、奇数プリデコード信号XL<
3,1>がHレベルとなり、奇数サブワード線(奇数行
メモリセル)を選択状態へ駆動することができる。
【0185】また、この図20(A)−(C)において
は、アドレスビットまたはプリデコード信号ビットそれ
ぞれに対応して、図20(A)−(C)に示す回路構成
が設けられる。
【0186】通常動作モード時においてはウェハバーン
インモード指示信号WBIがLレベルであり、補のウェ
ハバーンインモード指示信号/WBIがHレベルとな
り、NAND回路2fb,2fd,2id,2ieおよ
び2ifがすべてインバータとして動作し、図9に示す
レベルラッチ回路の構成と等価な構成となる。
【0187】この図20(A)−(C)に示す構成にお
いて、ウェハバーンインテスト時のアドレスまたはプリ
デコード信号制御のためには、レベルラッチ回路のイン
バータをNAND回路で置換しており、ゲート段数は同
じであり、何ら通常動作時において、アクセス時間を増
加させることはない。特に、図9に示すレベルラッチ回
路においても、インバータ回路は、システムリセット信
号を受けるNOR回路で構成されるのが通常であり、シ
ステムリセット時または電源投入時、これらのラッチ回
路の初期ラッチ電位を所定電圧レベルに設定することが
行なわれる。したがって、このようなシステムリセット
用のNOR回路がレベルラッチ回路においてラッチ回路
用のインバータとして利用される場合、このシステムリ
セット用のNOR回路をウェハバーンインモード時のア
ドレス制御に使用することができ、何ら余分な回路構成
またはゲートを付加する必要がなく、通常動作モード時
のアクセスに悪影響を及ぼすことはない。
【0188】図21は、このウェハバーンインモード指
示信号WBI、およびウェハバーンイン制御信号WBI
_OおよびWBI_Eの論理レベルとワード線(サブワ
ード線)の選択ワード線(サブワード線)の対応関係を
一覧にして示す図である。ウェハバーンインモード時に
おいては、バンク活性化信号RASEを活性状態のHレ
ベルへ駆動する。
【0189】ウェハバーンインモード時には、ウェハバ
ーンインモード指示信号WBIがHレベルの活性状態に
設定される。すべてのワード線(サブワード線)を選択
状態へ駆動するためには、ウェハバーンイン制御信号W
BI_OおよびWBI_EをHレベルに設定する。奇数
サブワード線を選択状態へ駆動する場合には、ウェハバ
ーンイン制御信号WBI_OをHレベル、ウェハバーン
イン制御信号WBI_EをLレベルへ設定する。偶数サ
ブワード線を同時に選択状態へ駆動する場合には、ウェ
ハバーンイン制御信号WBI_OをLレベル、ウェハバ
ーンイン制御信号WBI_EをHレベルに設定する。
【0190】通常動作モード時においては、ウェハバー
ンインモード指示信号WBI、およびウェハバーンイン
制御信号WBI_OおよびWBI_EをすべてLレベル
に設定する。
【0191】このウェハバーンインモード時、外部から
アドレスビットを印加することなく、3種類の信号を利
用して選択ワード線を決定することができ、簡易な回路
構成のウェハバーンインテスタを利用して、容易にバー
ンインテストをウェハレベルで実行することができる。
ウェハバーンインモード指示信号WBI、およびウェハ
バーンイン制御信号/WBI_EおよびWBI_Oは、
適当な空きパッド(ウェハバーンインモード時未使用と
されるパッド)にバーンインテスタから印加されてすべ
てのメモリサブブロックに対する前処理回路へ共通に与
えられる。
【0192】図22は、ウェハバーンインモード指示信
号およびウェハバーンイン制御信号発生部の構成の一例
を示す図である。図22において、パッドPD1に、ウ
ェハバーンインモード指示信号WBIがバーンインテス
タから与えられ、パッドPD2およびPD3に、ウェハ
バーンイン制御信号WBI_EおよびWBI_Oがそれ
ぞれバーンインテスタから印加される。これらのパッド
PD1−PD3は、メモリマットMMに沿って一方方向
に延在して配置されるバス60に結合される。メモリマ
ットMMには、複数のバンクB♯0−B♯nが配置され
る。したがってバーンインテストをウェハレベルで行な
う場合においても、容易にパッドPD1−PD3にバー
ンインテスタから所望の電圧を与えることにより、複数
のバンクB♯0−B♯nそれぞれにおいてアドレス設定
を行なうことができる。
【0193】この信号バス60はバンクB♯0−B♯n
に共通に設けられる。反転信号/WBI,/WBI_E
および/WBI_Oは、それぞれ各バンク単位またはメ
モリサブブロック単位でインバータ回路により生成され
る。パッケージ実装時においてはこれらのパッドPD1
−PD3は、接地電圧Vssを供給するピン端子に結合
されて、この信号バス60上の信号WBI,WBI_E
およびWBI_OはすべてLレベルに固定される。これ
により、複雑な回路構成を利用することなく、容易にバ
ーンインテスタから、バーンインモード指示信号および
バーンインモード制御信号を印加することができる。
【0194】図23は中央のロウ系制御回路におけるバ
ンク活性化信号発生部の構成を概略的に示す図である。
図23において、中央のロウ系制御回路1の出力部に、
ウェハバーンイン制御信号/WBI_O及びWBI_E
を受けるOR回路65と、バンク活性化信号RASEA
とOR回路65の出力信号とを受けるOR回路66と、
OR回路65の出力信号およびバンク活性化信号RAS
EBを受けるOR回路67とが設けられる。OR回路6
6および67の出力信号は、それぞれ、バンク活性化信
号RASEA’及びRASEB’としてバンクAおよび
バンクBのメモリアレイ部へ与えられる。したがって、
ウェハバーンインモード時においては、バンクAに対す
るバンク活性化信号RASEAおよびバンクBに対する
バンク活性化信号RASEBを、同時に、OR回路65
に与えられるバーンイン制御信号WBE_EおよびWB
E_O(テスタから与えられる)に従って活性状態へ駆
動してワード線選択動作を実行させることができる。
【0195】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、ロウアドレスビットおよびプリデコード信号を
ラッチすることにおいてラッチ回路を構成するインバー
タに代えてゲート回路を利用して、ウェハバーンインモ
ード時に、これらのロウアドレスビットおよびプリデコ
ード信号を所望の論理レベルに設定しており、少ない制
御信号を利用して、さまざまなパターンのワード線選択
を実現することができる。特に外部からクロック信号を
与えてアドレス信号を取込む必要がなく、クロック信号
を動作させることなく、ウェハレベルのバーンインテス
トを行なうことができる。
【0196】また、ラッチ回路とインバータ回路を利用
して、内部アドレスビットまたはプリデコード信号の発
生態様を変更しており、ゲート段数の増加は生じず、通
常動作モード時のアクセス時間何ら悪影響は及ぼさな
い。
【0197】[実施の形態4]図24は、この発明の実
施の形態4に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的
に示す図である。図24においては、メモリサブブロッ
クそれぞれに対応して設けられる前処理回路2の構成を
示す。
【0198】図24において、前処理回路2は、アップ
エッジトリガ型ラッチ回路2c、2dおよび2eが、内
部クロック信号CLKRに代えて、ロウアドレスイネー
ブル信号RADEを受ける。このアップエッジトリガ型
ラッチ回路2c、2dおよび2eの次段には、レベルラ
ッチ回路は設けられない。ブロック選択信号BSに対し
ては、図9に示す構成と同様、プリチャージ信号RXL
ATCHに従ってラッチ動作を行なうレベルラッチ回路
2hが設けられる。他の構成は、図9に示す構成と同じ
であり、対応する部分には同一参照番号を付す。
【0199】内部クロック信号CLKRは、外部クロッ
ク信号extCLKに同期した信号であり、外部クロッ
ク信号の立上がりに応答して最も速いタイミングでHレ
ベルへ立上がる。したがって、内部クロック信号CLK
Rを利用して、アップエッジトリガ型ラッチ回路を駆動
する場合、内部行選択動作の開始を速くすることができ
る。
【0200】しかしながら、内部クロック信号CLKR
は、バンクアドレスと独立の信号であり、バンクの選択
/非選択にかかわらず、アップエッジトリガ型ラッチ回
路が動作し、またスタンバイ時においても、内部クロッ
ク信号CLKRに従って動作する。したがって、消費電
力を小さくすることが要求される用途においては、この
アップエッジトリガ型ラッチ回路2c、2dおよび2e
を、選択バンクにおいてのみ動作させ、非選択バンクお
よびスタンバイ状態時において動作停止させる。すなわ
ちロウアドレスイネーブル信号RADEは、アクティブ
コマンドACTが与えられ、活性化信号RASEが活性
化されると活性化される。したがって、選択バンクにお
いてロウアクセスが行なわれるときのみ、これらのアッ
プエッジトリガ型ラッチ回路2c−2eを動作させるこ
とによりスタンバイ状態時における消費電力をより低減
することができる。ブロック選択信号BSは、1クロッ
クサイクル期間活性化時活性状態に維持される。したが
って図9に示す構成と同様、ラッチ指示信号RXLAT
CHに従ってブロック選択信号BSをラッチし、確実
に、ブロック選択信号BSが確定状態となったときにレ
ベルラッチ回路2hにラッチ動作を行なわせ、ブロック
選択信号BSが内部クロック信号に同期して伝達される
ときの伝搬遅延時間の影響を抑制する。
【0201】なお、バンク活性化信号RASEも、各バ
ンク毎に中央のロウ系制御回路1内においてロウ系回路
動作制御信号を生成するために利用されている。したが
って、このバンク活性化信号RASEを対応のバンクの
各メモリブロックの前処理回路2に対し、アップエッジ
トリガ型ラッチ回路2c−2eのトリガ信号(クロック
信号)として与えてもよい。
【0202】以上のように、この発明の実施の形態4に
従えば、メモリサブブロックそれぞれに対応して設けら
れる前処理回路において、クロック信号CLKに代えて
バンク活性化時活性状態へ駆動されるロウ系動作制御信
号を与えているため、選択バンク駆動時のみ、このアッ
プエッジトリガ型ラッチ回路を動作させることができ、
消費電力、特にスタンバイサイクル時の消費電力を大幅
に低減することができる。
【0203】[他の適用例]なお上述の説明において
は、外部からコマンドが与えられているクロック同期型
のDRAMについて説明している。しかしながら、外部
から、クロック信号に同期して、ロウアドレスストロー
ブ信号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CA
Sおよびライトイネーブル信号/WEおよびチップイネ
ーブル信号/CSが与えられ、クロック信号の立上がり
エッジにおけるこれらの制御信号の論理状態の組合せで
動作モードを指定する構成のクロック同期型半導体記憶
装置であっても、本発明は同様の効果を得ることができ
る。ロウアドレス信号のセットアップ時間は、同様、ク
ロック信号に対して確保されているためである。この通
常のクロック同期型半導体記憶装置(複数の制御信号の
状態の組合せをコマンドとして用いる構成)において
は、アクティブコマンドACTが与えられると、アレイ
活性化指示信号が内部クロック信号CLKRの立上がり
に応答して活性化されて内部の行選択動作が開始され
る。したがって、バンク活性化信号RASEを発生する
アップエッジトリガ型ラッチ回路に代えてセット/リセ
ットフリップフロップ(アクティブコマンド印加時セッ
トされ、プリチャージコマンド印加時リセットされる)
が用いられればよい。他の構成については、同様の構成
を利用することができる。
【0204】また、メモリマットは2つの構成が示され
ている。しかしながら、メモリマットが4つ配置され、
これらの4つのメモリマットの中央部に、中央ロウ系制
御回路が配置され、各メモリマットがそれぞれ複数のバ
ンクに分割される構成であっても、本発明は適用可能で
ある。また、記憶装置の記憶容量は任意である。
【0205】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、チッ
プ占有面積を何ら増加させることなく高速動作し、かつ
バンク拡張に容易に対応することのできる半導体記憶装
置を実現することができる。
【0206】すなわち、請求項1に係る発明に従えば、
内部クロック信号およびこの内部クロック信号と非同期
のアドレス信号を中央制御回路から複数のバンクを有す
るメモリアレイへ共通に与え、かつバンクそれぞれのメ
モリサブブロックにおいてメモリサブブロックそれぞれ
においてラッチタイミング信号に同期してアドレス信号
をラッチしてプリデコードしてメモリセルを選択するよ
うに構成しているため、アドレス信号のセットアップ時
間を利用して、複数のバンクそれぞれへアドレス信号を
伝達することができ、アドレス伝搬時間の影響を考慮す
ることなくアドレス信号をラッチしてプリデコード信号
を生成することができ、高速アクセスが実現される。
【0207】請求項2に係る発明に従えば、複数のバン
クそれぞれに対する動作制御信号は、中央制御回路で生
成して各バンクへ伝達するように構成しており、単に中
央制御回路においてバンク拡張に応じてバンク制御回路
を増加するだけでよく、メモリアレイ個々に、バンク制
御回路を配置する必要がなく、容易にバンク拡張にメモ
リアレイ占有面積を増加させることなく対応することが
できる。特に、動作制御信号は、アドレスビットの数に
比べて少なく、各バンクに対して動作制御信号を伝達し
ても、何ら配線占有面積の大幅な増加は生じない。
【0208】請求項3に係る発明に従えば、複数のバン
クそれぞれに対して、複数のメモリサブブロックを割当
て、このサブブロックを指定するブロック選択信号を、
中央制御回路でクロック信号に同期して生成して1クロ
ックサイクル期間ラッチして各サブブロックへ伝達する
ように構成しており、各バンクに共通にブロック選択信
号を伝達することができ、バンク拡張に容易に対応する
ことができ、また各メモリサブブロックにおいて、個別
に、ブロック選択信号をラッチして選択サブブロックを
確実に選択状態へ駆動することができる。
【0209】請求項4に係る発明に従えば、不良ビット
アドレスが指定されたか否かのスペア判定を、各メモリ
バンクで、内部ロウアドレス信号に従って、クロックに
よるラッチの前に行なっており、スペア判定を内部アド
レスのセットアップ時間を利用して行なうことができ、
スペア判定結果を待ってメモリセル選択動作を行なう必
要がなく、高速アクセスを実現することができる。
【0210】請求項5に係る発明に従えば、前処理回路
は、内部クロック信号を同期してラッチし、かつラッチ
イネーブル信号に従ってこのラッチ回路の出力信号をさ
らにラッチするレベルラッチ回路とプリデコード回路と
で構成しており、バンク活性状態の間、プリデコード信
号の状態を維持することができ、バンク単位でのクロッ
ク同期動作の特性を損なうことなくアドレスデコードを
実現することができる。
【0211】請求項6に係る発明に従えば、スペアイネ
ーブル信号を選択バンクに対するラッチイネーブル信号
に従ってラッチしており、アドレスセットアップ時間を
利用して生成されたスペアイネーブル信号に従って、正
確にスペア判定結果に基づいたメモリセル選択動作を行
なうことができる。
【0212】請求項7に係る発明に従えば、スペア判定
回路をメモリサブブロックそれぞれに対応して設けてお
り、サブブロック単位での不良救済時スペア判定回路が
ロウアドレスビットを用いてスペア判定を行なってお
り、その占有面積は小さく、サブブロック単位でスペア
判定回路を容易に面積増加を伴うことなく配置すること
ができる。
【0213】請求項8に係る発明に従えば、メモリサブ
ブロックのワード線が階層ワード線の構成を有する場合
において、前処理回路をアドレスビットとラッチタイミ
ングと非同期でプリデコードした後、プリデコード信号
をラッチしており、メインワード線選択時、サブデコー
ド信号は確定状態にあり、何らサブデコード信号の伝搬
遅延の影響を受けることなくアドレス指定されたサブワ
ード線を選択状態へ駆動することができる。
【0214】請求項9に係る発明に従えば、セルフリフ
レッシュモード時にはリフレッシュ要求信号に従って内
部クロック信号を生成して与えられたクロック信号をラ
ッチするように構成しており、セルフリフレッシュモー
ド時においても、正確にラッチ用の内部クロック信号を
生成して、クロック同期でリフレッシュ動作を行なうこ
とができる。
【0215】請求項10に係る発明に従えば、ブロック
選択信号は、セルフリフレッシュアドレスカウンタを所
定数のビットをデコードして形成して各メモリサブブロ
ックへ伝達しておりセルフリフレッシュ時にも正確にブ
ロック選択を行なえる。
【0216】請求項11に係る発明に従えば、レベルラ
ッチ回路へアドレスビットおよびプリデコード信号の論
理状態を設定するように構成しており、何らゲート段数
を増加させることなく少ない制御信号数でウェハバーン
インを行なうことができる。
【0217】請求項12に係る発明に従えば、前処理回
路を2段のラッチ回路で構成し、この第2段のラッチ回
路の出力信号をストレス加速モード指示信号に従って所
望の論理レベルに設定しており、所望のパターンのワー
ド線を選択状態へ駆動することができる。
【0218】請求項13に係る発明に従えば、ストレス
加速モード時、サブデコード信号をプリデコードした
後、所望の論理に設定しており、所望のパターンのサブ
ワード線を選択状態へ駆動できる。
【0219】請求項14に係る発明に従えば、バンク活
性化指示信号に応答して活性化されるラッチタイミング
信号を利用して、与えられたアドレス信号をラッチする
ように構成しており、選択バンクにおいてのみラッチ回
路が動作し、消費電力、特にスタンバイサイクル時の消
費電力を低減することができる。
【0220】請求項15に係る発明に従えば、外部クロ
ック信号に同期して生成される内部クロック信号をラッ
チタイミング信号として、内部信号を速いタイミングで
確定状態として内部動作を行なわせることができ、内部
回路動作開始タイミングを速くすることができ、アクセ
ス時間を短縮することができる。
【0221】請求項16に係る発明に従えば、中央制御
回路は、各バンクに対し、バンク活性化のための第1お
よび第2の活性化指示信号を生成して、メモリサブブロ
ックへブロック選択信号とともに与えて第1のラッチイ
ネーブル信号をラッチタイミング信号として与えられた
信号をラッチして内部回路動作を行なっており、回路構
成を簡略化でき、また必要なときのみ第1のラッチ回路
へラッチ動作を行なっており消費電力を低減することが
できる。また、ブロック選択信号は第2のラッチイネー
ブル信号に従ってラッチしており、余裕を持って、ブロ
ック選択信号を取込むことができる。
【0222】請求項17に係る発明に従えば、制御判定
がラッチタイミング信号と非同期で判定をしており、ス
ペア判定結果のラッチ動作は、選択バンクのみ行なわれ
ており、消費電力、特にスタンバイサイクル時の消費電
力を低減することができる。
【0223】請求項18に係る発明に従えば、クロック
信号と非同期でアドレス信号を複数のバンクへ共通に与
え、複数のバンクそれぞれにおいて、ラッチタイミング
信号に従って与えられた信号をラッチしてプリデコード
を行ない、かつこのラッチタイミング信号と非同期で、
与えられたアドレスに従ってスペア判定を行ない、その
後、スペア判定結果をラッチタイミング信号に従ってラ
ッチし、スペアイネーブル信号を発生するように構成し
ており、スペア判定タイミングは、アドレスセットアッ
プ時間内に行なわれており、メモリセル選択動作を行な
うことができる。また複数のバンクそれぞれに、クロッ
ク信号と非同期でアドレス信号を伝達しており、アドレ
ス伝搬時間をこのアドレスセットアップ時間を利用し
て、アドレス伝搬時間の影響を低減して、内部回路動作
を開始させることができ、高速アクセス可能な半導体記
憶装置を実現することができる。
【0224】請求項19に係る発明に従えば、スペア判
定結果をラッチしてスペアイネーブル信号を生成するス
ペアイネーブル回路は、動作制御信号の活性化に従って
スペアイネーブル信号をラッチしており、バンク活性化
時確実に、スペア判定結果を示すスペアイネーブル信号
の状態を維持することができる。また、ラッチタイミン
グ信号として内部クロック信号を利用しており、速いタ
イミングで、このスペアイネーブル信号を所望の状態に
駆動することができる。
【0225】請求項20に係る発明に従えば、ラッチタ
イミング信号として、バンク活性化用の動作制御信号を
利用しており、スペア判定結果のラッチは、選択バンク
においてのみ行なわれており、消費電力、特にスタンバ
イサイクル時の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図2】 図1に示す中央ロウ系信号回路の構成を概略
的に示す図である。
【図3】 図1に示す前処理回路の構成を概略的に示す
図である。
【図4】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の動作を示すタイミングチャート図である。
【図5】 図2に示すブロックラッチ回路およびブロッ
クデコード回路の構成を概略的に示す図である。
【図6】 (A)は図5に示すブロックラッチ回路の構
成の一例を示す図であり、(B)は(A)に示すブロッ
クラッチ回路の動作を示すタイミングチャート図であ
る。
【図7】 図1に示すスペア判定回路の構成を示す図で
ある。
【図8】 (A)は、図2に示すバンクA制御回路およ
びバンクB制御回路の構成を示し、(B)は(A)に示
すバンク制御回路の動作を示すタイミングチャート図で
ある。
【図9】 図1に示す前処理回路の構成を示す図であ
る。
【図10】 図9に示す2ビットプリデコード回路の構
成を示す図である。
【図11】 図9に示す7ビットプリデコード回路の構
成を示す図である。
【図12】 図1に示すロウデコーダに含まれるワード
線ドライブ回路の構成を示す図である。
【図13】 図1に示すロウデコーダ回路に含まれるサ
ブデコード信号ドライバの構成を示す図である。
【図14】 図1に示すメモリアレイの構成を概略的に
示す図である。
【図15】 図1に示すメモリサブブロックの構成を概
略的に示す図である。
【図16】 この発明の実施の形態1の変更例の構成を
概略的に示す図である。
【図17】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図18】 図17に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
【図19】 この発明の実施の形態2におけるバンク制
御回路の構成を概略的に示す図である。
【図20】 (A)−(C)は、この発明の実施の形態
3における前処理回路に含まれるレベルラッチ回路の構
成を示す図である。
【図21】 ウェハバーンインモード時の各制御信号と
選択ワード線との対応関係を一覧に示す図である。
【図22】 この発明の実施の形態3におけるウェハバ
ーンインモード指示信号およびウェハバーンイン制御信
号の発生部の構成の一例を示す図である。
【図23】 この発明の実施の形態3におけるバンク活
性化信号発生部の構成を概略的に示す図である。
【図24】 この発明の実施の形態4に従う半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図25】 従来の半導体記憶装置の全体の構成を概略
的に示す図である。
【図26】 (A)は、図25に示すバンク制御回路の
構成を示す図であり、(B)は、(A)に示すバンク制
御回路の動作を示すタイミングチャート図である。
【図27】 従来のバンク制御回路における内部ロウア
ドレスの発生部の構成を概略的に示す図である。
【図28】 図27に示す内部ロウアドレス発生部の動
作を示すタイミングチャート図である。
【図29】 (A)は、従来のバンク制御回路のブロッ
ク選択信号発生部の構成を概略的に示し、(B)は、
(A)に示すブロックデコード回路の1つのブロック選
択信号に対する構成の一例を示す図である。
【図30】 従来のバンク制御回路におけるロウプリデ
コード回路の構成を概略的に示す図である。
【図31】 従来のスペア判定回路の構成を示す図であ
る。
【図32】 従来の半導体記憶装置のワード線駆動部の
構成を概略的に示す図である。
【図33】 従来の半導体記憶装置の動作を示すタイミ
ングチャート図である。
【符号の説明】
1 ロウ系制御回路、2 前処理回路、5 ロウデコー
ダ、MM1,MM2メモリマット、MSB メモリサブ
ブロック、11 内部クロック発生回路、12 ブロッ
クラッチ回路、13 ブロックデコード回路、14 バ
ッファ回路、15 バンクA制御回路、16 バンクB
制御回路、20 バンク制御回路、12a アップエッ
ジトリガ型ラッチ回路、4a1−4a8 ヒューズプロ
グラム回路、4c2−4c8 EXOR回路、4b N
AND回路、20a,20bAND回路、20c 複合
ゲート回路、20d アップエッジトリガ型ラッチ回
路、20e、20g,20i,20k,20m,20o
遅延回路、20f,20j,20n AND回路、2
0h,20l,20p OR回路、2c−2eアップエ
ッジトリガ型ラッチ回路、2f−2i レベルラッチ回
路、2b 2ビットプリデコード回路、2j 7ビット
プリデコード回路、ZNMWL ノーマルメインワード
線、ZSMWL スペアメインワード線、MC メモリ
セル、SWL サブワード線、SWB サブワード線ド
ライバ、52 リフレッシュアドレスカウンタ回路、5
3,54 マルチプレクサ、56 OR回路、2fA,
2ia,2ie CMOSトランスミッションゲート、
2fb,2fd,2ic,2id,2ib,2ic,2
ih,2if NAND回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 彰 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 有本 和民 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5B024 AA01 AA07 AA15 BA13 BA18 BA20 BA21 BA23 CA07 CA16 CA17 CA27 DA08 DA10 DA18 EA03 5L106 AA01 CC04 CC17 CC22 DD35 GG03

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のメモリセルを有しかつ互いに独立
    に活性状態へ駆動することができる複数のバンクに分割
    されるメモリアレイ、 前記メモリアレイの一方側に配置され、外部からのクロ
    ック信号およびアドレス信号を受け、内部クロック信号
    および前記内部クロックと非同期の内部アドレス信号を
    生成して前記メモリアレイの複数のバンクへ共通に一方
    方向に沿って伝達する中央制御回路、 前記メモリアレイの複数のバンクの各々に対応して設け
    られ、前記内部アドレス信号を、ラッチタイミング信号
    に同期してラッチしかつラッチした内部アドレス信号を
    プリデコードしてプリデコード信号を生成する前処理回
    路、および前記メモリアレイの複数のバンク各々に対応
    して設けられ、対応の前処理回路からのプリデコード信
    号に従って対応のバンクのアドレス指定されたメモリセ
    ルを選択するための選択回路を備える、半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 前記中央制御回路は、外部からのバンク
    活性化指示信号に従って前記複数のバンクの指定された
    バンクに対するメモリセル選択動作を活性化するための
    制御信号を前記クロック信号に同期して生成するための
    制御信号発生回路をさらに含み、 前記制御信号に従って各前記前処理回路が活性化され
    る、請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記メモリアレイの複数のバンクの各々
    は、各々が複数のメモリセルを有する複数のメモリサブ
    ブロックを有し、 前記中央制御回路は、前記複数のメモリサブブロックの
    所定数のサブブロックを特定するブロックアドレス信号
    を前記アドレス信号と並列に受け、該受けたブロックア
    ドレス信号を前記外部クロック信号の1サイクル期間ラ
    ッチしかつ該ラッチしたブロックアドレス信号を前記複
    数のバンクへ共通に伝達する回路を含む、請求項1記載
    の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 不良ビットの位置を示す不良ビットアド
    レスを記憶し、前記内部アドレス信号を受け、該受けた
    内部アドレス信号が前記不良ビットアドレスを示すと
    き、不良ビット救済用のスペア回路を活性化するための
    信号を発生するスペア判定回路と、 前記ラッチタイミング信号に同期して前記スペア判定回
    路の出力信号をラッチしてスペアイネーブル信号を発生
    するラッチ回路とをさらに含む、請求項1記載の半導体
    記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記前処理回路は、 前記ラッチタイミング信号として前記内部クロック信号
    を受け、前記内部アドレス信号を前記内部クロック信号
    に同期してラッチするラッチ回路と、 前記制御信号に含まれるラッチイネーブル信号に従って
    前記ラッチ回路の出力信号をさらにラッチするレベルラ
    ッチ回路と、 前記レベルラッチ回路の出力信号をプリデコードするプ
    リデコード回路を含む、請求項2記載の半導体記憶装
    置。
  6. 【請求項6】 前記中央制御回路は、バンク活性化指示
    信号に従って指定されたバンクのメモリセル選択動作を
    活性化するための制御信号を発生する制御信号発生回路
    を含み、 前記半導体記憶装置は、 前記制御信号に含まれるラッチイネーブル信号に従って
    前記スペアイネーブル信号をラッチし、前記スペア回路
    および通常セル選択回路の一方を活性化する信号を発生
    するノーマル/スペア活性化回路をさらに含む、請求項
    4記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記メモリアレイの複数のバンクの各々
    は複数のメモリサブブロックを含み、 前記スペア判定回路は前記メモリサブブロックそれぞれ
    に対応して設けられる、請求項4記載の半導体記憶装
    置。
  8. 【請求項8】 前記メモリアレイは行列状に配列される
    メモリセルと、メモリセル行に対応して配置される階層
    ワード線を有し、前記階層ワード線はメインワード線と
    メモリセルが接続するサブワード線とを有し、前記メイ
    ンワード線は所定数のサブワード線に対して1本設けら
    れ、 前記前処理回路は、 前記内部アドレス信号のうちの前記所定数のサブワード
    線のうちの1つのサブワード線を特定するサブワード線
    アドレスビットを前記ラッチタイミング信号と非同期で
    プリデコードしてサブワード線プリデコード信号を生成
    するプリデコード回路と、 前記プリデコード回路の出力信号を前記ラッチタイミン
    グ信号に同期してラッチするラッチ回路と、 前記ラッチ回路の出力信号に従ってサブワード線特定用
    のサブデコード信号を生成する回路を含む、請求項1記
    載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記メモリアレイの複数のメモリセルは
    記憶データのリフレッシュが必要であり、 前記中央制御回路はさらに、 セルフリフレッシュモード指示信号に応答して、所定の
    周期でリフレッシュ要求を発生するリフレッシュタイマ
    回路と、 前記リフレッシュ要求と前記外部クロック信号とに従っ
    て前記内部クロック信号を発生するクロック発生回路を
    含む、請求項1記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記中央制御回路は、 前記セルフリフレッシュモード指示信号の活性化時、リ
    フレッシュアドレスを生成するリフレッシュアドレスカ
    ウンタと、 前記リフレッシュアドレスカウンタの所定数のリフレッ
    シュビットを前記内部クロック信号に同期してラッチし
    てブロック選択信号を生成して前記複数のバンクへ共通
    に印加するブロックラッチ回路をさらに含み、 前記メモリアレイの複数のバンクの各々は、各々が複数
    のメモリセルを有する複数のサブブロックを含み、前記
    ブロック選択信号は前記複数のサブブロックの所定数の
    サブブロックを特定する、請求項9記載の半導体記憶装
    置。
  11. 【請求項11】 前記前処理回路は、ストレス加速モー
    ド指示信号に応答して、前記内部アドレス信号を所定の
    論理レベルの選択状態に設定してプリデコードする手段
    を含む、請求項1記載の半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 前記前処理回路は、 前記制御信号に含まれるアドレスラッチタイミング信号
    に従って前記内部アドレス信号に対応するアドレス信号
    をラッチする第1のラッチ回路と、 ストレス加速モード指示信号の活性化に応答して前記第
    1のラッチ回路の出力信号を選択状態を示す所定の論理
    レベルに設定しかつ前記ストレス加速モード指示信号の
    非活性化時前記第1のラッチ回路の出力信号をラッチし
    て前記内部アドレス信号に対応するアドレス信号を生成
    するアドレス出力回路を含む、請求項2記載の半導体記
    憶装置。
  13. 【請求項13】 前記ラッチ回路は、ストレス加速モー
    ド指示信号に従って前記サブデコード信号を選択的に選
    択状態に設定しかつ前記ストレス加速モードの非活性化
    時前記プリデコード回路の出力信号をラッチして出力す
    るゲートラッチ回路を備える、請求項8記載の半導体記
    憶装置。
  14. 【請求項14】 前記ラッチタイミング信号は、バンク
    活性化指示信号に応答して活性化されかつ前記バンク活
    性化指示信号が指定するバンクが活性状態の間活性状態
    を維持する、請求項1記載の半導体記憶装置。
  15. 【請求項15】 前記ラッチタイミング信号は、前記外
    部クロック信号に同期して生成される前記内部クロック
    信号である、請求項1記載の半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 前記メモリアレイの複数のバンクの各
    々は、各々が複数のメモリセルを有する複数のサブブロ
    ックを含み、 前記中央制御回路は、バンク活性化指示信号に従って前
    記バンク活性化指示信号が指定するバンクを活性状態と
    するための第1および第2のラッチイネーブル信号を少
    なくとも発生する手段と、前記バンク活性化指示信号と
    並行して与えられるブロックアドレス信号に従って前記
    複数のサブブロックの所定数のサブブロックを指定する
    ブロック選択信号を前記内部クロック信号に同期して発
    生する回路とを含み、 前記前処理回路は、 前記第1のラッチイネーブル信号を前記ラッチタイミン
    グ信号として受け、前記内部アドレス信号を前記第1の
    ラッチイネーブル信号に従ってラッチする第1のラッチ
    回路と、 前記ブロック選択信号を前記第2のラッチイネーブル信
    号に同期してラッチする第2のラッチ回路とを含む、請
    求項1記載の半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 前記メモリアレイの不良ビットの位置
    を示す不良ビットアドレスを記憶し、前記内部アドレス
    信号を受け、該受けた内部アドレス信号が前記不良ビッ
    トアドレスを指定するか否かを示すスペア判定信号を発
    生するスペア判定回路と、 前記スペア判定回路の出力信号を前記第1のラッチイネ
    ーブル信号に応答してラッチするスペアラッチ回路と、 前記スペアラッチ回路の出力信号に従って前記不良ビッ
    ト救済用のスペア回路を活性化するためのスペアイネー
    ブル信号を生成するスペアイネーブル回路をさらに含
    む、請求項16記載の半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 各々が複数のメモリセルを有する複数
    のサブブロックに分割され、かつ各々が互いに独立に活
    性状態へ駆動される複数のバンクに分割されるメモリア
    レイを備え、前記複数のバンクは、それぞれ、所定数の
    サブブロックを含み、さらに前記複数のバンクに共通に
    設けられ、バンク活性化指示信号に従って、指定された
    バンクを活性状態へ駆動するための制御信号を各前記バ
    ンクへ与えるための制御信号発生回路、 前記複数のバンクに共通に設けられ、前記バンク活性化
    指示信号と並行して与えられるブロック選択信号を外部
    からのクロック信号に同期してラッチしかつ前記複数の
    バンクに共通に与えるためのブロック選択信号発生回
    路、 前記クロック信号と非同期で、外部から与えられるアド
    レス信号を前記複数のバンクへ共通に与えるためのアド
    レス発生回路、および前記複数のバンク各々に対応して
    設けられ、前記アドレス発生回路からのアドレス信号を
    ラッチタイミング信号に従ってラッチし、かつ前記制御
    信号に含まれる動作制御信号の活性化時該ラッチしたア
    ドレス信号をラッチしかつプリデコードする前処理回路
    を備え、前記動作制御信号は、前記バンク活性化指示信
    号により指定されたバンクが活性状態に保持されている
    間活性状態にあり、さらに前記複数のバンク各々に対応
    して設けられ、前記アドレス発生回路からのアドレス信
    号が不良ビットアドレスを指定しているか否かを前記ア
    ドレス信号と予めプログラムされた不良ビットアドレス
    とに従って判定し、該判定結果を示すスペア判定結果信
    号を出力するためのスペア判定回路、 前記スペア判定回路の出力信号を前記ラッチタイミング
    信号に従ってラッチするためのスペアラッチ回路、およ
    び前記スペアラッチ回路の出力信号に従って不良ビット
    救済のためのスペア回路を活性化するためのスペアイネ
    ーブル信号を発生するためのスペアイネーブル回路を備
    える、半導体記憶装置。
  19. 【請求項19】 前記スペアイネーブル回路は、前記動
    作制御信号の活性化に従って前記スペアラッチ回路の出
    力信号をさらにラッチする回路を含み、 前記ラッチタイミング信号は前記外部からのクロック信
    号に応答して発生される内部クロック信号である、請求
    項18記載の半導体記憶装置。
  20. 【請求項20】 前記ラッチタイミング信号は、前記動
    作制御信号である、請求項18記載の半導体記憶装置。
JP33917499A 1999-11-30 1999-11-30 半導体記憶装置 Pending JP2001155483A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33917499A JP2001155483A (ja) 1999-11-30 1999-11-30 半導体記憶装置
DE60000648T DE60000648T2 (de) 1999-11-30 2000-11-28 Halbleiterspeichereinrichtung mit Hochgeschwindigkeits zeilenschaltung
US09/722,687 US6507532B1 (en) 1999-11-30 2000-11-28 Semiconductor memory device having row-related circuit operating at high speed
EP00125984A EP1113449B1 (en) 1999-11-30 2000-11-28 Semiconductor memory device having row-related circuit operating at high speed
TW089125312A TW487911B (en) 1999-11-30 2000-11-29 Semiconductor memory device
KR10-2000-0071530A KR100404059B1 (ko) 1999-11-30 2000-11-29 고속 동작하는 로우계 회로를 구비한 반도체 기억 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33917499A JP2001155483A (ja) 1999-11-30 1999-11-30 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001155483A true JP2001155483A (ja) 2001-06-08

Family

ID=18324948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33917499A Pending JP2001155483A (ja) 1999-11-30 1999-11-30 半導体記憶装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6507532B1 (ja)
EP (1) EP1113449B1 (ja)
JP (1) JP2001155483A (ja)
KR (1) KR100404059B1 (ja)
DE (1) DE60000648T2 (ja)
TW (1) TW487911B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005158127A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Elpida Memory Inc 半導体集積回路装置及びそれを組み込んだ同期式記憶装置
KR100543935B1 (ko) * 2001-12-29 2006-01-23 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 홀 드라이버
JP2008176765A (ja) * 2007-10-05 2008-07-31 Fujitsu Ltd メモリ装置,メモリコントローラ及びメモリシステム
JP2008176660A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Fujitsu Ltd メモリ装置,メモリコントローラ及びメモリシステム
KR100865828B1 (ko) * 2002-05-07 2008-10-28 주식회사 하이닉스반도체 플래시 메모리의 뱅크 분할 방법 및 플래시 메모리의 뱅크분할 장치

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001155483A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
US6567332B2 (en) * 2001-03-15 2003-05-20 Micron Technology, Inc. Memory devices with reduced power consumption refresh cycles
US6690606B2 (en) * 2002-03-19 2004-02-10 Micron Technology, Inc. Asynchronous interface circuit and method for a pseudo-static memory device
US6798711B2 (en) * 2002-03-19 2004-09-28 Micron Technology, Inc. Memory with address management
US6944708B2 (en) * 2002-03-22 2005-09-13 Intel Corporation Method of self-refresh in large memory arrays
US6920524B2 (en) 2003-02-03 2005-07-19 Micron Technology, Inc. Detection circuit for mixed asynchronous and synchronous memory operation
KR100535648B1 (ko) * 2004-04-20 2005-12-08 주식회사 하이닉스반도체 블럭 선택 회로
KR100827657B1 (ko) * 2006-09-05 2008-05-07 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치.
US7668040B2 (en) 2006-12-22 2010-02-23 Fujitsu Microelectronics Limited Memory device, memory controller and memory system
KR100818712B1 (ko) * 2006-12-29 2008-04-01 주식회사 하이닉스반도체 워드라인 구동회로 및 이를 이용한 반도체 장치
US8073648B2 (en) * 2007-05-14 2011-12-06 Sandisk Il Ltd. Measuring threshold voltage distribution in memory using an aggregate characteristic
KR100858876B1 (ko) * 2007-06-29 2008-09-17 주식회사 하이닉스반도체 리프레쉬 모드를 갖는 반도체메모리소자 및 그의 구동 방법
US9053812B2 (en) * 2010-09-24 2015-06-09 Intel Corporation Fast exit from DRAM self-refresh
US9292426B2 (en) * 2010-09-24 2016-03-22 Intel Corporation Fast exit from DRAM self-refresh
US8861301B2 (en) * 2012-06-08 2014-10-14 Freescale Semiconductor, Inc. Clocked memory with latching predecoder circuitry
KR102125568B1 (ko) * 2014-02-19 2020-06-23 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 및 그 테스트 방법
US20180061484A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-01 Apple Inc. Systems and Methods for Memory Refresh Timing
US10847207B2 (en) 2019-04-08 2020-11-24 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for controlling driving signals in semiconductor devices
US10910027B2 (en) 2019-04-12 2021-02-02 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for controlling word line discharge
US10937476B2 (en) 2019-06-24 2021-03-02 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for controlling word line discharge
US10854272B1 (en) 2019-06-24 2020-12-01 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for controlling word line discharge
US10854273B1 (en) 2019-06-24 2020-12-01 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for controlling word drivers
US10854274B1 (en) 2019-09-26 2020-12-01 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for dynamic timing of row pull down operations
US11205470B2 (en) 2020-04-20 2021-12-21 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for providing main word line signal with dynamic well

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5392252A (en) * 1990-11-13 1995-02-21 Vlsi Technology, Inc. Programmable memory addressing
JP3592386B2 (ja) * 1994-11-22 2004-11-24 株式会社ルネサステクノロジ 同期型半導体記憶装置
JPH0963269A (ja) 1995-08-18 1997-03-07 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
KR0177789B1 (ko) 1996-01-08 1999-04-15 김광호 클럭 제어 컬럼 디코더
JP3184085B2 (ja) * 1996-03-01 2001-07-09 株式会社東芝 半導体記憶装置
JP2927344B2 (ja) * 1996-08-09 1999-07-28 日本電気株式会社 半導体記憶回路
JPH1074386A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Hitachi Ltd 半導体記憶装置及びデータ処理装置
JPH1116349A (ja) * 1997-06-26 1999-01-22 Mitsubishi Electric Corp 同期型半導体記憶装置
JP4039532B2 (ja) 1997-10-02 2008-01-30 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置
KR100252056B1 (ko) 1997-12-27 2000-05-01 윤종용 반도체 메모리의 어드레스 디코우딩 장치
JP2001155483A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100543935B1 (ko) * 2001-12-29 2006-01-23 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 홀 드라이버
KR100865828B1 (ko) * 2002-05-07 2008-10-28 주식회사 하이닉스반도체 플래시 메모리의 뱅크 분할 방법 및 플래시 메모리의 뱅크분할 장치
JP2005158127A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Elpida Memory Inc 半導体集積回路装置及びそれを組み込んだ同期式記憶装置
JP4632114B2 (ja) * 2003-11-25 2011-02-16 エルピーダメモリ株式会社 半導体集積回路装置
JP2008176660A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Fujitsu Ltd メモリ装置,メモリコントローラ及びメモリシステム
JP2008176765A (ja) * 2007-10-05 2008-07-31 Fujitsu Ltd メモリ装置,メモリコントローラ及びメモリシステム

Also Published As

Publication number Publication date
DE60000648D1 (de) 2002-11-28
EP1113449B1 (en) 2002-10-23
KR100404059B1 (ko) 2003-11-01
TW487911B (en) 2002-05-21
EP1113449A1 (en) 2001-07-04
US6507532B1 (en) 2003-01-14
DE60000648T2 (de) 2003-06-26
KR20010052013A (ko) 2001-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001155483A (ja) 半導体記憶装置
US7092305B2 (en) Semiconductor memory device
US6721223B2 (en) Semiconductor memory device
US6246614B1 (en) Clock synchronous semiconductor memory device having a reduced access time
JP4036487B2 (ja) 半導体記憶装置、および半導体回路装置
US7394711B2 (en) Multi-port semiconductor memory device and method for accessing and refreshing the same
JP2001357670A (ja) 半導体記憶装置
JP2002008370A (ja) 半導体記憶装置
JP2002334576A (ja) 半導体メモリ装置及びそのリフレッシュ動作の制御方法
JP2003249075A (ja) 半導体記憶装置、および半導体記憶装置のリフレッシュ制御方法
US20040196719A1 (en) Semiconductor memory device having reduced current dissipation in data holding mode
JPH09219091A (ja) マルチバンク構造の半導体メモリ装置
JP4566621B2 (ja) 半導体メモリ
JP4579247B2 (ja) 半導体メモリ
JP2000036190A (ja) 半導体装置
JPH1139862A (ja) 半導体記憶装置
JPH117792A (ja) 半導体記憶装置
KR100380777B1 (ko) 반도체 기억 장치
JP2000030448A (ja) 同期型半導体記憶装置
US20110131457A1 (en) Semiconductor memory testing device and method of testing semiconductor using the same
KR19980072847A (ko) 멀티뱅크를 갖는 반도체 메모리장치
KR100301039B1 (ko) 칼럼선택선신호를제어하여데이터를마스킹하는반도체메모리장치및이의칼럼디코더
JP4559318B2 (ja) 同期式メモリ装置及びその動作方法並びにメモリシステム
JP2000021169A (ja) 同期型半導体記憶装置
JP2006099877A (ja) 同期型半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090331

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090818