JP2001176263A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2001176263A JP35958099A JP35958099A JP2001176263A JP 2001176263 A JP2001176263 A JP 2001176263A JP 35958099 A JP35958099 A JP 35958099A JP 35958099 A JP35958099 A JP 35958099A JP 2001176263 A JP2001176263 A JP 2001176263A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ入力回路の出力負荷が増加して書き込
みデータの遅延を招くことなく、多様なビット構成のデ
ータに対応可能な半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 外部からデータDQ0〜DQ15を入力
するための複数のデータ入力回路100〜115と、前
記複数のデータ入力回路100〜115により入力され
たデータをメモリセルアレイ300に書き込むための複
数のデータ書込回路200〜215を備える。前記複数
のデータ入力回路100〜115を選択的に使用して記
憶対象のデータを外部から入力し、このデータのビット
構成に応じて各ビットをデータ書込回路200〜215
に分配する。このとき、前記複数のデータ入力回路10
0〜115のうち、特定のデータ入力回路100,10
4により入力されたデータを、他のデータ入力回路11
5,111を介して前記複数のデータ書込回路の何れか
に分配する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DRAM(Dynamic
Random Access Memory)などの半導体記憶装置に関し、
更に詳しくは、×16ビット構成、×8ビット構成、×
4ビット構成などの複数種類のビット構成のデータに対
応可能なように構成された半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、DRAMに代表される大容量の半
導体記憶装置は、多様なユーザの仕様に対応すべく、製
造工程での作り替えにより、×16ビット構成、×8ビ
ット構成、×4ビット構成などの複数種類のビット構成
のデータに対応可能なように構成されている。
【0003】ところで、微細加工技術の改良により半導
体記憶装置の大容量化が推し進められているにも関わら
ず、ユーザによっては更なる大容量の半導体記憶装置を
要望する場合がある。例えば、現在の主流である256
メガビットのDRAMでは、×16ビット構成、×8ビ
ット構成、×4ビット構成の3種類のビット構成に対応
可能となっているが、ユーザによっては、例えば×4ビ
ット構成で512メガビットの記憶容量を必要とする場
合がある。
【0004】この種のユーザの要求を満足させるために
は、更なる記憶容量を有する半導体記憶装置を新たに開
発すればよいが、新たな半導体記憶装置の開発には時間
を要し、この種の要求に対して迅速に対応することがで
きない。そこで、半導体記憶装置が新たに開発されるま
での代替技術として、例えば、上述の3種類のビット構
成に加えて、×2ビット構成のデータにも対応可能なよ
うに従来の半導体記憶装置を構成し、この半導体記憶装
置を2個使用することで、見かけ上、×4ビット構成の
大容量化された半導体記憶装置を実現する手法が考えら
れる。
【0005】図7に、×16ビット構成、×8ビット構
成、×4ビット構成の3種類のビット構成に加えて、×
2ビット構成のデータにも対応可能な半導体記憶装置の
データ書き込み系の構成例を示す。この図に示す半導体
記憶装置は、データDQ0〜DQ15の16ビットのデ
ータを外部から入力するためのデータ入力回路(DI
N)700〜715と、これらデータ入力回路により入
力されたデータをメモリセルアレイ900に書き込むた
めのデータ書込回路(WAMP)800〜815とを備
えて構成される。
【0006】ここで、データ入力回路700の出力デー
タは、データ書込回路800〜803,812〜815
の8個に分配される。データ入力回路701の出力デー
タは、データ書込回路801にのみ分配され、データ入
力回路702の出力データは、データ書込回路802,
803の2個に分配され、データ入力回路703の出力
データは、データ書込回路803にのみ分配される。デ
ータ入力回路715の出力データは、データ書込回路8
12〜815の4個に分配され、データ入力回路714
の出力データは、データ書込回路814にのみ分配さ
れ、データ入力回路713の出力データは、データ書込
回路812,813の2個に分配され、データ入力回路
712の出力データはデータ書込回路812にのみ分配
される。
【0007】同様に、データ入力回路704の出力デー
タは、データ書込回路804〜811の8個に分配され
る。データ入力回路705の出力データは、データ書込
回路805にのみ分配され、データ入力回路706の出
力データは、データ書込回路806,807の2個に分
配され、データ入力回路707の出力データは、データ
書込回路807にのみ分配される。データ入力回路71
1の出力データは、データ書込回路808〜811の4
個に分配され、データ入力回路710の出力データは、
データ書込回路810にのみ分配され、データ入力回路
709の出力データは、データ書込回路808,809
の2個に分配され、データ入力回路708の出力データ
はデータ書込回路808にのみ分配される。
【0008】16個のデータ書込回路800〜815の
うち、データ書込回路800〜807には、外部から入
力される16ビットのデータDQ0〜DQ15の下位8
ビットの書き込みをマスクするためのマスク信号LWM
が入力され、データ書込回路808〜815には、16
ビットデータの上位8ビットの書き込みをマスクするた
めのマスク信号UWMが入力される。
【0009】図8に、上位ビットのマスク信号UWMお
よび下位ビットのマスク信号LWMを生成するためのマ
スク信号生成回路850の構成を示す。この図におい
て、外部から与えられる上位8ビットのマスク制御信号
UDQMは、入力回路851に取り込まれ、インバータ
852,853からなるバッファを介してマスク信号U
WMとして図7に示すデータ書込回路808〜815に
出力される。また、外部から与えられる下位8ビットの
マスク制御信号LDQMは、入力回路854に取り込ま
れ、インバータ855,856からなるバッファを介し
てマスク信号LWMとして図7に示すデータ書込回路8
00〜807に出力される。
【0010】この例では、×16ビット構成のデータを
取り扱う場合には、マスク信号UWMおよびマスク信号
LWMが相補的に活性化されて、データ書込回路800
〜807およびデータ書込回路808〜815が相補的
に制御される。これにより、16ビットのデータDQ〜
DQ15のうち、下位8ビットのデータDQ0〜DQ7
および上位8ビットのデータDQ8〜DQ15の書き込
みがそれぞれマスクされる。また、×2ビット構成、×
4ビット構成、×8ビット構成のデータを取り扱う場合
には、図8に示す構成において、入力回路851から入
力回路854への信号パスPJが形成される結果、マス
ク信号UWMとマスク信号LWMとが同値とされ、外部
から与えられるマスク制御信号UDQMのみが有効とさ
れる。この場合、×2ビット構成、×4ビット構成、×
8ビット構成の各データについては、全ビットの書き込
みをマスクするか否かが制御される。
【0011】図7において、メモリセルアレイ900に
は、記憶の対象とするデータのビット構成に応じて使用
されるアドレス信号のマップが併記されている。この例
では、×16ビット構成のデータを記憶する場合には、
アドレス信号Y9,Y11,Y12は何れも使用され
ず、データ書込回路800〜815から出力される16
ビットのデータがそのままメモリセルアレイ900に書
き込まれる。また、×8ビット構成のデータを記憶する
場合には、アドレス信号Y9によりデータ書込回路80
1,803,805,807,808,810,81
2,814、またはデータ書込回路800,802,8
04,806,809,811,813,815の何れ
かを選択する。この場合、アドレス信号Y11,Y12
は使用しない。
【0012】さらに、×4ビット構成のデータを記憶す
る場合には、アドレス信号Y11によりデータ書込回路
802,803,806,807,808,809,8
12,813、またはデータ書込回路800,801,
804,805,810,811,814,815の何
れかを選択し、アドレス信号Y9,Y11により全体の
4分の1のデータ書込回路を選択する。この場合アドレ
ス信号Y12は使用されない。
【0013】さらにまた、×2ビット構成のデータを記
憶する場合には、アドレス信号Y12によりデータ書込
回路800〜807、またはデータ書込回路808〜8
15の何れかを選択し、アドレスY9,Y11,Y12
により全体の8分の1のデータ書込回路を選択する。な
お、特に図示しないが、アドレスY9,Y11,Y12
により選択されたデータ書込回路からの出力データは、
他のアドレス信号に基づいてメモリセルアレイ900内
の所定のメモリセルに書き込まれる。
【0014】このような構成を有する従来の半導体記憶
装置によれば、例えば、×16ビット構成のデータを記
憶の対象とする場合、データ書込回路800が、データ
入力回路700の出力データを取り込み、データ書込回
路801が、データ入力回路701の出力データを取り
込むというように、データ書込回路800〜815が、
対応する1つのデータ入力回路の出力データを取り込む
ように、製造工程で回路が作り込まれる。
【0015】また、例えば、×8ビット構成のデータを
記憶の対象とする場合、データ書込回路800,801
が、データ入力回路700の出力データを取り込み、デ
ータ書込回路802,803が、データ入力回路702
の出力データを取り込むというように、1個のデータ入
力回路の出力データが2個のデータ書込回路に取り込ま
れるように、製造工程で回路が作り込まれる。
【0016】さらに、×4ビット構成のデータを記憶の
対象とする場合、データ書込回路800〜803が、デ
ータ入力回路700の出力データを取り込み、データ書
込回路812〜815が、データ入力回路715の出力
データを取り込むというように、1個のデータ入力回路
の出力データが4個のデータ書込回路に取り込まれるよ
うに、製造工程で回路が作り込まれる。
【0017】さらにまた、×2ビット構成のデータを記
憶の対象とする場合、データ書込回路800〜803,
812〜815が、データ入力回路700の出力データ
を取り込み、データ書込回路804〜811が、データ
入力回路704の出力データを取り込むというように、
1個のデータ入力回路の出力データが8個のデータ書込
回路に取り込まれるように、製造工程で回路が作り込ま
れる。
【0018】なお、上述の例において、×8ビット構成
のデータを記憶の対象とする場合、データ入力回路70
0の出力データが共通に与えられる例えばデータ書込回
路800,801のうち、何れのデータがメモリセルア
レイ900に書き込まれるかについては、外部から与え
られるカラムアドレス信号に基づいて決定される。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の半導体記憶装置によれば、記憶の対象とするデー
タのビット構成に応じて、データ入力回路からデータ書
込回路に直接的にデータを分配するものとなっているの
で、複数種類のビット構成で共用される特定のデータ入
力回路の出力負荷が著しく増加し、データの書き込み時
にデータの遅延を招くという問題がある。
【0020】例えば、上述の図7に示す例では、×2ビ
ット構成のデータに対応するために、特定のデータ入力
回路700の出力データをデータ書込回路800〜80
3,812〜815の8個に分配する必要があり、この
データ入力回路700の出力負荷が著しく増加すること
となる。この結果、×4ビット構成などの他のビット構
成を採った場合においても、特定のデータ入力回路70
0の出力負荷が増大し、書き込み時にデータDQ0が遅
延することとなる。この図7に示す例では、データ入力
回路704についても同様のことが言える。
【0021】また、ビット構成の種類が増えると、図7
に示すメモリセルアレイ900に併記されたマップが複
雑化し、したがって複数のデータ書込回路のうち、何れ
の出力データをメモリセルアレイに最終的に書き込むか
を選択するための回路系が複雑化するという問題もあ
る。
【0022】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、特定のデータ入力回路の出力負荷が増加して書き
込みデータの遅延を招くことなく、多様なビット構成の
データに対応することができ、また、ビット構成の種類
が増えても、メモリセルアレイに最終的に書き込まれる
データを選択するための回路系が複雑化することのない
半導体記憶装置を提供することを課題とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は以下の構成を有する。すなわち、この発
明にかかる半導体記憶装置は、複数種類のビット構成
(例えば後述する×2ビット構成、×4ビット構成、×
8ビット構成、×16ビット構成に相当する要素)のデ
ータ(例えば後述するデータDQ0〜DQ15に相当す
る要素)に対応可能なように構成された半導体記憶装置
であって、外部からデータを入力するための複数のデー
タ入力回路(例えば後述するデータ入力回路100〜1
15に相当する構成要素)と、前記複数のデータ入力回
路により入力されたデータをメモリセルに書き込むため
の複数のデータ書込回路(例えば後述するデータ書込回
路200〜215に相当する構成要素)とを備え、前記
複数のデータ入力回路を選択的に使用して記憶対象のデ
ータを外部から入力し、該記憶対象のデータのビット構
成に応じて該データの各ビットを前記複数のデータ書込
回路に分配するように構成された半導体記憶装置におい
て、前記複数のデータ入力回路のうち、特定のデータ入
力回路(例えば後述するデータ入力回路100、104
に相当する構成要素)により入力されたデータを他のデ
ータ入力回路(例えば後述するデータ入力回路115,
111に相当する構成要素)を介して前記複数のデータ
書込回路の何れかに分配するように構成されたことを特
徴とする。
【0024】この構成によれば、特定のデータ入力回路
から出力されるデータは、他のデータ入力回路に入力さ
れ、このデータ入力回路を介してデータ書込回路に分配
される。したがって、特定のデータ入力回路から他のデ
ータ入力回路にデータを分配すれば、他のデータ入力回
路からデータを入力するデータ書込回路に対して直接的
にデータを分配する必要がなくなり、特定のデータ入力
回路の出力負荷となるデータ書込回路の数が低減され、
この特定のデータ入力回路の出力負荷が軽減される。
【0025】また、この発明にかかる前記半導体記憶装
置において、前記複数のデータ入力回路により外部から
入力されたデータの書き込みをマスクするためのマスク
制御回路(例えば後述するマスク信号生成回路600に
相当する構成要素)がオプションで搭載可能なように構
成されたことを特徴とする。この構成によれば、複数種
類のビット構成のデータの各ビットの書き込みをマスク
することが可能となり、したがってデータの書き込み形
態を多様化することができる。
【0026】さらに、この発明にかかる前記半導体記憶
装置において、前記マスク制御回路は、外部から与えら
れる所定のマスク信号(例えば後述するマスク制御信号
UDQM,LDQMに相当する信号要素)に基づき前記
複数のデータ書込回路を選択的に制御して前記データの
書き込みをマスクするように構成されたことを特徴とす
る。
【0027】この構成によれば、複数のデータ入力回路
から複数のデータ書込回路に入力されるデータが、所定
のマスク信号に基づいて選択的にメモリセルアレイに書
き込まれる。したがって、複数のデータ入力回路により
外部から入力されたデータの一部のビットの書き込みを
マスクすることが可能となる。
【0028】さらにまた、この発明にかかる前記半導体
記憶装置において、前記複数種類のビット構成に応じて
使用される特定のアドレス信号(例えば後述するアドレ
ス信号Y9,Y11,Y12に相当する信号要素)を、
前記データの書き込みをマスクするための信号に反映さ
せたことを特徴とする。
【0029】この構成によれば、複数のデータ入力回路
から複数のデータ書込回路に入力されるデータが、複数
種類のビット構成に応じて使用される特定のアドレス信
号に基づいて選択的にメモリセルアレイに書き込まれ
る。したがって、データ書込回路の出力データを選択す
るための手段を増設することなく、ビット構成に応じて
データ書込回路の出力データを選択してメモリセルアレ
イに書き込むことが可能となる。
【0030】さらにまた、この発明にかかる前記半導体
記憶装置において、前記特定のデータ入力回路は、前記
複数種類のビット構成のデータのすべてについて使用さ
れるものであることを特徴とする。この構成によれば、
最も多くのデータ書込回路に分配されるデータが他のデ
ータ入力回路を介して複数のデータ書込回路に分配され
る。したがって、このデータを出力する特定のデータ入
力回路の出力負荷が軽減される。
【0031】さらにまた、この発明にかかる前記半導体
記憶装置において、前記他のデータ入力回路は、前記複
数種類のビット構成のデータのうち、最もビット数の少
ないビット構成を除く他のビット構成のデータのすべて
について使用されるものであることを特徴とする。
【0032】この構成によれば、最もビット数の少ない
ビット構成について使用されるデータ書込回路であっ
て、他のビット構成のデータついて使用される全てのデ
ータ書込回路に対して、特定のデータ入力回路の出力デ
ータが他のデータ入力回路を介して分配される。したが
って、特定のデータ入力回路の出力データを、最小限の
他のデータ入力回路を介してデータ書込回路に分配する
ことが可能となる。
【0033】さらにまた、この発明にかかる前記半導体
記憶装置において、前記特定のデータ入力回路は、前記
複数種類のビット構成のデータの全てについて使用され
るものであり、前記他のデータ入力回路は、前記複数種
類のビット構成のデータのうち、最もビット数の少ない
ビット構成を除く他のビット構成のデータの全てについ
て使用されるものであることを特徴とする。
【0034】この構成によれば、最も多くのデータ書込
回路に分配されるデータが他のデータ入力回路を介して
複数のデータ書込回路に分配される。したがって、この
データを出力する特定のデータ入力回路の出力負荷が軽
減される。しかも、最もビット数の少ないビット構成に
ついて使用されるデータ書込回路であって、他のビット
構成のデータついて使用される全てのデータ書込回路に
対して、特定のデータ入力回路の出力データが他のデー
タ入力回路を介して分配される。したがって、特定のデ
ータ入力回路の出力データを、最小限の他のデータ入力
回路を介してデータ書込回路に分配することが可能とな
る。
【0035】さらにまた、この発明にかかる前記半導体
記憶装置において、前記他のデータ入力回路は、外部か
らデータを入力するための入力バッファ部と、前記入力
バッファ部または前記特定のデータ入力回路の何れかに
より入力されたデータを選択するための選択部と、前記
選択部により選択されたデータを前記複数のデータ書込
回路の何れかに出力するドライバ部とを備えて構成され
たことを特徴とする。
【0036】この構成によれば、他のデータ入力回路に
おいて、外部からのデータは入力バッファ部により取り
込まれる。ここで、特定のデータ入力回路により入力さ
れたデータが、選択部により選択されていると、このデ
ータがドライバ部を介してデータ書込回路に出力され
る。したがって、特定のデータ入力回路の出力データ
を、他のデータ入力回路を介して複数のデータ書込回路
の何れかに分配することが可能となる。
【0037】さらにまた、この発明にかかる前記半導体
記憶装置において、前記選択部は、当該半導体記憶装置
の製造工程により、前記入力バッファ部または前記特定
のデータ入力回路の何れかの出力部と前記ドライバ部の
入力部との間が電気的に接続されるように構成されたこ
とを特徴とする。
【0038】この構成によれば、各種のビット構成のデ
ータに応じた仕様の半導体記憶装置が、製造工程で作り
分けられる。したがって、製造された時点において、記
憶対象のデータのビット構成が固定され、この半導体記
憶装置を使用するユーザが、記憶対象のデータのビット
構成に応じて回路状態の設定を行う必要がない。
【0039】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の形態の形態にかかる半導体記憶装置を説明する。 <実施の形態1>図1に、この実施の形態1にかかる半
導体記憶装置のデータ書き込み系の構成例を示す。この
半導体記憶装置は、×16ビット構成、×8ビット構
成、×4ビット構成、×2ビット構成の4種類のビット
構成のデータに対応可能なように構成されたものであっ
て、このデータ書き込み系は、外部から16ビットのデ
ータDQ0〜DQ15を入力するための複数のデータ入
力回路(DIN)100〜115と、これらデータ入力
回路により入力されたデータをメモリセルアレイ300
内のメモリセルに書き込むための複数のデータ書込回路
(WAMP)200〜215とを備えて構成される。
【0040】ここで、データ入力回路100〜115の
うち、特定のデータ入力回路100により入力されたデ
ータは、他のデータ入力回路115を介してデータ書込
回路212〜215に分配され、特定のデータ入力回路
104により入力されたデータは、他のデータ入力回路
111を介してデータ書込回路208〜211に分配さ
れる。データ入力回路100〜115は、選択的に使用
されて記憶対象のデータを外部から入力し、該記憶対象
のデータのビット構成に応じて該データの各ビットをデ
ータ書込回路200〜215に分配するように構成され
る。
【0041】さらに詳細に構成を説明する。データ入力
回路100の出力データWD0は、データ書込回路20
0〜203の4個と、データ入力回路115とに分配さ
れる。データ入力回路101の出力データは、データ書
込回路201にのみ分配され、データ入力回路102の
出力データは、データ書込回路202,203の2個に
分配され、データ入力回路103の出力データは、デー
タ書込回路203にのみ分配される。また、データ入力
回路115の出力データWD15は、データ書込回路2
12〜215の4個に分配され、データ入力回路114
の出力データは、データ書込回路214にのみ分配さ
れ、データ入力回路113の出力データは、データ書込
回路212,213の2個に分配され、データ入力回路
112の出力データはデータ書込回路212にのみ分配
される。
【0042】同様に、データ入力回路104の出力デー
タは、データ書込回路204〜207の4個と、データ
入力回路111とに分配される。データ入力回路105
の出力データは、データ書込回路205にのみ分配さ
れ、データ入力回路106の出力データは、データ書込
回路206,207の2個に分配され、データ入力回路
107の出力データは、データ書込回路207にのみ分
配される。また、データ入力回路111の出力データ
は、データ書込回路208〜211の4個に分配され、
データ入力回路110の出力データは、データ書込回路
210にのみ分配され、データ入力回路109の出力デ
ータは、データ書込回路208,209の2個に分配さ
れ、データ入力回路108の出力データはデータ書込回
路208にのみ分配される。
【0043】この実施の形態では、特定のデータ入力回
路100,104は、複数種類のビット構成のデータの
すべてについて使用され、他のデータ入力回路115,
111は、複数種類のビット構成のデータのうち、最も
ビット数の少ないビット構成を除く他のビット構成のデ
ータのすべてについて使用される。
【0044】また、この実施の形態では、データ入力回
路100〜115により外部から入力されたデータDQ
0〜DQ15の一部または全部のビットについて、その
書き込みをマスクしてメモリセルアレイに書き込むため
の制御を行う後述のマスク信号生成回路600(図6参
照)がオプションで搭載可能なように構成されている。
具体的には、データ書込回路200〜215のうち、デ
ータ書込回路200〜207には、後述するマスク信号
生成回路600から、16ビットのデータDQ0〜DQ
15のうち、下位8ビットの書き込みをマスクするため
のマスク信号LWMが入力され、データ書込回路208
〜215には、同じくマスク信号生成回路600から上
位8ビットの書き込みをマスクするためのマスク信号U
WMが入力される。
【0045】図2に、この半導体記憶装置のデータ読み
出し系の構成例を示す。このデータ読み出し系は、メモ
リセルアレイ300から16ビット分のデータを入力し
て増幅するためのデータアンプ400〜415と、これ
らデータアンプにより増幅されたデータを外部に出力す
るためのデータ出力回路500〜515とを備えて構成
される。
【0046】ここで、データアンプ400〜415によ
り増幅されたデータは、データ出力回路500〜515
の何れかを介して外部に出力される。データアンプ40
0〜415に対するデータ出力回路500〜515の対
応関係は、上述のデータ書き込み系における、データ書
込回路200〜215に対するデータ入力回路100〜
115の対応関係と一致する。
【0047】さらに詳細に読み出し系の構成を説明す
る。データ出力回路500には、データアンプ400〜
403により増幅された何れかのデータ(RD0〜RD
3の何れか)と、データアンプ412〜415により増
幅された何れかのデータ(RD12〜RD15の何れ
か)が与えられる。データ出力回路501には、データ
アンプ401により増幅されたデータのみが与えられ
る。データ出力回路502には、データアンプ402,
403により増幅された何れかのデータが与えられる。
データ出力回路503には、データアンプ403により
増幅されたデータのみが与えられる。
【0048】また、データ出力回路515には、データ
アンプ412〜415により増幅された何れかのデータ
が与えられる。データ出力回路514には、データアン
プ414により増幅されたデータのみが与えられる。デ
ータ出力回路513には、データアンプ412,413
により増幅された何れかのデータが与えられる。データ
出力回路512には、データアンプ412により増幅さ
れたデータのみが与えられる。
【0049】同様に、データ出力回路504には、デー
タアンプ404〜407により増幅された何れかのデー
タと、データアンプ408〜411により増幅された何
れかのデータとが与えられる。データ出力回路505に
は、データアンプ405により増幅されたデータのみが
与えられる。データ出力回路506には、データアンプ
406,407により増幅された何れかのデータが与え
られる。データ出力回路507には、データアンプ40
7により増幅されたデータのみが与えられる。
【0050】また、データ出力回路511には、データ
アンプ408〜411により増幅された何れかのデータ
が与えられる。データ出力回路510には、データアン
プ410により増幅されたデータのみが与えられる。デ
ータ出力回路509には、データアンプ408,409
により増幅された何れかのデータが与えられる。データ
出力回路508には、データアンプ408により増幅さ
れたデータのみが与えられる。
【0051】ここで、データアンプ400〜415の何
れのアンプがデータを増幅して出力するかについては、
上述のアドレス信号Y9,Y11,Y12に基づいて決
定される。例えば、データ出力回路500には、データ
アンプ400〜403により増幅された何れかのデータ
が入力されるが、何れのデータが入力されるかは、アド
レス信号Y9とアドレス信号Y11とにより決定され
る。また、このデータ出力回路500には、データアン
プ412〜415により増幅された何れかのデータも入
力されるが、何れのデータが入力されるかは、同様にア
ドレス信号Y9とアドレス信号Y11とにより決定され
る。さらに、これらデータアンプ400〜403からの
データと、データアンプ412〜415からのデータと
のうち、何れのデータを外部に出力するかについては、
データ出力回路500においてアドレス信号Y12に基
づき決定される。すなわち、アドレス信号Y9,Y1
1,Y12により、データアンプ400〜403,41
2〜415のうちの、何れか1つのデータアンプの出力
データのみがデータDQ0として外部に出力される。
【0052】図3に、特定のデータ入力回路100およ
び他のデータ入力回路115の詳細な構成を示す。この
図に示すように、データ入力回路100は、外部からデ
ータDQ0を入力するための入力バッファ部100A
と、この入力バッファ部100Aにより入力されたデー
タを出力するためのドライバ部100Bとから構成され
る。データ入力回路115,111を除く残りのデータ
入力回路もデータ入力回路100と同様に構成される。
【0053】上述のデータ入力回路100の出力データ
が分配されるデータ入力回路115は、外部からデータ
DQ15を入力するための入力バッファ部115Aと、
この入力バッファ部115Aまたは上述のデータ入力回
路100の何れかにより入力されたデータを選択するた
めの選択部115Bと、この選択部115Bにより選択
されたデータをデータ書込回路212〜215に出力す
るドライバ部115Cとを備えて構成される。
【0054】ここで、選択部115Bは、この半導体記
憶装置の製造工程により、データ入力回路115の入力
バッファ部115Aまたは上述のデータ入力回路100
の何れかの出力部と、このデータ入力回路115のドラ
イバ部115Cの入力部との間を電気的に接続するよう
に構成される。具体的には、メタル配線工程において選
択部115Bを形成し、例えばデータ入力回路100の
出力部に接続される配線100Lと、データ入力回路1
15の入力バッファ部115Aの出力部に接続される配
線115L1との何れかと、データ入力回路115のド
ライバ部115Cの入力部に接続される配線115L2
とを電気的に接続する。
【0055】データ入力回路100の配線100Lおよ
びデータ入力回路115の配線115L1の何れを、ド
ライバ部115Cの配線115L2に接続するかについ
ては、記憶対象のデータのビット構成に応じて決定され
る。この実施の形態では、×2ビット構成のデータに対
応する構成を採る場合、配線100Lと配線115L2
とを電気的に接続する。その他のビット構成に対応する
構成を採る場合には、配線115L1と配線115L2
とを接続する。
【0056】なお、この例に限定されることなく、トラ
ンスファゲートを用いたスイッチ回路により選択部11
5Bを構成することも可能である。具体的には、配線1
00Lと配線115L2との間と、配線115L1と配
線115L2との間にそれぞれトランスファゲートを設
け、×2ビット構成を採る場合には、配線100Lと配
線115L2との間に設けられたトランスファゲートを
導通させ、その他の構成を採る場合には、配線115L
1と配線115L2との間に設けられたトランスファゲ
ートを導通させるように構成してもよい。
【0057】図4に、データ書込回路212の詳細な構
成を示す。この図に示すように、データ書込回路212
は、データ入力回路115からのデータWD15、デー
タ入力回路113からのデータWD13、およびデータ
入力回路112からのデータWD12の中から1つを選
択するためのトランスファゲート212A〜212Cお
よびインバータ212E〜212Gと、これにより選択
されたデータをメモリセルアレイ300に書き込むため
のライトバッファ212Jから構成される。
【0058】ここで、トランスファゲート212Aは、
×2ビット構成または×4ビット構成時に活性化される
モード信号MDX4X2により導通制御され、データ入
力回路115の出力データWD15をライトバッファ2
12Jに与える。また、トランスファゲート212B
は、×8ビット構成時に活性化されるモード信号MDX
8により導通制御され、データ入力回路113の出力デ
ータWD13をライトバッファ212Jに与える。さら
に、トランスファゲート212Cは、×16ビット構成
時に活性化されるモード信号MDX16により導通制御
され、データ入力回路112の出力データWD12をラ
イトバッファ212Jに与える。ライトバッファ212
Jは、各トランスファゲートから選択的に与えられるデ
ータWD15,WD13,WD12の何れかをデータD
212としてメモリセルアレイ300に書き込む。他の
データ書込回路も同様に、データのビット構成に応じて
各データ入力回路から出力されるデータを選択し、これ
をメモリセルアレイ300に書き込むように構成され
る。
【0059】図5に、データ出力回路500の詳細な構
成を示す。この図に示すように、データ出力回路500
は、上述のデータアンプ400〜403からの何れかの
データ(RD0〜RD3の何れか)またはデータアンプ
412〜415からの何れかのデータ(RD12〜RD
15の何れか)の一方を選択するためのトランスファゲ
ート500A,500B、遅延回路500C、およびイ
ンバータ500Dと、これにより選択されたデータをデ
ータDQ0として外部に出力するための出力バッファ5
00Eとから構成される。なお、遅延回路500Cは、
データを外部に出力する際のタイミングを調整するため
のものである。他のデータ出力回路も同様に、データの
ビット構成に応じて各データアンプから出力されるデー
タを選択し、これを外部に出力するように構成される。
【0060】図6に、上述のデータ書込回路200〜2
15に与えられるマスク信号UWM,LWMを生成する
ためのマスク信号生成回路600の構成例を示す。この
マスク信号生成回路600は、外部から与えられる所定
のマスク制御信号UDQM,LDQMに基づき複数のデ
ータ書込回路200〜215を選択的に制御してデータ
DQ0〜DQ15の書き込みをマスクするためのもので
あって、入力回路601,605と、フリップフロップ
602,606,612,615と、インバータ60
3、607,609,613,614,616,617
と、否定的論理積(NAND)604,608,61
0,611とから構成される。
【0061】ここで、入力回路601は、外部からマス
ク制御信号UDQMを取り込むためのものであって、取
り込まれたマスク制御信号UDQMはフリップフロップ
602に与えられる。フリップフロップ602は、入力
回路601に取り込まれた信号(UDQM)を内部クロ
ックICLKに同期して取り込んで保持するためのもの
である。フリップフロップ602に保持された信号(U
DQM)は、インバータ603および否定的論理積60
4を介し、マスク信号UWMとして上述のデータ書込回
路208〜215に出力される。同様に、入力回路60
5は、外部からマスク制御信号LDQMを取り込むため
のものであって、この入力回路605に取り込まれたマ
スク制御信号LDQMは、フリップフロップ606に保
持され、インバータ607および否定的論理積608を
介し、マスク信号LWMとして上述のデータ書込回路2
00〜207に出力される。
【0062】フリップフロップ612は、上述のフリッ
プフロップ602に保持された信号(UDQM)を所定
の時間だけ遅延させるためのものであり、このフリップ
フロップ612に保持された信号(UDQM)は、イン
バータ613,614を介してマスク信号URMとして
上述のデータ出力回路508〜515に出力される。同
様に、フリップフロップ615は、上述のフリップフロ
ップ606に保持された信号(LDQM)を所定の時間
だけ遅延させるためのものであり、フリップフロップ6
06に保持された信号は、このフリップフロップ615
により所定の時間だけ遅延されて、インバータ616,
617を介してマスク信号LRMとして上述のデータ出
力回路500〜507に出力される。
【0063】この例では、×16ビット構成のデータを
書き込む場合、マスク信号LWMによりデータ書込回路
200〜207が制御され、マスク信号UWMによりデ
ータ書込回路208〜215が制御される。これによ
り、16ビットのデータDQ〜DQ15のうち、下位8
ビットのデータDQ0〜DQ7および上位8ビットのデ
ータDQ8〜DQ15の書き込みがそれぞれマスクされ
る。また、×2ビット構成、×4ビット構成、×8ビッ
ト構成のデータを取り扱う場合には、図6において、フ
リップフロップ602の出力部からフリップフロップ6
06の出力部への信号パスP600が形成される。これ
により、マスク信号UWMの論理値とマスク信号LWM
の論理値とが同値とされ、外部から与えられるマスク制
御信号UDQMのみが有効とされる。この場合、×2ビ
ット構成、×4ビット構成、×8ビット構成の各データ
については、全ビットの書き込みをマスクするか否か
が、マスク制御信号UDQMにより制御される。
【0064】図1および図2に示すメモリセルアレイ3
00は、前述の従来技術にかかるメモリセルアレイ90
0と同様のものであって、記憶の対象とするデータのビ
ット構成に応じて使用されるアドレス信号Y9,Y1
1,Y12のマップが併記されている。このマップによ
れば、×16ビット構成のデータを記憶する場合には、
アドレス信号Y9,Y11,Y12は何れも使用され
ず、データ書込回路200〜215から出力される16
ビットのデータがそのままメモリセルアレイ300に書
き込まれる。また、×8ビット構成のデータを記憶する
場合には、アドレス信号Y9によりデータ書込回路80
1,803,805,807,808,810,81
2,814、またはデータ書込回路800,802,8
04,806,809,811,813,815の何れ
かを選択する。この場合、アドレス信号Y11,Y12
は使用しない。
【0065】さらに、×4ビット構成のデータを記憶す
る場合には、アドレス信号Y11によりデータ書込回路
802,803,806,807,808,809,8
12,813、またはデータ書込回路800,801,
804,805,810,811,814,815の何
れかを選択し、アドレス信号Y9,Y11により全体の
4分の1のデータ書込回路を選択する。この場合アドレ
ス信号Y12は使用されない。
【0066】さらにまた、×2ビット構成のデータを記
憶する場合には、アドレス信号Y12によりデータ書込
回路800〜807、またはデータ書込回路808〜8
15の何れかを選択し、アドレスY9,Y11,Y12
により全体の8分の1のデータ書込回路を選択する。な
お、特に図示しないが、アドレスY9,Y11,Y12
により選択されたデータ書込回路から出力されたデータ
は、他のアドレス信号に基づいてメモリセルアレイ30
0内のメモリセルに書き込まれる。
【0067】次に、この実施の形態にかかる半導体記憶
装置の動作を説明する。×4ビット構成、×8ビット構
成、×16ビット構成のデータを記憶の対象とする場合
については、図3において、配線115L1と配線11
5L2とを接続しておく点を除いて、前述の従来技術と
同様であり、したがってこの場合の説明を省略する。
【0068】以下、×2ビット構成のデータを記憶の対
象とする場合について、この実施の形態の動作を説明す
る。まず、×2ビット構成のデータを記憶の対象とする
場合、製造工程(ウェハプロセス工程や組立工程)で、
図3に示すデータ入力回路100の配線100Lとデー
タ入力回路115の配線115L2とを電気的に接続し
ておく。ただし、データ入力回路115の配線115L
1は配線115L2に接続しない。これにより、データ
入力回路100の出力部が、データ入力回路115のド
ライバ部115Cの入力部に接続され、このデータ入力
回路115は、本来のデータDQ15に代えて、データ
入力回路100に入力されたデータDQ0をデータWD
15として出力するものとなる。データ入力回路111
についても同様にその選択部の選択状態を設定し、デー
タ入力回路104の出力部を、データ入力回路111の
ドライバ部の入力部に接続しておく。
【0069】次に、図4に示すデータ書込回路212に
入力されるモード信号MDX4X2のみが活性化され、
他のモード信号MDX8およびモード信号MDX16に
ついては、非活性化状態に固定される。これらモード信
号の活性状態の設定は、上述のデータ入力回路と同様
に、これらのモード信号を生成する回路を製造工程で作
り込むことにより行われる。同様に、他のデータ書込回
路についても、モード信号の活性状態を設定し、必要な
データを各データ書込回路に取り込む。
【0070】<書き込み動作>このように各モード信号
が設定された状態で、以下のように書き込み動作が行わ
れる。図4において、データ入力回路100から出力さ
れたデータWD0は、データ書込回路200〜203に
分配されて取り込まれると共に、データ入力回路115
に分配される。そして、データ入力回路100から分配
されたデータDQ0は、データ入力回路115からデー
タWD15としてライトバッファ212〜215に与え
られる。同様にして、データ入力回路104から出力さ
れたデータは、データ書込回路204〜207と、デー
タ入力回路111に分配される。そして、データ入力回
路111から出力されるデータとして、データ入力回路
104から出力されたデータDQ4がライトバッファ2
08〜211に与えられる。
【0071】すなわちこの場合、データ入力回路100
により外部から入力されたデータDQ0が、データ書込
回路200〜203,212〜215に共通に分配さ
れ、データ入力回路104により入力されたデータDQ
4が、データ書込回路204〜207,208〜211
に共通に分配される。結局のところ、データDQ0およ
びデータDQ4からなる2ビットのデータが、データ書
込回路200〜215に与えられることとなる。
【0072】次に、アドレス信号Y9,Y11,Y12
に基づき、データ書込回路200〜215からそれぞれ
出力されるデータが選択されてメモリセルアレイ300
にデータが書き込まれる。具体的には、データ書込回路
200〜203,212〜215から出力される8ビッ
トのうち、1つのビットのデータが、アドレス信号Y
9,Y11,Y12に基づき選択されてメモリセルアレ
イ300に書き込まれる。同様にして、データ書込回路
204〜207,208〜211から出力される8ビッ
トのうち、1つのビットのデータがアドレス信号Y9,
Y11,Y12に基づき選択されてメモリセルアレイ3
00に書き込まれる。
【0073】ここで、アドレス信号Y12は、図6に示
すマスク信号生成回路600において、データの書き込
みをマスクするためのマスク信号UWM,LWMに反映
されており、このマスク信号UWM,LWMは、あたか
もアドレス信号Y12の相補信号の如く振る舞う。例え
ば、アドレス信号Y12がハイレベルの場合、マスク信
号UWMがロウレベルとなり、マスク信号LWMがハイ
レベルとなって、データ書込回路200〜207のみが
活性化される。
【0074】したがってこの場合、データ入力回路10
0からデータWD0(DQ0)が共通に分配されたデー
タ書込回路200〜203,212〜215のうち、ア
ドレス信号Y12(マスク信号LWM)によりデータ書
込回路200〜203が選択される。さらに、このデー
タ書込回路200〜203のうち、アドレスY11,Y
12により1つが選択される。結局のところ、データD
Q0が共通に与えられたデータ書込回路200〜20
3、212〜215のうち、1つのデータ書込回路のみ
が選択され、このデータ書込回路が出力するデータが、
メモリセルアレイ300に最終的に書き込まれる。
【0075】同様にして、データDQ4が共通に与えら
れるデータ書込回路204〜207,208〜211の
何れか1つがアドレスY9,Y11,Y12により選択
される。そして、この選択されたデータ書込回路から出
力されるデータが、メモリセルアレイ300に最終的に
書き込まれる。
【0076】<読み出し動作>次に、データの読み出し
動作を説明する。メモリセルアレイ300に書き込まれ
たデータは、アドレス信号Y9,Y11により選択され
るデータアンプにより増幅されてメモリセルアレイ30
0から読み出され、データ出力回路500,504にそ
れぞれ2つのデータが出力される。そして、これらの各
データ出力回路において、アドレス信号Y12に基づ
き、データが最終的に選択されて外部に出力される。
【0077】具体的には、アドレス信号Y9,Y11に
基づきデータアンプ400〜403から出力されるデー
タRD0〜RD3のうちの1つが選択され、データ出力
回路500に与えられる。同様にして、アドレス信号Y
9,Y11に基づきデータアンプ412〜415から出
力されるデータRD12〜RD15のうちの1つが選択
され、データ出力回路500に与えられる。すなわち、
データ出力回路500には、データアンプ400〜40
3からのデータ(RD0〜RD3の何れか)と、データ
アンプ412〜415からのデータ(RD12〜RD1
5の何れか)との2つのデータが入力される。同様に、
データ出力回路504には、データアンプ404〜40
7からのデータ(RD4〜RD7の何れか)と、データ
アンプ408〜411からのデータ(RD8〜RD11
の何れか)との2とのデータが入力される。
【0078】続いて、図5に示すデータ出力回路500
において、アドレス信号Y12に基づき、トランスファ
ゲート500Aまたはトランスファゲート500Bの何
れかが導通し、データアンプ400〜403からのデー
タ(RD0〜RD3の何れか)、またはデータアンプ4
12〜415からのデータ(RD12〜RD15の何れ
か)の何れかが、出力バッファ500Eを介してデータ
DQ0として外部に出力される。同様にして、データ出
力回路504において、アドレス信号Y12に基づき、
データアンプ404〜407からのデータ(RD4〜R
D7の何れか)、またはデータアンプ408〜41から
のデータ(RD8〜RD11の何れか)の何れかが、デ
ータDQ4として外部に出力される。以上により、デー
タDQ0およびデータDQ4からなる2ビット構成のデ
ータがメモリセルアレイ300に書き込まれて読み出さ
れる。
【0079】この実施の形態によれば、一方のビットを
入力するデータ入力回路100が、データWD0(DQ
0)をデータ書込回路200〜203,212〜215
に分配する場合、データ書込回路212〜215には、
データ入力回路115を介してデータ入力回路100か
らデータWD0が分配される。このため、データ入力回
路100は、複数のデータ書込回路212〜215に代
えて、データ入力回路115にデータWD0を分配すれ
ばよく、データ書込回路100の出力負荷として、複数
のデータ書込回路212〜215にデータを分配するた
めの配線などの負荷が寄与しない。したがって、データ
入力回路100の出力負荷が軽減され、書き込みデータ
の遅延を最小限に抑えることが可能となる。同様のこと
が、他方のビットを入力するデータ入力回路104につ
いても言える。
【0080】以上、この発明の実施の形態を説明した
が、この発明は、これらの実施の形態に限られるもので
はなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等
があっても本発明に含まれる。例えば、上述の実施の形
態では、データの書き込みをマスクする機能(マスク機
能)を有するものとして構成したが、これに限定される
ことなく、このようなマスク機能を有しない半導体記憶
装置についても、この発明を適用することができる。
【0081】また、上述の実施の形態では、2ビット構
成のデータを記憶の対象とする場合を例として説明した
が、これに限定されることなく、どのようなビット構成
の場合についても適用することができる。
【0082】さらに、上述の実施の形態では、例えばデ
ータ入力回路100から出力されるデータをデータ入力
回路104を介してデータ書込回路212〜215に分
配するものとしたが、これに限定されることなく、2以
上の他のデータ入力回路を中継して分配するものとして
もよい。
【0083】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、複
数種類のビット構成のデータに対応可能なように構成さ
れた半導体記憶装置において、複数のデータ入力回路の
うち、特定のデータ入力回路により入力されたデータを
他のデータ入力回路を介して前記複数のデータ書込回路
の何れかに分配するように構成したので、特定のデータ
入力回路の出力負荷が増加して書き込みデータの遅延を
招くことなく、多様なビット構成のデータに対応可能と
なる。
【0084】また、複数種類のビット構成に応じて使用
される特定のアドレス信号を、前記データの書き込みを
マスクするための信号に反映させたので、ビット構成の
種類が増えても、メモリセルアレイに最終的に書き込ま
れるデータを選択するための回路系(例えば図1および
図2に示すメモリセルアレイ300に併記されたマップ
を実現するための回路系)が複雑化することがなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態にかかる半導体記憶装
置の構成例(書き込み系)を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態にかかる半導体記憶装
置の構成例(読み出し系)を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態にかかるデータ入力回
路の詳細な構成例を示す回路図である。
【図4】 この発明の実施の形態にかかるデータ書込回
路の構成例を示す回路図である。
【図5】 この発明の実施の形態にかかるデータ出力回
路の構成例を示す回路図である。
【図6】 この発明の実施の形態にかかるマスク信号生
成回路の構成例を示す回路図である。
【図7】 従来技術にかかる半導体記憶装置の構成例
(書き込み系)を示すブロック図である。
【図8】 従来技術にかかるマスク信号生成回路の構成
例を示す回路図である。
【符号の説明】
100〜115:データ入力回路 100A,115A:入力バッファ部 100B,115C:ドライバ部 100L,115L1,115L2:配線 115B:選択部 200〜215:データ書込回路 212A〜212C:トランスファゲート 212E〜212G:インバータ 212J:ライトバッファ 300:メモリセルアレイ 400〜415:データアンプ 500〜515:データ出力回路 500A,500B:トランスファゲート 500C:遅延回路 500D:インバータ 500E:出力バッファ 601,605:入力回路 602,606,612,615:フリップフロップ 603,607,609,613,614,616,6
17:インバータ 604,608,610,611:否定的論理積(NA
ND)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数種類のビット構成のデータに対応可
    能なように構成された半導体記憶装置であって、外部か
    らデータを入力するための複数のデータ入力回路と、前
    記複数のデータ入力回路により入力されたデータをメモ
    リセルに書き込むための複数のデータ書込回路とを備
    え、前記複数のデータ入力回路を選択的に使用して記憶
    対象のデータを外部から入力し、該記憶対象のデータの
    ビット構成に応じて該データの各ビットを前記複数のデ
    ータ書込回路に分配するように構成された半導体記憶装
    置において、 前記複数のデータ入力回路のうち、特定のデータ入力回
    路により入力されたデータを他のデータ入力回路を介し
    て前記複数のデータ書込回路の何れかに分配するように
    構成されたことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のデータ入力回路により外部か
    ら入力されたデータの書き込みをマスクするためのマス
    ク制御回路がオプションで搭載可能なように構成された
    ことを特徴とする請求項1に記載された半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 前記マスク制御回路は、 外部から与えられる所定のマスク信号に基づき前記複数
    のデータ書込回路を選択的に制御して前記データの書き
    込みをマスクするように構成されたことを特徴とする請
    求項2に記載された半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記複数種類のビット構成に応じて使用
    される特定のアドレス信号を、前記データの書き込みを
    マスクするための信号に反映させたことを特徴とする請
    求項2または3の何れかに記載された半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記特定のデータ入力回路は、 前記複数種類のビット構成のデータのすべてについて使
    用されるものであることを特徴とする請求項1ないし4
    の何れかに記載された半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記他のデータ入力回路は、 前記複数種類のビット構成のデータのうち、最もビット
    数の少ないビット構成を除く他のビット構成のデータの
    すべてについて使用されるものであることを特徴とする
    請求項1ないし4の何れかに記載された半導体記憶装
    置。
  7. 【請求項7】 前記特定のデータ入力回路は、前記複数
    種類のビット構成のデータの全てについて使用されるも
    のであり、 前記他のデータ入力回路は、前記複数種類のビット構成
    のデータのうち、最もビット数の少ないビット構成を除
    く他のビット構成のデータの全てについて使用されるも
    のであることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに
    記載された半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記他のデータ入力回路は、 外部からデータを入力するための入力バッファ部と、 前記入力バッファ部または前記特定のデータ入力回路の
    何れかにより入力されたデータを選択するための選択部
    と、 前記選択部により選択されたデータを前記複数のデータ
    書込回路の何れかに出力するドライバ部と、 を備えて構成されたことを特徴とする請求項1ないし7
    の何れかに記載された半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記選択部は、 当該半導体記憶装置の製造工程により、前記入力バッフ
    ァ部または前記特定のデータ入力回路の何れかの出力部
    と前記ドライバ部の入力部との間が電気的に接続される
    ように構成されたことを特徴とする請求項8に記載され
    た半導体記憶装置。
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