JP2002050191A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- G11C29/848—Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with improved access time or stability by adjacent switching
Abstract
させることで、より多くの不良に対応できる半導体記憶
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】半導体記憶装置は、不良箇所をロー方向及
びコラム方向に関して指定するフューズ回路と、フュー
ズ回路がロー方向に関して指定する不良箇所に入力ロー
アドレスが一致する場合にフューズ回路がコラム方向に
関して指定する不良箇所を避けて冗長セルを使用する制
御回路を含む。
Description
レイを含む半導体記憶装置に関し、詳しくは冗長の効率
を向上させた冗長セルアレイを含む半導体記憶装置に関
する。
可欠な技術である。微細化が進んでくると、関連する技
術の立ち上げ時期には多くの不良ビットが発生してしま
うので、良品を得るためには、多くの冗長回路及び冗長
セルアレイに入れ替える必要がある。しかし技術が成熟
してくると、不良ビットの発生数が抑えられてくるので、
多めに設けておいた冗長回路が無駄になってしまう。こ
れは不必要なチップ面積の増大につながる。
冗長回路が必要になるが、技術の成熟時には冗長回路が
無駄になるという矛盾が生じることになる。
良ビット、不良ワード線、不良コラム選択線、不良データ
バス等が存在すると、それに対応するアドレスのフュー
ズを切る。これにより、対応するアドレスにアクセス命
令が入ってきたときには、置き換えられた冗長セルに対
してアクセスが行なわれるようにしている。
関わらず、フューズを切断すると一意的に決定されてし
まう。即ちコラム冗長の場合には、不良のあるコラムを
冗長セルアレイに置き換えると、そのコラムに対するア
クセスは例外なく冗長セルアレイに対するアクセスに置
き換えられる。従って、2つのコラムに対する冗長セッ
トを設けるためには、1つのコラムに対する冗長セット
の2倍の冗長セットを設けることが必要になり、チップ
面積の増大につながってしまう。
は増やさずに冗長の効率を向上させることで、より多く
の不良に対応できる半導体記憶装置を提供することを目
的とする。
導体記憶装置は、不良箇所をロー方向及びコラム方向に
関して指定するフューズ回路と、該フューズ回路がロー
方向に関して指定する不良箇所に入力ローアドレスが一
致する場合に該フューズ回路がコラム方向に関して指定
する不良箇所を避けて冗長セルを使用する制御回路を含
むことを特徴とする。
体記憶装置において、前記制御回路は、前記フューズ回
路がコラム方向に関して指定する不良箇所を避けてメモ
リセル側データバス及び冗長データバスを出力側データ
バスに選択的に接続するデータバス切り替え回路である
ことを特徴とする。
体記憶装置において、前記フューズ回路はデコード後の
ローアドレスをフューズにより指定することによって不
良箇所をロー方向に関して指定することを特徴とする。
体記憶装置において、前記フューズ回路が指定するデコ
ード後のローアドレスは、ローアドレス方向の活性化単
位であるブロックに対応することを特徴とする特徴とす
る。
れか1項に記載の半導体記憶装置において、前記フュー
ズ回路は、複数の不良箇所にそれぞれ対応する複数のフ
ューズ回路を含むことを特徴とする。
体記憶装置において、前記フューズ回路は、複数の不良
データバスにそれぞれ対応する複数のフューズ回路を含
み、各フューズ回路はデコード後のローアドレスをフュ
ーズにより指定することによって不良箇所をロー方向に
関して指定すると共に、各フューズ回路でデコード後の
ローアドレスを複数指定可能であることを特徴とする。
体記憶装置において、前記フューズ回路は、ローアドレ
ス方向の活性化単位である複数のブロックに対応してブ
ロック数と同数個設けられたフューズ回路を含み、各フ
ューズ回路は該ブロックとの対応関係によって不良箇所
をロー方向に関して指定し、フューズ切断によって不良
箇所をコラム方向に関して指定することを特徴とする。
体記憶装置において、前記フューズ回路は、不良箇所を
コラム方向に関して指定するデータバス選択部と、不良
箇所をロー方向に関して指定するローアドレス選択部
と、冗長するか否かを指定する冗長判定部を含むことを
特徴とする。
体記憶装置において、前記データバス選択部と、前記ロ
ーアドレス選択部と、前記冗長判定部は、フューズの接
続状態によってラッチ状態の異なるラッチ回路を含むこ
とを特徴とする。
は、入力ローアドレスに応じてコラム方向の冗長を行な
うか否かを切り換えることを特徴とする。
向及びロー方向に関して不良箇所を指定して、アクセス
時のローアドレスに基づいて、冗長セルに切り換えるか
否か、即ちコラム冗長を行なうか否かを制御すること
で、効率的な冗長処理を実現することが可能になる。
原理を説明するための図である。
ム方向及びロー方向に関して不良箇所を指定して、アク
セス時のローアドレスに基づいて、冗長セルに切り換え
るか否か、即ちコラム冗長を行なうか否かを制御可能に
してある。
メモリコア回路10、シフト制御回路11、及びフュー
ズ回路12−1及び12−2が設けられている。メモリ
コア回路10に対するデータ読み出し及びデータ書き込
みは、データバスDB0乃至DB3によって行なわれ
る。またメモリコア回路10には冗長セルが設けられて
おり、データバスRDBに対応する。フューズ回路12
−1及び12−2は、フューズ切断によってコラム方向
及びロー方向に関して不良箇所を指定する。例えば図1
の例では、フューズ回路12−1は、データバスDB0
及びロー方向のブロックBlock1に不良箇所が存在
することを指定しており、またフューズ回路12−2
は、データバスDB2及びロー方向のブロックBloc
k2に不良箇所が存在することを指定しているとする。
ここでブロックとは、ローアドレス方向を分割して得ら
れる各まとまりで、センスアンプ等の回路が活性化され
る単位であり、あるブロックをアクセスするときには通
常そのブロックだけに関連するセンスアンプ等の回路が
活性化される。
て、メモリコア回路10にアクセスする場合には、アク
セス先のローアドレスを参照して、冗長セルへの切り替
えを行なうか否かを制御する。図1(a)は、ブロック
Block0にアクセスする場合を示す。この場合に
は、アクセス先のローアドレスはブロックBlock0
を指し示すので、コラム冗長をすることなく、例えばデー
タ読み出しの場合にはデータバスDB0乃至DB3のデ
ータをデータDQ0乃至DQ3として読み出す。
クセスする場合を示す。この場合には、アクセス先のロ
ーアドレスはブロックBlock1を指し示すので、フ
ューズ回路12−1が指定するブロックである。従っ
て、フューズ回路12−1が指定するデータバスDB0
を、コラム冗長してアクセス先を冗長セルに切り換え
る。即ち例えばデータ読み出しの場合には、データバス
DB0を冗長セルに切り換えて、データバスRDB、D
B1、DB2、及びDB3のデータを、データDQ0乃
至DQ3として読み出す。
クセスする場合を示す。この場合には、アクセス先のロ
ーアドレスはブロックBlock2を指し示すので、フ
ューズ回路12−2が指定するブロックである。従っ
て、フューズ回路12−2が指定するデータバスDB2
を、コラム冗長してアクセス先を冗長セルに切り換え
る。即ち例えばデータ読み出しの場合には、データバス
DB2を冗長セルに切り換えて、データバスRDB、D
B0、DB1、及びDB3のデータを、データDQ0乃
至DQ3として読み出す。
よってコラム方向及びロー方向に関して不良箇所を指定
して、アクセス時のローアドレスに基づいて、冗長セルに
切り換えるか否か、即ちコラム冗長を行なうか否かを制
御することで、効率的な冗長処理を可能とする。
0を冗長するようにフューズ設定すると、アクセスする
ローアドレスに関わらず、データバスDB0は一意的に
冗長セルに切り換えられてしまう。従って、図1の場合
のように、データバスDB0とデータバスDB2とに不
良が存在する場合に、これらの不良を救済するためには、
冗長セルのセットが2つ必要になってしまう。それに対
して本発明では、アクセス時のローアドレスに基づいて
冗長セルに切り換えるか否かを制御するので、1セット
の冗長セルであっても、複数のデータバスに関する不良
に対応することが可能になる。
用いて詳細に説明する。
置の構成を示す構成図である。
レスバッファ21、コラムデコーダ22、ローアドレス
バッファ23、ローデコーダ24、冗長比較回路25、
冗長デコーダ26、冗長回路27、データバス切り換え
回路28、ライトアンプ・リードアンプ29、及びメモ
リセルアレイ30を含む。
ーアドレスが、ローデコーダ24に供給される。ローデ
コーダ24はローアドレスをデコードすることで、メモ
リセルアレイ30の所定のローアドレスにアクセスす
る。冗長比較回路25は、ローアドレスと冗長アドレス
とを比較する。両者が一致する場合には、冗長デコーダ
26が冗長セルにアクセスする。これはロー冗長に関す
る処理であり、本発明によるコラム冗長に関する処理と
は異なる。
コラムアドレスが、コラムデコーダ22に供給される。
コラムデコーダ22は、コラムアドレスをデコードする
ことで、メモリセルアレイ30の所定のコラムアドレス
にアクセスする。このアクセスされたアドレスに対する
データ読み出し・データ書き込みが、ライトアンプ・リ
ードアンプ29を介して行なわれる。
方向及びロー方向に関して不良箇所を指定する。データ
バス切り換え回路28は、冗長回路27からの不良箇所
に関する情報と、ローアドレスバッファ23からのロー
アドレスに基づいて、図1で説明したようにデータバス
を冗長バスに切り換える。これによって、ローアドレス
或いはローブロック毎の冗長切り換えの制御が可能にな
る。
換え回路28の第1の実施例を示す図である。
いては、冗長回路27は2つのフューズ回路40を含
む。各フューズ回路40は、データバス選択部、ローアド
レス選択部、及び冗長判定部を含む。
較/デコード回路41と、データバスシフト回路42を
含む。
て説明する。
す回路図である。
択部、ローアドレス選択部、及び冗長判定部を含み、各部
分は同一の構成のラッチ回路50からなっている。図4
では、説明を簡単にするために、データバスに対しては3
ビット選択でラッチ回路50が3つ、ローアドレスに対
しては2ビット選択でラッチ回路50が2つ設けられて
いる。なお冗長判定部は、冗長処理を行なうか否かの判
定であるので1ビットあればよい。
51及び52、インバータ53乃至55、及びフューズ
56を含む。信号STは、装置立ち上げ時にLOWでそ
の後HIGHになる信号である。信号STが装置立ち上
げ時にLOWになると、インバータ53及びPMOSト
ランジスタ52からなるラッチに、ノードAのHIGH
電位がラッチされる。
STがHIGHになると、ノードAの電位がLOWに落
とされて、その後はノードAのLOW電位が維持され
る。フューズ56が切断されている場合、信号STがH
IGHになっても、ラッチが保持するノードAのHIG
H電位はそのままの状態で維持される。
ーズ56を切断するか否かに応じて異なる状態をラッチ
することになる。
断することで、不良箇所の存在するデータバス及びロー
アドレス(ローブロック)を指定することが可能にな
る。
成を示す回路図である。
D回路及び複数のインバータから構成されており、冗長
ローアドレスデコーダ61、入力ローアドレスデコーダ
62、冗長判定ゲート63、ローアドレス比較回路6
4、冗長データバスデコーダ65、及び冗長制御ゲート
66を含む。
あるローブロックを指定するローアドレス信号r0x、
r0z、r1x、及びr1zを、図4のフューズ回路4
0のローアドレス選択部から受け取る。冗長ローアドレ
スデコーダ61は、受け取ったローアドレスをデコード
して出力する。なお信号名の最後のアルファベットがz
の場合には、この信号は正論理であることを示し、最後の
アルファベットがxの場合には、この信号は負論理であ
ることを示す。従って例えば、信号r0x及びr0zは
互いに反転した相補信号である。
かを決定する信号fzを、図4のフューズ回路40の冗
長判定部から受け取る。この信号fzがHIGHの場合
には、冗長判定ゲート63は、冗長ローアドレスデコー
ダ61からのデコード信号をそのまま通過させる。
部から入力されたローアドレスから生成されたローアド
レス信号ri0x、ri0z、ri1x、及びri1z
を受け取り、これをデコードする。
レスデコーダ61から供給されるデコード信号と、入力
ローアドレスデコーダ62から供給されるデコード信号
は、ローアドレス比較回路64で比較される。両者のデ
コード信号が一致する場合に、ローアドレス比較回路6
4は、HIGH信号を出力する。
が、フューズ回路によって指定された不良箇所と一致す
る場合に、ローアドレス比較回路64はHIGH信号を
出力する冗長データバスデコーダ65は、不良があるデ
ータバスを指定するデータバス選択信号d0x、d0
z、d1x、d1z、d2x、及びd2zを、図4のフ
ューズ回路40のデータバス選択部から受け取る。冗長
データバスデコーダ65は、受け取ったデータバス選択
信号をデコードして出力する。
の示すブロックが不良ブロックであるか否かを示す信号
を、ローアドレス比較回路64から受け取る。この信号
がHIGHの場合には、冗長制御ゲート66は、冗長デ
ータバスデコーダ65からのデコード信号をそのまま通
過させる。こうして出力される信号は、データバス選択
信号c0z乃至c7zである。例えば、8本のデータバ
スのうちで、3番目のデータバスに不良がある場合には、
フューズ回路40の設定によって、データバス選択信号
c2zがHIGHになる。
って、1つの不良箇所をロー方向及びコラム方向に指定
する。比較/デコード回路41は、対応するフューズ回
路40からの信号と入力ローアドレス信号とに基づい
て、現在入力されているローアドレスに対して冗長セル
に切り換えるデータバスを指定する。
設けられているので、異なった2つのブロックに対して
冗長するデータバスを指定することが出来る。当然なが
ら、フューズ回路40の数は2つに限られず、必要に応じ
て3つ或いはそれ以上設けてもよい。
構成を示す回路図である。
タバスCDB0乃至CDB3に対して、メモリセルアレ
イ30側データバスDB0乃至DB3及び冗長データバ
スRDBを割り当てる役割を有する。データバスシフト
回路42は、図5の比較/デコード回路41からデータ
バス選択信号c0z乃至c4zを受け取る。
上、8ビット構成ではなく4ビット構成のデータバスシ
フト回路42を示してある。また図3に示される2つの
比較/デコード回路41の一方からのデータバス選択信
号c0z乃至c4zをc00z乃至c04zとして表示
し、もう一方からのデータバス選択信号c0z乃至c4z
をc10z乃至c14zとして表示している。
タバスDB0乃至DB3及び冗長データバスRDBに対
応して、5つのスイッチ回路S1乃至S5を含む。両端
のスイッチ回路S1及びS5の構成は、間に配置されて
いるスイッチ回路S2乃至S4の構成とは若干異なる
が、配線が異なるだけであり回路を構成する回路素子は
同一である。
71、NAND回路72及び73、インバータ74乃至
76、及びPMOSトランジスタとNMOSトランジス
タからなるトランスファーゲート77乃至84を含む。
スが指定されていない場合は、データバス選択信号c0
1z及びc11zはLOWであり、信号線B1の信号は
LOW、信号線B2の信号はHIGHとなる。隣のデー
タバス選択信号c00z及びc10zもLOWであると
仮定すると、図左端にあるノードA2の電源電圧VDD
が、スイッチ回路S1のトランスファーゲート78及び
スイッチ回路S2のトランスファーゲート80を介して
NAND回路73に供給され、またノードA1のグラン
ド電圧が、スイッチ回路S1のトランスファーゲート8
0及びスイッチ回路S2のトランスファーゲート78を
介してNAND回路72に供給される。従って、NAN
D回路73の出力がLOWになってトランスファーゲー
ト83及び84を開く一方で、NAND回路72の出力
はHIGHになってトランスファーゲート81及び82
は閉じたままである。従って、データバスDB1が出力
側データバスCDB1に接続される。
指定されている場合は、データバス選択信号c01z或
いはc11zがHIGHであり、信号線B1の信号はH
IGH、信号線B2の信号はLOWとなる。このとき、
NAND回路72及び73は共に、その一方の入力がL
OWであるので、その出力はHIGHとなる。従って、
トランスファーゲート81及び82並びにトランスファ
ーゲート83及び84は、閉じることになり、不良デー
タバスDB1は出力側に接続されない。
z及びc10zはLOWであるので、図左端にあるノー
ドA2の電源電圧VDDが、スイッチ回路S1のトラン
スファーゲート78及びスイッチ回路S2のトランスフ
ァーゲート77を介して、右隣のスイッチ回路S3に供
給される。スイッチ回路S3では、この電源電圧が、ト
ランスファーゲート80を介してNAND回路73に供
給されて、データバスDB2が出力側データバスCDB
1に接続される。
と同様の動作を行なうことで、図1に示されるようなデ
ータバスのシフトを実現することが出来る。
構成を示す回路図である。
選択部、ローアドレス選択部、及び冗長判定部を含み、各
部分は同一の構成のラッチ回路50からなっている。図
7の構成においては、ローアドレス選択部のラッチ回路
50の数だけが、図4の構成と異なっている。この第2
実施例では、ローアドレスに対しては既にデコードした
状態をフューズで指定する構成となっており、4つのラ
ッチ回路50で4つのブロックを指定できる構成となっ
ている。
例の回路構成を示す回路図である。
は、図5の構成と比較して、冗長ローアドレスデコーダ
61が取り除かれている。そして、冗長判定ゲート63
に、図7のフューズ回路40Aのローアドレス選択部か
らの出力であるb0z、b1z、b2z、及びb3zが
直接供給される。
おいてローアドレス選択部のラッチ回路50の数が増え
るが、比較/デコード回路において冗長ローアドレスデ
コーダ61を削除することが可能になる。
例の回路構成を示す回路図である。
は、図8の構成と比較して更に、入力ローアドレスデコ
ーダ62が取り除かれて、入力ローアドレスによって指
定されるブロックを示す信号bi0z、bi1z、bi
2z、及びbi3zが直接に供給される。このような構
成とすれば、ブロックを示す信号bi0z、bi1z、
bi2z、及びbi3zを生成する回路を、各比較/デ
コード回路毎に設ける必要がなくなる。
フューズ回路で複数のブロックを指定することが可能で
ある。即ち、図4の構成のフューズ回路では、デコード
前のローアドレスをフューズで指定する構成となってい
るために、ある1つのローアドレスブロックしか指定す
ることが出来ない。それに対して、図7の構成のフュー
ズ回路では、デコード後のローアドレス即ちブロック番
号をそのままフューズで指定するので、複数のフューズ
を切断すれば複数のブロックを指定することが可能にな
る。しかしこの場合でも、データバスの指定は、1つの
フューズ回路あたり一つしか出来ない。
え回路の第2実施例を示す図である。
路27Aは4つのフューズ回路40Cを含む。またデー
タバス切り換え回路28Aは、4つの比較/デコード回
路41Cと、データバスシフト回路42を含む。
なり、4つのフューズ回路40Cは各々4つのブロック
の対応する1つに割り当てられており、各フューズ回路
40Cでローアドレス或いはブロックを指定する必要は
ない。即ち、例えばブロック2用のフューズ回路40C
でフューズが切断されて、不良のあるデータバスとして
例えばデータバスDB0が指定されたときには、不良の
箇所は、ブロック2のデータバスDB0であるとして解
釈される。
0Cには、ローアドレス選択部を設ける必要はなくな
る。また比較/デコード回路41Cでは、供給されたロ
ーアドレスが対応するローアドレスに一致する場合に、
図5に示されるような冗長制御ゲート66に供給される
ゲート信号がHIGHになる構成とすればよい。即ち、
例えば、ブロック2用のフューズ回路40Cに対応する
比較/デコード回路41Cでは、入力されたローアドレ
スがブロック2に一致するときにHIGHになる信号を
生成する論理回路を内蔵して、この論理回路の出力を冗
長制御ゲート66にゲート信号として入力すればよい。
らローアドレス選択部を削除することが可能になると共
に、比較/デコード回路から不必要なデコード回路部分
を取り除くことが可能になる。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能であ
る。
方向及びロー方向に関して不良箇所を指定して、アクセ
ス時のローアドレスに基づいて、冗長セルに切り換える
か否か、即ちコラム冗長を行なうか否かを制御すること
で、効率的な冗長処理を実現することが可能になる。
長するようにフューズ設定すると、アクセスするローア
ドレスに関わらず、このデータバスは一意的に冗長セル
に切り換えられてしまう。従って、異なる2本のデータ
バスに不良が存在する場合に、これらの不良を救済する
ためには、冗長セルのセットが2つ必要になってしま
う。それに対して本発明では、アクセス時のローアドレ
スに基づいて冗長セルに切り換えるか否かを制御するの
で、1セットの冗長セルであっても、複数のデータバス
に関する不良に対応することが可能になる。
図である。
す構成図である。
実施例を示す図である。
ある。
である。
路図である。
示す回路図である。
示す回路図である。
実施例を示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】不良箇所をロー方向及びコラム方向に関し
て指定するフューズ回路と、該フューズ回路がロー方向
に関して指定する不良箇所に入力ローアドレスが一致す
る場合に該フューズ回路がコラム方向に関して指定する
不良箇所を避けてデータバスを切り換えることにより冗
長セルを使用する制御回路を含むことを特徴とする半導
体記憶装置。 - 【請求項2】前記制御回路は、前記フューズ回路がコラ
ム方向に関して指定する不良箇所を避けてメモリセル側
データバス及び冗長データバスを出力側データバスに選
択的に接続するデータバス切り替え回路であることを特
徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。 - 【請求項3】前記フューズ回路はデコード後のローアド
レスをフューズにより指定することによって不良箇所を
ロー方向に関して指定することを特徴とする請求項1記
載の半導体記憶装置。 - 【請求項4】前記フューズ回路が指定するデコード後の
ローアドレスは、ローアドレス方向の活性化単位である
ブロックに対応することを特徴とする特徴とする請求項
3記載の半導体記憶装置。 - 【請求項5】前記フューズ回路は、複数の不良箇所にそ
れぞれ対応する複数のフューズ回路を含むことを特徴と
する請求項1乃至4の何れか1項に記載の半導体記憶装
置。 - 【請求項6】前記フューズ回路は、複数の不良データバ
スにそれぞれ対応する複数のフューズ回路を含み、各フ
ューズ回路はデコード後のローアドレスをフューズによ
り指定することによって不良箇所をロー方向に関して指
定すると共に、各フューズ回路でデコード後のローアド
レスを複数指定可能であることを特徴とする請求項1記
載の半導体記憶装置。 - 【請求項7】前記フューズ回路は、ローアドレス方向の
活性化単位である複数のブロックに対応してブロック数
と同数個設けられたフューズ回路を含み、各フューズ回
路は該ブロックとの対応関係によって不良箇所をロー方
向に関して指定し、フューズ切断によって不良箇所をコ
ラム方向に関して指定することを特徴とする請求項1記
載の半導体記憶装置。 - 【請求項8】前記フューズ回路は、不良箇所をコラム方
向に関して指定するデータバス選択部と、不良箇所をロ
ー方向に関して指定するローアドレス選択部と、冗長す
るか否かを指定する冗長判定部を含むことを特徴とする
請求項1記載の半導体記憶装置。 - 【請求項9】前記データバス選択部と、前記ローアドレ
ス選択部と、前記冗長判定部は、フューズの接続状態に
よってラッチ状態の異なるラッチ回路を含むことを特徴
とする請求項8記載の半導体記憶装置。 - 【請求項10】入力ローアドレスに応じてコラム方向の
冗長を行なうか否かを切り換えることを特徴とする半導
体記憶装置。
Priority Applications (3)
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JP2000234844A JP2002050191A (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 半導体記憶装置 |
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