JP2002176111A - スタティック型半導体記憶装置 - Google Patents

スタティック型半導体記憶装置

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JP2002176111A
JP2002176111A JP2000374261A JP2000374261A JP2002176111A JP 2002176111 A JP2002176111 A JP 2002176111A JP 2000374261 A JP2000374261 A JP 2000374261A JP 2000374261 A JP2000374261 A JP 2000374261A JP 2002176111 A JP2002176111 A JP 2002176111A
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタンバイ電流が小さく、ラッチアップに強
いスタティック型半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 このSRAMは、各行に対応して設けら
れて対応の行のメモリセル電源配線MVLの一方端と電
源電位VDD′のラインとの間に接続され、比較的高い
導通抵抗値を有するPチャネルMOSトランジスタ1
と、ヒューズ3が切断された場合にPチャネルMOSト
ランジスタ1を非導通にするプログラム回路2とを備え
る。したがって、不良なメモリセルMCのショート部分
に電流が流れるのを防止することができ、また、ラッチ
アップ現象が生じてもリーク電流を小さく抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はスタティック型半
導体記憶装置に関し、特に、不良な行または列をスペア
行または列で置換する冗長方式が採用されたスタティッ
ク型半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10は、従来のスタティックランダム
アクセスメモリ(以下、SRAMと称す)の構成を示す
回路ブロック図である。
【0003】図10において、このSRAMは、複数行
複数列(図では4行4列)に配置された複数のメモリセ
ルMCと、各行に対応して設けられたワード線WLと、
各列に対応して設けられたビット線対BL,/BLとを
備える。
【0004】また、このSRAMは、各ビット線対B
L,/BLに対応して設けられ、対応のビット線対B
L,/BLを「H」レベルに充電するためのビット線負
荷31,32と、データ入出力線対IO,/IOと、各
ビット線対BL,/BLに対応して設けられ、対応のビ
ット線対BL,/BLとデータ入出力線対IO,/IO
とを接続するための列選択ゲート33と、各ビット線対
BL,/BLに対応して設けられた列選択線CSLとを
備える。
【0005】ビット線負荷31,32は、それぞれ電源
電位VDDのラインとビット線BL,/BLの一方端と
の間に接続され、各々のゲートがともに接地電位VSS
のラインに接続された1対のPチャネルMOSトランジ
スタを含む。列選択ゲート33は、それぞれビット線B
L,/BLの他方端とデータ入出力線IO,/IOの一
方端との間に接続され、各々のゲートがともに列選択線
CSLを介して列デコーダ37に接続された1対のNチ
ャネルMOSトランジスタを含む。
【0006】さらに、このSRAMは、行デコーダ3
4、制御回路36、列デコーダ37、書込回路38、お
よび読出回路39を備える。行デコーダ34は、外部か
ら与えられる行アドレス信号に従って複数のワード線W
Lのうちのいずれかのワード線WLを選択し、そのワー
ド線WLを非選択レベルの「L」レベルから選択レベル
の「H」レベルに立上げる。行デコーダ34は、各ワー
ド線WLに対応して設けられ、対応のワード線WLを非
選択レベルの「L」レベルにするためのNチャネルMO
Sトランジスタ35を含む。図10では、各Nチャネル
MOSトランジスタ35のゲートに電源電位VDDが与
えられ、各ワード線WLが対応のNチャネルMOSトラ
ンジスタ35を介して接地されている状態が示される。
制御回路36は、外部から与えられる制御信号に従って
SRAM全体を制御する。列デコーダ37は、外部から
与えられる列アドレス信号に従って複数の列選択線CS
Lのうちのいずれかの列選択線CSLを選択し、その列
選択線CSLを非選択レベルの「L」レベルから選択レ
ベルの「H」レベルに立上げる。
【0007】書込回路38および読出回路39は、とも
にデータ入出力線対IO,/IOの他方端に接続され
る。書込回路38は、外部から与えられたデータDIを
行デコーダ34および列デコーダ37によって選択され
たメモリセルMCに書込む。読出回路39は、行デコー
ダ34および列デコーダ37によって選択されたメモリ
セルMCからの読出データDOを外部に出力する。
【0008】次に、図10に示したSRAMの動作につ
いて説明する。書込動作時は、行アドレス信号に対応す
る行のワード線WLが行デコーダ34によって選択レベ
ルの「H」レベルに立上げられ、その行の各メモリセル
MCが活性化される。次いで、列アドレス信号に対応す
る列の列選択線CSLが列デコーダ37によって選択レ
ベルの「H」レベルに立上げられ、その列の活性化され
たメモリセルMCがビット線対BL,/BL、列選択ゲ
ート33およびデータ入出力線対IO,/IOを介して
書込回路38に接続される。
【0009】書込回路38は、外部から与えられたデー
タDIに従ってデータ入出力線対IO,/IOのうちの
一方を「H」レベルにするとともに他方を「L」レベル
にし、活性化されたメモリセルMCにデータDIを書込
む。ワード線WLおよび列選択線CSLが非選択レベル
の「L」レベルに立下げられると、そのメモリセルMC
にデータが記憶される。
【0010】読出動作時は、列アドレス信号に対応する
列の列選択線CSLが列デコーダ37によって選択レベ
ルの「H」レベルに立上げられ、その列の各メモリセル
MCがビット線対BL,/BL、列選択ゲート33およ
びデータ入出力線対IO,/IOを介して読出回路39
に接続される。次いで、行アドレス信号に対応する行の
ワード線WLが行デコーダ34によって選択レベルの
「H」レベルに立上げられ、その行の各メモリセルMC
が活性化される。これにより、デコーダ37,34によ
って選択されたメモリセルMCが記憶しているデータに
応じてビット線対BL,/BLのうちの一方からそのメ
モリセルMCに電流が流入し、データ入出力線対IO,
/IOのうちの一方の電位が低下する。読出回路39
は、データ入出力線IOと/IOの電位を比較し、比較
結果に応じたデータDOを外部に出力する。
【0011】図11(a)はメモリセルMCの構成を示
す回路図である。図11(a)において、このメモリセ
ルMCは、負荷トランジスタ(PチャネルMOSトラン
ジスタ)41,42、ドライバトランジスタ(Nチャネ
ルMOSトランジスタ)43,44およびアクセストラ
ンジスタ(NチャネルMOSトランジスタ)45,46
を含む。PチャネルMOSトランジスタ41,42は、
それぞれメモリセル電源配線MVLと記憶ノードN1,
N2との間に接続され、各々のゲートはそれぞれノード
N2,N1に接続される。メモリセル電源配線MVLに
は、電源電位VDDが供給される。NチャネルMOSト
ランジスタ43,44は、それぞれ記憶ノードN1,N
2とメモリセル接地配線MGLとの間に接続され、各々
のゲートはそれぞれノードN2,N1に接続される。N
チャネルMOSトランジスタ45,46は、それぞれ記
憶ノードN1,N2とビット線BL,/BLとの間に接
続され、各々のゲートはともにワード線WLに接続され
る。
【0012】書込動作時は、書込データDIに応じてビ
ット線BL,/BLのうちの一方が「H」レベルにされ
るとともに他方が「L」レベルにされる。次いで、ワー
ド線WLが選択レベルの「H」レベルにされてNチャネ
ルMOSトランジスタ45,46が導通し、ビット線B
L,/BLのレベルがそれぞれ記憶ノードN1,N2に
与えられる。記憶ノードN1,N2にそれぞれ「H」レ
ベルおよび「L」レベルが与えられた場合は、MOSト
ランジスタ41,44が導通するとともにMOSトラン
ジスタ42,43が非導通になり、記憶ノードN1,N
2のレベルがMOSトランジスタ41〜44によってラ
ッチされる。また、記憶ノードN1,N2にそれぞれ
「L」レベルおよび「H」レベルが与えられた場合は、
MOSトランジスタ42,43が導通するとともにMO
Sトランジスタ41,44が非導通になり、記憶ノード
N1,N2のレベルがMOSトランジスタ41〜44に
よってラッチされる。ワード線WLが非選択レベルの
「L」レベルにされると、NチャネルMOSトランジス
タ45,46が非導通になって、記憶ノードN1,N2
のレベルが保持される。
【0013】読出動作時は、図10のビット線負荷3
1,32によってビット線BL,/BLの各々が「H」
レベルに充電される。ワード線WLが選択レベルの
「H」レベルにされると、NチャネルMOSトランジス
タ45,46が導通する。記憶ノードN1,N2にそれ
ぞれ「H」レベルおよび「L」レベルがラッチされてい
る場合は、ビット線/BLからNチャネルMOSトラン
ジスタ46,44を介してメモリセル接地線MGLに電
流が流出し、ビット線BL,/BLはそれぞれ「H」レ
ベルおよび「L」レベルになる。また、記憶ノードN
1,N2にそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルが
ラッチされている場合は、ビット線BLからNチャネル
MOSトランジスタ45,43を介してメモリセル接地
線MGLに電流が流出し、ビット線BL,/BLがそれ
ぞれ「L」レベルおよび「H」レベルになる。ビット線
BLと/BLのレベルを比較することにより、メモリセ
ルMCの記憶データが読出される。ワード線WLが非選
択レベルの「L」レベルにされると、NチャネルMOS
トランジスタ45,46が非導通になってデータの読出
が終了する。
【0014】図11(b)は、メモリセルMCのレイア
ウトを示す図である。シリコン基板の表面に、図中Y方
向に延在する2本のゲート電極GE1,GE2が平行に
形成されるとともに、図中X方向に延在するワード線W
Lが形成される。ゲート電極GE1,GE2およびワー
ド線WLは、ポリシリコン層で形成される。ゲート電極
GE1,GE2の一方端部の一方側から他方側にかけて
それぞれP型活性層PA1,PA2が形成される。ゲー
ト電極GE1の他方端部の一方側から他方側およびワー
ド線WLの一方端部の一方側から他方側にかけてN型活
性層NA1が形成される。ゲート電極GE2の他方端部
の一方側から他方側およびワード線WLの他方端部の一
方側から他方側にかけてN型活性層NA2が形成され
る。
【0015】P型活性層PA1とゲート電極GE1、P
型活性層PA2とゲート電極GE2は、それぞれPチャ
ネルMOSトランジスタ41,42を構成する。N型活
性層NA1とゲート電極GE1、N型活性層NA2とゲ
ート電極GE2は、それぞれNチャネルMOSトランジ
スタ43,44を構成する。N型活性層NA1とワード
線WL、N型活性層NA2とワード線WLは、それぞれ
NチャネルMOSトランジスタ45,46を構成する。
【0016】次に、複数のローカル配線LLが形成され
る。図11(b)において、ローカル配線LLと活性層
が重なっている部分では、ローカル配線LLと活性層が
導通している。活性層PA1,PA2の一方端部(Pチ
ャネルMOSトランジスタ41,42のソース)は、と
もにメモリセル電源配線MVLに接続される。メモリセ
ル電源配線MVLは、ローカル配線LL1で構成されて
いる。
【0017】P型活性層PA1の他方端部(Pチャネル
MOSトランジスタ41のドレイン)は、ローカル配線
LL2を介してN型活性層NA1の中央部(Nチャネル
MOSトランジスタ43,45のドレイン)に接続され
る。P型活性層PA2の他方端部(PチャネルMOSト
ランジスタ42のドレイン)は、ローカル配線LL3を
介してN型活性層NA2の中央部(NチャネルMOSト
ランジスタ44,46のドレイン)に接続される。ロー
カル配線LL2,LL3は、それぞれコンタクトホール
CH,CHを介してゲート電極GE2,GE1に接続さ
れる。
【0018】さらに、第1アルミ配線層によって、図中
Y方向に延在するビット線BL,/BLおよびメモリセ
ル接地線MGL,MGLが平行に形成される。N型活性
層NA1,NA2の一方端部(NチャネルMOSトラン
ジスタ43,44のソース)は、それぞれコンタクトホ
ールCH,CHを介してメモリセル接地線MGL,MG
Lに接続される。N型活性層NA1,NA2の他方端部
(NチャネルMOSトランジスタ45,46のドレイ
ン)は、それぞれコンタクトホールCH,CHを介して
ビット線BL,/BLに接続される。
【0019】メモリセルMCの基板は、図12に示すよ
うに、トリプルウェル構造にされている。すなわち、P
型シリコン基板47の表面にN+型埋込層48が形成さ
れ、さらにその表面に複数(図では3つ)のN型ウェル
NWが形成され、3つのN型ウェルNWの間にそれぞれ
2つのP型ウェルPWが形成される。各メモリセルMC
は、隣接するN型ウェルNWおよびP型ウェルPWの表
面に形成される。図10で示したP型活性層PA1,P
A2は、N型ウェルNWの表面に形成され、N型活性層
NA1,NA2はP型ウェルPWの表面に形成される。
図12では、4行4列に配置された16個のメモリセル
MCが示されている。トリプルウェル構造では、P型シ
リコン基板47で発生した電子−ホール対がN+型埋込
層でトラップされるため、ソフトエラーの発生が抑制さ
れる。
【0020】さて、このようなSRAMでは、製造中に
メモリセルMCに異物が付着し、(1)記憶ノードN
1,N2間のショート、(2)記憶ノードN1またはN
2とメモリセル電源配線MVL間のショート、(3)記
憶ノードN1またはN2とメモリセル接地配線MGL間
のショート、(4)記憶ノードN1またはN2とワード
線WL間のショート、(5)記憶ノードN1またはN2
とビット線BLまたは/BL間のショート、(6)ビッ
ト線BLまたは/BLとワード線WL間のショート、
(7)ワード線WLとメモリセル電源配線MVL間のシ
ョート、(8)ビット線BLまたは/BLとメモリセル
接地配線MGL間のショート、(9)メモリセル電源配
線MVLとメモリセル接地配線MGL間のショートが発
生する場合がある。図11で示したメモリセルMCで
は、ビット線BL,/BLとメモリセル接地配線MG
L,MGLが平行に隣接して配置されているので、特に
(8)のショートが発生しやすい。
【0021】このようなショートが発生したメモリセル
MCは正常に動作しなくなる。そこで、SRAMでは、
不良なメモリセルMCを含む行または列と置換するため
のスペア行または列と、不良な行または列のアドレスを
プログラムするためのプログラム回路を設けておき、不
良な行または列のアドレスが入力された場合は不良な行
または列の代わりにスペア行または列を選択することに
より、不良品を救済する冗長方式が採用されている。
【0022】しかし、単に不良な行または列をスペア行
または列と置換するだけでは、ショートした部分にリー
ク電流が流れ続け、スタンバイ電流が規格値をオーバー
してしまう。そこで、スタンバイ電流を低減化するた
め、種々の方法が提案されている。
【0023】図13の方法では、各メモリセル行に対応
してヒューズ50が設けられる。ヒューズ50は、対応
の行のメモリセル電源配線MVLと電源電位VDD′の
ラインとの間に接続され、対応の行が不良である場合は
ブローされる。ヒューズ50がブローされると、上記
(1)〜(4)(7)(9)のショートがある場合で
も、電源電位VDD′のラインからメモリセル電源配線
MVLおよび不良メモリセルのショート部分に流出する
電流が遮断されるので、スタンバイ電流が低減化され
る。このような方法は、たとえば特開平7−23069
9号公報に開示されている。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、ヒューズ50のブローが不十分である場合は、スタ
ンバイ電流の低減化も不十分になるという問題があっ
た。
【0025】また、図14は、図13に示した方法が適
用されたSRAMをより詳細に示す図である。図14に
おいて、このSRAMでは、複数列(図では64列)ご
とにウェル電源配線WVLおよびウェル接地配線WGL
が設けられる。各ウェル電源配線WVLは、電源電位V
DDを受け、コンタクトホールCHを介して図12の各
N型ウェルNWに接続される。各ウェル接地配線WGL
は、接地電位VSSを受け、コンタクトホールCHを介
して図12の各P型ウェルPWに接続される。これによ
り、MOSトランジスタの活性層PAまたはNAからウ
ェルNWまたはPWに電流が流出するのを防止すること
ができる。各メモリセル電源配線MVLは、ヒューズ5
0を介して電源電位VDD′(VDD′=VDD)のラ
インに接続される。電源電位VDD′用のパッドと電源
電位VDD用のパッドは別々に設けられている。これ
は、スタンバイ電流不良の解析を容易にするためであ
る。
【0026】しかし、このSRAMは、ラッチアップに
弱いという問題がある。すなわち、図15(a)(b)
に示すように、N型ウェルNWおよびP型ウェルPWは
それぞれ抵抗素子51,52を構成する。このSRAM
では、図14で示したように、ウェル電源配線WVL,
WVL間の距離およびウェル接地配線WGL,WGL間
の距離が長いので、抵抗素子51,52の各々の抵抗値
は大きくなっている。また、PチャネルMOSトランジ
スタ41のP型活性層PA1とN型ウェルNWとP型ウ
ェルPWとでPNPバイポーラトランジスタ53が構成
され、N型ウェルNWとP型ウェルPWとNチャネルM
OSトランジスタ43のN型活性層NA1とでNPNバ
イポーラトランジスタ54が構成される。
【0027】何らかの原因でラッチアップトリガがN型
ウェルNWまたはP型ウェルPWに発生してトランジス
タ53,54のベース−エミッタ間電圧が順バイアスに
なると、トランジスタ53のコレクタ電流は抵抗素子5
2(P型ウェルPW)に流入してトランジスタ54のベ
ース−エミッタ間順バイアス電圧を増大させ、トランジ
スタ54のコレクタ電流もトランジスタ53のベース−
エミッタ間順バイアス電圧を増大させる。これにより、
電源電位VDD,VDD′のラインから接地電位VSS
のラインに大電流が流れ、SRAMが破壊されてしま
う。なお、ヒューズ50の抵抗値は10Ω以下と小さい
ので、トランジスタ53に流れる電流がヒューズ50に
よって制限されることはない。
【0028】また、図16の方法では、各メモリセル行
に対応してプログラム回路60および電源電位供給回路
66が設けられる。プログラム回路60は、ヒューズ6
1、NチャネルMOSトランジスタ62,63、Pチャ
ネルMOSトランジスタ64およびキャパシタ65を含
む。ヒューズ61およびNチャネルMOSトランジスタ
62と、MOSトランジスタ64,63とは、それぞれ
電源電位VDDのラインと接地電位VSSのラインとの
間に直列接続される。MOSトランジスタ64,63の
ゲートは、ともにヒューズ61およびNチャネルMOS
トランジスタ62間のノードN61に接続される。ノー
ドN61に現われる信号は、このプログラム回路60の
出力信号φEとなる。NチャネルMOSトランジスタ6
2のゲートは、NチャネルMOSトランジスタ63のド
レイン(ノードN63)に接続される。キャパシタ65
は、電源電位VDDのラインとノードN63との間に接
続される。電源電位供給回路66は、プログラム回路6
0の出力ノードN61と対応のメモリセル電源配線MV
Lとの間に直列接続された偶数段(図では2段)のイン
バータ67を含む。
【0029】ヒューズ61がブローされていない場合
は、電源電位VDDがヒューズ61を介してノードN6
1に与えられ、信号φEが「H」レベルになってメモリ
セル電源配線MVLに電源電位VDDが与えられる。ヒ
ューズ61がブローされている場合は、電源投入時にキ
ャパシタ65を介してノードN63に電源電位VDDが
与えられ、MOSトランジスタ62,64が導通すると
ともにMOSトランジスタ63が非導通になり、信号φ
Eが「L」レベルになってメモリセル電源配線MGLが
接地される。したがって、(1)〜(4)(7)(9)
のショートがある場合でもスタンバイ電流が低減化され
る。このような方法は、たとえば特開平7−23069
9号公報に開示されている。
【0030】しかし、この方法では、ヒューズ61のブ
ローが不十分である場合は、信号φEが「H」レベルに
なってメモリセル電源配線MVLに電源電位VDDが与
えられるので、スタンバイ電流の低減化が図れないとい
う問題がある。
【0031】また、不良な行のメモリセル電源配線MV
Lを接地電位VSSに固定するので、スタンバイ時に
「H」レベルになる信号の信号配線と接地電位VSSに
されたメモリセル電源配線MVLとがショートしている
場合は、スタンバイ電流不良が発生してしまう。
【0032】また、図17の方法では、各メモリセル列
に対応してヒューズ70が設けられる。ヒューズ70
は、電源電位VDDのラインとPチャネルMOSトラン
ジスタ31,32のソースとの間に介挿され、対応の列
が不良である場合はブローされる。ヒューズ70がブロ
ーされると、(5)(6)(8)のショートがある場合
でも電源電位VDDのラインからPチャネルMOSトラ
ンジスタ31,32およびビット線対BL,/BLを介
して不良メモリセルのショート部分に流れる電流が遮断
されるので、スタンバイ電流が低減化される。
【0033】しかし、この方法でも、ヒューズ70のブ
ローが不十分である場合は、スタンバイ電流の低減化も
不十分になるという問題があった。
【0034】また、図18の方法では、PチャネルMO
Sトランジスタ31,32のゲートが接地電位VSSの
代わりに信号φEを受ける。スタンバイ時は、信号φE
が非活性化レベルの「H」レベルになってPチャネルM
OSトランジスタ31,32が非導通になる。したがっ
て、(5)(6)(8)のショートがある場合でも、電
源電位VDDのラインからPチャネルMOSトランジス
タ31,32およびビット線対BL,/BLを介してそ
のメモリセルMCのショート部分に流れる電流が遮断さ
れるので、スタンバイ電流が低減化される。アクティブ
時は、信号φEが活性化レベルの「L」レベルになって
PチャネルMOSトランジスタ31,32が導通し、図
10で示したSRAMと同じ状態になる。
【0035】しかし、この方法では、スタンバイ時は各
ビット線対BL,/BLがフローティング状態にされる
ので、スタンバイモードから読出モードに移行したとき
に各ビット線対BL,/BLを「H」レベルに充電する
ための時間が必要となり、読出速度が遅延するという問
題がある。
【0036】また、図13〜図18で示した方法では、
(1)〜(9)のショートのうちの一部のショートがあ
った場合にスタンバイ電流を低減化できても、他のショ
ートがあった場合はスタンバイ電流を低減化できないと
いう問題があった。たとえば図13の方法では、(1)
〜(4)(7)(9)のショートがあった場合はスタン
バイ電流を低減化できるが、(6)のショートがある場
合は「H」レベルのビット線BL,/BLから「L」レ
ベルのワード線WLに電流がリークし、スタンバイ電流
を低減化できない。また図17の方法では、(5)
(6)(8)のショートがあった場合はスタンバイ電流
を低減化できるが、(1)〜(4)(7)(9)のショ
ートがあった場合はメモリセル電源配線MVLから接地
電位VSSのラインに電流がリークし、スタンバイ電流
を低減化できない。
【0037】それゆえに、この発明の主たる目的は、ス
タンバイ電流が小さく、ラッチアップに強いスタティッ
ク型半導体記憶装置を提供することである。
【0038】
【課題を解決するための手段】この発明に係るスタティ
ック型半導体記憶装置は、複数行複数列に配置された複
数のメモリセルと、各行に対応して設けられたワード線
と、各列に対応して設けられたビット線対とを備え、不
良な行または列をスペア行または列で置換する冗長方式
が採用されたスタティック型半導体記憶装置であって、
各ワード線に対応して設けられて対応のワード線と基準
電位のラインとの間に接続され、対応のワード線が選択
されていない場合に導通して対応の各メモリセルを非活
性状態にするための第1のスイッチング素子と、各行ま
たは列に対応して設けられ、その一方端が対応の行また
は列の各メモリセルの電源ノードに接続された電源配線
と、各電源配線に対応して設けられて対応の電源配線の
他方端と電源電位のラインとの間に接続され、第1のス
イッチング素子の導通抵抗値よりも大きな予め定められ
た導通抵抗値を有する第2のスイッチング素子と、各行
または列に対応して設けられ、対応の行または列が不良
である場合にブローされるヒューズを含み、そのヒュー
ズがブローされたことに応じて第2のスイッチング素子
を非導通にするプログラム回路とを備えたものである。
【0039】好ましくは、電源配線およびプログラム回
路は各列に対応して設けられ、スタティック型半導体記
憶装置は、さらに、各ビット線に対応して設けられ、そ
の一方電極が対応のビット線に接続されたビット線負荷
素子と、各列に対応して設けられて対応の列の各ビット
線負荷素子の他方電極と電源電位のラインとの間に接続
された第3のスイッチング素子とを備え、プログラム回
路は、ヒューズがブローされたことに応じて第2のスイ
ッチング素子とともに第3のスイッチング素子も非導通
にする。
【0040】また好ましくは、プログラム回路は、第1
のノードと第1の電位のラインとの間に接続され、リセ
ット信号が第1のレベルから第2のレベルに変化したこ
とに応じて導通し、第1のノードの電位を第1の電位に
リセットするための第4のスイッチング素子と、第1の
ノードと第2の電位のラインとの間にヒューズと直列接
続され、リセット信号が第2のレベルから第1のレベル
に変化したことに応じて導通し、ヒューズがブローされ
ていない場合に第1のノードを第2の電位にするための
第5のスイッチング素子と、リセット信号が第2のレベ
ルから第1のレベルに変化してから予め定められた時間
だけ経過したことに応じて第1のノードの電位をラッチ
し、ラッチした電位が第1の電位の場合に第2のスイッ
チング素子を非導通にするためのラッチ回路とを含む。
【0041】また好ましくは、さらに、第1の導電形式
の半導体基板と、半導体基板の表面に形成された第2の
導電形式の半導体埋込層と、半導体埋込層の表面に形成
された第1の導電形式の複数の第1のウェルと、半導体
埋込層の表面に複数の第1のウェルの間にそれぞれ形成
された第2の導電形式の複数の第2のウェルとが設けら
れ、複数のメモリセルは、複数の第1のウェルおよび複
数の第2のウェルの表面に形成されている。
【0042】また好ましくは、第2のスイッチング素子
は、予め定められた導通抵抗値を有するトランジスタを
含む。
【0043】また好ましくは、第2のスイッチング素子
は、予め定められた導通抵抗値を有する抵抗素子と、電
源配線の他方端と電源電位のラインとの間に抵抗素子と
直列接続されたトランジスタとを含む。
【0044】
【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によるSRAMの要部を示す回路ブロ
ック図であって、図13と対比される図である。
【0045】図1において、このSRAMが図13のS
RAMと異なる点は、ヒューズ50がPチャネルMOS
トランジスタ1およびプログラム回路2で置換されてい
る点である。PチャネルMOSトランジスタ1は、電源
電位VDD′のラインと対応のメモリセル電源配線MV
Lとの間に接続され、そのゲートはプログラム回路2の
出力信号φEを受ける。PチャネルMOSトランジスタ
1は、比較的大きな予め定められた導通抵抗値(10K
Ω程度以上)を有する。
【0046】プログラム回路2は、ヒューズ3、Pチャ
ネルMOSトランジスタ4、NチャネルMOSトランジ
スタ5、トランスファゲート6およびインバータ7〜9
を含む。ヒューズ3、PチャネルMOSトランジスタ4
およびNチャネルMOSトランジスタ5は、電源電位V
DDのラインと接地電位VSSのラインとの間に直列接
続される。PチャネルMOSトランジスタ4およびNチ
ャネルMOSトランジスタ5のゲートは、リセット信号
RSTを受ける。リセット信号RSTは、たとえば電源
投入時に予め定められた時間T1だけ「H」レベルにな
る信号である。
【0047】トランスファゲート6およびインバータ8
は、MOSトランジスタ4,5の間のノードN4とPチ
ャネルMOSトランジスタ1のゲートとの間に直列接続
される。信号RSTDは、トランスファゲート6のNチ
ャネルMOSトランジスタ側のゲートに直接入力される
とともに、インバータ7を介してPチャネルMOSトラ
ンジスタ側のゲートに入力される。信号RSTDは、リ
セット信号RSTを予め定められた時間T2だけ遅延さ
せた信号である。インバータ9は、インバータ8に逆並
列に接続される。トランスファゲート6およびインバー
タ7〜9は、ラッチ回路を構成する。
【0048】図2は、図1に示したプログラム回路2の
動作を示すタイムチャートである。図2において、初期
状態では、信号RST,RSTDはともに「L」レベル
になっており、PチャネルMOSトランジスタ4が導通
するとともにNチャネルMOSトランジスタ5およびト
ランスファゲート6は非導通になっている。ある時刻t
1においてリセット信号RSTが「L」レベルから
「H」レベルに立上げられると、PチャネルMOSトラ
ンジスタ4が非導通になるとともにNチャネルMOSト
ランジスタ5が導通し、ノードN4が「L」レベルにリ
セットされる。
【0049】次いで時刻t2において信号RSTDが
「L」レベルから「H」レベルに立上げられると、トラ
ンスファゲート6が導通して信号φEが「H」レベルに
リセットされる。次に、時刻t3においてリセット信号
RSTが「H」レベルから「L」レベルに立下げられる
と、PチャネルMOSトランジスタ4が導通するととも
にNチャネルMOSトランジスタ5が非導通になる。
【0050】このとき、ヒューズ3がブローされていな
い場合は、電源電位VDDがヒューズ3およびPチャネ
ルMOSトランジスタ4を介してノードN4に与えら
れ、ノードN4が「L」レベルから「H」レベルに立上
げられ、信号φEが「H」レベルから「L」レベルに立
下げられる。また、ヒューズ3が十分にブローされてい
る場合は、ノードN4は「L」レベルのまま変化せず、
信号φEは「H」レベルのまま変化しない。また、ヒュ
ーズ3が不十分にブローされている場合は、不十分にブ
ローされたヒューズ3が高い抵抗値を有するので、ノー
ドN4の電位は徐々に上昇し、ノードN4の電位がイン
バータ8のしきい値電位を超えるのに長時間を要する。
ノードN4の電位がインバータ8のしきい値電位を超え
るまでは、信号φEは「H」レベルのまま変化しない。
次いで時刻t4において信号RSTDが「H」レベルか
ら「L」レベルに立下げられると、トランスファゲート
6が非導通になり、信号φEのレベルがインバータ8,
9によってラッチされる。
【0051】したがって、ヒューズ3がブローされてい
ない場合は信号φEが「L」レベルになり、ヒューズ3
が十分にブローされている場合およびヒューズ3が不十
分にブローされている場合は信号φEが「H」レベルに
なる。
【0052】次に、このSRAMの使用方法について説
明する。まず、各メモリセルMCが正常か否かをテスト
し、不良なメモリセルMCを含むメモリセル行をスペア
のメモリセル行と置換するとともに、不良なメモリセル
MCを含むメモリセル行に対応するプログラム回路2の
ヒューズ3をブローする。
【0053】ヒューズ3がブローされていないメモリセ
ル行では、プログラム回路2の出力信号φEが「L」レ
ベルになってPチャネルMOSトランジスタ1が導通す
る。これにより、電源電位VDD′のラインからPチャ
ネルMOSトランジスタ1を介してその行のメモリセル
電源配線MVLに電源電位VDD′が与えられ、そのメ
モリセル行は正常に動作する。
【0054】また、ヒューズ3が十分にブローされたメ
モリセル行およびヒューズ3が不十分にブローされたメ
モリセル行では、プログラム回路2の出力信号φEが
「H」レベルになってPチャネルMOSトランジスタ1
が非導通になる。これにより、その行のメモリセル電源
配線MVLはフローティング状態にされ、その行のメモ
リセルMCにショート部分がある場合でもそのショート
部分に電流は流れない。したがって、スタンバイ電流の
低減化が図られる。
【0055】また、不良なメモリセル行のメモリセル電
源配線MVLを図16のSRAMのように接地するので
はなくフローティング状態にする。したがって、スタン
バイ時に「H」レベルになる信号を伝達する信号線とメ
モリセル電源配線MVLとがショートしている場合で
も、その信号線とメモリセル電源配線MVLの間には電
流は流れないので、スタンバイ電流の低減化が図られ
る。
【0056】また、図3は、このSRAMの構成をより
詳細に示す図であって、図14と対比される図である。
図3において、このSRAMが図14のSRAMと異な
る点は、各ヒューズ50がPチャネルMOSトランジス
タ1で置換され、各メモリセル行に対応して図1で示し
たプログラム回路2が設けられている点である。図3で
は、図面の簡単化のため2つのメモリセル行のみが示さ
れている。2つのプログラム回路2(図示せず)の出力
信号φE1,φE2は、それぞれ2つのメモリセル行の
PチャネルMOSトランジスタ1,1のゲートに入力さ
れる。
【0057】このSRAMは、ラッチアップに強い構成
になっている。すなわち、このSRAMでも、図15
(b)で説明したように、ウェルNW,PWおよび活性
層PA,NAによって抵抗素子51,52およびバイポ
ーラトランジスタ53,54からなる放電回路が構成さ
れる。しかし、このSRAMでは、図4に示すように、
電源電位VDD′のラインとNPNバイポーラトランジ
スタ53のエミッタとの間に高い導通抵抗値を有するP
チャネルMOSトランジスタ1が接続されているので、
ラッチアップ現象が生じても電源電位VDD′のライン
から接地電位VSSのラインに流れる電流がPチャネル
MOSトランジスタ1によって小さく制限される。たと
えば、電源電位VDD′を4Vとし、ヒューズ50の抵
抗値を10Ωとし、PチャネルMOSトランジスタ1の
導通抵抗値を10KΩとすると、ラッチアップ時に、図
15(b)の回路では400mAの電流が流れるのに対
し図4の回路では400μAの電流しか流れない。した
がって、このSRAMは従来のSRAMよりもラッチア
ップに強い構成といえる。
【0058】さらに、このSRAMは、(7)および
(9)のショートを検出しやすい構成となっている。す
なわち、図5に示すように、メモリセル電源配線MVL
とワード線WLが低い抵抗値の異物11によってショー
トされている(7)の場合について考える(異物12に
ついては後述する)。PチャネルMOSトランジスタ1
および行デコーダ34のNチャネルMOSトランジスタ
35(図10参照)が導通している場合は、メモリセル
電源配線MVLの電位は、電源電位VDD′をPチャネ
ルMOSトランジスタ1の導通抵抗値とNチャネルMO
Sトランジスタ35の導通抵抗値とで分圧した電位にな
る。ただし、異物11の抵抗値はNチャネルMOSトラ
ンジスタ35の導通抵抗値よりも十分に小さいものとす
る。
【0059】したがって、PチャネルMOSトランジス
タ1の導通抵抗値がNチャネルMOSトランジスタ35
の導通抵抗値よりも十分に小さい場合は、メモリセル電
源配線MVLの電位はほぼ電源電位VDD′となり、メ
モリセルMCの動作不良は生じない。このため、テスト
ではこのメモリセル行は正常と判断され、スペアメモリ
セル行と置換されず、PチャネルMOSトランジスタ1
は導通状態にされる。しかし、電源電位VDD′のライ
ンからPチャネルMOSトランジスタ1、メモリセル電
源配線MVL、異物11、ワード線WLおよびNチャネ
ルMOSトランジスタ35を介して接地電位VSSのラ
インに電流がリークするので、スタンバイ電流不良が生
じる。
【0060】しかし、このSRAMではPチャネルMO
Sトランジスタ1の導通抵抗値をNチャネルMOSトラ
ンジスタ35の導通抵抗値よりも大きくするので、メモ
リセル電源配線MVLの電位は電源電位VDD′の1/
2以下になり、メモリセルMCは正常に動作しない。こ
のため、テストではこのメモリセル行は不良であると判
断され、スペアメモリセル行と置換され、PチャネルM
OSトランジスタ1は非導通にされる。したがって、異
物11には電流は流れず、スタンバイ電流が低減化され
る。
【0061】次に、メモリセル電源配線MVLとメモリ
セル接地配線MGLとが低い抵抗値の異物12によって
ショートされている(9)の場合について考える。Pチ
ャネルMOSトランジスタ1が導通している場合は、メ
モリセル電源配線MVLの電位は、電源電位VDD′を
PチャネルMOSトランジスタ1の導通抵抗値と異物1
2の抵抗値とで分圧した電位になる。
【0062】したがって、PチャネルMOSトランジス
タ1の導通抵抗値が異物12の抵抗値よりも十分に小さ
い場合は、メモリセル電源配線MVLの電位はほぼ電源
電位VDD′となり、メモリセルMCの動作不良は生じ
ない。このため、テストではこのメモリセル行は正常と
判断され、スペアメモリセル行と置換されず、Pチャネ
ルMOSトランジスタ1は導通状態にされる。したがっ
て、電源電位VDD′のラインからPチャネルMOSト
ランジスタ1、メモリセル電源配線MVL、異物12お
よびメモリセル接地配線MGLを介して接地電位VSS
のラインに電流がリークするので、スタンバイ電流不良
が生じる。
【0063】しかし、このSRAMでは、PチャネルM
OSトランジスタ1の導通抵抗値を比較的高い値にする
ので、異物12の抵抗値がPチャネルMOSトランジス
タ1の導通抵抗値よりも小さい場合は、メモリセル電源
配線MVLの電位は電源電位VDD′の1/2以下にな
り、メモリセルMCは正常に動作しない。このため、テ
ストではこのメモリセル行は不良であると判断され、ス
ペアメモリセル行と置換され、PチャネルMOSトラン
ジスタ1は非導通にされる。したがって、異物12には
電流は流れず、スタンバイ電流が低減化される。
【0064】なお、この実施の形態1では、電源電位V
DD′のラインとメモリセル電源配線MVLとの間に高
い導通抵抗値を有するPチャネルMOSトランジスタ1
を接続したが、図6に示すように、電源電位VDD′の
ラインとメモリセル電源配線MVLとの間に低い導通抵
抗値を有するPチャネルMOSトランジスタ13と高い
抵抗値(10KΩ程度以上)を有する抵抗素子14とを
直列接続しても同じ効果が得られる。この場合は、電源
電位VDD′のラインとメモリセル電源配線MVLとの
間の抵抗値を容易かつ正確に設定することができる。
【0065】[実施の形態2]図7は、この発明の実施
の形態2によるSRAMの要部を示す回路ブロック図で
あって、図10と対比される図である。
【0066】図7において、このSRAMが図10のS
RAMと異なる点は、メモリセルMCが横長型であり、
各ビット線対BL,/BLに対してPチャネルMOSト
ランジスタ21,22が追加されており、メモリセル電
源配線MVLが各列に対応して設けられてビット線対B
L,/BLと同じ方向に延在し、各メモリセル列に対応
して図1のプログラム回路2(図示せず)が設けられて
いる点である。
【0067】PチャネルMOSトランジスタ21は、電
源電位VDDのラインとPチャネルMOSトランジスタ
31,32のソースとの間に接続される。PチャネルM
OSトランジスタ22は、図1のPチャネルMOSトラ
ンジスタ1と同様に比較的高い抵抗値(10KΩ程度以
上)を有し、電源電位VDD′のラインとメモリセル電
源配線MVLとの間に接続される。それぞれn列(ただ
し、nは自然数である)に対応して設けられたn個のプ
ログラム回路2の出力信号φE1〜φEnの各々は、対
応の列のPチャネルMOSトランジスタ21,22のゲ
ートに入力される。
【0068】横長型メモリセルMCは、図8(a)に示
すように、図11(a)(b)で示した縦長型メモリセ
ルMCと同様に、負荷トランジスタ(PチャネルMOS
トランジスタ)41,42、ドライバトランジスタ(N
チャネルMOSトランジスタ)43,44およびアクセ
ストランジスタ(NチャネルMOSトランジスタ)4
5,46を含む。横長型メモリセルMCと縦長型メモリ
セルMCでは、トランジスタ41〜46などのレイアウ
トが異なる。
【0069】すなわち、横長型メモリセルMCは、図8
(b)に示すように、1つのN型ウェルNWとその両側
に配置されたP型ウェルPW,PWの表面に形成され
る。まず、N型ウェルNWから一方のP型ウェルPWに
わたって図中X方向に延在するゲート電極GE1と、N
型ウェルNWから他方のP型ウェルPWにわたって図中
X方向に延在するゲート電極GE2と、一方のP型ウェ
ルPW上に図中X方向に延在するゲート電極GE3と、
他方のP型ウェルPW上に図中X方向に延在するゲート
電極GE4とがポリシリコン層によって形成される。
【0070】次いで、一方のP型ウェルPWにおいてゲ
ート電極GE1,GE3を横切るようにしてN型活性層
NA1が形成され、他方のP型ウェルPWにおいてゲー
ト電極GE2,GE4を横切るようにしてN型活性層N
A2が形成され、N型ウェルNWにおいてそれぞれゲー
ト電極GE1,GE2を横切るようにしてP型活性層P
A1,PA2が形成される。
【0071】ゲート電極GE1とP型活性層PA1、ゲ
ート電極GE2とP型活性層PA2は、それぞれPチャ
ネルMOSトランジスタ41,42を構成する。ゲート
電極GE1とN型活性層NA1、ゲート電極GE3とN
型活性層NA1は、それぞれNチャネルMOSトランジ
スタ43,45を構成する。ゲート電極GE2とN型活
性層NA2、ゲート電極GE4とN型活性層NA2は、
それぞれNチャネルMOSトランジスタ44,46を構
成する。
【0072】次に、N型活性層NA1の中央部、P型活
性層PA1の一方端部およびゲート電極GE2の一方端
部にわたってローカル配線LL1が形成されるととも
に、N型活性層NA2の中央部、P型活性層PA1の一
方端部およびゲート電極GE1の一方端部にわたってロ
ーカル配線LL2が形成される。図8(b)において、
ローカル配線LL1と活性層NA1,PA1とが重なっ
ている部分は導通している。ローカル配線LL2と活性
層NA2,PA2とが重なっている部分は導通してい
る。ゲート電極GE2とローカル配線LL1、ゲート電
極GE1とローカル配線LL2は、それぞれコンタクト
ホールCH,CHを介して互いに接続される。
【0073】次に図8(c)に示すように、図中X方向
に延在する複数のメタル配線MLが第1アルミ配線層に
よって形成され、さらにその上方に、図中Y方向に延在
するメモリセル接地配線MGL、ビット線BL、メモリ
セル電源配線MVL、ビット線/BLおよびメモリセル
接地線MGLが第2アルミ配線層によって形成される。
複数のメタル配線MLのうちメモリセルMCの中央部を
横切るメタル配線は、ワード線WLとなる。
【0074】P型活性層PA1の一方端部(Pチャネル
MOSトランジスタ41のソース)は、コンタクトホー
ルCH、メタル配線MLおよびビアホールVHを介して
メモリセル電源配線MVLに接続される。P型活性層P
A2の一方端部(PチャネルMOSトランジスタ42の
ソース)は、コンタクトホールCH、メタル配線MLお
よびビアホールVHを介してメモリセル電源配線MVL
に接続される。
【0075】N型活性層NA1の一方端部(Nチャネル
MOSトランジスタ43のソース)は、コンタクトホー
ルCH、メタル配線MLおよびビアホールVHを介して
メモリセル接地配線MGLに接続される。N型活性層N
A2の一方端部(NチャネルMOSトランジスタ44の
ソース)は、コンタクトホールCH、メタル配線MLお
よびビアホールVHを介してメモリセル接地配線MGL
に接続される。
【0076】N型活性層NA1の他方端部(Nチャネル
MOSトランジスタ45のドレイン)は、コンタクトホ
ールCH、メタル配線MLおよびビアホールVHを介し
てビット線BLに接続される。N型活性層NA2の他方
端部(NチャネルMOSトランジスタ46のドレイン)
は、コンタクトホールCH、メタル配線MLおよびビア
ホールVHを介してビット線/BLに接続される。ゲー
ト電極GE3,GE4は、それぞれコンタクトホールC
Hを介してワード線WLに接続される。
【0077】メモリセルMCの基板は、図9に示すよう
に、トリプルウェル構造にされている。すなわち、P型
シリコン基板23の表面にN+型埋込層24が形成さ
れ、さらにその表面に複数(図では4つ)のP型ウェル
PWが形成され、4つのP型ウェルPWの間にそれぞれ
3つのN型ウェルNWが形成される。各メモリセルMC
は、N型ウェルNWとその両側に隣接するP型ウェルP
Wの表面に形成される。P型ウェルPWは、図中X方向
に隣接する2つのメモリセルMCで共用される。図9で
は、4行3列に配置された12個のメモリセルMCが示
されている。
【0078】次に、このSRAMの使用法について説明
する。まず、各メモリセルMCが正常か否かをテスト
し、不良なメモリセルMCを含むメモリセル列をスペア
のメモリセル列と置換するとともに、不良なメモリセル
MCを含むメモリセル列に対応するプログラム回路2の
ヒューズ3をブローする。
【0079】ヒューズ3がブローされていないメモリセ
ル列では、プログラム回路2の出力信号(たとえばφE
1〜φEn−1)が「L」レベルになってPチャネルM
OSトランジスタ21,22が導通する。これにより、
電源電位VDDのラインからPチャネルMOSトランジ
スタ21,31,32を介してビット線BL,/BLに
電源電位VDDが与えられるとともに、電源電位VD
D′のラインからPチャネルMOSトランジスタ22を
介してメモリセル電源配線MVLに電源電位VDD′が
与えられ、各メモリセル列が正常に動作する。
【0080】ヒューズ3がブローされたメモリセル列で
は、プログラム回路2の出力信号(この場合はφEn)
が「H」レベルになってPチャネルMOSトランジスタ
21,22が非導通になる。これにより、その列のビッ
ト線BL,/BLおよびメモリセル電源配線MVLはフ
ローティング状態にされ、その列のメモリセルMCに
(1)〜(9)のショートが発生している場合でもショ
ート部分に電流は流れない。したがって、このSRAM
では、1つのヒューズ3をブローするだけで、(1)〜
(9)のショートによって発生するリーク電流をなくす
ことができ、スタンバイ電流の低減化を図ることができ
る。
【0081】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0082】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るスタティ
ック型半導体記憶装置では、各ワード線に対応して設け
られて対応のワード線と基準電位のラインとの間に接続
され、対応のワード線が選択されていない場合に導通し
て対応の各メモリセルを非活性状態にするための第1の
スイッチング素子と、各行または列に対応して設けら
れ、その一方端が対応の行または列の各メモリセルの電
源ノードに接続された電源配線と、各電源配線に対応し
て設けられて対応の電源配線の他方端と電源電位のライ
ンとの間に接続され、第1のスイッチング素子の導通抵
抗値よりも大きな予め定められた導通抵抗値を有する第
2のスイッチング素子と、各行または列に対応して設け
られ、対応の行または列が不良である場合にブローされ
るヒューズを含み、そのヒューズがブローされたことに
応じて第2のスイッチング素子を非導通にするプログラ
ム回路とが設けられる。したがって、不良な行または列
に対応するプログラム回路のヒューズを切断することに
より、第2のスイッチング素子を非導通にしてその行ま
たは列の電源配線をフローティング状態にすることがで
きる。よって、メモリセルのショート部分に電流がリー
クしたり、電源配線と信号線の間に電流が流れるのを防
止することができ、スタンバイ電流の低減化を図ること
ができる。また、第2のスイッチング素子が第1のスイ
ッチング素子の導通抵抗値よりも大きな所定の導通抵抗
値を有するので、電源配線がワード線などとショートし
ていることを容易に検出することができ、その電源配線
をフローティング状態にすることによりスタンバイ電流
の低減化を図ることができる。また、第2のスイッチン
グ素子が比較的大きな所定の導通抵抗値を有しているの
で、ラッチアップ現象が発生した場合でもリーク電流を
抑制することができる。
【0083】好ましくは、電源配線およびプログラム回
路は各列に対応して設けられ、スタティック型半導体記
憶装置は、さらに、各ビット線に対応して設けられ、そ
の一方電極が対応のビット線に接続されたビット線負荷
素子と、各列に対応して設けられて対応の列の各ビット
線負荷素子の他方電極と電源電位のラインとの間に接続
された第3のスイッチング素子とを備え、プログラム回
路は、ヒューズがブローされたことに応じて第2のスイ
ッチング素子とともに第3のスイッチング素子も非導通
にする。この場合は、不良な列に対応する1つのヒュー
ズを切断することにより、その列の電源配線およびビッ
ト線対から流出する電流を遮断することができる。
【0084】また好ましくは、プログラム回路は、第1
のノードと第1の電位のラインとの間に接続され、リセ
ット信号が第1のレベルから第2のレベルに変化したこ
とに応じて導通し、第1のノードの電位を第1の電位に
リセットするための第4のスイッチング素子と、第1の
ノードと第2の電位のラインとの間にヒューズと直列接
続され、リセット信号が第2のレベルから第1のレベル
に変化したことに応じて導通し、ヒューズがブローされ
ていない場合に第1のノードを第2の電位にするための
第5のスイッチング素子と、リセット信号が第2のレベ
ルから第1のレベルに変化してから予め定められた時間
だけ経過したことに応じて第1のノードの電位をラッチ
し、ラッチした電位が第1の電位の場合に第2のスイッ
チング素子を非導通にするためのラッチ回路とを含む。
この場合は、ヒューズが不十分にブローされている場合
でも、ヒューズが十分にブローされている場合と同じ結
果を得ることができる。
【0085】また好ましくは、さらに、第1の導電形式
の半導体基板と、半導体基板の表面に形成された第2の
導電形式の半導体埋込層と、半導体埋込層の表面に形成
された第1の導電形式の複数の第1のウェルと、半導体
埋込層の表面に複数の第1のウェルの間にそれぞれ形成
された第2の導電形式の複数の第2のウェルとが設けら
れ、複数のメモリセルは、複数の第1のウェルおよび複
数の第2のウェルの表面に形成される。この場合は、半
導体基板で発生した電子−ホール対が半導体埋込層に吸
収されるので、ソフトエラーの発生を抑制することがで
きる。
【0086】また好ましくは、第2のスイッチング素子
は、予め定められた導通抵抗値を有するトランジスタを
含む。この場合は、第2のスイッチング素子を容易に構
成できる。
【0087】また好ましくは、第2のスイッチング素子
は、予め定められた導通抵抗値を有する抵抗素子と、電
源配線の他方端と電源電位のラインとの間に抵抗素子と
直列接続されたトランジスタとを含む。この場合は、第
2のスイッチング素子の導通抵抗値を容易かつ正確に設
定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるSRAMの要
部を示す回路ブロック図である。
【図2】 図1に示したプログラム回路の動作を示すタ
イムチャートである。
【図3】 図1で説明したSRAMをより詳細に示す回
路ブロック図である。
【図4】 図3に示したSRAMの効果を説明するため
の回路図である。
【図5】 図1に示したSRAMの効果を説明するため
の回路ブロック図である。
【図6】 実施の形態1の変更例を示す回路ブロック図
である。
【図7】 この発明の実施の形態2によるSRAMの要
部を示す回路ブロック図である。
【図8】 図7に示したメモリセルの構成およびレイア
ウトを示す図である。
【図9】 図8に示したメモリセルの基板を示す図であ
る。
【図10】 従来のSRAMの全体構成を示す回路ブロ
ック図である。
【図11】 図10に示したメモリセルの構成およびレ
イアウトを示す図である。
【図12】 図11に示したメモリセルの基板を示す図
である。
【図13】 従来の他のSRAMの要部を示す回路ブロ
ック図である。
【図14】 図13に示したSRAMをより詳細に示す
回路ブロック図である。
【図15】 図14に示したSRAMの問題点を説明す
るための図である。
【図16】 従来のさらに他のSRAMの要部を示す回
路ブロック図である。
【図17】 従来のさらに他のSRAMの要部を示す回
路ブロック図である。
【図18】 従来のさらに他のSRAMの要部を示す回
路ブロック図である。
【符号の説明】
1,4,13,21,22,41,42,64 Pチャ
ネルMOSトランジスタ、2,60 プログラム回路、
3,50,61,70 ヒューズ、5,35,43〜4
6,62,63 NチャネルMOSトランジスタ、6
トランスファゲート、7〜9,67 インバータ、1
1,12 異物、14,51,52 抵抗素子、23,
47 P型シリコン基板、24,48 N+型埋込層、
31,32ビット線負荷、33 列選択ゲート、34
行デコーダ、36 制御回路、37 列デコーダ、38
書込回路、39 読出回路、53 PNPバイポーラ
トランジスタ、54 NPNバイポーラトランジスタ、
66 電源電位供給回路、PW P型ウェル、NW N
型ウェル、PA P型活性層、NA N型活性層、GE
ゲート電極、MC メモリセル、WL ワード線、B
L,/BL ビット線対、CSL 列選択線、IO,/
IO データ入出力線対、MVL メモリセル電源配
線、MGL メモリセル接地配線、WVL ウェル電源
配線、WGLウェル接地配線、CH コンタクトホー
ル、VH ビアホール、LL ローカル配線、ML メ
タル配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/04 H01L 27/04 M 21/822 27/10 481 Fターム(参考) 5B015 JJ07 JJ17 KA23 KA28 KA38 KB74 NN09 QQ01 QQ15 5F038 DF08 DF17 EZ20 5F064 BB13 FF05 FF27 FF36 FF52 5F083 BS01 BS13 BS27 BS46 GA06 GA23 JA36 LA12 LA16 LA17 LA18 LA21 NA03 ZA10 ZA28 5L106 AA02 CC17 CC26

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数行複数列に配置された複数のメモリ
    セルと、各行に対応して設けられたワード線と、各列に
    対応して設けられたビット線対とを備え、不良な行また
    は列をスペア行または列で置換する冗長方式が採用され
    たスタティック型半導体記憶装置であって、 各ワード線に対応して設けられて対応のワード線と基準
    電位のラインとの間に接続され、対応のワード線が選択
    されていない場合に導通して対応の各メモリセルを非活
    性状態にするための第1のスイッチング素子、 各行または列に対応して設けられ、その一方端が対応の
    行または列の各メモリセルの電源ノードに接続された電
    源配線、 各電源配線に対応して設けられて対応の電源配線の他方
    端と電源電位のラインとの間に接続され、前記第1のス
    イッチング素子の導通抵抗値よりも大きな予め定められ
    た導通抵抗値を有する第2のスイッチング素子、および
    各行または列に対応して設けられ、対応の行または列が
    不良である場合にブローされるヒューズを含み、該ヒュ
    ーズがブローされたことに応じて前記第2のスイッチン
    グ素子を非導通にするプログラム回路を備える、スタテ
    ィック型半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記電源配線および前記プログラム回路
    は各列に対応して設けられ、 前記スタティック型半導体記憶装置は、 さらに、各ビット線に対応して設けられ、その一方電極
    が対応のビット線に接続されたビット線負荷素子、およ
    び各列に対応して設けられて対応の列の各ビット線負荷
    素子の他方電極と電源電位のラインとの間に接続された
    第3のスイッチング素子を備え、 前記プログラム回路は、前記ヒューズがブローされたこ
    とに応じて前記第2のスイッチング素子とともに前記第
    3のスイッチング素子も非導通にする、請求項1に記載
    のスタティック型半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記プログラム回路は、 第1のノードと第1の電位のラインとの間に接続され、
    リセット信号が第1のレベルから第2のレベルに変化し
    たことに応じて導通し、前記第1のノードの電位を前記
    第1の電位にリセットするための第4のスイッチング素
    子、 前記第1のノードと第2の電位のラインとの間に前記ヒ
    ューズと直列接続され、前記リセット信号が前記第2の
    レベルから前記第1のレベルに変化したことに応じて導
    通し、前記ヒューズがブローされていない場合に前記第
    1のノードを前記第2の電位にするための第5のスイッ
    チング素子、および前記リセット信号が前記第2のレベ
    ルから前記第1のレベルに変化してから予め定められた
    時間だけ経過したことに応じて前記第1のノードの電位
    をラッチし、ラッチした電位が前記第1の電位の場合に
    前記第2のスイッチング素子を非導通にするためのラッ
    チ回路を含む、請求項1または請求項2に記載のスタテ
    ィック型半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 さらに、第1の導電形式の半導体基板、 前記半導体基板の表面に形成された第2の導電形式の半
    導体埋込層、 前記半導体埋込層の表面に形成された第1の導電形式の
    複数の第1のウェル、および前記半導体埋込層の表面に
    前記複数の第1のウェルの間にそれぞれ形成された第2
    の導電形式の複数の第2のウェルを備え、 前記複数のメモリセルは、前記複数の第1のウェルおよ
    び前記複数の第2のウェルの表面に形成されている、請
    求項1から請求項3のいずれかに記載のスタティック型
    半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記第2のスイッチング素子は、前記予
    め定められた導通抵抗値を有するトランジスタを含む、
    請求項1から請求項4のいずれかに記載のスタティック
    型半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記第2のスイッチング素子は、 前記予め定められた導通抵抗値を有する抵抗素子、およ
    び前記電源配線の他方端と前記電源電位のラインとの間
    に前記抵抗素子と直列接続されたトランジスタを含む、
    請求項1から請求項4のいずれかに記載のスタティック
    型半導体記憶装置。
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