JP2003217300A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JP2003217300A JP2003217300A JP2002012765A JP2002012765A JP2003217300A JP 2003217300 A JP2003217300 A JP 2003217300A JP 2002012765 A JP2002012765 A JP 2002012765A JP 2002012765 A JP2002012765 A JP 2002012765A JP 2003217300 A JP2003217300 A JP 2003217300A
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Abstract
FO機能を有する半導体記憶装置において、簡単な構成
で不良アドレスの特定を容易に可能とする半導体記憶装
置を提供する。 【解決手段】 FIFOメモリは、複数のメモリセルを
マトリクス状に配置したメモリアレイ11と、クロック
信号ARCKに同期してカウントアップし、読み出し用
アドレスを生成するアドレスカウンタ15aと、アドレ
スカウンタ15aにより生成された読み出し用アドレス
を外部に出力するパラレル/シリアル変換回路23とを
有する。アドレスカウンタ15aはテスト信号TEST
によりカウントアップ動作を停止し、パラレル/シリア
ル変換回路23はテスト信号TESTにより、アドレス
カウンタ15aにより生成された読み出し用アドレスを
テスト用クロック信号FADCKに同期して外部に出力
する。
Description
し、特に、データを入力した順に出力するFIFO機能
を有するメモリに関する。
る、すなわち、先入れ先出し(Firstin First out)機
能を有するメモリ(以下「FIFOメモリ」という。)
がある。従来のFIFOメモリは、外部からアドレスを
入力する代わりに、クロック信号によりカウンタをカウ
ントアップし、そのカウント値をアドレス入力として書
き込み、読み出し動作を行なっている。
す。FIFOメモリは、データを記憶する複数のメモリ
セルをマトリクス上に配置したメモリアレイ11を備え
る。このメモリアレイ11に対してデータ入力回路19
を介してデータが書き込まれ、書き込まれた順にデータ
出力回路21を介してデータが読み出される。
への書き込みアドレスは、書き込みクロック信号WCK
によりアドレスカウンタ15bをカウントアップするこ
とにより得られる。メモリアレイ1への読み出しアドレ
スは、読み出しクロック信号RCKによりアドレスカウ
ンタ15aをカウントアップすることにより得られる。
アドレスカウンタ15a、15bは、制御回路17a、
17bから与えられるクロック信号(WCK、AWC
K、RCK、ARCK)と、イネーブル信号(REN、
WEN)とからアドレス信号を生成する。このアドレス
信号は行/列デコーダ13a、13bに与えられ、行/
列デコーダ13a、13bがアドレスをデコードし、メ
モリアレイ11のアクセスされるセルが選択される。
FIFOメモリでは、読み出し/書き込みアドレスは外
部から与えられず、メモリ内部で生成される。このた
め、メモリアレイ11に不良がある場合に、その不良が
生じたアドレスを直接的に求めることができず、不良が
生じたテストパターンのパターン数等から換算して求め
るしかない。半導体チップ内で使用されるFIFOメモ
リが単独でテストできる場合はそのような方法でも不良
箇所を特定することができるが、システムの一部として
FIFOを使用している場合は、そのような方法では不
良箇所の特定はきわめて困難となる。
FIFOメモリに対し外部よりアドレスを入力し、アド
レスを直接的に制御する方法がある(特開平8−161
900号公報参照)。この場合は、外部から入力された
アドレスと内部で生成したアドレスのいずれかを選択す
る回路が必要となり、回路規模が増大し、処理速度が低
下する。また、外部からアドレスを入力するための信号
線も別途必要となり、FIFOメモリを使用する半導体
チップ全体の回路面積の増大を招く。また、単純にアド
レスカウンタの信号を外部に引き出す方法も考えられる
が、この場合でも、信号線の増加及びその信号線上での
消費電流の増加を招く。
のであり、その目的とするところは、FIFO機能を有
する半導体記憶装置において、簡単な構成で不良アドレ
スの特定を容易に可能とする半導体記憶装置を提供する
ことにある。
体記憶装置は、データが書き込んだ順序で読み出される
FIFO機能を有する半導体記憶装置であって、データ
を格納する複数のメモリセルをマトリクス状に配置した
メモリアレイと、所定のクロック信号に同期してカウン
トアップし、メモリアレイに対する読み出し用アドレス
を生成するアドレスカウンタと、アドレスカウンタによ
り生成された読み出し用アドレスを外部に出力する出力
手段とを有する。アドレスカウンタはテストモードを指
定するテスト信号によりカウントアップ動作を停止し、
出力手段はテスト信号によりテスト用クロック信号に同
期してアドレスカウンタにより生成された読み出し用ア
ドレスを外部に出力する。
しくは、出力手段はアドレスカウンタから出力されるパ
ラレルデータをシリアルデータに変換して出力する。ま
た、テスト用クロック信号としてアドレスカウンタに入
力する所定のクロック信号を用いてもよい。
ータが書き込んだ順序で読み出されるFIFO機能を有
する半導体記憶装置であって、データを格納する複数の
メモリセルをマトリクス状に配置したメモリアレイと、
所定のクロック信号に同期してカウントアップして、メ
モリアレイに対する読み出し用アドレスを生成するアド
レスカウンタと、アドレスカウンタから出力されるアド
レスとメモリアレイからのデータのいずれかを選択して
外部に出力する出力手段とを有する。
しくは、テストモード時において、アドレスカウンタは
カウントアップ動作を停止し、出力手段はアドレスカウ
ンタのカウント値を選択して外部に出力するようにす
る。また、読み出し用アドレスを構成する複数ビットを
所定数のグループに分割しておき、出力選択手段は、ア
ドレスカウンタから出力されるアドレスを選択して出力
する場合には、各グループ単位でビットを選択して出力
するようにしてもよい。
明に係る半導体記憶装置の実施の形態を詳細に説明す
る。なお、以下の説明において信号名の最後の「B」の
文字は、その信号がアクティブ・ローで動作することを
示す。
メモリの構成例を示す。FIFOメモリは、データを記
憶する複数のメモリセルをマトリクス状に配置したメモ
リアレイ11と、行/列デコーダ13a、13bと、読
み出し/書き込みアドレスを生成するアドレスカウンタ
15a、15bと、アドレスカウンタ15a、15bを
制御する制御回路17a、17bと、メモリアレイ11
にデータを入力するデータ入力回路19と、メモリアレ
イ11からデータを出力するデータ出力回路21とを備
える。メモリアレイ11はデータの書き込み、読み出し
を非同期で可能とする2ポートメモリである。
5a及び制御回路17aはデータの読み出し動作を制御
するための回路であり、行列デコーダ13b、アドレス
カウンタ15b及び制御回路17bはデータの書き込み
動作を制御するための回路である。
レスを生成するアドレスカウンタ15aの出力信号線に
接続されたパラレル/シリアル変換回路23を備えてい
る。パラレル/シリアル変換回路23は、テストモード
時には、クロック信号FADCKを入力し、このクロッ
ク信号FADCKに同期して、アドレスカウンタ15a
のパラレルデータをシリアルデータFADOUTに変換
して外部に出力する(詳細は後述)。
示す。アドレスカウンタ15aはカウンタ部29とバッ
ファ部30とを有する。制御回路17aより、クロック
信号RCK、ARCKと、イネーブル信号RENとが与
えられる。カウンタ部29はクロック信号ARCK、A
RCKBにより、インクリメント動作を行ない、インク
リメントされたカウンタ値を出力し、バッファ部30に
格納する。バッファ部30はクロック信号RCKに応じ
て行/列デコーダ13aにアドレス信号を出力する。な
お、アドレスカウンタ15bも同様に構成される。
回路構成の一例を示した図である。図3は例として4ビ
ットパラレルデータ(AC0〜AC3)をシリアルデータ
FADOUTに変換する回路の構成を示している。パラ
レル/シリアル変換回路23は、複数のDフリップフロ
ップ31とセレクタ33を組み合わせて構成できる。セ
レクタ33は通常動作時において入力I1を、テストモ
ード時において入力I0を選択する。
23の別の回路構成を示した図である(4ビットパラレ
ルデータを1ビットシリアルデータに変換する例)。図
4のパラレル/シリアル変換回路は2ビットカウンタ3
5とマルチプレクサ37とからなる。2ビットカウンタ
35はクロック信号FADCKに応じてカウントアップ
し、マルチプレクサ37は2ビットカウンタ35の2ビ
ット出力に応じて入力ビットAC0〜AC3の1つを順次
選択して出力する。
/書き込み)以上のように構成されるFIFOメモリに
おいてメモリアレイ11へのデータ書き込み動作につい
て説明する。
される。制御回路17bには、リセット信号WRES
B、ライトイネーブル信号WEB、クロック信号WCK
が、FIFOメモリの外部より入力される。制御回路1
7bは、アドレスカウンタ15bに対し、クロック信号
AWCK、AWCKB、WCK、WCKB、リセット信
号WRESBを出力する。
bからのクロック信号AWCKにしたがいインクリメン
ト動作を行ない、インクリメントされたカウンタ値(書
き込みアドレス)をクロック信号WCKに応じて行/列
デコーダ13bに出力する。
御回路17bからのクロック信号AWCKに同期してカ
ウントアップし、書き込みアドレスを生成する。行/列
デコーダ13bは、アドレスカウンタ15bで生成され
たアドレス信号をデコードし、メモリアレイ11のデー
タが書き込まれるセルを選択する。メモリセル11の選
択されたセルに対してデータ入力回路19を介して入力
されたデータが書き込まれる。
み出しについて説明する。読み出し動作は制御回路17
aにより制御される。制御回路17aには、リセット信
号RRESB、リードイネーブル信号REB、クロック
信号RCK、チップイネーブル信号CEBがFIFOメ
モリの外部より入力される。制御回路17aは、アドレ
スカウンタ15aに対し、クロック信号ARCK、AR
CKB、RCK、RCKB、リセット信号RRESBを
出力する。
aからのクロック信号ARCKにしたがいインクリメン
ト動作を行ない、インクリメントされたカウンタ値(読
み出しアドレス)をクロック信号RCKに応じて行/列
デコーダ13aに出力する。
御回路17aからのクロック信号ARCKに同期してカ
ウントアップし、読み出しアドレスを生成する。行/列
デコーダ13aは、アドレスカウンタ15bで生成され
たアドレス信号をデコードし、メモリアレイ11のデー
タを読み出すセルを選択する。メモリセル11の選択さ
れたセルからデータ出力回路21を介してデータが読み
出される。データ出力回路21からのデータバス上への
データの読み出しは制御回路17aからの出力イネーブ
ル信号OEにより制御される。
アドレスカウンタ15a、15bによりアドレスを生成
して読み出し、書き込み動作を非同期に行なうことによ
りFIFO機能が実現される。
のテストモード時の動作について説明する。テストモー
ド時には、外部よりテストモード信号TESTがアクテ
ィブにされる。これにより、アドレスカウンタ15a、
シリアル/パラレル変換回路23はテストモード時の動
作を行なう。テストモード時には、アドレスカウンタ1
5aは制御回路17aに対し、テストモード信号ITE
STをアクティブにする。制御回路17aは信号ITE
STを受け、アドレスカウンタ15aへのクロック信号
ARCK、RCK…の供給を停止する。アドレスカウン
タ15aはテストモードに入ると、カウントアップ動作
を停止し、その時点のカウント値(ADCA)を出力す
る。パラレル/シリアル変換回路23は外部より入力す
るクロック信号FADCKに同期してアドレスカウンタ
15aからのパラレルデータをシリアルデータに変換し
て外部に出力する。
は、テストモード時には、読み出しアドレスを与えるア
ドレスカウンタ15aの値を外部に出力するため、アク
セスしているセルのアドレスをメモリ外部で認識するこ
とができる。また、外部出力の際にシリアルデータに変
換するため、信号線(端子)数の増加を抑制できる。
別の構成を示す。前述の実施形態では、パラレル/シリ
アル変換回路23はその動作クロック信号として外部よ
り入力するクロック信号FADCKを用いたが、本実施
形態では、動作クロック信号として制御回路17aに入
力する読み出し用クロック信号RCKを用いる。この場
合、テスト信号TESTによりアドレスカウンタ15a
でのカウントアップ動作は停止されるが、クロック信号
RCKはパラレル/シリアル変換回路23に供給され続
ける。このように、元々制御回路17aに入力されるク
ロック信号(RCK)を用いるため、クロック信号線
(FADCK)を別途設ける必要がなく、前述の実施形
態のFIFOメモリよりも信号線数を減らすことができ
る。
さらに別の構成を示す。本実施形態のFIFOメモリ
は、アドレスカウンタ15aからの出力とメモリアレイ
11からの出力を選択して外部に出力するようにしてい
る。その構成は、実施の形態1の構成においてパラレル
/シリアル変換回路23をとり除き、データ出力回路2
1の代わりにデータ/アドレス出力回路25を設けたも
のである。
スカウンタ15aからのアドレス信号と、メモリアレイ
11からのデータとを入力し、いずれか一方を選択的に
出力する。データ/アドレス出力回路25は、制御回路
17aからの選択信号SELDAに基いてアドレスまた
はデータのいずれかを選択して出力する。
5の構成の一部を示す。データ/アドレス出力回路25
はマルチプレクサ39を含む。マルチプレクサ39はメ
モリアレイ11の出力側データ信号線のビット毎に設け
られている。マルチプレクサ39は選択信号SELDA
にしたがい、データビット(DOUTB)またはアドレ
スビット(ACB)のいずれかを選択して出力する。
シリアル変換回路23を用いていないため、回路規模を
増大させることがない。また、データ信号線を介してア
ドレスを出力できるため、アドレスの取り出しのための
信号線を別途設ける必要がなく、信号線数の増加を抑制
できる。
スのビット数がデータのビット数よりも多い場合でもデ
ータ信号線を介してアドレスの出力を可能とするFIF
Oメモリの構成を説明する。例えば、データが8ビット
でアドレスが16ビットの場合、16ビットのアドレス
を一度にデータ信号線を介して出力することはできな
い。このため、アドレスビットをいくつかのグループに
分割し、そのグループ毎に、グループに含まれるアドレ
スビットを出力するようにする。
を示す。同図に示すように本実施形態のFIFOメモリ
の構成は実施の形態3の構成とほぼ同様であるが、デー
タ/アドレス出力回路25bが異なっている。データ/
アドレス出力回路25bには、分割されたアドレスのグ
ループを選択するための選択信号SELDAnが入力さ
れる。ここで、選択信号SELDAnは、分割されたア
ドレスのグループのそれぞれ及びデータのいずれかを指
定できる数のビット数の信号とする。例えば、16ビッ
トのアドレスを8ビット毎に2つのグループに分割する
場合、2つのグループ及びデータを指定するために2ビ
ット必要となる。このため、選択信号SELDAnは2
ビットとなる。また、16ビットのアドレスを4ビット
毎に4つのグループに分割する場合、4つのグループ及
びデータを指定するために3ビット必要となり、選択信
号SELDAnは3ビットとなる。
に分割したときのデータ/アドレス出力回路25bの構
成の一部を示す。選択信号SELDAnは選択信号SE
LDA0及び選択信号SELDA1からなる2ビットの信
号である。データ/アドレス出力回路25bはデータ信
号線のビット毎にマルチプレクサ39bを備える。マル
チプレクサ39bは選択信号SELDA0及びSELD
A1にしたがい、データビット(DOUTB)またはア
ドレスビット(AC0B)もしくはアドレスビット(A
C1B)のいずれかを選択して出力する。ここで、アド
レスビット(AC0B)は第1のグループに属するビッ
トであり、アドレスビット(AC1B)は第2のグルー
プに属するビットである。
プに分割したときのデータ/アドレス出力回路25bの
構成の一部を示した図である。選択信号SELDAn
は、データ及びn+1個のグループのそれぞれのうちの
一つを選択できるようなビット数となる。データ/アド
レス出力回路25bはデータ信号線のビット毎に設けら
れたマルチプレクサ39cを備える。マルチプレクサ3
9cは選択信号SELDA0〜SELDAxにしたが
い、データビット(DOUTB)またはアドレスビット
(AC0B、AC1B…又はACnB)のいずれかを選択
して出力する。なお、アドレスビットACiB(i=0,1…
n)は第i番目のビットグループに属するビットである。
モリは実施の形態4のFIFOメモリにおいて、データ
/アドレス出力回路に入力する選択信号SELDAn
を、制御回路17aに入力する信号線の一部を利用して
入力するようにしたものである。図9にその構成を示
す。例えば、制御回路17aに入力する制御信号線RC
K、CEB等を介して外部より選択信号SELDAnを
入力するようにする。このように既存の信号線を使用し
て選択信号SELDAnを入力することにより、選択信
号SELDAnのための信号線を別途設ける必要がな
い。
ストモードにされたときに選択信号SELDAnを入力
するために使用する制御信号(RCK、CEB等)の値
を内部でラッチし、内部状態を保持しておき、この保持
した値を制御信号として用いる。このような動作を実現
するための制御回路17cの構成の一部を図10に示
す。同図に示すように、制御回路17cにおいてRE
B、RCK等の制御信号の信号線にラッチ回路51が接
続され、また、制御信号とTEST信号がAND回路5
3に入力される。AND回路53の出力が選択信号SE
LDAnの一部として使用される。
モリアレイ11が2ポートメモリの場合であったが、本
発明に係る思想は1ポートメモリの場合にも適用可能で
ある。以下に1ポートメモリへの適用例を説明する。
を1ポートメモリを用いたFIFOメモリに適用した場
合の構成例を示す。同図に示すようにFIFOメモリは
読み出しアドレス又は書き込みアドレスを選択するセレ
クタ45を有する。アドレスカウンタ15a、15bは
制御回路17dにより制御される。メモリアレイ11b
は1ポートメモリである。1ポートメモリを用いた場
合、一時に、メモリアレイ11bに対して書き込み及び
読み出しのいずれかの動作しか行うことができない。こ
のため、セレクタ45が、読み出しアドレス用アドレス
カウンタ15aと書き込みアドレス用アドレスカウンタ
15bのいずれかの出力を選択し、行/列デコーダ13
cに出力する。セレクタ45は制御信号REB、WEB
等の制御信号に基いてかかる選択を行なう。
実施の形態1の場合と同様に、アドレスカウンタ15
a、パラレル/シリアル変換回路23が動作することに
より、テストモード時において、読み出しアドレス用ア
ドレスカウンタ15aの出力をパラレル/シリアル変換
回路23で外部に取り出しが可能になり、不良セルのア
ドレスを外部で認識することが可能となる。
思想についても、上記と同様にして1ポートメモリの場
合に適用できる。
メモリにおいて内部で生成する読み出し用アドレスをテ
ストモード時において外部に取り出すことができ、メモ
リにおいて不良箇所がある場合に、容易にその不良箇所
(不良アドレス)を特定することができる。
図(実施の形態1)
た図
示した図
図(実施の形態2)
図(実施の形態3)
図(実施の形態4)
図(実施の形態5)
形態5)
た図(実施の形態6)
Claims (6)
- 【請求項1】 データが書き込んだ順序で読み出される
FIFO機能を有する半導体記憶装置において、 データを格納する複数のメモリセルをマトリクス状に配
置したメモリアレイと、 所定のクロック信号に同期してカウントアップし、前記
メモリアレイに対する読み出し用アドレスを生成するア
ドレスカウンタと、 前記アドレスカウンタにより生成された読み出し用アド
レスを外部に出力する出力手段とを有し、 前記アドレスカウンタはテストモードを指定するテスト
信号によりカウントアップ動作を停止し、前記出力手段
は前記テスト信号によりアドレスカウンタにより生成さ
れた読み出し用アドレスをテスト用クロック信号に同期
して外部に出力することを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項2】 前記出力手段はアドレスカウンタから出
力されるパラレルデータをシリアルデータに変換して出
力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3】 前記テスト用クロック信号として前記ア
ドレスカウンタに入力する所定のクロック信号を用いる
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】 データが書き込んだ順序で読み出される
FIFO機能を有する半導体記憶装置において、 データを格納する複数のメモリセルをマトリクス状に配
置したメモリアレイと、 所定のクロック信号に同期してカウントアップして、前
記メモリアレイに対する読み出し用アドレスを生成する
アドレスカウンタと、 前記アドレスカウンタから出力されるアドレスとメモリ
アレイからのデータのいずれかを選択して外部に出力す
る出力手段とを有することを特徴とする半導体記憶装
置。 - 【請求項5】 テストモード時において、前記アドレス
カウンタはカウントアップ動作を停止し、前記出力手段
は前記アドレスカウンタのカウント値を選択して外部に
出力することを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装
置。 - 【請求項6】 前記読み出し用アドレスを構成する複数
ビットを所定数のグループに分割しておき、前記出力選
択手段は、前記アドレスカウンタから出力されるアドレ
スを選択して出力する場合に、各グループ単位でビット
を選択して出力することを特徴とする請求項4記載の半
導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002012765A JP4113711B2 (ja) | 2002-01-22 | 2002-01-22 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003217300A true JP2003217300A (ja) | 2003-07-31 |
JP4113711B2 JP4113711B2 (ja) | 2008-07-09 |
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2002
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