JP2005339733A - Semiconductor storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リダンダンシ回路の構成とそのシステムに特徴を有する半導体記憶装置に関する。 The present invention relates to a configuration of a redundancy circuit and a semiconductor memory device characterized by the system.
半導体製造プロセスの微細化に伴う高集積化が進んでいる現在においては、歩留り向上の観点から正規のメモリアレイの他に冗長なメモリアレイを設け、何らかの原因でワード線(WL)やカラム選択線(CSL)が故障した際には、スペアWLやスペアCSLに置き換えるリダンダンシ回路の重要性が増してきている。リダンダンシ回路は通常、故障した行または列アドレスをフューズブローにより選択するフューズ回路とフューズ回路からの情報と外部入力アドレスとの比較を行いスペアWL/スペアCSLへの置換を制御する置換制御回路から構成されている。このような構成のリダンダンシ回路は通常、ロウ(行)用、及びカラム(列)用のリダンダンシ回路として、アクセススピード高速化のためにノーマルWL及びスペアWLを選択し駆動するロウデコーダや、ノーマルCSL及びスペアCSLを選択し駆動するカラムデコーダ近傍にそれぞれ配置されている。 At the present time when high integration is advancing due to miniaturization of semiconductor manufacturing processes, a redundant memory array is provided in addition to a regular memory array from the viewpoint of improving yield, and for some reason a word line (WL) or column selection line is provided. When (CSL) breaks down, the importance of a redundancy circuit replaced with a spare WL or a spare CSL is increasing. The redundancy circuit is usually composed of a fuse circuit that selects a failed row or column address by fuse blow, a replacement control circuit that compares information from the fuse circuit with an external input address and controls replacement to a spare WL / spare CSL. Has been. The redundancy circuit having such a configuration is normally used as a row (row) and column (column) redundancy circuit, such as a row decoder for selecting and driving a normal WL and a spare WL for increasing the access speed, and a normal CSL. And spare column CSL are arranged in the vicinity of the column decoder for selecting and driving.
メモリセルアレイが複数個に分割され、ロウデコーダ、及びカラムデコーダがメモリセルアレイに挟まれている構成の場合、ロウデコーダ、及びカラムデコーダ近傍にロウリダンダンシ回路或いはカラムリダンダンシ回路を配置することは出来ない。その結果、置換制御回路からの出力信号の配線長が大幅に増加し、ロウデコーダ、及びカラムデコーダに入力されるまでの遅延時間が大幅に増加するためアクセススピードの遅れが生じてしまう。また、ロウリダンダンシ回路を構成するロウフューズブロック或いはカラムリダンダンシ回路を構成するカラムフューズブロックは、そのブロック上を配線領域として使用することができないためレイアウト面積の増加、つまりチップサイズの増加をもたらす要因となっている。 When the memory cell array is divided into a plurality of parts and the row decoder and the column decoder are sandwiched between the memory cell arrays, a row redundancy circuit or a column redundancy circuit cannot be arranged in the vicinity of the row decoder and the column decoder. As a result, the wiring length of the output signal from the replacement control circuit is greatly increased, and the delay time until it is input to the row decoder and column decoder is greatly increased, resulting in a delay in access speed. In addition, the row fuse block constituting the row redundancy circuit or the column fuse block constituting the column redundancy circuit cannot be used as a wiring area on the block, and therefore causes an increase in layout area, that is, an increase in chip size. It has become.
以上の様に従来技術のリダンダンシ回路はその回路構成上、その配置場所が限定されてしまうためレイアウト上の自由度なく、リダンダンシ回路からロウデコーダ、及びカラムデコーダへの制御信号線長が延びるとアクセススピードの低下を招くという問題を抱えている。 As described above, the conventional redundancy circuit has a limited layout location due to its circuit configuration. Therefore, there is no freedom in layout, and if the control signal line length from the redundancy circuit to the row decoder and column decoder is extended, the access is made. I have the problem of causing a drop in speed.
冗長素子を有する集積回路において、各々のアドレスに応答してノーマルエレメントを選択するためのノーマルデコーダと、ノーマルデコーダに対して接続されたフリップフロップ回路とを備え、フリップフロップ回路の第1の状態においてノーマルデコーダを各々のアドレスに応答するようにイネーブルにし、フリップフロップ回路の第2の状態において任意のアドレスに応答してノーマルデコーダをディスエーブルにし、回路のノーマル動作状態においては、フリップフロップ回路を第2の状態に設定しないことを特徴とする回路及び方法については、既に開示されている(特許文献1及び特許文献2)。
本発明は、アクセススピードを犠牲にすることなくリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる、半導体記憶装置を提供する。 The present invention provides a semiconductor memory device that can freely determine the location of a redundant fuse block without sacrificing access speed.
本発明の実施の形態の第1の特徴は、(イ)ワード線及びカラムセレクト線をそれぞれ選択駆動するロウデコーダ及びカラムデコーダと、(ロ)ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック及びカラムフューズブロックと、(ハ)ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づきワード線、カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路及びカラム用の置換制御回路と、(ニ)ワード線のリダンダンシ置換情報を、ロウ用の内部クロック信号に同期させロウ用の置換制御回路に順次転送するロウ用パラシリ変換回路及びロウ用シリパラ変換回路と、(ホ)カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、カラム用の内部クロック信号に同期させカラム用の置換制御回路に順次転送するカラム用パラシリ変換回路及びカラム用シリパラ変換回路とを備える半導体記憶装置であることを要旨とする。 The first feature of the embodiment of the present invention is that (a) row decoder and column decoder for selectively driving word lines and column select lines, respectively, and (b) redundancy replacement information for word lines and column select lines, respectively. And (c) row replacement control circuit for controlling spare replacement of word lines and column select lines based on redundancy replacement information of word lines and column select lines, and column replacement control. (D) a row parallel conversion circuit and a row serial conversion circuit for sequentially transferring redundancy replacement information of a word line to a row replacement control circuit in synchronization with an internal clock signal for row; The redundancy replacement information on the select line is synchronized with the internal clock signal for the column. And summarized in that a semiconductor memory device and a serial-parallel conversion circuit for parallel-serial conversion circuit and a column for column sequentially transferred to the replacement control circuit for use.
本発明の実施の形態の第2の特徴は、(イ)ワード線及びカラムセレクト線をそれぞれ選択駆動するロウデコーダ及びカラムデコーダと、(ロ)ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック及びカラムフューズブロックと、(ハ)ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づきワード線、カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路及びカラム用の置換制御回路と、(ニ)ワード線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるクロック信号に同期させシリアル変換及びパラレル変換してロウ用の置換制御回路に順次転送するロウ用パラシリ変換回路及びロウ用シリパラ変換回路と、(ホ)カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるクロック信号に同期させシリアル変換及びパラレル変換してカラム用の置換制御回路に順次転送するカラム用パラシリ変換回路及びカラム用シリパラ変換回路とを備える半導体記憶装置であることを要旨とする。 The second feature of the embodiment of the present invention is that (a) a row decoder and a column decoder for selectively driving a word line and a column select line, and (b) redundancy replacement information for the word line and the column select line, respectively. And (c) row replacement control circuit for controlling spare replacement of word lines and column select lines based on redundancy replacement information of word lines and column select lines, and column replacement control. And a row parallel-serial conversion circuit and a row serial-parallel conversion circuit that serially and parallel-converts redundancy replacement information of a word line in synchronization with a clock signal to be externally input and sequentially transfers the data to a row replacement control circuit. (E) Redundancy replacement information for column select lines And summarized in that a semiconductor memory device and a column for parallel-serial conversion circuit and a column for serial-parallel conversion circuit sequentially transfers the replacement control circuit for the column to serial conversion and parallel conversion is synchronized with the clock signal to be.
本発明半導体記憶装置によれば、アクセススピードを犠牲にすることなくリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる。 According to the semiconductor memory device of the present invention, the arrangement location of the redundancy fuse block can be freely determined without sacrificing the access speed.
次に、図面を参照して、本発明の第1乃至第4の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
また、以下に示す第1乃至第4の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Further, the following first to fourth embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes components. The material, shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
[検討例]
まず、本発明の実施の形態の基礎として検討した検討例は、図16(a)に示すように、行列のアドレス信号により選択される複数のメモリセルから構成され、ノーマルセルアレイ10,冗長セルアレイ101及び102からなるメモリセルアレイ100と、メモリセルアレイ100に含まれるワード線及びカラムセレクト線をそれぞれ選択駆動するロウデコーダ12及びカラムデコーダ14と、ロウリダンダンシ回路16と、カラムリダンダンシ回路18とを備える。ロウリダンダンシ回路16は、ワード線のリダンダンシ置換情報を出力するロウフューズブロック24と、ワード線のリダンダンシ置換情報に基づきワード線のスペア置換を制御するロウ用の置換制御回路20とを備え、カラムリダンダンシ回路18は、カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を出力するカラムフューズブロック26と、カラム線のリダンダンシ置換情報に基づきカラム線のスペア置換を制御するカラム用の置換制御回路22とを備える。
[Examination example]
First, as shown in FIG. 16A, the examination example examined as the basis of the embodiment of the present invention is composed of a plurality of memory cells selected by a matrix address signal, and includes a
また、ロウフューズブロック24は、図16(b)に示すように、FRS<1>〜FRS<m>で表されるm個のフューズセット28を備え、カラムフューズブロック26は、図16(c)に示すように、FCS<1>〜FCS<m>で表されるm個のフューズセット30を備える。
Further, as shown in FIG. 16B, the
ロウリダンダンシ回路16によって、ロウデコーダ12に対するm本のスペアワード線WLへの置換が制御され、カラムリダンダンシ回路18によって、カラムデコーダ14に対するm本のスペアカラム選択線CSLへの置換が制御される。ロウリダンダンシ回路16を構成するロウフューズブロック24は、総数m個のフューズセット28で分割されており、分割されている個々のフューズセット28は総数n+1個のフューズから構成されている。同様に、カラムリダンダンシ回路18を構成するカラムフューズブロック26は、総数m個のフューズセット30で分割されており、分割されている個々のフューズセット30は総数n+1個のフューズから構成されている。
The row redundancy circuit 16 controls the replacement of the
(置換制御回路)
検討例に係る置換制御回路20の構成は、図17(a)に示すように、S_Ctrl<1>〜S_Ctrl<m>で表されるm個のスペア制御回路44から構成されたスペア制御回路ブロック42と、N_Ctrlで表されるノーマル制御回路32とを備える。各々のスペア制御回路44は、FD<n+1>で表されるn+1個のフューズデータを受信し、それぞれSpare_en<1>〜Spare_en<m>で表されるスペアワード線WL駆動信号を出力する。スペア制御回路ブロック42全体としては、m×(n+1)本のフューズデータFD<mx(n+1>を受信し、m個のスペアワード線WL駆動信号Spare_en<1>〜Spare_en<m>をロウデコーダ12に対して出力している。置換制御回路22の構成も図17(a)に示す置換制御回路20の構成と同様である。
(Replacement control circuit)
As shown in FIG. 17A, the configuration of the
(ノーマル制御回路)
ノーマル制御回路32は、図17(b)に示すように、m個のスペアワード線駆動信号Spare_en<1>〜Spare_en<m>を入力するNORゲート36と、NORゲート36の出力信号とロウアドレスイネーブル信号RAEを入力するANDゲート38と、ANDゲート38に接続されるインバータ40とから構成され、ノーマルワード線WL駆動信号Normal_enをロウデコーダ12に対して出力している。
(Normal control circuit)
As shown in FIG. 17B, the
また、置換制御回路20において、m個に分割されたスペア制御回路ブロック42とm本のスペアワード線WLは1対1に対応し、それぞれのスペア置換の制御を行っている。同様に、置換制御回路22において、m個に分割されたスペア制御回路ブロックとm本のスペアカラム選択線CSLは1対1で対応し、それぞれのスペア置換の制御を行っている。
Further, in the
置換制御回路20から出力され、ロウデコーダ12へ入力されるSpare_en<m> / Normal_enは、それぞれ外部入力アドレス信号A<n>との比較に基づき出力されるスペアワード線WL及びノーマルワード線WLの駆動確定信号である。同様に、置換制御回路22から出力され、カラムデコーダ14へ入力されるSpare_en<m> / Normal_enは、それぞれ外部入力アドレス信号A<n>との比較に基づき出力されるスペアカラム選択線CSL及びノーマルカラム選択線CSLの駆動確定信号である。
Spare_en <m> / Normal_en output from the
メモリセルアレイ100は2n本のノーマルワード線WL/ノーマルカラム選択線CSL、及びm本のスペアワード線WL/スペアカラム選択線CSLで構成されており、ロウデコーダ12、及びカラムデコーダ14は、nビットの外部アドレスにより1/2nのノーマルワード線WL/ノーマルカラム選択線CSLの選択、駆動及び1/mのスペアワード線WL/スペアカラム選択線CSLの選択駆動を行う。
The memory cell array 100 includes 2 n normal word lines WL / normal column selection lines CSL, and m spare word lines WL / spare column selection lines CSL. The
(全体動作)
次に外部入力されるロウアドレス信号AR1〜ARnがALL=“H”の場合に選択駆動されるノーマルワード線WLをスペアワード線SWL3へ置換する場合を例にして全体動作について説明する。m個のフューズセット28に分割されたロウフューズブロック24の内、スペアワード線SWL3の選択に対応するフューズセット28であるFRS<3>に属するフューズに対してブローを行う。n+1本のフューズで構成されるフューズセット28において、n本のフューズはロウアドレス信号AR1〜ARnに対応するアドレスフューズFA1〜FAn、残りの1本はフューズセットの使用を宣言するイネーブルフューズFEである。アドレスフューズFA1〜FAn、及びイネーブルフューズFEはブローすることで“H”、ブローしなければ“L”の状態が電源立ち上げ時にラッチされ、それぞれの状態を出力する。イネーブルフューズFEは、1本フューズをブローすることでそのフューズセットの使用が宣言されアドレスフューズからの情報FRm<n>と外部ロウアドレス信号AR<n>との比較が置換制御回路20で行われる。今、スペアへ置換したいアドレスはALL=“H”であるので、ロウアドレス信号AR1〜ARnに対応するアドレスフューズFA1〜FAn及び、イネーブルフューズFEの全フューズをブローする。その結果、FRS<3>で表されるフューズセット28からのアドレスフューズFA1〜FAnの出力信号F_AR1〜F_ARn及び、イネーブルフューズFEの出力信号F_AREは“H”の状態で置換制御回路20へ入力される。これに対して、フューズブローを行っていないフューズセット28(FRS<3>以外)からの出力信号は全て“L”状態で置換制御回路20へ入力される。尚、外部入力されるカラムアドレス信号AC1〜ACnがALL=“H”の場合に選択駆動されるノーマルカラム選択線CSLをスペアカラム選択線CSL3へ置換する場合の全体動作についても同様であるため、説明は省略する。
(Overall operation)
Next, the overall operation will be described by taking as an example the case where the normal word line WL to be selectively driven is replaced with the spare word line SWL3 when the row address signals AR1 to ARn inputted externally are ALL = “H”. Of the row fuse blocks 24 divided into m fuse sets 28, the fuse belonging to FRS <3>, which is the fuse set 28 corresponding to the selection of the spare word line SWL3, is blown. In the fuse set 28 including n + 1 fuses, n fuses are address fuses FA1 to FAn corresponding to the row address signals AR1 to ARn, and the remaining one is an enable fuse FE that declares the use of the fuse set. . The address fuses FA1 to FAn and the enable fuse FE are blown to “H”, and if not blown, the “L” state is latched when the power is turned on, and the respective states are output. In the enable fuse FE, by blowing one fuse, the use of the fuse set is declared, and the
(スペア制御回路)
スペア制御回路ブロック42において、スペア数mと同数のm個に分割されるスペア制御回路44の内部構成は、図18(a)に示すように、外部アドレス数nと同数のAdd_Cmp<1>〜Add_Cmp<n>で表されるアドレス比較回路46と、1個のスペア判定回路56から構成される。
(Spare control circuit)
In the spare control circuit block 42, as shown in FIG. 18A, the internal configuration of the spare control circuit 44 divided into the same number m as the spare number m has the same number of Add_Cmp <1> to the external address number n. The
(アドレス比較回路)
アドレス比較回路46は、図18(b)に示すように、2個のインバーダ50,52と1個のトランスファスイッチ(TRS)48と1個のクロックドインバータ(CINV)54から構成される。アドレス比較回路46において、AR<n>は外部入力されるロウアドレス信号、F_AR<n>はロウフューズブロック24から出力されるアドレスフューズの出力信号、FHIT<n>はアドレス比較結果を表わす出力信号である。外部入力されるロウアドレス信号AR<n>とアドレスフューズの出力信号F_AR<n>が同一状態ならば、アドレス比較回路46の出力信号FHIT<n>は“H”状態を、異なる状態ならば“L”状態を出力する。例えば、AR<n>=“H”で、F_AR<n>=“H”(フューズブローした状態)ならば、クロックドインバータ回路(CINV)54が開き、出力信号FHIT<n>は“H”の状態を出力する。また、もしAR<n>=“L”、F_AR<n>=“L”の状態ならば、今度はトランスファスイッチ(TRS)48が開き、出力信号FHIT<n>は同様に“H”状態を出力する。反対に、外部入力されるアドレス信号AR<n>とアドレスフューズの出力信号F_AR<n>が異なる場合、例えば、AR<n>=“H”でF_AR<n>=“L”の場合はトランスファスイッチ(TRS)48が開くため、出力信号FHIT<n>は“L”を出力、同様にAR<n>=“L”、F_AR<n>=“H”の場合はクロックドインバータ回路(CINV)54が開き、出力信号FHIT<n>は“L”を出力する。
(Address comparison circuit)
As shown in FIG. 18B, the
(スペア判定回路)
スペア判定回路56は、図18(c)に示すように、n+2本の外部アドレス入力数を有するNANDゲート58と、インバータ60から構成される。NANDゲート58に対するn+2本の入力には、n個のアドレス比較回路46の出力信号FHIT<1>〜FHIT<n>と、ロウフューズブロック24から出力されるイネーブルフューズFEの出力信号F_AREとロウ系動作状態を表すロウアドレスイネーブル信号RAEが入力されている。ロウアドレスイネーブル信号RAEは周辺回路で作られ、ロウ系が動作している間は“H”状態となっている。ロウアドレスイネーブル信号RAEはロウ系が動作状態に無い場合は“L”状態であるので、ノーマル/スペアワード線WL、ノーマル/スペアカラム選択線CSLを制御するノーマル/スペア駆動確定信号Normal_en/Spare_en<n>は通常は共に“L”状態であり、RAE=“H”となった場合のみ、どちらかの信号が“H”状態となる。
(Spare judgment circuit)
As shown in FIG. 18C, the
ここで、外部入力されるロウアドレス信号AR1〜ARn=“H”が置換制御回路20へ入力されると、スペアワード線SWL3に対応したS_Ctrl<3>で表されるスペア制御回路44におけるアドレス比較回路46の出力信号FHIT<1>〜FHIT<n>は、アドレスフューズの出力信号F_AR<n>と外部入力されるロウアドレス信号AR<n>の両者のアドレスが一致しているので“H”状態を出力する。この“H”出力と、FRS<3>で表されるフューズセット28のイネーブルフューズFEの出力信号F_AREの“H”状態と、ロウアドレスイネーブル信号RAEの“H”状態がスペア判定回路56へ入力されると、NANDゲート58の全ての入力に“H”状態が入力されることになるので、スペア判定回路56からの出力信号であるSpare_en<3>が“H”となる。このSpare_en<3>=“H”がノーマル制御回路32に入力されるので、ノーマル制御回路32の出力信号Normal_enは“L”を出力する。よって、Sapre_en<3>=“H”とNormal_en<3>=“L”がロウデコーダ12に入力される。
Here, when row address signals AR1 to ARn = “H” inputted externally are inputted to the
ロウデコーダ12には、この他に外部入力されえるロウアドレス信号AR<n>が入力されており、ロウデコーダ12はロウアドレスイネーブル信号RAE=“H”となり、ロウ系動作が開始され、置換制御回路20から出力するNormal_en/Spare_enの状態によってノーマルワード線WLを選択・駆動するのか,スペアワード線WLを選択・駆動するのかを決めている。上記の例では、Normal_en=“L”、Spare_en<3>=“H”がロウデコーダ12に入力されるので、スペアワード線SWL3が選択・駆動される。
In addition, a row address signal AR <n> that can be externally input is input to the
また、この状態で外部入力されるロウアドレス信号AR0〜ARn≠“H”が置換制御回路20へ入力された場合には、アドレスフューズの出力信号FR<n>と外部入力されるロウアドレス信号AR<n>の両者のアドレスが一致せず、Spare_en<3>は“H”とならずにNormal_enが“H”となる。その結果、ロウデコーダ12においては、スペアワード線SWL3は選択・駆動されず、外部入力されるロウアドレス信号に従ったノーマルワード線WLが選択駆動される。
Further, when row address signals AR0 to ARn ≠ “H” inputted externally in this state are inputted to the
以上は、ワード線WLの置換の場合であるがカラム選択線CSLの置換の場合も同様である。ただし、スペア判定回路56にはこの場合、カラム系の動作状態を表すカラムアドレスイネーブル信号CAEが入力されている。
The above is the case of replacement of the word line WL, but the same applies to the replacement of the column selection line CSL. However, in this case, the column address enable signal CAE representing the column system operation state is input to the
アクセススピードの高速化のためにはロウデコーダ12、及びカラムデコーダ14でワード線WL/カラム選択線CSLをできるだけ早く選択駆動することが必要である。つまり、検討例のロウリダンダンシ回路16、及びカラムリダンダンシ回路18の構成では、ロウリダンダンシ回路16、及びカラムリダンダンシ回路18をできるだけロウデコーダ12、及びカラムデコーダ14の近傍に配置し、置換制御回路20、22からの出力信号であるSpare_en / Normal_en信号の配線長をできるだけ短くし、これらのSpare_en / Normal_en信号がロウデコーダ12、カラムデコーダ14に入力されるまでの遅延時間を小さく抑えることが重要である。
In order to increase the access speed, it is necessary to select and drive the word line WL / column selection line CSL as soon as possible by the
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成は、図1に示すように、行列のアドレス信号により選択される複数のメモリセルから構成され、ノーマルセルアレイ10,冗長セルアレイ101及び102からなるメモリセルアレイ100と、メモリセルアレイに含まれるワード線及びカラムセレクト線をそれぞれ選択駆動するロウデコーダ12及びカラムデコーダ14と、ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック24及びカラムフューズブロック26と、ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づきワード線、カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路20及びカラム用の置換制御回路22と、チップ内部で発生する内部信号をトリガとして内部クロック信号FTCLKを生成するクロック生成回路70と、ワード線のリダンダンシ置換情報を、内部クロック信号FTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してロウ用の置換制御回路20に順次転送するロウ用パラシリ変換回路66及びロウ用シリパラ変換回路62と、カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、内部クロック信号FTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してカラム用の置換制御回路22に順次転送するカラム用パラシリ変換回路68及びカラム用シリパラ変換回路64とを備える。
[First embodiment]
As shown in FIG. 1, the configuration of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of memory cells selected by a matrix address signal, and includes a
クロック生成回路70は電源Vcc立ち上げ時に発生する内部信号CHIP_READYをトリガとして内部クロック信号FTCLKを発生させ、電源Vcc立ち上げ期間中に、ワード線のリダンダンシ置換情報のロウ用の置換制御回路20への転送を終了し、カラム選択線のリダンダンシ置換情報のカラム用の置換制御回路22への転送を終了する動作を行っても良い。
The
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置によれば、リダンダンシフューズブロックから出力されるフューズ情報データ群をパラレル・シリアル・データ変換によりシリアルデータに変換し、そのシリアルデータをクロックに同期させ順次ロウデコーダ、及びカラムデコーダ近傍に配置された置換制御回路に転送することにより、アクセススピードを犠牲にすることなくリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる。 According to the semiconductor memory device of the first embodiment of the present invention, the fuse information data group output from the redundancy fuse block is converted into serial data by parallel-serial data conversion, and the serial data is synchronized with the clock. By sequentially transferring the data to a replacement control circuit arranged in the vicinity of the row decoder and the column decoder, the arrangement location of the redundancy fuse block can be freely determined without sacrificing the access speed.
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置は、検討例と同様に、置換制御回路20によって、ロウデコーダ12に対するm本のスペアワード線WLへの置換が制御され、置換制御回路22によって、カラムデコーダ14に対するm本のスペアカラム選択線CSLへの置換が制御される。ロウフューズブロック24は、総数m個のフューズセット28で分割されており、分割されている個々のフューズセット28は総数n+1個のフューズから構成されている。同様に、カラムフューズブロック26は、総数m個のフューズセット30で分割されており、分割されている個々のフューズセット30は総数n+1個のフューズから構成されている。
In the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, the
しかしながら、本発明の第1の実施の形態では検討例と異なり、ロウフューズブロック24からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データを、クロック信号FTCLKにより、1本のシリアルデータ線上のシリアルデータ信号に変換するロウ用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)66と、クロック信号FTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)62と、カラムフューズブロック26からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データをクロック信号FTCLKにより1本のシリアル信号線上を転送するシリアルデータに変換するカラム用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)68と、クロック信号FTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するカラム用シリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)64と、パラシリ変換及びシリパラ変換に使用するクロック信号FTCLKを発生させるクロック生成回路70を有する構成となっている。
However, unlike the example studied in the first embodiment of the present invention, (m × (n + 1)) pieces of fuse information data output in parallel from the
図1において、ロウ用パラシリ変換回路66から出力されるFR_outは、ロウフューズブロック24から出力される(m×(n+1))本のフューズ情報線上のパラレルデータをシリアル変換したシリアルデータ線上のシリアルデータであり、一方、FC_outはカラムフューズブロック26から出力される(m×(n+1))本のフューズ情報線上のパラレルデータをシリアル変換したシリアルデータ線上のシリアルデータである。
In FIG. 1, FR_out output from the row parallel-
また、ロウ用シリパラ変換回路62から置換制御回路20へ出力されるFR_in<N>は、(m×(n+1))個のロウ用フューズ情報データ信号である。また、カラム用シリパラ変換回路64から置換制御回路22へ出力されるFC_in<N>は、(m×(n+1))個のカラム用フューズ情報データ信号である。更にクロック生成回路70から出力されるFTCLKは、ロウフューズ情報データのロウ用パラシリ変換回路66、ロウ用シリパラ変換回路62、及びカラムフューズ情報データのカラム用パラシリ変換回路68、カラム用シリパラ変換回路64を制御する内部クロック信号である。
FR_in <N> output from the row serial-
(クロック生成回路)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するクロック生成回路70の一例は、図2(a)に示すように、クロック生成の基になる奇数段のインバータで構成されるリングオシレータブロック74と、クロック数をカウントし、リングオシレータブロック74を停止させる制御を実行するクロックカウンタブロック72から構成されている。
(Clock generation circuit)
An example of the
リングオシレータブロック74は、図2(b)に示すように、2入力のNANDゲート86とインバータ88からなる奇数段インバータ76と、奇数段インバータ76の入力側に接続される2入力のNANDゲート78,インバータ80及び82と、奇数段インバータ76の出力側に接続されるインバータ84とを備える。NANDゲート78には、図2(b)に示すように、CHIP_READY信号と、CLKoff_R信号のインバータ80による反転信号が入力され、インバータ84からクロック信号FTCLKが出力される。
As shown in FIG. 2B, the
図2(a)においてリングオシレータブロック74に入力されるCHIP_READY信号はリングオシレータの動作を開始するトリガ信号である。クロックカウンタブロック72から出力され、リングオシレータブロック74に入力されるCLKoff信号は、リングオシレータの動作を停止させるトリガ信号である。リングオシレータブロック74から出力されるクロック信号FTCLKは、フューズ情報データのパラシリ変換及び、シリパラ変換を制御する内部クロックである。このようなブロックで構成されるクロック生成回路70は、CHIP_READY信号をトリガに、ある一定の周期のクロック信号を必要な数だけ発生させることができる。ここで、クロック発生のトリガとなるCHIP_READY信号について説明する。
In FIG. 2A, the CHIP_READY signal input to the
一般的に、半導体記憶装置ではチップ内部に設けた電源回路でチップ内部で使用する様々な電位(降圧電位、昇圧電位、負電位など)を発生させている。図2(c)に示すように、電源投入後、電源電圧Vccがある傾きを持って所定の電位まで上がって行き、電源電圧が所定の電位まで上がり、かつチップ内部で発生させている内部電位が所望の電位に達した時を示す時刻t1において、チップが動作可能状態となったことを表す信号CHIP_READY信号が“L”状態から“H”状態に遷移する。クロック生成回路70では、電源投入後にこのCHIP_READY信号が“L”から“H”への遷移をトリガとしてクロック信号FTCLKを生成している。その後、時刻t2において、CLKoff信号が“L”状態から“H”状態に遷移することで、リングオシレータの動作を停止し、所定数の内部クロックFTCLKがクロック数をカウントする。
In general, in a semiconductor memory device, various potentials (step-down potential, step-up potential, negative potential, etc.) used inside a chip are generated by a power supply circuit provided inside the chip. As shown in FIG. 2C, after the power is turned on, the power supply voltage Vcc rises to a predetermined potential with a certain slope, the power supply voltage rises to the predetermined potential, and the internal potential generated inside the chip. At time t1 indicating when the voltage reaches the desired potential, the signal CHIP_READY signal indicating that the chip is ready for operation transitions from the “L” state to the “H” state. The
(パラシリ変換回路)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するパラシリ変換回路は、図3に示すように、パラシリ変換を行うパラシリ変換回路ブロック94,96とそのパラシリ制御回路90,92から構成されている。図3において、FTCLKi/bFTCLKiはパラシリ変換回路ブロック94,96を制御する内部クロックであり、FTCLKiはクロック生成回路70から出力されるFTCLKと同相のクロックであり、bFTCLKiはFTCLKiと逆相のクロックである。
(Parasi-li conversion circuit)
As shown in FIG. 3, the parallel-serial conversion circuit applied to the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention includes parallel-serial conversion circuit blocks 94 and 96 for performing parallel-serial conversion and the parallel-
また、パラシリ制御回路90,92からパラシリ変換回路ブロック94,96に対してそれぞれ伝達されるFLAT信号は、ロウフューズブロック24,カラムフューズブロック26から出力されるフューズ情報データRSDをそれぞれロウ用パラシリ変換回路66,カラム用パラシリ変換回路68の内部へラッチするためのトリガ信号である。結果として、パラシリ変換回路ブロック94,96からそれぞれ、シリアルデータFR_out,FC_outが出力される。
Further, the FLAT signal transmitted from the
―パラシリ変換回路ブロック―
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するパラシリ変換回路ブロック94の回路構成の一例は、図4(a)に示すように、フューズブロックから出力される(m×(n+1))本のフューズデータ線104と同数のシリアルデータ転送回路97と、1つのシリアルデータ出力回路98から構成されている。シリアルデータ転送回路97におけるFIは入力シリアルデータ、FO,FO(mx(n+1))は出力シリアルデータを示す。FD(1)〜FD(mx(n+1)))はフューズブロックからのフューズデータである。シリアルデータ転送回路97は、FLAT信号の入力タイミングによって、フューズブロックからのフューズデータFD(1)〜FD(mx(n+1)))を内部に取り込み、内部クロックFTCLKi=“L”/bFTCLKi=“H”に同期して、出力シリアルデータFO,FO(mx(n+1))を出力する回路構成となっている。
―Parasiri conversion circuit block―
An example of the circuit configuration of the parallel-serial
これに対して、シリアルデータ出力回路98は、出力シリアルデータFO(mx(n+1))を入力シリアルデータFIとして受信し、内部クロックFTCLKi=“H”/bFTCLKi=“L”に同期して、出力シリアルデータF_outを出力する回路構成となっている。
On the other hand, the serial
シリアルデータ転送回路97の出力シリアルデータFOは、次段のシリアルデータ転送回路97の入力シリアルデータFIとして入力される。(m×(n+1))個のシリアルデータ転送回路97は、シリアル接続されており、最終段のシリアルデータ転送回路97の出力FO(mx(n+1))が、シリアルデータ出力回路98の入力FIに接続されている。
The output serial data FO of the serial
シリアルデータ出力回路98の出力信号F_outは、内部クロックFTCLKi=“H”/bFTCLKi=“L”に同期して順次出力され、ロウデコーダ12近傍に配置されたロウ用シリパラ変換回路62に入力されるシリアルデータ線上のシリアルデータFR_outとなる。
The output signal F_out of the serial
図3の示したカラム用パラシリ変換回路68内のパラシリ変換回路ブロック96の構成もパラシリ変換回路ブロック94の構成と同様のため説明は省略する。結果として、カラムデコーダ14近傍に配置されたカラム用シリパラ変換回路64に入力されるシリアルデータ線上のシリアルデータFC_outが得られる。
The configuration of the parallel-serial
―シリアルデータ転送回路―
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するシリアルデータ転送回路97の回路構成は、例えば図4(b)に示すように、トランスファスイッチ106(Xfer1),120(Xfer3),108(Xfer2)と、インバータ110と、双方向接続されたインバータ112,114、及び116,118から構成されている。
―Serial data transfer circuit―
The circuit configuration of the serial
図4(b)から明らかなように、トランスファスイッチ106のゲートにはFLAT信号及びそのインバータ110による反転信号が入力され、トランスファスイッチ120の2つのゲートにはそれぞれ内部クロックFTCLKi,bFTCLKiが入力される。同様に、トランスファスイッチ108の2つのゲートにはそれぞれ内部クロックFTCLKi,bFTCLKiが入力される。トランスファスイッチ106のソース/ドレインはフューズデータ線104に接続され、フューズデータFDが供給され、トランスファスイッチ120のソース/ドレインには入力シリアルデータFIが供給され、結果として、インバータ118から出力シリアルデータFOが出力される。
As apparent from FIG. 4B, the FLAT signal and its inverted signal by the
―シリアルデータ出力回路―
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するシリアルデータ出力回路98の回路構成は、例えば図4(c)に示すように、トランスファスイッチ122,128と、双方向接続されたインバータ124,126、及び130,132から構成されている。
―Serial data output circuit―
The circuit configuration of the serial
図4(c)から明らかなように、トランスファスイッチ122の2つのゲートにはそれぞれ内部クロックFTCLKi,bFTCLKiが入力される。同様に、トランスファスイッチ128の2つのゲートにはそれぞれ内部クロックFTCLKi,bFTCLKiが入力される。トランスファスイッチ122のソース/ドレインには入力シリアルデータFIが供給され、結果として、インバータ130から出力信号Foutが出力される。
As apparent from FIG. 4C, the internal clocks FTCLKi and bFTCLKi are input to the two gates of the
(パラシリ制御回路)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するパラシリ制御回路90の回路構成の一例は、図5(c)に示すように、クロック生成回路70から生成されるクロック信号FTCLKからパラシリ変換回路制御用の内部クロック信号FTCLKi/bFTCLKiを生成する制御クロック生成回路134と、フューズデータFDをシリアルデータ転送回路97内へラッチするFLAT信号を作るラッチタイミング生成回路136から構成されている。
(Parasiri control circuit)
An example of the circuit configuration of the
制御クロック生成回路134は、図5(b)に示すように、偶数段のインバータ142と奇数段のインバータ140から構成されており、入力信号FTCLKを受け、偶数段のインバータ142からFTCLKi、奇数段のインバータ140からbFTCLKiを出力する。図5(a)は、本発明における制御クロック生成回路134の動作タイミング波形図を示しており、クロック信号FTCLK,内部クロック信号FTCLKi,bFTCLKiのそれぞれのタイミング波形の様子が示されている。
As shown in FIG. 5B, the control
ラッチタイミング生成回路136は、図5(d)に示すように、インバータ148と、NANDゲート146と、奇数段のインバータ144によって構成される遅延回路138から構成されている。本発明におけるラッチタイミング生成回路136は、図5(e)に示すように、CHIP_READY信号が“L”から“H”に遷移した時に、遅延時間tdに等しいパルス幅twを有する“H”パルスのFLAT信号を出力する動作タイミング波形を有するパルス回路である。
As shown in FIG. 5D, the latch
(シリパラ変換回路)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するロウ用シリパラ変換回路62の構成は、図6に示すように、シリパラ変換を行うシリパラ変換回路ブロック154と、シリパラ変換回路ブロック154を制御するシリパラ制御回路150から構成されている。同様に、本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するカラム用シリパラ変換回路64の構成は、図6に示すように、シリパラ変換を行うシリパラ変換回路ブロック156と、シリパラ変換回路ブロック156を制御するシリパラ制御回路152から構成されている。図6において、FTCLKi/bFTCLKiはシリパラ変換回路ブロック154,156を制御する内部クロックであり、FTCLKiはクロック生成回路70から出力されるクロック信号FTCLKと同相の内部クロック信号であり、bFTCLKはFTCLKと逆相の内部クロック信号である。
(Sili-para conversion circuit)
As shown in FIG. 6, the row-
図6から明らかなように、シリパラ制御回路150はクロック信号FTCLKを受信し、シリパラ変換回路ブロック154に対して、内部クロック信号FTCLKi,bFTCLKi及びシリアルデータFR_outを出力する。シリパラ変換回路ブロック154は、内部クロック信号FTCLKi,bFTCLKi及びシリアルデータFR_outを受信し、置換制御回路20に対してパラレルデータFR_in<N>を供給する。同様に、シリパラ制御回路152はクロック信号FTCLKを受信し、シリパラ変換回路ブロック156に対して、内部クロック信号FTCLKi,bFTCLKi及びシリアルデータFC_outを出力する。シリパラ変換回路ブロック156は、内部クロック信号FTCLKi,bFTCLKi及びシリアルデータFC_outを受信し、置換制御回路22に対してパラレルデータFC_in<N>を供給する。
As apparent from FIG. 6, the serial-
―シリパラ変換回路ブロック―
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するシリパラ変換回路ブロック154の回路構成の一例は、図7(a)に示すように、互いにシリアル接続された(m×(n+1))個のパラレルデータ転送回路158によって構成されている。このパラレルデータ転送回路158は、図4(a)に示したシリアルデータ転送回路97及びシリアルデータ出力回路98と同様に、内部クロック信号FTCLKi/bFTCLKiによってその動作が制御されている。初段のパラレルデータ転送回路158は、パラシリ変換回路ブロック94からのシリアルデータFR_outを、入力シリアルデータFIとして受信し、内部クロック信号FTCLKi/bFTCLKiに同期して、シリアル出力データFOとしてFR_in<1>を出力する。2段目のパラレルデータ転送回路158も同様に、初段のシリアル出力データFR_in<1>を、入力シリアルデータFIとして受信し、内部クロック信号FTCLKi/bFTCLKiに同期して、シリアル出力データFR_in<2>を出力する。最終段のパラレルデータ転送回路158も同様に、出力シリアルデータFR_in<(mx(n+1)-1>を入力シリアルデータFIとして受信し、内部クロックFTCLKi=“H”/bFTCLKi=“L”に同期して、出力シリアルデータFOとして、FR_in<(mx(n+1)>を出力する回路構成となっている。パラレルデータ転送回路158の構成は、シリアルデータ出力回路98と同様に、内部クロックFTCLKi=“H”/bFTCLKi=“L”に同期して出力シリアルデータFOを出力する回路構成となっている。このパラレルデータ転送回路158はシリアルデータ転送回路97と同様にシリアルに接続されているが、シリパラ変換回路ブロック154では(m×(n+1))個あるパラレルデータ転送回路158の出力信号を全て取り出し、この出力が(m×(n+1))個のパラレルデータFR_in<1>, FR_in<2>, FR_in<3>,・・・, FR_in<mx(n+1)>となり、パラレルデータFR_in<N>として、ロウ用置換制御回路20に入力される。
―Sili-para conversion circuit block―
One example of the circuit configuration of the serial-parallel
カラム系のシリパラ変換回路ブロック156も同様に構成され、出力が(m×(n+1))個のパラレルデータFC_in<1>, FC_in<2>, FC_in<3>,・・・, FC_in<mx(n+1)>となり、パラレルデータFC_in<N>として、カラム用置換制御回路22に入力される。
The column-type serial-parallel
―パラレルデータ転送回路―
本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するパラレルデータ転送回路158の回路構成は、例えば図7(b)に示すように、トランスファスイッチ162,168と、双方向接続されたインバータ164,166、及び170,171から構成されている。
―Parallel data transfer circuit―
The circuit configuration of the parallel
図7(b)から明らかなように、トランスファスイッチ162の2つのゲートにはそれぞれ内部クロックFTCLKi,bFTCLKiが入力される。同様に、トランスファスイッチ168の2つのゲートにはそれぞれ内部クロックFTCLKi,bFTCLKiが入力される。トランスファスイッチ162のソース/ドレインには入力シリアルデータFIが供給され、結果として、インバータ171から出力信号FOが出力される。
As apparent from FIG. 7B, the internal clocks FTCLKi and bFTCLKi are input to the two gates of the
(シリパラ制御回路)
本発明の第1の実施に形態に係る半導体記憶装置に適用するシリパラ制御回路150の回路構成は、例えば図8に示すように、クロック生成回路70から生成されるクロック信号FTCLKからシリパラ変換回路制御用のクロックである内部クロック信号FTCLKi/bFTCLKiを生成するための制御クロック生成回路172によって構成される。カラム系のシリパラ制御回路152も同様に構成されている。
(Seripara control circuit)
The circuit configuration of the serial-
制御クロック生成回路172は、図8(b)に示すように、偶数段のインバータ174と奇数段のインバータ176から構成されており、入力信号であるクロック信号FTCLKを受信して、偶数段のインバータ174から内部クロック信号FTCLKi、奇数段のインバータ176から内部クロック信号bFTCLKiを出力する。図8(c)は、本発明における制御クロック生成回路172の動作タイミング波形図を示しており、クロック信号FTCLK,内部クロック信号FTCLKi,bFTCLKiのそれぞれのタイミング波形の様子が示されている
(全体動作)
外部入力されるロウアドレス信号AR1〜ARnがALL=“H”の場合に選択駆動されるノーマルワード線WLをスペアワード線SWL3へ置換する場合を例にして全体動作について説明する。
As shown in FIG. 8B, the control
The overall operation will be described by taking as an example the case where the normal word line WL to be selectively driven is replaced with the spare word line SWL3 when the externally input row address signals AR1 to ARn are ALL = “H”.
図9に示す様にm個に分割され、FRS<1>〜FRS<m>で示されるフューズセット28からなるロウフューズブロック24の中で、スペアワード線SWL3の選択に対応するFRS<3>に属するフューズに対してブローを行う。置換はロウアドレス信号AR1〜ARnがALL=“H”の場合に行うので、n本あるアドレスフューズFA1〜FAn及びイネーブルフューズFEのブローを行う。その結果、電源立ち上げ時にラッチされFRS<3>から出力されるフューズ情報は全て“H”状態である。
As shown in FIG. 9, FRS <3> corresponding to selection of the spare word line SWL3 in the
電源投入後、チップ内部の各電位が所望の電位に達したことを受けてCHIP_READY信号が、図10に示すように、“L”から“H”に遷移すると、まず、パラシリ制御回路90内のラッチタイミング生成回路136から“H”パルスのFLAT信号が出力される。
When the CHIP_READY signal transitions from “L” to “H” as shown in FIG. 10 in response to the fact that each potential in the chip has reached a desired potential after the power is turned on, first, in the
このFLAT信号は、図4(a)に示すように、パラシリ変換回路ブロック94内のシリアルデータ転送回路97に入力されており、FLAT信号が“H”になったことを受け、図4(b)に示すシリアルデータ転送回路97におけるトランスファスイッチ(Xfer1)106がON状態となりフューズブロックからのフューズ情報データFDがシリアルデータ転送回路97内に導き入れられる。その際に内部クロック信号FTCLKi及びbFTCLKiは、クロック信号FTCLKが“L”状態であるため、FTCLKi=“L”、bFTCLKi=“H”であるので取り込まれたフューズ情報データFDは、ON状態となっているトランスファゲート(Xfer2)108を通り出力信号FOとして出力される。
As shown in FIG. 4A, the FLAT signal is input to the serial
FLAT信号の“H”パルスが切れ、FLAT=“L”となると、トランスファゲート(Xfer1)106がOFF状態となり、シリアルデータ転送回路97内に導き入れられたフューズデータFDはラッチされる。例えば、図4(b)において、フューズがブローされている場合(FD=“H”)、シリアルデ−タ転送回路97内のノードAは“H”、ノードBは“L”、ノードCは“L”、その結果、出力FOは“H”にラッチされている。
When the “H” pulse of the FLAT signal is cut and FLAT = “L”, the transfer gate (Xfer1) 106 is turned off, and the fuse data FD introduced into the serial
それに対して、フューズがブローされていない場合(FD=“L”)、シリアルデータ転送回路97内のノードAは“L”、ノードBは“H”、ノードCは“H”、その結果、出力FOは“L”にラッチされている。
On the other hand, when the fuse is not blown (FD = “L”), the node A in the serial
このようにして、ブローされているフューズに対応するシリアルデータ転送回路97は“H”状態を、ブローしていないフューズに対応するシリアルデータ転送回路97は“L”状態をラッチしている。
In this way, the serial
FLAT信号の“H”パルスが切れ、ロウフューズブロック24からのフューズデータFDがシリアルデータ転送回路97にラッチされたタイミングt1で、クロック生成回路70内のリングオシレータブロック74が動作を開始して、図10に示すように、周期Tnsのクロック信号FTCLKが発生する。時刻t1で開始されたパラレルシリアル(PS)変換は、時刻t2において停止され、同時にシリアルパラレル(SP)変換が開始される。
At a timing t1 when the “H” pulse of the FLAT signal is cut off and the fuse data FD from the
クロック信号FTCLKが発生すると、パラシリ制御回路90及びシリパラ制御回路150内の制御クロック生成回路134,172で内部クロック信号FTCLKi/bFTCLKiが生成される。
When the clock signal FTCLK is generated, the internal clock signal FTCLKi / bFTCLKi is generated by the control
内部クロック信号FTCLKi/bFTCLKiが発生してFTCLKi=“H”/bFTCLKi=“L”となると、パラシリ変換回路ブロック94からのシリアル出力データFR_outは、まず初めに(m×(n+1))番目のシリアルデータ転送回路97内に取り込まれたフューズ情報FD(mx(n+1))を出力する。
When the internal clock signal FTCLKi / bFTCLKi is generated and FTCLKi = “H” / bFTCLKi = “L”, the serial output data FR_out from the parallel-serial
この際、パラシリ変換回路ブロック94からの出力FR_outが入力シリアルデータFIとして入力されているパラレルデータ転送回路158の出力FR_in<1>は、シリアルデータ出力回路98が初期値としてラッチしていたデータ(“H”でも“L”でも問題無い)を出力する。また、この時クロック生成回路70内のクロックカウンタブロック72ではクロック数として”1”がカウントされている。次のクロックに同期してFR_outからは、(m×(n+1)−1)番目のシリアルデータ転送回路97内に取り込まれたフューズ情報FD(mx(n+1)-1)が出力され、シリパラ変換回路ブロック154内のパラレルデータ転送回路158の出力FR_in<1>は(m×(n+1))番目のパラシリ転送回路内に取り込まれたフューズ情報FD(mx(n+1))を出力する。また、この時クロック生成回路70内のクロックカウンタブロック72ではカウント数が1つ上がり”2”がカウントされる。この様にしてクロック毎にパラシリ変換回路ブロック94からのシリアルデータFR_outがシリパラ変換回路ブロック154内に伝わっていくが、クロック数がパラシリ変換回路ブロック94内のシリアルデータ転送回路97、及びシリパラ変換回路ブロック154内のパラレルデータ転送回路158の段数の(m×(n+1))より1クロック多く発生し、クロック総数が(m×(n+1)+1)になった時、総数(m×(n+1))個あるパラレルデータ転送回路158の出力FR_in<1>〜FR_<mx(n+1)>は、パラシリ変換回路ブロック94から出力される(m×(n+1)ビットのシリアルデータFR_outを(m×(n+1)ビットのパラレルデータFR_in<N>として出力する。また、この時クロック生成回路70内のクロックカウンタブロック72ではクロック数が(m×(n+1)+1)となったことを受けてCLKoff信号が“L”→“H”になり、リングオシレータブロック74の動作を停止させそれ以降のクロックの生成を止める。
At this time, the output FR_in <1> of the parallel
以上のように、電源立ち上げ時に発生するCHIP_READY信号をトリガとしてチップ内部で(m×(n+1)+1)回のクロックを発生させることにより、ロウフューズブロック24から出力されるm×(n+1)ビットのパラレルデータFD<N>を、一度シリアルデータFR_outをとして変換した後、再びm×(n+1)ビットのパラレルデータFR_in<N>として変換することが出来る。
As described above, m × (n + 1) bits output from the
この状態でロウ系動作状態を表すロウアドレスイネーブル信号RAEがRAE=“H”となりロウ系動作が始まると、検討例と同様の回路構成の置換制御回路20でNormal_en/Spare_enの判定が行われ、ノーマルワード線WLまたはスペアワード線SWLが選択駆動される。
In this state, when the row address enable signal RAE indicating the row-related operation state becomes RAE = “H” and the row-related operation starts, the
置換制御回路20内のスペアワード線SWL3に対応したスペア制御回路S_Ctrl<3>のアドレスフューズ情報信号F_AR<n>には、パラシリ・シリパラ変換されたデータが入力されているのでF_AR<n>はALL=“H”となっている。したがって、今、外部ロウアドレス信号AR1〜Arn=“H”が置換制御回路20へ入力されると、検討例と同様にスペア判定回路56からSpare_en<3>=“H”、ノーマル制御回路32からNormal_en=“L”をロウデコーダ12へ出力し、ロウデコーダ12はSpare_en<3>=“H”となったことを受けてスペアワード線SWL3を選択・駆動する。
Since the address fuse information signal F_AR <n> of the spare control circuit S_Ctrl <3> corresponding to the spare word line SWL3 in the
ここで、重要なことは、メモリセルアレイが複数に分割され、ロウデコーダ、及びカラムデコーダがメモリセルアレイに挟まれている様な場合、置換制御回路をロウデコーダの近傍に配置することができないのに対して、本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置においては、置換制御回路20をロウデコーダ12の近傍に配置することができる点である。この結果、置換制御回路20から出力されるSpare_en/Normal_en信号の配線長を短く抑えることができ、ロウデコーダ12、及びカラムデコーダ14に入力されるまでの遅延時間を極力小さく抑えることができる。従って、アクセススピードの高速化に効果がある。以上はワード線WLの置換の場合であるがカラム選択線CSLの置換の場合も同様である。
Here, it is important that the replacement control circuit cannot be arranged in the vicinity of the row decoder when the memory cell array is divided into a plurality of parts and the row decoder and the column decoder are sandwiched between the memory cell arrays. On the other hand, in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, the
以上のことから、検討例はアクセススピードの関係上からフューズブロックの配置場所は限定されていたが、本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置においては、フューズブロックから出力されるフューズ情報データをパラシリ変換により1本のシリアルデータに変換し、そのシリアルデータをクロックに同期させ順次ロウデコーダ12、及びカラムデコーダ14近傍に配置された置換制御回路20、22に転送することでアクセススピードを犠牲にすること無くリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる。
From the above, in the study example, the location of the fuse block is limited due to the access speed, but in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, the fuse output from the fuse block is limited. Information data is converted into one serial data by parallel-serial conversion, and the serial data is synchronized with a clock and sequentially transferred to the
更に本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置においては、フューズブロックの配置場所を自由に決めることができることから、例えば回路ブロックがほとんど配置されていなかったチップ外周部などにフューズブロックを配置することで、周辺部のレイアウトの自由度が増しレイアウト面積の縮小、つまりチップサイズの縮小をもたらす効果もある。 Furthermore, in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, since the location of the fuse block can be freely determined, for example, the fuse block is provided on the outer periphery of the chip where the circuit block is hardly arranged. By arranging, the degree of freedom of the layout of the peripheral portion is increased and the layout area is reduced, that is, the chip size is reduced.
以上のように、本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装置によれば、リダンダンシフューズブロックから出力されるフューズ情報データ群をパラレル・シリアル・データ変換によりシリアルデータに変換し、そのシリアルデータをクロックに同期させ順次ロウデコーダ、及びカラムデコーダ近傍に配置された置換制御回路に転送することにより、アクセススピードを犠牲にすることなくリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる。 As described above, according to the semiconductor memory device of the first embodiment of the present invention, the fuse information data group output from the redundancy fuse block is converted into serial data by parallel-serial data conversion, and the serial data By synchronizing the data with the clock and sequentially transferring the data to a replacement control circuit arranged in the vicinity of the row decoder and the column decoder, the location of the redundant fuse block can be freely determined without sacrificing the access speed.
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成は、図11に示すように、行列のアドレス信号により選択される複数のメモリセルから構成され、ノーマルセルアレイ10,冗長セルアレイ101及び102からなるメモリセルアレイ100と、メモリセルアレイ100に含まれるワード線及びカラムセレクト線をそれぞれ選択駆動するロウデコーダ12及びカラムデコーダ14と、ワード線及び前記カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック24及びカラムフューズブロック26と、ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づきワード線、カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路20及びカラム用の置換制御回路22と、ワード線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるクロック信号FTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してロウ用の置換制御回路20に順次転送するロウ用パラシリ変換回路66及びロウ用シリパラ変換回路62と、カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるクロック信号FTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してカラム用の置換制御回路22に順次転送するカラム用パラシリ変換回路68及びカラム用シリパラ変換回路64とを備える。
[Second Embodiment]
The configuration of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention is composed of a plurality of memory cells selected by a matrix address signal, as shown in FIG. 11, and includes a
本発明の第2の実施の形態に係る半導体記憶装置は、第1の実施の形態と同様に、置換制御回路20によって、ロウデコーダ12に対するm本のスペアワード線WLへの置換が制御され、置換制御回路22によって、カラムデコーダ14に対するm本のスペアカラム選択線CSLへの置換が制御される。ロウフューズブロック24は、総数m個のフューズセット28で分割されており、分割されている個々のフューズセット28は総数n+1個のフューズから構成されている。同様に、カラムフューズブロック26は、総数m個のフューズセット30で分割されており、分割されている個々のフューズセット30は総数n+1個のフューズから構成されている。更に、本発明の第2の実施の形態では第1の実施の形態と同様に、ロウフューズブロック24からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データを、クロック信号FTCLKにより、1本のシリアルデータ線上のシリアルデータ信号に変換するロウ用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)66と、クロック信号FTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)62と、カラムフューズブロック26からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データをクロック信号FTCLKにより1本のシリアル信号線上を転送するシリアルデータに変換するカラム用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)68と、クロック信号FTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するカラム用シリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)64とを有する構成となっている。
In the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the
しかしながら、本発明の第2の実施の形態では、第1の実施の形態と異なり、パラシリ変換及びシリパラ変換に使用するクロック信号FTCLKを発生させるクロック生成回路70をチップ内に備えない回路構成となっている。
However, unlike the first embodiment, the second embodiment of the present invention has a circuit configuration that does not include the
第2の実施の形態に係る半導体記憶装置においても、チップ内部でクロックを発生させない代わりに、チップ外部からパラシリ変換・シリパラ変換に必要なクロック信号FTCLKを必要数だけ入力することで、第1の実施の形態と同様にロウフューズブロック24、カラムフューズブロック26から出力されるパラレル情報としてのフューズ情報データRSD<N>をパラシリ変換により1本のシリアルデータFR_out, FC_outに変換し、そのシリアルデータFR_out, FC_outをクロック信号FTCLKに同期させて、順次ロウデコーダ12、及びカラムデコーダ14近傍に配置された置換制御回路20,22に転送する。
Also in the semiconductor memory device according to the second embodiment, instead of not generating a clock inside the chip, by inputting the necessary number of clock signals FTCLK necessary for the parallel-serial / serial-parallel conversion from the outside of the chip, the first Similarly to the embodiment, fuse information data RSD <N> as parallel information output from the
本発明の第2の実施の形態に係る半導体記憶装置によれば、 リダンダンシフューズブロックから出力されるフューズ情報データ群をパラレル・シリアル・データ変換によりシリアルデータに変換し、そのシリアルデータをクロックに同期させ順次ロウデコーダ、及びカラムデコーダ近傍に配置された置換制御回路に転送することにより、アクセススピードを犠牲にすることなくリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる。 According to the semiconductor memory device of the second embodiment of the present invention, the fuse information data group output from the redundancy fuse block is converted into serial data by parallel-serial data conversion, and the serial data is synchronized with the clock. By sequentially transferring the data to a replacement control circuit arranged in the vicinity of the row decoder and the column decoder, the arrangement location of the redundancy fuse block can be freely determined without sacrificing the access speed.
また、第1の実施の形態と異なりチップ内部にクロック生成回路を持たないため、更なるレイアウト面積の縮小、つまりはチップサイズの縮小をもたらす効果もある。 Further, unlike the first embodiment, since no clock generation circuit is provided in the chip, there is an effect of further reducing the layout area, that is, reducing the chip size.
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施に係る半導体記憶装置の構成は、図12に示すように、行列のアドレス信号により選択される複数のメモリセルから構成され、ノーマルセルアレイ10,冗長セルアレイ101及び102からなるメモリセルアレイ100と、メモリセルアレイ100に含まれるワード線及びカラムセレクト線をそれぞれ選択駆動するロウデコーダ12及びカラムデコーダ14と、ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック24及びカラムフューズブロック26と、ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づきワード線、カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路20及びカラム用の置換制御回路22と、チップ内部で発生する内部信号をトリガとしてロウ用の内部クロック信号FRTCLK及びカラム用の内部クロック信号FCTCLKを生成するクロック生成回路71と、ワード線のリダンダンシ置換情報を、ロウ用の内部クロック信号FRTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してロウ用の置換制御回路20に順次転送するロウ用パラシリ変換回路66及びロウ用シリパラ変換回路62と、カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、カラム用の内部クロック信号FCTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してカラム用の置換制御回路22に順次転送するカラム用パラシリ変換回路68及びカラム用シリパラ変換回路64とを備える。
[Third embodiment]
As shown in FIG. 12, the configuration of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention is composed of a plurality of memory cells selected by a matrix address signal, and comprises a
クロック生成回路71は、ロウ用の内部クロック信号FRTCLKと、カラム用の内部クロック信号FCTCLKとを別々に生成し、ロウ用の内部クロック信号FRTCLKに同期して、ワード線のリダンダンシ置換情報のロウ用の置換制御回路20への転送が終了次第、カラム用の内部クロック信号FCTCLKに同期して、カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報の記カラム用の置換制御回路22への転送を行っても良い。或いは又カラム用の置換制御回路22への転送の次にロウ用の置換制御回路20への転送を行っても良い。
The
本発明の第3の実施の形態に係る半導体記憶装置は、第1及び第2の実施の形態と同様に、置換制御回路20によって、ロウデコーダ12に対するm本のスペアワード線WLへの置換が制御され、置換制御回路22によって、カラムデコーダ14に対するm本のスペアカラム選択線CSLへの置換が制御される。ロウフューズブロック24は、総数m個のフューズセット28で分割されており、分割されている個々のフューズセット28は総数n+1個のフューズから構成されている。同様に、カラムフューズブロック26は、総数m個のフューズセット30で分割されており、分割されている個々のフューズセット30は総数n+1個のフューズから構成されている。
In the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention, as in the first and second embodiments, the
しかしながら、本発明の第3の実施の形態では第1及び第2の実施の形態と異なり、ロウフューズブロック24からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データを、ロウ用クロック信号FRTCLKにより、1本のシリアルデータ線上のシリアルデータ信号に変換するロウ用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)66と、ロウ用クロック信号FRTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)62と、カラムフューズブロック26からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データをカラム用クロック信号FCTCLKにより1本のシリアル信号線上を転送するシリアルデータに変換するカラム用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)68と、カラム用クロック信号FCTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するカラム用シリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)64とを有する構成となっている。即ち、本発明の第3の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するクロック生成回路71は、第1の実施の形態と異なりロウ用クロック信号FRTCLKとカラム用クロック信号FCTCLKを発生する回路構成となっている。
However, in the third embodiment of the present invention, unlike the first and second embodiments, (m × (n + 1)) pieces of fuse information data output in parallel from the
(クロック生成回路)
本発明の第3の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するクロック生成回路71は、例えば図13(a)に示すように、ロウ用クロック生成回路180とカラム用クロック生成回路182から構成される。更に、ロウ用クロック生成回路180は、リングオシレータブロック184とクロックカウンタブロック188とを備え、カラム用クロック生成回路182は、リングオシレータブロック186とクロックカウンタブロック190とを備える。
(Clock generation circuit)
The
リングオシレータブロック184は、図13(b)に示すように、2入力のNANDゲート196とインバータ194からなる奇数段インバータ192と、奇数段インバータ192の入力側に接続される2入力のNANDゲート200,インバータ198及び202と、奇数段インバータ192の出力側に接続されるインバータ204とを備える。NANDゲート200には、図13(b)に示すように、CHIP_READY信号と、CLKoff_R信号のインバータ198による反転信号が入力され、インバータ204からロウ用クロック信号FRTCLKが出力される。
As shown in FIG. 13B, the
リングオシレータブロック186は、図13(c)に示すように、2入力のNANDゲート210とインバータ208からなる奇数段インバータ206と、奇数段インバータ206の入力側に接続される2入力のNANDゲート214,インバータ212及び216と、奇数段インバータ206の出力側に接続されるインバータ218とを備える。NANDゲート214には、図13(c)に示すように、CLKoff_R信号と、CLKoff_C信号のインバータ212による反転信号が入力され、インバータ218からカラム用クロック信号FCTCLKが出力される。
As shown in FIG. 13C, the
図13(a)においてリングオシレータブロック184に入力されるCHIP_READY信号はリングオシレータの動作を開始するトリガ信号である。クロックカウンタブロック188から出力され、リングオシレータブロック184に入力されるCLKoff_R信号は、リングオシレータの動作を停止させるトリガ信号である。リングオシレータブロック184から出力されるロウ用クロック信号FRTCLKは、フューズ情報データのパラシリ変換及び、シリパラ変換を制御する内部クロックである。
In FIG. 13A, the CHIP_READY signal input to the
同様に、図13(a)においてリングオシレータブロック186に入力されるCLKoff_R信号はリングオシレータの動作を開始するトリガ信号である。クロックカウンタブロック190から出力され、リングオシレータブロック186に入力されるCLKoff_C信号は、リングオシレータの動作を停止させるトリガ信号である。リングオシレータブロック186から出力されるカラム用クロック信号FCTCLKは、フューズ情報データのパラシリ変換及び、シリパラ変換を制御する内部クロックである。
Similarly, the CLKoff_R signal input to the
このようなブロックで構成されるクロック生成回路71は、CHIP_READY信号及びCLKoff_R信号をトリガに、ある一定の周期のクロック信号を必要な数だけ発生させることができる。
The
一般的に、半導体記憶装置ではチップ内部に設けた電源回路でチップ内部で使用する様々な電位(降圧電位、昇圧電位、負電位など)を発生させている。図14に示すように、電源投入後、電源電圧Vccがある傾きを持って所定の電位まで上がって行き、電源電圧が所定の電位まで上がり、かつチップ内部で発生させている内部電位が所望の電位に達すると、チップが動作可能状態となったことを表す信号CHIP_READY信号が“L”状態から“H”状態に遷移する。クロック生成回路71では、電源投入後にこのCHIP_READY信号が“L”から“H”への遷移をトリガとして、時刻t3を開始時刻として、クロック数[m×(n+1)+1]のロウ用クロック信号FRTCLKを生成している。更に、CHIP_READY信号が“H”状態において、CLKoff_R信号をトリガとして、CLKoff_R信号がL”状態から“H”状態に遷移すると、ロウ用クロック信号FRTCLKの停止が停止し、時刻t4を開始時刻として、クロック数[m×(n+1)+1]のカラム用クロック信号FCTCLKを生成している。
In general, in a semiconductor memory device, various potentials (step-down potential, step-up potential, negative potential, etc.) used inside a chip are generated by a power supply circuit provided inside the chip. As shown in FIG. 14, after the power is turned on, the power supply voltage Vcc rises to a predetermined potential with a certain slope, the power supply voltage rises to the predetermined potential, and the internal potential generated inside the chip is a desired level. When the potential is reached, the signal CHIP_READY signal indicating that the chip is ready for operation transitions from the “L” state to the “H” state. In the
次に、時刻t5において、CLKoff_C信号が“L”状態から“H”状態となり、カラム用の内部クロック信号FCTCLKが停止する。 Next, at time t5, the CLKoff_C signal changes from the “L” state to the “H” state, and the column internal clock signal FCTCLK is stopped.
本発明の第3の実施の形態に係る半導体記憶装置に適用するクロック生成回路71は、第1の実施の形態と同様にCHIP_READY信号をトリガとしてまず初めにロウ用のリングオシレータ回路が動作し、ロウ用クロック信号FRTCLKを発生する。図14に示すように、ロウ用クロック信号FRTCLKがパラシリ・シリパラ変換に必要な数だけ[m×(n+1)+1]回発生すると、CLKoff_R信号は“L”→“H”となりロウ用のリングオシレータ回路を停止させ、それ以降ロウ用クロック信号FRTCLKは発生しない。次にCLKoff_R信号が“L”→“H”に遷移したことを受けて、今度はカラム用のリングオシレータ回路が動作し、カラム用クロック信号FCTCLKを発生する。カラム用クロック信号FCTCLKがパラシリ・シリパラ変換に必要な数だけ[m×(n+1)+1]回発生すると、CLKoff_C信号は“L”→“H”となりカラム用のリングオシレータ回路を停止させ、それ以降カラム用クロック信号FCTCLKは発生しない。つまり、本実施の形態のクロック生成回路71におけるパラシリ・シリパラ変換に必要なクロック数は第1の実施の形態において必要とされた[m×(n+1)+1]回の2倍の2×[m×(n+1)+1]回である。
In the
この様な本発明の第3の実施の形態に係る半導体記憶装置においても、第1の実施の形態と同様にフューズブロックから出力されるフューズ情報データをパラシリ変換により1本のシリアルデータに変換し、そのシリアルデータをクロックに同期させ順次ロウデコーダ、及びカラムデコーダ近傍に配置された置換制御回路に転送することでアクセススピードを犠牲にすること無くリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる。また、本発明の第3の実施の形態ではパラシリ・シリパラ変換中に同時に動作している回路の数が、第1の実施の形態の半分であるためパラシリ・シリパラ変換中に消費するピークのパワーを半分に抑制する効果もある。 In the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention as described above, the fuse information data output from the fuse block is converted into one serial data by the parallel-serial conversion as in the first embodiment. The serial data is synchronized with the clock and sequentially transferred to the replacement control circuit arranged in the vicinity of the row decoder and column decoder, so that the location of the redundancy fuse block can be freely determined without sacrificing the access speed. . In the third embodiment of the present invention, the number of circuits operating simultaneously during the parallel-serial conversion is half that of the first exemplary embodiment, so that the peak power consumed during the parallel-serial conversion is reduced. There is also an effect of suppressing the halving.
[第4の実施の形態]
本発明の第4の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成は、図15に示すように、行列のアドレス信号により選択される複数のメモリセルから構成され、ノーマルセルアレイ10,冗長セルアレイ101及び102からなるメモリセルアレイ100と、メモリセルアレイ100に含まれるワード線及びカラムセレクト線をそれぞれ選択駆動するロウデコーダ12及びカラムデコーダ14と、ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック24及びカラムフューズブロック26と、ワード線及びカラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づきワード線、カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路20及びカラム用の置換制御回路22と、ワード線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるロウ用のクロック信号FRTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してロウ用の置換制御回路20に順次転送するロウ用パラシリ変換回路66及びロウ用シリパラ変換回路62と、カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるカラム用のクロック信号FCTCLKに同期させシリアル変換及びパラレル変換してカラム用の置換制御回路22に順次転送するカラム用パラシリ変換回路68及びカラム用シリパラ変換回路64とを備える。
[Fourth embodiment]
As shown in FIG. 15, the configuration of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention includes a plurality of memory cells selected by a matrix address signal, and includes a
外部入力クロック信号は、ロウ用の外部クロック信号FRTCLKとカラム用の外部クロック信号FCTCLKが独立に入力され、ロウ用の外部クロック信号FRTCLKに同期して、ワード線のリダンダンシ置換情報のロウ用の置換制御回路20への転送が終了次第、カラム用の外部クロック信号FCTCLKに同期して、カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報のカラム用の置換制御回路22への転送を行っても良い。或いは又、カラム用の置換制御回路22への転送の次にロウ用の置換制御回路20への転送を行っても良い。
As the external input clock signal, the external clock signal FRTCLK for row and the external clock signal FCTCLK for column are input independently, and the replacement for row of the redundancy replacement information of the word line is synchronized with the external clock signal FRTCLK for row. As soon as the transfer to the
本発明の第4の実施の形態に係る半導体記憶装置は、第3の実施の形態と同様に、置換制御回路20によって、ロウデコーダ12に対するm本のスペアワード線WLへの置換が制御され、置換制御回路22によって、カラムデコーダ14に対するm本のスペアカラム選択線CSLへの置換が制御される。ロウフューズブロック24は、総数m個のフューズセット28で分割されており、分割されている個々のフューズセット28は総数n+1個のフューズから構成されている。同様に、カラムフューズブロック26は、総数m個のフューズセット30で分割されており、分割されている個々のフューズセット30は総数n+1個のフューズから構成されている。
In the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention, as in the third embodiment, the
更に、本発明の第4の実施の形態では第3の実施の形態と同様に、ロウフューズブロック24からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データを、ロウ用クロック信号FRTCLKにより、1本のシリアルデータ線上のシリアルデータ信号に変換するロウ用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)66と、ロウ用クロック信号FRTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)62と、カラムフューズブロック26からパラレルに出力される(m×(n+1))本のフューズ情報データをカラム用クロック信号FCTCLKにより1本のシリアル信号線上を転送するシリアルデータに変換するカラム用パラレルシリアル変換回路(パラシリ変換回路)68と、カラム用クロック信号FCTCLKにより1本のシリアルデータ線上のシリアルデータを(m×(n+1))本のパラレルデータ信号線上のパラレルデータに変換するカラム用シリアルパラレル変換回路(シリパラ変換回路)64とを有する構成となっている。
Further, in the fourth embodiment of the present invention, as in the third embodiment, (m × (n + 1)) pieces of fuse information data output in parallel from the
しかしながら、本発明の第4の実施の形態では、第3の実施の形態と異なり、パラシリ変換及びシリパラ変換に使用するロウ用クロック信号FRTCLK、カラム用クロック信号FCTCLKを発生させるクロック生成回路71をチップ内に備えない回路構成となっている。
However, in the fourth embodiment of the present invention, unlike the third embodiment, the
即ち、本発明の第4の実施の形態では、第3の実施の形態と異なり、チップ外部からロウ用クロック信号FRTCLKとカラム用クロック信号FCTCLKを入力する様な回路構成となっている。この様な第4の実施の形態に係る半導体記憶装置においても、チップ外部からパラシリ・シリパラ変換に必要なクロック信号を必要数だけロウ/カラム別々に入力してやることで、第2の実施の形態と同様にフューズブロックから出力されるフューズ情報データをパラシリ変換により1本のシリアルデータに変換し、そのシリアルデータをクロックに同期させ順次ロウデコーダ12、及びカラムデコーダ14近傍に配置された置換制御回路20、22に転送することでアクセススピードを犠牲にすること無くリダンダンシフューズブロックの配置場所を自由に決めることができる。また、第4の実施の形態は第1、3の実施の形態と異なりチップ内部にクロック生成回路を持たないため、第2の実施の形態と同様に更なるレイアウト面積の縮小、つまりはチップサイズの縮小をもたらす効果、及び第3の実施の形態と同様に転送用クロックをロウ用とカラム用で分けているためフューズ情報データ転送時の消費パワーを抑制する効果もある。
That is, unlike the third embodiment, the fourth embodiment of the present invention has a circuit configuration in which the row clock signal FRTCLK and the column clock signal FCTCLK are input from the outside of the chip. Also in the semiconductor memory device according to the fourth embodiment as described above, by inputting the necessary number of clock signals necessary for the parallel-serial conversion from the outside of the chip separately for each row / column, Similarly, the fuse information data output from the fuse block is converted into one serial data by parallel conversion, and the serial data is synchronized with the clock, and the
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第1乃至第4の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, the present invention has been described according to the first to fourth embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, embodiments, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
第1乃至第4の実施の形態の説明においては、主としてロウ系及びカラム系の両側において、リダンダンシ回路を実施する例について説明したが、ロウ系或いはカラム系の片側において、リダンダンシ回路を実施しても良いことは勿論である。 In the description of the first to fourth embodiments, the example in which the redundancy circuit is implemented mainly on both sides of the row system and the column system has been described. However, the redundancy circuit is implemented on one side of the row system or the column system. Of course, it is also good.
更に、本発明の第1乃至第4の実施の形態に係る半導体記憶装置において、メモリセルアレイの回路構成としては、通常のDRAMのみならず、SRAM、EPROM等の他のメモリ形式を適用可能である。例えば、NAND型,NOR型,AND型等の不揮発性半導体記憶装置を適用することも可能である。 Furthermore, in the semiconductor memory device according to the first to fourth embodiments of the present invention, as the circuit configuration of the memory cell array, not only a normal DRAM but also other memory formats such as SRAM and EPROM can be applied. . For example, a nonvolatile semiconductor memory device such as a NAND type, a NOR type, and an AND type can be applied.
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
10…ノーマルセルアレイ
12…ロウデコーダ
14…カラムデコーダ
16…ロウリダンダンシ回路
18…カラムリダンダンシ回路
20,22…置換制御回路
24…ロウフューズブロック
26…カラムフューズブロック
62…ロウ用シリパラ変換回路
64…カラム用シリパラ変換回路
66…ロウ用パラシリ変換回路
68…カラム用パラシリ変換回路
70,71…クロック生成回路
100…メモリセルアレイ
101,102…冗長セルアレイ
104…フューズデータ線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ワード線及び前記カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック及びカラムフューズブロックと、
前記ワード線及び前記カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づき前記ワード線、前記カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路及びカラム用の置換制御回路と、
前記ワード線のリダンダンシ置換情報を、ロウ用の内部クロック信号に同期させ前記ロウ用の置換制御回路に順次転送するロウ用パラシリ変換回路及びロウ用シリパラ変換回路と、
前記カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、カラム用の内部クロック信号に同期させ前記カラム用の置換制御回路に順次転送するカラム用パラシリ変換回路及びカラム用シリパラ変換回路
とを備えることを特徴とする半導体記憶装置。 A row decoder and a column decoder for selectively driving a word line and a column select line, respectively;
A row fuse block and a column fuse block for outputting redundancy replacement information of the word line and the column select line, respectively;
A row replacement control circuit and a column replacement control circuit for controlling spare replacement of the word line and the column select line based on redundancy replacement information of the word line and the column select line, respectively;
A row parasitic conversion circuit and a row serial conversion circuit for sequentially transferring the redundancy replacement information of the word line to the row replacement control circuit in synchronization with an internal clock signal for row;
A semiconductor comprising: a column parallel conversion circuit and a column serial conversion circuit for sequentially transferring redundancy replacement information of the column select line to the column replacement control circuit in synchronization with an internal clock signal for the column Storage device.
前記ワード線及び前記カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報をそれぞれ出力するロウフューズブロック及びカラムフューズブロックと、
前記ワード線及び前記カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報に基づき前記ワード線、前記カラムセレクト線のスペア置換をそれぞれ制御するロウ用の置換制御回路及びカラム用の置換制御回路と、
前記ワード線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるクロック信号に同期させシリアル変換及びパラレル変換して前記ロウ用の置換制御回路に順次転送するロウ用パラシリ変換回路及びロウ用シリパラ変換回路と、
前記カラムセレクト線のリダンダンシ置換情報を、外部入力させるクロック信号に同期させシリアル変換及びパラレル変換して前記カラム用の置換制御回路に順次転送するカラム用パラシリ変換回路及びカラム用シリパラ変換回路
とを備えることを特徴とする半導体記憶装置。 A row decoder and a column decoder for selectively driving a word line and a column select line, respectively;
A row fuse block and a column fuse block for outputting redundancy replacement information of the word line and the column select line, respectively;
A row replacement control circuit and a column replacement control circuit for controlling spare replacement of the word line and the column select line based on redundancy replacement information of the word line and the column select line, respectively;
A row-to-row serial conversion circuit and a row-to-row serial conversion circuit that serially and parallel converts the redundancy replacement information of the word line in synchronization with a clock signal to be input externally and sequentially transferred to the row replacement control circuit;
A column parallel conversion circuit and a column serial conversion circuit for serially converting and parallel converting the redundancy replacement information of the column select line in synchronization with a clock signal to be externally input and sequentially transferring to the column replacement control circuit; A semiconductor memory device.
As the external input clock signal, an external clock signal for row and an external clock signal for column are input independently, and in synchronization with the external clock signal for row, the redundancy replacement information for the row for the word line is used. As soon as the transfer to the replacement control circuit is completed, the redundancy replacement information on the column select line is transferred to the replacement control circuit for the column or the replacement control circuit for the column in synchronization with the external clock signal for the column. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the transfer to the row replacement control circuit is performed next to the transfer to the row.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004160117A JP2005339733A (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004160117A JP2005339733A (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Semiconductor storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005339733A true JP2005339733A (en) | 2005-12-08 |
Family
ID=35493102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004160117A Pending JP2005339733A (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Semiconductor storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005339733A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024036876A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 长鑫科技集团股份有限公司 | Memory |
-
2004
- 2004-05-28 JP JP2004160117A patent/JP2005339733A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024036876A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 长鑫科技集团股份有限公司 | Memory |
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