JP2006073108A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006073108A JP2006073108A JP2004255829A JP2004255829A JP2006073108A JP 2006073108 A JP2006073108 A JP 2006073108A JP 2004255829 A JP2004255829 A JP 2004255829A JP 2004255829 A JP2004255829 A JP 2004255829A JP 2006073108 A JP2006073108 A JP 2006073108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information
- latch
- latch circuits
- circuit
- semiconductor integrated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路に係り、特にラッチ回路に関するもので、例えば不良救済用の冗長回路を備えた半導体メモリに適用されるものである。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a latch circuit, and is applied to, for example, a semiconductor memory having a redundancy circuit for repairing a defect.
従来、冗長メモリセルを有した半導体メモリの不良救済情報(アドレス)をラッチするラッチ回路は、不揮発性素子に記憶されている救済情報がメモリ電源の投入時に転送される。このように救済情報を転送した後は、ラッチ回路にラッチされている救済情報をアドレス入力毎に入力情報と比較し、結果に基づいて正規のメモリセルあるいは冗長メモリセルへのアクセスを制御している。このように救済情報をラッチ回路に転送すれば、アドレス入力毎に不揮発性素子の救済情報を読み出すよりも、ラッチ回路から高速に救済情報を読み出すことができる。 Conventionally, in a latch circuit that latches failure relief information (address) of a semiconductor memory having redundant memory cells, relief information stored in a nonvolatile element is transferred when the memory power is turned on. After transferring the relief information in this way, the relief information latched in the latch circuit is compared with the input information for each address input, and access to the regular memory cell or redundant memory cell is controlled based on the result. Yes. If the relief information is transferred to the latch circuit in this way, the relief information can be read from the latch circuit at a higher speed than the relief information of the nonvolatile element is read every address input.
近年、半導体メモリにおいては、素子の微細化が進み、ラッチ回路のソフトエラー耐性の低下(ソフトエラーレートの増大)が問題視されてきている。なかでも、救済情報をラッチしたラッチ回路の場合は、ソフトエラーが発生すると救済情報が書き換えられてしまうので、メモリセルにハードエラーが発生してしまう。 In recent years, in semiconductor memories, miniaturization of elements has progressed, and a decrease in soft error resistance (an increase in soft error rate) of a latch circuit has been regarded as a problem. In particular, in the case of a latch circuit that latches relief information, if a soft error occurs, the relief information is rewritten, and a hard error occurs in the memory cell.
なお、従来のSRAMあるいはDRAMにおいては、それぞれメモリセルの回路対策/素子対策は多く見られるが、救済情報をラッチするラッチ回路のソフトエラー対策として、2つのラッチ回路を並列に接続して二重化した二重化ラッチ回路が特許文献1に開示されている。
本発明は、ソフトエラーレートを低減でき、救済情報等をラッチした場合にハードエラーと認識されるエラーの救済を可能としたリフレッシュ機能付きのラッチ回路を搭載した半導体集積回路を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit equipped with a latch circuit with a refresh function that can reduce a soft error rate and can repair an error that is recognized as a hard error when relief information is latched. And
本発明の半導体集積回路は、情報を記憶した複数の不揮発性記憶素子と、前記複数の不揮発性記憶素子から並列に転送される複数の情報をラッチする複数の第1のラッチ回路と、前記複数の第1のラッチ回路から並列またはシリアルに転送される複数の情報をラッチする複数の第2のラッチ回路と、前記第1のラッチ回路に対する情報転送および前記第2のラッチ回路に転送される情報転送を制御する転送制御回路とを具備することを特徴とする。 The semiconductor integrated circuit of the present invention includes a plurality of nonvolatile memory elements that store information, a plurality of first latch circuits that latch a plurality of information transferred in parallel from the plurality of nonvolatile memory elements, and the plurality A plurality of second latch circuits that latch a plurality of pieces of information transferred in parallel or serially from the first latch circuit, information transfer to the first latch circuit, and information transferred to the second latch circuit And a transfer control circuit for controlling the transfer.
本発明の半導体集積回路に搭載された不揮発性記憶素子、第1のラッチ回路、第2のラッチ回路および転送制御回路は、ラッチデータのリフレッシュを行うことが可能なリフレッシュ機能付きのラッチ回路を形成している。このようなリフレッシュ機能付きのラッチ回路によれば、ソフトエラーの影響(ソフトエラーレートの増大およびソフトエラーに起因するハードエラーの発生など)を低減させることが可能であり、しかも、回路パターンの面積が比較的小さくて済む。また、エラー検知回路を付加することにより、ソフトエラー発生時の救済(ソフトエラーに起因するハードエラーの自己修復)を行うことも可能である。 The nonvolatile memory element, the first latch circuit, the second latch circuit, and the transfer control circuit mounted on the semiconductor integrated circuit of the present invention form a latch circuit with a refresh function capable of refreshing latch data. is doing. According to such a latch circuit with a refresh function, it is possible to reduce the influence of a soft error (such as an increase in the soft error rate and the occurrence of a hard error due to a soft error), and the area of the circuit pattern. Is relatively small. In addition, by adding an error detection circuit, it is possible to perform a repair when a soft error occurs (self-repair of a hard error caused by a soft error).
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。この説明に際して、全図にわたり共通する部分には共通する参照符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this description, common parts are denoted by common reference numerals throughout the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の半導体集積回路に搭載されたリフレッシュ機能付きのラッチ回路(ラッチ回路ブロック)の第1の実施形態を示すブロック図である。本例では、冗長メモリセルを有した半導体メモリに搭載されて不良救済用の情報をラッチするラッチ回路ブロックに適用した例を示しており、例えばDRAMには本例のようなラッチ回路ブロックが多数設けられる。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a latch circuit with a refresh function (latch circuit block) mounted on a semiconductor integrated circuit according to the present invention. This example shows an example applied to a latch circuit block that is mounted on a semiconductor memory having redundant memory cells and latches information for defect relief. For example, a DRAM has many latch circuit blocks such as this example. Provided.
図1において、10は所定の情報を記憶した複数の不揮発性記憶素子であり、本例では不良アドレスを不揮発的に記憶する既存の複数のフューズ素子である。11は複数の不揮発性記憶素子10から並列に転送される複数の情報をラッチする複数の第1のラッチ回路である。12は複数の第1のラッチ回路11から並列に転送される複数の情報をラッチする複数の第2のラッチ回路である。13は複数のフューズ素子10から第1のラッチ回路11への情報転送および複数の第1のラッチ回路11から複数の第2のラッチ回路12への情報転送を制御する転送制御回路であり、例えば制御入力の指示に基づいて転送制御動作を行う。なお、複数の第2のラッチ回路12にラッチされた情報は、アドレス入力と比較するための比較回路(図示せず)に出力される。
In FIG. 1,
図2は、図1に示したラッチ回路ブロックにおける複数のフューズ素子10、複数の第1のラッチ回路11のうち、代表的に2組を取り出して具体例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of representatively taking out two sets of the plurality of
各組のラッチ回路11は、フューズデータ読み出し用のCMOSインバータ回路21と、このCMOSインバータ回路21の出力ノードの電位をラッチするF/F(フリップフロップ)回路22とからなる。各F/F回路22は、2個のCMOSインバータ回路23が逆並列に接続されてなり、それぞれの出力を並列(パラレル)に取り出すことが可能になっている。さらに、後述するように複数の第1のラッチ回路11の出力をシリアルに取り出す場合のために、各F/F回路22をシリアルに接続している。
Each set of
フューズデータ読み出し用のCMOSインバータ回路21は、高電源電位側ノードが電源ノードに接続されており、低電源電位側ノードがフューズ(FUSE)素子10を介して接地ノードに接続されている。
In the
図1に示した構成のラッチ回路ブロックによれば、複数のフューズ素子10から並列に転送される複数の情報を複数の第1のラッチ回路11でラッチさせ、さらに、複数の第1のラッチ回路11から並列に転送される複数の情報を複数の第2のラッチ回路12でラッチさせるように転送制御を行うことが可能である。例えば定期的に転送制御を行うことによって、複数の第1のラッチ回路11のラッチ情報のリフレッシュを行い、さらに、複数の第2のラッチ回路12のラッチ情報(出力データ)のリフレッシュを行うことが可能である。したがって、ソフトエラーの影響、ソフトエラーに起因するハードエラーの発生を低減させることが可能である。しかも、既存の複数のフューズ素子10に対して、複数の第1のラッチ回路11、複数の第2のラッチ回路12、転送制御回路13を付加した構成であり、回路パターンの面積が小さくて済む。
According to the latch circuit block having the configuration shown in FIG. 1, a plurality of pieces of information transferred in parallel from a plurality of
上記した第1の実施形態に係るリフレッシュ機能付きのラッチ回路は、半導体集積回路に搭載されるラッチ回路全般に適用できるが、ソフトエラーの発生確率が高く、ソフトエラーの影響が大きい場合に適用して効果的である。例えば冗長メモリセルを有した半導体メモリにおける不良救済用の情報をラッチするラッチ回路に適用して有効である。この際、救済情報を不揮発的に記憶する記憶素子としてフューズ素子を持つ一般的な半導体メモリに適用した場合には、フューズ素子の記憶情報を有効に活用することにより、面積を特に増大させることなく実現することができる。 The above-mentioned latch circuit with a refresh function according to the first embodiment can be applied to all latch circuits mounted on a semiconductor integrated circuit, but is applied when the probability of occurrence of a soft error is high and the influence of the soft error is large. And effective. For example, the present invention is effective when applied to a latch circuit that latches failure relief information in a semiconductor memory having redundant memory cells. At this time, when applied to a general semiconductor memory having a fuse element as a storage element for storing relief information in a non-volatile manner, by effectively using the storage information of the fuse element, the area is not particularly increased. Can be realized.
また、上記したようなリフレッシュ機能付きのラッチ回路は、半導体集積回路における少数ビットの情報(例えば4ビット、8ビットなどからなるモードセレクト用の情報)をラッチするラッチ回路などに適用しても有効である。 The above-mentioned latch circuit with a refresh function is also effective when applied to a latch circuit that latches information of a small number of bits (for example, information for mode selection consisting of 4 bits, 8 bits, etc.) in a semiconductor integrated circuit. It is.
<第2の実施形態>
図3は、本発明の半導体集積回路に搭載されたリフレッシュ機能付きのラッチ回路(ラッチ回路ブロック)の第2の実施形態を示すブロック図である。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of a latch circuit with a refresh function (latch circuit block) mounted on the semiconductor integrated circuit of the present invention.
図3中に示すリフレッシュ機能付きのラッチ回路は、図1を参照して前述したリフレッシュ機能付きのラッチ回路と比べて、(1)複数の第1のラッチ回路11aから複数の第2のラッチ回路12aへのデータをシリアル転送し得るように複数の第1のラッチ回路11aと複数の第2のラッチ回路12aとを直列に接続している点、(2)転送制御回路13aは、複数の第1のラッチ回路11aから複数の第2のラッチ回路12aへのデータをシリアル転送するように制御を行う点、(3)第1のラッチ回路11aから第2のラッチ回路12aへのシリアル転送の回数をカウントし、第1のラッチ回路11aから第2のラッチ回路12aへのシリアル転送の完了を判定し、第2のラッチ回路12aにラッチされた情報を出力可能に制御するためのカウンタ21を有している点が異なり、その他は同じである。
The latch circuit with a refresh function shown in FIG. 3 is (1) a plurality of
図3に示した構成のラッチ回路ブロックによれば、図1に示した構成のラッチ回路ブロックと同様に、例えば定期的に転送制御を行うことによって、複数の第1のラッチ回路11aのラッチ情報のリフレッシュを行い、さらに、複数の第2のラッチ回路12aのラッチ情報(出力データ)のリフレッシュを行うことが可能である。したがって、図1に示した構成のラッチ回路ブロックと同様に、ソフトエラーの影響、ソフトエラーに起因するハードエラーの発生を低減させることが可能である。
According to the latch circuit block having the configuration shown in FIG. 3, as in the latch circuit block having the configuration shown in FIG. 1, for example, by periodically performing transfer control, the latch information of the plurality of
しかも、既存の複数のフューズ素子10に対して、複数の第1のラッチ回路11a、複数の第2のラッチ回路12a、転送制御回路13を付加した構成であり、回路パターンの面積が比較的小さくて済む。また、第1のラッチ回路11aから第2のラッチ回路12aへの情報の転送をシリアルに行うことにより、情報転送用の配線数を削減でき、面積効率を上げることが可能となる。
In addition, a plurality of
なお、図3に示したラッチ回路ブロックは、シリアル転送動作およびシリアル転送の回数のカウント動作を伴うので、図1に示したラッチ回路ブロックと比べて、リフレッシュ動作の速度低下、消費電力の増加を招くおそれがあるので、そのようなおそれが殆んど問題とならない場合(例えばモードセレクト用の少数ビットの情報をラッチする場合)に適用することが望ましい。 The latch circuit block shown in FIG. 3 involves a serial transfer operation and a count operation of the number of serial transfers. Therefore, compared with the latch circuit block shown in FIG. 1, the refresh operation speed is reduced and the power consumption is increased. Therefore, it is desirable to apply to the case where such a fear hardly causes a problem (for example, when a small number of bits of information for mode selection are latched).
<第3の実施形態>
図4は、本発明の半導体集積回路に搭載されたリフレッシュ機能付きのラッチ回路(ラッチ回路ブロック)の第3の実施形態を示すブロック図である。
<Third Embodiment>
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of a latch circuit (latch circuit block) with a refresh function mounted on a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
図4に示すリフレッシュ機能付きのラッチ回路は、図1を参照して前述したリフレッシュ機能付きのラッチ回路と比べて、(1)エラー検知回路31を有する点、(2)転送制御回路13bは、エラー検知回路31のエラー検知出力を受けて複数の第1のラッチ回路11へ情報を再転送し、さらに複数の第2のラッチ回路12bへ情報を再転送するように制御する点が異なり、その他は同じである。
The latch circuit with a refresh function shown in FIG. 4 has (1) an
上記構成によれば、第2のラッチ回路12bの記憶情報のエラーをエラー検知回路31で検知した時のみ、第1のラッチ回路11への情報の再転送、さらに、第2のラッチ回路12bへの情報の再転送を行うように制御することにより、リフレッシュを行うことが可能である。
According to the above configuration, only when the error of the storage information in the
したがって、図4に示した構成のラッチ回路ブロックによれば、複数の第2のラッチ回路12bにラッチされているデータのエラーを、エラー検知回路31により例えば定期的に検知し、エラー検知時にリフレッシュ動作を行うことによってエラー情報を訂正することが可能である。つまり、内部制御によりエラー訂正が可能である。本例では、エラー検知は、複数の第2のラッチ回路12bのデータをシリアルに読み出して例えばパリティチェックにより1ビットの反転エラーを検知するものである。
Therefore, according to the latch circuit block having the configuration shown in FIG. 4, an error of data latched in the plurality of
このようなエラー検知・訂正機能を持つラッチ回路ブロックは、半導体集積回路におけるモードセレクト用の情報をラッチするラッチ回路などに適用して有効である。 Such a latch circuit block having an error detection / correction function is effective when applied to a latch circuit that latches information for mode selection in a semiconductor integrated circuit.
<第3の実施形態の変形例>
第3の実施形態のエラー検知回路31に代えてエラー検知・訂正回路を用いることにより、複数の第2のラッチ回路12bにラッチされているデータ自体のエラー検知・エラー訂正動作を例えば定期的に行うことにより、第3の実施形態よりも高い精度のリフレッシュ機能を持たせることが可能になる。しかし、第3の実施形態と比べて、エラー訂正動作に伴って消費電流の増加、外部制御を必要とする場合がある。
<Modification of Third Embodiment>
By using an error detection / correction circuit instead of the
<応用例>
図5は、本発明の一例とした不良アドレス情報を記憶した複数のフューズ素子のデータをラッチするリフレッシュ機能付きのラッチ回路を使用したDRAMの一部を示すブロック図である。
<Application example>
FIG. 5 is a block diagram showing a part of a DRAM using a latch circuit with a refresh function for latching data of a plurality of fuse elements storing defective address information as an example of the present invention.
図5において、50は不良アドレス情報を不揮発的に記憶した複数のフューズ素子が配列されたフューズボックス(FUSE BOX)であり、制御入力の指示に基づいて複数のフューズ素子から各データを直列に読み出される。51はフューズボックス50の複数のフューズ素子から直列に読み出されたデータがシリアルに転送され、これをラッチする複数の第1のラッチ回路である。この複数の第1のラッチ回路51は、例えば図2を参照して前述したように複数のF/F回路がシリアルに接続されており、各F/F回路の出力を並列に出力することが可能になっている。52は複数の第1のラッチ回路51から並列に転送される複数の情報をラッチする複数の第2のラッチ回路である。53はフューズボックス50から第1のラッチ回路51へのシリアル転送の回数をカウントし、フューズボックス50から第1のラッチ回路51へのシリアル転送の完了を判定し、複数の第1のラッチ回路51にラッチされた情報を複数の第2のラッチ回路52へ出力可能に制御するためのカウンタであり、制御入力の指示に基づいて動作する。54はコマンドデコーダ(コマンドバッファ)であり、外部からコマンド信号が入力し、これを解読して各種の制御信号を生成し、フューズボックス50の複数のフューズ素子から複数の第1のラッチ回路51への情報転送を制御するとともに、カウンタ53の動作を制御する。
In FIG. 5,
なお、55は外部からアドレス信号が入力するアドレスバッファ、56はアドレスバッファ55から出力する内部アドレス信号と第2のラッチ回路52にラッチされたアドレス情報とが一致するか否かを比較し、比較結果に応じて、正規のDRAMセルあるいは不良救済用の冗長セルを選択指定するための所望のアドレス信号を出力するプリデコーダである。
57はプリデコーダ56から出力するプリデコード信号をデコードするアドレスデコーダ、58はアドレスデコーダ57から出力するデコード信号によりアドレス選択が行われるDRAMセルアレイ(メモリセルアレイ)であり、前記正規のDRAMセルおよび不良救済用の冗長セルを有している。
上記構成のDRAMによれば、不良アドレス情報を記憶した複数のフューズ素子のデータをラッチするラッチ回路として、図2を参照して前述したリフレッシュ機能付きのラッチ回路と同様の動作が可能なリフレッシュ機能付きのラッチ回路を用いている。したがって、図2を参照して前述したリフレッシュ機能付きのラッチ回路と同様に、ソフトエラーの影響、ソフトエラーに起因するハードエラーの発生を低減させることが可能である。 According to the DRAM having the above configuration, as a latch circuit for latching data of a plurality of fuse elements storing defective address information, a refresh function capable of performing the same operation as the latch circuit with the refresh function described above with reference to FIG. Is used. Therefore, similarly to the latch circuit with the refresh function described above with reference to FIG. 2, it is possible to reduce the influence of the soft error and the occurrence of the hard error due to the soft error.
10…不揮発性記憶素子、11…第1のラッチ回路、12…第2のラッチ回路、13…転送制御回路。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数の不揮発性記憶素子から並列に転送される複数の情報をラッチする複数の第1のラッチ回路と、
前記複数の第1のラッチ回路から並列またはシリアルに転送される複数の情報をラッチする複数の第2のラッチ回路と、
前記第1のラッチ回路に対する情報転送および前記第2のラッチ回路に転送される情報転送を制御する転送制御回路
とを具備することを特徴とする半導体集積回路。 A plurality of nonvolatile storage elements storing information;
A plurality of first latch circuits for latching a plurality of pieces of information transferred in parallel from the plurality of nonvolatile memory elements;
A plurality of second latch circuits for latching a plurality of pieces of information transferred in parallel or serial from the plurality of first latch circuits;
A semiconductor integrated circuit comprising: a transfer control circuit that controls information transfer to the first latch circuit and information transfer to the second latch circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004255829A JP2006073108A (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004255829A JP2006073108A (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006073108A true JP2006073108A (en) | 2006-03-16 |
Family
ID=36153562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004255829A Pending JP2006073108A (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006073108A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006338720A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory device |
-
2004
- 2004-09-02 JP JP2004255829A patent/JP2006073108A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006338720A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory device |
JP4584773B2 (en) * | 2005-05-31 | 2010-11-24 | 富士通セミコンダクター株式会社 | Semiconductor memory device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3892832B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US6957378B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JP4056488B2 (en) | Semiconductor device testing method and manufacturing method | |
JP5045242B2 (en) | Semiconductor memory, semiconductor memory operating method and system | |
US20100157693A1 (en) | Semiconductor memory device | |
KR100668510B1 (en) | Semiconductor memory deivce | |
US20130339821A1 (en) | Three dimensional(3d) memory device sparing | |
US11088710B2 (en) | Memory controllers and memory systems including the same | |
US8797808B2 (en) | Semiconductor device and semiconductor memory device | |
JP2005216429A (en) | Semiconductor storage device and its refresh control method | |
US11392454B2 (en) | Memory controllers, memory systems and memory modules | |
JP2008097785A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
JP3944380B2 (en) | Semiconductor memory device having error correction circuit | |
US8032815B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JP2009176384A (en) | Semiconductor memory device | |
US7385849B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
KR20100014235A (en) | Memory device with error correction capability and efficient partial word write operation | |
JP4050091B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JP2007265557A (en) | Semiconductor memory device | |
US6967882B1 (en) | Semiconductor memory including static memory | |
JP2006179057A (en) | Semiconductor memory | |
JP4351649B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JP2008107897A (en) | Semiconductor storage device | |
JP2006073108A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2008165879A (en) | Semiconductor memory device |