JP2013114644A - メモリモジュールおよび半導体記憶装置 - Google Patents

メモリモジュールおよび半導体記憶装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013114644A
JP2013114644A JP2011263311A JP2011263311A JP2013114644A JP 2013114644 A JP2013114644 A JP 2013114644A JP 2011263311 A JP2011263311 A JP 2011263311A JP 2011263311 A JP2011263311 A JP 2011263311A JP 2013114644 A JP2013114644 A JP 2013114644A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory
address
block
memory module
chips
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
Application number
JP2011263311A
Other languages
English (en)
Inventor
Rikizo Nakano
力藏 中野
Osamu Ishibashi
修 石橋
Sadao Miyazaki
貞夫 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2011263311A priority Critical patent/JP2013114644A/ja
Priority to US13/675,265 priority patent/US8972822B2/en
Priority to KR1020120136789A priority patent/KR101430087B1/ko
Publication of JP2013114644A publication Critical patent/JP2013114644A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/02Disposition of storage elements, e.g. in the form of a matrix array
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles
    • G11C11/40618Refresh operations over multiple banks or interleaving
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1008Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/06Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication
    • G06F12/0646Configuration or reconfiguration
    • G06F12/0653Configuration or reconfiguration with centralised address assignment
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/408Address circuits
    • G11C11/4087Address decoders, e.g. bit - or word line decoders; Multiple line decoders
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/76Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using address translation or modifications
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/02Disposition of storage elements, e.g. in the form of a matrix array
    • G11C5/04Supports for storage elements, e.g. memory modules; Mounting or fixing of storage elements on such supports
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/06Address interface arrangements, e.g. address buffers

Abstract

【課題】電流の集中や発熱の集中を低減することができるメモリモジュールおよび半導体記憶装置の提供を図る。
【解決手段】複数のメモリチップ1A〜1Dが積層されたメモリモジュール10であって、前記各メモリチップは、複数のブロックに分割されたメモリセル部block0〜block3と、入力アドレス信号を処理して、動作させるブロックを選択するアドレススクランブル回路11A〜11Dと、を有する。
【選択図】図4

Description

開示の技術は、メモリモジュールおよび半導体記憶装置に関する。
近年、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体記憶装置を大容量化および高速化するものとして、複数のDRAMチップ(ダイ)を積層するシリコン貫通ビア(TSV:Through Silicon Via)技術の開発が進んでいる。
TSVとは、チップに小さな孔を開け、そこに金属を充填して複数のチップを積層するFことによって、その積層された複数のチップを電気的に接続し、3次元のスタックパッケージとするものである。
このように、TSV技術を利用することにより、例えば、複数のメモリチップをワイヤボンディングで接続するよりも、配線距離を大幅に短縮できるため、高速化,省電力化および小型化等の面で有利なものとすることができる。
ところで、従来、TSV技術に関連した半導体記憶装置としては、様々なものが提案されている。
特開平01−076341号公報 特開平03−282652号公報 特開平04−279949号公報 特開昭59−161744号公報 特開2004−206615号公報
上述したように、近年、TSV技術を利用して高速化,省電力化および小型化等を向上させた半導体集積回路の開発が進んでいる。
特に、DRAM(SDRAM:Synchronous DRAM)等の半導体記憶装置は、メモリセル等の配列が共通とされた複数のメモリチップを積層することで、転送レートと共に、高速化,省電力化および小型化等の向上を図っている。
ところで、例えば、TSV技術を適用して3次元実装した半導体記憶装置においては、電力供給や発熱、或いは、ノイズや不良チップの救済方法等が重要となっている。具体的に、例えば、積層された複数のメモリチップが同時にアクティブになって同時に動作すると、電流の集中や発熱の集中が生じるため、動作条件が厳しくなる。
開示の技術の一実施形態によれば、複数のメモリチップが積層されたメモリモジュールであって、前記各メモリチップは、複数のブロックに分割されたメモリセル部と、アドレススクランブル回路と、を有する、ことを特徴とするメモリモジュールが提供される。
前記アドレススクランブル回路は、入力アドレス信号を処理して、動作させるブロックを選択する。
開示のメモリモジュールおよび半導体記憶装置は、電流の集中や発熱の集中を低減することができるという効果を奏する。
図1は、半導体記憶装置の一例を示すブロック図である。 図2は、図1の半導体記憶装置における問題点を説明するための図である。 図3は、本実施例に係る半導体記憶装置を示すブロック図である。 図4は、図3の半導体記憶装置を示す斜視図である。 図5は、図3の半導体記憶装置におけるさらなる効果を説明するための図である。 図6は、図3の半導体記憶装置におけるアドレススクランブル回路の例を説明するための図である。 図7は、図6のアドレススクランブル回路を制御する信号の一例を説明するための図である。 図8は、図3の半導体記憶装置における1つのメモリチップの一例をメモリコントローラと共に示すブロック図(その1)である。 図9は、図3の半導体記憶装置における1つのメモリチップの一例をメモリコントローラと共に示すブロック図(その2)である。
まず、半導体記憶装置の実施例を詳述する前に、半導体記憶装置およびその問題点を図1および図2を参照して説明する。図1は、半導体記憶装置の一例を示すブロック図であり、図2は、図1の半導体記憶装置における問題点を説明するための図である。
図1に示されるように、半導体記憶装置は、メモリモジュール100およびメモリコントローラ102を含む。図2に示されるように、メモリモジュール100は、例えば、TSV技術による積層された4枚のメモリチップ101A〜101Dを含み、基板105上に設けられている。
メモリコントローラ102は、アドレスマッピング部121を含み、例えば、図2(b)を参照して説明する欠陥セルに対する冗長処理を可能としている。
各メモリチップ101A〜101Dは、それぞれ4つのブロックblock0〜block3を有する。すなわち、メモリチップ101Aは、ブロックblock0A〜block3Aを有し、メモリチップ101Bは、ブロックblock0B〜block3Bを有する。
同様に、メモリチップ101Cは、ブロックblock0C〜block3Cを有し、メモリチップ101Dは、ブロックblock0D〜block3Dを有する。ここで、各メモリチップ101A〜101Dには、メモリコントローラ102からアドレスバス103を介して共通のアドレス信号が入力される。
また、各メモリチップ101A〜101Dは、メモリコントローラ102とデータバス104を介して接続され、アドレス信号により選択されたメモリセルに対するデータの書き込みおよび読み出しが行われる。
なお、図1では、各メモリチップ101A〜101Dは、16ビットのデータ幅を有し、4つのメモリチップ101A〜101Dにより64ビットのデータ同時に書き込みおよび読み出しできるようになっている。
すなわち、図1および図2に示す半導体記憶装置では、4枚のメモリチップ101A〜101Dを同時にアクセスすることにより1ワードの構成となるため、これらメモリチップ101A〜101Dには、共通のアドレス信号が入力される。
ところで、メモリコントローラ102からのアドレス信号により、選択されるメモリ領域(動作ブロック)は、各メモリチップにおいて、共通の位置がアクセスされる。
具体的に、図2(a)に示されるように、あるアドレスに対しては、各メモリチップ101A〜101Dのブロックblock0A〜block0Dが動作ブロックとして選択される。
また、別のアドレスに対しては、各メモリチップ101A〜101Dのブロックblock1A〜block1Dが動作ブロックとして選択される。
このように、TSV技術による積層された4枚のメモリチップ101A〜101Dを含むメモリモジュール100では、積層された各メモリチップ101A〜101Dにおいて、同じ位置のブロックが動作ブロックとして選択される。
具体的に、メモリコントローラ102のアドレスマッピング部121は、アドレスバス103を介して全てのメモリチップ101A〜101Dへ共通のアドレス信号を入力するため、そのアドレスが変更しても、相変わらず局所的に電流および発熱が集中する。
すなわち、ある時点では、動作ブロックblock0A〜block0Dが選択されるため、その領域で電流および発熱が集中し、また、次の時点では、動作ブロックblock1A〜block1Dが選択されるため、その領域で電流および発熱が集中する。
図2(b)は、例えば、メモリチップ101Dのブロックblock1Dにエラー個所EPがあった場合を示し、このエラー個所EPを他のブロックの冗長個所RPに置き換えて使用する様子を示す。
この場合、メモリコントローラ102のアドレスマッピング部121には、エラー個所EPに対応する冗長個所RPのアドレスが格納され、エラー個所EPの代わりに冗長個所RPがアクセスされる。
このように、図2(b)のように、エラー個所EPを他のブロックの冗長個所RPに置き換えて使用する場合でも、その特定のエラー個所EPについては、他のブロックの冗長個所RPで動作するが、基本的には、局所的に電流および発熱が集中する。
その結果、TSV技術を適用した半導体記憶装置では、例えば、メモリモジュール100の局所的な領域で電流の集中や発熱の集中が生じるため、動作条件が厳しくなる。或いは、局所的に発熱が集中すると、その発熱状態に適した放熱を行わなければならず、また、局所的に電流が集中すると、配線幅や配線間隔を広げなければならない。
以下、メモリモジュールおよび半導体記憶装置の実施例を、添付図面を参照して詳述する。図3は、本実施例に係る半導体記憶装置を示すブロック図であり、図4は、図3の半導体記憶装置を示す斜視図である。
図3に示されるように、本実施例の半導体記憶装置は、メモリモジュール10およびメモリコントローラ2を含む。図4に示されるように、メモリモジュール10は、例えば、TSV技術による積層された4枚のメモリチップ1A〜1Dを含み、基板5上に設けられている。
メモリコントローラ2は、アドレスマッピング部21を含み、図2(b)を参照して説明した欠陥セルに対する冗長処理を可能としている。
各メモリチップ1A〜1Dは、それぞれ4つのブロックblock0〜block3を有する。すなわち、メモリチップ1Aは、ブロックblock0A〜block3Aを有し、メモリチップ1Bは、ブロックblock0B〜block3Bを有する。
同様に、メモリチップ1Cは、ブロックblock0C〜block3Cを有し、メモリチップ1Dは、ブロックblock0D〜block3Dを有する。ここで、各メモリチップ1A〜1Dには、メモリコントローラ2からアドレスバス3を介して共通のアドレス信号が入力される。
また、各メモリチップ1A〜1Dは、メモリコントローラ2とデータバス4を介して接続され、アドレス信号により選択されたメモリセルに対するデータの書き込みおよび読み出しが行われる。
なお、図3では、各メモリチップ1A〜1Dは、16ビットのデータ幅を有し、4つのメモリチップ1A〜1Dにより64ビットのデータ同時に書き込みおよび読み出しできるようになっている。
すなわち、図3および図4に示す半導体記憶装置では、4枚のメモリチップ1A〜1Dを同時にアクセスすることにより1ワードの構成となるため、これらメモリチップ1A〜1Dには、共通のアドレス信号が入力される。
なお、図3は単なる例であり、本実施例は、図3の構成に限定されるものではない。すなわち、TSV技術により積層するメモリチップの数は、4枚に限定されるものではなく、8枚、或いは、さらに複数枚であってもよく、また、各メモリチップのデータ幅も適宜変更することができる。
ここで、図3および図4に示されるように、本実施例の半導体記憶装置(メモリモジュール)において、各メモリチップ1A〜1Dは、それぞれアドレススクランブル回路11A〜11Dを含む。
アドレススクランブル回路11A〜11Dは、メモリコントローラ2からアドレスバス3を介して与えられる論理アドレスを、外部からの設定(モード設定)に従い、メモリチップ1A〜1D内部で、その論理アドレスを変えることなく物理アドレスを変化させる。
すなわち、各メモリチップ1A〜1Dに設けたアドレススクランブル回路11A〜11Dにより、同時にアクセスされる動作ブロックを、積層されたメモリチップ1A〜1Dの異なる位置のブロックとするようになっている。
具体的に、図4に示されるように、あるアドレスに対しては、メモリチップ1Aのブロックblock3A,メモリチップ1Bのブロックblock2B,メモリチップ1Cのブロックblock1Cおよびメモリチップ1Dのブロックblock0Dを選択する。
従って、あるアドレスに対する動作ブロックは、ブロックblock3A,block2B,block1Cおよびblock0Dとなり、積層されたメモリチップ1A〜1Dの異なる位置に分散されることになる。
また、別のアドレスに対しては、メモリチップ1Aのブロックblock1A,メモリチップ1Bのブロックblock0B,メモリチップ1Cのブロックblock3Cおよびメモリチップ1Dのブロックblock2Dを選択する。
従って、別のアドレスに対する動作ブロックは、ブロックblock1A,block0B,block3Cおよびblock2Dとなり、積層されたメモリチップ1A〜1Dの異なる位置に分散されることになる。
このように、TSV技術による積層された4枚のメモリチップ1A〜1Dを含むメモリモジュール100では、積層された各メモリチップ1A〜1Dにおいて、異なる位置のブロックが動作ブロックとして選択される。
従って、本実施例の半導体記憶装置(メモリモジュール)によれば、電流の集中や発熱の集中を低減することができる。これは、配線幅や放熱に要求される条件を緩和することができ、設計の自由度を向上させることにもなる。
なお、図4において、例えば、メモリブロック10が積層された8枚のメモリチップを有する場合、同時に動作するブロック(動作ブロック)としては、メモリブロック10の上面に対して均等に2つの動作ブロックを配置すればよい。
さらに、この場合、必ずしも全ての動作ブロックを均等に配置しなくとも、例えば、8枚のメモリチップにおける各動作ブロックの位置が分散するように配置すれば、電流や発熱の集中を低減するという効果が得られることになる。
図5は、図3の半導体記憶装置におけるさらなる効果を説明するための図である。図5において、参照符号EBAおよびEBBは、エラービットの位置を示し、110A〜110Dは、前述したアドレススクランブル回路11A〜11Dとロウおよびコラムアドレスバッファを含めた回路部分を示す。
ここで、エラービットEBAおよびEBBは、アドレスバス3を介して入力される共通のアドレス信号に対応したメモリチップ1Aおよび1Bにおけるビット位置を示す。
ところで、メモリコントローラ2がエラー訂正回路(ECC(Error Checking and Correcting)回路)を有しているとき、例えば、ECCの対象とするnビット(nは1自然数)に2ビットのエラービットが含まれると、エラー訂正を行うことができない。
そこで、ECC回路でエラー訂正が発生したメモリチップを予め認識し、例えば、共通のアドレス信号により異なるメモリチップで選択される2つのメモリセルがエラー訂正を行う対象のnビットに含まれる場合には、同時に選択されないようにする。このように、不良ビットが存在する場合でも、各メモリチップの不良ビットを分散させることで、ECCにより救済可能とすることができる。
すなわち、積層された複数枚のメモリチップにおいて同時に選択されるブロックの位置は、電流や発熱の集中を低減するという条件だけでなく、不良ビットやエラー訂正といった条件も考慮して規定することができる。
これは、アドレススクランブル回路11(モードレジスタ12)は、各メモリチップ1A〜1Dに対して設けられるため、電流や発熱の集中だけでなく、他の条件を考慮して同時に動作するブロックの位置を決めることが可能であることを意味する。
図6は、図3の半導体記憶装置におけるアドレススクランブル回路の例を説明するための図であり、アドレススクランブル回路10は、モードレジスタ12に設定されるモードに従って、図6(a)および図6(b)のような処理を行う。
すなわち、図6(a)に示されるように、例えば、モードレジスタ12に対して第1モードを設定すると、アドレススクランブル回路11は、入力されたアドレス信号A0〜A8において、最下位ビットA8を反転してA8#として出力する。
また、図6(b)に示されるように、例えば、モードレジスタ12に対して第2モードを設定すると、アドレススクランブル回路11は、入力されたアドレス信号A0〜A8において、下位2ビットA7,A8を入れ換えてA0〜A6,A8,A7として出力する。
なお、図6(a)および図6(b)は単なる例であり、様々な変形が可能である。例えば、メモリモジュール10に含まれるメモリチップの数が多く、また、各メモリチップにおけるブロック数も多い場合には、複数のモードに対して入力アドレスと出力アドレスを対応させたルックアップテーブル(LAT)を利用することもできる。
図7は、図6のアドレススクランブル回路を制御する信号の一例を説明するための図である。
図7(a)に示されるように、モードレジスタ12のモードは、例えば、チップセレクト信号CS#,ロウアドレスストローブ信号RAS#,コラムアドレスストローブ信号CAS#およびライトイネーブル信号WE#を全て低レベル『L』として設定する。ここで、『#』は、各信号がローイネーブル信号であることを示す。
すなわち、例えば、コントロール入力CS#,RAS#,CAS#およびWE#を『L』とし、バンクアドレスBA0〜2によりモード設定を行うモードレジスタ12を選択し、そして、アドレス信号A0〜Anによりモード(オペコード)を設定する。
このようにして、図7(b)に示されるように、各メモリチップのモードレジスタMR1〜MRn(例えば、メモリチップ1A〜1Dにおける各モードレジスタ12)に対するモード設定を順次行うことになる。
なお、コントロール入力CS#,RAS#,CAS#およびWE#、並びに、アドレス入力BA0〜2およびA0〜Anによる制御は、例えば、活性化ACTIVE,書き込みWRITEおよび読み出しREAD等の通常の動作モードの設定に利用される。
図8および図9は、図3の半導体記憶装置における1つのメモリチップの一例をメモリコントローラと共に示すブロック図である。図8および図9に示されるように、本実施例の半導体記憶装置におけるメモリチップ1(1A)は、モードレジスタ12、および、アドレススクランブル回路11x,11y,11zを有する。
ここで、アドレススクランブル回路が3つの回路11x,11y,11zに分割されているのは、アドレス信号ADを処理して、例えば、電流や発熱が集中しないブロックを選択するアドレスに変換するには、各回路ブロックに設けるのが好ましいからである。
メモリコントローラ2は、論理アドレスと物理アドレスを対応付けるアドレスマッピング部21、および、所定の対象ビットに対するエラー訂正を行うエラー訂正回路(ECC回路)22を有する。なお、メモリコントローラ2は、前述したように、アドレスバス3およびデータバス4を介してメモリチップ1と接続されると共に、様々な制御信号を入力して制御する。
すなわち、メモリチップ1は、アドレスバス3を介してアドレス信号ADおよびバンクアドレスBAを受け取り、データバス4を介して入出力データDQ[15:0]の受け渡しを行う。
なお、図7を参照して説明したように、これらの信号AD/BAは、コントロール入力CS#,RAS#,CAS#およびWE#によるモードレジスタ12へのモード設定状態とした後、モード設定するモードレジスタ12の選択および設定するモードを規定する。
メモリチップ1は、制御ロジック部31,アドレスレジスタ32,リフレッシュカウンタ33,ロウアドレスマルチプレクサ(MUX)34,バンク制御ロジック部35およびコラムアドレスカウンタラッチ36を有する。ここで、リフレッシュカウンタ33は、リフレッシュアドレスを発生させ、ロウアドレスMUX34は、リフレッシュアドレスと外部アドレスの選択を行う。
また、メモリチップ1は、16個のロウアドレスラッチ&デコーダ37−0〜37−15,16個のメモリアレイ38−0〜38−15,I/Oゲーティングデータマスク(DM)ロジック部39および16個のコラムデコーダ40−0〜40−15を有する。
ここで、ロウアドレスラッチ&デコーダ37−0〜37−15,メモリアレイ38−0〜38−15およびコラムデコーダ40−0〜40−15は、それぞれ対応するバンクbank0〜bank15に対して設けられている。
なお、各メモリアレイ38−0〜38−15は、それぞれ冗長メモリセル領域およびセンスアンプを含み、また、各ロウアドレスラッチ&デコーダ37−0〜37−15は、不良があった場合に、冗長メモリセル領域の予備ラインに切り換える冗長選択回路を含む。
さらに、メモリチップ1は、読み出しFIFO(First In First Out)&データマルチプレクサ(MUX)41,読み出しドライバ42,DLL(Delay Locked Loop)43,データインターフェース44および書き込みドライバ&入力ロジック部45を有する。
ここで、読み出しFIFO&データMUX41は読み出しデータの制御を行い、読み出しドライバ42は読み出しを出力し、DLL43は位相調整を行い、そして、データインターフェース44は書き込みデータの制御を行う。なお、書き込みドライバ&入力ロジック部45は、書き込みデータを入力する回路である。
上述した図8および図9に示すメモリチップ1において、モードレジスタ12は、制御ロジック部31に設けられている。アドレススクランブル回路はロウアドレスMUX34に設けられた回路11x,バンク制御ロジック部35に設けられた回路11y,および,コラムアドレスカウンタラッチ36に設けられた回路11zを含む。
制御ロジック部31は、コマンド発生するコマンドデコード部310を含み、例えば、図7を参照して説明したコントロール入力によるモードレジスタ12のモード設定を行うためのコマンドを発生する。
ここで、コマンドデコード部310には、チップセレクト信号CS#,ロウアドレスストローブ信号RAS#,カラムアドレスストローブ信号CAS#およびライトイネーブル信号WE#が入力されている。
また、制御ロジック部31には、リセット信号RESET,クロックイネーブル信号CKE,アドレス信号とバーストチョップ(バースト動作の中断)A12/BCおよび差動クロック信号CK/CK#が入力されている。
なお、参照符号DQ[15:0]は、メモリチップ1Aにおけるデータ信号(データ入出力)を示し、例えば、メモリチップ1BではDQ[16:31],メモリチップ1CではDQ[32:47],そして,メモリチップ1DではDQ[48:63]となる。
また、参照符号DQS/DQS#は、データストローブ信号を示し、そして、DMは、データマスク信号を示す。なお、図8および図9に示すメモリチップは、単なる例であり、本実施例は、様々な構成のメモリチップに対して適用することができる。
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではなく、明細書のそのような例の構成は発明の利点および欠点を示すものではない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに、以下の付記を開示する。
(付記1)
複数のメモリチップが積層されたメモリモジュールであって、
前記各メモリチップは、
複数のブロックに分割されたメモリセル部と、
入力アドレス信号を処理して、動作させるブロックを選択するアドレススクランブル回路と、を有する、
ことを特徴とするメモリモジュール。
(付記2)
前記各メモリチップは、さらに、
前記アドレススクランブル回路が選択するブロックを規定するためのモードを保持するモードレジスタを有する、
ことを特徴とする付記1に記載のメモリモジュール。
(付記3)
前記アドレススクランブル回路は、入力アドレス信号に対して異なるブロックを対応させる複数のモードパターンを有し、
前記モードレジスタは、前記複数のモードパターンのいずれかを選択するモードを保持する、
ことを特徴とする付記2に記載のメモリモジュール。
(付記4)
前記複数のメモリチップには、共通のアドレス信号が入力され、
前記各メモリチップの前記アドレススクランブル回路は、積層された前記複数のメモリチップのそれぞれで動作するブロックの位置が分散するように選択する、
ことを特徴とする付記1乃至付記3のいずれか1項に記載のメモリモジュール。
(付記5)
前記アドレススクランブル回路は、前記共通のアドレス信号に対応する、前記複数のメモリチップにおける第1メモリチップで選択される第1メモリセルと、前記複数のメモリチップにおける第2メモリチップで選択される第2メモリセルがエラーデータを出力する場合には、前記第2メモリチップにおける前記第2メモリセルを含むブロックを、前記第1メモリチップにおける前記第1メモリセルを含むブロックのアドレス信号とは異なるアドレス信号に対応させて選択する、
ことを特徴とする付記4に記載のメモリモジュール。
(付記6)
付記1乃至付記5のいずれか1項に記載のメモリモジュールと、
前記メモリモジュールにおける前記各メモリチップに対してアドレス信号を入力して、データの読み出しおよび書き込みを制御するメモリコントローラと、を有する、
ことを特徴とする半導体記憶装置。
(付記7)
付記5に記載のメモリモジュールと、前記メモリモジュールにおける前記各メモリチップに対してアドレス信号を入力して、データの読み出しおよび書き込みを制御するメモリコントローラと、を有する半導体記憶装置であって、
前記メモリコントローラは、前記複数のメモリチップの出力をまとめてnビット(nは1自然数)のエラー訂正を行うエラー訂正回路を有し、
前記メモリコントローラは、前記共通のアドレス信号に対応する前記第1メモリセルと前記第2メモリセルが前記エラー訂正回路によりエラー訂正を行う対象のnビットに含まれるかどうかを予め認識し、
前記アドレススクランブル回路は、前記共通のアドレス信号に対応する前記第1メモリセルと前記第2メモリセルが前記エラー訂正回路によりエラー訂正を行う対象のnビットに含まれる場合には、前記第2メモリチップにおける前記第2メモリセルを含むブロックを、前記第1メモリチップにおける前記第1メモリセルを含むブロックのアドレス信号とは異なるアドレス信号に対応させて選択する、
ことを特徴とする半導体記憶装置。
1,1A〜1D,101A〜101D メモリチップ
2,102 メモリコントローラ
3,103 アドレスバス
4,104 データバス
5,105 基板
10,100 メモリモジュール
11,11A〜11D,11x,11y,11z アドレススクランブル回路
12, モードレジスタ
21,121 アドレスマッピング部
22 エラー訂正回路(ECC回路)
31 制御ロジック部
32 アドレスレジスタ
33 リフレッシュカウンタ
34 ロウアドレスMUX
35 バンク制御ロジック部
36 コラムアドレスカウンタラッチ
37−0〜37−15 ロウアドレスラッチ&デコーダ
38−0〜38−15 メモリアレイ
39 I/OゲーティングDMロジック部
40−0〜40−15 コラムデコーダ
41 読み出しFIFO&データMUX
42 読み出しドライバ
43 DLL
44 データインターフェース
45 書き込みドライバ&入力ロジック部
310 コマンドデコード部

Claims (5)

  1. 複数のメモリチップが積層されたメモリモジュールであって、
    前記各メモリチップは、
    複数のブロックに分割されたメモリセル部と、
    入力アドレス信号を処理して、動作させるブロックを選択するアドレススクランブル回路と、を有する、
    ことを特徴とするメモリモジュール。
  2. 前記各メモリチップは、さらに、
    前記アドレススクランブル回路が選択するブロックを規定するためのモードを保持するモードレジスタを有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のメモリモジュール。
  3. 前記アドレススクランブル回路は、入力アドレス信号に対して異なるブロックを対応させる複数のモードパターンを有し、
    前記モードレジスタは、前記複数のモードパターンのいずれかを選択するモードを保持する、
    ことを特徴とする請求項2に記載のメモリモジュール。
  4. 前記複数のメモリチップには、共通のアドレス信号が入力され、
    前記各メモリチップの前記アドレススクランブル回路は、積層された前記複数のメモリチップのそれぞれで動作するブロックの位置が分散するように選択する、
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のメモリモジュール。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のメモリモジュールと、
    前記メモリモジュールにおける前記各メモリチップに対してアドレス信号を入力して、データの読み出しおよび書き込みを制御するメモリコントローラと、を有する、
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
JP2011263311A 2011-12-01 2011-12-01 メモリモジュールおよび半導体記憶装置 Pending JP2013114644A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011263311A JP2013114644A (ja) 2011-12-01 2011-12-01 メモリモジュールおよび半導体記憶装置
US13/675,265 US8972822B2 (en) 2011-12-01 2012-11-13 Memory module and semiconductor storage device
KR1020120136789A KR101430087B1 (ko) 2011-12-01 2012-11-29 메모리 모듈 및 반도체 기억 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011263311A JP2013114644A (ja) 2011-12-01 2011-12-01 メモリモジュールおよび半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013114644A true JP2013114644A (ja) 2013-06-10

Family

ID=48524901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011263311A Pending JP2013114644A (ja) 2011-12-01 2011-12-01 メモリモジュールおよび半導体記憶装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8972822B2 (ja)
JP (1) JP2013114644A (ja)
KR (1) KR101430087B1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104809074A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 日本电气株式会社 存储器控制设备、信息处理装置和存储器控制方法
JP2019067469A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 富士通株式会社 メモリシステム及び三次元積層型メモリの制御方法
US10790266B2 (en) 2016-09-23 2020-09-29 Toshiba Memory Corporation Memory device with a plurality of stacked memory core chips
JP7137477B2 (ja) 2016-04-27 2022-09-14 マイクロン テクノロジー,インク. データキャッシング

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9230609B2 (en) * 2012-06-05 2016-01-05 Rambus Inc. Memory bandwidth aggregation using simultaneous access of stacked semiconductor memory die
KR102133573B1 (ko) * 2013-02-26 2020-07-21 삼성전자주식회사 반도체 메모리 및 반도체 메모리를 포함하는 메모리 시스템
TWI509622B (zh) * 2013-07-09 2015-11-21 Univ Nat Taiwan Science Tech 具分散錯誤功能的記憶體及其分散錯誤位元的方法
KR101508836B1 (ko) * 2013-08-06 2015-04-07 한양대학교 산학협력단 3 차원 적층 구조의 반도체 장치 및 그 동작 방법
US9690510B2 (en) * 2014-04-23 2017-06-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Two-stage read/write 3D architecture for memory devices
KR20170060205A (ko) * 2015-11-23 2017-06-01 에스케이하이닉스 주식회사 적층형 메모리 장치 및 이를 포함하는 반도체 메모리 시스템
US10534545B2 (en) 2017-12-20 2020-01-14 International Business Machines Corporation Three-dimensional stacked memory optimizations for latency and power
KR20200075184A (ko) 2018-12-17 2020-06-26 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 동작 방법
US11335405B2 (en) 2018-12-17 2022-05-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory device and operation method thereof
US11335402B2 (en) * 2018-12-19 2022-05-17 Micron Technology, Inc. Systems and techniques for accessing multiple memory cells concurrently
KR20210098728A (ko) 2020-02-03 2021-08-11 삼성전자주식회사 적층형 메모리 장치 및 상기 적층형 메모리 장치의 동작 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58177600A (ja) * 1982-03-29 1983-10-18 インタ−ナシヨナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−シヨン メモリ・システム
JPS5966000A (ja) * 1982-09-30 1984-04-14 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション メモリ・システム
JP2009027073A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Elpida Memory Inc 積層メモリ
JP2012059348A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Samsung Electronics Co Ltd 半導体メモリ装置
JP2012119022A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Elpida Memory Inc 半導体装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59161744A (ja) 1983-03-04 1984-09-12 Hitachi Ltd 情報処理装置のスキヤン方式
JPS6476341A (en) 1987-09-18 1989-03-22 Fujitsu Ltd Memory managing unit
JPH03282652A (ja) 1990-03-29 1991-12-12 Nec Shizuoka Ltd メモリ装置
JPH04279949A (ja) 1991-03-08 1992-10-06 Seiko Epson Corp 情報処理装置
JPH0935496A (ja) * 1995-07-12 1997-02-07 Advantest Corp メモリ試験装置
US5915167A (en) 1997-04-04 1999-06-22 Elm Technology Corporation Three dimensional structure memory
DE19922155A1 (de) 1999-05-12 2000-11-23 Giesecke & Devrient Gmbh Speicheranordnung mit Adreßverwürfelung
JP2004206615A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 記憶装置
KR20070107415A (ko) * 2006-05-03 2007-11-07 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 데이터 스크램블 및 메모리 블럭선택 회로
KR20110057646A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 삼성전자주식회사 메모리 장치, 이를 포함하는 메모리 시스템 및 메모리 장치의 제어 방법
US8443263B2 (en) * 2009-12-30 2013-05-14 Sandisk Technologies Inc. Method and controller for performing a copy-back operation
JP2011180848A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Elpida Memory Inc 半導体装置及びこれを備える情報処理システム、並びに、半導体装置を制御するコントローラ
JP2012003797A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Toshiba Corp 半導体記憶装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58177600A (ja) * 1982-03-29 1983-10-18 インタ−ナシヨナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−シヨン メモリ・システム
JPS5966000A (ja) * 1982-09-30 1984-04-14 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション メモリ・システム
JP2009027073A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Elpida Memory Inc 積層メモリ
JP2012059348A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Samsung Electronics Co Ltd 半導体メモリ装置
JP2012119022A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Elpida Memory Inc 半導体装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104809074A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 日本电气株式会社 存储器控制设备、信息处理装置和存储器控制方法
JP2015141517A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 日本電気株式会社 メモリ制御装置、情報処理装置、メモリ制御方法、および、コンピュータ・プログラム
JP7137477B2 (ja) 2016-04-27 2022-09-14 マイクロン テクノロジー,インク. データキャッシング
US11520485B2 (en) 2016-04-27 2022-12-06 Micron Technology, Inc. Data caching for ferroelectric memory
US10790266B2 (en) 2016-09-23 2020-09-29 Toshiba Memory Corporation Memory device with a plurality of stacked memory core chips
JP2019067469A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 富士通株式会社 メモリシステム及び三次元積層型メモリの制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101430087B1 (ko) 2014-08-13
KR20130061638A (ko) 2013-06-11
US8972822B2 (en) 2015-03-03
US20130145233A1 (en) 2013-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013114644A (ja) メモリモジュールおよび半導体記憶装置
US11216339B2 (en) Semiconductor memory devices, memory systems and methods of operating semiconductor memory devices
US10846169B2 (en) Semiconductor memory devices, memory systems and methods of operating semiconductor memory devices
JP4662740B2 (ja) 積層型半導体メモリ装置
JP5559507B2 (ja) 半導体装置及びこれを備える情報処理システム
US20210193245A1 (en) Semiconductor memory devices and memory systems
US8687443B2 (en) Semiconductor apparatus
JP2011034645A (ja) 半導体装置
JP5647014B2 (ja) 半導体装置
JP2011082449A (ja) 半導体装置
JP2012155814A (ja) 半導体装置及びこれを備える情報処理システム
JP2011081886A (ja) 半導体装置
US10600498B1 (en) Reduced footprint fuse circuit
KR20200046245A (ko) 메모리 모듈 및 메모리 시스템의 동작 방법
JP2013182635A (ja) 半導体装置及びこれを備える情報処理システム並びに半導体装置の制御方法
US10224960B2 (en) Memory device with error check function of memory cell array and memory module including the same
US20220405165A1 (en) Semiconductor memory devices
JP2001084754A (ja) 半導体集積回路および当該半導体集積回路を備えるメモリモジュール
JP6054017B2 (ja) 半導体記憶装置
US9658783B2 (en) DRAM having SDRAM interface and flash memory consolidated memory module
JP2004005856A (ja) 半導体記憶装置
JP2011090754A (ja) 半導体装置
US11860734B2 (en) Semiconductor memory devices and memory systems
US11545211B2 (en) Semiconductor memory device and a method of operating the semiconductor memory device
JP5040306B2 (ja) 記憶制御装置及び記憶制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150414

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150630

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150721

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150929