JP2564507B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JP2564507B2
JP2564507B2 JP60081063A JP8106385A JP2564507B2 JP 2564507 B2 JP2564507 B2 JP 2564507B2 JP 60081063 A JP60081063 A JP 60081063A JP 8106385 A JP8106385 A JP 8106385A JP 2564507 B2 JP2564507 B2 JP 2564507B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、予備記憶素子を持つ半導体記憶装置に関
し、主(通常)記憶素子に障害があってそれを予備記憶
素子に切換えて使用する場合もアクセスタイムが大にな
らないようにしようとするものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device having a spare memory element, and in the case where a main (normal) memory element has a fault and is used by switching to the spare memory element. Is to prevent the access time from becoming too long.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

大容量半導体記憶装置では少数の記憶素子の故障で全
体が不良品になってしまうのを避けるべく予め予備又は
冗長記憶素子を設けておき、検査で主記憶素子群に不良
記憶素子が発見されると、そのアドレスがアクセスされ
るときは該不良記憶素子に代って予備記憶素子がアクセ
スされるようにする。この予備記憶素子による故障主記
憶素子の代替は歩留向上に極めて有効であるが、従来装
置では予備記憶素子がアクセスされるときは主記憶素子
がアクセスされるときより時間がかゝる。
In a large-capacity semiconductor memory device, a spare or redundant memory element is provided in advance in order to prevent the failure of a small number of memory elements to result in a defective product, and a defective memory element is found in the main memory element group by inspection. When the address is accessed, the spare memory element is accessed instead of the defective memory element. The replacement of the failed main memory element by the spare memory element is extremely effective for improving the yield, but in the conventional device, it takes more time when the spare memory element is accessed than when the main memory element is accessed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

これを第8図で説明すると、(a)は正常番地(主記
憶素子)選択時、(b)は不良番地(予備記憶素子)選
択時の動作を示すが、図示のように(a)はアドレス入
力取込みからセンス及び出力までが5ステップであるの
に対し(b)では6ステップになり、1ステップ(ア
ドレス入力と不良番地の比較)増加する。
This will be described with reference to FIG. 8. (a) shows the operation when a normal address (main memory element) is selected, and (b) shows the operation when a defective address (spare memory element) is selected. There are 5 steps from address input acquisition to sensing and output, whereas in (b) there are 6 steps, which is increased by 1 step (comparison between address input and defective address).

半導体記憶装置は多数のワード線とビット線を持ち、
これらの交点に記憶素子を配設するが、ワード線4本、
ビット線2本に簡単化して要部を示すと第9図(a)の
如くなる。X0〜X3はワード線、B0,B1はビット線、C00
〜C31は記憶素子である。SRAM(スタティックラム)の
場合ビット線は各々が2本からなり、記憶素子はフリッ
プフロップであり、またDRAM(ダイナミックラム)の場
合ワード線、ビット線は各1本、記憶素子は一般には1
トランジスタ1キャパシタであるが、第7図ではこれら
を単に図示の如く表わしている。G0〜G3はアドレスデコ
ーダであり、ローアドレスA0,A1によりアドレスバッフ
ァABが作成したアドレス信号A00,A11の所定の
ものを入力されてワード線選択を行なう。CG0,CG1はビ
ット線選択ゲート、Y0,Y1は該ゲートを開閉するコラム
デコーダの出力である。DBはデータバス、IOBは入力
(書込み)データDIN及び出力(読出し)データDOUT
バッファである。Ga,Gbはアドレス入力と不良アドレス
との比較部であり、Gcは予備デコーダである。本例では
予備記憶素子は1ワード線分設けてあり、C0,C1がその
予備記憶素子、XRが予備ワード線である。
The semiconductor memory device has many word lines and bit lines,
Storage elements are arranged at these intersections, but four word lines are used.
FIG. 9 (a) shows the essential part of the bit line in a simplified manner. X 0 to X 3 are word lines, B 0 and B 1 are bit lines, C 00
~ C 31 is a memory element. In the case of SRAM (static ram), each bit line consists of two lines, and the memory element is a flip-flop. In case of DRAM (dynamic ram), one word line and one bit line, and one memory element is generally used.
Although it is a transistor 1 capacitor, these are simply represented in FIG. 7 as shown. G 0 to G 3 are address decoders, which select word lines by inputting predetermined ones of the address signals A 0 , 0 , A 1 , 1 generated by the address buffer AB by the row addresses A 0 , A 1 . CG 0 and CG 1 are bit line selection gates, and Y 0 and Y 1 are outputs of a column decoder that opens and closes the gates. DB is a data bus, and IOB is a buffer for input (write) data D IN and output (read) data D OUT . Ga and Gb are comparison units for address input and defective address, and Gc is a preliminary decoder. In this example, a spare memory element is provided for one word line, C 0 and C 1 are the spare memory elements, and X R is a spare word line.

不良アドレスはROM(読取り専用メモリ)に記憶して
おり、第7図(b),(c)がそのROMである。これは
フューズ型で、Fはそのフューズ、Qはフューズ溶断制
御用のトランジスタである。メモリ(半導体記憶装置)
に不良セル(障害記憶素子)があればプログラム信号
をL(ロー)レベルにし、従って第7図(c)のインバ
ータIの出力はH(ハイ)レベル、トランジスタQはオ
ン、フューズFは溶断、信号ROMrはLになる。また不良
ローアドレスが例えばA0=A1=Lであれば、第7図
(b)のノアゲートGの出力はA0=LでH、トランジス
タQはオン、フューズFは溶断、信号ROM0はLになる。
図示しないがアドレスA1についても第7図(b)と同様
な回路が設けられ、該回路の出力ROM1はLになる。そこ
で第7図(a)で入力アドレスA0,A1が共にLのとき
(不良アドレスを選択したとき)排他オアゲートGa,Gb
の出力はL、ノアゲートGcの出力はHとなり、予備ワー
ド線XRを選択すると共に、主記憶素子群のワードデコー
ダは一斉に非選択とする。
The defective address is stored in a ROM (read-only memory), and the ROM is shown in FIGS. 7B and 7C. This is a fuse type, F is the fuse, and Q is a fuse blow control transistor. Memory (semiconductor memory device)
If there is a defective cell (faulty memory element), the program signal is set to L (low) level, so that the output of the inverter I in FIG. 7C is H (high) level, the transistor Q is on, and the fuse F is blown. The signal ROMr becomes L. If the defective row address is, for example, A 0 = A 1 = L, the output of the NOR gate G in FIG. 7B is A 0 = L and H, the transistor Q is on, the fuse F is blown, and the signal ROM 0 is It becomes L.
Although not shown, a circuit similar to that shown in FIG. 7B is provided for the address A 1 , and the output ROM 1 of the circuit becomes L. Therefore, in FIG. 7A, when the input addresses A 0 and A 1 are both L (when a defective address is selected), the exclusive OR gates Ga and Gb
Output of L and the output of NOR gate Gc become H, so that the spare word line X R is selected and the word decoders of the main memory element group are simultaneously deselected.

第8図のアドレス入力取込みとは、ローアドレス
A0,A1の取込み、即ちアドレス入力端子A0,A1にあるア
ドレス信号が設定されてからアドレスバッファ出力A0
0,A11に対応する出力信号が出力される迄をい
う。またアドレス入力と不良番地の比較とはゲートG
a,Gbの動作を言い、の主デコーダ動作とはワードデコ
ーダG0〜G3の動作をいう。とは同時に行なわれる。
のワード線立上げ動作とはHレベル出力を生じたワー
ドデコーダによるワド線駆動を言い、これによりメモリ
セルのトランスファゲートが導通してビット線にセル記
憶情報(電位)が出てくる。はこれを言う。ビット線
にセル記憶電位が出るとセンスアンプが動作し、H,Lに
プルアップ/ダウンされた電位がコラムアドレスで選択
されたゲート(Q0,Q1の1つ)を通してデータバスDBへ
取出され、更にバッファIOBを通して外部へ送出され
る。はこれを言う。正常な場合は第8図(a)の如く
であるが、メモリチップ不良セルがあると第8図(b)
の如くなり、のアドレス入力と不良番地の比較で一致
がとれ、ゲートGa,Gbの出力がLになると予備デコーダG
cが動作し(Hレベル出力を生じ)、主デコーダの動作
禁止、予備ワード線XRの選択になる。以後は正常な場合
に準ずるが、勿論読出されるのは予備記憶素子の記憶情
報である。この不良セルがある場合はワードデコーダ
(Gc)動作がの次になり、1ステップ遅れることにな
る。
The address input fetch in Fig. 8 means the row address.
A 0, A 1 uptake, i.e. address input pins A 0, A address buffer output A 0 from the address signal is set in 1,
0 , A 1 , until the output signal corresponding to 1 is output. In addition, address input and comparison of defective addresses are gate G
The operations of a and Gb are referred to, and the main decoder operation of is the operations of the word decoders G 0 to G 3 . And are done at the same time.
The word line rising operation is a quad line drive by a word decoder which has produced an H level output, whereby the transfer gate of the memory cell becomes conductive and cell storage information (potential) appears on the bit line. Says this. When the cell storage potential is output to the bit line, the sense amplifier operates and the potential pulled up / down to H and L is taken out to the data bus DB through the gate ( one of Q 0 and Q 1 ) selected by the column address. And is sent to the outside through the buffer IOB. Says this. The normal case is as shown in FIG. 8 (a), but if there is a defective memory chip cell, FIG. 8 (b) is shown.
When the address input of and the defective address are compared and the outputs of the gates Ga and Gb become L, the preliminary decoder G
c operates (produces H level output), the operation of the main decoder is prohibited, and the spare word line X R is selected. After that, although it is the same as in the normal case, it is needless to say that the stored information in the spare storage element is read. When there is this defective cell, the word decoder (Gc) operation comes next, and it is delayed by one step.

本発明はこの遅れを、素子動作の高速化により目立た
なくしようとするものである。第8図で言えば+′
+′+′+′+++にしようとするも
のである。
The present invention aims to make this delay inconspicuous by increasing the operation speed of the device. Speaking of Fig. 8 + '
It is intended to be + '+' + '+++.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、予備記憶素子を持ち、主記憶素子に障害が
あればその不良主記憶素子の代りに予備記憶素子をアク
セスするようにした半導体記憶装置において、予備記憶
素子群が配設される予備ワード線を、主記憶素子群が配
設されるワード線より低抵抗の材料により作ることによ
り構成されることを特徴とするものである。
The present invention relates to a semiconductor memory device having a spare memory element, and if the main memory element has a failure, the spare memory element is accessed instead of the defective main memory element. It is characterized in that the word line is made of a material having a resistance lower than that of the word line in which the main memory element group is arranged.

〔作用及び実施例〕[Operation and Example]

予備記憶素子は主(通常)記憶素子と同じものを用い
るのが一般的であり、例えば主記憶素子が4個又は6個
のMOSトランジスタからなるフリップフロップならば予
備記憶素子も同じ4個又は6個のMOSトランジスタから
なるフリップフロップである。そしてこの型のメモリで
はワード線はトランスファゲート用トランジスタのゲー
トを兼ねるので多結晶シリコンで構成されるのが普通で
ある。しかし多結晶シリコンはシート抵抗が大であるの
で、該抵抗に起因するRC遅延が入り、動作速度が遅くな
る。そこで、本発明では予備記憶素子に対するワード線
は低抵抗であるアルミニウムで作り、動作速度を上げ
る。このようにすれば前述のステップ導入による遅延
が相殺され、予備記憶素子が選択される場合も主記憶素
子が選択される場合と同様なアクセスタイムにすること
ができる。
As the spare memory element, the same one as the main (normal) memory element is generally used. For example, if the main memory element is a flip-flop composed of four or six MOS transistors, the spare memory element also has the same four or six memory cells. It is a flip-flop composed of individual MOS transistors. In this type of memory, the word line also serves as the gate of the transfer gate transistor, and is therefore usually made of polycrystalline silicon. However, since the polycrystalline silicon has a large sheet resistance, RC delay due to the resistance is introduced and the operation speed becomes slow. Therefore, in the present invention, the word line for the spare memory element is made of aluminum having a low resistance to increase the operation speed. In this way, the delay due to the introduction of the steps described above is offset, and the same access time as when the main memory element is selected can be obtained when the spare memory element is selected.

第1図はこの実施例で、予備記憶素子Crのワード線WL
rはアルミニウム(Al)で作り、主記憶素子Cmのワード
線WLは多結晶シリコンで作る。第1図の(a)は平面パ
ターンの概要を示し、(b)はその等価回路図である。
予備記憶素子はMOSトランジスタQ3〜Q6と一対の負荷抵
抗で構成され、主記憶素子Cmも同様にMOSトランジスタQ
3′〜Q6′と一対の負荷抵抗で構成される。Q1,Q2はビ
ット線BL,▲▼を電源VccへプルアップするMOSトラ
ンジスタ、CG,▲η▼はビット線BL,▲▼をデータ
バスDB,▲▼へ接続するコラム選択ゲートを構成す
るMOSトランジスタ、Yはその選択信号である。
FIG. 1 shows the word line WL of the spare memory element Cr in this embodiment.
r is made of aluminum (Al), and the word line WL of the main memory element Cm is made of polycrystalline silicon. FIG. 1A shows an outline of a plane pattern, and FIG. 1B is an equivalent circuit diagram thereof.
Reserve storage element includes a MOS transistor Q 3 to Q 6 and a pair of load resistors, main storage element Cm is similarly MOS transistor Q
3 'to Q 6' and consists of a pair of load resistors. Q 1 and Q 2 are MOS transistors that pull up the bit lines BL and ▲ ▼ to the power supply Vcc, and CG and ▲ η ▼ are column select gates that connect the bit lines BL and ▲ ▼ to the data bus DB and ▲ ▼. The MOS transistor Y is the selection signal.

主記憶素子のワード線WLを選択すると、このワード線
は抵抗が大であるので、ワードデコーダから遠い部分で
は第1図(c)のWLwの如く鈍り、セル記憶データが読
出されるには時間Δtなる遅れが生じる。メモリとして
は最悪ケースを想定しなければならないので、読出しは
Δt時間後になる。予備記憶素子のデコード動作は前述
の理由で遅れるが、ワード線WLrの抵抗は小さいので、
ワードデコーダから遠い所も第1図(c)のWLrwの如く
なり、近い所(WLr)と格別差がない。そして予備記憶
素子のアクセスの遅さを前記Δtと一致させることは可
能である。
When the word line WL of the main memory element is selected, this word line has a large resistance, so that it becomes dull like WLw in FIG. 1 (c) at the portion far from the word decoder, and it takes time to read the cell memory data. A delay of Δt occurs. Since the worst case must be assumed for the memory, the reading will be after Δt time. Although the decoding operation of the spare memory element is delayed for the above reason, the resistance of the word line WLr is small,
The place far from the word decoder is also like WLrw in FIG. 1 (c), and there is no particular difference from the place near (WLr). Then, it is possible to match the access delay of the spare memory element with the Δt.

ワード線はビット線と直交しており、ビット線はアル
ミニウムで作るので、ワード線もアルミニウムとすると
アルミ2層配線になって製作が難しくなる。そこで第1
図に示すように予備記憶素子はビット線の上端(データ
バスの反対側)に配設すると、この部分はプルアップ用
のトランジスタQ1,Q2が形成されていてビット線はこの
後から始まるので、図示のようにアルミで形成したワー
ド線WLrをQ1,Q2上に通すことによりビット線との交差
を避け、アルミ2層配線を回避することができる。
The word line is orthogonal to the bit line, and the bit line is made of aluminum. Therefore, if the word line is also made of aluminum, it becomes a two-layer aluminum wiring, which is difficult to manufacture. So first
As shown in the figure, when the spare memory element is arranged at the upper end of the bit line (the side opposite to the data bus), pull-up transistors Q 1 and Q 2 are formed in this portion, and the bit line starts after this. Therefore, as shown in the figure, by passing the word line WLr formed of aluminum over Q 1 and Q 2, it is possible to avoid the intersection with the bit line and avoid the aluminum two-layer wiring.

予備記憶素子は、第1図のようにワード線方向ではな
く、ビット線方向に配列することもある。また記憶装置
(メモリチップ)は16K×1bitなど、1アドレス1ビッ
トで、そのアドレスが多数ある(本例では16Kある)も
のが一般的であるが、4K×4bit又は2K×8bitなど1アド
レス複数ビットのものもある。後者の1アドレス複数ビ
ットのメモリチップは第3図に示すように記憶素子群を
ブロック化し、各々にデータバス及びI/Oバッファを設
けて複数ビット同時に入出力できるようにしている。こ
のようなブロック化したメモリでビット線方向に配列し
た予備記憶素子群を設けるには第3図(a)又は(b)
の如くしている。(a)は各ブロックのローデコーダRD
とは反対の側に予備列(ビット線方向の予備記憶素子
群)を設けており、また(b)ではその逆にローデコー
ダ側に設けている。ワード線はローデコーダRDより図面
で水平方向に出るから、(a)では最後のブロックの予
備列Nのワード線が立上るのは当該ワード線で最も後に
なり、これに前述の遅れが加わるから予備列Nのアク
セスは相当に遅れる。(b)では予備列Nのワード線が
立上るのはブロックNのワード線終端が立上るのよりτ
1(ブロック内ワード線長に対する信号伝播遅延時間)
だけ早いが、その程度であり、このτ1内に前記遅れ
を吸収しなければならない。
The spare memory elements may be arranged in the bit line direction instead of the word line direction as shown in FIG. In addition, a memory device (memory chip) generally has one address 1 bit such as 16K × 1bit and many addresses (16K in this example), but one address multiple such as 4K × 4bit or 2K × 8bit. Some are bit. In the latter one-address multi-bit memory chip, the storage element group is divided into blocks as shown in FIG. 3, and a data bus and an I / O buffer are provided for each so that a plurality of bits can be simultaneously input / output. In order to provide a group of spare storage elements arranged in the bit line direction in such a blocked memory, FIG. 3A or FIG.
I am doing like. (A) is the row decoder RD of each block
A spare column (a group of spare memory elements in the bit line direction) is provided on the side opposite to the above, and conversely, it is provided on the row decoder side in (b). Since the word line is output from the row decoder RD in the horizontal direction in the drawing, the word line in the spare column N of the last block rises at the end of the word line in (a), and the above-mentioned delay is added to this. Access to the spare column N is delayed considerably. In (b), the word line in the spare column N rises by τ rather than the word line end of the block N rises.
1 (Signal propagation delay time for word line length in block)
However, the delay must be absorbed within this τ 1 .

本発明では予備列を第2図に示すようにローデコーダ
側へ寄せて配置する。このようにすれば遅れ時間τ2
に前記遅れを吸収すればよく予備列の設計、製作が容
易になる。
In the present invention, the spare columns are arranged close to the row decoder side as shown in FIG. In this way, it is sufficient to absorb the delay within the delay time τ 2 and the design and manufacture of the preliminary row can be facilitated.

ビット線方向の予備列の選択はビット線選択ゲートに
より行なう。即ち第9図で言えばビット線B0,B1と同様
な予備ビット線Brを設け、該Brとワード線X0〜X3(この
場合はXRは設けない)との各交点に予備記憶素子を配設
し、該BrをGa〜Gc相当のゲートで選択する。
The spare column in the bit line direction is selected by the bit line select gate. That is, referring to FIG. 9, a spare bit line Br similar to the bit lines B 0 and B 1 is provided, and a spare bit line Br is provided at each intersection of the word lines X 0 to X 3 (in this case, X R is not provided). A memory element is provided and Br is selected by a gate corresponding to G a to G c .

第5図は予備ビット線とビット線選択ゲートを示す図
で、B0〜Bnは主記憶素子群に対するビット線、Brは予備
記憶素子群に対するビット線、CG0〜CGn及びCGrはこれ
らのビット線の選択ゲートである。一致回路(排他オア
ゲート)Gdに入力する不良番地記憶装置と入力アドレス
情報とが不一致なら、即ちメモリアクセスアドレスが不
良セル(コラム)のアドレスでなければ、該ゲートGdの
出力はHレベルであり、コラムデコーダCDは通常通り即
ち入力するコラムアドレスに従ってビット線選択出力Y0
〜Ynを出力する。これに反して上記両情報が一致すれば
ゲートGdの出力はLレベルになり、これによりコラムデ
コーダCDは動作禁止され、代って予備コラムデコーダ
(こゝではナンドゲート)GfはHレベル出力を生じ、ゲ
ートCGrを導通させて予備ビット線Brを選択する。
FIG. 5 is a diagram showing spare bit lines and bit line selection gates. B 0 to B n are bit lines for the main memory element group, Br is a bit line for the spare memory element group, and CG 0 to CG n and CG r are These are selection gates for these bit lines. If the defective address storage device input to the coincidence circuit (exclusive OR gate) Gd does not match the input address information, that is, if the memory access address is not the address of the defective cell (column), the output of the gate Gd is at the H level, The column decoder CD outputs the bit line selection output Y 0 as usual, that is, according to the input column address.
Output ~ Y n . On the other hand, if the above two pieces of information match, the output of the gate Gd becomes L level, which prohibits the operation of the column decoder CD, and the spare column decoder (nand gate in this case) Gf produces an H level output. , The gate CGr is turned on to select the spare bit line Br.

コラムデコーダCDは、コラムアドレスをb0,b1,……
として、b0又は0,b1又は1,……が入力され並列に
接続されたトランジスタとこれらの共通負荷とからな
る。ノアゲートを各ビット線毎に設けてなり、従ってゲ
ートGdの出力でコラムデコーダCDの動作を禁止するには
各ビット線に対するノアゲートの各トランジスタに並列
にトランジスタを追加し、該追加トランジスタをゲート
Gdの反転出力でオンオフすればよい。
The column decoder CD has column addresses b 0 , b 1 , ...
, B 0 or 0 , b 1 or 1 , ... Are input, and the transistors are connected in parallel and a common load thereof. Since a NOR gate is provided for each bit line, therefore, in order to prohibit the operation of the column decoder CD by the output of the gate Gd, a transistor is added in parallel to each transistor of the NOR gate for each bit line, and the additional transistor is gated.
It can be turned on and off with the inverted output of Gd.

しかしこの第5図の回路では予備ビット線Brも主記憶
素子群に対するビット線B0〜Bnと同じデータバスDBへ接
続されるので、予備記憶素子も主記憶素子と同じ負荷を
負うことになる。またコラムデコーダCDに対する動作禁
止は上記のように各ビット線B0〜Bnに対するノアゲート
にそれぞれトランジスタを追加することにより行なって
おり、構成が複雑である。
However, in the circuit of FIG. 5, since the spare bit line Br is also connected to the same data bus DB as the bit lines B 0 to B n for the main memory element group, the spare memory element bears the same load as the main memory element. Become. Further, the operation of the column decoder CD is prohibited by adding transistors to the NOR gates for the bit lines B 0 to B n as described above, and the configuration is complicated.

第4図はこれを改良するもので、ゲートCGsを追加
し、ビット線B0〜Bnに対するデータバスDBとI/Oバッフ
ァのデータバスDB′とを分離し、予備ビット線はデータ
バスDBへは接続されないようにする。このゲート(MOS
トランジスタ)CGsは一致回路Gdの出力により開閉し、
メモリアクセスアドレスが不良アドレスでないときは該
ゲートCGsを導通させてバスDBをバスDB′へ接続する。
アクセスアドレスが不良アドレスのときはゲートGdの出
力はL、ゲートGfの出力はHであるから、ゲートCGsが
非導通、CGrが導通する。この回路によれば予備記憶素
子はデータバスDBを駆動する必要はないから高速動作が
可能になり、前記遅延を吸収するのに役立つ。またゲ
ートCGsで選択すればよいから、不良アドレスアクセス
時にもコラムデコーダCDを動作禁止にする必要はなく、
従って前述の追加トランジスタを設ける必要はなくて構
成が簡単になる。このように第4図の回路によれば、予
備記憶素子の動作の高速化及び全体の速度パワー積の改
善が図れる。
FIG. 4 is an improvement of this, in which gates CGs are added to separate the data bus DB for the bit lines B 0 to B n from the data bus DB ′ of the I / O buffer, and the spare bit line is the data bus DB. Not be connected to. This gate (MOS
Transistor) CGs are opened and closed by the output of the matching circuit Gd,
When the memory access address is not a defective address, the gate CGs is made conductive to connect the bus DB to the bus DB '.
When the access address is a defective address, the output of the gate Gd is L and the output of the gate Gf is H, so that the gate CGs is non-conductive and CGr is conductive. According to this circuit, the spare memory element does not need to drive the data bus DB, so that high speed operation is possible and it is useful for absorbing the delay. Also, since it is sufficient to select with the gate CGs, it is not necessary to disable the column decoder CD even when accessing a defective address.
Therefore, it is not necessary to provide the above-mentioned additional transistor, and the configuration is simplified. As described above, according to the circuit of FIG. 4, the operation of the auxiliary memory element can be speeded up and the overall speed power product can be improved.

ワード線方向に予備記憶素子群を持つ場合は第9図に
示したように、また第7図(a)に示すようになり、主
配列(主記憶素子配列)を通るワード線と同じ長さの予
備ワード線が予備配列(予備記憶素子配列)を通り、ワ
ード線が多結晶シリコンなどの高シート抵抗体で構成さ
れる場合は大きなRC時定数も持つ。そこでm×1ビット
(勿論m×2ビットなどでもよい)の予備配列を主配列
から分離して第7図(b)に示すようにk×l(勿論k
×l=m×1)ビットのメモリを構成させると、この予
備メモリはワード線長及びビット線長が小になり、高速
動作可能になる。第6図はかゝる原理による本発明の他
の実施例を示す。予備配列も1つのメモリを構成する
(主配列と同じチップ上に構成されるが)のでローデコ
ーダ及びコラムデコーダが必要になり、RDr,CDrがこれ
らのデコーダである。デコーダRDr,CDrへ入力するアド
レス信号は、主配列のRD,CDへ入力するアドレスをA0,A
1,……b0,b1,……とすると図示の如くb0とb1、b2とb
3等であり、一致回路Gdは入力する不良番地記憶情報は
不良ローアドレスで、これが入力したメモリアクセスロ
ーアドレスと一致すると排他オアゲートGdの出力はL、
ナンドゲートGfの出力はHになり、コラムデコーダCDr
を有効、コラムデコーダCDは動作禁止とする。
When the spare memory element group is provided in the word line direction, it becomes as shown in FIG. 9 and as shown in FIG. 7 (a), and has the same length as the word line passing through the main array (main memory element array). When the spare word line passes through the spare array (preliminary memory element array) and the word line is made of a high sheet resistor such as polycrystalline silicon, it also has a large RC time constant. Therefore, the m × 1 bit (of course, m × 2 bit or the like may be used) spare array is separated from the main array, and k × l (of course k
When a memory of × 1 = m × 1) bits is configured, this spare memory has a short word line length and a small bit line length, and can operate at high speed. FIG. 6 shows another embodiment of the present invention based on such a principle. Since the spare array also constitutes one memory (although it is constructed on the same chip as the main array), a row decoder and a column decoder are required, and RDe and CDr are these decoders. The address signals input to the decoders RDr, CDr are the addresses input to RD, CD of the main array as A 0 , A
1, ...... b 0, b 1 , as shown in the figure to the ...... b 0 and b 1, b 2 and b
3 , the match circuit Gd inputs the defective address storage information as a defective row address, and if this matches the input memory access row address, the output of the exclusive OR gate Gd is L,
The output of the NAND gate Gf becomes H, and the column decoder CDr
Is valid and the column decoder CD is disabled.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明では予備記憶素子のアクセ
スを主記憶(通常)記憶素子のそれより高速化したの
で、予備記憶素子選択時に生じる前記遅延を打消し、
予備記憶素子選択も通常素子選択と同様にすることがで
き、甚だ有効である。
As described above, in the present invention, the access to the spare memory element is made faster than that of the main memory (normal) memory element, so that the delay occurring when the spare memory element is selected is canceled,
Preliminary memory element selection can be performed in the same manner as normal element selection, and is extremely effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例を示し、(a)は概略平
面図、(b)は回路図、(c)は動作説明用波形図であ
る。 第2図は本発明の第2の実施例を示す説明図であり、第
3図(a)(b)は第2図に対する従来例の説明図であ
る。 第4図は本発明の第3の実施例を示す回路図であり、第
5図は第4図に対する従来例を示す回路図である。 第6図は本発明の第4の実施例を示すブロック図であ
り、第7図は第6図の原理説明図である。 第8図は従来のメモリにおける読出し動作の説明図であ
り、そして第9図は従来のメモリ要部の回路図である。 図面でC0,C1は予備記憶素子、C00,C01……は主記憶素
子、XRは予備ワード線、CGsはゲートである。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, (a) is a schematic plan view, (b) is a circuit diagram, and (c) is a waveform diagram for explaining the operation. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are explanatory diagrams of a conventional example with respect to FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional example for FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an explanatory view of the principle of FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of a read operation in a conventional memory, and FIG. 9 is a circuit diagram of a main part of the conventional memory. In the drawing, C 0 and C 1 are spare memory elements, C 00 , C 01 ... are main memory elements, X R is a spare word line, and CGs are gates.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−198593(JP,A) 日経エレクトロニクス〔252〕(昭和 55年11月24日刊)日経マグロウヒル社 P.82−100、「高速,高集積LSIの 配線遅延を低減するシリサイド技術」 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued front page (56) References JP-A-57-198593 (JP, A) Nikkei Electronics [252] (Published November 24, 1980) Nikkei McGraw-Hill P. 82-100, "Silicide technology to reduce wiring delay in high-speed, highly integrated LSI"

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】予備記憶素子を持ち,主記憶素子に障害が
あればその不良主記憶素子の代わりに予備記憶素子をア
クセスするように構成された半導体記憶装置において,
予備記憶素子群が配設される予備ワード線を,主記憶素
子群が配設されるワード線より低抵抗の材料により形成
することを特徴とする,半導体記憶装置。
1. A semiconductor memory device having a spare memory element and configured to access the spare memory element instead of the defective main memory element if the main memory element has a fault,
A semiconductor memory device, characterized in that a spare word line on which a group of spare memory elements is arranged is formed of a material having a resistance lower than that of a word line on which a group of main memory elements is arranged.
【請求項2】前記予備ワード線を,ビット線と同一の配
線層により,複数の該ビット線群の端部に沿って該複数
のビット線群と交差しないように形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
2. The spare word line is formed by the same wiring layer as the bit line so as not to cross the plurality of bit line groups along the ends of the plurality of bit line groups. The semiconductor memory device according to claim 1.
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