JP2570634B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2570634B2 JP6257814A JP25781494A JP2570634B2 JP 2570634 B2 JP2570634 B2 JP 2570634B2 JP 6257814 A JP6257814 A JP 6257814A JP 25781494 A JP25781494 A JP 25781494A JP 2570634 B2 JP2570634 B2 JP 2570634B2
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    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits
    • G11C7/1057Data output buffers, e.g. comprising level conversion circuits, circuits for adapting load
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特にビットパラレルに入出力される複数ビットのデータ
に対する誤り検出訂正機能を備えた半導体記憶装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体記憶装置はその大容量化に
伴ない、不良メモリセルを含む確率が高くなっており、
その救済技術が必要とされている。この救済技術の1つ
として、ビットパラレルに入出力される複数ビットのデ
ータに対する誤り検出訂正機能(以後ECC機能と記
す)があり、実用化されている。図3にECC機能を備
えた従来の半導体記憶装置の代表的な一例を示す(ただ
し、図3にはECC機能のうちの読出し系のみが示され
ている)。
【0003】この半導体記憶装置は、nビットのデータ
を指定されたアドレスに記憶するメモリセルアレイ1
と、このメモリセルアレイ1に記憶されるnビットのデ
ータそれぞれと対応するmビット(mは2m −1≧nを
満足する整数)のチェックビットを対応するアドレスに
記憶するチェックアドレス用メモリセルアレイ2と、メ
モリセルアレイ1から読出されたデータのうちの所定の
nビットのデータを選択する列選択回路3aとチェック
ビット用メモリセルアレイ2から読出されたチェックビ
ットのうちのメモリセルアレイ1からのnビットのデー
タと対応するmビットのチェックビットを選択する列選
択回路3bと、これら列選択回路3a,3bで選択され
たnビットのデータ及び対応するmビットのチェックビ
ットのレベルを検出,増幅して出力するセンス増幅回路
4と、メモリセルアレイ1から読出されて選択,センス
増幅されたnビットのデータDr1〜Drn及びチェッ
クビット用メモリセルアレイ2から読出されて選択,セ
ンス増幅されたmビットのチェックビットC1〜Cmに
対し所定の論理演算処理を行いこのnビットのデータに
誤りビットが存在するときはその誤りビットと対応する
ビットのみをアクティブレベルとした誤り検出信号E1
〜Enを出力する誤り検出回路5と、EX−OR型の論
理ゲートG61〜G6nを備え誤り検出信号E1〜En
に従ってnビットのデータDr1〜Drnに対しその誤
りビットは補正し誤りビット以外のビットはそのまま出
力(Dc1〜Dcn)する誤り訂正回路6と、対応する
データをバッファ増幅して出力するインバータIV1、
及びこのインバータIV1の入力端に接続された抵抗R
1をそれぞれ含み誤り訂正回路6からのnビットのデー
タDc1〜Dcnそれぞれと対応する単位回路71xを
備え、このnビットのデータDc1〜Dcnをビットご
とにバッファ増幅して並列(ビットパラレル)に出力す
るデータ出力回路7xとを有する構成となっている。
【0004】次にこの半導体記憶装置のデータ読出し動
作について図4に示された波形図を併せて参照し説明す
る。
【0005】アドレス信号ADのアドレス値が変化する
と、そのアドレス信号ADのうちの行アドレス信号によ
ってメモリセルアレイ1及びチェックビット用メモリセ
ルアレイ2の指定行のデータが読出され、列選択回路3
a,3bによってその中から、アドレス信号ADのうち
の列アドレス信号の指定列のnビットのデータ及び対応
するmビットのチェックビットが選択される。そしてセ
ンス増幅回路4によって各ビットのレベルが検出されそ
れぞれ所定のレベル(1レベル,0レベル)に増幅され
出力される。このセンス増幅回路4から出力されるnビ
ットのデータDr1〜Drnは誤り検出回路5及び誤り
訂正回路6に、またmビットのチェックビットC1〜C
mは誤り訂正回路5に入力される。
【0006】誤り検出回路5は、例えばn=4の場合の
一例として図5に示すような回路となっていて、EX−
OR型の論理ゲートG51〜G53によって4ビットの
データDr1〜Dr4と3ビットのチェックビットC1
〜C3とが予め定められた特定の組合せを保っているか
否かを調べてシンドロームS1〜S3を出力し、このシ
ンドロームS1〜S3から、インバータIV51〜IV
57及びNAND型の論理ゲートG54〜G57によっ
て4ビットのデータDr1〜Dr4のうちに誤りビット
があるとその誤りビットのみをアクティブレベルとする
4ビットの誤り検出信号E1〜E4を出力する。
【0007】誤り訂正回路6は、論理ゲートG61〜G
6nによって、nビットのデータDr1〜Drnに誤り
があれば(すなわち、誤り検出信号E1〜Enにアクテ
ィブレベルのビットがあれば、図4ではE1がアクティ
ブレベル)、その誤りビット(Dr1)を補正(レベル
反転)して出力(Dc1)し、その他のビット(元々か
ら正しいビット)はそのまま出力する。誤り訂正回路6
の出力データDc1〜Dcnはそれぞれ、データ出力回
路7xの単位回路71xを経由して外部へ出力される。
【0008】ここで、データ出力回路7xの単位回路7
1xのインバータIV1は、その負荷容量を充放電して
駆動するためインバータIV1は所定の電流駆動能力を
備えており、このインバータIV1がCMOS型である
とデータのレベル変化時に貫通電流が流れ、多ビット並
列出力(nが大)の場合には電源線や接地線に大きな電
源電流が流れてその電位変化が生じ、半導体記憶装置内
に誤動作が発生する危険性があるので、インバータIV
1の入力端に抵抗R1を接続してデータのレベル変化を
ゆるやかにし、貫通電流を抑えたりレベル変化のタイミ
ングをずらすなどして電源電流のピーク値を抑えるよう
にした電源電流低減手段が設けられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体記憶
装置では、メモリセルアレイ1から読出されたnビット
のデータ中に誤りビットがあると、このメモリセルアレ
イ1から読出されたnビットのデータ及びチェックビッ
ト用メモリセルアレイ2から読出されたmビットのチェ
ックビットから生成された誤り検出信号によってその誤
りビットを補正した後、データのレベル変化をゆるやか
にする電源電流低減手段を備えたデータ出力回路を通し
て外部へ出力する構成となっているので、補正されたデ
ータが外部へ出力されるまでの時間が長くなるという欠
点がある。
【0010】本発明の目的は、補正されたデータが外部
へ出力される時間を短縮することができる半導体記憶装
置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、nビットのデータを指定されたアドレスに記憶する
メモリセルアレイと、このメモリセルアレイに記憶され
るnビットのデータそれぞれと対応する所定ビット数の
チェックビットを対応するアドレスに記憶するチェック
ビット用メモリセルアレイと、前記メモリセルアレイ及
びチェックビット用メモリセルアレイから読出されたn
ビットのデータ及び対応するチェックビットに対して所
定の論理演算処理を行い、前記nビットのデータに誤り
ビットが存在するときにはその誤りビットと対応するビ
ットのみをアクティブレベルとした誤り検出信号を出力
する誤り検出回路と、前記メモリセルアレイから読出さ
れたnビットのデータに対し前記誤り検出信号に従って
その誤りビットは補正し誤りビット以外のビットはその
まま出力する誤り訂正回路と、この誤り訂正回路からの
nビットのデータをビットごとにバッファ増幅して並列
に出力すると共にこのnビットのデータの並列出力に伴
う電源電流の低減手段を備えたデータ出力回路とを有す
る半導体記憶装置において、前記データ出力回路に、前
記誤り検出信号のアクティブレベルのビットと対応する
電源電流の低減手段を無効化する電源電流低減無効化手
段を設けて構成される。
【0012】また、データ出力回路にnビットのデータ
それぞれと対応する単位回路を備え、この単位回路が、
対応するデータをバッファ増幅して出力するインバータ
回路と、このインバータ回路の入力端に接続された入力
データのレベル変化をなだらかにする電源電流の低減手
段の抵抗と、誤り検出信号の対応するビットがアクティ
ブレベルのとき前記抵抗を短絡状態とする電源電流低減
無効化手段のトランスファゲートとを備えて構成され
る。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の第1の実施例を示す回路図で
ある。
【0014】この実施例が図3に示された従来の半導体
記憶装置と相違する点は、データ出力回路7xの単位回
路71xそれぞれに、対応する誤り検出信号(E1〜E
nのうちの1つ)をレベル反転するインバータIV2
と、このインバータIV2の出力信号及び対応する誤り
検出信号によりオン,オフ制御されこの対応する誤り検
出信号がアクティブレベルのときオン(導通)状態とな
って抵抗R1の両端間を短絡するトランスファゲートT
G1とを設けて単位回路71とし、これら単位回路71
を備えたデータ出力回路を7とし、誤り検出信号E1〜
Enのアクティブレベルのビットと対応する単位回路7
1の抵抗R1からなる電源電流の低減手段を、トランス
ファゲートTG1及びインバータIV2からなる電源電
流低減無効果手段によって無効果するようにした点にあ
る。
【0015】次に、この実施例の動作について図2に示
された波形図を併せて参照し説明する。
【0016】誤り検出回路5によって誤り検出信号E1
〜Enが出力され、誤り訂正回路において、この誤り検
出信号E1〜Enに従ってnビットのデータDr1〜D
rnの誤りビットが補正されるまでの動作は従来例と同
様であるので、その説明は省略する。
【0017】誤り訂正回路6をそのまま通過した元々か
ら正しいデータ(図2ではDc2〜Dcn)はデータ出
力回路7の対応する単位回路71に入力され、このと
き、誤り検出信号の対応するビット(E2〜En)はイ
ンアクティブレベルであるのでそのトランスファゲート
TG1はオフ(開放)状態であり、電源電流低減手段の
抵抗R1を通過してインバータIV1でバッファ増幅さ
れて外部へ出力される。
【0018】一方、誤り訂正回路6によって補正された
ビット(Dc1)もデータ出力回路7の対応する単位回
路71に入力されるが、このとき誤り検出信号の対応す
るビット(E1)はアクティブレベルであるのでそのト
ランスファゲートTG1はオン(導通)状態にあり、電
源電流低減手段の抵抗R1を通過しないでオン状態のト
ランスファゲートG1を通して直接インバータIV1に
入力され、このインバータIV1でバッファ増幅されて
外部へ出力される。従って、抵抗R1を通過しない分、
外部へのデータ出力の時間が短縮される(図2の時間
t)。
【0019】また、電源電流低減手段の抵抗R1を通過
しなくても、誤り訂正回路6によって補正されるビット
はnビットのうちの極めてわずか(例えば1ビット)で
あり、この補正されたビットが単位回路71でレベル変
化するタイミングでは、その他の大多数の元々から正し
いビットは有効状態の電源電流低減手段(抵抗R1)を
備えた単位回路71でそのレベル変化を完了しているの
で、この補正されたビットの単位回路71におけるレベ
ル変化による電源電流の増加は極めてわずかであり、誤
動作が発生するような電源線,接地線のレベル変動が生
じることはない。
【0020】
【0021】
【0022】この実施例においては、抵抗R1による電
源電流低減手段に対しこれを無効化する手段を設けた場
合について述べたが、その他の電源電流低減手段に対し
ても同様に本発明を適用することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、データ出
力回路の単位回路それぞれに、誤り検出信号の対応する
ビットがアクティブレベルのときは電源電流低減手段を
無効化してこれを通さないで直接出力段のインバータに
対応するデータを伝達する電源電流低減無効化手段を設
けた構成とすることにより、補正されたデータが外部へ
出力される時間を、電源電流低減手段を通さない分、短
縮することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【図3】従来の半導体記憶装置の一例を示す回路図であ
る。
【図4】図3に示された半導体記憶装置の動作を説明す
るための各部信号の波形図である。
【図5】図3に示された半導体記憶装置の誤り検出回路
部分の回路図である。
【符号の説明】
1 メモリセルアレイ 2 チェックビット用メモリセルアレイ 3a,3b 列選択回路 4 センス増幅回路 5 誤り検出回路 6 誤り訂正回路 7,7x データ出力回路 71 単位回路 G51〜G57,G61〜G6n 論理ゲート IV1〜IV2,IV51〜IV57 インバータ R1 抵抗 TG1 トランスファゲート

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 nビットのデータを指定されたアドレス
    に記憶するメモリセルアレイと、このメモリセルアレイ
    に記憶されるnビットのデータそれぞれと対応する所定
    ビット数のチェックビットを対応するアドレスに記憶す
    るチェックビット用メモリセルアレイと、前記メモリセ
    ルアレイ及びチェックビット用メモリセルアレイから読
    出されたnビットのデータ及び対応するチェックビット
    に対して所定の論理演算処理を行い、前記nビットのデ
    ータに誤りビットが存在するときにはその誤りビットと
    対応するビットのみをアクティブレベルとした誤り検出
    信号を出力する誤り検出回路と、前記メモリセルアレイ
    から読出されたnビットのデータに対し前記誤り検出信
    号に従ってその誤りビットは補正し誤りビット以外のビ
    ットはそのまま出力する誤り訂正回路と、この誤り訂正
    回路からのnビットのデータをビットごとにバッファ増
    幅して並列に出力すると共にこのnビットのデータの並
    列出力に伴う電源電流の低減手段を備えたデータ出力回
    路とを有する半導体記憶装置において、前記データ出力
    回路に、前記誤り検出信号のアクティブレベルのビット
    と対応する電源電流の低減手段を無効化する電源電流低
    減無効果手段を設けたことを特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 データ出力回路にnビットのデータそれ
    ぞれと対応する単位回路を備え、この単位回路が、対応
    するデータをバッファ増幅して出力するインバータ回路
    と、このインバータ回路の入力端に接続された入力デー
    タのレベル変化をなだらかにする電源電流の低減手段の
    抵抗と、誤り検出信号の対応するビットがアクティブレ
    ベルのとき前記抵抗を短絡状態とする電源電流低減無効
    化手段のトランスファゲートとを備えて構成された請求
    項1記載の半導体記憶装置。
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