JP2754953B2 - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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JP2754953B2 JP3141370A JP14137091A JP2754953B2 JP 2754953 B2 JP2754953 B2 JP 2754953B2 JP 3141370 A JP3141370 A JP 3141370A JP 14137091 A JP14137091 A JP 14137091A JP 2754953 B2 JP2754953 B2 JP 2754953B2
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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】本発明は半導体メモリ装置に関
し、特に冗長回路により、カラム不良を救済可能なスタ
ティック型ランダムアクセスメモリ装置(以下、RAM
と略す)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のカラム不良を救済可能な
スタティックRAMの構成は図2に示されている。本図
D,D(オ-ハ゛-ライン)は正規ビット線、DR,DR(オ-ハ゛-ライン)
は冗長ビット線である。救済行アドレスプログラム回路
201は予備テストの際、不良となった行アドレスをフ
ューズ切断などの手段を用いてプログラムする。救済行
アドレスプログラム回路201の出力信号Rc(オ-ハ゛-ライ
ン)は救済行アドレスを外部から選択したときには低レベ
ルとなり、非選択時には高レベルとなる。
【0003】Q4,Q5は正規ビット線(D,D(オ-ハ゛-ライ
ン))の行選択トランジスタである。外部アドレス入力信
号により、行アドレスデコーダ202が正規ビット線
D,D(オ-ハ゛-ライン)を選択し、前記正規ビット線D,D(オ
-ハ゛-ライン)の行アドレスが救済行アドレスとしてプログラ
ム回路201にプログラムされていない場合、すなわ
ち、Rc(オ-ハ゛-ライン)が高レベルの時のみ行選択信号Yjが
高レベルとなり、行選択トランジスタQ4,Q5はオン
し、D,D(オ-ハ゛-ライン)は共通データバス線203と電気
的に接続される。
【0004】外部アドレス入力信号が予めプログラムさ
れた救済行アドレスに一致した場合は、Rc(オ-ハ゛-ライン)
が低レベルとなるため、正規ビット線D,D(オ-ハ゛-ライン)
を選択すべき行選択信号Yjは、強制的に低レベルとな
り、全ての正規ビット線に接続された行選択トランジス
タQ4,Q5はオフする。一方、Rc(オ-ハ゛-ライン)が低レベ
ルになると、インバータ204は冗長カラム選択信号Y
Rを高レベルとし、冗長カラム選択トランジスタQ8,Q
9がオンし、冗長ビット線DR,DR(オ-ハ゛-ライン)が共通デ
ータバス線203と電気的に接続される。
【0005】以上、説明したようにして、正規メモリセ
ルアレイ内に不良セルを含む正規ビット線が存在した場
合、その行アドレスをプログラムすることにより、冗長
ビット線DR,DR(オ-ハ゛-ライン)と電気的に置換すること
で、不良カラムを救済することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来のスタティッ
クRAMの構成では、不良ビット線を救済する際に行選
択信号をコントロールすることのみによって、不良ビッ
ト線を冗長ビット線に置換していたため、以下のような
場合、余分な消費電流が流れるという問題点があった。
【0007】すなわち、正規ビット線D,D(オ-ハ゛-ライン)
の一方、または両方が接地レベルと接触した場合、当
然、該正規ビット線D,D(オ-ハ゛-ライン)は不良となる。こ
の場合、上述した方法により不良ビット線を、冗長ビッ
ト線DR,DR(オ-ハ゛-ライン)と置換することで救済可能であ
る。しかしながら、読み出しまたは書き込み動作後、ま
たはスタティックRAMが待機状態にある場合、すべて
のビット線を所定のレベルに復帰させるために、プリチ
ャージ信号φpが高レベルとなり、プリチャージトラン
ジスタQ1,Q2及びイコライズトランジスタQ3がオン
する。これにより、トランジスタQ1,Q2,Q3を介し
て、不良ビット線D,D(オ-ハ゛-ライン)はプリチャージされ
る。この時、ビット線DもしくはD(オ-ハ゛-ライン)が接地レ
ベルと接触していると、余分な貫通電流が流れるので、
特に待機時の消費電流が大きくなる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願第1発明の要旨は複
数のスタティック型メモリセル列と、該メモリセル列に
それぞれ接続された複数のビット線対と、該ビット線対
をそれぞれプリチャージする複数のプリチャージ回路
と、上記複数のメモリセル列のいずれかが不良のとき置
換される冗長メモリセル列と、該冗長メモリセル列に接
続された冗長ビット線対とを備えた半導体メモリ装置に
おいて、上記冗長メモリセル列と置換された不良のメモ
リセル列に接続されるプリチャージ回路を構成するトラ
ンジスタのゲートとプリチャージ信号源との間に設けら
れたフューズ素子を切断し、上記ゲートを抵抗素子を介
して上記トランジスタをオフさせる固定電源に接続する
とともに上記抵抗素子を上記スタティック型メモリセル
の負荷抵抗と同じ抵抗素子で構成したことである。
【0009】本願第2発明の要旨は複数のスタティック
型メモリセル列と、該メモリセル列にそれぞれ接続され
た複数のビット線対と、該ビット線対と電源との間にそ
れぞれ介在する負荷トランジスタと、上記複数のメモリ
セル列のいずれかが不良のとき置換される冗長メモリセ
ル列と、該冗長メモリセル列に接続された冗長ビット線
対とを備えた半導体メモリ装置において、上記冗長メモ
リセル列と置換された不良のメモリセル列に接続される
負荷トランジスタのゲートと電源との間に設けられたフ
ューズ素子を切断し、上記ゲートを抵抗素子を介して
荷トランジスタをオフさせる固定電源に接続するととも
前記抵抗素子を上記スタティック型メモリセルの負荷
抵抗と同じ抵抗素子で構成したことである。
【0010】
【発明の作用】いずれかのメモリセル列の不良、例え
ば、接地レベルとの不所望の接触があると、該不良メモ
リセル列は冗長メモリセル列に置換される。また、フュ
ーズが切断され、プリチャージ回路または負荷トランジ
スタのゲートには、これらをオフさせる固定電位が供給
される。したがって、これらのトランジスタにより不良
箇所は電源から遮断される。
【0011】
【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実施例を示すスタティッ
クRAMの回路図である。従来例と同一構成部分には同
一符号を付して説明を省略する。本実施例と従来例との
相違点は、プリチャージ信号φpとプリチャージ及びイ
コライズトランジスタQ1,Q2,Q3のゲート間にフュ
ーズF1を接続し、トランジスタQ1,Q2,Q3のゲート
と接地間に高抵抗素子R1を接続した点である。
【0012】以下に本実施例の動作について説明する。
正規ビット線(D,D(オーバーライン))が救済不要
の場合、フューズF1は未切断とする。この時、プリチ
ャージ信号φpが高レベルとなり、プリチャージ状態に
なると高抵抗素子R1を介して微小電流が接地レベルに
流れるが、SRAMの場合、メモリセルの負荷抵抗とし
て高抵抗素子を使用しており、該高抵抗素子を本回路の
高抵抗素子R1として利用すれば、数Ω以上の高抵抗
が小さい面積で製造可能である。したがって、高抵抗素
子R1の貫通電流も無視できるほど小さい。
【0013】したがって、フューズF1が未切断時に
は、ほぼ従来と同様な動作となり、プリチャージ後、ワ
ード線Wで選択されたメモリセルM1のデータが正規ビ
ット線D,D(オ-ハ゛-ライン)に読み出される。
【0014】次に、正規ビット線(D,D(オ-ハ゛-ライン))
を救済する場合、まず従来例と同様に救済行アドレスプ
ログラム回路201に救済すべき行アドレスをプログラ
ムする。さらに、該当する正規ビット線D,D(オ-ハ゛-ライ
ン)に割り当てられたフューズF1を切断する。フューズ
F1切断後は、プリチャージ及びイコライズトランジス
タQ1〜Q3のゲートは、高抵抗素子R1を介して接地レ
ベルとなるのですべてオフする。
【0015】したがって、正規ビット線D,D(オ-ハ゛-ライ
ン)のいずれか一方が、接地レベルと接触した場合でも、
正規ビット線D,D(オ-ハ゛-ライン)が電源レベルと電気的に
接続されないので貫通電流は流れない。
【0016】図3は本発明の第2実施例の要部を示して
いる。プリチャージ回路300をPチャンネルMOSF
ETQ10〜Q12で構成しており、PチャンネルMOSF
ETQ10〜Q11のゲートは高抵抗素子R2を介して電源
レベルに接続されている。第2実施例の動作は第1実施
例と同様なので説明は省略する。
【0017】複数の正規ビット線400〜403を同時
に複数の冗長ビット線(不図示)と置換するような場
合、図4に示すように複数ビット線400〜403に高
抵抗素子R3とフューズF3を共通して具備すればよく、
パタン面積的にもロスが非常に少なくて済む。
【0018】また図5に示すように、ビット線負荷とし
てMOSFETQ13,Q14を常時導通状態にしている場
合には、負荷トランジスタQ13,Q14のゲートをフュー
ズ500を介して電源電位に接続し、高抵抗素子501
を介して接地レベルに接続する。該当ビットD,D(オ-ハ
゛-ライン)線を救済する場合には、フューズ500を切断す
ることにより、負荷トランジスタQ13,Q14を非導通と
することができ、上述の実施例と同様な効果を得ること
ができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明のスタティッ
クRAMは、不良ビット線救済時フューズを切断するこ
とによって、プリチャージトランジスタを強制的にオフ
させるため、不良ビット線がGNDレベルと接触してい
る場合でも余分な消費電流は、流れないという効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願第1実施例を示す回路図である。
【図2】従来例の回路図である。
【図3】第2実施例の要部を示す回路図である。
【図4】第1実施例の変形例を示す回路図である。
【図5】第1実施例のさらに他の変形例を示す。
【符号の説明】
M1 正規メモリセル Mn 冗長メモリセル D,D(オ-ハ゛-ライン) 正規ビット線 DR,DR(オ-ハ゛-ライン) 冗長ビット線 Q1,Q2,Q6,Q7,Q10,Q11 プリチャージトラ
ンジスタ Q3,Q8,Q12 イコライズトランジスタ φp,φ(オ-ハ゛-ライン) プリチャージ信号 F1,F2,F3,500 フューズ R1,R2,R3,501 高抵抗素子 Q13,Q14 負荷トランジスタ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のスタティック型メモリセル列と、
    該メモリセル列にそれぞれ接続された複数のビット線対
    と、該ビット線対をそれぞれプリチャージする複数のプ
    リチャージ回路と、上記複数のメモリセル列のいずれか
    が不良のとき置換される冗長メモリセル列と、該冗長メ
    モリセル列に接続された冗長ビット線対とを備えた半導
    体メモリ装置において、上記冗長メモリセル列と置換さ
    れた不良のメモリセル列に接続されるプリチャージ回路
    を構成するトランジスタのゲートとプリチャージ信号源
    との間に設けられたフューズ素子を切断し、上記ゲート
    抵抗素子を介して上記トランジスタをオフさせる固定
    電源に接続するとともに上記抵抗素子を上記スタティッ
    ク型メモリセルの負荷抵抗と同じ抵抗素子で構成したこ
    とを特徴とする半導体メモリ装置。
  2. 【請求項2】 複数のスタティック型メモリセル列と、
    該メモリセル列にそれぞれ接続された複数のビット線対
    と、該ビット線対と電源との間にそれぞれ介在する負荷
    トランジスタと、上記複数のメモリセル列のいずれかが
    不良のとき置換される冗長メモリセル列と、該冗長メモ
    リセル列に接続された冗長ビット線対とを備えた半導体
    メモリ装置において、上記冗長メモリセル列と置換され
    た不良のメモリセル列に接続される負荷トランジスタの
    ゲートと電源との間に設けられたフューズ素子を切断
    し、上記ゲートに抵抗素子を介して負荷トランジスタを
    オフさせる固定電源に接続するとともに上記抵抗素子
    上記スタティック型メモリセルの負荷抵抗と同じ抵抗素
    子で構成したことを特徴とする半導体メモリ装置。
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