JP2912689B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2912689B2 JP2218614A JP21861490A JP2912689B2 JP 2912689 B2 JP2912689 B2 JP 2912689B2 JP 2218614 A JP2218614 A JP 2218614A JP 21861490 A JP21861490 A JP 21861490A JP 2912689 B2 JP2912689 B2 JP 2912689B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 冗長機能を備えた半導体記憶装置に関し、 冗長機能を備えながら動作速度を低下させることのな
い半導体記憶装置を提供することを目的とし、 予め設定された冗長アドレスが選択された場合にはそ
の冗長アドレスに該当する通常記憶セル領域内の記憶セ
ルに換えて冗長セル領域内の記憶セルを選択する冗長セ
ル選択回路を備えた半導体記憶装置であって、通常セル
領域の各ビット線にはトランスファーゲートを設け、冗
長セル領域のビット線にはトランスファーゲートを設
け、その各トランスファーゲートを冗長セル選択回路か
らの相補出力信号で開閉駆動して構成する。
〔産業上の利用分野〕
この発明は冗長機能を備えた半導体記憶装置に関する
ものである。
半導体記憶装置には記憶領域を構成する多数のセルの
中に冗長セルがあらかじめ設けられ、その製造工程中に
おける検査工程で不良セルが発見された場合にはその不
良セルへのアクセスが冗長セルに切り換えられるが、そ
のアクセスの高速化が要請されている。
〔従来の技術〕
従来のSRAMの基本的な構成を第4図に従って説明する
と、セル領域1には通常セル2と冗長セル3とが設けら
れ、その通常セル2あるいは冗長セル3はコラムデコー
ダ4から出力されるコラム選択信号に基づいてコラム選
択ゲート5あるいは冗長コラム選択ゲート6を介して各
コラムが選択され、ロウデコーダ7の出力信号に基づい
て選択されたコラムの中から所定のセルが選択される。
前記コラムデコーダ4にはコラムアドレスバッファ8
が接続され、ロウデコーダ7にはロウアドレスバッファ
9が接続され、コラムデコーダ4及びロウデコーダ7に
はブロックアドレスバッファ10が接続されている。そし
て、コラムアドレスバッファ8及びロウアドレスバッフ
ァ9に入力されるアドレス選択信号に基づいてセル領域
1内の所定の記憶セルが選択され、ブロックアドレスバ
ッファ10に入力されるブロック選択信号に基づいてセル
領域1内の所定の記憶セルがブロック毎に選択される。
コラムアドレスバッファ8には冗長ROM11が接続さ
れ、その冗長ROM11の出力信号はコラムデコーダ4に出
力されている。そして、冗長ROM11では例えばヒューズ
を切断することにより通常セル領域2内の欠陥セルのア
ドレスを設定可能であり、その設定されたアドレスとコ
ラムアドレスバッファ8から出力されるアドレス信号と
が一致すると、冗長ROM11は例えばHレベルの冗長アド
レス一致信号をコラムデコーダ4に出力し、その冗長ア
ドレス一致信号に基づいてコラムデコーダ4により通常
セル領域2内の欠陥セルを含むコラムの選択に換えて冗
長セル領域3内のコラムが選択され、前記ロウデーコー
ダ7の出力信号によりそのコラム内の所定のセルが選択
される。
前記セル領域1にはデータバスDB,▲▼を介して
出力バッファ回路13及び入力バッファ回路14が接続さ
れ、セル領域1へのデータの書き込み時には外部から入
力バッファ回路14を介して入力されるデータが選択され
た記憶セルに書き込まれ、データ読出し時には選択され
た記憶セルから読み出されたデータがデータバスDB,▲
▼及び出力バッファ回路13を介して出力される。
ところが、このように構成されたSRAMでは例えばロウ
アドレスバッファ9及びコラムアドレスバッファ8にア
ドレス選択信号が入力されるとコラムアドレスバッファ
8からコラムデコーダ4にアドレス信号が出力される
が、コラムデコーダ4はそのアドレス信号と冗長ROM11
からの冗長アドレス一致信号とに基づいて通常セル領域
2の当該コラムと冗長セル領域3のコラムとのいずれか
を選択する。すなわち、コラムデコーダ4はコラムアド
レスバッファ8からのアドレス信号に基づいて直ちに動
作することはなく、冗長ROM11からの冗長アドレス一致
信号を待って動作するようになっている。従って、常時
冗長ROM11の動作時間に相当する時間だけコラムデコー
ダ54の動作を遅らせる必要があるため、SRAMの動作速度
が低下するという問題点があった。
そこで、このような問題点を解決するために第5図に
示すようなSRAMが提案されている。すなわち、通常セル
領域2の各コラムC1,C2等の各ビット線BLD,▲▼
に接続される共通バスCB,▲▼の基端部と冗長セル
領域3のビット線BLj,▲▼の基端部にNchMOSト
ランジスタで構成されるトランスファーゲートTr1〜T
r4を直列に介在させ、共通バスCB,▲▼のトランス
ファーゲートTr1,Tr2とビット線BLj,▲▼のトラ
ンスファーゲートTr3,Tr4には冗長ROMから相補出力信
号JD,▲▼をゲート信号として入力することにより
通常セル領域2と冗長セル領域3のいずれかを選択する
ようにしている。
このような構成により、冗長ROM11からトランスファ
ーゲートTr1,Tr2にHレベルの出力信号▲▼が入力
され、トランスファーゲートTr3,Tr4にLレベルの出力
信号JDが入力されると、共通バスCB,▲▼がデータ
バスDB,▲▼と接続されて通常セル領域2内で選択
された記憶セルに対するデータの読出し及び書き込みが
可能となり、冗長ROM11の出力信号JD,▲▼が反転す
ると、共通バスCB,▲▼とデータバスDB,▲▼と
の接続は遮断されるとともに冗長セル領域3のビット線
BLj,▲▼とデータバスDB,▲▼が接続状態と
なって冗長セル領域3内で選択された記憶セルに対する
データの読出し及び書き込みが可能となる。
従って、冗長ROM11から出力される冗長アドレス一致
信号はコラムデコーダ4を介することなく直接セル領域
1内のトランスファーゲートTr1〜Tr4に出力されるた
め、所定の記憶セルを選択する際にコラムデコーダ4の
動作を遅らせる必要はなく、この結果SRAMの動作速度を
向上させることができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記第5図に示すSRAMでは共通バスCB,▲
▼に直列にトランスファーゲートTr1,Tr2が介在さ
れてデータの書き込み及び読出しが全てトランスファー
ゲートTr1,Tr2を介して行われるため、そのトランスフ
ァーゲートTr1,Tr2が共通バスCB,▲▼の抵抗成分
となる。従って、通常セル領域2内の記憶セルに対し共
通バスCB,▲▼を介して書き込み及び読出しを行う
場合にはその抵抗成分と共通バスCB,▲▼の寄生容
量による時定数に基づいて書き込みデータあるいは読出
しデータの立ち上がり及び立ち下がり速度が低下し、結
果として動作速度が低下するという問題点があった。
この発明の目的は、冗長機能を備えながら動作速度を
低下させることのない半導体記憶装置を提供するにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕 第1図は本発明の原理説明図である。すなわち、予め
設定された冗長アドレスが選択された場合にはその冗長
アドレスに該当する通常記憶セル領域2内の記憶セルに
換えて冗長セル領域3内の記憶セルを選択する冗長セル
選択回路11を備えた半導体記憶装置で、通常セル領域2
の各ビット線BLD,▲▼にはトランスファーゲート
TrDを設け、冗長セル領域3のビット線BLj,▲▼
にはトランスファーゲートTrjを設け、その各トランス
ファーゲートTrD,Trjを冗長セル選択回路11からの相補
出力信号JD,▲▼で開閉駆動している。
〔作用〕
冗長セル選択回路11の相補出力信号JD,▲▼で通
常セル領域2と冗長セル領域3のトランスファーゲート
TrD,Trjのいずれかが選択されてオンされ、通常セル領
域2の記憶セルと冗長セル領域3の記憶セルのいずれか
が選択される。
従って、冗長セル選択回路11の相補出力信号JD、JDが
冗長選択ゲートTrD、Trjにコラムデコーダ4を介さずに
入力されるので、コラムデコーダ4の動作を遅らせるこ
とはなく、加えて、共通バスCB、CBにトランスファーゲ
ートを介在させる必要がないので、トランスファーゲー
トの抵抗成分と共通バスの寄生容量による時定数に基づ
いて動作速度が低下することもない。
〔実施例〕
以下、この発明を具体化した一実施例を第2図及び第
3図に従って説明する。なお、前記従来例と同一構成部
分は同一番号を付して説明する。
第2図に示すSRAMは冗長ROM11の出力信号をコラム選
択ゲート5にインバータ15を介して入力し、かつ冗長コ
ラム選択ゲート6に直接入力することにより冗長ROM11
の出力信号に基づいてコラム選択ゲート5と冗長コラム
選択ゲート6とに相補信号JD,▲▼を入力する点に
おいてのみ前記従来例と相違する。
すなわち、第3図に示すように冗長セル領域3のビッ
ト線BLj,▲▼に介在されたトランスファーゲート
Trjには前記冗長ROM11の出力信号JDが入力され、通常
セル領域2内の各コラムのビット線BLD,▲▼に介
在されたコラム選択用トランスファーゲートTr5〜Trn
にはそれぞれ冗長選択用トランスファーゲートTrDがそ
れぞれ直列に接続され、コラム選択用トランスファーゲ
ートTr5〜Trnには前記コラムデコーダ4の出力信号が
入力され、冗長選択用トランスファーゲートTrDには前
記インバータ15の出力信号▲▼が入力されている。
このような構成により冗長ROM11から冗長アドレス一
致信号が出力されていない状態、すなわち冗長ROM11か
らLレベルの信号が出力されると通常セル領域2の冗長
選択用トランスファーゲートTrDにHレベルの信号がイ
ンバータ15から出力されるとともに、冗長セル領域3の
トランスファーゲートTrjにLレベルの信号が入力され
るため、冗長セル領域3は選択されず、コラムデコーダ
4の出力信号により通常セル領域2内の所定のコラムが
選択される。
一方、冗長ROM11からHレベルの信号が出力されると
インバータ15を介して通常セル領域2の冗長選択用トラ
ンスファーゲートTrDにLレベルの信号が出力されると
ともに、冗長セル領域3のトランスファーゲートTrjに
Hレベルの信号が入力されるため、コラムデコーダ4の
出力信号に関わらず通常セル領域2内のコラムは選択さ
れず、冗長セル領域3のコラムが選択される。
従って、このSRAMでは冗長ROM11とインバータ15によ
る相補出力信号JD,▲▼が通常セル領域2及び冗長
セル領域3のビット線BLD,▲▼,BLj,▲▼
に介在される冗長選択ゲートTrD,Trjに直接入力される
ので、コラムデコーダ4の動作を遅らせる必要はなく、
共通バスCB,▲▼にトランスファーゲートを介在さ
せる必要もないので、動作速度を向上させることができ
るとともに、トランスファーゲートTrDで各ビット線BL
D,▲▼を直接開閉するので、通常セル領域2内の
不良セルのデータが誤って読み出されることもない。
また、通常セル領域2の各ビット線BLD,▲▼に
形成されるトランスファーゲートTrDは同ビット線BLD,
▲▼に形成されるコラム選択用トランスファーゲ
ートTr5〜Trnを形成する拡散領域上にゲート電極を追
加することにより形成されるので、このSRAMの集積度を
低下させるものではない。
さらに、セル領域1を多数のブロックに分けてそのブ
ロック毎に冗長を行う場合にも冗長ROM11の出力信号を
各ブロックにそれぞれ入力して上記のような動作を行わ
せれば、各ブロック毎にコラムデコーダ4を設けること
なく各ブロック毎に冗長動作を行わせることができる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明は半導体記憶装置にお
いて冗長機能を備えながら動作速度の低下を防止するこ
とができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明を具体化した一実施例のブロック図、 第3図は一実施例のセル領域を示す回路図、 第4図は従来例を示すブロック図、 第5図は従来例のセル領域を示す回路図である。 図中、 2は通常セル領域、3は冗長セル領域、11は冗長セル選
択回路、TrD,Trjはトランスファーゲート、JD,▲
▼は相補出力信号である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されたコラムアドレスと予め設定され
    た冗長コラムアドレスが一致した場合にはそのコラムア
    ドレスに該当する通常記憶セル領域内の記憶セルに換え
    て冗長セル領域内の記憶セルを選択するコラム冗長セル
    選択回路を備えた半導体記憶装置であって、 前記通常セル領域の各ビット線には第1のトランスファ
    ーゲートを設け、前記冗長セル領域のビット線には第2
    のトランスファーゲートを設け、その第1及び第2のト
    ランスファーゲートの各々を前記コラム冗長セル選択回
    路からコラムデコーダを介さずに供給される相補出力信
    号で開閉駆動したことを特徴とする半導体記憶装置。
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